Desember 6th, 2021
Setelah pinggiran dan futuristik, energi terbarukan ini bersinar terang hari ini sebagai sumber energi yang murah dan efisien. Namun, itu tetap kontroversial — karena berbagai alasan.
Oleh Adam Levy
Fisikawan atmosfer
Bagaimana kita bisa menyinari masa depan sebuah penemuan? Jika teknologi baru benar-benar is novel, bagaimana para peneliti dapat mulai mencari tahu bagaimana hal itu mungkin cocok dengan dunia di tahun-tahun atau dekade-dekade mendatang? Lagi pula, "prediksi sangat sulit, terutama tentang masa depan." Kutipan itu dari Niels Bohr. Mungkin. Tidak ada yang tahu pasti.
Kita tahu seperti apa teknologi saat ini, dan hal-hal terlihat cukup cerah untuk tenaga surya. Solar sekarang menjadi sumber energi terbarukan yang tumbuh paling cepat. Pada tahun 2018 saja, hampir 100 gigawatt kapasitas surya dipasang secara global. Jika semua panel ini bekerja pada kapasitas maksimumnya pada saat yang sama, itu akan lebih dari cukup untuk memberi daya pada semua Listrik rata-rata Kanada tuntutan. Tapi tenaga surya tidak selalu melonjak. Mundur beberapa dekade ke masa lalu, dan matahari masih futuristik. Terus melakukan masa depan matahari terlihat seperti sebelum kita tahu apa jadinya? Nah, jawabannya kontroversial.
Tidak benar-benar. Jika Anda mengambil edisi pertama dari yang disebut Tinjauan Energi Tahunan dari tahun 1976, Anda akan menemukan makalah yang secara imajinatif berjudul “Energi Surya”. Abstraknya dibuka dengan kalimat ini:
Diakui secara luas bahwa energi matahari yang tidak habis-habisnya diterima di bumi dalam jumlah yang cukup untuk memberikan kontribusi besar bagi kebutuhan energi dunia di masa depan.
Sejauh ini, begitu akrab. Sejumlah besar energi yang diterima Bumi dari matahari masih berfungsi sebagai pengantar energi matahari saat ini. Tetapi kemudian masih belum pasti dan kontroversial apakah kita sekarang memiliki sarana untuk secara ekonomis mengumpulkan dan mengubah energi matahari itu menjadi bentuk yang berguna untuk kebutuhan kita.
“Tidak pasti dan kontroversial.” Apakah masa depan teknologi ini benar-benar begitu banyak diragukan? Baiklah. Sementara para peneliti telah mengubah cahaya menjadi listrik menggunakan fotovoltaik selama sekitar 20 tahun, penerapan pendekatan ini masih relatif baru. Pada 1950-an dan 60-an, tenaga surya menemukan rumah di banyak satelit AS dan Uni Soviet, di mana pasokan listrik konvensional akan sangat merepotkan. Tetapi sementara tahun 1970-an telah melihat kemajuan, teknologi itu masih dipandang tidak realistis untuk aplikasi konvensional.
Kelly Sims Gallagher: “Sungguh, pada waktu itu, di situlah letak solar. Itu dianggap, Anda tahu, jenis teknologi yang sangat canggih.”
Ini adalah Kelly Sims Gallagher, yang telah meneliti sistem inovasi teknologi energi selama sekitar 20 tahun dan sekarang berbasis di Fletcher School of Tufts University di Massachusetts. Ada alasan mengapa solar masih tampak "jauh" di akhir 1970-an: Biayanya masih curam: $20 per watt jika panel surya Anda bekerja dengan daya penuh. Itu sekitar 90 2021 dolar. Jadi, jika Anda ingin membeli panel surya yang cukup untuk menyalakan satu bola lampu 60 watt, Anda harus membayar lebih dari $5,000 dari uang hari ini. Kontroversial memang. Inilah Felix Creutzig dari Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change di Berlin, yang mempelajari peran tenaga surya dalam mitigasi perubahan iklim.
Felix Creutzig: “Empat puluh tahun lalu, harganya cukup mahal. Jadi, Anda tahu apakah itu teknologi skala pasar yang sebenarnya. Jadi benar-benar, ya, 40 tahun yang lalu itu adalah teknologi yang kontroversial.”
Tapi ada lebih banyak yang bisa dipelajari dari makalah tahun 1976 ini selain tenaga surya yang dulu mahal. Pertama, motivasi yang mendorong pengembangan energi surya berbeda dari hari ini.
Kenaikan harga BBM pada tahun 1970-an.
Meskipun "kebersihan" solar relatif terhadap bahan bakar fosil disinggung dalam makalah kuno ini, ini tidak datang dengan konotasi perubahan iklim yang sama seperti hari ini. Sementara pemanasan global sudah diteliti pada tahun 1970-an, tampaknya hal itu tidak ada dalam radar para peneliti ini, karena Anda tidak akan menemukannya di sini.
Makalah tersebut menyatakan - seperti yang ditunjukkan para peneliti hari ini - bahwa ada berbagai cara untuk memanfaatkan energi matahari. Misalnya, energi dapat ditangkap oleh sistem yang mengubahnya menjadi panas, atau menjadi listrik, baik melalui fotovoltaik, panas laut, atau konversi energi angin.
Sekarang, secara pribadi, ketika saya memikirkan energi panas laut atau turbin angin, saya tidak selalu memikirkan istilah “energi surya.” Tetapi penelitian ini dengan tepat menunjukkan bahwa:
Kumpulan alami energi matahari terjadi di permukaan tanah dan lautan bumi, sehingga menimbulkan angin dan cuaca.
Kami mungkin tidak menggambarkan sumber energi ini sebagai "energi matahari" hari ini. Tapi, tentu saja, mereka berasal dari piringan besar yang bersinar di langit.
Jadi, bagaimana makalah — yang dibuka dengan mengingatkan kita akan kontroversi yang dihadirkan tenaga surya — selesai? Nah, dengan nada optimis yang mengejutkan:
Kami berharap bahwa dalam periode setelah tahun 2000 energi matahari akan menjadi salah satu sumber energi paling konvensional yang digunakan di banyak wilayah di dunia.
Pernyataan ini mungkin terasa sangat kontroversial pada saat itu, tetapi tidak bertahan lama. Hanya tiga tahun kemudian, pada tahun 1979, Presiden Jimmy Carter memasang 32 panel surya di atap Gedung Putih. Carter juga membuat prediksi tentang tahun 2000, dengan mengatakan:
Pada tahun 2000, pemanas air tenaga surya di belakang saya, yang didedikasikan hari ini, akan tetap ada di sini untuk memasok energi yang murah dan efisien. Dan pemerintahannya menetapkan target untuk menghasilkan 20 persen energi Amerika dari solar pada pergantian abad.
Perkembangan ini mengatur adegan untuk salah satu penulis tinjauan 1976 untuk kembali ke topik pada tahun 1981. Tinjauan ini, berjudul “Teknologi Energi Surya — Pembaruan Lima Tahun,” mengungkapkan tenaga surya telah menjadi peminat besar.
Jika Amerika Serikat memilih sistem energinya melalui pemungutan suara, tampaknya tidak ada keraguan bahwa energi surya akan menang dengan mudah. Publik AS bahkan percaya bahwa energi surya akan tumbuh cukup pesat untuk menyediakan sebagian besar kebutuhan energi bangsa 20 tahun dari sekarang, pandangan yang hanya sedikit jika ada di antara mereka yang terlibat erat dengan pengembangan teknologi surya yang kredibel.
Dalam hal ini, pakar itu pasti benar, karena Amerika lambat untuk menjauh dari infrastruktur bahan bakar fosilnya. Hampir 40 tahun kemudian dan solar masih hanya menyediakan sekitar 1 persen dari kebutuhan energi AS. Namun bukan berarti penulis dipenuhi dengan pesimisme.
Namun, pentingnya kontribusi utama energi matahari tidak diragukan. Lima tahun terakhir telah menjadi awal yang cepat untuk apa yang seharusnya menjadi komitmen jangka panjang yang berkelanjutan untuk pengembangan teknologi ini.
Jadi apa yang terjadi selanjutnya? Nah, komitmen jangka panjang ternyata lebih merupakan hubungan asmara jangka pendek. Lima tahun kemudian, pada tahun 1986, dan Reagan telah memusnahkan apa yang dilihatnya sebagai penelitian yang sia-sia tentang energi terbarukan. Dan panel surya di atap Gedung Putih tidak ditakdirkan untuk memberikan panas ke abad baru. Pada 1986, itu juga hilang.
Komitmen untuk mengembangkan dan menyebarkan tenaga surya terus berkedip-kedip di seluruh dunia selama dekade berikutnya. Pada tahun 1996 (20 tahun setelah makalah pertama), kami menemukan ulasan baru tentang tenaga surya. NS Tinjauan Energi Tahunan kini telah menjadi Kajian Tahunan Energi dan Lingkungan. Ulasan ini berjudul “Kemajuan Mengkomersilkan Sistem Tenaga Surya-Listrik.” Judul itu saja menunjukkan bagaimana pertanyaan tentang potensi tenaga surya telah berubah. Dan memang telah ada kemajuan:
Antara tahun 1976 dan 1992, harga modul fotovoltaik turun sepuluh kali lipat karena produksi kumulatif meningkat seribu kali lipat.
Inovasi secara bersamaan meningkatkan efisiensi panel surya dan menurunkan biaya produksinya. Tapi tenaga surya masih jauh dari tawar-menawar.
Dengan harga modul $4.00-$4.50 per watt dan biaya sistem kira-kira dua kali lipat, sistem PV masih relatif mahal untuk aplikasi yang terhubung ke jaringan.
Dan dengan mengingat angka-angka ini, pada tahun 1996 masa depan matahari masih belum terlihat jelas. Sementara tinjauan dua dekade sebelumnya memproyeksikan bahwa matahari bisa menjadi salah satu sumber energi konvensional dunia, makalah ini memiliki ambisi yang lebih teredam. Misalnya, untuk daerah seperti Mediterania tenaga surya dapat memasok 10%-25% dari kebutuhan listrik lokal atau regional dalam jangka waktu 20 tahun.
Pada saat itu, sulit untuk melihat bagaimana solar dapat bersaing dengan sumber energi lain tanpa subsidi yang besar. Meskipun demikian, makalah tersebut juga menyarankan bahwa subsidi harus dihapus dari bahan bakar fosil, sebuah langkah yang masih diserukan oleh banyak kelompok lingkungan hingga hari ini. Penulis beralasan bahwa ini akan mencerminkan fakta bahwa mereka adalah sumber daya terbatas yang sedang habis.
Saat ini, motivasi untuk menghapus subsidi bahan bakar fosil adalah kebalikannya. Kita tahu bahwa kita memiliki cukup bahan bakar fosil untuk beberapa dekade ke depan. Ini Kelly lagi, yang kami dengar sebelumnya:
Kelly Sims Gallagher: “Itu semacam era puncak minyak dan gagasan bahwa kita akan kehabisan minyak. Itu sebelum revolusi shale gas.”
Sekarang kita mengerti bahwa bahan bakar fosil sangat berlimpah sehingga jika kita membakar semuanya, area yang luas di planet ini akan menjadi terlalu panas bahkan untuk metabolisme manusia untuk mengatasinya. Pada tahun 1996, laporan Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim yang kedua baru-baru ini diterbitkan, menyajikan bukti bahwa umat manusia sedang mengubah iklim global. Tetapi bahkan pada titik ini, pemanasan global bukanlah motivasi utama untuk meninjau tenaga surya. Faktanya, studi tahun 1996 ini hanya menyebutkan perubahan iklim untuk menunjukkan bahwa Konvensi Kerangka Kerja PBB untuk Perubahan Iklim menyerukan kerjasama internasional skala besar. Dan saat itu, tampaknya ada optimisme besar untuk kerja sama semacam itu.
Saat milenium mendekat, umat manusia sedang mendekati, untuk pertama kalinya, sebuah peradaban global.
Nah, kita sekarang 21 tahun melewati milenium. Dengan keluarnya Inggris dari Uni Eropa, dan hubungan Amerika yang bergejolak dengan Perjanjian Iklim Paris, dunia Barat tampaknya telah menjauh dari gagasan kerja sama global. Tapi cerita untuk solar jauh lebih positif. Dalam dekade terakhir, penggunaan tenaga surya telah melonjak, menghancurkan proyeksi pertumbuhan dari Badan Energi Internasional berkali-kali. Pemerintah di seluruh dunia telah menerapkan kebijakan yang mendorong energi surya, dan pabrikan China mulai mencari cara baru untuk memproduksi panel secara massal dengan biaya rendah.
Dan biayanya menjadi sangat rendah. Saat ini beberapa panel surya berharga kecil 30 sen per watt - sekitar 300 kali lebih murah daripada panel surya "kontroversial" tahun 1976. Faktanya, solar sangat murah sehingga Badan Energi Internasional baru-baru ini menyatakannya sebagai sumber listrik termurah dalam sejarah. Akibatnya, itu dengan cepat dikerahkan di seluruh dunia. Menurut tinjauan 2019 berjudul “Lebih Cepat Dari, Anda Pikirkan Energi Terbarukan dan Negara Berkembang,” energi terbarukan sekarang mendominasi total investasi dalam sistem pembangkit tenaga listrik.
Ini Felix Creutzig lagi, yang Anda dengar sebelumnya:
Felix Creutzig: “Saya pikir itu cerita yang bagus. Sekarang ini adalah teknologi yang dapat menghasilkan listrik pada skala industri dan itu hal yang hebat.”
Dan bagi Kelly, ada pelajaran penting yang bisa dipetik dari perjalanan solar.
Kelly Sims Gallagher: “Banyak orang sangat pesimis tentang angin dan matahari, Anda tahu, dan mereka salah. Jadi saya pikir kita perlu memiliki keyakinan pada diri kita sendiri bahwa kita dapat mencapai peningkatan yang cukup dramatis dalam teknologi.”
Jadi apa selanjutnya untuk surya? Untuk mencapai target iklim yang disepakati dunia, emisi gas rumah kaca harus turun ke nol bersih secara global secepat mungkin. Idealnya tak lama setelah pertengahan abad. Sedikit yang meragukan bahwa matahari berperan dalam transisi ini, tetapi seberapa besar perannya masih belum jelas.
Jadi apa masa depan untuk tenaga surya? Nah, apakah surya benar-benar dapat keluar dari bayang-bayang bahan bakar fosil akan bergantung pada pemerintah yang terus mendorong inovasi dengan memberi insentif pada tenaga surya. Tanpa mengetahui apa yang akan dilakukan dunia, jawabannya masih kontroversial.
Felix Creutzig: “Masih kontroversial apakah PV akan memberikan seperti 5 atau 10 persen energi primer pada tahun 2050 atau 40 atau 50 persen. Ada kesenjangan besar antara angka-angka itu. Hal terbaik di sini adalah melakukannya. Dan kami tidak dapat memprediksinya, tetapi kami dapat mengubah lintasannya sendiri.”
“Saat itu, ada banyak, banyak pertanyaan, banyak teori, dan tidak terlalu banyak pengujian teori.”
Dalam episode ini, Anda mendengar dari Felix Creutzig dan Kelly Sims Gallagher. Ada juga kutipan dari empat makalah: Frederick H. Morse dan Melvin K. Simmons, 1976; Simmons, 1981; Raymond Dracker dan Pascal De Laquil III, 1996; dan Channing Arndt et al., 2019. Saya Adam Levy, dan ini telah Bisa diketahui.
Artikel ini awalnya diterbitkan oleh majalah knowable, pada 13 Januari 2021, dan telah diterbitkan ulang sesuai dengan Lisensi Publik Internasional Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0. Anda bisa membaca artikel aslinya disini. Pandangan yang diungkapkan dalam artikel ini adalah dari penulis sendiri dan bukan dari WorldRef.
Jelajahi layanan WorldRef untuk mempelajari bagaimana kami membuat operasi bisnis global Anda lebih mudah dan ekonomis!
Layanan untuk Penjual | Layanan untuk Pembeli | Sumber Industri Gratis | Layanan Tenaga Kerja | Solusi Industri | Penambangan & Pengolahan Mineral | Sistem Penanganan Material | Solusi Pembangkit Listrik | Solusi Listrik Terbarukan dengan Pembiayaan
