Apakah Panel Surya Mengapung merupakan Jalan yang Layak Menuju Dekarbonisasi?

Dekarbonisasi – seperti namanya – mengarah pada penghapusan atau pengurangan emisi karbon dioksida ke atmosfer. Tujuannya, secara umum, adalah beralih ke penggunaan sumber energi rendah karbon. 

Saat ini, kita semua tahu mengapa kita harus mengurangi atau menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer. Hampir satu dekade yang lalu, dunia telah mencapai Perjanjian Paris, yang menganjurkan pembatasan pemanasan global jauh di bawah 2 derajat Celsius di atas tingkat pra-industri dan melakukan inisiatif serius untuk membatasinya hingga 1,5 derajat Celsius dengan mengejar netralitas karbon, antara lain, pada tahun 2050. 

Dekarbonisasi adalah tugas yang sangat penting dan mendesak bagi masa depan dunia sehingga pemerintah, perusahaan, dan komunitas sosial secara luas bersemangat mencari cara untuk mempercepatnya. Namun, hal ini memerlukan sistem energi yang secara radikal berbeda didukung oleh sumber energi alternatif yang berbasis listrik hijau dan molekul hijau. Sebuah studi riset baru telah memperkenalkan kemungkinan memanfaatkan panel surya mengapung sebagai jalur menuju dekarbonisasi. Tetapi apakah panel ini layak? Mari kita lihat. 

Potensi Global untuk Menyebarkan Rangkaian Surya Mengapung Rendah Karbon

Sebuah tim peneliti dari Universitas Bangor dan Lancaster serta UK Centre for Ecology and Hydrology melakukan upaya untuk menghitung jumlah energi yang dapat dihasilkan dan disuplai dengan menyebarkan rangkaian surya mengapung. Secara khusus, para peneliti menghitung output listrik harian untuk fotovoltaik mengapung pada sekitar 68.000 danau serta waduk di seluruh dunia. 

Agar dianggap paling cocok untuk pemasangan teknologi surya, suatu lokasi harus tidak lebih dari 10 km dari pusat populasi dan tidak berada di area yang dilindungi. Selain itu, danau dan waduk tidak boleh tetap kering atau beku lebih dari enam bulan dalam setahun. Hanya 10% dari luas permukaan danau serta waduk ini yang dipertimbangkan dalam perhitungan.

Dengan mempertimbangkan semua hal tersebut dan tergantung pada faktor ketinggian, lintang, serta musim, potensi produksi listrik tahunan dari FPV pada danau-danau ini adalah 1302 terawatt jam (TWh), sekitar empat kali kebutuhan listrik tahunan total Inggris.

Hasil tersebut mendorong peneliti untuk menyelidiki lebih dalam dan meneliti kemungkinan global dari metode ini. Berdasarkan negara, lima negara dapat memenuhi seluruh kebutuhan listrik mereka dari FPV. Kelima negara tersebut termasuk Papua Nugini, Ethiopia, dan Rwanda. Negara seperti Bolivia dan Tonga, di sisi lain, dapat memenuhi hingga 87% dan 92% dari kebutuhan mereka dengan cara tersebut. 

Beberapa negara lain, dari Afrika, Karibia, Amerika Selatan, dan Asia Tengah, dapat memenuhi antara 40% hingga 70% dari permintaan listrik tahunan mereka dengan menyebarkan FPV. Bahkan negara maju seperti Finlandia dan Denmark dapat memperoleh masing-masing 17% dan 7% dari permintaan tahunan mereka dari sumber tersebut. 

FPV juga dapat mengurangi kelangkaan air dengan menghasilkan listrik terdekarbonisasi. Bagaimana? Pada segmen berikutnya, kami akan meninjau solusi secara singkat.

Klik di sini untuk mempelajari bagaimana tenaga surya lebih dari sekadar energi bersih.

Bagaimana FPV dapat Mengurangi Kelangkaan Air

Secara langsung, FPV dapat mengurangi kelangkaan air dengan mengurangi kehilangan air melalui evaporasi. Banyak studi ilmiah mendukung klaim bahwa sistem FPV dapat menjadi salah satu strategi paling efisien untuk mengatasi kelangkaan air dengan mengurangi kehilangan air akibat evaporasi dari waduk dan danau global. Cara FPV membantu mengurangi kehilangan air evaporatif bersifat dua arah. 

Pertama, FPV memberikan naungan dan menurunkan suhu permukaan air. Naungan tersebut membantu menekan gradien tekanan uap di antarmuka udara-air, yang merupakan salah satu pendorong utama aliran panas laten dan evaporasi. 

Selain efek naungan, FPV juga berfungsi sebagai penghalang angin. Kecepatan angin berhubungan langsung dengan tingkat evaporasi, dan angin yang teredam berfungsi sebagai faktor mitigasi. Saat membicarakan manfaat FPV, Dr Lastyn Woolway, penulis utama makalah dari Universitas Bangor, mengatakan hal berikut:

“Bahkan dengan kriteria yang kami tetapkan untuk menciptakan skenario realistis penyebaran FPV, terdapat manfaat di seluruh bidang, terutama di negara berpendapatan rendah dengan tingkat sinar matahari tinggi, tetapi juga di negara-negara Eropa Utara. Kriteria yang kami pilih didasarkan pada pengecualian jelas, seperti danau di area yang dilindungi, serta pada hal-hal yang dapat mengurangi biaya dan risiko penyebaran.”

Ini merupakan jalur yang layak menuju dekarbonisasi dengan manfaat tambahan. Namun, banyak strategi lain dapat membantu sektor industri utama—seringkali terkait penggunaan bahan bakar fosil dan produksi karbon—menjadi secara efektif terdekarbonisasi. Pada segmen berikutnya, kami akan membahas beberapa industri tersebut dan meninjau jalur dekarbonisasi yang mungkin.

Kimia

Penggunaan analitik prediktif, visualisasi canggih, dan alat manajemen energi berbasis AI dapat membantu industri kimia meningkatkan efisiensi sumber daya dan energi. Industri ini dapat semakin menggunakan limbah berkelanjutan atau bahan baku berbasis bio, seperti lemak tumbuhan atau hewan, gula, lignin, hemiselulosa, pati, jagung, atau gula. Jalur potensial lain bagi industri ini untuk berkontribusi positif pada tujuan dekarbonisasi adalah menghindari produksi bahan mentah virgin seperti polimer, karet, baterai, bahan kemasan, pelarut, cairan transfer panas, dan pelumas.

Minyak dan Gas

Bisnis minyak dan gas harus mengambil tindakan drastis untuk berhasil melakukan dekarbonisasi. Beberapa perusahaan telah membangun kemampuan energi terbarukan mereka, sementara yang lain mengakuisisi perusahaan di sektor sekunder, seperti pemasang panel surya atau stasiun pengisian kendaraan listrik (EV), untuk memperluas portofolio penawaran dengan emisi rendah hingga nol.

Selain itu, ada opsi mengubah karbon dioksida menjadi bahan mentah. Menggunakan karbon dioksida sebagai bahan baku berpotensi menciptakan pasar bernilai miliaran dolar. Misalnya, perusahaan seperti C2CNT menggunakan elektrolisis cair untuk mengubah karbon dioksida secara langsung menjadi nanotube karbon, yang lebih kuat daripada baja dan sangat konduktif.

Utilitas Listrik dan Energi Terbarukan

Sektor ini telah secara proaktif menangani dekarbonisasi selama bertahun-tahun. Namun, masih ada ruang untuk perbaikan. Para pemain industri perlu memperjuangkan lingkungan regulasi yang lebih kondusif, terstruktur, dan efektif. 

Agar operasi mereka berjalan mulus, terkoordinasi dengan baik, dan optimal, perusahaan harus beralih tepat waktu ke alat digital yang memungkinkan struktur organisasi yang ramping. Selain itu, ada kebutuhan yang lebih besar untuk menemukan strategi pertumbuhan baru. 

Pertambangan dan Logam

Di sektor pertambangan, perusahaan berinvestasi dalam upaya energi terbarukan untuk menyeimbangkan emisinya. Misalnya, BHP telah menandatangani kesepakatan untuk mengembangkan ladang surya dan angin baru di negara bagian Queensland, Australia, guna memungkinkan mereka menjalankan operasi batu bara di wilayah tersebut dengan tenaga surya dan mengurangi emisi tidak langsung di negara tersebut sebesar 20% selama lima tahun. Perusahaan pertambangan, sejauh ini, berada pada posisi yang baik untuk menjaga emisi operasional mereka tetap terkendali. Namun, emisi rantai nilai adalah hal yang perlu mereka perhatikan lebih aktif.

Sementara segmen industri dan pemerintah secara konsisten mengevaluasi dampaknya terhadap lingkungan, terutama terkait jejak karbon, perusahaan-perusahaan individual sedang mengembangkan solusi inovatif. Pada beberapa segmen berikutnya, kami akan melihat beberapa perusahaan semacam itu. 

#1. Ciel & Terre International

Didirikan pada tahun 2006 sebagai spesialis dalam integrasi sistem fotovoltaik, Ciel & Terre International telah mengembangkan pembangkit PV mengapung berskala besar sejak 2011. Perusahaan ini telah memasang PV mengapung di seluruh dunia, termasuk Ondani Ike, Jepang, Changbin 3 dan 4, Taiwan, Tata Steel Jamshedpur, India, Montpezat, Prancis, Canoe Brook, Amerika Serikat, dan banyak lagi. 

Perusahaan ini memiliki lebih dari sepuluh tahun pengalaman pengujian dan lapangan serta lebih dari 30 tahun produksi energi surya mengapung dengan pembangkitnya. Karyanya mencakup 280 proyek surya mengapung di seluruh dunia. 

Meskipun kami tidak akan membahas seluruh cakupan perusahaan secara detail, kami akan menelusuri salah satu produk unggulannya, Hydrelio Air Optim. Sistem surya mengapung fleksibel, produk ini merupakan evolusi dari sistem asli perusahaan, Hydrelio Classic, solusi surya mengapung pertama yang dipatenkan dan diindustrialisasi secara global pada tahun 2010. Solusi ini dapat menahan kondisi angin kencang hingga 210 km/jam atau 130 mil per jam, setara dengan tekanan dinamis 1625 pascal. Teknologi yang distabilkan UV-nya memiliki daya tahan hingga 30 tahun. Ia dapat beradaptasi secara efisien dengan kondisi pantai dan dekat pantai hingga 1 meter, tergantung pada panjang gelombang. Produk ini dibuat dengan material terbaik untuk memastikan ketahanan terhadap korosi dan kompatibilitas dengan air minum. 

Ciel & Terre juga memiliki anak perusahaan bernama Floating Solar UK. Anak perusahaan ini bertujuan memasok sistem Hydrelio di Inggris. Hingga saat ini, menurut angka yang dipublikasikan oleh perusahaan itu sendiri, Ciel & Terre telah membantu menghindari hampir 740.000 ton karbon dioksida.

#2. Kyocera Global

Perusahaan lain yang telah melakukan pekerjaan luar biasa dalam membangun masyarakat terdekarbonisasi adalah Kyocera Global. Salah satu solusi inovatif dan terobosan mereka mencakup panel surya FIT yang dipasang oleh karyawan Kyocera di atap rumah mereka. Kelebihan listrik yang dihasilkan dari panel ini, bersama dengan yang dihasilkan dari pembangkit surya Kyocera non-FIT dan JEPX+ milik Kyocera, masuk ke platform Digital Grid P2P, yang kemudian digunakan untuk memasok fasilitas Kyocera Yokohama Nakayama sebagai listrik non-fosil. 

Kyocera telah menjadi pemain teruji dalam membangun solusi panel surya mengapung. Pada tahun 2018, mereka memulai Pembangkit Listrik Surya Mengapung terbesar di Jepang dengan kapasitas 13,7 MW. Dibangun di atas permukaan waduk yang dikelola oleh Biro Pengairan Prefektur Chiba untuk penggunaan industri, pembangkit ini memiliki luas permukaan 180.000 m2 (lebih dari 44 acre). 

50.904 modul surya Kyocera dipasang untuk menghasilkan perkiraan 16.170 megawatt jam (MWh) per tahun, yang dapat memasok hampir 5.000 rumah tangga tipikal. Listrik tersebut dijual kepada TEPCO Energy Partner, Incorporated. Proyek ini awalnya diprakarsai oleh Badan Usaha Publik Prefektur Chiba, yang mencari perusahaan untuk membantu mengurangi beban lingkungan mereka.

Ketika pembangkit listrik ini beroperasi, fasilitas Kyocera Solar TCL telah membangun lebih dari 60 pembangkit listrik surya di seluruh Jepang dan mengembangkan tujuh pembangkit listrik surya mengapung menggunakan bendungan dan waduk air tawar Jepang alih-alih lahan pertanian. 

Menurut data terbaru yang tersedia, pendapatan penjualan Kyocera Global sebesar 1.492.672 juta yen untuk sembilan bulan yang berakhir pada 31 Desember 2023. 

Panel Surya Mengapung dan Masa Depan Dekarbonisasi

Menurut laporan yang diterbitkan oleh Bank Dunia yang meneliti kelayakan pembangunan pembangkit listrik surya mengapung di India, terdapat beberapa hambatan untuk implementasi skala besar. Hambatan ini juga berlaku pada skenario global. Menghasilkan listrik surya dari panel mengapung dapat lebih mahal dibandingkan instalasi di darat. Tidak ada kejelasan mengenai kriteria kelayakan situs surya mengapung. Kapasitas produksi peralatan yang membantu membangun fasilitas ini terbatas dalam banyak kasus. 

Bank Dunia juga mencatat cara-cara di mana penyedia dapat mempercepat dan memaksimalkan adopsi. Mereka menganjurkan penetapan target yang jelas untuk kapasitas surya mengapung guna menetapkan tujuan energi surya keseluruhan negara. 

Seperti percobaan yang kami mulai dalam diskusi, mereka menyarankan pembuatan repositori situs potensial untuk proyek surya mengapung guna memberi sinyal positif ke pasar dan menyederhanakan proses pengembangan proyek. 

Dalam waktu dekat, pertumbuhan pembangkit listrik surya berbasis FPV akan memerlukan promosi dan dorongan produksi peralatan surya mengapung sesuai prosedur dan sertifikasi standar untuk memastikan kualitas. Karena masih merupakan bidang yang berkembang, investasi pada institusi yang dapat melakukan survei kelayakan yang dapat diandalkan untuk proyek semacam itu akan diperlukan.

Klik di sini untuk daftar sepuluh saham surya teratas untuk diinvestasikan.