Apakah Penyimpanan Energi PV Terdistribusi Harus Terhubung ke Jaringan?

Saat ini, di dunia energi modern, sistem penyimpanan energi fotovoltaik terdistribusi telah menjadi pusat perhatian. Namun, sebagian besar dari mereka bertanya-tanya apakah penyimpanan energi PV terdistribusi harus terhubung ke jaringan listrik. Baiklah, mari kita bahas lebih lanjut pertanyaan tersebut, dan pahami berbagai mode sistem daya PV terdistribusi beserta titik desain kelistrikan terkait.

Untuk memulainya, sistem pembangkit listrik PV yang terdistribusi dapat berada di luar jaringan.
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi tidak harus terhubung ke jaringan listrik; sistem ini juga dapat terhubung ke luar jaringan listrik. Sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi di luar jaringan listrik terutama diterapkan di daerah-daerah yang tidak mungkin atau sulit untuk terhubung ke jaringan listrik, atau di mana jaringan listrik tidak stabil. Sistem tersebut umumnya meliputi panel surya, baterai, pengendali, dan inverter. Panel surya mengubah energi matahari menjadi listrik, baterai diisi melalui pengendali, dan ketika listrik dibutuhkan, listrik dalam baterai diubah menjadi AC melalui inverter untuk digunakan oleh beban.
Keunggulan sistem off-grid adalah independensi dan keandalannya. Di beberapa daerah terpencil, seperti daerah pegunungan dan kepulauan, sistem pembangkit listrik tenaga surya off-grid dapat menyediakan pasokan listrik yang stabil bagi penduduk setempat tanpa terpengaruh oleh kegagalan jaringan. Selain itu, dalam beberapa kesempatan khusus, seperti operasi lapangan, penyelamatan darurat, dll., sistem off-grid juga dapat digunakan.
Sistem off-grid juga memiliki sejumlah kelemahan. Pertama, biaya sistem tersebut relatif tinggi karena perlu dilengkapi baterai penyimpanan. Kedua, baterai memiliki masa pakai terbatas dan harus diganti secara berkala, yang meningkatkan biaya perawatan. Selain itu, kapasitas sistem off-grid biasanya kecil dan tidak dapat memenuhi permintaan listrik skala besar.
Sebaliknya, sistem PV terdistribusi yang terhubung ke jaringan listrik menghubungkan listrik yang dihasilkan dari panel surya ke jaringan listrik setelah mengubahnya menjadi arus bolak-balik melalui inverter. Selama proses ini, ketika pembangkitan tenaga surya lebih besar daripada konsumsi listrik, kelebihan listrik dapat disalurkan ke jaringan listrik, sementara ketika tenaga surya yang dihasilkan tidak cukup bagi pengguna, mereka dapat memperolehnya dari jaringan listrik.
Keuntungan dari sistem yang terhubung ke jaringan adalah sistem tersebut dapat sepenuhnya memanfaatkan stabilitas dan keandalan jaringan, dan pada saat yang sama, sistem tersebut juga dapat menjual kelebihan daya ke jaringan untuk mendapatkan keuntungan ekonomi. Selain itu, sistem yang terhubung ke jaringan relatif sederhana dan tidak mahal untuk dipasang dan dirawat.
Namun, sistem yang terhubung ke jaringan listrik juga memiliki beberapa masalah: misalnya, sistem tersebut harus memenuhi persyaratan untuk mengakses jaringan listrik dalam hal tegangan, frekuensi, faktor daya, dan lain-lain. Selain itu, pembangkitannya akan terpengaruh oleh kondisi cuaca, seperti hujan atau salju, dan ada beberapa ketidakstabilan dalam pembangkitannya. Kedua, apa saja yang harus disertakan dalam desain kelistrikan?
Baik sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi yang terhubung dengan jaringan maupun yang tidak terhubung dengan jaringan, desain kelistrikannya perlu mempertimbangkan aspek-aspek berikut: pemilihan dan tata letak panel surya. Panel surya merupakan komponen inti dari sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi, dan pemilihan serta tata letaknya secara langsung memengaruhi pembangkitan daya dan kinerja sistem. Saat memilih panel surya, faktor-faktor seperti daya, efisiensi, keandalan, dan masa pakai perlu dipertimbangkan. Sementara itu, mengingat kondisi pencahayaan tempat pemasangan, luas atap, orientasi, dan faktor-faktor lainnya, tata letak yang wajar juga perlu dilakukan untuk memaksimalkan penggunaan energi surya.
Untuk sistem di luar jaringan, ada juga kebutuhan untuk mempertimbangkan kondisi yang cocok antara panel surya dan baterai untuk mengisi penuh baterai dalam berbagai kondisi cahaya.
Pemilihan baterai dan perhitungan kapasitas
Baterai merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem pembangkit listrik tenaga surya terdistribusi off-grid, fungsinya adalah untuk menyimpan listrik yang dihasilkan oleh panel surya untuk digunakan pada malam hari atau pada hari berawan dan hujan. Dalam pemilihan jenis baterai, perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti jenis, kapasitas, masa pakai, efisiensi pengisian dan pengosongan baterai.
Untuk sistem yang terhubung ke jaringan, meskipun pemasangan baterai penyimpanan tidak diperlukan, tetapi dalam beberapa situasi tertentu, seperti kegagalan jaringan, pemasangan baterai penyimpanan berkapasitas tertentu sebagai sumber daya cadangan juga dapat dipertimbangkan. Kemudian kapasitas baterai harus dihitung berdasarkan kemampuannya untuk memenuhi kebutuhan pengguna selama keadaan darurat. Pemilihan pengontrol dan inverter
Pengontrol merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem pembangkitan daya fotovoltaik terdistribusi; pengontrol mengendalikan output panel surya untuk mencegah baterai dari pengisian daya berlebih atau pengosongan daya berlebih. Saat memilih pengontrol, fungsi pengontrol, kinerja, keandalan, dan faktor lainnya harus dipertimbangkan.
Inverter adalah perangkat yang mengubah daya DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi daya AC, dan pemilihannya perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti daya inverter, efisiensi, bentuk gelombang keluaran, dan keandalan. Untuk sistem off-grid, perlu juga mempertimbangkan apakah tegangan keluaran dan frekuensi inverter sesuai dengan beban.

Kabel listrik dan perangkat proteksi
Pengkabelan listrik merupakan komponen yang sangat penting dari sistem pembangkit listrik tenaga surya terdistribusi, dan desainnya harus mempertimbangkan aspek-aspek seperti keamanan, keandalan, dan estetika sistem. Dalam pengkabelan, perhatian harus diberikan pada kepatuhan terhadap kode dan standar kelistrikan yang relevan sehingga persyaratan pada luas penampang kabel, kinerja isolasi, dan lain-lain, terpenuhi.
Perangkat proteksi merupakan jaminan keselamatan yang penting dalam sistem pembangkit listrik tenaga surya terdistribusi. Ketika sistem mengalami kegagalan, sistem akan memutus pasokan listrik tepat waktu untuk mencegah meluasnya kecelakaan. Perangkat proteksi meliputi pemutus arus, sekring, pelindung kebocoran, dll., yang harus dikonfigurasi secara wajar sesuai dengan kapasitas dan persyaratan sistem selama pemilihan dan pemasangan. Desain sistem pemantauan
Sistem pemantauan merupakan bagian penting dari sistem pembangkit listrik tenaga surya terdistribusi, yang dapat memantau status operasi sistem secara real time, termasuk pembangkitan daya panel surya, daya baterai, daya keluaran inverter, dan sebagainya. Melalui sistem pemantauan, pengguna dapat memahami pengoperasian sistem secara tepat waktu, menemukan masalah, dan mengatasinya secara tepat waktu.
Perlu mempertimbangkan skala dan persyaratan sistem, memilih peralatan dan perangkat lunak pemantauan yang sesuai, dan melakukan pemasangan dan komisioning yang wajar. Ketiga, ringkasan Penyimpanan energi PV terdistribusi tidak harus terhubung ke jaringan, tetapi juga dapat di luar jaringan. Sistem di luar jaringan berlaku untuk area yang tidak dapat terhubung ke jaringan atau yang jaringannya tidak stabil, dengan keuntungan berupa kemandirian dan keandalan, tetapi biayanya relatif tinggi. Sistem yang terhubung ke jaringan dapat memanfaatkan semua stabilitas dan keandalan dari jaringan sambil menjual kelebihan daya ke jaringan untuk mendapatkan keuntungan ekonomi.

Selama penerapan desain kelistrikan dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi, hal-hal berikut harus dipertimbangkan: pemilihan dan tata letak panel surya, pemilihan dan perhitungan kapasitas baterai, pemilihan pengontrol dan inverter, desain kabel listrik dan perangkat proteksi, desain sistem pemantauan, dan lain sebagainya. Hanya desain kelistrikan yang rasional yang dapat memastikan bahwa sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi bekerja dengan aman, andal, dan dengan efisiensi tinggi.
Seiring dengan kemajuan teknologi dan pengurangan biaya yang berkelanjutan, di masa depan, peran yang lebih signifikan akan dimainkan oleh sistem penyimpanan energi fotovoltaik terdistribusi. Sistem untuk menghasilkan daya fotovoltaik terdistribusi akan menyediakan sumber energi yang lebih bersih dan lebih andal, baik di dalam maupun di luar jaringan.