Bisakah Tenaga Angin Menguasai Dunia?

Pertumbuhan energi angin

Energi surya, terutama fotovoltaik, menjadi kekuatan pendorong untuk beralih ke energi terbarukan dan bahkan dapat menjadi yang dominan di masa depan.

Tenaga surya bergantung pada kondisi cuaca dan tidak menghasilkan listrik pada malam hari. Penyimpanan energi, interkoneksi jaringan, pengelolaan permintaan, dan sumber pembangkitan lain dapat membantu menyeimbangkan pasokan.

Tenaga angin merupakan salah satu pelengkap utama tenaga surya. Proyeksi pada grafik di bawah menggambarkan skenario tertentu; hasilnya bukan kepastian dan tidak berarti tenaga air akan berhenti berkembang di semua wilayah.

Sumber: EIA

Pada 2022, produksi listrik tenaga angin global mencapai sekitar 2.100 TWh, naik sekitar 14%. Dalam skenario Emisi Nol Bersih pada 2050 dari IEA, produksi perlu mencapai sekitar 7 400 TWh pada 2030.

Lintasan tersebut memerlukan pertumbuhan produksi rata-rata sekitar 17% per tahun dan kenaikan penambahan kapasitas tahunan dari sekitar 75 GW pada 2022 menjadi sekitar 350 GW pada 2030. Ini merupakan kebutuhan skenario, bukan ramalan yang pasti terwujud.

China menambahkan sekitar 37 GW dari total 75 GW pada 2022, atau hampir separuh penambahan global.

Jadi bagaimana tujuan ambisius ini dapat tercapai? Kemungkinan hanya melalui kombinasi perbaikan teknologi, investasi besar-besaran, serta kebijakan energi dan industri yang terkoordinasi erat.

Industri tenaga angin saat ini

Tenaga angin darat

Dalam data historis yang dibahas, sekitar 93% kapasitas tenaga angin terpasang berada di darat. Angka ini mengukur kapasitas, bukan pangsa produksi listrik.

Sumber: IEA

Salah satu alasan utama adalah secara teknis. Angin darat lebih mudah diimplementasikan, dengan proyek yang didukung oleh jalan, truk, dan pabrik beton lokal.

Akses jalan juga memudahkan pemeliharaan dan pengiriman suku cadang. Jalan tersebut biasanya dibangun sebagai bagian dari proyek pembangkit, meskipun kebutuhan akses tetap bergantung pada lokasi.

Sumber: GE Vernova

Kemudahan konstruksi dan akses dapat menekan biaya, tetapi profitabilitas tetap bergantung pada sumber daya angin, pembiayaan, harga listrik, dan kondisi proyek. Turbin darat umumnya tidak menghadapi paparan air asin seperti turbin laut.

Lahan di antara turbin dapat tetap digunakan untuk pertanian, meskipun fondasi dan jalan membutuhkan ruang. Panel surya juga dapat dipadukan dengan pertanian melalui agrivoltaik, dengan kesesuaian yang bergantung pada tanaman dan desain proyek.

Tenaga angin lepas pantai

Seperti yang dijelaskan, angin lepas pantai masih merupakan minoritas dalam produksi tenaga angin.

Hal ini karena harus dibangun di laut membuat proyek ini secara alami lebih intensif modal. Jarak dari pemukiman dan korosi air asin juga meningkatkan biaya pemeliharaan dan dapat mengurangi umur turbin serta komponennya.

Namun, ada cukup banyak keunggulan angin lepas pantai juga:

• Potensi produksi lebih tinggi: di banyak lokasi, angin laut lebih kuat dan stabil, sehingga faktor kapasitas dapat lebih tinggi daripada di darat.
  • Namun, angin lepas pantai tetap berubah-ubah dan bukan sumber beban dasar yang selalu tersedia. Keunggulan produksi harus dinilai menurut lokasi dan integrasi jaringan.
  • Pola angin dapat melengkapi permintaan atau produksi surya di wilayah tertentu, tetapi tidak selalu meningkat pada sore dan malam hari.
  • Dengan sebagian besar populasi dunia tinggal dekat pantai, lokasi lepas pantai sering cukup dekat dengan konsumen.
  • Situs angin yang baik di laut dapat jauh lebih besar daripada di darat. Ini memungkinkan skala yang lebih besar.
• Penggunaan lahan darat dapat berkurang, tetapi proyek laut memiliki dampak tersendiri terhadap habitat, burung, mamalia laut, perikanan, dan kegiatan pelayaran.
  • Di lokasi tertentu, struktur bawah laut atau pembatasan penangkapan ikan dapat memberi manfaat habitat. Hal ini tidak menghapus kebutuhan kajian dampak lingkungan.
• Lokasi yang jauh dari pantai dapat mengurangi dampak visual, tetapi keberatan masyarakat, nelayan, dan pengguna laut tetap mungkin muncul.

Jenis fondasi atau sistem tambat dipilih menurut kedalaman laut dan kondisi lokasi. Turbin berfondasi tetap berbeda dari turbin terapung.

Sumber: DoE

Proyek taman angin Dogger Bank dirancang memiliki kapasitas total 3,6 GW. Pengembang menyebut potensi produksi setara kebutuhan sekitar 6 juta rumah tangga Inggris; ini merupakan ekuivalensi tahunan, bukan pasokan terus-menerus untuk setiap rumah.

Cara Meningkatkan Turbin Angin

Turbin yang lebih besar dan lebih tinggi

Sebuah tren tahan lama dalam industri angin adalah membangun turbin yang semakin besar dan lebih kuat. Secara keseluruhan, tren ini diperkirakan akan berlanjut.

Sumber: DoE

Alasan utama adalah karena fisika dan geometri dasar. Menggandakan panjang bilah meningkatkan total area sapuan sebesar 4×.

Jika jari-jari rotor digandakan, luas sapuan menjadi empat kali lipat; jika digandakan lagi, luasnya menjadi 16 kali semula. Daya aktual tidak otomatis meningkat dengan rasio yang sama karena dibatasi desain, efisiensi, dan kapasitas generator.

Daya kinetik angin yang tersedia sebanding dengan pangkat tiga kecepatannya. Jadi, pada kondisi lain yang sama, menggandakan kecepatan memberi delapan kali daya angin yang tersedia, bukan selalu delapan kali keluaran turbin.

Gabungan rotor lebih besar dan kondisi angin yang baik dapat meningkatkan produksi, tetapi hasilnya harus dihitung berdasarkan kurva daya dan kondisi lokasi.

Menara yang lebih tinggi umumnya berarti angin yang lebih stabil dan lebih kuat, meningkatkan produksi listrik lebih jauh.

Pada Juni 2024, salah satu turbin angin berkapasitas terbesar yang dipasang adalah prototipe 18 MW oleh Dongfang Electric, dengan diameter rotor 260 meter. Estimasi ekuivalensi konsumsi sekitar 40.000 rumah tangga bergantung pada hasil tahunan dan asumsi konsumsi rumah tangga.

Pengangkutan bilah yang sangat panjang menimbulkan kendala jalan, pelabuhan, dan logistik. Transportasi udara merupakan salah satu konsep yang sedang dikembangkan, bukan satu-satunya cara mengangkut semua bilah. Radia mengembangkan pesawat kargo WindRunner, dan lainnya seperti Straightline Aviation juga meneliti penggunaan kapal udara untuk membawa muatan besar.

Sumber: Straightline Aviation

Konsep lain adalah struktur terapung dengan banyak turbin kecil, seperti Windcatcher. Desain 40 MW memperoleh persetujuan prinsip pada 2024; kapasitas hingga 126 MW merupakan konsep pengembangan, bukan pembangkit yang sudah beroperasi.

Kelayakan sistem seperti ini tetap memerlukan demonstrasi teknis, kajian biaya, dan penilaian kondisi laut.

Sumber: Recharge News

Turbin Angin yang Lebih Tahan Lama & Dapat Didaur Ulang

Turbin dapat mengalami keausan akibat beban mekanis berulang selama beroperasi.

Hal ini baru-baru ini menimbulkan beberapa masalah dalam industri, terutama ketika Gamesa (Siemens) mengumumkan kepada pasar bahwa beberapa mesin turbin harus diganti jauh lebih cepat dari yang diperkirakan, menyebabkan mini‑crash pada saham tenaga angin.

Masalah ini dapat diatasi dengan meningkatkan daya tahan turbin, namun ada masalah lain terkait bilah turbin.

Bilah komposit berbasis epoksi sulit didaur ulang dan sebagian berakhir di tempat pembuangan. Pada 2023, Vestas memperkenalkan proses kimia untuk menguraikan epoksi pada bilah yang sudah ada, tanpa harus mengganti komposisi bilah. Proses tersebut masih perlu ditingkatkan ke skala komersial.

Sumber: Vestas

Teknologi itu berpotensi mengurangi limbah bilah, tetapi tidak berarti seluruh industri sudah sepenuhnya sirkular atau semua masalah pembuangan telah teratasi.

Desain alternatif dan pembangkit tanpa bilah

Bilah raksasa seperti kipas sejauh ini menjadi metode utama untuk memanen energi angin. Namun, ini bukan satu-satunya pilihan. Beberapa alternatif lain telah diusulkan atau sedang dalam pengembangan.

Ide pertama adalah turbin sumbu vertikal. Turbin ini tetap memiliki bilah, tetapi poros putarnya vertikal. Kebisingan, ukuran, dan kinerja pada angin lemah bergantung pada desain.

Sebagian dirancang untuk bangunan atau kawasan perkotaan, tetapi turbulensi, getaran, keselamatan struktur, dan hasil energi harus diperiksa. Contohnya mencakup turbin Windspire atau turbin Eddy.

Sumber: Inhabitat

Ide lain adalah menghilangkan tiang yang menahan turbin dan membangun turbin angin terbang sebagai gantinya. Ide ini mencari angin terkuat di ketinggian 300‑600 m. Jadi mengapa tidak mengikat turbin ke balon helium mengambang, seperti model Altaeros:

Sistem terapung di udara dapat menyesuaikan ketinggian dan mengurangi kebutuhan menara konvensional. Namun, sistem tetap memerlukan tambatan, kendali, serta pengaturan keselamatan dan ruang udara; biaya dan kemudahan pemindahannya belum tentu lebih baik.

Terakhir, ide yang lebih radikal lagi adalah pemanenan energi angin tanpa rotor berputar. Konsep ini tetap melibatkan gerakan atau aliran udara. Contohnya adalah batang berosilasi pada Vortex Bladeless atau Windstalk. Vortex menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengubah osilasi menjadi listrik; konsep lain tidak harus memakai mekanisme yang sama. Tidak adanya gearbox dapat mengurangi beberapa kebutuhan pemeliharaan, tetapi umur pakai yang lebih panjang tetap harus dibuktikan.

Sistem tanpa bilah lainnya akan memanfaatkan perbedaan tekanan udara yang diciptakan oleh angin untuk menghasilkan listrik, seperti sistem atap Aeromine.

Sumber: Aeromine

Turbin Angin Ganda dan Multifungsi

Cara lain untuk meningkatkan turbin angin adalah menggunakannya untuk menghasilkan listrik sekaligus fungsi lain secara bersamaan.

Struktur pembangkit lepas pantai memiliki fondasi atau sistem tambat yang dapat menjadi bagian dari kajian penggunaan ruang bersama.

Beberapa kemungkinan penggunaan bersama meliputi:

• Penangkapan ikan pasif, seperti menjebak ikan, lobster, kepiting, cumi‑cumi, dll.
• Budidaya laut, dengan penanaman kerang atau rumput laut.
• Budidaya ikan, misalnya salmon.
• Proyek restorasi ekologi, seperti terumbu karang buatan.
• Penghasil energi pasang surut dan gelombang, memungkinkan penggunaan penambatan dan layanan pemeliharaan ganda untuk produksi energi.

Sumber: Research Gate

Di darat, peluang penggunaan ganda lebih terbatas, dengan kasus terkini paling umum adalah penambahan antena seluler pada tiang turbin.

Masalah Tenaga Angin

Tenaga angin dapat melengkapi tenaga surya dan membantu dekarbonisasi jaringan. Pengaruhnya terhadap kebutuhan penyimpanan bergantung pada pola produksi, permintaan, interkoneksi, dan sumber pembangkit lain.

Namun, ada beberapa isu yang perlu diakui.

Bahaya bagi Satwa Liar

Pembangkit energi dapat memengaruhi satwa liar. Pada tenaga angin, risiko mencakup tabrakan burung atau kelelawar, perubahan habitat, serta dampak konstruksi yang bergantung pada lokasi.

Dalam studi dan lokasi tertentu, setiap turbin diperkirakan membunuh sekitar 4‑18 burung per tahun, atau 0,45‑2,8 per GWh yang dihasilkan. Angka tersebut tidak berlaku seragam untuk semua turbin atau spesies. Perbandingan dengan kucing, kendaraan, atau pestisida tidak menghilangkan risiko lokal terhadap spesies yang rentan.

Sumber: Sustainability In Numbers

Ini mungkin menjadi kekhawatiran lebih besar bagi spesies tertentu, terutama burung pemangsa seperti elang, burung nasar, dll., serta burung migrasi. Kelelawar juga dapat terluka parah oleh turbin angin.

Berbagai metode mitigasi yang diusulkan antara lain:

• Membatasi atau menghentikan operasi pada kondisi angin lemah ketika risiko bagi kelelawar tinggi.
• Menghindari lokasi penting bagi burung pemangsa dan koridor migrasi.
• Menilai jumlah, ukuran, dan tata letak turbin berdasarkan kajian risiko satwa setempat.
• Menguji peningkatan visibilitas bilah, misalnya mengecat satu bilah hitam; efektivitasnya bergantung pada kondisi dan perlu evaluasi lebih lanjut.

Pasokan Logam Tanah Jarang

Sebagian generator turbin, terutama desain tertentu berpenggerak langsung, menggunakan magnet permanen berbasis unsur tanah jarang seperti neodimium. Tidak semua turbin membutuhkan magnet ini; generator elektromagnetik juga digunakan.

Menurut estimasi yang dikutip, generator magnet permanen pada turbin lepas pantai besar dapat mengandung lebih dari 5 ton magnet.

Sebagian berat magnet tersebut merupakan unsur tanah jarang. Kebutuhan neodimium, disprosium, atau terbium bervariasi menurut desain dan kapasitas terpasang dalam MW, bukan jumlah energi listrik yang dihasilkan.

Alla Kolesnikova – kepala data dan analitik di Adamas Intelligence, dikutip oleh Grist

Produksi mineral tanah jarang dapat menjadi proses yang sangat mencemari, dan sebagian besar dilakukan di China.

Karena itu, diperlukan proses produksi yang lebih bersih serta proses daur ulang yang lebih efisien.

Geopolitik

Dominasi China dalam sejumlah bagian rantai pasokan energi terbarukan menimbulkan kekhawatiran tentang konsentrasi pasokan.

Data historis yang dikutip menempatkan sekitar 66% penambahan kapasitas angin global di China. Ini menggambarkan lokasi pemasangan kapasitas baru, bukan berarti China memproduksi tepat 66% seluruh turbin dunia.

Sumber: Enerdata

Dominasi ini bahkan lebih jelas ketika melihat metrik lain:

• Data yang dikutip mencatat 426 model turbin baru di China dibandingkan 29 di luar China pada periode 2020–2024; perbandingan bergantung pada definisi model dalam sumber.
• Estimasi historis yang dikutip menempatkan China pada sekitar 60% produksi tambang unsur tanah jarang dan sekitar 85% pemrosesannya, serta sekitar 92% produksi magnet tanah jarang.

Jadi, dengan ketegangan geopolitik yang meningkat antara China dan Barat, rantai pasokan angin dapat berada pada risiko. Secara teori, hal ini seharusnya membantu produsen lokal, meskipun perbedaan biaya membuat sulit mengurangi ketergantungan pada impor China.

Berinvestasi dalam Tenaga Angin

Anda dapat berinvestasi di perusahaan tenaga angin melalui banyak broker, dan di sini, pada securities.io, kami menyajikan rekomendasi untuk broker terbaik di AS, Kanada, Australia, dan Inggris, serta banyak negara lainnya.

ETF seperti Global X Wind Energy ETF (WNDY), Invesco Wind Energy UCITS ETF (WNDE), atau First Trust Global Wind Energy ETF (FAN) dapat memberi eksposur ke beberapa perusahaan dalam sektor angin. Ketersediaan, mandat, konsentrasi, biaya, dan risiko setiap dana perlu diperiksa; diversifikasi tidak menjamin keuntungan.

Atau Anda dapat membaca artikel kami tentang “10 Saham Tenaga Angin Terbaik untuk Diinvestasikan”, serta “10 Saham Energi Terbarukan Terbaik untuk Diinvestasikan” & “10 Saham Logam Baterai & Pertambangan Energi Terbarukan Terbaik”.

Berinvestasi dalam Perusahaan Angin

1. Ørsted A/S

Produsen energi Denmark ini adalah perusahaan pertama yang menciptakan taman angin lepas pantai pada tahun 1991, dan mengoperasikan Hornsea 2, salah satu pembangkit angin lepas pantai terbesar pada 2024.

Pangsa energi terbarukan dalam produksi panas dan listrik Ørsted naik dari 17% pada 2006 menjadi 93% pada 2023 dan 97% pada 2024. Angka 99% untuk 2025 merupakan target dalam rencana perusahaan, bukan hasil yang sudah dicapai pada 2024.

Sumber: Ørsted

Ørsted memiliki taman di beberapa pasar, termasuk Denmark, Inggris, Jerman, AS, dan Taiwan. Rencana pengembangan di negara lain tidak sama dengan memiliki pembangkit yang sudah beroperasi.

Portofolionya mencakup angin lepas pantai, angin darat, surya, dan bioenergi. Pangsa kapasitas terpasang tidak boleh disamakan dengan pangsa produksi listrik.

Rencana pertumbuhan berfokus antara lain pada angin lepas pantai dan darat. Pembiayaannya bergantung pada arus kas, kemitraan, penjualan kepemilikan aset, dan akses pendanaan; bukan seluruhnya dijamin oleh operasi yang ada.

Sumber: Ørsted

Ørsted merupakan salah satu perusahaan dengan eksposur besar ke angin lepas pantai. Posisi industri tersebut tidak menghilangkan risiko proyek, pembiayaan, atau harga saham.

2. Vestas Wind Systems A/S

Vestas merancang, membuat, memasang, dan memelihara turbin. Angka kumulatif sekitar 177 GW yang dikutip dalam artikel merupakan kapasitas historis yang dipasang, bukan jumlah turbin atau kapasitas produksi tahunannya.

Artikel mengutip sekitar 29 GW pesanan dan pangsa pasar manufaktur sekitar 35% di luar China, dibandingkan sekitar 20% pada 2010. Angka tersebut perlu dibaca sesuai periode dan definisi sumber; tidak membuktikan bahwa pendapatan, pesanan, atau margin Vestas selalu melampaui setiap pesaing.

Vestas juga mengembangkan proses kimia untuk menguraikan epoksi pada bilah yang sudah ada. Inovasi ini berpotensi mendukung daur ulang, tetapi pada periode artikel masih memerlukan peningkatan skala dan rantai nilai komersial.

Sumber: Vestas

Pemulihan pesanan pada 2023 menunjukkan perbaikan permintaan di sejumlah wilayah. Namun, hal itu tidak berarti seluruh tantangan biaya, margin, dan pelaksanaan proyek telah selesai.

Sumber: Vestas

Vestas juga terlibat dalam proyek amonia berbasis listrik terbarukan. Amonia dapat digunakan sebagai bahan baku pupuk atau pembawa hidrogen; emisi dan kelayakannya bergantung pada seluruh proses produksi dan penggunaan.

Skala dan pengalaman Vestas memberi eksposur ke rantai pasokan tenaga angin. Sahamnya tetap menghadapi risiko biaya, persaingan, garansi produk, dan siklus pesanan; tidak dapat dinyatakan sebagai investasi yang aman.

3. Lynas Rare Earths Limited (LYSCF)

Logam tanah jarang secara teknis tidak langka di bumi, meskipun mereka sering sulit diperoleh karena kebanyakan hadir dalam konsentrasi sangat rendah dibandingkan dengan bijih atau bongkahan padat seperti logam lainnya.

Unsur tanah jarang penting bagi beberapa teknologi, termasuk magnet permanen pada desain turbin angin dan motor listrik tertentu. Penggunaannya tidak berlaku untuk semua turbin atau semua motor.

Pada periode artikel, China mendominasi banyak tahap penambangan dan pemrosesan tanah jarang. Risiko kebijakan perdagangan juga terlihat pada mineral kritis lain, seperti pembatasan yang diberlakukan China pada 2023 terhadap ekspor germanium dan galium, dua bahan penting untuk semikonduktor yang bukan termasuk unsur tanah jarang. Pembatasan tersebut merupakan contoh kebijakan mineral kritis, bukan bukti pembatasan semua unsur tanah jarang.

Lynas menambang tanah jarang di Australia dan memprosesnya melalui fasilitas di Australia dan Malaysia. Perusahaan ini menjadi salah satu pemasok penting di luar China; bukan sekadar mengalihkan pemurnian dari mitra China.

Salah satu fasilitasnya adalah pabrik pemrosesan tanah jarang Kalgoorlie, yang memasok bahan antara untuk pemrosesan lanjutan di Malaysia. Proyek fasilitas AS juga dikembangkan, tetapi jadwal 2025–2026 yang dibahas merupakan perkiraan pada waktu itu, bukan kepastian operasi.

Pengiriman pertama bahan antara dari Kalgoorlie dilakukan pada pertengahan 2024, dengan peningkatan operasi masih berlangsung.

Sumber: Lynas

Elemen logam tanah jarang kini dianggap sebagai aset strategis, dengan kerentanan ketergantungan pada pasokan China dipandang sebagai risiko kritis, terutama dalam kasus konflik militer.

Gangguan pasokan dapat memengaruhi harga dan permintaan, tetapi tidak menjamin Lynas memperoleh harga premium atau keuntungan yang lebih besar.

Eksposur ke tanah jarang dapat berbeda dari logam lain, tetapi korelasi harga dapat berubah. Saham Lynas juga mengandung risiko operasi, pendanaan, harga komoditas, dan kebijakan perdagangan.