Studi kasus dalam artikel ini akan meninjau tentang bagaimana implementasi ESS di Data Center MegaByte. Sebagai fasilitas dengan skala menengah yang berlokasi di pinggiran kota besar di Indonesia, Megabyte menghadapi tantangan biaya operasional yang tinggi. Hal ini diakibatkan karena lonjakan permintaan daya pada saat puncak risiko pemadaman listrik yang sering terjadi di wilayah tertentu.
Tantangan yang Dihadapi Sebelum Implementasi ESS
Sebelum mengimplementasikan ESS, Data center ini mengalami beberapa kendala yang diakibatkan karena keterbatasan pada sistem sebelumnya. Tantangan yang dihadapi meliputi beberapa hal yaitu:
1. Biaya Listrik Puncak yang Tinggi
Daya listrik sering mengalami lonjakan yang diakibatkan karena berlebihan konsumsi daya pada jam puncak. Hal ini menyebabkan lonjakan biaya listrik menjadi lebih mahal dari penyedia utilitas lokal.
2. Adanya Keterbatasan Cadangan Daya
Baterai tradisional pada sistem sebelumnya memberikan durasi cadangan yang sangat terbatas. Hal ini menyebabkan transisi ke generator sering kali memakan waktu beberapa detik pada saat load kritis.
3. Ketergantungan pada Generator Diesel
Penggunaan generator diesel sering kali menyebabkan polusi pada lingkungan. Penggunaan yang terus menerus mengakibatkan tidak ramah lingkungan dan memerlukan biaya perawatan yang banyak. Selain itu, penggunaan bahan bakar juga mengalami kenaikan secara signifikan.
4. Fluktuasi Kualitas Daya
Pada sistem jaringan lokal, terkadang mengalami fluktuasi tegangan atau sag yang dapat membebani peralatan sensitif. Meskipun hanya berlangsung beberapa detik, sag menyebabkan under-voltage pada peralatan IT yang dapat memicu power supply unit server untuk beralih ke mode cadangan.
Solusi Implementasi ESS yang Berbasis Baterai Lithium-ion
Solusi untuk mengatasi beberapa permasalahan di atas yaitu dengan mengganti sistem penyimpanan daya yaitu dengan implementasi ESS. Hal yang dilakukan yaitu dengan melakukan integrasi terhadap ESS berbasis baterai Lithium-ion dengan kapasitas 500kW/1MWh. Sistem ini dirancang untuk bekerja secara sinergis dengan infrastruktur daya yang ada.
Implementasi ESS yang dilakukan yaitu dengan memanfaatkan fitur penyimpanan energi dengan skala besar. Kapasitas 1 MWh memungkinkan data center untuk menyimpan energi yang cukup agar dapat beroperasi penuh. Selain itu, dengan sistem manajemen baterai yang cerdas, dapat memastikan kinerja yang optimal serta keamanan yang lebih tinggi dan umur baterai yang panjang.
Fitur pada implementasi ESS juga memungkinkan inverter dua arah serta kontrol energi terpusat. Inverter dua arah memungkinkan pengisian dari grid dan pelepasan daya ke data center. Sedangkan untuk kontrol energi terpusat akan melakukan kontrol dengan canggih yang dapat mengelola aliran daya. Hal ini didasarkan pada harga rel-time, beban data center serta ketersediaan grid.
Strategi Implementasi dan Operasi
Beberapa langkah atau strategi untuk implementasi ESS secara bertahap untuk meminimalkan gangguan operasional. Sistem ESS ini diintegrasikan pada sisi masuk daya utama. Strategi operasional yang dilakukan antara lain:
1. Peak Shaving
Yaitu pengurangan beban puncak. ESS akan mengisi daya pada saat harga listrik rendah. Biasanya pada saat malam hari. ESS akan melepaskan daya pada saat harga listrik tinggi atau sedang mencapai beban puncak. Dengan strategi ini ketergantungan terhadap grid di jam-jam mahal akan berkurang.
2. Power Smoothing dan Regulasi Frekuensi
ESS mampu menyerap dan melepaskan daya dengan cepat. ESS juga mampu untuk menstabilkan kualitas daya dan merespons fluktuasi frekuensi dari grid.
3. Cadangan Daya yang Lebih Efisien
Pada kasus pemadaman listrik, ESS dapat menyediakan daya secara instan. Hal ini terjadi pada saat sebelum generator diesel menyala dan beroperasi sepenuhnya. ESS akan memberikan waktu transisi yang lebih mulus dengan mengurangi beban awal pada generator.
4. Potensi Integrasi Energi Terbarukan
Meskipun belum diimplementasikan, ESS dirancang untuk memfasilitasi integrasi panel surya di masa yang akan datang. Memungkinkan data center untuk menyimpan energi bersih yang dihasilkan sendiri.
Hasil dan Manfaat yang Dicapai
Hasil yang didapatkan dengan menggunakan ESS dapat dilihat perkembangannya secara signifikan dalam masa penggunaan enam bulan. Hasil yang dapat dicapai antara lain sebagai berikut.
1. Biaya Operasional yang Mengalami Penghematan
Perusahaan dapat menghemat biaya operasional pada sektor tagihan listrik. Melalui strategi peak shaving, tagihan listrik dapat menghemat sebanyak 20% setiap bulan. Selain itu, adanya pengurangan penggunaan generator mengurangi ketergantungan pada generator diesel untuk pemadaman singkat atau fluktuasi daya. Biaya bahan bakar dan biaya pemeliharaan pun hemat.
2. Peningkatan Resiliensi dan Keandalan
ESS memberikan daya instan selama 15-30 menit pertama pada saat pemadaman, memastikan operasi tanpa gangguan sebelum generator beroperasi penuh. Kemudian, fluktuasi tegangan dan frekuensi dari grid pun dapat diredam oleh ESS. Hal ini dapat melindungi peralatan sensitif dan memperpanjang usia komponen.
3. Manfaat Lingkungan
ESS adalah teknologi yang ramah lingkungan. Dengan begitu, dapat mengurangi jejak karbon karena sudah tidak bergantung lagi pada generator diesel, emisi karbon data center pun ikut berkurang. ESS juga merupakan teknologi yang disiapkan untuk mendukung integrasi sumber energi terbarukan di masa depan.
4. Optimasi Manajemen Daya
Sistem kontrol terpusat memberikan visibilitas dan kontrol yang lebih baik terhadap konsumsi dan ketersediaan daya data center.
Studi kasus data center menunjukkan bahwa implementasi sistem penyimpanan energi ESS bukan sekedar pilihan, melainkan sebuah keharusan. ESS tidak hanya berfungsi sebagai cadangan daya tetapi juga sebagai alat strategis untuk mengoptimalkan efisiensi energi, mengurangi biaya operasional dan meningkatkan resiliensi terhadap gangguan pasokan listrik.
JARWINN berkomitmen untuk membantu Anda menggali informasi yang lebih mendalam tentang ESS. JARWINN menyediakan panduan komprehensif, analisis mendalam dan studi kasus tambahan untuk membantu dalam membuat keputusan investasi energi di masa depan.
Frequently Asked Questions
Apa itu ESS dalam konteks data center?
ESS adalah sistem yang menyimpan energi listrik yang digunakan pada hari kemudian. ESS biasanya menggunakan baterai untuk menyediakan cadangan daya, menstabilkan kualitas daya serta mengoptimalkan konsumsi listrik.
Apa perbedaan utama antara ESS dan UPS tradisional?
UPS tradisional umumnya dirancang untuk menyediakan daya darurat jangka pendek hingga generator beroperasi. ESS modern memiliki kapasitas yang jauh lebih besar, kemampuan dua arah, regulasi frekuensi dan integrasi energi terbarukan yang tidak dimiliki oleh UPS biasa.
Apa manfaat implementasi ESS?
Manfaatnya yaitu menghemat biaya operasional melalui peak shaving, peningkatan resiliensi, peningkatan kualitas daya serta keberlanjutan lingkungan.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan ESS untuk menyediakan daya cadangan?
Waktu cadangan ESS sangat bervariasi tergantung pada kapasitas ESS dan beban data center. Dalam sebuah studi kasus, ESS 1 MWh mampu menyediakan daya untuk beberapa jam operasi penuh.
Apakah ESS hanya cocok untuk data center?
Tidak. Solusi ESS tersedia dalam berbagai skala dan dapat disesuaikan untuk data center kecil hingga fasilitas hyperscale. Pertimbangan utamanya yaitu kebutuhan daya, pola konsumsi dan tujuan operasional data center tersebut.
