Elon Musk: Solar melawan Fusion — Siapa yang Menang dan Mengapa?

Ketika membahas sumber energi, partisanisme kini menjadi bagian tak terpisahkan dari topik tersebut. Konservatif mungkin lebih menyukai bahan bakar fosil, liberal panel surya dan kendaraan listrik, dan para teknolog berharap pada kebangkitan nuklir (fisi nuklir).

Sementara itu, para ilmuwan menggunakan anggaran multi-miliar dolar untuk mencoba membuka fusi nuklir, yang secara teori dapat menjadi sumber tenaga utama yang bersih dan tak terbatas. Namun tidak semua orang setuju bahwa hal ini akan berhasil dalam waktu dekat.

Sebagai permulaan, para skeptis cukup dibenarkan oleh catatan jelek prediksi tentang fusi nuklir yang menjadi berguna dan layak secara komersial—sebuah titik waktu yang selalu tampak 20-30 tahun lagi, dan telah demikian selama 80 tahun terakhir.

Baru-baru ini, pemimpin teknologi, miliarder, dan tokoh kontroversial Elon Musk menambahkan pendapatnya dalam perdebatan. Ia pada dasarnya mengatakan bahwa proyek riset fusi nuklir tidak berguna, karena reaktor nuklir terbaik dan paling berguna sudah ada: Matahari.

Sumber: Elon Musk / X

Dan memang, output energi Matahari kemungkinan akan terus melampaui kemampuan manusia.

Meskipun volume Jupiter sekitar 1.300 kali volume Bumi, Matahari tetap jauh lebih besar. Ia mengandung 99,86% dari seluruh massa di tata surya kita dan terus membakar 600 juta ton hidrogen setiap detik.

Jadi, menurut Musk, umat manusia sebaiknya fokus pada energi surya dan melupakan fusi nuklir.

Namun apakah dia benar?

Keunggulan Besar Energi Surya: Biaya dan Kecepatan

Dalam artikel sebelumnya berjudul “The Solar Age – A Bright Future To Mankind”, kami membahas bagaimana energi surya dengan cepat bergerak menjadi sumber energi utama peradaban kita.

Sebagian besar, hal ini didorong oleh beberapa dekade kemajuan yang melihat harga panel surya turun hingga 30 kali lipat.

Sumber: IEA

Secara paralel, kendaraan listrik dan taman baterai yang cukup besar untuk memasok jaringan listrik telah meningkatkan kegunaan listrik dibandingkan bahan bakar fosil.

Namun, energi surya masih memiliki beberapa keterbatasan:

• Produksi jauh lebih rendah di musim dingin, terutama di lintang utara.
• Laju penurunan harga mulai melambat.
• Produksi bersifat intermiten dan sulit diprediksi, menghasilkan skenario yang kurang ideal:
  • Entah surya tetap menjadi bagian kecil dari keseluruhan campuran energi, berkontribusi signifikan hanya pada hari cerah.
  • Atau surya menjadi bagian yang lebih besar dari campuran energi, namun dengan kapasitas berlebih yang masif untuk hari tanpa sinar matahari.
  • Atau taman baterai masif, fasilitas hidrogen, atau sistem penyimpanan energi lainnya—dengan biaya triliunan—harus dibangun untuk melengkapi surya selama hari berawan, malam, dan musim dingin.

Pada saat yang sama, energi surya sudah berfungsi sekarang, sementara reaktor fusi masih hanya teori dalam hal model yang berguna secara komersial.

Apakah Fusi Nuklir Dapat Menjadi Komersial?

Seperti yang kami jelaskan dalam laporan mendalam kami tentang fusi nuklir, fusi, secara teori, adalah sumber energi ideal: ia tidak menghasilkan polusi (hasilnya adalah helium), menggunakan material paling melimpah di alam semesta (hidrogen), dan memiliki daya beberapa orde magnitudo lebih besar bahkan dibandingkan pembangkit listrik fisi nuklir terbesar.

Masalahnya adalah bahwa proses ini memerlukan penanganan material secara aman dan murah saat dikompresi dan dipanaskan hingga puluhan atau ratusan juta derajat—dan sekaligus mengekstrak energi darinya.

Meskipun kita telah mengetahui cara memicu fusi nuklir sejak 1950-an, menjadikannya berguna untuk pembangkitan energi tetap menjadi tujuan yang sulit dicapai.

Namun, proyek internasional ITER terus berkembang. Dan perusahaan swasta seperti Commonwealth Fusion Systems dan Proxima Fusion mengumumkan model komersial mereka sendiri yang akan diluncurkan dalam beberapa tahun mendatang.

Jadi, untuk melanjutkan perbandingan yang dipicu Elon Musk: bahkan jika fusi komersial dikembangkan, apakah ia menjadi usang karena surya?

Perbandingan Solar vs Fusion

Gambaran Umum

Argumen utama tergantung pada sudut pandang Anda terhadap masing-masing sumber energi.

Argumen untuk surya adalah bahwa ia pada dasarnya “gratis”, dalam arti energi tersebut sudah dihasilkan oleh reaktor fusi nuklir raksasa yaitu Matahari, dan tiba di Bumi setiap hari, menunggu untuk dikumpulkan.

Para kritikus akan mengatakan bahwa meskipun jumlah total yang mencapai Bumi sangat besar, energi tersebut terlalu tersebar per kaki persegi untuk menjadi benar-benar efisien dan terlalu rentan terhadap variasi lingkungan.

Di sisi lain, reaktor fusi nuklir masa depan akan menghasilkan energi yang jauh lebih terkonsentrasi, menghasilkan daya sesuai permintaan. Ia juga sepenuhnya independen dari cuaca, musim, atau waktu hari.

Pada akhirnya, argumen tersebut bukan begitu teknis melainkan konseptual dan ekonomi.

Geser untuk menggulir →

Bagaimana Surya Bisa Menang?

Jalur Ekonomi

Ada beberapa jalur bagi surya untuk masuk akal, tidak peduli seberapa efisien fusi nuklir menjadi.

Salah satunya adalah menjadi sangat murah dan meluas sehingga pembangkitan energi menjadi hal yang sekunder. Misalnya, jika panel surya menjadi cukup murah, masuk akal untuk menutup setiap atap, setiap pagar, dan mungkin setiap dinding luar dengan panel tersebut.

Panel bifacial, yang menghasilkan energi dari depan dan belakang, akan ideal untuk banyak desain tersebut. Panel ultra-tahan lama juga akan memberikan manfaat ekonomi besar jika dapat berproduksi selama 30 atau 50 tahun dengan kerugian minimal.

Sumber: Next2Sun

Dalam konteks itu, skenario tersebut juga memerlukan biaya baterai yang dapat diabaikan, sehingga malam dan musim dingin dapat sepenuhnya dipenuhi oleh produksi surya yang lebih tinggi pada hari cerah. Koneksi jarak jauh (ribuan kilometer atau mil) antar jaringan juga dapat membantu.

Kemudian, tidak peduli seberapa efisien fusi nuklir, kemungkinan besar akan terbatas pada aplikasi niche, dengan sebagian besar jaringan dipasok oleh panel surya, yang kemungkinan terletak di lokasi cerah seperti gurun atau pegunungan tinggi.

Jalur Teknologi Tinggi

Opsi lain bagi panel surya untuk mengatasi keterbatasannya—kebanyakan terkait siklus siang-malam dan cuaca—adalah memindahkannya ke tempat di mana kedua masalah tersebut tidak ada: ke luar angkasa.

Energi surya berbasis ruang angkasa, yang kami jelaskan dalam artikel khusus, mengandalkan penempatan ladang surya di orbit, di mana Matahari bersinar 24/7, dan dengan intensitas jauh lebih tinggi dibandingkan permukaan Bumi. Daya kemudian dipindahkan kembali ke Bumi menggunakan sinar gelombang mikro dan stasiun penerima khusus.

Sebagai tambahan, stasiun surya tersebut dalam jangka panjang dapat ditempatkan di orbit sekitar Venus, Merkurius, atau bahkan lebih dekat ke Matahari, meningkatkan produksi mereka lebih jauh.

Meskipun tidak dijelaskan dalam argumen Musk, ini mungkin menjadi alasan di baliknya. Meskipun surya berbasis darat masih belum sempurna, menurunkan biaya peluncuran dengan roket seperti Starship milik Musk dapat membuat surya berbasis ruang angkasa begitu murah sehingga dapat bersaing langsung dengan semua sumber energi lainnya.

Bagaimana Fusi Bisa Menang?

Tentu saja, langkah pertama bagi fusi nuklir untuk memenangkan perlombaan menjadi sumber energi utama umat manusia adalah berhasil menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsi untuk penyalaan.

Jika ini terjadi, maka pertanyaannya akan lebih kepada ekonomi, dengan beberapa pertanyaan kunci yang membutuhkan jawaban:

• Berapa biaya membangun pembangkit fusi nuklir? (Biaya modal)
• Berapa biaya menghasilkan 1 kWh setelah dibangun, dengan semua pengeluaran dipertimbangkan—bukan hanya bahan bakar tetapi juga sumber daya manusia, pemeliharaan, perbaikan, waktu henti, asuransi, dll? (Biaya operasional)
• Berapa lama dapat beroperasi sebelum harus pensiun (jangka waktu amortisasi)?

Kami tahu ini bisa sulit, karena fisi nuklir, meskipun merupakan keajaiban teknologi, juga sangat mahal untuk dibangun dan dioperasikan.

Meskipun sebagian biaya ini terkait dengan risiko inheren fisi nuklir (yang tidak ada pada fusi), teknologi yang memakan hampir satu abad untuk dikuasai kemungkinan tidak akan murah, memerlukan magnet superkonduktor raksasa, elektronik canggih, superkomputer, material super baru, dan spesialis dalam plasma serta fisika kuantum.

Namun, fusi akan menang dalam aplikasi apa pun yang membutuhkan banyak daya di satu lokasi, sesuai permintaan. Jadi apa pun yang terjadi, jika fusi nuklir menjadi kenyataan, kemungkinan besar akan menjadi sumber energi pilihan untuk kapal militer besar, pesawat luar angkasa, dan industri berat tertentu.

Ini juga akan menjadi sumber energi pilihan untuk eksplorasi ruang angkasa jauh, karena sinar matahari berkurang secara eksponensial saat kita menjauh dari Matahari. Misalnya, Jupiter hanya menerima 4% sinar matahari yang diterima Bumi.

Tiga Skenario Campuran Energi: Surya, Penyimpanan, Fusi

Secara keseluruhan, campuran energi masa depan umat manusia akan bergantung pada beberapa variabel, beberapa di antaranya Elon Musk secara pribadi berusaha mengubahnya.

Skenario 1: Dinding Batasan Surya

Jika panel surya yang lebih murah maupun penyimpanan energi ultra murah tidak terwujud, teknologi akan mulai berkembang semakin lambat.

Dalam kasus ini, surya menjadi tidak mampu mengelola seluruh permintaan jaringan energi, dan beban dasar & konsumsi musim dingin harus ditutupi oleh bahan bakar fosil atau bentuk energi nuklir—dengan fusi nuklir menjadi opsi ideal jika memungkinkan, berkat sifatnya yang rendah karbon dan rendah risiko.

Mengingat popularitas energi surya saat ini, hal ini kemungkinan akan terjadi jika teknologi panel surya dan baterai mencapai batas fisika fundamental yang menghambat kemajuan lebih lanjut.

Skenario 2: Kelimpahan Energi Surya

Dalam opsi ini, energi surya menjadi begitu murah sehingga hampir tidak perlu mengukur biayanya. Produksi begitu melimpah sehingga hari cerah menghasilkan surplus “tidak berguna” yang masif, sementara hari gelap tetap ditutupi oleh taman panel surya yang omnipresent dan masif yang menutupi sebagian besar bangunan, jalan, dll.

Kelimpahan energi semacam ini memungkinkan menyelesaikan banyak masalah era kita:

• Desalinasi memungkinkan penghijauan gurun dan kelimpahan air tawar.
• Penangkapan karbon dapat dilakukan dalam skala masif, menyelesaikan segala kekhawatiran tentang emisi karbon.
• Energi murah tak terbatas memungkinkan kami menambang logam dari bijih bergrade rendah, menciptakan pasokan bahan mentah yang hampir tak terbatas.
• Biaya pencahayaan buatan menjadi tidak signifikan, menjadikan pertanian vertikal sumber makanan utama kami, memungkinkan kami mengembalikan kembali sebagian besar lingkungan ke alam.

Sumber: One Earth

Hasil yang sama dihasilkan oleh penyebaran sukses ladang surya orbital. Pasokan energi masif tidak hanya dapat memasok Bumi, tetapi juga koloni luar angkasa dan operasi penambangan asteroid, menghasilkan kelimpahan serupa dalam logam, sumber daya, dan energi.

Skenario 3: Fusi Mendominasi

Sebagian besar teknologi dimulai perlahan, memasuki fase perbaikan eksponensial, kemudian mulai stagnan karena keterbatasan inheren konsep. Ini sesuatu yang telah kita lihat pada hampir setiap teknologi baru dalam 200 tahun terakhir.

Yang membuat fusi begitu menarik adalah teknologi ini baru saja keluar dari fase konseptual ke tahap komersial.

Biaya dan efisiensi seharusnya meningkat drastis ketika pemahaman eksperimental, ekonomi skala, dan penemuan baru mulai berperan, mirip dengan bagaimana mesin pembakaran awal sangat berbeda dengan mesin mobil masa kini.

Jadi sementara surya memiliki peluang menjadi “terlalu murah untuk diukur”, fusi nuklir memiliki peluang yang lebih besar untuk mencapai tujuan ambisius tersebut.

Apa yang dapat mengubah keseimbangan adalah jika fusi nuklir dikembangkan cukup cepat. Jika alternatif bahan bakar fosil muncul yang dapat langsung masuk ke jaringan listrik terpusat dan sistem energi kita, ia dapat mengalahkan surya sebelum memiliki waktu menjadi meluas. Dan tentu saja, keunggulan fusi untuk aplikasi ruang angkasa dan militer juga dapat mempengaruhi keseimbangan.

Kesimpulan

Karena sebagian besar konsumsi energi utama kita masih berasal dari bahan bakar fosil (batubara, minyak, dan gas), mungkin terasa agak aneh membahas relevansi surya melawan fusi nuklir.

Saat ini, keduanya sangat dibutuhkan untuk meningkatkan sistem energi kita menjadi sumber yang berkelanjutan dan rendah karbon.

Sumber: EIA

Namun dalam praktiknya, komentar Musk masuk akal jika Anda melihat anggaran riset fusi sebagai penundaan penerimaan energi surya—terutama jika pada akhirnya surya skala planet atau berbasis ruang angkasa lebih masuk akal.

Ini bukan berarti dia pasti benar, karena surya (dan penyimpanan energi) belum membuktikan dapat menyediakan 100% kebutuhan energi kita—bukan hanya permintaan jaringan, tetapi juga semua energi yang dibutuhkan untuk transportasi, produksi kimia, dan industri berat.

Jadi mungkin juga masuk akal untuk tidak menaruh semua harapan pada satu sumber, melainkan secara bersamaan mengerjakan banyak sumber energi rendah karbon: surya, panas bumi, angin, fisi generasi ke-4, dan fusi.

Dan dalam hal apa pun, kita juga dapat mengatakan bahwa potensi fusi nuklir untuk eksplorasi dan kolonisasi ruang angkasa mungkin sudah cukup untuk membenarkan upaya menguasai sumber energi ini.

Perusahaan Fusi yang Perlu Diperhatikan (Sebagian Besar Privat—Untuk Saat Ini)

Saat ini, tidak ada perusahaan yang didedikasikan untuk menjadikan fusi nuklir secara komersial yang terdaftar secara publik. Ini termasuk Helion, General Fusion (GFUZ ), Commonwealth Fusion, TAE Technologies, ZAP Energy, dan NEO Fusion.

Anda dapat menemukan daftar lengkap startup di ruang fusi nuklir pada halaman khusus Dealroom.

Sebuah pengecualian adalah Lockheed Martin (LMT ). Kontraktor pertahanan aerospace ini telah bekerja sejak awal 2010-an pada Compact Fusion, reaktor fusi nuklir yang diperkirakan siap pada tahun 2020-an.

Namun, kemudian diumumkan bahwa pekerjaan pada proyek tersebut dihentikan pada tahun 2021.

Perusahaan ini sangat tertutup mengenai proyek ini setelah pengumuman awal yang sangat publik. Hingga kini, belum jelas apa yang mendorong perusahaan meninggalkan ide tersebut.

Pada saat yang sama, tampaknya mereka tidak sepenuhnya meninggalkan konsep tersebut, terutama dengan investasi pada tahun 2024 di Helicity, sebuah startup yang mengembangkan mesin fusi.

Idenya adalah untuk menggerakkan pesawat luar angkasa dengan ledakan singkat fusi. Helicity berencana menggunakan senjata plasma, pendekatan yang sama seperti yang diambil oleh General Fusion.

Kemungkinan, hasil internal Lockheed menunjukkan bahwa desain mereka tidak dapat mempertahankan fusi dengan cara yang kompatibel dengan produksi energi.

Namun mungkin ledakan singkat sudah cukup untuk propulsi di luar angkasa, dan jauh lebih dekat menjadi produk nyata? Itu juga akan lebih cocok dengan profil perusahaan yang berfokus pada aerospace dan pertahanan.

Saham Surya Publik yang Disebut (Risiko Termasuk)

1. Daqo New Energy Corp.

Perusahaan China ini adalah salah satu pemimpin dunia dalam produksi polisilikon, komponen utama untuk pembuatan panel surya. Hal ini juga menjadikan Daqo salah satu pilar pendiri dominasi China atas sektor manufaktur surya.

Perusahaan ini telah meningkatkan kapasitas produksi secara sangat cepat, meningkat lebih dari 8 kali sejak 2019.

Sumber: Daqo

Posisi Daqo di tengah rantai pasokan panel surya memungkinkannya mendapatkan manfaat besar dari pertumbuhan sektor, dengan pendapatan meningkat dari $0,68 miliar pada 2020 menjadi $4,6 miliar pada 2022. Setelah lonjakan pada 2022, harga polisilikon menurun, menyebabkan harga saham turun dari puncak 2021.

Komunikasi dan situs web perusahaan agak kurang menarik, namun tidak keluar dari karakter perusahaan B2B industri yang lebih fokus pada citranya di dalam industri daripada pada publik luas atau investor asing.

Saham diperdagangkan dengan valuasi sangat rendah dibandingkan P/E dan arus kasnya. Hal ini sebagian disebabkan oleh kontroversi yang mengaitkan perusahaan dengan penggunaan kerja paksa di Xinjiang dan pembicaraan di Washington, DC tentang sanksi tambahan terhadap perusahaan yang beroperasi di wilayah tersebut.

Jadi investor harus menyadari bahwa saham Daqo membawa risiko geopolitik yang sangat nyata, bersamaan dengan potensi keuntungan finansial besar karena kelipatan valuasi yang rendah.

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

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

Sumber: Jinko Solar

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

Sumber: Jinko Solar

Jinko menghasilkan 85-100 GW sel surya pada tahun 2025 saja, dibandingkan hanya 14,5 GW dua tahun sebelumnya. Hal ini menjadikan Jinko nomor 1 dalam industri fotovoltaik.

Sel surya paling canggih Jinko, tipe N, mencapai efisiensi energi yang luar biasa tinggi yaitu 27,2%. Ia juga menawarkan panel bifacial.

Berupaya meningkatkan profil lingkungan produknya, Jinko Solar juga meluncurkan NeoGreen, panel surya tipe N pertama yang diproduksi sepenuhnya dengan energi terbarukan (bukannya batu bara yang umum digunakan di China).

Sejak 2023, panel tipe N telah mengambil alih sebagian besar penjualan Jinko, mewakili 80% dari total pengiriman, dengan kapasitas tambahan dari fasilitas produksi 56 GW yang baru dibuka. Total kapasitas produksi diperkirakan mencapai 130 GW pada 2025, atau hampir setengah dari produksi kumulatif perusahaan sepanjang sejarahnya.

Pertumbuhan produksi yang sangat agresif Jinko mencerminkan kepercayaan perusahaan pada teknologi tipe N dan ambisinya untuk menguasai pasar ekspor Asia, Afrika, dan Amerika Selatan—serta prospek keseluruhan bahwa tenaga surya akan mengambil alih sistem energi dunia.