Apakah Energi Terbarukan Andal?

Seberapa Efektif Variabel Energi Terbarukan Hasilkan Listrik?

Adanya Anggapan: 
“Efektivitas variable energi terbarukan seperti energi surya (PLTS) dan energi angin (PLTB) sangat tergantung pada cuaca. Jadi tidak andal jika dibandingkan dengan fosil.”

Namun:
Negara seperti China, India dan Australia melihat tantangan intermitensi sebagai sesuatu yang bisa diatasi. Misalnya dengan penyimpanan energi, jaringan yang canggih dan integrasi sistem energi. China bahkan punya 887 GW kapasitas energi surya, 521 GW angin, dan PLTA mencapai 436 GW (Enerdata, 2025).  Mereka menjadikan variabel energi terbarukan menjadi tulang punggung sistem energi nasionalnya.

Penjelasan:
Setiap energi mempunyai sisi ketidakandalannya masing-masing. Ketidakandalan energi fosil terletak pada pasokannya yang terbatas, volatilitas (perubahan) harga, ketergantungan pada impor dan mempunyai pengaruh lingkungan yang negatif. Di sisi lain, energi terbarukan mempunyai sifat intermiten yang berarti produksi energinya berfluktuasi tergantung pada faktor alamiah seperti cuaca dan waktu (siang hari).

Karena sifatnya yang intermiten, maka pemasangan panel surya perlu pula memperhatikan intensitas matahari di suatu wilayah. Paparan sinar matahari sepanjang tahun akan meningkatkan produktivitas panel surya. Meskipun cuaca mendung ataupun hujan salju dapat mengurangi produktivitas panel surya, tetapi musim dingin seharusnya tidak mempengaruhi pembangkitan energi tahunan sistem secara signifikan (Blueraven.com, 2023).

Beberapa cara untuk meningkatkan efisiensi panel surya dalam memproduksi listrik, di antaranya dengan (Sistinesolar.com, 2024):

  1. Memilih panel surya dengan efisiensi tinggi (~20%) adalah langkah kunci untuk meningkatkan produktivitas energi dari sinar matahari menjadi listrik yang lebih efisien dibandingkan dengan panel standar.
  2. Untuk memaksimalkan efisiensi panel surya, pastikan diatur dengan orientasi dan kemiringan yang tepat. Di Belahan Bumi Utara, arahkan panel ke Selatan untuk menangkap sinar matahari maksimum sepanjang hari. Di Belahan Bumi Selatan, arahkan panel ke Utara.
  3. Pastikan untuk menjaga panel surya tetap bersih untuk memaksimalkan efisiensinya. Debu, kotoran, dedaunan, dan puing-puing lainnya dapat menumpuk di permukaan panel, mengurangi kemampuannya menyerap energi matahari. Tidak membersihkan panel dapat mengakibatkan kehilangan efisiensi hingga 25-30%.
  4. Gunakan cermin untuk meningkatkan efisiensi panel surya dengan sistem reflektor. Tempatkan cermin secara strategis di sekitar panel untuk mengarahkan dan memusatkan sinar matahari ke permukaan panel, meningkatkan paparan cahaya dan kinerja panel.

Selain itu, untuk meningkatkan keandalan energi surya, saat ini inovasi teknologi telah mampu mengatasi masalah intermitensi seperti teknologi penyimpanan energi atau baterai.

Secara waktu, sistem solar panel dapat menghasilkan energi dalam kurun waktu 30 tahun, sementara sistem penyimpanan energi seperti baterai dapat bertahan hingga 15 tahun. Berikut beberapa jenis baterai yang bisa disandingkan untuk mengatasi masalah intermitensi pada energi surya adalah:

  1. Baterai: Sistem penyimpanan energi menggunakan baterai adalah salah satu solusi paling umum. Baterai dapat mengumpulkan energi yang dihasilkan oleh panel surya saat produksi berlebih dan menyimpannya untuk digunakan saat dibutuhkan, seperti saat cuaca buruk atau di malam hari.
  2. Sistem Penyimpanan Termal (energy.gov, 2024): Sistem ini menggunakan panas yang dihasilkan oleh energi surya untuk memanaskan fluida atau media lainnya. Panas ini kemudian dapat disimpan dalam wadah isolasi termal dan digunakan nanti untuk menghasilkan listrik melalui turbin uap atau mesin uap.
  3. Flywheel (atoenergi.com, 2024): Flywheel adalah perangkat mekanis yang menggunakan energi kinetik untuk menyimpan energi. Energi dari panel surya dapat digunakan untuk memutar flywheel, yang kemudian dapat melepaskan energi ini kembali saat diperlukan.
  4. Superkapasitor (milkenreview.org, 2024): Superkapasitor adalah perangkat penyimpanan energi yang dapat menampung dan melepaskan energi dengan cepat dalam jumlah besar. Mereka cocok untuk aplikasi di mana energi perlu disimpan dan dilepaskan dengan cepat, seperti dalam situasi di mana ada fluktuasi tiba-tiba dalam produksi energi surya.
  5. Hidrogen dan Bahan Bakar Sintetis (fscec.ucf.edu, 2024): Proses elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen dari air menggunakan energi surya. Hidrogen ini kemudian dapat disimpan dan digunakan untuk menghasilkan listrik melalui bahan bakar sel saat energi surya tidak tersedia.

Kata IESR

  • “Kerap kali orang sering salah kaprah dalam memandang pembangkit secara individu dan sistem pembangkitan listrik secara keseluruhan. Apabila melihat pembangkit listrik secara individu, memadukan energi terbarukan yang bersifat variabel dengan penyimpanan baterai memang belum menjadi solusi yang andal dan ekonomis. Namun apabila melihat sistem secara keseluruhan, sifat variabilitas dari energi terbarukan tersebut menjadi lebih tidak signifikan, dikarenakan economic of scale dari fasilitas penyimpanan energi dan adanya ancillary services (biaya layanan) dari sumber-sumber fleksibilitas lainnya.”

    – Alvin Putra Sisdwinugraha, Analis Sistem Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan, IESR

Penjabaran untuk

Anak (14-18 tahun):

Energi surya lebih andal karena tidak hanya bersumber dari sinar matahari yang tak terbatas, tetapi juga lebih ramah lingkungan daripada energi fosil yang menghasilkan polusi. Meskipun energi surya terkadang dipengaruhi oleh cuaca seperti awan atau hujan, teknologi terbaru seperti penyimpanan energi dan panel surya yang lebih efisien telah membuatnya semakin handal dalam menghasilkan listrik. Ini berbeda dengan energi fosil yang memiliki pasokan terbatas, harga yang tidak stabil, dan dampak lingkungan negatif seperti polusi udara dan perubahan iklim.

Bisakah Kalian Menjawab Pertanyaan Ini?

  1. Apa yang menurut Anda energi yang baik untuk menerangi pulau?

     

  2. Apa dampak energi fosil pada lingkungan?

     

  3. Apakah cadangan batubara tersedia selamanya?

     

  4. Apakah pengaruhnya jika cadangan batubara habis/sulit diekstraksi?

     

  5. Apakah yang terjadi jika harga batubara impor semakin tinggi?

Pertanyaan Tentang Energi Bersih:

  1. Apa dampak energi surya pada lingkungan?

     

  2. Apakah energi surya tersedia selamanya?

     

  3. Apakah pengaruhnya jika hujan/mendung?

     

  4. Apakah yang terjadi jika energi surya dilengkapi dengan penyimpan daya? 

Penjabaran untuk

Dewasa (19 tahun ke atas):

Setiap jenis energi memiliki kelebihan dan kelemahannya sendiri. Energi fosil, seperti batubara, memiliki kelemahan dalam pasokan yang terbatas, volatilitas harga, ketergantungan pada impor, dan dampak lingkungan yang negatif. Di sisi lain, energi terbarukan, seperti energi surya, memiliki sifat intermiten karena produksinya dipengaruhi oleh faktor-faktor alamiah seperti cuaca dan waktu hari.

Energi surya dianggap intermiten karena fluktuasi produksinya tergantung pada paparan sinar matahari. Namun, intensitas matahari yang tinggi sepanjang tahun dapat meningkatkan produktivitas panel surya secara signifikan. Meskipun cuaca buruk seperti mendung atau hujan salju dapat mengurangi produktivitasnya, pengaruh musim dingin pada pembangkitan energi tahunan dari sistem panel surya seharusnya tidak signifikan.

Untuk mengatasi tantangan intermitensi energi surya, inovasi teknologi seperti penyimpanan energi atau baterai telah dikembangkan. Sistem ini memungkinkan penyimpanan energi berlebih dari panel surya pada siang hari untuk digunakan saat dibutuhkan, sehingga meningkatkan keandalan pasokan energi.

Pemilihan energi untuk masa depan harus mempertimbangkan tidak hanya keandalan, tetapi juga keberlanjutan dan dampak lingkungan jangka panjang.

Perawatan PLTS tidak sekomplek PLTU batubara. Selain itu, memberikan kontribusi positif bagi lingkungan karena PLTS tidak melibatkan pembakaran bahan bakar yang menghasilkan emisi gas rumah kaca. Berbeda dengan PLTU batubara yang kompleks dan dikelola secara terpusat oleh PLN, PLTS menawarkan solusi yang lebih sederhana dan ramah lingkungan. Anda dapat mengelola perawatannya dengan membersihkan panel-panel surya secara rutin, mirip seperti merawat perangkat rumah tangga lainnya.