Google umumkan minggu ini mereka sedang membangun kompleks pusat data baru di selatan Minneapolis. Pusat data ini akan ditenagai oleh energi bersih yang ideal: banyak tenaga angin, matahari, dan yang penting, sistem penyimpanan baterai terbesar di dunia.
Walaupun bisnis baterai sekarang sedang booming, kebanyakan sistem penyimpanan hanya menyediakan daya untuk durasi empat jam, atau semakin lama, delapan jam. Tapi teknologi Form Energy yang akan digunakan Google bertujuan untuk menyediakan daya sampai 100 jam sekaligus. Teknologi baterai besi-udara Form menawarkan durasi beberapa hari, dimaksudkan untuk menjaga daya tetap menyala selama cuaca buruk yang lama, permintaan puncak musim panas, atau minggu yang sangat berawan yang melemahkan tenaga surya.
Ide nya adalah bahwa tenaga terbarukan — bila digabung dengan baterai durasi pendek dan panjang — akhirnya bisa menghilangkan kekhawatiran keandalan dari kritikus dan menawarkan setara dengan daya dasar yang disediakan oleh pembangkit bahan bakar fosil dan tenaga nuklir.
“Ini adalah proyek penyimpanan energi yang diumumkan terbesar di dunia,” kata Mateo Jaramillo, pendiri bersama dan CEO Form, kepada Fortune. “Ini pasti mengkonfirmasi kasus bisnis untuk apa yang kami sebut penyimpanan durasi multi-hari.”
Form yang berusia sembilan tahun akan membuka pabrik Form Factory 1 di West Virginia tahun ini dan sekarang siap untuk meningkatkan skala. Rencananya adalah untuk membawa perusahaan ini go public dalam “waktu yang relatif dekat,” kata Jaramillo, yang dulunya bekerja di Tesla, kemungkinan tahun depan. “Untuk skala perusahaan yang kami jadi, dan untuk jenis kesepakatan yang kami lakukan dengan pelanggan, lebih menguntungkan bagi kami untuk menjadi perusahaan publik.”
Yang penting, kesepakatan Form dengan Google dan perusahaan utilitas Minneapolis Xcel Energy untuk kompleks pusat data Pine Island berpotensi menjadi momen penting bagi industri baterai durasi panjang yang masih baru. Google adalah hyperscaler pertama yang mengontrak teknologi baterai ini.
Baterai lithium-ion standar durasi pendek telah berkembang pesat di jaringan listrik AS. Pada 2020, kapasitas penyimpanan baterai terpasang total sekitar 1,5 gigawatt. Tapi tahun ini saja, Departemen Energi memproyeksikan 24,3 gigawatt instalasi penyimpanan baterai baru — lebih dari dua kali lipat tenaga angin baru dan hampir empat kali lipat kapasitas pembangkit gas baru.
Sedangkan teknologi lithium-ion ditransfer dari kimia kendaraan listrik, teknologi Form malah fokus pada baterai besi-udara yang lebih berat dan kurang efisien, yang terutama, jauh lebih murah daripada lithium-ion. Itu membuat teknologi ini cocok untuk penyimpanan listrik durasi panjang, tapi pasti tidak untuk EV.
Teknologi baterai ini bekerja melalui proses karat yang bisa dibalik. Intinya, oksigen yang dipompa ke dalam sel mengkaratkan besi melalui oksidasi, melepaskan elektron. Baterai ini melakukannya dengan biaya sekitar sepersepuluh dari lithium-ion, memungkinkan durasi yang panjang.
Kemitraan Google-Xcel untuk proyek pusat data Minnesota termasuk membangun 1,4 gigawatt tenaga angin, 200 megawatt tenaga surya, dan sistem baterai Form 300 megawatt. Kapasitas 300 megawatt, yang dijadwalkan dipasang pada 2028, cukup untuk menyalakan lebih dari 200.000 rumah saat dioperasikan.
Google, Xcel, dan negara bagian bekerja dengan perjanjian tarif hijau baru bernama Clean Energy Accelerator Charge yang memungkinkan Google memilih paket campuran energi terbarukannya sendiri selama menanggung biaya dan tidak membebankan biaya kepada penduduk Minnesota. Form yang berbasis di Massachusetts akan dibayar sekitar $1 miliar untuk kontribusinya, menurut The Information.
Cara kerjanya
Seorang ahli penyimpanan baterai dan wakil presiden di Tesla, Jaramillo keluar pada 2017 karena merasa sudah menyelesaikan tugasnya di sana, ingin tetap di “tekanan depan” teknologi, dan ingin menjaga kehidupan keluarga yang sehat.
“Kamu mungkin pernah dengar, itu tempat kerja yang relatif intens,” candanya.
Jaramillo dan kolega mulai bereksperimen dengan konsep teknologi besi-udara dan memutuskan potensinya ada untuk beroperasi serupa di pembangkit listrik tenaga gas yang lebih besar. Baterai energi bersih akan bersaing dengan yang disebut pembangkit listrik tenaga gas puncak yang dengan cepat dinyalakan dan dimatikan sesuai kebutuhan untuk memenuhi permintaan daya yang meningkat.
Itu mengarah ke Form. Teknologi baterai telah berkembang bertahap dari 15 menit ke satu jam ke solusi empat dan delapan jam saat ini.
“Kami tidak pernah setuju dengan perspektif itu,” kata Jaramillo. “Kami memulai perusahaan dengan premis bahwa, jika kamu bisa mengidentifikasi kimia yang cukup murah, kamu bisa memiliki durasi yang jauh lebih panjang, kira-kira empat atau lima hari.”
Baterai durasi pendek dipasangkan dengan energi terbarukan untuk menutupi celah waktu ketika matahari tidak bersinar untuk tenaga surya atau angin tidak bertiup — seringkali angin dan surya bekerja sama dengan baik karena tenaga angin biasanya paling kuat di malam hari. Baterai durasi panjang dari Form dan pesaingnya yang lebih kecil dirancang untuk cuaca multi-hari atau peristiwa permintaan yang tidak bisa ditutupi oleh baterai lithium-ion.
“100 jam itu terdengar sederhana dan seperti angka bulat yang bagus, tapi itu sebenarnya sangat didukung oleh perhitungan,” kata Jaramillo. “Pikirkan tentang vortex kutub atau bom panas atau badai atau badai pasir. Setiap tempat di dunia memiliki tanda tangan cuaca kira-kira empat sampai lima hari yang mendorong itu. Mereka tersebar dalam beberapa peristiwa sepanjang tahun — kurang lebih potongan 100 jam.”
Dia berpendapat bahwa penyertaan baterai Form dengan energi terbarukan dapat membuat proyek pusat data disetujui jauh lebih cepat karena perusahaan utilitas dan regulator tidak harus memperhitungkan celah pembangkit listrik yang membebani jaringan, mengingat semuanya pada dasarnya mandiri.
“Durasi 100 jam itulah yang dibutuhkan untuk menyediakan kapasitas yang benar-benar kuat ke dalam sistem,” kata Jaramillo. Tanpa itu, proyek pusat data akan membutuhkan pembangunan energi terbarukan dan baterai durasi pendek berlebihan untuk mengimbangi, jelasnya.
Pabrik Form di West Virginia akan dibuka nanti tahun ini, dan akan meningkatkan skala hingga memproduksi 500 megawatt per tahun daya baterai pada akhir 2028. Rencana sementara adalah terus berkembang dari sana, kata Jaramillo.
Sementara itu, pada akhir tahun lalu, Form mulai memasang baterai 100 jam pertamanya ke jaringan dalam proyek kecil 1,5 megawatt dengan Great River Energy di Minnesota.
Form memiliki beberapa instalasi proyek kecil lainnya yang dijadwalkan antara sekarang dan 2028, termasuk proyek Minnesota lain untuk 10 megawatt dengan Xcel, 10 megawatt dengan Xcel di Colorado, proyek California dengan PG&E, 15 megawatt dengan Georgia Power, 5 megawatt dengan Dominion Energy di Virginia, 10 megawatt di New York, dan, proyek terbesarnya kedua setelah Google — 85 megawatt di Maine.
“Secara paralel, kami tahu pasar akan membutuhkan waktu yang sama lama nya untuk berkembang seperti teknologi,” kata Jaramillo. Permintaan pasar, teknologi, dan kemampuan manufaktur sekarang mulai selaras, katanya.