Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam konteks transisi menuju sumber energi terbarukan, penyimpanan energi jangka panjang (long-duration storage) menjadi salah satu aspek krusial yang perlu diperhatikan. Dengan meningkatnya ketergantungan pada energi terbarukan, seperti energi matahari dan angin, tantangan utama yang dihadapi adalah fluktuasi ketersediaan sumber energi tersebut. Oleh karena itu, teknologi penyimpanan energi yang efisien dan dapat diandalkan, seperti Pumped Thermal Energy Storage (PTES), semakin mendapatkan perhatian. PTES menawarkan solusi yang menjanjikan untuk menyimpan energi dalam bentuk panas, yang dapat digunakan kembali untuk menghasilkan listrik saat dibutuhkan.
Salah satu inovasi terbaru dalam teknologi PTES adalah Thermally-Integrated PTES (TI-PTES), yang memanfaatkan sumber energi termal tambahan untuk meningkatkan efisiensi siklus pengisian dan pengosongan listrik. TI-PTES dapat memanfaatkan sumber panas bertekanan rendah, termasuk energi termal matahari, yang sangat relevan mengingat potensi besar yang dimiliki oleh energi surya. Dengan memanfaatkan sumber energi yang tersedia secara lokal, TI-PTES tidak hanya meningkatkan efisiensi tetapi juga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Penelitian yang dilakukan pada sistem TI-PTES berbasis Solar Thermal Collectors (STC) dengan High-Temperature Heat Pump (HTHP) dan Organic Rankine Cycle (ORC) menunjukkan potensi besar dari teknologi ini. Melalui pemodelan kinerja off-design, peneliti dapat memetakan kinerja HTHP dan ORC dalam berbagai kondisi yang representatif. Hal ini sangat penting untuk memahami bagaimana sistem ini dapat beroperasi secara optimal sepanjang tahun, terutama mengingat variasi ketersediaan sumber energi matahari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi siklus pengisian dan pengosongan (round trip efficiency) sistem TI-PTES selalu berada dalam rentang 0,85 hingga 0,87. Ini adalah angka yang sangat baik, menunjukkan bahwa sistem ini dapat mengonversi sebagian besar energi yang disimpan menjadi energi listrik yang dapat digunakan. Selain itu, sistem ini terbukti dapat beroperasi dalam berbagai kondisi, termasuk pada musim dingin, yang sering kali menjadi tantangan bagi sistem penyimpanan energi lainnya.
Meskipun kinerja sistem relatif konstan sepanjang tahun, terdapat perbedaan signifikan dalam jam pengisian dan pengosongan serta jumlah energi yang disimpan. Dari bulan Januari hingga Juli, jam operasional dan energi yang disimpan meningkat lebih dari dua kali lipat. Hal ini menunjukkan bahwa sistem TI-PTES dapat beradaptasi dengan perubahan musiman dalam ketersediaan energi surya, menjadikannya solusi yang fleksibel dan efisien untuk penyimpanan energi.
Penting untuk dicatat bahwa pengembangan dan penerapan teknologi TI-PTES tidak hanya akan meningkatkan efisiensi sistem energi terbarukan, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dan ketergantungan pada sumber energi fosil. Dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan secara optimal, kita dapat mempercepat transisi menuju sistem energi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga tentang potensi TI-PTES dalam mendukung transisi energi terbarukan. Dengan terus mengembangkan dan mengoptimalkan teknologi ini, kita dapat berharap untuk mencapai sistem energi yang lebih efisien, berkelanjutan, dan mampu memenuhi kebutuhan energi masa depan. Inovasi dalam penyimpanan energi termal seperti TI-PTES adalah langkah penting menuju dunia yang lebih hijau dan berkelanjutan.
