Pembangkit listrik tenaga surya terapung

Fotovoltaik apung

Pembangkit listrik tenaga surya apung adalah serangkaian panel surya yang dipasang di atas struktur apung, umumnya di atas waduk atau danau.

Perdagangan teknologi energi terbarukan ini telah berkembang pesat sejak 2016. Sebanyak 20 pembangkit pertama dengan kapasitas puluhan kWp telah dibangun antara tahun 2007 dan 2013.[1] Daya yang terpasang mencapai 3 GW pada 2020, dengan daya total 10 GW diperkirakan akan tercapai pada 2025.[2]

Biaya untuk membuat sistem apung seperti ini lebih mahal sebesar 20-25% dibandingkan sistem yang dipasang di daratan.[3]

Fitur teknologi

Terdapat beberapa alasan untuk melakukan pengembangan teknologi ini:

  1. Tidak ada penggunaan lahan: Keuntungan utama PV terapung ialah tidak membutuhkan lahan di darat, kecuali area kecil untuk perangkat elektrik dan koneksi ke jaringan listrik. Biaya yang diperlukan hampir setara dengan pembangkit di darat, tetapi merupakan solusi yang tepat untuk mengurangi konsumsi lahan.[4]
  2. Instalasi dan akhir masa pakai: PV terapung lebih kompak daripada pembangkit listrik di darat, pengelolaannya simpel, dan proses instalasi dan pembongkaran yang mudah. Poin utama PV apung ialah tidak dibutuhkannya struktur tetap, seperti fondasi.
  3. Konservasi air dan kualitasnya: Pembangkit yang menutupi sebagian perairan dapat mengurangi adanya penguapan air. Manfaat ini bergantung pada kondisi iklim dan persentase permukaan air yang tertutup. Sebanyak 30% penguapan air dapat dicegah di ingkungan dengan iklim gersang seperti India.[5] Angka ini bisa jadi lebih besar di Australia sehingga mampu mendukung kegiatan irigasi.[6][7]
  4. Meningkatnya efisiensi panel karena pendinginan: Efek pendinginan yang didapat karena letak air yang dekat dengan panel dapat meningkatkan pembangkitan energi sebesar 5% hingga 15%.[8][9][10] Keuntungan ini dapat ditingkatkan kembali dengan menambah lapisan air di modul PV atau menenggelamkan sebagian panelnya, disebut sebagai SP2 (Submerged Photovoltaic Solar Panel).[11]
  5. Pelacakan Matahari: Anjungan apung besar dapat dengan mudah diputar secara horizontal dan vertikal untuk melacak Matahari, seperti pada bunga matahari. Memindahkan panel-panel surya menggunakan energi yang kecil dan tidak membutuhkan perangkat mekanis yang kompleks seperti pembangkit PV di darat. Mempergunakan sistem pelacakan dapat menambah daya yang dibangkitkan sebesar 15% hingga 25%, tetapi membutuhkan biaya yang lebih besar pula.[12]
  6. Pengendalian lingkungan: Ledakan populasi alga, sebuah masalah serius di negara-negara industri, dapat dikurangi. Perlindungan pada sebagian permukaan air dapat mencegah masuknya cahaya yang mendukung pertumbuhan biologis di bawahnya.[13]

Pembangkit terapung ini sering dipasang di pembangkit listrik tenaga air yang telah dibangun sebelumnya.[14] Metode ini mengurangi biaya dan menambahkan manfaat pada infrastruktur yang telah ada.[15]

Tantangan

Perancang pembangkit tenaga surya apung dapat mengalami beberapa tantangan:[16][17]

  1. Keamanan dan keandalan jangka panjang komponen: Operasional yang sepenuhnya dilakukan di atas air mewajibkan sistem untuk dapat bertahan dari korosi dan kemampuan terapungnya, terlebih apabila dipasang di atas air asin.
  2. Gelombang: Sistem PV terapung (kabel, koneksi fisik, pelampung, panel, dll) harus mampu menahan angin kencang dibandingkan dengan pembangkit serupa di darat, terlebih apabila dipasang di lepas pantai.
  3. Perawatan yang kompleks: Operasi dan perawatan secara umum lebih sulit dilakukan di air daripada di darat.

Fasilitas pembangkit terbesar

Kapasitas daya yang terpasang di seluruh dunia[18]
Pembangkit listrik tenaga surya apung (5 MW atau lebih)
Pembangkit Lokasi Negara Daya Nominal[19]

(MWp)

Catatan
PLTS Terapung Cirata Tegalwaru, Purwakarta Indonesia 192 +1000 MW daya dari tenaga air
Dezhou Dingzhuang Tiongkok 320 +100 MW daya dari tenaga angin[20][21]
Three Gorges Huainan City, Anhui Tiongkok 150 [21]
Tata Power Solar Kayamkulam, Kerala India 100
Ramagundam Peddapalli, Telangana India 100
CECEP Tiongkok 70 [21]
Tengeh Singapura 60 [21][22][23]
Bendungan Sirindhorn Thailand 45 [24]
Sayreville, New Jersey Amerika Serikat 4.4 [25]

Referensi

  1. ^ Trapani, Kim; Redón Santafé, Miguel (2015). "A review of floating photovoltaic installations: 2007-2013". Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 23 (4): 524–532. doi:10.1002/pip.2466. hdl:10251/80704. 
  2. ^ Hopson (58da34776a4bb), Christopher (2020-10-15). "Floating solar going global with 10GW more by 2025: Fitch | Recharge". Recharge | Latest renewable energy news (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-10-18. 
  3. ^ Martín, José Rojo (2019-10-27). "BayWa r.e. adds to European floating solar momentum with double project completion". PV Tech (dalam bahasa Inggris). Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-11-11. Diakses tanggal 2019-11-11. 
  4. ^ R. Cazzaniga, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot and G. M. Tina (2018). "Geographic and Technical Floating Photovoltaic Potential". Thermal Energy Science. 
  5. ^ "Do floating solar panels work better?". 
  6. ^ Taboada, M.E.; Cáceres, L.; Graber, T.A.; Galleguillos, H.R.; Cabeza, L.F.; Rojas, R. (2017). "Solar water heating system and photovoltaic floating cover to reduce evaporation: Experimental results and modeling". Renewable Energy. 105: 601–615. doi:10.1016/j.renene.2016.12.094. hdl:10459.1/59048 alt=Dapat diakses gratis. ISSN 0960-1481. 
  7. ^ Hassan, M.M. and Peyrson W.L. (2016). "Evaporation mitigation by floating modular devices". Earth and Environmental Science. 35. 
  8. ^ Choi, Y.-K. and N.-H. Lee (2013). "Empirical Research on the efficiency of Floating PV systems compared with Overland PV Systems". Conference Proceedings of CES-CUBE. 
  9. ^ "Floating Solar On Pumped Hydro, Part 1: Evaporation Management Is A Bonus". CleanTechnica. 27 December 2019. 
  10. ^ "Floating Solar On Pumped Hydro, Part 2: Better Efficiency, But More Challenging Engineering". CleanTechnica. 27 December 2019. 
  11. ^ Choi, Y.K. (2014). "A study on power generation analysis on floating PV system considering environmental impact". Int. J. Softw. Eng. Appl. 8: 75–84. 
  12. ^ R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, G. M. Tina and C. Ventura (2018). "Floating photovoltaic plants: performance analysis and design solutions". Renewable and Sustainable Reviews. 81: 1730–1741. doi:10.1016/j.rser.2017.05.269. 
  13. ^ Trapani, K. and Millar, B. (2016). "Floating photovoltaic arrays to power mining industry: a case study for the McFaulds lake (ring of fire)". Sustainable Energy. 35: 898–905. 
  14. ^ Group,ESMAP,SERIS, World Bank. "Where Sun Meets Water : Floating Solar Market Report - Executive Summary". World Bank (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2022-10-31. 
  15. ^ Rauf, Huzaifa; Gull, Muhammad Shuzub; Arshad, Naveed (2019-02-01). "Integrating Floating Solar PV with Hydroelectric Power Plant: Analysis of Ghazi Barotha Reservoir in Pakistan". Energy Procedia. Innovative Solutions for Energy Transitions (dalam bahasa Inggris). 158: 816–821. doi:10.1016/j.egypro.2019.01.214. ISSN 1876-6102. 
  16. ^ "Floating Solar (PV) Systems: why they are taking off". sinovoltaics.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2022-10-31. 
  17. ^ Where Sun Meets Water, FLOATING SOLAR MARKET REPORT. World Bank, 2019.
  18. ^ Data taken from "Where Sun Meets Water: Floating Solar Market Report," World Bank Group and SERIS, Singapore, 2018.
  19. ^ Note that nominal power may be AC or DC, depending on the plant. See AC-DC conundrum: Latest PV power-plant ratings follies put focus on reporting inconsistency (update) Diarsipkan 2011-01-19 di Wayback Machine.
  20. ^ Lee, Andrew (5 January 2022). "'Smooth operator': world's largest floating solar plant links with wind and storage". Recharge | Latest renewable energy news (dalam bahasa Inggris). Diarsipkan dari versi asli tanggal 11 March 2022. 
  21. ^ a b c d "5 Largest Floating Solar Farms in the World in 2022". YSG Solar (dalam bahasa Inggris). 20 January 2022. 
  22. ^ Martín, José Rojo (2019-06-06). "Singaporean water utility in push for 50MW-plus floating PV". PV Tech (dalam bahasa Inggris). 
  23. ^ "Singapore launches large-scale floating solar farm in Tengeh Reservoir". www.datacenterdynamics.com (dalam bahasa Inggris). 27 July 2021. Diarsipkan dari versi asli tanggal 6 August 2021. 
  24. ^ "Thailand's massive floating solar farm lays the foundation for its emission-free future". ZME Science. 10 March 2022. 
  25. ^ "New Jersey outfit kicks off construction of 9MW floating solar array". Offshore Energy. 4 May 2022. 

Bibliografi

  • Howard, E. and Schmidt, E. 2008. Evaporation control using Rio Tinto's Floating Modules on Northparks Mine, Landloch and NCEA. National Centre for Engineering in Agriculture Publication 1001858/1, USQ, Toowoomba.
  • R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, G. M. Tina and C. Ventura (2017). "Floating Photovoltaic plants: performance analysis and design solutions". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 81: 1730–1741. doi:10.1016/j.rser.2017.05.269. 
  • Taboada, M.E.; Cáceres, L.; Graber, T.A.; Galleguillos, H.R.; Cabeza, L.F.; Rojas, R. (2017). "Solar water heating system and photovoltaic floating cover to reduce evaporation: Experimental results and modeling". Renewable Energy. 105: 601–615. doi:10.1016/j.renene.2016.12.094. hdl:10459.1/59048 alt=Dapat diakses gratis. 
  • Chang, Yuan-Hsiou; Ku, Chen-Ruei; Yeh, Naichia (2014). "Solar powered artificial floating island for landscape ecology and water quality improvement". Ecological Engineering. 69: 8–16. doi:10.1016/j.ecoleng.2014.03.015. 
  • Ho, C.J.; Chou, Wei-Len; Lai, Chi-Ming (2016). "Thermal and electrical performances of a water-surface floating PV integrated with double water-saturated MEPCM layers". Applied Thermal Engineering. 94: 122–132. doi:10.1016/j.applthermaleng.2015.10.097. 
  • M. Rosa-Clot, G. M. Tina (2017). Submerged and Floating Photovoltaic Systems Modelling, Design and Case Studies. Academic Press. 
  • Sahu, Alok; Yadav, Neha; Sudhakar, K. (2016). "Floating photovoltaic power plant: A review". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 66: 815–824. doi:10.1016/j.rser.2016.08.051. 
  • Trapani, Kim; Millar, Dean L. (2013). "Proposing offshore photovoltaic (PV) technology to the energy mix of the Maltese islands". Energy Conversion and Management. 67: 18–26. doi:10.1016/j.enconman.2012.10.022. 
  • Siecker, J.; Kusakana, K.; Numbi, B.P. (2017). "A review of solar photovoltaic systems cooling technologies". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 79: 192–203. doi:10.1016/j.rser.2017.05.053. 
  • Spencer, Robert S.; Macknick, Jordan; Aznar, Alexandra; Warren, Adam; Reese, Matthew O. (2019-02-05). "Floating Photovoltaic Systems: Assessing the Technical Potential of Photovoltaic Systems on Man-Made Water Bodies in the Continental United States". Environmental Science & Technology. 53 (3): 1680–1689. Bibcode:2019EnST...53.1680S. doi:10.1021/acs.est.8b04735. ISSN 0013-936X. OSTI 1489330. PMID 30532953. 
Kembali kehalaman sebelumnya