Wawasan ACCESS: Baterai Penting untuk Mempercepat Transisi Energi. Ini Alasannya.

Saat dunia semakin menggantikan daya listrik dari bahan bakar fosil dengan elektrifikasi bebas emisi, khususnya sumber energi terbarukan yang variabel, penyimpanan energi menjadi sangat penting untuk mempercepat transisi energi. Salah satu jenis penyimpanan energi yang paling umum adalah baterai. Aplikasinya telah terkenal, terutama untuk aplikasi mobile seperti ponsel dan kendaraan listrik. Pada era transisi energi terkini, baterai adalah teknologi utama untuk aplikasi stasioner seperti baterai skala kecil atau baterai utilitas.

Dalam era transisi energi, dengan meningkatnya penggunaan energi terbarukan yang variabel seperti energi surya dan angin, baterai memainkan peran kunci dalam meningkatkan fleksibilitas sistem. Mereka dapat menyimpan energi yang dihasilkan dari tenaga surya dan tenaga angin sesuai kebutuhan. Akibatnya, permintaan penyimpanan energi baterai diperkirakan akan tumbuh. Permintaan untuk aplikasi stasioner yang mempercepat transisi energi akan meningkat dari 2 GW pada tahun 2017 menjadi 175 GW pada tahun 2030.

Beberapa teknologi baterai telah digunakan untuk aplikasi stasioner. Timbal asam sebelumnya mendominasi aplikasi statis dengan ratusan tahun sejarah aplikasi. Namun, dalam dekade terakhir ini, berkat aplikasi ponsel dan kendaraan listrik, teknologi Li-Ion diharapkan memiliki pangsa pasar tertinggi di masa depan. Menurut Bloomberg, peningkatan pangsa pasar ini juga akan menurunkan biaya penyimpanan baterai (Li-Ion) menjadi di bawah 200 USD per kWh pada tahun 2030.

Teknologi menarik lain yang dapat menyaingi Li-Ion untuk aplikasi stasioner adalah baterai aliran, karena baterai aliran memiliki throughput energi yang sangat tinggi dan masa pakai. Terlepas dari teknologi, instalasi baterai diharapkan akan tumbuh untuk memungkinkan penetrasi energi terbarukan yang lebih banyak, dengan demikian mempercepat transisi energi.

Muhammad Husni Mubarok, MSc, adalah Pejabat Teknis (Elektrifikasi Pedesaan) untuk Proyek ACCESS - UNDP. Di sini, ia memberikan wawasan ahli ke dunia baterai.

P. Apa jenis baterai utama yang ada saat ini, dan bagaimana perbedaannya?

Li-ion saat ini adalah teknologi paling umum baik untuk mobilitas maupun aplikasi stasioner. Fitur paling kuat dari Li-Ion adalah kepadatan energi dan volumetrik yang tinggi, superior dibandingkan dengan teknologi lainnya. Selain itu, Li-Ion memiliki efisiensi putaran tinggi, masa pakai yang relatif tinggi, dan tingkat kenduruan diri yang rendah, menjadikannya favorit untuk aplikasi stasioner untuk menyimpan energi dari tenaga surya dan tenaga angin.

P. Dari apa baterai dibuat, dan bagaimana cara kerjanya?

Baterai adalah penyimpanan elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik dan sebaliknya melalui reaksi kimia. Komponen dasar baterai adalah tiga komponen utama yang memungkinkan terjadinya reaksi tersebut. Dua komponen pertama adalah dua terminal berbeda (biasanya logam), yaitu anoda dan katoda. Komponen lainnya adalah elektrolit, yang memisahkan kedua terminal tersebut. Ketika reaksi kimia terjadi antara dua logam dan elektrolit, ion dari satu logam dapat mengalir ke ujung yang lain. Menghubungkan konduktor (misalnya, kawat listrik) memungkinkan arus listrik mengalir melalui konduktor tersebut.

P. Apakah baterai merupakan cara yang aman untuk menyimpan energi?

Secara umum, baterai adalah teknologi penyimpanan energi yang sangat aman, karena aplikasinya telah terbukti selama ratusan tahun. Meskipun demikian, baterai memiliki risiko keamanan seperti overheating, kebakaran, dan ledakan. Itulah mengapa kita harus memastikan bahwa kita hanya menggunakan baterai yang telah memenuhi standar sertifikasi keamanan tertinggi.

P. Apa yang terjadi pada limbah baterai? Bisakah baterai bekas didaur ulang untuk menjadi bagian dari ekonomi berkelanjutan?

Baterai dapat didaur ulang pada akhir masa pakainya. Li-ion, misalnya, diklaim mencapai tingkat daur ulang sebesar 95%, sementara timbal asam terkenal mencapai 90% tingkat daur ulang. Oleh karena itu, baterai memiliki potensi yang sangat tinggi untuk menjadi bagian dari ekonomi berkelanjutan karena kita dapat memperpanjang masa pakai komponennya selama mungkin.

P. Bagaimana baterai dapat membantu elektrifikasi pedesaan dan sektor transisi energi?

Memperluas jaringan listrik akan sangat mahal untuk menyediakan akses listrik bagi daerah pedesaan. Oleh karena itu, generasi terdistribusi sering digunakan. Awalnya, menggunakan generator diesel, baru-baru ini, energi terbarukan digunakan sebagai sumber energi, khususnya energi surya dan energi angin. Tetapi surya dan angin adalah sumber energi yang intermittennya. Di sinilah peran baterai berperan; untuk sistem surya/angin mandiri (atau hibrida keduanya) tanpa sumber generasi lain, kita harus memiliki penyimpanan energi.

Metode paling umum adalah surya/angin yang dipasangkan dengan penyimpanan energi baterai. Baterai membentuk jaringan listrik dan menyediakan daya cadangan selama malam hari dan ketika matahari/angin tidak dapat memenuhi beban. Peralatan yang tahan terhadap badai (dan inverter baterai) sangat penting; itulah (bersama dengan inverter baterai) jantung dan otak sistem mandiri surya/angin-baterai yang umumnya digunakan untuk elektrifikasi pedesaan. Kita dapat meningkatkan penetrasi energi surya dan angin dengan menggunakan baterai, mendukung transisi energi.

Penulis: Salman Nursiwan, Monitoring and Outreach Officer ACCESS Project