Sistem baterai penyimpanan energi (ESS)memainkan peran yang semakin penting seiring dengan meningkatnya permintaan global akan energi berkelanjutan dan stabilitas jaringan. Baik digunakan untuk penyimpanan energi skala jaringan, aplikasi komersial dan industri, atau paket surya perumahan, memahami terminologi teknis utama baterai penyimpanan energi sangat penting untuk berkomunikasi secara efektif, mengevaluasi kinerja, dan membuat keputusan yang tepat.
Namun, jargon dalam bidang penyimpanan energi sangat luas dan terkadang menakutkan. Tujuan artikel ini adalah untuk memberi Anda panduan yang komprehensif dan mudah dipahami yang menjelaskan kosakata teknis inti dalam bidang baterai penyimpanan energi untuk membantu Anda memahami teknologi penting ini dengan lebih baik.
Konsep Dasar dan Unit Listrik
Memahami baterai penyimpanan energi dimulai dengan beberapa konsep dan unit kelistrikan dasar.
Tegangan (V)
Penjelasan: Tegangan adalah besaran fisika yang mengukur kemampuan gaya medan listrik untuk melakukan kerja. Sederhananya, tegangan adalah 'beda potensial' yang menggerakkan aliran listrik. Tegangan baterai menentukan 'dorongan' yang dapat diberikannya.
Terkait dengan penyimpanan energi: Tegangan total sistem baterai biasanya merupakan jumlah tegangan beberapa sel yang disusun secara seri. Berbagai aplikasi (misalnya,sistem rumah tegangan rendah or sistem C&I tegangan tinggi) memerlukan baterai dengan nilai tegangan berbeda.
Saat Ini (A)
Penjelasan: Arus listrik adalah laju pergerakan muatan listrik yang searah, 'aliran' listrik. Satuannya adalah ampere (A).
Relevansi dengan Penyimpanan Energi: Proses pengisian dan pengosongan baterai adalah aliran arus. Jumlah aliran arus menentukan jumlah daya yang dapat dihasilkan baterai pada waktu tertentu.
Daya (Daya, W atau kW/MW)
Penjelasan: Daya adalah laju konversi atau pemindahan energi. Daya sama dengan tegangan dikalikan arus (P = V × I). Satuannya adalah watt (W), yang umumnya digunakan dalam sistem penyimpanan energi sebagai kilowatt (kW) atau megawatt (MW).
Terkait dengan penyimpanan energi: Kemampuan daya sistem baterai menentukan seberapa cepat ia dapat memasok atau menyerap energi listrik. Misalnya, aplikasi untuk pengaturan frekuensi memerlukan kemampuan daya yang tinggi.
Energi (Energi, Wh atau kWh/MWh)
Penjelasan: Energi adalah kemampuan suatu sistem untuk melakukan kerja. Energi adalah hasil perkalian daya dan waktu (E = P × t). Satuannya adalah watt-jam (Wh), dan kilowatt-jam (kWh) atau megawatt-jam (MWh) umumnya digunakan dalam sistem penyimpanan energi.
Terkait dengan penyimpanan energi: Kapasitas energi adalah ukuran jumlah total energi listrik yang dapat disimpan oleh baterai. Ini menentukan berapa lama sistem dapat terus menyediakan daya.
Istilah Utama Kinerja dan Karakterisasi Baterai
Istilah-istilah ini secara langsung mencerminkan metrik kinerja baterai penyimpanan energi.
Kapasitas (Ah)
Penjelasan: Kapasitas adalah jumlah total muatan yang dapat dilepaskan baterai dalam kondisi tertentu, dan diukur dalamampere-jam (Ah)Biasanya mengacu pada kapasitas terukur suatu baterai.
Terkait dengan penyimpanan energi: Kapasitas terkait erat dengan kapasitas energi baterai dan merupakan dasar untuk menghitung kapasitas energi (Kapasitas Energi ≈ Kapasitas × Tegangan Rata-rata).
Kapasitas Energi (kWh)
Penjelasan: Jumlah total energi yang dapat disimpan dan dilepaskan oleh baterai, biasanya dinyatakan dalam kilowatt-jam (kWh) atau megawatt-jam (MWh). Ini adalah ukuran utama dari ukuran sistem penyimpanan energi.
Terkait dengan Penyimpanan Energi: Menentukan lamanya waktu suatu sistem dapat memberi daya pada beban, atau berapa banyak energi terbarukan yang dapat disimpan.
Kapasitas Daya (kW atau MW)
Penjelasan: Daya keluaran maksimum yang dapat diberikan sistem baterai atau daya masukan maksimum yang dapat diserapnya pada saat tertentu, dinyatakan dalam kilowatt (kW) atau megawatt (MW).
Terkait dengan penyimpanan energi: Menentukan berapa banyak dukungan daya yang dapat disediakan suatu sistem dalam jangka waktu pendek, misalnya untuk mengatasi beban tinggi sesaat atau fluktuasi jaringan.
Kepadatan Energi (Wh/kg atau Wh/L)
Penjelasan: Mengukur jumlah energi yang dapat disimpan baterai per satuan massa (Wh/kg) atau per satuan volume (Wh/L).
Relevansi dengan penyimpanan energi: Penting untuk aplikasi yang ruang atau beratnya terbatas, seperti kendaraan listrik atau sistem penyimpanan energi yang ringkas. Kepadatan energi yang lebih tinggi berarti lebih banyak energi dapat disimpan dalam volume atau berat yang sama.
Kepadatan Daya (W/kg atau W/L)
Penjelasan: Mengukur daya maksimum yang dapat diberikan baterai per satuan massa (W/kg) atau per satuan volume (W/L).
Relevan dengan penyimpanan energi: Penting untuk aplikasi yang memerlukan pengisian dan pengosongan cepat, seperti pengaturan frekuensi atau daya awal.
Tingkat C
Penjelasan: Laju C merupakan laju pengisian dan pengosongan daya baterai sebagai kelipatan kapasitas totalnya. 1C berarti baterai akan terisi penuh atau terkuras dayanya dalam waktu 1 jam; 0,5C berarti dalam waktu 2 jam; 2C berarti dalam waktu 0,5 jam.
Terkait dengan penyimpanan energi: C-rate adalah metrik utama untuk menilai kemampuan baterai dalam pengisian dan pengosongan daya dengan cepat. Berbagai aplikasi memerlukan kinerja C-rate yang berbeda. Pengosongan daya C-rate yang tinggi biasanya mengakibatkan sedikit penurunan kapasitas dan peningkatan produksi panas.
Status Pengisian Daya (SOC)
Penjelasan: Menunjukkan persentase (%) total kapasitas baterai yang tersisa saat ini.
Terkait dengan penyimpanan energi: Mirip dengan pengukur bahan bakar mobil, ini menunjukkan berapa lama baterai akan bertahan atau berapa lama perlu diisi.
Kedalaman Pelepasan (DOD)
Penjelasan: Menunjukkan persentase (%) dari total kapasitas baterai yang dilepaskan selama pengosongan daya. Misalnya, jika Anda beralih dari 100% SOC ke 20% SOC, DOD adalah 80%.
Relevansi dengan Penyimpanan Energi: DOD memiliki dampak yang signifikan terhadap siklus hidup baterai, dan pengosongan dan pengisian daya yang dangkal (DOD rendah) biasanya bermanfaat untuk memperpanjang masa pakai baterai.
Keadaan Kesehatan (SOH)
Penjelasan: Menunjukkan persentase kinerja baterai saat ini (misalnya kapasitas, resistansi internal) relatif terhadap baterai baru, yang mencerminkan tingkat penuaan dan degradasi baterai. Biasanya, SOH kurang dari 80% dianggap telah mencapai akhir masa pakai.
Relevansi dengan Penyimpanan Energi: SOH adalah indikator utama untuk menilai sisa umur dan kinerja sistem baterai.
Istilah Masa Pakai Baterai dan Kerusakan
Memahami batas masa pakai baterai adalah kunci untuk evaluasi ekonomi dan desain sistem.
Siklus Hidup
Penjelasan: Jumlah siklus pengisian/pengosongan lengkap yang dapat ditahan baterai dalam kondisi tertentu (misalnya, DOD tertentu, suhu, laju C) hingga kapasitasnya turun ke persentase tertentu dari kapasitas awalnya (biasanya 80%).
Relevan dengan penyimpanan energi: Ini adalah metrik penting untuk mengevaluasi masa pakai baterai dalam skenario penggunaan yang sering (misalnya, penyetelan jaringan, siklus harian). Masa pakai siklus yang lebih tinggi berarti baterai yang lebih tahan lama.
Kalender Kehidupan
Penjelasan: Total masa pakai baterai sejak diproduksi, meskipun tidak digunakan, akan menua secara alami seiring berjalannya waktu. Hal ini dipengaruhi oleh suhu, SOC penyimpanan, dan faktor-faktor lainnya.
Relevansi dengan Penyimpanan Energi: Untuk daya cadangan atau aplikasi penggunaan yang jarang, umur kalender mungkin merupakan metrik yang lebih penting daripada umur siklus.
Degradasi
Penjelasan: Proses di mana kinerja baterai (misalnya, kapasitas, daya) menurun secara permanen selama siklus dan seiring berjalannya waktu.
Relevansi dengan penyimpanan energi: Semua baterai mengalami degradasi. Mengontrol suhu, mengoptimalkan strategi pengisian dan pengosongan daya, serta menggunakan BMS canggih dapat memperlambat penurunan tersebut.
Kapasitas Memudar / Daya Memudar
Penjelasan: Ini merujuk secara khusus pada pengurangan kapasitas maksimum yang tersedia dan pengurangan daya maksimum yang tersedia pada suatu baterai.
Relevansi dengan Penyimpanan Energi: Keduanya adalah bentuk utama degradasi baterai, yang secara langsung memengaruhi kapasitas penyimpanan energi dan waktu respons sistem.
Terminologi untuk komponen teknis dan komponen sistem
Sistem penyimpanan energi tidak hanya tentang baterai itu sendiri, tetapi juga tentang komponen pendukung utama.
Sel
Penjelasan: Komponen paling dasar dari baterai, yang menyimpan dan melepaskan energi melalui reaksi elektrokimia. Contohnya termasuk sel litium besi fosfat (LFP) dan sel litium terner (NMC).
Terkait dengan penyimpanan energi: Kinerja dan keamanan sistem baterai sangat bergantung pada teknologi sel yang digunakan.
Modul
Penjelasan: Kombinasi beberapa sel yang dihubungkan secara seri dan/atau paralel, biasanya dengan struktur mekanis awal dan antarmuka koneksi.
Relevan dengan penyimpanan energi: Modul adalah unit dasar untuk membangun paket baterai, memfasilitasi produksi dan perakitan skala besar.
Paket Baterai
Penjelasan: Sel baterai lengkap yang terdiri dari beberapa modul, sistem manajemen baterai (BMS), sistem manajemen termal, sambungan listrik, struktur mekanis, dan perangkat keselamatan.
Relevansi dengan penyimpanan energi: Paket baterai adalah komponen inti dari sistem penyimpanan energi dan merupakan unit yang dikirim dan dipasang secara langsung.
Sistem Manajemen Baterai (BMS)
Penjelasan: 'Otak' dari sistem baterai. Bertanggung jawab untuk memantau tegangan, arus, suhu, SOC, SOH, dll. baterai, melindunginya dari pengisian daya berlebih, pengosongan daya berlebih, suhu berlebih, dll., melakukan penyeimbangan sel, dan berkomunikasi dengan sistem eksternal.
Relevan dengan penyimpanan energi: BMS sangat penting untuk memastikan keselamatan, optimalisasi kinerja, dan maksimalisasi masa pakai sistem baterai dan merupakan inti dari setiap sistem penyimpanan energi yang andal.
(Saran tautan internal: tautan ke halaman situs web Anda tentang teknologi BMS atau manfaat produk)
Sistem Konversi Daya (PCS) / Inverter
Penjelasan: Mengubah arus searah (DC) dari baterai menjadi arus bolak-balik (AC) untuk memasok daya ke jaringan atau beban, dan sebaliknya (dari AC ke DC untuk mengisi baterai).
Terkait dengan Penyimpanan Energi: PCS adalah jembatan antara baterai dan jaringan/beban, dan efisiensi serta strategi pengendaliannya secara langsung memengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan.
Neraca Pabrik (BOP)
Penjelasan: Mengacu pada semua peralatan dan sistem pendukung selain dari paket baterai dan PCS, termasuk sistem manajemen termal (pendinginan/pemanas), sistem proteksi kebakaran, sistem keamanan, sistem kontrol, kontainer atau kabinet, unit distribusi daya, dll.
Terkait dengan Penyimpanan Energi: BOP memastikan bahwa sistem baterai beroperasi di lingkungan yang aman dan stabil dan merupakan bagian penting dalam membangun sistem penyimpanan energi yang lengkap.
Sistem Penyimpanan Energi (ESS) / Sistem Penyimpanan Energi Baterai (BESS)
Penjelasan: Mengacu pada sistem lengkap yang mengintegrasikan semua komponen yang diperlukan seperti paket baterai, PCS, BMS, dan BOP, dll. BESS secara khusus mengacu pada sistem yang menggunakan baterai sebagai media penyimpanan energi.
Terkait dengan Penyimpanan Energi: Ini adalah pengiriman dan penerapan akhir dari solusi penyimpanan energi.
Istilah Skenario Operasional dan Aplikasi
Istilah-istilah ini menggambarkan fungsi sistem penyimpanan energi dalam aplikasi praktis.
Pengisian/Pengosongan
Penjelasan: Pengisian daya adalah penyimpanan energi listrik dalam baterai; pengosongan daya adalah pelepasan energi listrik dari baterai.
Terkait dengan penyimpanan energi: operasi dasar sistem penyimpanan energi.
Efisiensi Perjalanan Pulang-Pergi (RTE)
Penjelasan: Ukuran utama efisiensi sistem penyimpanan energi. Ini adalah rasio (biasanya dinyatakan sebagai persentase) dari total energi yang ditarik dari baterai terhadap total energi yang dimasukkan ke sistem untuk menyimpan energi tersebut. Kerugian efisiensi terjadi terutama selama proses pengisian/pengosongan daya dan selama konversi PCS.
Terkait dengan penyimpanan energi: RTE yang lebih tinggi berarti lebih sedikit kehilangan energi, meningkatkan ekonomi sistem.
Pemangkasan Puncak / Perataan Beban
Penjelasan:
Pemangkasan Puncak: Penggunaan sistem penyimpanan energi untuk melepaskan daya selama jam beban puncak pada jaringan, mengurangi jumlah daya yang dibeli dari jaringan dan dengan demikian mengurangi beban puncak dan biaya listrik.
Perataan Beban: Penggunaan listrik murah untuk mengisi daya sistem penyimpanan pada waktu beban rendah (ketika harga listrik rendah) dan melepaskannya pada waktu puncak.
Terkait dengan penyimpanan energi: Ini adalah salah satu aplikasi sistem penyimpanan energi yang paling umum di sisi komersial, industri, dan jaringan, yang dirancang untuk mengurangi biaya listrik atau memperlancar profil beban.
Pengaturan Frekuensi
Penjelasan: Jaringan listrik perlu mempertahankan frekuensi operasi yang stabil (misalnya 50 Hz di Tiongkok). Frekuensi turun ketika pasokan lebih sedikit daripada penggunaan listrik dan naik ketika pasokan lebih banyak daripada penggunaan listrik. Sistem penyimpanan energi dapat membantu menstabilkan frekuensi jaringan listrik dengan menyerap atau menyuntikkan daya melalui pengisian dan pengosongan daya yang cepat.
Terkait dengan penyimpanan energi: Penyimpanan baterai sangat cocok untuk menyediakan pengaturan frekuensi jaringan karena waktu responsnya yang cepat.
Arbitrase
Penjelasan: Operasi yang memanfaatkan perbedaan harga listrik pada waktu yang berbeda dalam sehari. Mengisi daya pada saat harga listrik rendah dan mengosongkan daya pada saat harga listrik tinggi, sehingga memperoleh selisih harga.
Terkait dengan Penyimpanan Energi: Ini adalah model keuntungan untuk sistem penyimpanan energi di pasar listrik.
Kesimpulan
Memahami terminologi teknis utama baterai penyimpanan energi merupakan pintu gerbang menuju bidang tersebut. Dari unit listrik dasar hingga integrasi sistem dan model aplikasi yang kompleks, setiap istilah mewakili aspek penting dari teknologi penyimpanan energi.
Mudah-mudahan, dengan penjelasan dalam artikel ini, Anda akan memperoleh pemahaman yang lebih jelas tentang baterai penyimpanan energi sehingga Anda dapat mengevaluasi dan memilih solusi penyimpanan energi yang tepat untuk kebutuhan Anda.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Apa perbedaan antara kerapatan energi dan kerapatan daya?
Jawaban: Kepadatan energi mengukur jumlah total energi yang dapat disimpan per unit volume atau berat (dengan fokus pada durasi waktu pelepasan); kepadatan daya mengukur jumlah daya maksimum yang dapat disalurkan per unit volume atau berat (dengan fokus pada laju pelepasan). Sederhananya, kepadatan energi menentukan berapa lama daya akan bertahan, dan kepadatan daya menentukan seberapa 'eksplosif' daya tersebut.
Mengapa siklus hidup dan kalender hidup penting?
Jawaban: Siklus hidup mengukur masa pakai baterai saat sering digunakan, yang cocok untuk skenario operasi berintensitas tinggi, sementara masa pakai kalender mengukur masa pakai baterai yang secara alami menua seiring waktu, yang cocok untuk skenario siaga atau penggunaan yang jarang. Bersama-sama, keduanya menentukan masa pakai baterai secara keseluruhan.
Apa fungsi utama BMS?
Jawaban: Fungsi utama BMS meliputi pemantauan status baterai (tegangan, arus, suhu, SOC, SOH), perlindungan keselamatan (pengisian daya berlebih, pengosongan daya berlebih, suhu berlebih, hubungan arus pendek, dll.), penyeimbangan sel, dan komunikasi dengan sistem eksternal. Fungsi ini merupakan inti dari upaya memastikan pengoperasian sistem baterai yang aman dan efisien.
Apa itu C-rate? Apa fungsinya?
Menjawab:Tingkat Cmerupakan kelipatan arus pengisian dan pengosongan daya relatif terhadap kapasitas baterai. Digunakan untuk mengukur laju pengisian dan pengosongan daya baterai dan memengaruhi kapasitas aktual, efisiensi, pembangkitan panas, dan masa pakai baterai.
Apakah pemangkasan puncak dan arbitrase tarif merupakan hal yang sama?
Jawaban: Keduanya merupakan mode operasi yang memanfaatkan sistem penyimpanan energi untuk pengisian dan pengosongan daya pada waktu yang berbeda. Pemangkasan beban puncak lebih difokuskan pada penurunan beban dan biaya listrik bagi pelanggan selama periode permintaan tinggi tertentu, atau memperlancar kurva beban jaringan, sedangkan arbitrase tarif lebih langsung dan memanfaatkan perbedaan tarif antara periode waktu yang berbeda untuk membeli dan menjual listrik demi keuntungan. Tujuan dan fokusnya sedikit berbeda.
Waktu posting: 20-Mei-2025