Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penyimpanan energi listrik menjadi elemen krusial dalam pengelolaan jaringan listrik yang memiliki proporsi tinggi dari pembangkit energi terbarukan. Dalam konteks ini, teknologi Carnot Battery muncul sebagai solusi yang menjanjikan, terutama untuk aplikasi penggabungan sektor (sector coupling) dan pengurangan puncak konsumsi energi (peak shaving). Dengan memanfaatkan sistem ini, rumah tangga dapat meningkatkan kemandirian energi mereka dan mengurangi pengeluaran, terutama ketika dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga surya.
Namun, tantangan utama yang dihadapi oleh sistem Carnot Battery adalah struktur non-seluler yang berbeda dari baterai lithium-ion. Hal ini menyebabkan ekonomi skala menjadi faktor penting dalam kelayakan teknologi ini. Oleh karena itu, analisis bersama dari komunitas perumahan menjadi sangat penting. Fokus hanya pada satu rumah dapat mengabaikan potensi yang muncul dari penerapan sistem Carnot Battery yang lebih besar, yang dapat memberikan manfaat ekonomi yang lebih signifikan.
Sistem Carnot Battery yang dimodelkan berdasarkan pabrik percontohan ini terdiri dari pompa panas reversibel (20 kW) dan siklus Rankine organik (7–13 kW) yang terhubung dengan penyimpanan air panas sensibel. Data operasi dari penyedia energi lokal digunakan untuk memvalidasi komponen penyimpanan panas dari model simulasi, sementara mesin termal didasarkan pada data simulasi dan eksperimen dari pabrik percontohan. Pendekatan ini memberikan dasar yang kuat untuk mengevaluasi kinerja dan efisiensi sistem dalam konteks nyata.
Melalui variasi parameter yang ekstensif, penelitian ini bertujuan untuk menemukan skenario aplikasi yang mungkin untuk pabrik percontohan dan mengevaluasi kelayakan finansialnya dalam komunitas dengan jumlah rumah yang bervariasi. Temuan utama menunjukkan bahwa potensi penghematan yang dapat dicapai oleh sistem Carnot Battery sangat bergantung pada kondisi pasar yang dipertimbangkan. Dalam kondisi pasar Jerman saat ini, sistem ini belum menunjukkan kelayakan finansial yang memadai.
Namun, dengan memvariasikan tarif umpan balik (feed-in tariff) dan biaya panas, penelitian ini mengungkapkan batasan aplikasi finansial dari sistem ini. Proyeksi tarif umpan balik yang ada menunjukkan bahwa penerapan sistem Carnot Battery untuk komunitas yang terdiri dari 10–30 rumah dapat menjadi finansial dalam waktu dekat. Dengan penghematan lebih dari 100 € per rumah per tahun, periode amortisasi sistem ini diperkirakan sekitar 14 tahun, tergantung pada suku bunga yang berlaku.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga tentang potensi sistem Carnot Battery dalam meningkatkan efisiensi energi di komunitas perumahan. Meskipun ada tantangan yang harus diatasi, seperti kondisi pasar dan struktur biaya, teknologi ini menawarkan harapan untuk solusi penyimpanan energi yang lebih berkelanjutan dan ekonomis. Dengan dukungan kebijakan yang tepat dan inovasi lebih lanjut, sistem ini dapat menjadi bagian integral dari transisi menuju energi terbarukan yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
