Semua orang mencari cara agar lampu tetap menyala saat listrik padam.Dengan cuaca yang semakin buruk yang membuat jaringan listrik terputus selama berhari-hari di beberapa wilayah, sistem cadangan tradisional berbasis bahan bakar fosil—yaitu generator portabel atau permanen—tampaknya semakin tidak dapat diandalkan.Itulah sebabnya tenaga surya untuk perumahan yang dikombinasikan dengan penyimpanan baterai (yang dahulu merupakan industri khusus) dengan cepat menjadi pilihan utama dalam kesiapsiagaan bencana, menurut lebih dari selusin pemasang, produsen, dan pakar industri yang kami wawancarai.
Bagi pemilik rumah, baterai multi-kilowatt yang diisi dayanya dari panel surya di atap menjanjikan ketahanan jika terjadi bencana alam—sumber listrik yang dapat diandalkan, dapat diisi ulang, dan seketika untuk menjaga perangkat dan peralatan penting tetap beroperasi hingga jaringan listrik kembali online.Bagi perusahaan utilitas, instalasi semacam ini menjanjikan jaringan listrik yang lebih stabil dan rendah karbon dalam waktu dekat.Inilah cara Anda mengaturnya untuk rumah Anda.(Bersiaplah untuk itukejutan stiker.)
Siapa yang harus mendapatkan ini
Daya cadangan saat terjadi pemadaman listrik sangat penting bagi siapa pun yang ingin mempertahankan kenyamanan dasar dan kemampuan komunikasi.Tingkatkan ke sistem yang lebih besar, dan Anda dapat melakukan lebih dari sekadar hal mendasar, mencadangkan lebih banyak peralatan dan peralatan untuk waktu yang lebih lama hingga listrik kembali normal.Solusi ini terlalu disesuaikan bagi kami untuk merekomendasikan baterai tertentu, untuk menyarankan berapa kilowatt-jam penyimpanan yang Anda perlukan untuk menjalankan rumah Anda ketika jaringan listrik mati, atau untuk menguraikan berapa banyak produksi tenaga surya yang Anda perlukan agar baterai Anda tetap terisi.Ingatlah juga bahwa variabel lain—termasuk kebutuhan energi spesifik, anggaran, dan lokasi Anda (hampir setiap negara bagian dan utilitas memiliki program insentif, rabat, dan kredit pajaknya sendiri)—semuanya menjadi faktor dalam keputusan pembelian Anda.
Tujuan kami adalah membantu Anda memikirkan tiga hal: pertanyaan yang perlu Anda tanyakan pada diri sendiri tentang apa dan mengapa memasang cadangan baterai tenaga surya di rumah Anda, pertanyaan yang harus Anda tanyakan kepada calon pemasang saat Anda bertemu dengan mereka, dan pertanyaan apakah sistem penyimpanan baterai pada dasarnya mewakili investasi pada ketahanan rumah Anda atau jaringan listrik masa depan secara keseluruhan.“Itu seperti satu setengah jam pertama percakapan saya: memberi tahu orang-orang apa yang perlu mereka pikirkan,” kata Rebekah Carpenter, pendiri Fingerlakes Renewables Solar Energy di bagian utara New York.
Saya bisa mengerti alasannya.Saya perlu melakukan penelitian selama berjam-jam hanya untuk memahami semua seluk beluknya, meninjau contoh pemasangan, dan memainkan peran sebagai calon pembeli.Dan saya berempati dengan siapa pun yang melakukan investasi ini.Anda akan menghadapi serangkaian keputusan besar—mulai dari pilihan kontraktor, desain, produsen sistem, hingga pembiayaan.Dan semuanya akan terbungkus dalam lapisan jargon teknis.Blake Richetta, CEO pembuat bateraiSonnen, mengatakan bahwa salah satu tantangan besar yang dia hadapi hanyalah menerjemahkan informasi ini untuk pelanggannya, atau, seperti yang dia katakan, “membuatnya dapat diterima oleh orang-orang biasa.”Tidak ada cara sederhana untuk menjawab pertanyaan apakah, bagaimana, dan mengapa Anda harus mengadopsi penyimpanan baterai tenaga surya.
Mengapa Anda harus mempercayai kami
Sebelum saya memulai panduan ini, satu-satunya pengalaman saya dengan tenaga surya adalah tersengat oleh pagar ternak bertenaga surya di sebuah peternakan di padang pasir yang tinggi.Jadi untuk mendapatkan kursus kilat dalam penyimpanan baterai tenaga surya, saya berbicara dengan lebih dari selusin sumber, termasuk pendiri atau eksekutif dari enam produsen baterai;lima pemasang yang sangat berpengalaman, dari Massachusetts, New York, Georgia, dan Illinois;dan pendiri EnergySage, seorang “pencari jodoh surya yang tidak memihak” yang menawarkan saran gratis dan terperinci kepada pemilik rumah tentang segala hal yang berhubungan dengan tenaga surya.(Pemasang dokter hewan EnergySage, yang kemudian dapat membayar biaya untuk dimasukkan dalam daftar kontraktor yang disetujui perusahaan.) Dalam upaya untuk memberikan pandangan yang luas serta kedalaman pengetahuan, saya mencari pemasang di wilayah negara tidak selalu dipandang ramah terhadap tenaga surya, serta mereka yang berasal dari berbagai latar belakang, termasuk mereka yang berfokus pada penyediaan tenaga surya untuk masyarakat pedesaan yang miskin.Di akhir proses, hanya untuk bersenang-senang, saya mengikuti panggilan antara pemasang dan saudara ipar saya (calon pembeli tenaga surya dan baterai di Texas), untuk mendengarkan pertanyaan seperti apa yang diajukan oleh seorang profesional kepada mereka (dan sebaliknya) tentang perencanaan instalasi baru.
Apa sebenarnya yang dimaksud dengan tenaga surya dengan cadangan baterai?
Panel surya dengan penyimpanan baterai cadangan bukanlah hal baru: Masyarakat telah menggunakan kumpulan baterai timbal-asam untuk menyimpan tenaga surya selama beberapa dekade.Namun sistem tersebut berukuran besar, memerlukan perawatan rutin, bergantung pada bahan beracun dan korosif, dan seringkali harus ditempatkan di bangunan terpisah yang tahan cuaca.Umumnya, mereka terbatas pada aplikasi di pedesaan dan di luar jaringan listrik.Panduan ini berfokus pada apa yang disebut sistem tata surya yang terikat pada jaringan (grid-tied solar system), yaitu panel surya yang menyuplai daya baik untuk Anda sendiri maupun jaringan listrik.Jadi kita berbicara tentang baterai lithium-ion modern, kompak, dan berkapasitas tinggi yang pertama kali muncul pada tahun 2010-an.
Bagi banyak orang, sistem pertama yang mereka dengar adalah Powerwall Tesla, yang diumumkan pada tahun 2015. Pada tahun 2022, menurut pendiri EnergySage Vikram Aggarwal, setidaknya 26 perusahaan menawarkan sistem penyimpanan lithium-ion di AS, meskipun hanya tujuh produsen yang bertanggung jawab. untuk hampir semua instalasi.Dari pangsa tertinggi hingga terendah, produsen-produsen tersebut adalahEnfase,Tesla,LG,panasonic,Tenaga Matahari,NeoVolta, DanGenerak.Anda mungkin akan menemukan beberapa nama ini saat memulai penelitian.Namun untuk memastikan bahwa Anda memiliki pilihan terluas, penting untuk berbicara dengan banyak kontraktor, karena kebanyakan dari mereka hanya bekerja dengan dua atau tiga pembuat baterai.(Perbedaan antara baterai sebagian besar terletak pada bahan kimianya, jenis daya input yang digunakan, kapasitas penyimpanannya, dan kapasitas muatannya, seperti dijelaskan dalam paragraf berikut.)
Namun pada dasarnya, semua baterai bekerja dengan cara yang sama: Baterai menyimpan daya dari panel surya di atap sebagai energi kimia di siang hari, dan kemudian melepaskannya sesuai kebutuhan (paling sering pada malam hari, saat panel surya tidak digunakan, dan juga saat baterai menyala). selama listrik padam) untuk menjaga peralatan dan perlengkapan rumah Anda tetap berjalan.Dan semua baterai hanya diisi melalui daya DC (arus searah), sama seperti yang dihasilkan panel surya.
Namun di luar itu, terdapat banyak perbedaan.“Baterai tidak dibuat sama,” kata Aggarwal.“Mereka memiliki kimia yang berbeda.Mereka memiliki watt yang berbeda.Mereka memiliki ampere yang berbeda.Dan berapa banyak arus listrik yang dapat diambil dari baterai pada waktu tertentu, yaitu berapa banyak peralatan yang dapat saya jalankan secara bersamaan?Tidak ada satu ukuran yang cocok untuk semua.”
Jumlah daya yang dapat disimpan baterai, diukur dalam kilowatt-jam, tentu saja akan menjadi faktor kunci dalam perhitungan Anda.Jika daerah Anda jarang mengalami pemadaman listrik dalam waktu lama, baterai yang lebih kecil dan lebih murah mungkin sesuai dengan kebutuhan Anda.Jika pemadaman listrik di wilayah Anda berlangsung lama, baterai yang lebih besar mungkin diperlukan.Dan jika Anda memiliki peralatan penting di rumah yang tidak boleh dibiarkan kehilangan daya, kebutuhan Anda mungkin lebih tinggi.Ini semua adalah hal yang perlu dipikirkan sebelum Anda menghubungi calon pemasang—dan para profesional tersebut harus mendengarkan kebutuhan Anda dan mengajukan pertanyaan yang membantu Anda menyempurnakan pemikiran Anda.
Anda juga harus mempertimbangkan beberapa hal lainnya.
Yang pertama adalah apakah Anda akan memasang tata surya baru bersamaan dengan memasang penyimpanan baterai, atau apakah Anda akan memasang kembali baterai ke sistem yang sudah ada.
Jika semuanya baru, Anda akan memiliki pilihan terluas baik dalam pilihan baterai maupun panel surya.Mayoritas instalasi baru menggunakan baterai berpasangan DC.Itu berarti listrik DC yang dihasilkan oleh panel Anda disalurkan ke rumah Anda dan langsung mengisi daya baterai.Arus tersebut kemudian dialirkan melalui alat yang disebut inverter, yang mengubah listrik DC (arus searah) menjadi listrik AC (arus bolak-balik)—jenis listrik yang digunakan di rumah.Sistem ini menawarkan cara paling efisien untuk mengisi daya baterai.Tapi ini melibatkan aliran DC tegangan tinggi ke rumah Anda, yang memerlukan pekerjaan kelistrikan khusus.Dan beberapa orang yang saya ajak bicara menyatakan keberatannya atas keamanan DC tegangan tinggi.
Jadi, Anda dapat memilih apa yang disebut baterai berpasangan AC, dan memasang panel surya yang menggunakan mikroinverter di belakang setiap panel untuk mengubah keluarannya menjadi AC di atap Anda (yang berarti tidak ada arus tegangan tinggi yang masuk ke rumah Anda).Untuk mengisi daya baterai, mikroinverter terintegrasi di dalam baterai itu sendiri kemudian mengubah kembali listrik menjadi DC, yang akan diubah kembali menjadi AC saat baterai mengirimkan daya ke rumah Anda.Baterai berpasangan AC kurang efisien dibandingkan baterai berpasangan DC, karena setiap konversi sebagian energi listrik hilang sebagai panas.Lakukan diskusi jujur dengan pemasang Anda tentang pro, kontra, dan keamanan relatif dari setiap pendekatan.
Jika Anda sudah memiliki panel surya dan ingin memasang baterai, kabar baiknya adalah Anda sekarang dapat melakukannya.“Saya telah melakukan ini selama 20-an tahun, dan bisa masuk dan melihat sistem serta melakukan retrofit adalah hal yang luar biasa,” kata Rebekah Carpenter dari Fingerlakes Renewables.“Saya ingat ketika sama sekali tidak ada pilihan untuk melakukan retrofit suatu sistem.Anda tidak akan bisa menggunakan tenaga surya sama sekali jika jaringan listrik mati.”
Solusinya terletak pada inverter hybrid, yang menawarkan dua kemampuan utama.Pertama, mereka mengambil masukan sebagai AC atau DC, dan kemudian mereka menggunakan perangkat lunak untuk mencari tahu di mana diperlukan dan melakukan konversi apa pun yang diperlukan.“Itu adalah salah satu atau dua,” kata Carpenter.“Ia menggunakannya untuk mengisi daya baterai [DC], menggunakannya untuk rumah atau jaringan [AC], atau jika ia memiliki daya yang cukup, ia menggunakannya untuk keduanya secara bersamaan.”Dia menambahkan bahwa apa yang dia sebut sebagai inverter hibrida “agnostik” memiliki nilai khusus untuk perkuatan sistem baterai, karena mereka dapat bekerja dengan baterai dari beberapa merek berbeda;beberapa pembuat baterai membatasi inverter hibrida mereka untuk hanya bekerja dengan baterai mereka sendiri.disebutkan tukang kayuPulau Cerahsebagai salah satu pembuat inverter agnostik.Sol-Arkadalah contoh lain.
Jika Anda sudah memiliki panel surya dan ingin memasang baterai, kabar baiknya adalah Anda sekarang dapat melakukannya.
Kedua, inverter hibrida dapat menghasilkan apa yang disebut sinyal jaringan.Panel surya perlu merasakan bahwa jaringan listrik sedang online agar dapat berfungsi.Jika mereka kehilangan sinyal—yang berarti terjadi pemadaman listrik—mereka akan berhenti bekerja sampai listrik kembali menyala;ini berarti Anda tidak memiliki listrik sampai saat itu juga.(Ini masalah keselamatan, jelas Sven Amirian dari Invaleon: “Utilitas mengharuskan Anda tidak memberi umpan balik energi ketika ada [orang] yang bekerja di jalur tersebut.”) Dengan menghasilkan sinyal jaringan, inverter hibrid membiarkan tata surya Anda yang ada tetap beroperasi saat listrik padam, memberi daya pada rumah Anda dan mengisi daya baterai di siang hari dan menggunakan baterai untuk memberi daya pada rumah Anda di malam hari.
Selain kapasitas penyimpanan, yang diukur dalam kilowatt-jam, baterai juga memiliki kapasitas beban, yang diukur dalam kilowatt.Syaratkapasitas berkelanjutanmengacu pada seberapa besar daya yang dapat dikeluarkan baterai dalam kondisi normal, dan ini menunjukkan batas berapa banyak sirkuit yang dapat Anda jalankan sekaligus.Syaratkapasitas puncakmengacu pada seberapa besar daya yang dapat dikeluarkan baterai selama beberapa detik ketika peralatan besar, seperti AC, menyala dan tiba-tiba memerlukan lebih banyak daya dalam waktu singkat;peristiwa seperti itu memerlukan kapasitas puncak yang kuat.Konsultasikan dengan kontraktor Anda untuk menemukan baterai yang sesuai dengan kebutuhan Anda.
Sifat kimia baterai litium-ion rumit, tetapi ada dua jenis utama yang digunakan untuk tenaga surya.Yang lebih umum adalah baterai NMC, atau nikel-magnesium-kobalt.Yang kurang umum (dan perkembangan yang lebih baru) adalah baterai LFP, atau lithium-iron-phosphate.(Inisialisasi yang aneh berasal dari nama alternatif, lithium ferrophosphate.) Baterai NMC lebih padat daya dibandingkan keduanya, karena secara fisik lebih kecil untuk kapasitas penyimpanan tertentu.Namun baterai tersebut lebih sensitif terhadap panas yang dihasilkan selama pengisian dan pengosongan baterai (memiliki titik nyala atau suhu penyalaan yang lebih rendah, sehingga secara teori lebih rentan terhadap apa yang disebut denganperambatan api yang tidak terkendali secara termal).Mereka juga mungkin memiliki siklus pengisian-pengosongan seumur hidup yang lebih rendah.Dan penggunaan kobalt, khususnya, menimbulkan kekhawatiran, karena produksinya dikaitkan dengan kegiatan ilegal dan ilegalpraktik pertambangan yang eksploitatif.Baterai LFP, karena tidak terlalu padat energi, perlu berukuran lebih besar untuk kapasitas tertentu, namun kurang sensitif terhadap pembangkitan panas dan mungkin memiliki siklus pengisian-pengosongan yang lebih tinggi.Pada akhirnya, Anda akan mendapatkan jenis baterai apa pun yang paling sesuai dengan desain yang Anda putuskan dengan kontraktor Anda.Namun, seperti biasa, bersikaplah proaktif dan ajukan pertanyaan.
Dan itu memunculkan poin terakhir: Bicaralah dengan beberapa pemasang tenaga surya sebelum Anda memilih satu.“Konsumen harus selalu, selalu berbelanja perbandingan,” kata Aggarwal dari EnergySage.Sebagian besar penginstal hanya bekerja dengan beberapa produsen baterai dan panel, yang berarti Anda tidak akan mendapatkan gambaran lengkap tentang apa yang mungkin dilakukan oleh salah satu produsen tersebut.Keith Marett, presiden layanan energi bersih di Generac—produsen sistem cadangan bahan bakar fosil yang dengan cepat berkembang menjadi cadangan energi terbarukan—mengatakan bahwa “hal terpenting bagi pemilik rumah adalah menentukan gaya hidup yang mereka inginkan selama pemadaman listrik. , dan membangun sistem untuk mendukungnya.”Menambahkan penyimpanan baterai adalah investasi besar dan, sebagian besar, mengunci Anda pada sistem tertentu, jadi jangan terburu-buru mengambil keputusan.
Berapa biayanya—dan apakah Anda benar-benar membutuhkannya?
Saya tinggal di New York City, di mana penyimpanan baterai tenaga surya di dalam ruangan tidak diperbolehkan karena peraturan kebakaran, dan penyimpanan baterai di luar ruangan berarti menavigasi aBirokrasi Kremlinesque (PDF).(Leluconnya adalah hampir tidak ada orang di sini yang memiliki ruang luar.) Saya juga tidak dapat memasang baterai meskipun diizinkan—saya tinggal di apartemen koperasi, bukan rumah yang berdiri sendiri, jadi saya tidak punya baterai sendiri. atap untuk panel surya.Namun meskipun saya dapat memasang baterai, meneliti dan menulis panduan ini membuat saya bertanya-tanya apakah saya akan melakukannya.Ada baiknya Anda bertanya pada diri sendiri beberapa pertanyaan mendasar sebelum Anda mengambil tindakan.
Sebagai permulaan, memasang penyimpanan baterai pada dasarnya mahal.Data EnergySage menunjukkan bahwa pada kuartal terakhir tahun 2021, biaya rata-rata per kilowatt-jam penyimpanan baterai hampir $1.300.Tentu saja, ini berarti separuh baterai yang ada dalam daftar perusahaan harganya lebih murah dibandingkan harga per kilowatt-jamnya (dan separuhnya lebih mahal).Namun bahkan pembuat baterai berbiaya terendah dalam daftar EnergySage,Jaringan Rumah, mengenakan biaya lebih dari $6.000 untuk sistem 9,6 kWh.Baterai dari "tujuh besar" (sekali lagi, ituEnfase,Tesla,LG,panasonic,Tenaga Matahari,NeoVolta, DanGenerak) biayanya mulai dari hampir satu setengah kali lipat hingga lebih dari dua kali lipat.“Saat ini ditujukan untuk orang kaya,” kata Aggarwal dari EnergySage sambil menghela nafas.Namun, dia menambahkan bahwa biaya penyimpanan baterai telah lama berada dalam tren menurun, dan dia memperkirakan tren ini akan terus berlanjut.
Apakah Anda benar-benar perlu mengeluarkan banyak uang untuk memenuhi kebutuhan Anda saat listrik padam?Ada pilihan yang lebih murah dibandingkan penyimpanan tenaga surya berkilowatt tinggigenerator bensin portabel,pembangkit listrik portabel lithium-ion, dan kecilpengisi daya baterai suryabertujuan untuk menjaga perangkat tetap berjalan.
Metode portabel tersebut—bahkan metode yang dapat diisi ulang dan aman digunakan di dalam ruangan—tidak senyaman mencolokkan benda ke stopkontak.Namun ada cara untuk membuat sirkuit rumah tangga tetap berfungsi saat listrik padam tanpa sistem tata surya atap tradisional.Sasaran Nol, yang telah sukses menjual generator tenaga surya kepada para berkemah dan RVer, juga menawarkan perangkat integrasi rumah yang menggunakan generator tersebut untuk menggerakkan rumah.Saat terjadi pemadaman listrik, Anda secara manual memutuskan sambungan rumah Anda dari jaringan listrik (saklar transfer fisik disertakan dalam pekerjaan instalasi).Anda kemudian menjalankan sirkuit rumah Anda dengan baterai Goal Zero eksternal dan mengisi ulangnya dengan panel surya portabel Goal Zero.Dalam beberapa hal, perangkat Goal Zero ini membagi perbedaan antara sistem baterai plus tenaga surya yang terpasang sepenuhnya dan pengisi daya baterai tenaga surya yang lebih mendasar.Penggunaan saklar pemutusan manual menambah langkah ekstra dibandingkan saklar transfer otomatis yang digunakan dalam sistem tata surya yang terikat jaringan.Harga?“Kami mulai memasang baterai 3 kilowatt-jam di rumah Anda dengan biaya sekitar $4.000,” kata CEO perusahaan Bill Harmon.
Semua opsi ini memiliki kelemahan dan keterbatasannya masing-masing.Pengisi daya perangkat tenaga surya memungkinkan Anda tetap berhubungan dengan orang-orang terkasih dan memberi Anda akses ke peringatan berita dalam keadaan darurat, namun hal itu tidak akan membuat lemari es tetap berfungsi.Bahan bakar fosil bisa habis sehingga membuat Anda terdampar, dan tentu saja generator berbahan bakar fosil tidak ramah lingkungan.“Tetapi, jika Anda hanya menjalankannya dua kali setahun, dua atau tiga hari setahun, mungkin Anda bisa menerima dampaknya untuk saat ini,” kata Aggarwal.Beberapa pembuat baterai telah menerapkan kemampuan untuk menggunakan generator berbahan bakar fosil untuk mengisi baterai mereka jika terjadi pemadaman listrik yang berkepanjangan.Ketua dan CEO Sonnen Blake Richetta mengatakan jika tujuan Anda adalah ketahanan maksimal setelah bencana, “Anda benar-benar harus memiliki generator gas—cadangan untuk cadangan.”
Singkatnya, ada baiknya mempertimbangkan perkiraan kesulitan di masa depan dalam keadaan darurat dibandingkan dengan biaya untuk memperoleh ketahanan.Saya berbicara dengan Joe Lipari, wakil presiden proyek di Brooklyn SolarWorks (yang, seperti namanya, beroperasi di New York City, di mana, sekali lagi, baterai belum menjadi pilihan), dan dia menyebutkan betapa hebatnya teknologi ini.Pemadaman listrik timur laut tahun 2003.Beberapa hari yang tidak menyenangkan sebelum listrik kembali menyala.Tapi saya sudah tinggal di sini selama hampir 20 tahun, dan itulah satu-satunya saat saya kehilangan listrik.Semata-mata dari sudut pandang persiapan keadaan darurat, saya bertanya kepada Lipari apa yang harus saya ambil dari pemadaman listrik pada tahun 2003—yakni, apakah krisis ini harus dibentengi atau ada risiko minimal yang bisa diserap?“Orang-orang menyampaikan hal itu kepada kami,” jawabnya.“Membayar tambahan $20.000 untuk mendapatkan sistem penyimpanan baterai?Mungkin tidak perlu.”
Berapa lama Anda bisa menjalankan rumah Anda dengan cadangan baterai tenaga surya?
Kami bertanya kepada banyak ahli berapa lama sistem ini dapat bertahan jika terjadi pemadaman listrik, secara umum.Jawaban singkat dan konservatif: kurang dari 24 jam dengan satu baterai.Namun klaim yang ada sangat beragam sehingga jawaban menyeluruh atas pertanyaan ini kurang meyakinkan.
Pada tahun 2020, menurutAdministrasi Informasi Energi ASangkanya, rata-rata rumah di Amerika mengkonsumsi 29,3 kilowatt-jam per hari.Baterai cadangan tenaga surya pada umumnya dapat menyimpan sekitar 10 kilowatt-jam.“Saya tidak perlu memberi tahu Anda bahwa ini tidak dapat menjalankan seluruh rumah Anda selama sehari,” kata Aggarwal dari EnergySage.Baterai umumnya dapat ditumpuk, artinya Anda dapat merangkai beberapa baterai untuk menambah penyimpanan.Namun tentu saja, melakukan hal tersebut tidaklah murah.Bagi banyak orang, menumpuk adalah hal yang tidak praktis—atau bahkan tidak memungkinkan secara finansial.
Tapi “berapa lama saya bisa menjalankan rumah saya” adalah cara berpikir yang salah tentang penyimpanan tenaga surya dalam konteks pemadaman listrik.Salah satu alasannya adalah panel surya dapat mengalirkan listrik ke rumah dan mengisi ulang baterai di siang hari—dalam cuaca cerah—sehingga terus menerus meregenerasi sumber listrik cadangan Anda.Hal ini menambah ketahanan yang tidak dimiliki oleh generator berbahan bakar fosil, karena jika gas atau propananya habis, maka tidak ada gunanya sampai Anda bisa mendapatkan lebih banyak bahan bakar.Dan hal itu mungkin tidak mungkin dilakukan dalam keadaan darurat.
Lebih penting lagi, selama pemadaman listrik, berapa banyak energi yang Anda hemat setidaknya sama pentingnya dengan berapa banyak energi yang dapat Anda simpan.Untuk membuat baterai Anda bertahan selama mungkin, Anda harus mengurangi penggunaan Anda.Setelah mengalami Badai Andrew di Miami pada tahun 1992, saya mengubah tantangan dari pengalaman itu—tidak adanya listrik selama berhari-hari, bahan makanan yang membusuk—menjadi sebuah pertanyaan.Saya bertanya kepada semua pemasang dan pembuat baterai. Saya menjawab pertanyaan yang sama: Dengan asumsi saya ingin lemari es tetap menyala (untuk keamanan pangan), mengisi daya beberapa perangkat (untuk komunikasi dan informasi), dan menyalakan beberapa lampu (untuk keamanan malam hari), berapa lama baterai dapat bertahan tanpa diisi ulang?
Keyvan Vasefi, kepala produk, operasi, dan manufaktur diSasaran Nol, mengatakan dia dan istrinya telah menjalankan beberapa tes pada baterai 3 kWh mereka, dan mereka biasanya dapat bertahan selama satu setengah hari dengan “kulkas menyala, mengisi ulang beberapa telepon, dan kamar tidur utama serta kamar mandi dengan penerangan.”Mereka juga telah melakukan pengujian dengan panel surya yang dihubungkan ke baterai.Bahkan mengingat Vasefi mempunyai minat untuk menjual teknologi ini, saya dapat mengatakan bahwa dia memberikan alasan yang kuat untuk hal tersebut: “Kami mencoba untuk berpura-pura bahwa ini adalah akhir dunia dan melihat apa yang terjadi, dan kami dapat secara efektif mendapatkan keuntungan yang tidak terbatas. waktu berjalan” di sirkuit terbatas itu, katanya.“Baterai kembali ke seratus persen setiap hari pada pukul 18.00. Dan kami merasa sangat senang dengan hal itu.”
Baterai 10 kWh biasanya dapat menjalankan lemari es, beberapa lampu, dan beberapa pengisi daya perangkat selama dua hingga tiga hari, kata Sven Amirian, wakil presiden Invaleon, pemasang yang berbasis di Massachusetts.Jangka waktu tersebut juga diamini oleh Aric Saunders, wakil presiden senior pembuat baterai Electriq.
Saat Anda memasang baterai, kontraktor Anda mungkin meminta Anda untuk memilih “bagian darurat” terbatas dari sirkuit rumah Anda, yang kemudian akan dirutekan melalui subpanel.Selama pemadaman listrik, baterai hanya akan memberi daya pada sirkuit ini.(Sebagai contoh, ayah saya memiliki generator cadangan propana di rumahnya di Virginia, dan generator tersebut terhubung ke salah satu dari tiga unit AC, lemari es, stopkontak dapur, pemanas air sesuai permintaan, dan beberapa lampu. Rumah tersebut tidak memiliki TV, laundry, dan fasilitas lainnya sampai jaringan listrik kembali menyala. Namun memiliki rumah yang berpendingin sebagian dan minuman dingin berarti perbedaan antara kenyamanan dan kesengsaraan selama seringnya pemadaman listrik di musim panas.)
Anda juga dapat secara manual mematikan masing-masing pemutus di panel Anda untuk membatasi baterai hanya memberi daya pada pemutus yang Anda anggap penting.Dan semua baterai penyimpanan tenaga surya dilengkapi dengan aplikasi yang menunjukkan sirkuit mana yang sedang digunakan, membantu Anda menemukan dan menghilangkan penggunaan daya yang mungkin Anda abaikan.“Secara real time, Anda dapat mengubah kebiasaan Anda dan mungkin memperpanjang satu hari ekstra,” kata Amirian.Namun, perlu diingat bahwa ulasan pelanggan terhadap aplikasi tersebut sama dengan yang kami temukan pada setiap aplikasi peralatan pintar yang kami uji: Beberapa orang menyukainya, sementara yang lain merasa frustrasi dengan kinerja yang buruk dan pembaruan yang bermasalah.
Terakhir, pembuat baterai mulai menawarkan panel pintar.Melalui ini, Anda dapat menggunakan aplikasi Anda untuk menghidupkan dan mematikan masing-masing sirkuit dari jarak jauh dan dengan demikian menyesuaikan sirkuit mana yang digunakan pada berbagai waktu (misalnya, menonaktifkan lampu dan stopkontak kamar tidur di siang hari dan menyalakannya kembali di malam hari).Dan perangkat lunak baterai juga akan mengambil langkah-langkah untuk mengoptimalkan penggunaan daya Anda, menutup sirkuit yang tidak diperlukan.Namun Amirian mengingatkan bahwa memasang panel pintar tidaklah sederhana dan murah.“Ada banyak edukasi pelanggan yang harus dilakukan, pro dan kontra, biaya dan manfaat, tentang 'Saya ingin dapat mengendalikan setiap sirkuit' versus 'Itu akan berarti biaya listrik sebesar $10.000 untuk pemadaman listrik selama dua hari. '”
Intinya adalah bahkan dengan pengisian ulang tenaga surya yang terbatas, Anda akan dapat meningkatkan waktu untuk mempertahankan listrik di luar jaringan listrik—tetapi hanya jika Anda memerlukan lebih sedikit baterai.Perhitungan ini dijelaskan dengan rapi oleh Jonnell Carol Minefee, salah satu pendiri Solar Tyme USA, sebuah instalasi tenaga surya berbasis di Georgia yang berfokus pada komunitas pedesaan, minoritas, dan miskin: “Saya memahami bahwa kami adalah orang Amerika, kami mencintai apa pun-apa pun, tapi kadang-kadang kita harus belajar bagaimana hidup tanpa semua kemewahan.”
Bagaimana cadangan tenaga surya dan baterai dapat memberikan dampak terbesar
Meskipun penyimpanan baterai tenaga surya akan menjaga peralatan dan perangkat penting tetap beroperasi saat listrik padam, produsen dan beberapa pemasang yang saya ajak bicara mengatakan bahwa mereka menganggapnya sebagai fungsi yang berguna namun bersifat sekunder.Terutama, mereka memandang sistem seperti itu sebagai cara bagi pemilik rumah untuk membatasi tagihan listrik mereka dengan mempraktikkan sesuatu yang disebut “pencukuran puncak”.Pada saat permintaan puncak (sore hingga sore hari), ketika beberapa perusahaan utilitas menaikkan tarifnya, pemilik baterai beralih ke daya baterai atau mengirimkan daya kembali ke jaringan listrik;ini memberi mereka potongan harga atau kredit dari perusahaan utilitas lokal.
Namun penggunaan baterai yang lebih penting akan segera terjadi.Perusahaan-perusahaan utilitas mulai meningkatkan infrastruktur jaringan mereka agar dapat menggunakan baterai milik pribadi sebagai pembangkit listrik virtual, atau VPP.(Beberapa sudah beroperasi, dan sistem seperti itu diperkirakan akan tersebar luas pada dekade berikutnya.) Saat ini, terdapat begitu banyak pembangkit listrik tenaga surya di atap dan begitu banyak pembangkit listrik tenaga surya sehingga membebani jaringan listrik pada tengah hari.Semua listrik yang mereka hasilkan harus disalurkan ke suatu tempat, sehingga mengalir ke jaringan listrik, sehingga memaksa perusahaan utilitas untuk mematikan beberapa pembangkit listrik berbahan bakar fosil mereka yang besar, untuk menjaga pasokan dan permintaan listrik tetap seimbang.Kedengarannya bagus—mengurangi emisi CO2 merupakan salah satu tujuan dari tenaga surya, bukan?Namun lonjakan permintaan saat matahari terbenam terjadi tepat ketika panel surya berhenti memproduksi listrik.(Siklus harian kelebihan produksi tenaga surya di siang hari dan kelebihan permintaan di malam hari menghasilkan apa yang dikenal sebagai “kurva bebek, istilah yang mungkin Anda temukan dalam penelitian Anda mengenai penyimpanan baterai.) Untuk memenuhi lonjakan permintaan, perusahaan utilitas sering kali terpaksa menyalakan “pembangkit puncak”, yang kurang efisien dibandingkan pembangkit listrik berbahan bakar fosil utama namun lebih cepat untuk beroperasi. mempercepat.Hasilnya, dalam beberapa hari, emisi CO2 dari perusahaan utilitas justru melebihi emisi jika tidak ada panel surya sama sekali.
Pembangkit listrik virtual akan membantu mengatasi masalah ini.Tenaga surya yang berlebih akan mengisi baterai pemilik rumah di siang hari, dan kemudian utilitas akan memanfaatkannya pada lonjakan malam hari, alih-alih menyalakan pembangkit listrik tenaga surya di peaker.(Pemilik baterai akan membuat perjanjian hukum dengan perusahaan utilitas, memberi mereka hak untuk melakukan hal ini dan kemungkinan besar akan mendapatkan bayaran karena membiarkan baterai mereka digunakan.)
Saya akan memberikan kata terakhir kepada Blake Richetta dari Sonnen, karena tidak mungkin saya dapat menyampaikan dengan lebih baik apa yang diwakili oleh revolusi VPP:
“Pengendalian gerombolan baterai, untuk merespons, untuk menghirup dan membuang kiriman operator jaringan, untuk menyediakan pembangkit listrik yang menggantikan pembangkitan listrik yang kotor di pembangkit listrik peaker, untuk membuat jaringan listrik berjalan lebih efisien, untuk mengurangi kemacetan jaringan listrik dan menciptakan penangguhan biaya. infrastruktur jaringan listrik, untuk menstabilkan jaringan listrik dan menyediakan, sejujurnya, solusi yang jauh lebih murah bagi jaringan listrik dalam hal respons frekuensi dan pengaturan voltase, yang secara harafiah mengubah tenaga surya dari gangguan menjadi aset yang memberikan nilai tambah, dan , untuk mengatasinya, bahkan untuk dapat mengisi daya dari jaringan listrik, jadi jika ada banyak ladang angin di Texas yang menghasilkan listrik dalam jumlah besar pada jam 3 pagi, untuk mengisi daya 50.000 baterai dan merendamnya up—inilah tujuan kami sebenarnya.Inilah kegunaan baterainya.”
Artikel ini diedit oleh Harry Sawyers.
Waktu posting: 07-Juli-2022