Tentang Energi Matahari : Energi Matahari vs. Energi Angin

Pemeriksaan lebih dekat dari mereka dapat mengungkapkan beberapa persamaan dan perbedaan antara keduanya, yang pada akhirnya memungkinkan pengguna untuk memilih apa yang tepat untuk mereka.

Aspek yang perlu dipertimbangkan

• Analisis manfaat biaya

• Penilaian siklus hidup

• Daya Tahan

• Kebisingan

• Lokasi

• Inovasi

Analisis manfaat biaya

Energi alternatif memungkinkan Anda mengurangi jejak karbon, mengendalikan produksi energi, dan menghemat pajak.

Ini juga dapat menghemat banyak uang untuk listrik.

Untuk memaksimalkan investasi energi alternatif Anda, Anda ingin menimbang biaya pemasangan dengan uang yang dihemat oleh sistem.

Dalam hal biaya pemasangan energi surya atau tenaga angin, ada terlalu banyak variabel untuk memberikan jawaban yang akurat dan cocok untuk semua.

Itu semua akan tergantung pada ukuran sistem, faktor lingkungan (seperti paparan sinar matahari atau angin), dan peraturan dan insentif lokal.

Instalasi

Energi Surya, sebagai aturan umum, biaya sekitar $2,19 per watt untuk memasang energi surya, rata-rata untuk instalasi perumahan dan komersial.

Semakin besar sistem Anda, semakin sedikit Anda akan membayar per watt.

Semakin kecil sistem Anda, semakin banyak Anda akan membayar per watt.

Dengan setiap kilowatt-jam listrik gratis yang dihasilkan sistem Anda, ia mulai membayar sendiri.

Bisnis dan pertanian dengan tagihan listrik bulanan yang besar memiliki sistem surya mencapai pengembalian hanya dalam beberapa tahun.

Dengan masa hidup 25 hingga 30 tahun, ini menyisakan penghematan finansial selama puluhan tahun dari listrik gratis.

Secara keseluruhan, tata surya 10 kW mungkin berharga sekitar $ 21.900 setelah insentif.

Turbin angin 10 kW dapat menelan biaya sekitar $ 14.700 setelah insentif.

Turbin angin untuk keperluan skala besar dan utilitas dapat menghabiskan biaya jutaan dolar.

Untuk properti residensial dan komersial yang lebih kecil, harganya akan bervariasi berdasarkan seberapa tinggi menara dan jenis peralatan yang Anda pasang.

Menurut Asosiasi Energi Angin Amerika, Anda dapat mengharapkan untuk membayar $ 1,50 per watt kapasitas pembangkit.

Sementara turbin angin adalah pilihan yang lebih murah di banyak bagian negara, mereka memiliki biaya perawatan yang jauh lebih tinggi daripada energi matahari, dan ketergantungan mereka pada angin tidak membuat mereka layak di mana-mana.

Solar, bagaimanapun, masih bisa menguntungkan di daerah yang sangat berawan, hujan, atau bersalju di negara ini.

Pemeliharaan

Baik energi surya dan teknologi tenaga angin telah maju secara signifikan sejak adopsi awal mereka.

Kemajuan ini telah membantu menurunkan biayanya, tetapi juga menghasilkan produk yang sangat andal yang tahan terhadap elemen keras dan bertahan selama beberapa dekade.

Namun, kedua sistem tidak 100% bebas perawatan.

Salah satu manfaat Sistem Energi Surya adalah tidak ada bagian yang bergerak, artinya lebih sedikit yang bisa salah, dan lebih sedikit yang perlu dipertahankan, dibandingkan dengan tenaga angin.

Jika terjadi kesalahan, komponen surya dijamin dengan baik oleh pabrikannya.

Banyak panel surya datang dengan garansi 25, bahkan 30 tahun dari pabrikan, yang berarti panel yang rusak dapat diganti secara gratis hingga tiga dekade setelah dipasang.

Inverter, bagian dari sistem yang paling mungkin gagal terlebih dahulu, dijamin selama 12 hingga 25 tahun.

Tetapi garansi pabrik tidak mencakup biaya tenaga kerja pengganti.

Ada sangat sedikit yang perlu Anda lakukan untuk menjaga tata surya Anda.

Di sebagian besar wilayah negara, membersihkan sistem secara teratur tidak akan membantu, dan Anda tidak boleh menghilangkan akumulasi salju.

Karena turbin angin memiliki bagian yang besar dan bergerak, ada beberapa hal yang bisa salah, dan sering kali membutuhkan perawatan berkelanjutan.

Biaya pemeliharaan ini dapat dengan cepat menggerogoti penghematan biaya energi angin.

Dari melumasi bagian yang bergerak hingga memeriksa koneksi di dalam sistem hingga menemukan dan memperbaiki masalah yang tidak terduga, turbin angin dapat memerlukan perawatan pencegahan dua hingga tiga kali setiap tahun.

Seiring bertambahnya usia sistem Anda, frekuensi pemeriksaan pemeliharaan ini mungkin perlu ditingkatkan.

Kunjungan rutin ini dapat menghabiskan biaya ribuan setiap tahun, dengan cepat memakan pengembalian turbin angin Anda.

Sementara turbin angin mungkin lebih murah untuk dipasang, seringkali jauh lebih mahal untuk dirawat daripada energi matahari.

Diferensiasi ini dapat menyamakan kedudukan, menjadikan solar sebagai pilihan yang lebih murah, tergantung pada biaya perawatan.

Penilaian siklus hidup

Cara khas dan bisa dibilang paling komprehensif untuk mengukur dampak lingkungan dari panel surya di bumi adalah metodologi Analisis Siklus Hidup (LCA).

Didefinisikan sebagai keseluruhan umur produk, siklus hidup mencakup segala hal mulai dari perolehan dan pembuatan bahan mentah hingga pembuangan atau daur ulang panel surya.

Dengan menggunakan informasi tersebut, pengambil keputusan dapat memilih proses manufaktur, konstruksi, dan daur ulang yang menghasilkan dampak paling kecil terhadap lingkungan.

Analisis Siklus Hidup memungkinkan pengambil keputusan untuk menilai seluruh sistem produk dan dampak lingkungan karena mencakup seluruh masa pakai panel surya.

Analisis mencakup input (termasuk bahan mentah dan energi) dan output (termasuk emisi atmosfer, limbah yang terbawa air, limbah padat, produk sampingan, pelepasan lainnya).

Sebagian besar panel PV Surya terbagi dalam dua tipe dasar dan memerlukan dua siklus hidup daur ulang yang berbeda: PV berbasis silikon dan panel PV berbasis film tipis.

Panel PV berbasis silikon umumnya terdiri dari 76% kaca, 10% plastik, 8% aluminium, 5% silikon, dan 1% logam.

Panel PV berbasis film tipis terdiri dari 89% kaca, 6% aluminium, 4% plastik, dan 1% logam.

Panel PV berbasis silikon (paling umum dari dua panel) pertama kali dibongkar, dan kaca dan aluminium dipisahkan.

95% kaca dan 100% logam digunakan kembali.

Bahan yang tersisa dipanaskan hingga 500 derajat Celcius yang menyebabkan plastik menguap dari modul sel yang tersisa, 85% silikon.

Panel PV berbasis film tipis diparut menjadi sekitar 5 mm dan dipisahkan untuk menghilangkan film menggunakan peroksida dan asam.

Melalui proses menghilangkan bahan interlayer dan membilas kaca, hampir 90% kaca digunakan kembali.

95% bahan semikonduktor digunakan kembali melalui proses pengendapan dan pengeringan.

Logam yang tersisa kemudian dipisahkan dan diproses.

Studi LCA Turbin Angin membandingkan dampak lingkungan dari dua turbin angin 2,0 MW menggunakan dua metode (ReCiPe 2008 dan pengembalian energi).

Menara, rotor, dan nacelle ditemukan memiliki kontribusi terbesar terhadap dampak lingkungan dalam setiap kasus.

Untuk menara, sejumlah besar baja yang dibutuhkan merupakan kontributor utama dampak lingkungan dari awal hingga akhir.

Salah satu hasil dari studi LCA ini adalah konfirmasi bahwa siklus hidup utama dampak lingkungan dari turbin angin berasal dari tahap manufaktur.

Jika dibandingkan dengan pekerjaan sebelumnya, hasilnya mengarah pada kesimpulan yang sama bahwa dampak lingkungan didorong oleh konsumsi material, terutama baja.

Daya tahan

Panel surya kehilangan kemampuannya untuk menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi matahari karena faktor-faktor seperti cuaca yang lebih panas dan pengurangan alami dalam potensi kimia di dalam panel selama jangka waktu tertentu.

Inilah yang disebut sebagai "tingkat degradasi".

Semakin rendah tingkat degradasi, semakin baik panelnya.

Ketika panel surya memiliki tingkat degradasi yang lebih rendah, ia akan menghasilkan lebih banyak energi selama masa pakainya.

Tingkat degradasi bervariasi dari satu merek ke merek lain; panel berkualitas lebih tinggi memiliki tingkat degradasi yang lebih rendah dibandingkan panel berkualitas lebih rendah.

Ini penting untuk diingat ketika melakukan perbandingan panel surya karena mungkin lebih masuk akal, dalam jangka panjang, untuk menghabiskan lebih banyak uang untuk panel berkualitas lebih tinggi.

Menurut studi National Renewable Energy Laboratory (NREL), produsen panel surya modern premium seperti Panasonic dan LG menawarkan panel dengan tingkat degradasi serendah 0,30% per tahun.

Tingkat degradasi terburuk adalah 0,80% per tahun, tetapi sebagai patokan, Anda dapat mengharapkan tingkat degradasi rata-rata 0,50% per tahun untuk panel mana pun.

Untuk sebagian besar panel surya Tier 1, tingkat degradasi adalah 0,30% yang berarti bahwa setiap tahun; kinerja panel berkurang 0,30%.

Lebih dari 25 tahun, itu menambahkan hingga total 6,96% yang berarti panel Anda akan beroperasi pada 93,04% dari kapasitas aslinya pada tahun 2045.

Umur desain turbin angin modern berkualitas baik adalah 20 tahun.

Tergantung pada seberapa berangin dan bergejolaknya lokasi, turbin dapat bertahan selama 25 tahun atau bahkan lebih lama, meskipun seperti halnya mekanis apa pun, biaya perawatan akan meningkat seiring bertambahnya usia.

Tidak mungkin turbin angin akan bertahan lebih lama dari ini karena mereka mengalami beban yang cukup ekstrim sepanjang hidup mereka.

Hal ini sebagian disebabkan oleh bentuk turbin angin, di mana elemen kunci (baling-baling dan menara) hanya dipasang di satu ujung dan dikenai kekuatan penuh angin.

Juga karena kekuatan angin meningkat dengan pangkat tiga kecepatan, beban kelangsungan hidup yang ekstrim bisa hampir 100 kali 'beban desain' pada kecepatan angin terukur - itulah sebabnya turbin angin harus dimatikan untuk melindungi diri dari angin di atas 25 m /S.

Di akhir masa pakainya, itu dapat dengan mudah dilepas dan diganti dengan yang baru.

Kebisingan

Salah satu aspek yang jarang dibahas adalah tingkat kebisingan operasi pada solusi energi terbarukan.

Ada perbedaan besar di sini antara matahari dan angin dan itu bisa menjadi faktor, tergantung di mana Anda ingin memasangnya.

Seperti yang Anda duga, panel surya tidak mengeluarkan polusi suara.

Mereka adalah panel stasioner, dan mereka diam selama operasi.

Jika kebisingan sama sekali menjadi perhatian Anda, gunakan panel surya.

Turbin angin bisa sangat berbeda.

Jika Anda berurusan dengan kecepatan angin yang lebih tinggi, turbin bisa menjadi sangat keras.

Turbin yang lebih kecil khususnya, pada kecepatan tinggi, bisa sekeras mesin pemotong rumput.

Jika Anda tidak tertarik untuk mendengarkan suara mesin pemotong rumput yang berjalan di lokasi di mana Anda akan memasang turbin ini, maka Energi Angin mungkin bukan pilihan yang tepat.

Lokasi

Tenaga surya adalah istilah yang digunakan untuk mendefinisikan proses sel surya internal panel surya mengubah sinar matahari menjadi listrik yang dapat digunakan.

Panel surya adalah pilihan yang bagus untuk rumah Anda karena jumlah panel yang Anda perlukan untuk menyediakan semua pembangkit listrik untuk listrik Anda dapat dengan mudah dipasang di atap Anda.

Matahari adalah salah satu sumber energi yang paling melimpah, meskipun beberapa tempat secara alami terkena sinar matahari lebih banyak daripada yang lain.

Negara bagian Sunni seperti Texas dan California memungkinkan panel surya menghasilkan lebih banyak listrik daripada negara bagian seperti Washington, yang lebih sering berawan.

Arah pemasangan panel surya juga dapat menambah atau mengurangi efisiensi.

Di belahan bumi utara, yang terbaik adalah menempatkan panel surya Anda menghadap ke selatan tanpa penutup peneduh di atas panel.

Meskipun sistem tata surya yang dipasang di negara bagian mana pun dapat menyediakan jumlah daya yang dibutuhkan rumah Anda, jika Anda tinggal di negara bagian yang lebih berawan, tetap terhubung ke jaringan atau memasang baterai cadangan dapat membantu Anda menggunakan listrik bersih sepanjang hari.

Turbin angin menangkap energi angin, yang menggerakkan generator di dalam turbin, dan mengubah energi itu menjadi listrik.

Angin tidak selalu tersedia, tetapi memiliki sedikit keuntungan dibandingkan matahari karena dapat menghasilkan listrik pada malam hari ketika angin bertiup.

Efisiensi tenaga angin diukur dengan jumlah aktual energi kinetik yang diubah - yang berarti ketika angin mengenai turbin, turbin bergerak untuk menghasilkan energi.

Sebagian besar turbin angin dapat mengubah sekitar setengah dari angin yang mengenainya menjadi tenaga listrik, dengan tingkat konversi yang lebih tinggi untuk turbin angin lepas pantai karena kecepatan angin yang lebih tinggi.

Ketika mempertimbangkan untuk menggunakan turbin angin, geografi adalah faktor yang paling penting.

Sistem angin membutuhkan lingkungan yang hampir tandus dengan penahan angin besar dan bangunan, jadi memposisikannya di laut, di danau besar AS, atau Midwest, adalah yang paling masuk akal.

Panel surya mungkin menjadi pilihan terbaik Anda jika Anda tinggal di pusat kota yang penuh dengan banyak bangunan perumahan dan komersial karena dapat dipasang di mana pun Anda mau dan tidak memakan banyak ruang.

Turbin angin harus ditempatkan tinggi di atas rintangan apa pun yang mungkin menghalangi angin agar efektif.

Jadi jika Anda tinggal di daerah pedesaan yang memiliki banyak ruang terbuka, maka turbin angin akan bekerja dengan baik untuk Anda.

Inovasi

Lonjakan pemasangan atap surya dan adopsi yang cepat di bidang arsitektur adalah pendorong utama meningkatnya permintaan sel surya.

Selain itu, keajaiban teknologi baru-baru ini telah mendorong adopsi panel surya untuk menghasilkan listrik.

Misalnya, para peneliti telah mengembangkan desain baru yang dapat memeras lebih banyak energi dari panel surya.

Selain itu, harga panel surya telah menurun secara signifikan selama beberapa tahun terakhir.

Selain itu, para peneliti di University of Houston baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah yang mengungkap perangkat hibrida yang dapat menangkap dan menyimpan energi matahari.

Dalam turbin angin, Karena penyempurnaan selama beberapa dekade, bilah modern "jauh lebih canggih dalam desain aerodinamis, penggunaan bahan, proses manufaktur, dan struktur daripada sebelumnya, dan memiliki fitur yang secara fundamental berbeda dari aplikasi aerodinamis lainnya seperti sayap pesawat, " tulis para ahli.

Beberapa inovasi utama termasuk kecepatan ujung yang lebih tinggi untuk mengurangi torsi dan meminimalkan bobot drive train; kecepatan yang lebih tinggi dan airfoil daya angkat tinggi untuk bilah yang lebih ramping dan lebih ringan; dan bentuk ujung yang inovatif untuk mengurangi kebisingan.

Inovasi dari waktu ke waktu telah menghasilkan bilah modern yang 90% lebih ringan dari pisau tahun 1980-an jika hanya diskalakan ke panjang saat ini," catat mereka.

Di antara contoh terobosan baru-baru ini yang menonjol adalah penjahitan aeroelastis, "yang secara pasif mengurangi beban melalui pembengkokan dan putaran bilah kopling"; airfoil belakang datar yang lebih tebal, yang memungkinkan peningkatan kinerja aerodinamis dari bagian penahan beban di dekat hub; dan tambahan seperti generator vortex dan pagar aliran; serta berbagai perbaikan manufaktur.

Kesimpulan Energi Matahari vs. Energi Angin

Tata surya tidak akan menghasilkan listrik ketika matahari tidak bersinar.

Turbin angin tidak akan menghasilkan listrik ketika angin tidak bertiup.

Jawaban atas jenis sumber energi alternatif mana yang tepat untuk Anda akan tergantung pada jenis cuaca di daerah Anda.

Yang mengatakan, penting untuk dicatat bahwa Anda tidak perlu tinggal di Arizona, California, atau Florida untuk membuat matahari menguntungkan.

Bahkan tata surya yang dipasang di wilayah negara yang dikenal berawan, seperti Upstate New York atau Ohio, dapat memiliki sistem yang sangat menguntungkan.

Meskipun turbin angin cenderung lebih murah untuk dipasang pada awalnya, biayanya akan jauh lebih mahal selama masa pemeliharaan dan pengoperasian sistem.

Tata surya, di sisi lain, akan membutuhkan sedikit perawatan.

Untuk meringkas semuanya, kami memihak matahari (meskipun kami mungkin sedikit bias ...).

Tetapi pada akhirnya, baik tata surya atau turbin angin dapat membantu Anda menghemat sejumlah besar uang untuk tagihan listrik Anda setiap bulan.

Keduanya juga akan memberdayakan Anda untuk membuat perbedaan dengan mengurangi ketergantungan Anda pada sumber energi tak terbarukan dan menciptakan dunia yang lebih bersih untuk generasi mendatang.