Sistem Penyimpanan Tenaga Akan Meningkatkan Kapasiti Tenaga Suria Singapura

Ketika dunia membuat dorongan ke arah tenaga bersih, Singapura tidak ketinggalan. Terdapat program bercita-cita tinggi untuk meningkatkan bahagian tenaga bersih dalam 5-10 tahun akan datang. Ia akan melenyapkan negara daripada pergantungan semasa kepada tenaga bahan api. Pertukaran itu tepat pada masanya kerana kebanyakan rakyat Singapura menyedari kesan buruk pemanasan global yang disebabkan oleh tenaga bahan api. Memandangkan penduduk di rantau ini melihat lebih banyak insiden cuaca ekstrem, rakyat Singapura tidak sabar-sabar untuk melihat peralihan kepada tenaga bersih berlaku.

Mengapa Sistem Penyimpanan Tenaga Penting

Sistem tenaga boleh diperbaharui sangat bergantung pada sistem penyimpanan tenaga. Tenaga suria dan angin adalah terputus-putus. Kuasa suria tersedia pada waktu siang dan tidak tersedia pada waktu malam atau ketika cuaca sangat mendung. Kuasa angin berbeza-beza bergantung pada angin semasa. Sistem storan tenaga membolehkan penjanaan dan penyimpanan kuasa, supaya ia boleh diakses apabila diperlukan. Sistem tenaga suria menggunakan panel solar dengan sel fotovoltaik untuk menukar tenaga cahaya daripada matahari kepada kuasa. Kuasa itu kemudiannya disimpan dalam bateri solar untuk digunakan apabila tiada cahaya matahari. Sistem kuasa angin menukar tenaga angin kepada kuasa menggunakan turbin angin. Kuasa ini juga disimpan dalam bateri berkapasiti tinggi. Sistem penyimpanan tenaga memainkan peranan penting dalam peralihan Singapura kepada tenaga bersih untuk membolehkan bekalan kuasa yang stabil ke rumah dan perniagaan. Bateri kekal sebagai teknologi utama untuk penyelesaian penyimpanan tenaga. Penggunaan tenaga boleh diperbaharui semakin meningkat apabila kapasiti bateri solar meningkat, dan bateri menjadi lebih murah.

Kapasiti Tenaga Suria yang Menjanjikan Singapura 

Tenaga suria berada di tengah-tengah strategi Singapura dalam beralih kepada tenaga bersih. Singapura membangunkan pelan tenaga 4 peringkat yang akan menyaksikan penjanaan besar-besaran dan penggunaan tenaga suria. Suis ke-2 pelan ini bertujuan untuk menjana tenaga suria dan mengatasi gangguan. Singapura mencapai sasaran pertama memasang 350 Megawatt-puncak (MWp) tenaga suria pada suku pertama 2020. Sasaran seterusnya ialah 2 Gigawatt-puncak (GWp) tenaga suria menjelang tahun 2030. Pelan itu berharap dapat menghubungkan lebih 350,000 isi rumah ke tenaga yang boleh diperbaharui. Institut Penyelidikan Tenaga Suria Singapura (SERIS) telah membentangkan rancangan untuk mempunyai tenaga suria menyumbang 28% bahagian tenaga kuasa puncak menjelang 2030. Bahagian ini akan meningkat kepada 43% permintaan kuasa puncak menjelang 2050. Singapura terletak di rantau ini yang melihat banyak cahaya matahari sepanjang tahun. Waktu siang purata 12 jam dalam semua bulan dalam setahun. Tenaga suria yang disambungkan dengan grid ialah 384 MW pada penghujung tahun 2020. Penggunaan tenaga suria bukan kediaman mengambil bahagian yang lebih besar iaitu 53%, manakala penggunaan kediaman pada 31%, dan kemudahan sektor awam mengambil bahagian yang lain. Pada penghujung suku pertama 2020, terdapat kira-kira 4,067 panel PV solar, daripadanya 2,759 panel digunakan bukan untuk kediaman, dan 1,308 dipasang di atas bumbung rumah. Bahagian Timur Laut Singapura mendahului dalam pemasangan kediaman, dengan 46% daripada semua panel PV solar.

Memikirkan Semula Penjanaan Tenaga Suria

Singapura mengehadkan tanah untuk memasang panel solar, yang telah membawa kepada pemikiran semula cara untuk menjana tenaga solar. Cara yang paling menjanjikan untuk memanfaatkan tenaga suria ialah pembangunan ladang suria luar pesisir. Ini adalah panel solar yang diletakkan di atas air di lautan. Terdapat kawasan yang luas untuk membangunkan ladang solar ini. Ladang suria marin terbesar adalah di Selat Johor. Ladang solar ini mempunyai 13,000 panel solar yang menjana 5 Megawatt (5MW), cukup untuk kuasa 1,400 rumah. Terdapat rancangan untuk menubuhkan ladang solar terbesar di Asia, dengan 122,000 panel solar. Selain ladang suria laut, terdapat rancangan untuk menggunakan panel solar di badan air pedalaman, termasuk takungan Bedok dan Lower Seletar. Terdapat juga rancangan untuk membangunkan ladang solar 60 Megawatt(MW) di takungan Tengeh. Landskap bandar Singapura juga menawarkan banyak ruang untuk memanfaatkan tenaga suria. Sebagai contoh, terminal PSA di Tuas telah menyepadukan sel PV solar di dinding luar. Arkitek sedang mengusahakan cara inovatif untuk menyepadukan panel solar di bangunan pencakar langit Singapura. Terdapat juga rancangan untuk memasang panel solar pada infrastruktur bandar pasif seperti kaki lima dan tempat perlindungan bas. Panel solar juga boleh diletakkan di jalan raya untuk menjana tenaga dan juga bertindak sebagai penghalang bunyi.

Peranan Bateri Suria dalam Suis Tenaga Bersih Singapura 

Penyimpanan tenaga akan menjadi penentu terbesar kejayaan penggunaan tenaga boleh diperbaharui. Teknologi bateri adalah penting dalam mengatasi gangguan kuasa solar dan menyediakan kuasa yang stabil pada permintaan puncak. Kapasiti bateri telah meningkat apabila harga telah menurun. Pada tahun 2010, harga bateri solar adalah sekitar $1,100 setiap Kilowatt-jam. Pada tahun 2020, harga telah menurun lebih 85% kepada sekitar $156 setiap Kilowatt-jam. Dianggarkan ia akan turun lagi kepada $100 setiap kilowatt jam pada 2024. Teknologi bateri solar berkapasiti besar akan memberikan kestabilan kepada grid kuasa solar. Bateri solar berkapasiti tinggi telah digunakan di tempat yang berbeza di seluruh dunia. Pada masa ini, bateri solar terbesar mempunyai kapasiti 100 Megawatt, cukup untuk kuasa 30,000 rumah di Australia. Terdapat rancangan untuk menggunakan bateri solar 300 Megawatt menjelang akhir 2021 di California. Bateri solar terbesar di Singapura kini mempunyai kapasiti 2.4 Megawatt. Terdapat bateri berkapasiti 7.5 Megawatt yang lebih besar yang akan menyimpan kuasa daripada ladang suria marin. Projek itu dijangka akan datang dalam talian menjelang 2023 dan mempunyai kuasa yang mencukupi untuk 600 pangsapuri HDB 4 bilik.

Kemajuan dalam Teknologi Bateri 

Bateri memainkan peranan penting sebagai penyelesaian penyimpanan tenaga untuk tenaga boleh diperbaharui. Bateri litium-ion kekal sebagai jenis bateri solar yang paling popular. Terdapat penyelidikan untuk membuat bateri litium dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan tahan lama. Ia melibatkan penggantian kobalt kepada bahan lain seperti nikel dan Sulphur, yang lebih murah.

Tetapi terdapat penyelidikan ke dalam teknologi bateri alternatif yang boleh menyokong grid berkuasa solar pada kos yang rendah.
 Bateri aliran menunjukkan janji yang baik kerana kebolehskalaan mereka. Bateri ini menggunakan cecair elektrolit yang disimpan dalam tangki. Elektrolit boleh ditambah untuk meningkatkan kapasiti bateri. Bateri keadaan pepejal akan menghapuskan elektrolit cecair dan menggunakan konduktor superionik pepejal. Singapura sedang menuju ke arah penggunaan besar-besaran tenaga boleh diperbaharui. Sistem storan tenaga suria menawarkan janji terbaik. Teknologi bateri solar akan membolehkan suis ini dengan storan tenaga berkapasiti tinggi. Faedahnya akan sangat mendalam, termasuk udara yang lebih bersih dan persekitaran yang lebih mampan.