Oleh David Andresen & Phil Layton, Energi PI
Bahan bakar fosil menyediakan sekitar 80% dari total energi primer yang dikonsumsi secara global, dan angka ini tidak banyak berubah selama 30 tahun terakhir. Energi PI didirikan untuk mengembangkan teknologi PV surya generasi mendatang, agar biayanya kompetitif dan dapat diskalakan secara global, guna menciptakan jalur pragmatis untuk memitigasi perubahan iklim dan beralih ke teknologi bersih.
Ada banyak sumber potensial energi terbarukan, termasuk angin, matahari, panas bumi, gelombang, pasang surut, pembangkit listrik tenaga air, biomassa, dan lainnya, masing-masing dengan teknologi pada tahap kematangan dan pengembangan komersial yang berbeda. Jenis energi terbarukan mana yang berpotensi menyediakan sebagian besar energi bersih dalam beberapa dekade mendatang?
Terkadang terlalu banyak pilihan membuat keputusan menjadi sulit1. Peralihan ke energi bersih menurut definisi merupakan masalah yang kompleks, tugas yang belum pernah diselesaikan sebelumnya. Dengan banyaknya pilihan, bagaimana kita memilih teknologi yang tepat untuk memimpin transisi energi bersih? Tidak semua sumber energi terbarukan bekerja dengan baik di mana pun atau kapan pun, dengan beberapa teknologi yang praktis hanya di beberapa lokasi (misalnya, energi pasang surut di Skotlandia2), sementara sumber lain mungkin bekerja dengan baik di banyak bagian dunia.
Dalam beberapa tahun terakhir, temuan baru dalam ilmu iklim3 menunjukkan peningkatan gas rumah kaca yang memperkuat peristiwa cuaca ekstrem di seluruh dunia. Sementara energi terbarukan dan teknologi bersih telah membuat beberapa kemajuan, selama 1999-2019, konsumsi global bahan bakar fosil telah tumbuh lebih dari 32%, dan selama dua dekade terakhir, bahan bakar fosil masih menyediakan sekitar 80% dari total energi primer. Kita masih berada di zaman bahan bakar fosil.
Pada Oktober 2021, hujan deras di Shanxi menyebabkan banjir yang meluas di banyak tambang batu bara di Tiongkok, yang mengakibatkan kekurangan batu bara, yang menyebabkan terhentinya panel surya.4 manufaktur, mengakibatkan lonjakan harga global5. Hubungan ironis antara bahan bakar fosil dan energi terbarukan saat ini menggarisbawahi fakta bahwa batu bara, dan sepupu fosilnya (gas dan minyak), masih relatif murah, dan bahwa energi terbarukan belum menjadi jauh lebih berkelanjutan dan kompetitif biaya untuk benar-benar memperluas secara global. Semua sumber energi, termasuk energi terbarukan saat ini, memiliki jejak karbon yang perlu diminimalkan. Pilihan energi bertahan selama beberapa dekade, sehingga pilihan yang buruk bisa mahal dan mungkin benar-benar menghilangkan kemampuan kita untuk menanggapi perubahan iklim secara memadai.
Dalam tantangan berisiko tinggi untuk memilih energi terbarukan dan prioritas teknologi bersih, apa kriteria untuk memilih pilihan energi bersih terbaik untuk memitigasi perubahan iklim secara realistis? Pertanyaan ini adalah inti dari krisis iklim, pemilihan rasional harus pragmatis, dan kemungkinan akan mencakup persyaratan berikut untuk transisi energi bersih yang sukses dan global, di mana teknologi saat ini dan dalam pengembangan harus dipertimbangkan jika mereka memiliki potensi untuk :
- GRK mendekati nol emisi
- Tersedia secara regional keliling dunia
- Potensi energi tinggi dan kepadatan daya praktis untuk memenuhi sebagian besar permintaan
- Terbuat dari unsur-unsur tidak beracun yang melimpah di bumi untuk skalabilitas global
- Biaya rendah, termasuk pembuatan dan pemasangan untuk skalabilitas global
Kriteria yang digerakkan oleh tujuan ini harus mengidentifikasi jenis energi terbarukan yang dapat diprioritaskan, tetapi tidak berarti pilihan yang dihasilkan akan menjadi yang terbaik untuk semua orang di mana pun. Kami juga akan berasumsi bahwa penyimpanan energi, baik baterai besar, hidrogen, atau solusi skalabel lainnya sedang diselesaikan, sehingga variabilitas dalam pembangkit listrik tidak terlalu menjadi masalah. Mari terapkan daftar kriteria di berbagai bentuk energi terbarukan.
Daftar awal calon kategori energi terbarukan:
- GRK mendekati nol. Sumber energi harus berpotensi memiliki jejak karbon yang sangat rendah. Biomassa dan biofuel melibatkan pembakaran dan seringkali memiliki input bahan bakar fosil yang signifikan. Pembangkit listrik tenaga panas matahari seringkali membutuhkan banyak air untuk menggerakkan turbin di lokasi yang gersang (jejak karbon tinggi). Bendungan hidro besar dapat memiliki dampak signifikan, termasuk jejak karbon, tetapi mikrohidro berpotensi jauh lebih bersih.
2. Tersedia secara regional di seluruh dunia. Sementara hidro, panas bumi, gelombang, dan pasang surut dapat menjadi sumber energi yang baik, mereka paling sering dibatasi secara geografis. Untuk menghindari biaya transportasi energi yang sangat besar melintasi jarak yang jauh, sumber energi harus berpotensi memasok sebagian besar wilayah di seluruh dunia.
- Potensi energi tinggi dan kepadatan daya diperlukan untuk memenuhi sebagian besar permintaan, serta bersaing secara realistis dengan bahan bakar fosil. PV surya memiliki potensi teoretis tertinggi, sejauh ini, di antara sumber energi terbarukan (lihat bagan di bawah).
Faktor penting dan sering diabaikan adalah Area Power Density, ukuran berapa banyak area yang harus diberikan untuk menghasilkan energi (kwh per hektar atau MWh per km persegi atau mil). Bahan bakar fosil sangat padat energi, dan matahari memiliki kerapatan daya wilayah tertinggi dari energi terbarukan, seperti yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini.
Dengan mempertimbangkan kriteria yang diterapkan, solar PV mendapat skor tertinggi sejauh ini:
Jika kita melihat PV surya sebagai prioritas potensial untuk transisi energi bersih, kita harus melihat lebih dekat, karena PV memiliki banyak jenis. Berikut adalah berbagai generasi teknologi PV:
- PV generasi pertama (1941-saat ini): Ini adalah teknologi PV komersial pertama. PV silikon kristal tradisional masih mendominasi, dengan sekitar 96% penjualan modul surya secara global. Hari ini adalah standar yang dapat diandalkan, meskipun memiliki biaya energi dan jejak karbon yang signifikan untuk manufaktur, dan terbatas pada pasar tertentu karena bobot dan kekakuannya.
- PV generasi kedua (CdTe dan CIGS), pertama kali dikomersialkan pada 1990-an: Ini adalah bahan film tipis, yang mengandung unsur langka (indium, galium, telurium) dan dalam banyak kasus juga unsur beracun (misalnya kadmium). Gallium arsenide adalah sel surya PV eksotis, yang memberikan efisiensi lebih tinggi, tetapi juga mengandung unsur langka dan beracun, dan sangat mahal untuk sebagian besar aplikasi.
- PV generasi ketiga meliputi:
- Perovskit: saat ini tidak stabil dan mengandung timbal yang larut dalam air.
- Quantum dot: masih dalam pengembangan, mengandung timbal atau kadmium, atau belum tersedia secara komersial.
- PV generasi baru: PV baru dengan potensi kinerja yang baik dan stabil, menggunakan elemen berlimpah bumi yang tidak beracun. Energi PI sedang mengembangkan PV surya tidak beracun yang tipis dan fleksibel yang menggunakan energi yang jauh lebih sedikit untuk diproduksi daripada PV surya generasi pertama.
4. Terbuat dari unsur-unsur tidak beracun yang melimpah di bumi untuk skalabilitas global.
Skalabilitas global energi bersih mengecualikan penggunaan signifikan dan penyebaran elemen langka dan beracun, yang berarti hanya c-silikon dan PV Generasi Keempat yang memenuhi persyaratan ini.
5. Biaya rendah. Ini adalah langkah terakhir dalam kriteria, dan itu termasuk pembuatan dan pemasangan energi terbarukan. Silikon kristal adalah pemimpin global untuk instalasi energi terbarukan selama beberapa tahun terakhir, namun PV surya hanya menyediakan kurang dari 0.4% energi global yang dikonsumsi6. Sebagai teknologi dominan saat ini, c-Si terbatas di tempat pemasangannya, karena kekakuan dan bobotnya, yang meningkatkan biaya pemasangannya. Bahan surya yang ideal, menurut MIT, adalah modul PV yang ringan dan fleksibel, terbuat dari elemen berlimpah tanah, sehingga dapat dipasang pada aplikasi baru, termasuk sebagian besar eksterior bangunan dan bahkan kendaraan listrik dan hibrida.
Sementara c-Si saat ini tampaknya menjadi solusi energi matahari terbaik saat ini, kita perlu melakukan jauh lebih baik untuk mengatasi perubahan iklim dan menjadikan teknologi dan energi bersih sebagai pilihan pasar, berdasarkan daya saing biaya dan penerapan global, sehingga dapat ditingkatkan. dengan cepat. Energi PI adalah teknologi PV Generasi Baru yang sedang dalam pengembangan. Perusahaan berencana untuk menyediakan solusi PV yang jauh lebih baik yang berkembang di mana tenaga surya dapat digunakan berdasarkan ekonomi dan fungsionalitas. Untuk informasi lebih lanjut kunjungi www.pienergi.com.
Artikel ini didukung oleh Energi PI.
1 “Paradoks Pilihan – Mengapa Lebih Banyak Lebih Sedikit”, oleh Barry Schwartz, PhD. 2004 .(ISBN 0-06-000568-8)
2“Memanfaatkan Kekuatan Gelombang Di Skotlandia”, oleh Steve Hanley – Cleantechnica, 15 November 2021
4https://www.bbc.com/news/business-58879481
Menghargai orisinalitas CleanTechnica? Pertimbangkan menjadi seorang Anggota, Pendukung, Teknisi, atau Duta CleanTechnica - atau pelindung Patreon.
- "
- &
- 2021
- Tentang Kami
- Menurut
- Akun
- di seluruh
- alamat
- Mengiklankan
- Semua
- antara
- memperkuat
- aplikasi
- DAERAH
- sekitar
- artikel
- tersedia
- baterai
- bbc
- makhluk
- TERBAIK
- biomassa
- Bangunan
- karbon
- jejak karbon
- kasus
- disebabkan
- menantang
- perubahan
- Tiongkok
- energi bersih
- cleantech
- Pembicaraan Cleantech
- Perubahan iklim
- krisis iklim
- lebih dekat
- CNBC
- Batu bara
- kedatangan
- komersial
- perusahaan
- kompleks
- konsumsi
- mengandung
- Biaya
- krisis
- terbaru
- DA
- Permintaan
- penyebaran
- mengembangkan
- berkembang
- Pengembangan
- berbeda
- selama
- Ekonomi
- efisiensi
- energi
- peristiwa
- Lihat lebih lanjut
- mengembang
- Angka
- Film
- Pertama
- Tapak
- bentuk
- bahan bakar fosil
- Bahan bakar
- GAS
- menghasilkan
- Generasi
- mendapatkan
- Aksi
- Secara global
- akan
- baik
- gas rumah kaca
- Pertumbuhan
- Tamu
- di sini
- High
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- HTTPS
- besar
- Hibrida
- hidrogen
- mengenali
- penting
- Termasuk
- informasi
- wawasan
- terpadu
- IT
- besar
- memimpin
- Terbatas
- LINK
- Daftar
- pabrik
- Pasar
- pasar
- bahan
- mengukur
- MIT
- lebih
- paling
- bersih
- Minyak
- Opsi
- urutan
- Lainnya
- Pasifik
- Patreon
- Konsultan Ahli
- prestasi
- tanaman
- podcast
- miskin
- kekuasaan
- harga pompa cor beton mini
- Masalah
- memberikan
- menyediakan
- Kuantum
- pertanyaan
- energi terbarukan
- Renewables
- Persyaratan
- penjualan
- Skalabilitas
- terukur
- bergeser
- kekurangan
- penting
- So
- tenaga surya
- energi matahari
- Solusi
- Disponsori
- kotak
- penyimpanan
- sukses
- menyediakan
- Didukung
- Permukaan
- berkelanjutan
- Berbicara
- Teknologi
- Teknologi
- Grafik
- Sumber
- Dunia
- panas
- waktu
- hari ini
- tradisional
- transportasi
- us
- air
- Gelombang
- Apa
- angin
- Kerja
- dunia
- akan
- tahun