Dengan pesatnya peningkatan instalasi fotovoltaik (PV) dalam beberapa tahun terakhir, instalasi sistem PV global diperkirakan akan melampaui 450 GW tahun ini. Karena sumber daya lahan yang sesuai semakin langka, pasar harus mengeksplorasi aplikasi PV yang lebih beragam. Pada SNEC tahun ini, pameran tenaga surya terbesar di dunia, banyak produsen modul memamerkan produk yang disesuaikan untuk lingkungan yang berbeda, dengan aplikasi PV terapung dan gurun yang menonjol. Aplikasi inovatif ini tidak hanya mengatasi kelangkaan lahan tetapi juga terintegrasi dengan ekosistem lokal, menawarkan manfaat ekonomi dan lingkungan.
Artikel ini mengeksplorasi skenario aplikasi, karakteristik teknis, dan potensi masa depan teknologi PV terapung dan gurun. Melalui studi kasus, kita akan menganalisis keunggulan dan tantangannya dalam aplikasi dunia nyata.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terapung: Aplikasi dan Fitur
Pembangkit listrik tenaga surya terapung (Floating PV) adalah teknologi baru yang menjanjikan, yang melibatkan pemasangan panel surya di permukaan air untuk pembangkitan energi. Teknologi ini menawarkan berbagai keuntungan, termasuk perlindungan lingkungan, manfaat ekonomi, dan nilai sosial. Dari segi instalasi, penggunaan material ramah lingkungan membantu melestarikan ekosistem perairan, sementara penyebaran yang sederhana dan cepat mengurangi biaya konstruksi dan menghindari sengketa kepemilikan lahan yang umum terjadi pada proyek PV yang dipasang di darat.
Pembangkit listrik tenaga surya terapung dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori: lepas pantai dan perairan pedalaman. Proyek perairan pedalaman meliputi instalasi di danau, waduk, bekas lokasi pertambangan, danau buatan, dan kolam.
Fitur Teknis
Untuk pemilihan modul, modul kaca bifacial sangat efektif dalam aplikasi PV terapung, karena mengatasi masalah permeabilitas uap air dan dapat meningkatkan pembangkitan daya sebesar 5-10% dibandingkan dengan sistem yang dipasang di darat. Dari segi desain sistem, badan air dengan kedalaman kurang dari 3 meter biasanya menggunakan fondasi tiang tetap, sedangkan perairan yang lebih dalam (lebih dari 3 meter) mengandalkan struktur terapung, seperti platform berbasis ponton atau berbasis kotak. Karena instalasi PV terapung seringkali lebih cepat dan lebih sederhana daripada yang berbasis darat, para pengembang semakin mengeksplorasi sektor ini, menciptakan pasar yang berbeda untuk produsen modul. Tren ini terlihat jelas di SNEC, di mana banyak perusahaan memamerkan modul PV yang dirancang khusus untuk aplikasi berbasis air, yang mencerminkan potensi pertumbuhan yang signifikan dari energi surya terapung.
Seiring meningkatnya popularitas PLTS terapung, Tiongkok diperkirakan akan memulai proyek PLTS lepas pantai dengan total kapasitas 2-3 GW tahun ini, terutama di provinsi-provinsi pesisir seperti Shandong, Jiangsu, Zhejiang, dan Fujian. Banyak dari proyek-proyek ini dijadwalkan untuk dibangun antara akhir tahun 2024 dan awal tahun 2025, dengan pengiriman dimulai pada kuartal keempat tahun 2024. Yang perlu diperhatikan, Sungrow Floating PV, yang memegang pangsa pasar terbesar, tetap menjadi satu-satunya perusahaan yang mampu membangun proyek PLTS terapung di perairan dengan kedalaman lebih dari 100 meter.
Selain instalasi lepas pantai berskala besar, proyek PV berbasis perairan pedalaman di Tiongkok juga menawarkan peluang signifikan. Proyek-proyek ini dapat dikategorikan sebagai sistem terpusat atau terdistribusi. Proyek PV pedalaman terpusat, yang sering dibangun di daerah yang mengalami penurunan permukaan tanah akibat penambangan batubara, biasanya berkisar antara 50 hingga 200 MW. Sementara itu, proyek PV berbasis kolam terdistribusi umumnya berkisar antara 5 hingga 30 MW. Secara total, proyek PV perairan pedalaman Tiongkok menunjukkan potensi yang substansial, dan Infolink memperkirakan instalasi PV terapung Tiongkok akan melampaui 5 GW tahun ini, dengan instalasi kumulatif global mencapai 7-8 GW.
Tantangan dan Solusi
Terlepas dari pertumbuhannya yang menjanjikan, PLTS terapung menghadapi beberapa tantangan, termasuk persyaratan konstruksi dan pemeliharaan yang kompleks. Selain itu, kekhawatiran tentang kualitas air dan ekosistem perairan memerlukan validasi lebih lanjut melalui studi kasus. Sebagai tanggapan, perusahaan-perusahaan memperkenalkan solusi untuk mengatasi masalah ini. Misalnya, Sungrow Floating PV menerapkan material berkualitas pangan dalam proyek waduk 60 MW di Singapura untuk memastikan keamanan kualitas air. Dengan semakin banyak perusahaan yang mengadopsi teknologi inovatif dan standar lingkungan yang ketat, penerimaan publik terhadap PLTS terapung secara bertahap meningkat, membuka jalan bagi pembangunan berkelanjutan.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya Gurun: Aplikasi dan Fitur
Pembangkit listrik tenaga surya di gurun memanfaatkan sinar matahari yang melimpah dan bentang alam yang luas dan terbuka untuk mencapai efisiensi tinggi dan pembangkitan listrik yang hemat biaya. Tiongkok adalah pemimpin global dalam inisiatif tenaga surya di gurun, dengan proyek-proyek berskala besar di daerah kering seperti Xinjiang dan Mongolia Dalam. Inisiatif "Shagehuang", basis tenaga surya dan angin hibrida tingkat 10 GW pertama di Tiongkok, merupakan contoh dari tren ini. Fase pertama (1 GW) telah terhubung ke jaringan listrik, sementara fase kedua dan ketiga sedang dalam pembangunan.
Karena peraturan penggunaan lahan yang lebih ketat untuk pembangkit listrik tenaga surya skala besar, para pengembang semakin beralih ke daerah gurun, di mana akuisisi lahan lebih mudah. Selain itu, proyek PV di gurun berkontribusi pada pemulihan lingkungan dengan membantu upaya penghijauan, menjadikan "penghijauan gurun bertenaga surya" sebagai strategi yang sedang berkembang.
Tantangan dan Adaptasi Teknis
Lingkungan gurun menghadirkan tantangan ekstrem bagi modul PV, termasuk suhu tinggi, variasi suhu harian yang besar, radiasi ultraviolet yang intens, dan badai pasir. Untuk mengatasi masalah ini, para produsen mengembangkan teknologi seperti kaca yang lebih tebal untuk ketahanan terhadap pasir, lapisan anti debu, dan peningkatan daya tahan termal.
Di wilayah tertentu, peraturan khusus harus dipenuhi. Misalnya, di Mongolia Dalam, proyek tenaga surya harus mengintegrasikan penyimpanan energi untuk stabilitas jaringan dan memerlukan produksi modul PV dan baterai lokal. Selain itu, kendala transmisi di Tiongkok barat laut membatasi ekspor listrik ke provinsi lain, mengurangi minat pada proyek PV di gurun. Akibatnya, permintaan untuk pengembangan PV di gurun tetap relatif terbatas pada tahun 2024.
Prospek Masa Depan
Baik teknologi PV terapung maupun PV gurun mewakili arah yang menjanjikan untuk masa depan energi terbarukan. Untuk memaksimalkan manfaat ekonomi, beberapa proyek PV terapung menggabungkan akuakultur dan ekowisata, membentuk model "surya-perikanan" terintegrasi. Sementara itu, proyek PV gurun mengeksplorasi pendekatan multifungsi, mengintegrasikan tenaga surya dengan pertanian dan restorasi ekologi untuk mengembangkan taman gurun yang berkelanjutan.
Meskipun aplikasi-aplikasi ini saat ini masih merupakan pasar khusus secara global, kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan kebijakan yang mendukung dapat mendorong perluasannya. Dengan meningkatnya kekhawatiran lingkungan dan permintaan energi, baik PLTS terapung maupun PLTS gurun berpotensi mencapai keseimbangan antara kelayakan ekonomi dan keberlanjutan lingkungan, menciptakan skenario saling menguntungkan untuk transisi energi.
