Matahari yang Tidak Pernah Terbenam – Reflect Orbital’s Rencana Besar untuk Mengguncang Energi Surya

Solar Rising

Solar energy is becoming one of the world’s major power sources due to its natural abundance, “fuel-free” nature, and no carbon emission when operating (but some during production if the panels are not made with green energy).

Energi surya semakin menjadi salah satu sumber tenaga utama di dunia karena kelimpahannya secara alami, sifatnya yang “bebas bahan bakar”, dan tidak menghasilkan emisi karbon saat beroperasi (meskipun ada sedikit emisi selama produksi jika panel tidak dibuat dengan energi hijau).

Alasan utama kemajuan ini adalah peningkatan teknologi fotovoltaik, dengan efisiensi panel surya yang terus meningkat. Dan masih ada lebih banyak lagi, dengan panel bifacial, perovskit, film tipis kadmium tellurida, atau quantum dot yang semuanya menjadi kandidat untuk meningkatkan panel surya lebih jauh.

Sumber: Clean Energy Review

Ini adalah hal yang kami bahas lebih detail dalam “The Solar Age – A Bright Future To Mankind.” Seiring dengan peningkatan efisiensi, biaya produksi juga turun secara tajam, menciptakan lingkungan yang sempurna bagi energi surya untuk bersaing dengan bahan bakar fosil.

Sumber: News Channel 3

Namun, tenaga surya masih memiliki satu kelemahan utama. Ia tidak dapat menghasilkan listrik di malam hari. Atau, dalam hal ini, menghasilkan sangat sedikit pada hari berawan.

Ini berarti tenaga surya hanya dapat menjadi sumber utama bagi umat manusia bila dipadukan dengan solusi untuk mengatasi masalah ini.

Saat ini, dua opsi utama yang dipertimbangkan adalah paket baterai besar untuk menyimpan energi bagi malam dan hari tanpa sinar matahari, serta jaringan transmisi listrik jarak jauh untuk mengalirkan energi dari daerah yang cerah ke zona waktu lain.

Masalahnya, kedua opsi tersebut cukup mahal dan memakan banyak sumber daya.

Inilah mengapa kemungkinan lain sedang dibahas: Menangkap energi matahari di tempat ia bersinar 24/7 dan tidak pernah terpengaruh cuaca, langsung dari orbit Bumi.

Orbital Solar

Apa yang membuat konsep surya ruang hari ini dan dalam waktu dekat berpotensi dapat diwujudkan adalah penurunan biaya peluncuran material ke orbit. Hal ini terutama didorong oleh penemuan roket dapat digunakan kembali oleh SpaceX (SPCX ) milik Elon Musk, yang telah menurunkan biaya hingga 10 kali lipat dan mungkin akan melakukannya lagi dalam waktu dekat.

Sumber: Ark Invest

Power Satellites

Untuk waktu yang lama, strategi utama yang dibayangkan adalah memasang panel fotovoltaik dalam susunan satelit besar dan memancarkan kembali energi ke permukaan dengan gelombang mikro (yang tidak diserap oleh awan).

Sumber: ESA – European Space Agency

Masalah dengan strategi itu adalah kompleksitasnya dibandingkan dengan surya berbasis darat:

• Berbasis darat: mengumpulkan sinar matahari → mengubah DC menjadi AC → mengirimkan listrik ke jaringan.
• Berbasis ruang: mengumpulkan sinar matahari → mengubah menjadi gelombang mikro → mengubah gelombang mikro kembali menjadi listrik → mengubah DC menjadi AC → mengirimkan listrik ke jaringan.

Langkah‑langkah tambahan ini memerlukan lebih banyak peralatan dan, oleh karena itu, lebih banyak berat untuk dikirim ke orbit. Ini juga berarti sebagian energi hilang pada setiap tahap konversi antara sinar matahari, listrik, dan gelombang mikro.

Jadi, meskipun sinar matahari lebih kuat dan tidak terputus di orbit, kehilangan tambahan serta biaya peralatan dapat membuat surya orbital tidak jauh lebih murah dibandingkan dengan yang berbasis darat, bahkan jika lebih dapat diandalkan.

Selling Sunlight?

Pendekatan lain sedang dipertimbangkan oleh sebuah startup bernama Reflect Orbital.

Idenya adalah melewatkan langkah membawa panel surya dan pemancar gelombang mikro ke orbit. Sebagai gantinya, cukup menempatkan cermin raksasa yang memantulkan sinar matahari ke Bumi.

Sumber: Reflect Orbital

Metode semacam ini sudah diuji oleh program luar angkasa Rusia pada tahun 1990, jadi kami tahu secara teknis bahwa ini berhasil. Pendanaan yang singkat di Rusia pasca‑Uni Soviet, ladang surya yang masih mahal, dan biaya peluncuran orbital pada saat itu membuatnya tidak layak secara komersial.

Konsep ini memiliki beberapa keunggulan utama dibandingkan desain surya orbital “tradisional”:

• Satelit tenaga pasti akan mengalami degradasi seiring waktu. Dan tidak seperti panel surya di Bumi, saat ini belum ada jalur daur ulang yang realistis, sehingga mesin mahal dan kompleks akan terbuang total pada akhir masa pakainya.
• Cermin ruang dapat dibuat dari foil logam tipis sederhana, yang jauh lebih ringan daripada panel surya fotovoltaik. Ini akan mengurangi biaya peluncuran secara drastis.

Cara kerjanya dalam praktik adalah Reflect Orbital akan “menjual cahaya matahari” kepada ladang surya berbasis darat sehingga mereka dapat terus berproduksi setelah gelap ketika harga listrik paling tinggi.

Perusahaan telah melakukan demo konsep menggunakan balon udara panas, sebagian sebagai langkah pemasaran untuk menggambarkan konsep lebih daripada prototipe sejati, yang memerlukan satelit nyata di orbit.

How Serious Is It?

Team

Co-Founder dan CEO perusahaan adalah Ben Novak. Sebagai mahasiswa tahun pertama, ia memimpin proyek SpaceX yang memvalidasi komponen propulsi Crew Dragon dan kembali bekerja di SpaceX kemudian.

CTO‑nya adalah Tristan Semmelhack, yang pernah menjadi insinyur termuda di Zipline, perusahaan pengiriman drone terkemuka di dunia.

Mungkin yang lebih krusial bagi keberhasilan prototipe masa depan adalah Robert Salazar, Insinyur Desain Helioskop. Ia bekerja pada desain Perisai Optik Starshade di Jet Propulsion Laboratory NASA; Robert kemudian merancang heliostat dapat dilipat ultra‑ringan untuk proyek Transformers for Lunar Extreme Environments.

Sumber: NASA

Jadi, secara keseluruhan, tim tampaknya memiliki kredensial teknis yang serius dalam proyek ruang dan cermin ruang. Ini bukan sekadar tim pemasaran dengan ide gila.

Kita dapat berasumsi pengalaman Novak di SpaceX dapat membantu mengamankan akses ke peluncur perusahaan di masa depan.

Technical Feasibility

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, teknologi ini sudah diuji pada tahun 1990-an, jadi kami tahu bahwa ia dapat berfungsi. Ia dapat memanfaatkan banyak riset tentang layar surya, antena mengembang, dan lipatan origami untuk memaksimalkan efisiensi peluncuran panel surya dan foil reflektif.

Secara umum, membuat permukaan reflektif ultra‑ringan untuk ruang relatif mudah, setidaknya sejauh peralatan ruang dapat disebut mudah. Dari darat, reflektor akan terlihat seperti “matahari mini”.

Sumber: University Of Glasgow

Dalam sebuah studi tahun 2022 berjudul “Enhancing solar energy generation and usage: Orbiting solar reflectors as an alternative to energy storage,” reflektor diasumsikan terbuat dari konstelasi tiga puluh reflektor berdiameter 1 km, masing‑masing memiliki masa pakai 20 tahun dan berat sekitar 7 860 kg.

Biaya pengadaan akan menjadi $375/kg, atau $3 juta per reflektor dan $90 juta untuk seluruh konstelasi. Ini cukup untuk menghasilkan pencahayaan tambahan senilai 100 MWh dalam pembangkit listrik.

Economic Viability

Dalam studi yang sama, para ilmuwan menggunakan biaya peluncuran $1 400 per kg atau biaya peluncuran satelit Falcon Heavy pada 2018. Perlu dicatat bahwa pada 2023, biaya peluncuran tersebut sudah turun di bawah ambang $1 000, dan itu sebelum kedatangan SpaceX Starship yang jauh lebih besar dan, secara teori, jauh lebih murah.

Dalam analisis ini, peneliti menghitung bahwa dalam kondisi saat ini, proyek tidak akan menghasilkan uang. Mereka bahkan menghitung biaya peluncuran yang diperlukan bagi cermin orbital untuk mencapai titik impas dalam berbagai kondisi pasar:

Kondisi pasar 1 memiliki harga listrik yang relatif stabil sepanjang hari, dengan India sebagai contoh. Dalam kasus ini, biaya peluncuran untuk impas harus $257/kg.

Sumber: Applied Energy (LC = Launch Cost, PC = Procurement Cost)

Kondisi pasar 2 memiliki variasi harga yang ekstrem antara waktu‑waktu dalam sehari, dengan California sebagai contoh. Dalam kasus ini, biaya peluncuran untuk impas hanya perlu $558/kg.

Sumber: Applied Energy (LC = Launch Cost, PC = Procurement Cost)

Potential Applications

First Marketing Demonstration

Perusahaan sedang membahas di halaman webnya potensi untuk “memesan spot cahaya” selama 4 menit pada jarak 5 km, dengan ketersediaan terbatas mulai kuartal ke‑4 2025.

Ini akan dicapai dengan satelit yang hanya akan berat 35 pound (16 kg) masing‑masing dan dilengkapi dengan cermin Mylar berukuran 33 feet × 33 feet (9,9 m × 9,9 m) yang dapat diluncurkan di orbit.

Dalam kebanyakan kasus, ini tetap akan lebih berupa demonstrasi dan alat promosi daripada target produksi listrik, dengan argumen kuat bahwa aplikasi semacam ini dapat menjadi viral, bahkan memungkinkan meminta cahaya matahari di malam hari hanya dengan satu klik aplikasi smartphone.

Solar Power Generation

Aplikasi pertama dan paling jelas adalah mengirimkan cahaya ke ladang surya skala besar, terutama di pasar listrik dengan harga puncak sangat tinggi pada sore hari. Setiap perusahaan surya ruang akan perlu memilih pasar dengan cermat sambil mengingat kompetisi yang terus meningkat dari paket baterai yang semakin murah.

Pertimbangan praktis lainnya adalah memilih orbit yang tepat, dengan sebanyak mungkin pelanggan berada di jalur satelit dan target refleksi mereka.

Penggunaan lain yang mungkin adalah meningkatkan intensitas sinar matahari yang mengenai ladang surya di lintang Nordik. Misalnya, ladang surya di Kanada atau Skandinavia dapat memperoleh cahaya tambahan untuk mencapai kapasitas maksimum, terutama di musim dingin ketika permintaan listrik tinggi dan intensitas matahari paling rendah.

Artificial City Light

Pertimbangan lain dapat berupa menyediakan cahaya kota untuk pusat‑pusat urban besar.

Namun, hal ini mungkin tidak kompetitif dibandingkan tiang lampu yang lebih sederhana dengan sel surya terintegrasi dan baterai.

Farming

Aktivitas lain yang membutuhkan cahaya adalah pertanian melalui fotosintesis tanaman. Pencahayaan orbital mungkin dapat memberikan cahaya tambahan untuk operasi pertanian skala besar yang saat ini menggunakan lampu LED di rumah kaca.

Ini hanya akan efektif untuk ladang terbesar tetapi dapat masuk akal untuk beberapa wilayah dengan instalasi rumah kaca masif, seperti, misalnya, Belanda atau selatan Spanyol.

Opsi lain dapat berupa menerangi wilayah Nordik pada musim dingin, di mana musim tumbuh sangat pendek. Ini juga secara umum dapat menjadi pilihan bagi satelit untuk menjual cahaya yang dipantulkan di daerah yang tidak memiliki permintaan cukup dari ladang surya.

Orbital Mirrors Limitations

Di luar pertimbangan teknis dan ekonomi, cermin orbital juga memiliki para pengkritiknya.

Salah satu masalah yang dapat mereka timbulkan adalah polusi cahaya yang lebih besar daripada yang kita alami saat ini. Terutama jika menjadi solusi massal untuk menangani konsumsi listrik puncak di seluruh dunia. Dalam jangka panjang, hal ini dapat membuat astronomi berbasis darat menjadi tidak mungkin.

Isu potensial lain adalah gangguan terhadap ekosistem alami. Kita sudah mengetahui bahwa polusi cahaya dari lampu kota dapat mengganggu hewan nokturnal, pola migrasi, dan populasi serangga. Jadi, cermin ruang Reflect Orbital berpotensi memperburuk hal tersebut.

Investing In Solar Power

Produksi energi surya terus tumbuh dengan laju dua digit dan akan menjadi penggerak utama untuk mendekarbonisasi ekonomi. Namun, masih ada jalan panjang, dengan mayoritas besar produksi listrik global dan bahkan total energi masih berasal dari bahan bakar fosil.

Selama bertahun‑tahun, sektor ini telah berkembang untuk memberi keuntungan kepada perusahaan terbesar, dengan skala ekonomi menjadi faktor kunci dalam menghasilkan profit di lingkungan yang sangat kompetitif. Tentu saja, teknologi baru dapat menjadi pengganggu bagi produsen panel polisilikon yang sudah mapan.

Cermin surya juga dapat membuat energi surya lebih menarik tidak hanya dengan menyelesaikan masalah harga puncak pada sore hari tetapi juga dengan meningkatkan produksi taman surya yang ada, menjadikannya lebih menguntungkan dengan menambah jam produksi.

Anda dapat berinvestasi di perusahaan surya melalui banyak broker, dan Anda dapat menemukan di sini, pada securities.io, rekomendasi kami untuk broker terbaik di AS, Kanada, Australia, Inggris, serta banyak negara lain.

Jika Anda tidak tertarik memilih perusahaan surya tertentu, Anda juga dapat melihat ETF seperti Global X Solar ETF (RAYS), Invesco Solar ETF (TAN), atau Global X China Clean Energy ETF (2809.HK) yang akan memberikan eksposur yang lebih terdiversifikasi untuk memanfaatkan industri surya dan energi bersih.

Anda juga dapat membaca artikel kami tentang “10 Saham Energi Surya Terbaik untuk Diinvestasikan”.

Solar & Space Companies

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) adalah salah satu pesaing paling serius di pasar roket dapat digunakan kembali. Perusahaan awalnya fokus pada roket kecil, dengan sistem peluncuran Electron (payload 320 kg), yang secara bertahap diubah menjadi roket sebagian dapat digunakan kembali. Sejauh ini, Electron telah menempatkan 177 satelit dalam 44 peluncuran.

Ke depannya, Rocket Lab berencana menciptakan roket dapat digunakan kembali berukuran menengah, Neutron, yang sebanding dengan Falcon 9 (8 000 kg ke LEO dalam mode sepenuhnya dapat digunakan kembali, 1 500 kg ke Mars atau Venus). Neutron akan digerakkan oleh mesin roket berbahan metana (seperti Starship), yang tampaknya menjadi tren untuk generasi roket berikutnya.

Perusahaan menonjol karena proses manufaktur satelit yang sepenuhnya terintegrasi secara vertikal, memungkinkan optimalisasi biaya dan kecepatan desain. Hal ini menghasilkan banyak kontrak dengan NASA & pemerintah AS, termasuk kontrak satelit militer senilai $515 juta. Dan kontrak sipil $143 juta untuk Globalstar.

Rocket Lab juga merupakan produsen utama panel surya untuk satelit setelah akuisisi SolAero Technologies pada 2022, dengan lebih dari 1 000 satelit yang ditenagai oleh panel ini, dan total sel surya 4 MW yang diproduksi.

Sumber: Rocket Lab

Saat ini, sistem peluncurannya masih bergantung pada pemasok eksternal, tetapi serangkaian akuisisi strategis diharapkan mengubah hal itu, meniru integrasi vertikal yang sudah dicapai dalam desain dan manufaktur satelit ke dalam sistem peluncuran.

Perusahaan juga mempertimbangkan kemungkinan konstelasi LEO telekomunikasi untuk menghasilkan pendapatan berulang. Ia juga berkontribusi pada riset manufaktur di ruang angkasa bersama Varda Space Industries dan inspeksi sampah orbital.

Sementara SpaceX memiliki bakat bisnis Elon Musk untuk mengembangkan teknologinya dari nol, Rocket Lab menggunakan kombinasi R&D dan akuisisi untuk mengintegrasikan secara vertikal teknologi yang dibutuhkan. Ini terbukti sangat berhasil dalam manufaktur satelit, dan kini mereka berupaya meniru strategi tersebut untuk roket dapat digunakan kembali.

Dengan arus kas yang sudah ada dari produksi satelit & keberhasilan Electron, Rocket Lab menjadi kandidat kuat untuk mengejar ketertinggalan dengan SpaceX, setidaknya sampai mass driver dan infrastruktur lain dibangun dalam beberapa dekade mendatang.

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

Jinko adalah salah satu produsen panel surya terbesar di dunia, dan berbasis terutama di China. Untuk menghindari tarif, perusahaan ini mendiversifikasi basis produksinya, dengan pembuatan wafer silikon di Vietnam serta pembuatan sel surya di Malaysia dan AS.

Sumber: Jinko Solar

Bagaimanapun, perusahaan tidak terlalu tergantung pada pasar Barat, dengan China, Asia Pasifik (APAC), dan pasar berkembang menjadi mayoritas bisnisnya.

Sumber: Jinko Solar

Jinko telah mengirimkan 230 GW sel surya dalam sejarah perusahaan dan 20 GW pada Q1 2024, naik dari 14,5 GW hanya setahun lalu.

Ini menjadikan Jinko nomor 1 dalam industri fotovoltaik.

Sel surya paling canggih Jinko, tipe N‑type, mencapai efisiensi energi luar biasa 25,8 %. Ia juga menawarkan panel bifacial.

Pada 2023, tipe N‑type mengambil alih sebagian besar penjualan Jinko, mewakili 80 % dari seluruh pengiriman, dengan kapasitas tambahan dari fasilitas produksi 56 GW yang diharapkan mencapai kecepatan penuh pada akhir 2024 untuk mencapai 90 % pengiriman pada akhir tahun.

Total kapasitas produksi diperkirakan akan mencapai 120‑130 GW atau hampir setengah dari produksi kumulatif perusahaan sepanjang sejarahnya.

Untuk menyeimbangkan profil produknya, Jinko Solar juga meluncurkan NeoGreen, panel surya tipe N‑type pertama yang diproduksi sepenuhnya dengan energi terbarukan (bukan batu bara, yang umum di China).

Pertumbuhan ultra‑agresif Jinko dalam kapasitas produksi mencerminkan kepercayaan perusahaan pada teknologi tipe N‑type dan ambisinya untuk merebut pasar ekspor Asia, Afrika, dan Amerika Selatan.

Dan prospek keseluruhan bahwa tenaga surya akan mengambil alih sistem energi dunia, termasuk mungkin cermin surya, meningkatkan profitabilitas lebih jauh.