Pada abad ke-21, sumber energi alternatif semakin populer. Oleh karena itu, pada tahun 2023, kapasitas energi alternatif meningkat 50% dibandingkan dengan hasil pada tahun 2022. Menurut Badan Energi Internasional, pada tahun 2030, kapasitas energi terbarukan global akan meningkat 2,5 kali lipat. Pada artikel kali ini saya akan membahas tentang pro dan kontra energi surya dalam realitas modern.
Area penerapan energi surya
Energi surya memiliki beragam aplikasi dan digunakan di banyak bidang:
Energi
Salah satu bidang utama di mana energi surya digunakan adalah produksi listrik.
Mengubah sinar matahari menjadi listrik dimungkinkan berkat panel surya. Dengan demikian, efek fotovoltaik pada panel surya mengubah cahaya menjadi arus listrik, yang kemudian dapat digunakan secara langsung atau disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti.
Panel surya dipasang di atap bangunan, di tanah, di lokasi khusus untuk menghasilkan listrik. Ini dapat berkisar dari pembangkit listrik tenaga surya skala besar hingga sistem individual kecil untuk digunakan di rumah.
Industri otomotif
Energi surya dapat digunakan dalam industri otomotif untuk mengisi daya kendaraan listrik. Beberapa mobil dilengkapi dengan panel surya tepat di atapnya, sehingga Anda dapat mengisi ulang baterainya bahkan saat berkendara. Misalnya, pada tahun 2019, mahasiswa teknik meluncurkan Lightyear One, mobil hybrid bertenaga surya.
Industri luar angkasa
Di luar angkasa, panel surya banyak digunakan untuk memberi daya pada pesawat ruang angkasa dan satelit. Mereka mengubah sinar matahari menjadi listrik, yang memberi daya pada semua sistem di kapal.
Perangkat seluler
Dalam beberapa kasus, panel surya digunakan untuk mengisi daya perangkat seluler seperti ponsel cerdas, tablet, dan laptop. Ini sangat berguna saat mendaki atau melakukan ekspedisi ketika tidak ada akses listrik dari stopkontak.
Manfaat energi matahari
- Beragam aplikasi: energi surya digunakan untuk menyediakan listrik ke berbagai fasilitas infrastruktur (termasuk kendaraan), yang berfungsi sebagai sumber listrik utama atau tambahan; digunakan dalam sistem pemanas; memenuhi kebutuhan individu untuk pemanas air, dll.
- Ramah lingkungan: Penggunaan energi matahari tidak mencemari lingkungan dan tidak menghasilkan gas rumah kaca.
- Mengurangi ketergantungan pada sumber daya alam yang terbatas: Penggunaan energi surya membantu mengurangi ketergantungan pada minyak, gas, dan bahan bakar lainnya.
- Dampak Ekonomi:Berinvestasi pada energi surya menciptakan lapangan kerja dan membantu mengurangi biaya.
- Aman dan Efisien: Energi surya aman dan berpotensi meningkatkan efisiensi (koefisien kinerja).
- Tanpa Kabel: Panel surya tidak memerlukan kabel, membuat pemasangan lebih mudah dan nyaman.
Kekurangan energi surya
- Inkonsistensi: Kerugiannya adalah ketidakstabilan pada malam hari dan pada hari berawan, namun kemampuan menyimpan energi dapat mengatasi masalah ini.
- Musim: Jumlah energi matahari yang dihasilkan bergantung pada waktu dalam setahun.
- Investasi awal yang tinggi: Biaya awal panel surya, peralatan terkait, dan biaya pemasangan cukup tinggi.
- Pembayaran kembali yang lama.
Kemungkinan memasang panel surya di daerah terpencil atau sulit dijangkau
Di wilayah Federasi Rusia, penggunaan sumber energi alternatif (pembangkit tenaga surya dan angin) termasuk dalam program pembangunan berkelanjutan kompleks energi dan panas di tingkat legislatif. Secara khusus, penerapan praktik ini juga berlaku di daerah yang sulit dijangkau dan lokasi terpencil, di mana cuaca cerah terjadi sepanjang tahun. Jadi, di wilayah selatan Rusia hal ini tampaknya menjanjikan.
Di daerah kutub, di mana sebagian tahunnya adalah Malam Kutub, penggunaan sumber listrik seperti itu, sebaliknya, tidak menguntungkan. Saat ini, kompleks energi megawatt di wilayah seperti Wilayah Krasnodar dan Stavropol, serta di Republik Kalmykia, telah menyediakan energi tidak hanya untuk fasilitas individu, tetapi juga untuk fasilitas infrastruktur yang kompleks, termasuk fasilitas industri.
Masalah daur ulang panel surya tua
Pada saat yang sama, dalam beberapa kasus, baterai dinonaktifkan sebelum perkiraan masa pakainya. Hal ini mungkin terjadi karena alasan berikut:
- Keausan dan penuaan dini. Panel dapat mengalami keausan dan kehilangan efisiensi seiring berjalannya waktu. Kegagalan untuk mematuhi kondisi pengoperasian dapat mempercepat proses ini. Jika panel surya berhenti menghasilkan energi yang cukup atau rusak, pembuangannya menjadi tidak dapat dihindari.
- Teknologi ketinggalan jaman. Pesatnya perkembangan teknologi sel surya membuat model-model sebelumnya menjadi ketinggalan jaman. Panel yang ketinggalan jaman mungkin memiliki efisiensi yang rendah dibandingkan dengan panel inovatif, sehingga penggunaannya menjadi tidak praktis.
Kombinasi dengan sumber energi lain
Kombinasi penggunaan energi surya dengan jenis energi terbarukan dan lainnya merupakan salah satu pendekatan yang paling menjanjikan di sektor energi. Energi matahari dapat digunakan secara efektif jika dikombinasikan dengan jenis energi terbarukan lainnya, seperti angin, tenaga air, dan lainnya, seperti nuklir dan hidrogen.
Keuntungan dari pendekatan gabungan ini adalah pasokan energi yang lebih andal dan stabil dibandingkan hanya menggunakan satu jenis. Misalnya, pembangkit listrik tenaga angin dan surya saling memberikan kompensasi pada waktu yang berbeda dalam sehari dan bergantung pada musim, sehingga mengurangi risiko kegagalan listrik total di lokasi.
Selain itu, berbagi energi surya dengan sumber lain dapat meningkatkan efisiensi ekonomi proyek. Dalam beberapa kasus, energi surya dapat digunakan untuk menjaga stabilitas sistem dan mengurangi beban sumber energi yang lebih mahal.
Secara umum, kombinasi penggunaan energi surya dengan jenis energi terbarukan dan lainnya membantu mendiversifikasi portofolio energi, meningkatkan keberlanjutan sistem pasokan energi, dan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan.
Kelayakan penggunaan energi surya di berbagai bidang
Manfaat pemanfaatan energi surya di berbagai bidang disebabkan oleh keunggulannya dalam aspek ekonomi, lingkungan, dan sosial. Pertama-tama, energi matahari merupakan sumber energi yang tidak ada habisnya, tidak seperti sumber energi tradisional seperti batubara dan minyak.
Energi surya tersedia hampir di mana-mana, sehingga menjamin stabilitas pasokan energi dan mengurangi ketergantungan pada ketersediaan sumber daya alam tambahan. Selain itu, energi surya merupakan sumber energi yang bersih dan ramah lingkungan. Selama pembangkitan energi surya, tidak ada emisi zat berbahaya dan gas rumah kaca, sehingga mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan membantu memerangi perubahan iklim.
Oleh karena itu, energi surya sangat mudah beradaptasi dengan berbagai aplikasi. Hal ini dapat digunakan pada berbagai tingkatan – mulai dari skala kecil (seperti menyediakan listrik untuk perangkat seluler atau memanaskan air untuk rumah pribadi) hingga proyek skala besar (membangun pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas besar).
