Bisakah Tenaga Angin Menguasai Dunia?

Angin yang Meningkat

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

Namun, energi surya memiliki beberapa keterbatasan serius yang membuatnya paling efektif bila dipadukan dengan teknologi lain. Ini dapat mencakup baterai dan koneksi jarak jauh dalam jaringan listrik. Pilihan lain adalah mengadopsi bentuk energi hijau lain secara bersamaan untuk menyediakan produksi tambahan ketika tenaga surya kurang produktif (berawan, bulan-bulan musim dingin) atau tidak menghasilkan sama sekali (malam).

Jauh di depan semua yang lain, angin (berwarna kuning dan oranye di bawah) adalah bentuk energi hijau utama yang menyertai surya, terutama karena tenaga air (berwarna biru muda) diperkirakan akan stagnan dalam beberapa tahun mendatang.

Sumber: EIA

Pada tahun 2022, produksi tenaga angin global mencapai 2100 TWh (naik 14%). Dan untuk mencapai target Net Zero Emissions by 2050 Scenario, total 7 400 TWh diperkirakan pada 2030.

Untuk mencapai target ini, pertumbuhan produksi harus dipercepat lebih lanjut menjadi tingkat majemuk 17%. Ini berarti menambah kapasitas tenaga angin tahunan dari 75 GW menjadi 350 GW per tahun pada 2030.

Dari 75 GW tersebut, 37 GW ditambahkan oleh China saja, atau lebih dari setengah total dunia.

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 Angin yang Ada

Angin Darat

Sejauh ini, instalasi angin darat mendominasi industri. Mereka mewakili 93% dari kapasitas terpasang, jauh di atas taman turbin angin lepas pantai.

Sumber: EIA

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

Akses yang mudah ini juga beralih menjadi pemeliharaan yang lebih mudah, karena teknisi dapat tinggal di dekatnya dan mengakses situs dengan mobil, serta dapat dipasok dengan suku cadang dan bahan habis pakai melalui jalan akses yang biasanya dibangun bersamaan, bukan turbin itu sendiri.

Sumber: GEvernova

Secara keseluruhan, pembangunan yang lebih mudah dan pemeliharaan yang lebih mudah menghasilkan biaya lebih rendah dan profitabilitas lebih tinggi. Turbin angin darat juga tidak harus menghadapi korosi dari air asin, dibandingkan dengan angin lepas pantai, sehingga biaya pemeliharaan berkurang lebih lanjut.

Keunggulan kunci lain dari turbin angin darat, dibandingkan dengan ladang surya, adalah bahwa lahan dapat tetap digunakan untuk pertanian atau dibiarkan alami. Sebaliknya, penggunaan ganda lahan untuk tenaga surya dan pertanian (yang disebut agrivoltaik) masih merupakan bidang yang baru muncul.

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:

• Produksi lebih efisien: angin lepas pantai lebih stabil, lebih kuat, dan lebih sering bertiup dibandingkan di darat.
  • Ini tidak hanya menghasilkan lebih banyak produksi tetapi juga lebih dapat diprediksi, mendekati produksi tenaga dasar dibandingkan dengan produksi angin darat yang lebih intermiten.
  • Di banyak wilayah, angin lepas pantai meningkat pada sore dan malam, saat permintaan mencapai puncak.
  • 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.
• Dampak lingkungan lebih rendah. Dengan mengurangi penggunaan lahan, dan tidak mengganggu ekosistem lokal dengan jalan akses serta lalu lintas di daerah terpencil, angin lepas pantai dapat lebih ramah lingkungan dibandingkan darat.
  • Area terbatas taman angin bahkan dapat membantu ekosistem laut.
• Penolakan lebih sedikit: jarak ke pusat populasi, dan dari pandangan, sangat membatasi penolakan terhadap proyek angin ketika berada di lepas pantai. Reaksi NIMBY (Not In My Back Yard) menjadi jauh kurang berdampak.

Menurut kedalaman, berbagai jenis penambatan dapat digunakan untuk turbin angin lepas pantai.

Sumber: DoE

Setelah selesai, taman angin Dogger Bank di Laut Utara akan menjadi taman angin terbesar di dunia. Ia akan memiliki kapasitas terpasang 3,6 GW, mampu memasok listrik hingga 6 juta rumah di Inggris setiap tahun.

Cara Meningkatkan Turbin Angin

Selalu Lebih Besar & 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×.

Karena area sapuan menentukan jumlah angin yang ditangkap dan produksi daya, menggandakan ukuran turbin memperempatkan produksi, dan menggandakan lagi meningkatkan produksi sebesar 16× dibandingkan ukuran awal.

Faktor lain yang dipengaruhi fisika adalah semakin kuat angin, semakin banyak daya yang dihasilkan. Ini bukan konversi langsung: jika Anda menggandakan kecepatan angin, Anda dapat menghasilkan 8× daya melalui turbin.

Jadi turbin yang lebih besar DAN angin yang lebih kuat dapat menghasilkan 10× atau lebih daya dibandingkan model yang lebih kecil.

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

Saat ini turbin angin paling kuat adalah prototipe 18 MW oleh Dongfang Electric, dipasang pada Juni 2024. Ia memiliki diameter rotor 853 ft (260 m). Satu turbin angin dapat menghasilkan setara dengan konsumsi listrik tahunan 40.000 rumah tangga.

Turbin angin menjadi begitu besar sehingga satu‑satunya cara realistis untuk mengangkut bilahnya dari pabrik ke lokasi adalah dengan mengangkatnya lewat udara. Karena itu, perusahaan Raida sedang membangun pesawat terbesar di dunia, dan lainnya seperti Straightline Aviation sedang meneliti potensi balon udara/zeplin untuk membawa bilah turbin ke lokasi.

Sumber: Straightline Aviation

Terakhir, opsi lain adalah tidak membangun tiang raksasa untuk turbin raksasa, melainkan “dinding turbin” yang lebih besar. Beberapa unit sedang dikembangkan untuk model 40 MW dan dapat mencapai hingga 126 MW.

Sistem semacam itu paling cocok untuk daerah dengan angin sangat kuat dan hampir konstan, seperti Laut Utara.

Sumber: Recharge News

Turbin Angin yang Lebih Tahan Lama & Dapat Didaur Ulang

Betapapun kualitas pembuatan, turbin angin akan mengalami kerusakan seiring waktu, karena terpapar banyak stres mekanik dari pergerakan konstan.

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.

Sampai baru-baru ini, bilah epoxy berakhir di tempat pembuangan sampah, menjadikannya situasi yang tidak begitu hijau. Vestas Wind Systems baru‑baru ini meluncurkan kimia epoxy baru yang memungkinkan daur ulang penuh. Ini memungkinkan industri angin menjadi rantai nilai yang sepenuhnya sirkular.

Sumber: Vestas

Kita dapat mengharapkan sisa industri mengikuti jejak ini dan menyelesaikan masalah pemborosan material serta mengisi tempat pembuangan dengan bilah yang telah mencapai akhir masa pakainya.

Tenaga Angin Tanpa Bilah

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

Ide pertama adalah turbin sumbu vertikal. Turbin ini biasanya lebih senyap, lebih kecil, dan dirancang untuk menangkap angin yang kurang kuat.

Ini membuatnya lebih cocok untuk lingkungan perkotaan atau pinggiran kota, serta instalasi atap. Beberapa contoh adalah 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:

Ini memiliki keunggulan lain, seperti dapat naik turun untuk menemukan angin yang lebih kuat, menghilangkan biaya fondasi beton, tiang, derek, dll. Sistem ini juga dapat dipindahkan ke situs baru dalam hitungan jam atau hari.

Terakhir, ide yang lebih radikal lagi adalah panen angin tanpa gerakan. Ini dapat, misalnya, dicapai dengan menggerakkan “tongkat” seperti pada Vortex Bladeless atau Windstalk, menggunakan induksi elektromagnetik untuk menghasilkan listrik. Ini berarti sistem tidak memiliki gearbox atau memerlukan oli, sehingga umur pakainya lebih panjang.

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.

Misalnya, turbin angin lepas pantai sudah memiliki penambatan yang kuat ke dasar laut dan berada cukup jauh di laut.

Ini menjadikannya titik penambatan potensial yang sempurna untuk sistem lain:

• 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

Karena potensinya menghasilkan energi hijau pada waktu yang berbeda dari surya, tenaga angin menjadi pilihan bagus untuk mendekarbonisasi jaringan listrik sambil mengurangi kebutuhan taman baterai yang mahal.

Namun, ada beberapa isu yang perlu diakui.

Bahaya bagi Satwa Liar

Satwa liar dapat dirusak oleh bahan bakar fosil dan pembangkit energi lainnya, tetapi juga oleh turbin angin. Hal ini terutama berlaku bagi burung, yang sering terbang terlalu dekat dengan turbin dan terbunuh oleh bilah yang bergerak cepat.

Menurut studi dan lokasi, setiap turbin diperkirakan membunuh sekitar 4‑18 burung per tahun, atau 0,45‑2,8 per GWh yang dihasilkan. Meskipun angka ini tampak tinggi, ia jauh lebih kecil dibandingkan burung yang terbunuh oleh kucing, mobil, atau pestisida.

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:

• Memberhentikan turbin saat bergerak sangat lambat, kondisi yang terutama berbahaya bagi kelelawar.
• Menghindari pembangunan turbin di area yang digunakan oleh pemangsa untuk naik dan koridor migrasi.
• Memilih beberapa turbin besar daripada banyak turbin kecil.
• Melukis turbin dengan warna hitam, agar lebih terlihat oleh burung.

Pasokan Logam Tanah Jarang

Keprihatinan lain terkait tenaga angin adalah bahwa pembangkit listrik turbin bergantung pada magnet permanen. Magnet ini memerlukan mineral langka seperti neodimium.

A large direct drive offshore wind turbine equipped with one of these generators can contain upwards of 5 tons of magnets

While rare earths only represent about 30 percent of the weight of these magnets, that can still add up to hundreds of pounds of neodymium per megawatt of electricity produced and, smaller amounts of dysprosium and terbium.

Alla Kolesnikova- data and analytics lead at Adamas Intelligence – On Grist

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

Oleh karena itu tidak hanya proses yang lebih bersih untuk memproduksi elemen tanah jarang perlu dikembangkan, tetapi juga proses daur ulang yang lebih efisien juga.

Geopolitik

Berbicara tentang China, dominasi total negara tersebut atas rantai pasokan energi terbarukan telah menimbulkan alarm di negara‑negara Barat.

China memproduksi 66% dari kapasitas generasi angin baru dunia.

Sumber: Enerdata

Dominasi ini bahkan lebih jelas ketika melihat metrik lain:

• 426 model turbin baru dibandingkan 29 di luar China pada periode 2020‑2024.
• China memproduksi 60% dari produksi logam tanah jarang global dan memurnikan 85% di antaranya, termasuk 92% produksi magnet logam 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.

Jika Anda tidak tertarik memilih perusahaan tenaga angin tertentu, Anda juga dapat mempertimbangkan ETF seperti Global X Wind Energy ETF (WNDY), Invesco Wind Energy UCITS ETF (WNDE), atau First Trust Global Wind Energy ETF (FAN)  yang akan memberikan eksposur yang lebih terdiversifikasi untuk memanfaatkan industri angin.

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 saat ini mengoperasikan taman angin terbesar di dunia juga.

Ia telah mengalami transformasi besar, sejak 2006, dengan 83% energi yang dihasilkan dari bahan bakar fosil, menjadi hanya 8% masih dari fosil pada 2023, 3% pada 2024, dan berada di jalur untuk mencapai 99% produksi terbarukan pada 2025.

Sumber: Ørsted

Ørsted memiliki taman di Denmark, Inggris, Jerman, AS, Taiwan, dan Vietnam.

Setengah dari produksi listriknya berasal dari taman angin lepas pantai, dan produksi darat terbagi hampir merata antara surya dan turbin angin darat.

Sebagian besar pertumbuhan yang direncanakan berada di generasi angin lepas pantai, diikuti oleh angin darat. Rencana pertumbuhan ini sepenuhnya dibiayai sendiri berdasarkan operasi yang ada.

Sumber: Ørsted

Sebagai pelopor dan pemimpin dalam produksi tenaga angin, Ørsted adalah saham angin paling menonjol bagi investor yang mencari eksposur ke sektor utilitas.

2. Vestas Wind Systems A/S

Vestas adalah perancang, produsen, dan pemasang turbin angin. Dengan total kumulatif 177 GW terpasang, ia telah membuat dan memasang lebih banyak turbin angin daripada perusahaan lain mana pun.

Perusahaan ini memiliki jalur proyek sebesar 29 GW. Ia menguasai 35% pasar manufaktur turbin, tidak termasuk China, naik dari hanya 20% pada 2010.  Ia juga memiliki pendapatan, pesanan, dan margin EBIT (Earnings Before Interests and Taxes) lebih tinggi daripada pesaingnya.

Salah satu masalah serius tenaga angin adalah ketidakmampuan mendaur ulang bilah turbin, yang berakhir di tempat pembuangan, menjadikannya solusi yang tidak begitu hijau. Vestas baru‑baru ini meluncurkan kimia epoxy baru yang memungkinkan daur ulang penuh. Ini memungkinkan industri angin menjadi rantai nilai yang sepenuhnya sirkular.

Sumber: Vestas

Vestas secara keseluruhan telah mengatasi krisis 2023 dalam industri energi angin, dengan pemulihan pesanan yang kuat didorong oleh Eropa dan Asia Pasifik, meskipun pasar Amerika mengalami kontraksi.

Sumber: Vestas

Vestas juga mengeksplorasi potensi angin untuk menggerakkan pabrik amonia hijau pertama di dunia, yang kemudian dapat digunakan untuk mengangkut hidrogen atau memproduksi pupuk tanpa gas alam.

Karena skala, keunggulan teknologi, dan margin yang lebih tinggi, Vestas merupakan investasi relatif aman dalam rantai pasokan tenaga angin, dengan turbin‑turbinnya menjadi yang terbaik di industri.

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.

Logam tanah jarang sangat penting bagi komputasi dan teknologi terbarukan, terutama sebagai bagian vital magnet permanen yang dibutuhkan dalam turbin angin, serta dalam motor listrik (termasuk untuk kendaraan listrik) atau senjata canggih.

Saat ini, sebagian besar produksi logam tanah jarang, bahkan lebih banyak proses pemurnian, dilakukan oleh China. Baru‑baru ini, China mulai “menjadikan senjata” monopoli semi‑nya, terutama dengan membatasi pada 2023 ekspor germanium dan gallium, 2 logam tanah jarang penting untuk industri semikonduktor, sebagai balasan atas sanksi perdagangan AS terhadap teknologi semikonduktor.

Lynas adalah penambang logam tanah jarang dengan tambang di Australia. Perusahaan ini juga sedang membangun fasilitas pemrosesan untuk memindahkan lebih banyak operasi pemurnian ke Australia daripada mengirimkannya ke mitra di China.

Hal ini akan dicapai dengan Fasilitas Pengolahan Logam Tanah Jarang Kalgoorlie yang hampir selesai (lihat tautan untuk video timelapse konstruksi) dan fasilitas terkait di Malaysia, serta proyek yang diharapkan beroperasi di Texas pada 2025‑2026.

Pada pertengahan 2024, pengiriman pertama dari Kalgoorlie selesai, dengan fasilitas tersebut diperkirakan meningkatkan produksi selama sisa tahun.

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.

Ini berarti produksi Lynas mungkin dapat menuntut premi jika terjadi krisis internasional atau jika China memutuskan untuk lebih membatasi ekspor logam tanah jarang lainnya.

Ia juga mewakili sektor pasar komoditas yang sering tidak berkorelasi dengan logam lain seperti besi, tembaga, atau litium, memberikan diversifikasi bagi investor.