Apakah Panel Surya Mengapung Merupakan Jalur yang Layak Menuju Dekarbonisasi?

Dekarbonisasi – seperti yang disarankan oleh namanya – menunjuk pada penghapusan atau pengurangan emisi karbon dioksida ke atmosfer. Tujuan, dalam istilah 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 mendukung untuk membatasi pemanasan global di bawah 2 derajat Celsius di atas tingkat pra-industri dan mengambil inisiatif yang tulus untuk membatasi itu hingga 1,5 derajat Celsius dengan mengejar netralitas karbon, antara lain, oleh 2050.

Dekarbonisasi adalah tugas yang sangat penting dan mendesak untuk masa depan dunia sehingga pemerintah, perusahaan, dan masyarakat sosial secara luas ingin menciptakan cara untuk mempercepatnya. Namun, hal ini memerlukan sistem energi yang sangat berbeda yang didukung oleh sumber energi alternatif yang berbasis pada listrik hijau dan molekul hijau. Satu studi penelitian baru telah memperkenalkan kemungkinan menggunakan panel surya mengapung sebagai jalur menuju dekarbonisasi. Tapi, apakah panel-panel ini layak? Mari kita lihat.

Potensi Global untuk Menggunakan Array Surya Mengapung Rendah Karbon

Tim peneliti dari Universitas Bangor dan Lancaster dan Pusat Ekologi dan Hidrologi Inggris Raya melakukan upaya untuk menghitung jumlah daya yang bisa dihasilkan dan disuplai dengan menginstal array surya mengapung. Secara khusus, para peneliti menghitung output listrik harian untuk fotovoltaik mengapung di sekitar 68.000 danau dan waduk di seluruh dunia.

Untuk dianggap paling sesuai untuk pemasangan teknologi surya, suatu tempat harus tidak lebih dari 10 km dari pusat populasi dan tidak terletak di area yang dilindungi. Juga, danau dan waduk tidak boleh kering atau membeku selama lebih dari enam bulan setahun. Hanya 10% dari luas permukaan danau dan waduk ini yang dipertimbangkan untuk perhitungan.

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

Hasil ini mendorong para peneliti untuk menyelidiki lebih dalam dan memeriksa kemungkinan global dari metode ini. Secara nasional, lima negara bisa memenuhi kebutuhan listrik mereka sepenuhnya dari FPV. Kelima negara ini termasuk Papua Nugini, Ethiopia, dan Rwanda. Negara-negara seperti Bolivia dan Tonga, di sisi lain, bisa memenuhi hingga 87% dan 92% dari kebutuhan mereka dari sumber daya seperti itu.

Beberapa negara lain, dari Afrika, Karibia, Amerika Selatan, dan Asia Tengah, bisa memenuhi antara 40 dan 70% dari kebutuhan listrik tahunan mereka dengan menginstal FPV. Bahkan negara-negara maju seperti Finlandia dan Denmark bisa menghasilkan 17% dan 7% dari kebutuhan tahunan mereka, masing-masing, dari sumber daya seperti itu.

FPV juga bisa mengurangi kekurangan air dengan menghasilkan listrik dekarbonisasi. Bagaimana? Di segmen berikutnya, kita akan membahas solusi ini secara singkat.

Klik di sini untuk mempelajari bagaimana ada lebih dari sekedar energi bersih dari panel surya.

Bagaimana FPV Dapat Mengurangi Kekurangan Air

Dengan jujur, FPV dapat mengurangi kekurangan air dengan mengurangi kehilangan air melalui penguapan. Banyak studi ilmiah mendukung klaim bahwa sistem FPV bisa menjadi salah satu strategi paling efektif untuk mengurangi kekurangan air dengan mengurangi kehilangan air penguapan dari waduk dan danau global.

Pertama, FPV menawarkan bayangan dan mengurangi suhu permukaan air. Bayangan seperti itu membantu menekan gradien tekanan uap pada antarmuka udara-air, yang merupakan salah satu penggerak utama fluks panas laten dan penguapan.

Selain efek bayangannya, FPV juga berfungsi sebagai penghalang angin. Kecepatan angin secara langsung berkorelasi dengan tingkat penguapan, dan angin yang diredam berfungsi sebagai faktor pengurang. Saat berbicara tentang manfaat FPV, Dr Lastyn Woolway, penulis utama makalah dari Universitas Bangor, memiliki hal berikut untuk dikatakan:

“Bahkan dengan kriteria yang kami tetapkan untuk menciptakan skenario yang realistis untuk penerapan FPV, ada manfaat di seluruh papan, terutama di negara-negara berpenghasilan rendah dengan tingkat sinar matahari yang tinggi, tetapi juga di negara-negara Eropa Utara. Kriteria yang kami pilih didasarkan pada pengecualian yang jelas, seperti danau di area yang dilindungi, tetapi juga pada apa yang mungkin mengurangi biaya dan risiko penerapan.”

Ini adalah jalur yang layak menuju dekarbonisasi yang datang dengan manfaat tambahan. Namun, banyak strategi lain yang dapat membantu ruang industri besar—sering dikaitkan dengan penggunaan bahan bakar fosil dan generasi karbon—menjadi efektif dekarbonisasi. Di segmen berikutnya, kita akan membahas beberapa industri seperti itu dan memeriksa jalur dekarbonisasi yang mungkin.

Bahan Kimia

Penggunaan analitik prediktif, visualisasi lanjutan, dan alat manajemen energi yang ditenagai AI dapat membantu industri kimia memperbaiki efisiensi sumber daya dan energi. Mereka mungkin semakin menggunakan limbah berkelanjutan atau bahan baku berbasis bio, seperti lemak hewan atau tumbuhan, gula, lignin, hemiselulosa, pati, jagung, atau gula. Rute potensial lain untuk industri ini untuk berkontribusi positif pada tujuan dekarbonisasi bisa dengan menghindari produksi bahan-bahan murni seperti polimer, karet, baterai, bahan kemasan, pelarut, cairan transfer panas, dan pelumas.

Minyak dan Gas

Bisnis Minyak dan Gas harus mengambil tindakan drastis untuk mendekarbonisasi dengan sukses. Beberapa perusahaan telah membangun kemampuan energi terbarukan mereka, sementara yang lain mengakuisisi perusahaan di sektor terkait, seperti pemasang surya atau stasiun pengisian kendaraan listrik, untuk memperluas portofolio penawaran rendah hingga nol emisi.

Selain itu, ada pilihan untuk mengubah karbon dioksida menjadi bahan baku. Menggunakan karbon dioksida sebagai bahan baku dapat secara potensial menciptakan pasar yang bernilai miliaran dolar. Misalnya, perusahaan seperti C2CNT menggunakan elektrolisis leleh untuk mengubah karbon dioksida langsung menjadi nanotube karbon, yang lebih kuat dari baja dan sangat konduktif.

Utilitas Daya dan Energi Terbarukan

Sektor ini telah secara proaktif menangani dekarbonisasi selama waktu yang lama. Namun, masih ada ruang untuk perbaikan. Pemain industri perlu mendukung lingkungan regulasi yang lebih kondusif, terstruktur, dan efektif.

Untuk membuat operasi mereka lancar, terkoordinasi, dan dioptimalkan, perusahaan harus beralih ke alat digital yang memungkinkan struktur organisasi yang ramping. Ada juga kebutuhan yang lebih besar untuk menemukan strategi pertumbuhan baru.

Pertambangan dan Logam

Di sektor pertambangan, perusahaan berinvestasi dalam upaya energi terbarukan untuk mengimbangi emisi mereka. Misalnya, BHP telah menandatangani kesepakatan untuk mengembangkan ladang surya dan angin baru di negara bagian Queensland, Australia, untuk memungkinkan mereka menjalankan operasi batu bara di wilayah tersebut dengan surya dan mengurangi emisi tidak langsung mereka di negara tersebut sebesar 20% dalam lima tahun. Perusahaan pertambangan, sejauh ini, berada dalam posisi yang baik untuk mengontrol emisi operasional mereka. Namun, emisi rantai nilai adalah hal yang perlu mereka khawatirkan dan proaktif.

Sementara segmen industri dan pemerintah secara konsisten mengevaluasi dampak mereka terhadap lingkungan, terutama ketika datang ke jejak karbon, perusahaan individu datang dengan solusi inovatif. Di segmen berikutnya, kita akan melihat beberapa perusahaan seperti itu.

#1. Ciel & Terre International

Perusahaan yang telah melakukan pekerjaan luar biasa dalam membangun masyarakat dekarbonisasi adalah Ciel & Terre International. Salah satu solusi inovatif dan terobosannya termasuk panel surya yang dipasang oleh karyawan Ciel & Terre pada atap rumah mereka. Kelebihan daya yang dihasilkan dari panel-panel ini, bersama dengan daya yang dihasilkan dari tanaman surya Ciel & Terre non-FIT dan JEPX+ yang dimiliki oleh Ciel & Terre, masuk ke platform Digital Grid P2P, yang kemudian masuk untuk memasok fasilitas Ciel & Terre Yokohama Nakayama sebagai listrik non-fosil.

Ciel & Terre telah menjadi pemain teruji dalam membangun solusi panel surya mengapung. Pada 2011, perusahaan ini mulai mengembangkan pembangkit listrik surya mengapung skala besar. Perusahaan ini telah menginstal panel surya mengapung di seluruh dunia, termasuk Ondani Ike, Jepang, Changbin 3 dan 4, Taiwan, Tata Steel Jamshedpur, India, Montpezat, Perancis, Canoe Brook, USA, dan banyak lagi.

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

Sementara kita tidak akan membahas cakupan perusahaan secara rinci, kita akan membahas salah satu produk unggulannya, Hydrelio Air Optim. Sebuah sistem surya mengapung yang fleksibel, produk ini adalah evolusi dari sistem aslinya, Hydrelio Classic, solusi surya mengapung pertama yang dipatenkan dan diindustrikan yang muncul secara global pada 2010. Solusi ini dapat menahan kondisi angin kuat hingga 210 km/jam atau 130 mil per jam, setara dengan tekanan dinamis 1625 pascal. Teknologi stabilisasi UV-nya memiliki ketahanan hingga 30 tahun. Ini dapat beradaptasi dengan kondisi pantai dan dekat pantai hingga 1 meter, tergantung pada panjang gelombang. Produk ini dibangun dengan bahan terbaik untuk memastikan ketahanan korosi dan kompatibilitas air minum.

Ciel & Terre juga memiliki anak perusahaan yang disebut Floating Solar UK. Ini dimaksudkan untuk memasok sistem Hydrelio di Inggris. Sampai saat ini, menurut angka yang diterbitkan 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 dekarbonisasi adalah Kyocera Global. Salah satu solusi inovatif dan terobosannya termasuk panel surya FIT yang dipasang oleh karyawan Kyocera pada atap rumah mereka. Daya surplus yang dihasilkan dari panel-panel ini, bersama dengan daya yang dihasilkan dari tanaman surya Kyocera non-FIT dan JEPX+ yang dimiliki oleh Kyocera, masuk ke platform Digital Grid P2P, yang kemudian masuk untuk memasok fasilitas Kyocera Yokohama Nakayama sebagai listrik non-fosil.

Kyocera telah menjadi pemain teruji dalam membangun solusi panel surya mengapung. Pada 2018, perusahaan ini memulai pembangkit listrik surya mengapung terbesar di Jepang, sebesar 13,7MW. Dibangun di atas permukaan reservoir yang dikelola oleh Biro Pekerjaan Air Chiba Prefecture untuk kegunaan industri, pembangkit listrik ini memiliki luas permukaan 180.000m2 (lebih dari 44 hektar).

50.904 modul surya Kyocera dipasang untuk menghasilkan sekitar 16.170 megawatt jam (MWh) per tahun, yang bisa memasok sekitar 5.000 rumah tangga biasa. Daya ini dijual ke TEPCO Energy Partner, Incorporated. Proyek ini awalnya dimulai oleh Badan Usaha Publik Chiba Prefecture, yang mencari perusahaan untuk membantu mengurangi beban lingkungan.

Ketika pembangkit listrik ini mulai beroperasi, fasilitas Solar TCL Kyocera 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, bukan lahan pertanian.

Menurut data terbaru yang tersedia, pendapatan penjualan Kyocera Global adalah 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 memeriksa kemungkinan membangun pembangkit listrik surya mengapung di India, beberapa hambatan untuk implementasi skala besar ada. Hambatan-hambatan ini berlaku untuk skenario global juga. Menghasilkan daya surya dari panel mengapung bisa lebih mahal daripada instalasi yang dipasang di tanah. Ada kekurangan kejelasan tentang kriteria kelayakan untuk situs surya mengapung. Kapasitas manufaktur peralatan yang membantu membangun fasilitas ini terbatas dalam banyak kasus.

Bank Dunia juga mencatat cara-cara yang dapat mempercepat dan memaksimalkan adopsi. Mereka mendukung pembentukan target yang jelas untuk kapasitas surya mengapung untuk menetapkan tujuan energi surya secara keseluruhan.

Seperti eksperimen yang kita mulai dengan, mereka menyarankan penciptaan repositori situs potensial untuk proyek surya mengapung untuk memberikan sinyal positif kepada pasar dan merampingkan proses pengembangan proyek.

Di masa depan, pertumbuhan dalam generasi daya surya yang dipimpin oleh FPV akan memerlukan promosi dan dorongan manufaktur peralatan surya mengapung sesuai dengan prosedur dan sertifikasi standar untuk memastikan kualitas. Karena ini masih merupakan bidang yang baru muncul, investasi dalam lembaga yang dapat melakukan survei kelayakan yang dapat diandalkan untuk proyek-proyek seperti itu akan diperlukan.

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