Sistem penyimpanan energi baterai, bagaimana cara mulai mengendalikan 'kebisingan'?

Ethan Brush, pakar teknis di perusahaan layanan kebisingan dan akustik Acentech, baru-baru ini merilis laporan penelitian. Dalam laporannya, ia menunjukkan bahwa seiring dengan semakin langkanya lahan, semakin banyak sistem penyimpanan energi baterai yang diterapkan di kawasan pemukiman padat penduduk, yang menyebabkan meningkatnya perhatian terhadap masalah kebisingan sistem penyimpanan energi baterai.

Ketika sistem penyimpanan energi baterai menjadi lebih populer dan mulai diterapkan di daerah padat penduduk, kelangkaan sumber daya lahan membuat tren ini tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, masalah kebisingan pada sistem penyimpanan energi baterai dan tindakan pengendalian yang sesuai menjadi semakin penting.

Di wilayah padat penduduk seperti Eropa, masalah kebisingan pada sistem penyimpanan energi baterai sangat menonjol, dan masalah ini juga secara bertahap semakin meningkat di negara dan wilayah seperti Amerika Serikat dan Australia. Untuk menjawab tantangan ini, produsen sistem penyimpanan energi baterai perlu lebih memperhatikan desain akustik untuk menyediakan sistem penyimpanan energi baterai yang memenuhi kebutuhan hidup penghuni.

Sumber kebisingan

Ø Sistem pendingin

Sistem penyimpanan energi baterai, seperti perangkat elektronik lainnya, beroperasi paling baik dan lebih aman pada suhu dan kelembapan yang sesuai. Untuk tujuan ini, diperlukan berbagai sistem pendingin udara atau cair. Sistem ini sering menimbulkan kebisingan, yang berasal dari ventilasi, kipas angin, dan pompa, dan kebisingan ini biasanya konstan.

Ø PCS Penyimpanan Energi

PCS penyimpan energi bertanggung jawab untuk mengubah daya DC yang disediakan oleh baterai menjadi daya AC untuk catu daya. Selama proses pengisian, inverter mengubah daya AC menjadi daya DC. Selama proses konversi daya ini, sejumlah energi diubah menjadi panas, sehingga diperlukan pendinginan untuk mencegah panas berlebih, biasanya melalui kipas, yang pasti akan menimbulkan kebisingan.

Proses mengubah daya DC menjadi daya AC melibatkan peralihan berkecepatan tinggi untuk mengubah polaritas (atau arah aliran arus). Di Amerika Serikat, frekuensi daya AC adalah 60Hz, sehingga peralihan kecepatan tinggi dioperasikan dua kali dalam satu detik. Proses ini menghasilkan suara dua kali frekuensi catu daya (120Hz), dan juga menghasilkan harmonik lainnya (seperti frekuensi 240Hz, 360Hz, 480Hz atau lebih tinggi).

Banyak negara dan wilayah memiliki frekuensi AC 50Hz, sehingga harmonisa yang dihasilkannya sedikit berbeda (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Suara-suara tersebut biasanya mempunyai ciri mendengung. Kebisingan ini seringkali lebih terlihat di lingkungan dengan kebisingan latar belakang yang tinggi, sehingga menyebabkan gangguan bagi orang di sekitar mereka.

Ada tiga sumber kebisingan di dalam trafo: kebisingan inti, kebisingan koil, dan kebisingan kipas. Kebisingan inti dan kumparan disebabkan oleh gaya magnet, dan mirip dengan inverter, transformator juga menghasilkan suara 120Hz atau 100Hz dan harmoniknya. Jenis kebisingan ketiga berasal dari kipas pendingin di luar trafo, meskipun beberapa trafo menggunakan heat sink sebagai pengganti kipas, yang merupakan pilihan yang lebih senyap.

Langkah-langkah mitigasi

Ø Pelajari lebih lanjut tentang standar kebisingan

Secara global, negara dan wilayah pada umumnya mengikuti peraturan kebisingan yang jelas yang bertujuan untuk membatasi gangguan kebisingan dari fasilitas industri hingga kawasan pemukiman. Peraturan-peraturan ini memiliki rincian dan kejelasan yang berbeda-beda, dengan beberapa peraturan menetapkan standar dan ketentuan emisi kebisingan tertentu, sementara peraturan lainnya hanya menetapkan batas desibel.

Di beberapa wilayah, peraturan kebisingan terkait sistem penyimpanan energi baterai mungkin belum ditetapkan. Meski demikian, pengembang sistem penyimpanan energi baterai juga harus mempertimbangkan sepenuhnya dampak terhadap lingkungan sekitar dan kemungkinan reaksi negatif warga, meskipun undang-undang tidak secara eksplisit mewajibkan pengurangan kebisingan.

Misalnya, standar National Electrical Manufacturing Association (NEMA) di Amerika Serikat dengan jelas menetapkan tingkat kebisingan peralatan listrik jika memenuhi peringkat NEMA.

Selain itu, International Electrotechnical Commission (IEC) dan Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) juga telah mengembangkan standar keluaran suara berbagai jenis peralatan listrik. Demikian pula dengan Air Conditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI), American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), American National Standards Institute (ANSI), dan International Standards Organization (ISO) juga telah menerbitkan standar untuk sistem pendingin.

Standar ini tidak hanya memberikan spesifikasi untuk industri penyimpanan energi, namun juga dapat dikombinasikan dengan data pengukuran suara aktual dari sistem penyimpanan energi baterai untuk mengevaluasi dan mengelola kebisingan sistem penyimpanan energi baterai secara lebih komprehensif.

Ø Pemodelan suara sistem penyimpanan energi baterai

Selama tahap desain sistem penyimpanan energi baterai, konsultan akustik dan pakar teknis perlu mengidentifikasi dan menentukan sumber suara utama di berbagai peralatan secara akurat. Pemasok peralatan dapat memberikan data rinci tentang emisi kebisingan produk. Dengan menggunakan data ini untuk membangun model akustik, tingkat suara yang dihasilkan oleh sistem penyimpanan energi baterai di lingkungan sekitarnya (seperti area pemukiman) dapat disimulasikan.

Model akustik tidak hanya mencakup sumber suara dari setiap perangkat sistem penyimpanan energi baterai, tetapi juga mempertimbangkan karakteristik medan di sekitarnya. Hasil akhir evaluasi pemodelan akan dibandingkan dengan standar batas kebisingan yang berlaku pada proyek rekayasa.

Tidak semua produsen peralatan sistem penyimpanan energi baterai menyediakan data kebisingan untuk produknya. Dalam sistem penyimpanan energi baterai, berbagai peralatan mungkin berasal dari beberapa pemasok berbeda, dan kurangnya informasi tertentu tentu saja meningkatkan kesulitan dalam memodelkan tingkat kebisingan sistem penyimpanan energi secara akurat.

Ø Ukur tingkat suara sekitar

Banyak peraturan kebisingan (seperti peraturan Departemen Perlindungan Lingkungan Massachusetts) menetapkan bahwa tingkat kebisingan fasilitas industri tidak boleh melebihi ambang batas kondisi lingkungan tertentu. Tingkat kebisingan sekitar ini perlu ditentukan sebelum fasilitas industri dipasang atau ketika fasilitas tersebut dimatikan sepenuhnya.

Biasanya, suara sekitar diukur selama seminggu atau lebih dalam kondisi cuaca yang relatif tenang untuk memperoleh karakterisasi komprehensif dari lingkungan suara di lokasi. Karena batas kebisingan berkaitan dengan kondisi lingkungan di lokasi, maka kawasan yang tenang memerlukan batas yang lebih rendah dibandingkan kawasan yang bising.

Peraturan kebisingan di wilayah lain sering kali menetapkan bahwa terdapat batas atas kebisingan yang dihasilkan oleh sistem penyimpanan energi baterai. Hal ini mungkin tidak memerlukan verifikasi di lokasi, namun biasanya disarankan untuk menggunakan metode pengukuran kebisingan sekitar untuk membantu menggabungkan hasil pekerjaan pemodelan dengan skenario lingkungan yang ada.

Kontrol kebisingan

Pengendalian kebisingan pada sistem penyimpanan energi baterai merupakan proses perbaikan yang berkelanjutan. Jika desain dan tata letak peralatan penghasil kebisingan melebihi batas kebisingan yang terkait dengan proyek teknik, konsultan akustik perlu merancang solusi baru untuk mengurangi tingkat kebisingan. Dengan mempertimbangkan model sumber/jalur/penerima, solusi efektif terhadap masalah kebisingan dapat ditemukan.

Operator sistem dapat mengintegrasikan berbagai langkah mitigasi ke dalam model akustik fasilitas dan area sekitarnya. Kebisingan hanya dapat dikontrol secara efektif jika tingkat kebisingan yang diprediksi memenuhi standar kebisingan yang terkait dengan sistem penyimpanan energi baterai.

Setelah sistem penyimpanan energi baterai dipasang, tingkat kebisingan perlu diukur untuk memverifikasi kepatuhan terhadap standar kebisingan di lokasi. Hal ini biasanya dilakukan pada malam hari ketika tingkat kebisingan lingkungan paling rendah. Mungkin perlu untuk menghidupkan dan mematikan semua peralatan sistem penyimpanan energi baterai selama jangka waktu tertentu untuk mengevaluasi sepenuhnya karakteristik kebisingannya secara keseluruhan.

Untuk peralatan yang digunakan untuk mengukur suara lingkungan, perlu memenuhi peraturan standar internasional mengenai keakuratan peralatan pengukuran. Perangkat ini diklasifikasikan menurut aspek seperti keakuratan dan kinerjanya.