Energi terbarukan: Kini semuanya bergantung pada sistem penyimpanan energi

Penelitian di bidang penyimpanan energi sangat penting – potensi pengembangan pasar yang signifikan – peluang untuk pembangkit listrik pasca-EEG.

Pasar energi terbarukan sedang tumbuh. Investasi global di bidang energi terbarukan hampir berlipat ganda dalam sepuluh tahun terakhir. Meskipun kita mengalami ledakan terbesar di seluruh dunia, investasi ini menurun di Jerman, kecuali untuk energi fotovoltaik. Pada tahun 2019, sekitar 11 miliar euro diinvestasikan di Jerman. Fokus investasi ini adalah pada energi surya.

Sejak tahun 2014, pasar fotovoltaik di Jerman kembali berkembang pesat.

Investasi global dalam teknologi energi angin mencapai sekitar US$143 miliar pada tahun 2019. Investasi dalam teknologi energi surya terakhir kali tercatat sebesar US$141 miliar.

Meskipun angka energi terbarukan di Jerman saat ini menurun, tidak boleh diabaikan bahwa Jerman adalah negara dengan pangsa energi terbarukan tertinggi (52%) dibandingkan dengan bahan bakar fosil di seluruh dunia.

Dalam hal konsumsi dan pasokan energi terbarukan, Jerman menempati peringkat ketiga dengan 224 terawatt jam, setelah Tiongkok dan AS. Angka ini lebih tinggi daripada India dan Brasil, yang jauh lebih besar dalam hal populasi dan luas wilayah.

Pada November 2020, Jerman menghasilkan 54% listriknya dari sumber energi terbarukan. Rata-rata tahunan dari Desember 2019 hingga November 2020 adalah 52,46%.

Namun, ini bukanlah kinerja yang konstan. Fluktuasi berkisar dari 37% pada November 2019 hingga puncaknya sebesar 61,7% pada Februari 2020. Masalah ini hanya akan semakin intensif dalam waktu dekat dengan perluasan lebih lanjut energi terbarukan.

Jaringan listrik nasional juga berubah seiring dengan meningkatnya energi terbarukan. Meskipun jaringan pembangkit listrik terpusat telah mendominasi hingga saat ini, trennya bergeser ke arah fasilitas pembangkit listrik terdesentralisasi. Hal ini berlaku untuk pembangkitan dari sumber terbarukan seperti sistem fotovoltaik, pembangkit listrik tenaga surya termal, turbin angin, dan pembangkit biogas.

“Menghasilkan listrik dari pembangkit tenaga surya dan angin membuat sistem pasokan jauh lebih terfragmentasi dan bergantung pada cuaca dibandingkan dengan pengoperasian pembangkit listrik konvensional,” kata Prof. Dr. Clemens Hoffmann, kepala Fraunhofer IEE.

Berkaitan dengan ini:

• Kecerdasan buatan di bidang energi terbarukan

Hal ini menyebabkan struktur yang jauh lebih kompleks, terutama di bidang pengendalian beban, pengaturan tegangan di jaringan distribusi, dan menjaga stabilitas jaringan. Pembangkit listrik yang lebih kecil dan terdesentralisasi, tidak seperti pembangkit listrik menengah hingga besar, juga memasok daya langsung ke tingkat tegangan yang lebih rendah seperti jaringan tegangan rendah atau tegangan menengah.

Dengan meningkatnya pangsa energi terbarukan, semakin penting untuk menyelaraskan fluktuasi produksi energi dengan fluktuasi konsumsi energi dengan menyeimbangkannya melalui sistem penyimpanan energi.

Oleh karena itu, kemungkinan penyimpanan energi listrik menggunakan sistem penyimpanan energi atau pembangkit listrik penyimpanan akan memainkan peran penting di tahun-tahun mendatang.

Pada tahun 2018, kapasitas sistem penyimpanan energi mencapai sekitar 17 gigawatt jam. Menurut perkiraan Bloomberg New Energy Finance (bnef.com), kapasitas ini diperkirakan akan melebihi 2.800 GWh dalam waktu sekitar 20 tahun.

Sistem penyimpanan baterai skala besar sudah digunakan di Jerman untuk stabilisasi jaringan listrik. Pada tahun 2017, kapasitasnya sekitar 250 megawatt jam.

Sebagai perbandingan, kapasitas sistem penyimpanan baterai rumah tangga di Jerman pada tahun 2017 adalah 545 megawatt jam.

Untuk berhasil mengimplementasikan transisi energi, penelitian di bidang penyimpanan energi sangatlah penting. Semakin cepat penyimpanan energi yang efisien dimungkinkan, semakin cepat fluktuasi dalam jaringan listrik dapat diseimbangkan dan peralihan dari bahan bakar fosil dapat tercapai. Pada tahun 2019, pemerintah Jerman menyediakan dana sekitar sembilan juta euro untuk sistem penyimpanan elektrokimia.

Berkaitan dengan ini:

• Siapa yang mendorong investasi di bidang energi terbarukan?

Meskipun pasar modul surya sudah sangat kompetitif, dan dengan mempertimbangkan kebutuhan kapasitas sistem penyimpanan energi, dengan cepat menjadi jelas bahwa masih ada banyak potensi pengembangan pasar di sini.

Hanya sistem penyimpanan yang memenuhi syarat untuk pendanaan KfW yang dipertimbangkan di sini. Produsen yang sistem penyimpanannya tidak memenuhi syarat untuk pendanaan KfW tidak tercantum. Pada tahun 2017, pangsa pasar SMA untuk penyimpanan energi surya di Jerman sekitar enam persen. Sonnenbatterie: Perusahaan ini beroperasi sebagai Sonnen GmbH sejak November 2015.

Pada tahun 2018, menurut perkiraan, sekitar 100.000 sistem fotovoltaik dengan penyimpanan energi surya telah dipasang di Jerman. Jumlah sistem yang terpasang meningkat secara signifikan setiap tahunnya – pada tahun 2013, hanya 5.000 sistem penyimpanan energi surya yang tercatat di Jerman.

Berkaitan dengan ini:

• Penyimpanan energi – Angka, data, dan fakta menarik dapat ditemukan di akhir artikel ini sebagai PDF yang dapat diunduh.

Dalam sebuah wawancara dengan Focus Online , Oliver Koch, CEO Sonnen GmbH, menggambarkan jaringan baterai dan pembangkit listrik virtual sebagai sistem energi bersih dan terdesentralisasi: “Rumah tangga menggantikan pembangkit listrik dan listrik diproduksi secara terdesentralisasi.” Menurut Koch, tagihan listrik nol euro dimungkinkan.

Pak Koch merekomendasikan agar operator pembangkit listrik yang subsidi EEG-nya akan segera berakhir menghitung ulang situasi dan mempertimbangkan untuk menggunakan listrik yang mereka hasilkan sendiri di masa mendatang.

Kami sudah menyarankan opsi ini sejak September lalu: Apa yang harus dilakukan? Subsidi untuk sistem fotovoltaik lama akan segera berakhir.

Perusahaan utilitas kota Tübingen menunjukkan bahwa ada cara lain: Mulai tahun 2021, mereka menawarkan kepada operator instalasi tenaga surya pasca-EEG (Undang-Undang Sumber Energi Terbarukan) enam sen per kilowatt-jam. Lechwerke AG merekomendasikan penyesuaian teknis pada instalasi tenaga surya dan penggunaan tenaga surya itu sendiri di masa mendatang. Solusi penyimpanan yang tepat akan membuat instalasi tenaga surya menjadi lebih efisien.

Namun, arah masa depan masih belum jelas. Rancangan amandemen Undang-Undang Sumber Energi Terbarukan (EEG) memuat perubahan penting untuk instalasi pasca-EEG: pengecualian sementara direncanakan untuk sistem PV skala kecil yang menyalurkan seluruh listriknya ke jaringan listrik. Pengaturan transisi akan diperkenalkan untuk sistem hingga 100 kWp, memungkinkan mereka untuk terus menyalurkan listriknya ke jaringan listrik hingga tahun 2027. Namun, seluruh listrik harus disalurkan ke jaringan listrik; konsumsi sendiri dikecualikan.