Sinar surya/matahari menyirami bumi dengan energi melimpah
andai kita dapat menyerapnya
untuk dimanfaatkan
andai kita dapat menyerapnya
untuk dimanfaatkan
Sinar Surya/Matahari, Turbin Angin dan bahan bakar hayati bakal menjadi kontributor penting. Hanya saja, tak ada bentuk energi yang seberlimpah Surya/Matahari. Ada dua cara menyerap/memanfaatkan energi tersebut :
Cara pertama adalah mengubah sinar surya langsung menjadi listrik dengan panel fotovoltaik yang terbuat dari semikonduktor seperti silikon. Terlihat pada Gambar 1 dibawah.
Jenis panel surya adalah :
Monokristal (Mono-crystalline)
Polikristal (Poly-crystalline)
Thin Film Photovoltaic
Cara kedua adalah dengan memeroduksi uap, baik dengan palung parabola seperti yang di Nevada atau melalui ladang cermin datar berpandu-komputer, disebut heliostat, yang memfokuskan sinar matahari ke penerima di atas “menara daya” raksasa. Cara ini juga disebut pemusatan sinar surya. Terlihat pada Gambar 2 dan 3 di bawah.
Setiap pendekatan punya kelebihan. Saat ini penguapan fluida yang juga dikenal sebagai pemusatan sinar surya atau termal surya lebih efisien daripada fotovoltaik—persentase sinar surya yang diubah menjadi listrik lebih besar. Namun, cara ini perlu lahan luas dan jalur transmisi yang panjang agar tenaga listrik bisa dibawa ke pengguna. Sementara itu, panel fotovoltaik dapat diletakkan di atas atap di tempat yang memerlukan tenaga listrik. Kedua sumber energi itu jelas punya kekurangan yang sama: Tenaga berkurang saat mendung dan hilang pada malam hari. Namun, para insinyur sedang mengembangkan sistem penyimpanan energi tersebut untuk digunakan saat gelap.
Kedua cara di atas sama-sama menghasilkan listrik dan disebut Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Dan sama-sama mempunyai kelemahan yaitu tidak bisa bekerja jika mendung alias tidak ada matahari, apalagi malam. Teknologi pun berkembang, dimana tahun lalu, PLTS komersil pertama dengan fasilitas penyimpanan panas dibuka di dekat Guadix - Timur Grenada - Spanyol. Pada siang hari, sinar surya menyinari ladang cermin untuk memanaskan "garam leleh". Malam hari, saat garam leleh mendingin, panas yang dikandungnya lepas untuk menghasilkan uap. Uap tersebut akan menggerakkan turbin generator listrik. Jadi, PLTS Gadix ini bisa bekerja siang dan malam untuk menghasilkan listrik.
Seberapa besar energi surya ini telah digunakan?
Menurut World Energy Statistics and Balances 2008, sumber listrik secara global di tahun 2006 yang menghasilkan listrik sebesar 19.015 terawatt-jam, terdiri atas :
Sumber tak terbarukan (minyak dan gas bumi) = 81,51%
Sumber tenaga air = 16,41%
Sumber terbarukan lainnya (biofuel, dll) = 1,37%
Sumber tenaga angin = 0,68%
Sumber sinar surya = 0,02%
Ternyata, energi matahari yang melimpah hanya digunakan paling kecil diantara sumber-sumber energi lainnya. Manusia masih tergantung pada sumber tak terbarukan seperti minyak dan gas bumi.
Potensi sumber energi terbarukan untuk menghasilkan listrik, tercatat dapat menghasilkan listrik berdaya 975.010 terawatt-jam (TW), terdiri atas :
tenaga surya (panel fotovoltaik) = 470.278 TW
tenaga surya (pemusatan sinar surya) = 275.556 TW
tenaga angin darat = 105.278 TW
tenaga air laut (gelombang pasang) = 91.396 TW
tenaga hidro = 13.889 TW
tenaga angin lepas pantai = 6.111 TW
Sememang bahwa biaya tenaga surya adalah sangat tinggi dibanding pembangkit listrik tenaga lainnya, tetapi biaya tersebut sekarang semakin turun. Negara-negara berkembang di daerah subtropis dapat memetik manfaat dari hal tersebut, sinar surya yang stabil berarti investasi prasarana energi itu akan cepat memberikan kembalian modal.
Gambar 1
Para kontraktor Southern California Edison melapisi 5,6 hektare atap gudang di dekat Los Angeles dengan sekitar 33.000 panel fotovoltaik ringan. Itu mengubah ruang tak terpakai menjadi sumber tenaga bagi 1.300 rumah. Hukum California mewajibkan perusahaan listrik menghasilkan 20 persen daya mereka dari sumber terbarukan pada 2010.
Gambar 2
Di atas dataran nan terik di luar Sevilla, Spanyol, sinar surya yang dipantulkan ini kembali dipantulkan awan rendah. Biasanya cermin di stasiun PS10 milik Abengoa Solar mengirimkan cahaya terfokus yang sangat panas ke puncak “menara daya,” memanaskan ketel yang menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin. Jika hari mendung, operator mengarahkan cermin ke langit karena sinar surya yang tiba-tiba menembus awan dapat merusak menara karena pemanasan yang terlalu cepat.
Gambar 3
Di Nevada Solar One di dekat Las Vegas, minyak yang dialirkan dengan pipa sepanjang jajaran pemantul menyerap sinar surya yang difokuskan, sehingga cukup panas untuk menghasilkan uap dan menggerakkan pembangkit listrik 64-megawatt. Perusahaan penyedia listrik lebih suka sistem seperti ini, disebut juga termal surya, dibanding fotovoltaik yang lebih mahal.
Cara pertama adalah mengubah sinar surya langsung menjadi listrik dengan panel fotovoltaik yang terbuat dari semikonduktor seperti silikon. Terlihat pada Gambar 1 dibawah.
Jenis panel surya adalah :
Monokristal (Mono-crystalline)
Polikristal (Poly-crystalline)
Thin Film Photovoltaic
Cara kedua adalah dengan memeroduksi uap, baik dengan palung parabola seperti yang di Nevada atau melalui ladang cermin datar berpandu-komputer, disebut heliostat, yang memfokuskan sinar matahari ke penerima di atas “menara daya” raksasa. Cara ini juga disebut pemusatan sinar surya. Terlihat pada Gambar 2 dan 3 di bawah.
Setiap pendekatan punya kelebihan. Saat ini penguapan fluida yang juga dikenal sebagai pemusatan sinar surya atau termal surya lebih efisien daripada fotovoltaik—persentase sinar surya yang diubah menjadi listrik lebih besar. Namun, cara ini perlu lahan luas dan jalur transmisi yang panjang agar tenaga listrik bisa dibawa ke pengguna. Sementara itu, panel fotovoltaik dapat diletakkan di atas atap di tempat yang memerlukan tenaga listrik. Kedua sumber energi itu jelas punya kekurangan yang sama: Tenaga berkurang saat mendung dan hilang pada malam hari. Namun, para insinyur sedang mengembangkan sistem penyimpanan energi tersebut untuk digunakan saat gelap.
Kedua cara di atas sama-sama menghasilkan listrik dan disebut Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Dan sama-sama mempunyai kelemahan yaitu tidak bisa bekerja jika mendung alias tidak ada matahari, apalagi malam. Teknologi pun berkembang, dimana tahun lalu, PLTS komersil pertama dengan fasilitas penyimpanan panas dibuka di dekat Guadix - Timur Grenada - Spanyol. Pada siang hari, sinar surya menyinari ladang cermin untuk memanaskan "garam leleh". Malam hari, saat garam leleh mendingin, panas yang dikandungnya lepas untuk menghasilkan uap. Uap tersebut akan menggerakkan turbin generator listrik. Jadi, PLTS Gadix ini bisa bekerja siang dan malam untuk menghasilkan listrik.
Seberapa besar energi surya ini telah digunakan?
Menurut World Energy Statistics and Balances 2008, sumber listrik secara global di tahun 2006 yang menghasilkan listrik sebesar 19.015 terawatt-jam, terdiri atas :
Sumber tak terbarukan (minyak dan gas bumi) = 81,51%
Sumber tenaga air = 16,41%
Sumber terbarukan lainnya (biofuel, dll) = 1,37%
Sumber tenaga angin = 0,68%
Sumber sinar surya = 0,02%
Ternyata, energi matahari yang melimpah hanya digunakan paling kecil diantara sumber-sumber energi lainnya. Manusia masih tergantung pada sumber tak terbarukan seperti minyak dan gas bumi.
Potensi sumber energi terbarukan untuk menghasilkan listrik, tercatat dapat menghasilkan listrik berdaya 975.010 terawatt-jam (TW), terdiri atas :
tenaga surya (panel fotovoltaik) = 470.278 TW
tenaga surya (pemusatan sinar surya) = 275.556 TW
tenaga angin darat = 105.278 TW
tenaga air laut (gelombang pasang) = 91.396 TW
tenaga hidro = 13.889 TW
tenaga angin lepas pantai = 6.111 TW
Sememang bahwa biaya tenaga surya adalah sangat tinggi dibanding pembangkit listrik tenaga lainnya, tetapi biaya tersebut sekarang semakin turun. Negara-negara berkembang di daerah subtropis dapat memetik manfaat dari hal tersebut, sinar surya yang stabil berarti investasi prasarana energi itu akan cepat memberikan kembalian modal.
Gambar 1Para kontraktor Southern California Edison melapisi 5,6 hektare atap gudang di dekat Los Angeles dengan sekitar 33.000 panel fotovoltaik ringan. Itu mengubah ruang tak terpakai menjadi sumber tenaga bagi 1.300 rumah. Hukum California mewajibkan perusahaan listrik menghasilkan 20 persen daya mereka dari sumber terbarukan pada 2010.
Gambar 2Di atas dataran nan terik di luar Sevilla, Spanyol, sinar surya yang dipantulkan ini kembali dipantulkan awan rendah. Biasanya cermin di stasiun PS10 milik Abengoa Solar mengirimkan cahaya terfokus yang sangat panas ke puncak “menara daya,” memanaskan ketel yang menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin. Jika hari mendung, operator mengarahkan cermin ke langit karena sinar surya yang tiba-tiba menembus awan dapat merusak menara karena pemanasan yang terlalu cepat.
Gambar 3Di Nevada Solar One di dekat Las Vegas, minyak yang dialirkan dengan pipa sepanjang jajaran pemantul menyerap sinar surya yang difokuskan, sehingga cukup panas untuk menghasilkan uap dan menggerakkan pembangkit listrik 64-megawatt. Perusahaan penyedia listrik lebih suka sistem seperti ini, disebut juga termal surya, dibanding fotovoltaik yang lebih mahal.
Sumber :
National Geographic Indonesia
Edisi September 2009
National Geographic Indonesia
Edisi September 2009
