Thermal Energy Storage (TES): Definisi, Jenis, & Manfaatnya

Pernahkah Anda mendengar tentang thermal energy storage? Teknologi ini dapat membantu perusahaan mengurangi ketergantungan pada energi fosil dan mendorong penggunaan energi terbarukan. Lalu, apa manfaat thermal energy storage systems dan mengapa penggunaannya harus didukung? Temukan jawabannya berikut ini.

Apa Itu Thermal Energy Storage?

tangki thermal energy storage dari logam

Thermal energy storage (TES) adalah teknologi yang menyimpan kelebihan energi untuk digunakan di masa depan. TES membantu menyeimbangkan permintaan dan pasokan energi dengan menyimpan energi berlebih dan melepaskannya ketika dibutuhkan. Durasi penyimpanannya beragam, mulai dari hitungan jam hingga bulan.

TES umumnya memiliki satu atau lebih penukar panas dalam bentuk pipa berkumparan internal atau pelat datar eksternal. Tidak hanya itu, teknologi ini juga dapat dilengkapi dengan elemen pemanas listrik.

Lebih lanjut, TES dapat didesain sesuai kebutuhan dan mengambil kelebihan energi dari berbagai sumber, seperti boiler biomassa, pompa pemanas, pembangkit listrik tenaga energi terbarukan, atau sistem pemanas air berbasis tenaga surya.

Contoh pemanfaatan TES adalah penyimpanan energi dari turbin angin yang beroperasi pada malam hari untuk digunakan keesokan harinya. Lalu, TES juga bisa menyimpan panas dari sistem surya terfokus di pagi hari untuk digunakan di malam hari ketika tidak ada matahari.

Menariknya, teknologi thermal energy storage ini semakin dilirik sebagai salah satu strategi dekarbonisasi, khususnya sebagai pemanas atau pendingin bangunan dan penyedia energi panas untuk proses manufaktur.

Teknologi ini dapat menyimpan energi panas industri hingga di atas 1.000 derajat Celsius dengan sangat efisien menggunakan bahan-bahan yang mampu menyimpan panas dalam waktu yang lama. Alhasil, prosesnya lebih hemat biaya dan energi karena panas yang disimpan bisa digunakan ketika dibutuhkan.

Jenis-Jenis Thermal Energy Storage

Secara umum, thermal energy storage (TES) terbagi menjadi tiga jenis utama, yaitu:

1. Latent Heat Storage (LHS)

LHS menyimpan panas menggunakan phase-change material (PCM) yang menyerap dan melepaskan panas saat transisi fase, misalnya ketika meleleh atau membeku. Bahan-bahan yang termasuk PCM adalah parafin, gel, garam, polimer, lilin, logam paduan, dan lain-lain.

Contoh LHS adalah panel PCM pada gedung yang terintegrasi dengan atap atau dinding. Panel ini berfungsi untuk mengatur suhu ruangan secara pasif, mengurangi beban heating, ventilation, and air conditioning (HVAC), dan meningkatkan kenyamanan penghuni.

Keunggulan jenis TES ini adalah cocok untuk pengatur suhu yang presisi, dapat diintegrasikan dengan sistem energi terbarukan, dan dapat mempertahankan suhu dengan stabil selama perubahan fase.

2. Sensible Heat Storage (SHS)

SHS adalah jenis TES yang paling sederhana dan banyak digunakan di berbagai sektor. SHS bekerja dengan menaikkan atau menurunkan suhu media penyimpanan, misalnya batuan, pasir, garam cair, atau air, tanpa mengubah karakteristik fisiknya.

Kapasitas penyimpanan panas bergantung pada kapasitas media penyimpanan serta suhu ketika menyimpan dan melepas panas. Contoh SHS adalah tangki penyimpanan air panas di sistem pemanas rumah dan tangki garam cair pada pembangkit listrik tenaga surya terfokus.

3. Thermochemical Storage (TCS)

TCS merupakan salah satu teknologi TES paling mutakhir karena menggunakan reaksi kimia yang dapat dibalik untuk menyimpan dan melepaskan energi panas. Ketika reaktan dipisahkan (proses pengisian), sistem menyerap panas; dan ketika reaktan digabungkan kembali (proses pelepasan), sistem melepaskan panas.

TCS ideal untuk penggunaan jangka panjang atau musiman karena menyimpan energi panas dalam ikatan kimia, alih-alih pada bahan seperti jenis TES lainnya. Selama proses penyimpanan, kerugian energi panas sangat minim sehingga dapat tersimpan dalam waktu lama.

Apabila kondisinya tidak memungkinkan untuk menggunakan media penyimpanan, TCS dapat menjadi pilihan. Lebih lanjut, jenis TES ini juga dapat diintegrasikan dengan energi terbarukan dan digunakan untuk keperluan industri maupun komersial.

Contoh TCS adalah hidrida logam yang menyimpan dan melepaskan hidrogen bersamaan dengan energi panas, oksida logam yang menyimpan panas dari sinar matahari untuk proses industri, dan sistem termokimia berbasis garam yang menyediakan pemanas musiman untuk rumah tangga.

Manfaat Thermal Energy Storage

jajaran tangki thermal energy storage di industri

Thermal energy storage menawarkan sejumlah keuntungan, di antaranya:

Mengurangi lonjakan permintaan dengan menyimpan kelebihan energi saat permintaan rendah dan melepaskannya saat permintaan meningkat.
Memudahkan manajemen energi ketika energi tersedia dan saat dibutuhkan, seperti menyimpan energi saat angin berembus dan menggunakannya ketika embusan angin terlalu lemah untuk memutar turbin.
Mendukung efisiensi energi secara keseluruhan.
Mengurangi emisi karbon karena dapat diintegrasikan dengan berbagai sumber energi terbarukan dan menurunkan porsi energi fosil.
Dapat digunakan di lokasi tanpa jaringan listrik konvensional.
Memastikan setiap komponen memiliki rentang suhu yang presisi.
Mengurangi kebutuhan pendingin selama mesin, sistem, dan peralatan bekerja.
Mengurangi kehilangan energi akibat overheat.
Memperpanjang masa guna komponen dan sistem dengan mencegah overheating.

Solusi Energi Andal dari Chandra Asri Group

Energi, seperti listrik, adalah salah satu kebutuhan primer untuk berbagai sektor, mulai dari rumah tangga hingga industri. Oleh karena itu, pastikan sumber listrik Anda memadai untuk mendukung jalannya proses operasional dan mencegah terhambatnya aktivitas bisnis.

Bersama Chandra Asri Group, perusahaan solusi energi, kimia, dan infrastruktur terdepan di Asia Tenggara, Anda dapat mengandalkan kami untuk kebutuhan infrastruktur energi. Melalui anak usahanya, yaitu PT Krakatau Chandra Energi (KCE), kami menyediakan tenaga listrik, jasa ketenagalistrikan, dan energi terbarukan.

KCE mengelola energi listrik dengan total kapasitas 120 MW serta telah melayani 200+ pelanggan industri dan 1.500+ pelanggan rumah tangga. Kemudian, kami juga menyediakan jasa operation & maintenance (O&M), jasa repair overhaul trafo dan motor listrik, serta engineering, procurement, and construction (EPC) kelistrikan.

Yang tak kalah penting, kami juga menawarkan PLTS sebagai upaya transisi energi bersih. Mulai tahun 2020, kapasitas PLTS KCE mencapai 11 MWp. Kami memiliki 4 mekanisme instalasi panel surya yang dapat dipilih, yaitu panel surya on-grid, on-grid dengan baterai cadangan, off-grid, dan hibrida.

Jadi, jangan ragu untuk memercayakan kebutuhan energi perusahaan Anda kepada Chandra Asri Group, #YourGrowthPartner!