Tentang Energi Matahari : Tenaga Surya Vs Tenaga Air

Evaluasi keseluruhan sumber energi tidak hanya didasarkan pada seberapa bersihnya; itu juga harus dapat diandalkan, dapat diakses, dan terjangkau.

Tidak semua faktor tersebut dapat dikategorikan dengan rapi.

Misalnya, minyak bumi cenderung relatif terjangkau di Amerika Serikat, tetapi itu sebagian karena pemerintah mensubsidi industri bahan bakar fosil.

Demikian pula, sementara energi angin, energi matahari, dan Tenaga Air cenderung relatif mahal, biayanya terus menurun selama bertahun-tahun karena penggunaannya meningkat.

Perbedaan utama antara Tenaga Air dan Tenaga Surya adalah bahwa Tenaga Air adalah jenis tenaga yang menggunakan air untuk menghasilkan energi, sedangkan Tenaga Surya menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energi.

Kedua Energi ini juga berbeda dalam pembangkitannya dan menggunakannya untuk menghasilkan Listrik.

Mari kita lihat di antara keduanya.

• Perbedaan biaya

• Produksi

• Keandalan

• Dampak lingkungan

• Gunakan di perangkat portabel kecil

• Kesesuaian

• Masa hidup

• Pengaruh iklim

• Polusi

Perbedaan Biaya Energi Surya vs Energi Hidro

Di Tenaga Surya, Biaya di muka yang besar adalah salah satu kelemahan terbesar dari sistem panel surya.

Pada April 2021, biaya rata-rata solar di AS adalah sekitar $2,85 per watt.

Jadi, sistem panel surya 6 kW akan menghabiskan rata-rata sekitar $17.100, sebelum kredit pajak federal diterapkan.

Biaya sebenarnya dari tata surya akan bervariasi menurut negara bagian, dan oleh insentif yang Anda memenuhi syarat.

Untungnya, ada opsi pembiayaan Tenaga Surya yang tersedia.

Dalam banyak kasus, Anda dapat memenuhi syarat untuk pinjaman solar zero-down, yang memungkinkan Anda untuk tetap menghemat uang untuk tagihan listrik Anda dan menuai keuntungan dari memiliki tata surya.

Di Pembangkit Listrik Tenaga Air, Membangun semua jenis pembangkit listrik itu mahal - pembangkit listrik Tenaga Air dapat menelan biaya sebanyak $580 per kilowatt untuk dibangun, dan biasanya berkisar antara 10MW hingga 30MW (di mana satu MW sama dengan 1.000 kilowatt).

Ini berarti bahwa biaya awal untuk membangun pembangkit listrik Tenaga Air bisa mencapai jutaan dolar.

Dibandingkan dengan jatuhnya harga instalasi surya, misalnya, pembangkit listrik Tenaga Air adalah proyek terbarukan yang lebih menantang untuk dibiayai.

Dalam hal biaya produksi, tenaga air memiliki keunggulan kuat dibandingkan tenaga surya.

Departemen Energi AS menyebut tenaga air sebagai bentuk energi terbarukan yang paling umum dan paling murah di Amerika Serikat.

Pembangkit listrik tenaga air mewakili 6 persen dari semua produksi energi AS dan menyumbang 70 persen dari semua energi terbarukan yang dihasilkan di Amerika Serikat.

Instalasi surya cenderung lebih mahal.

Misalnya, biaya listrik 1 megawatt-jam $90,3 pada tahun 2011 dolar untuk menghasilkan menggunakan tenaga air, atau $144,30 untuk menghasilkan menggunakan kolektor surya, menurut Administrasi Informasi Energi AS.

Produksi

Selama produksi tenaga air, turbin digunakan yang mengubah energi kinetik air yang bergerak menjadi tenaga air.

Turbin hidrolik mengubah energi air yang mengalir menjadi energi mekanik.

Sebuah pembangkit listrik Tenaga Air mengubah energi mekanik ini menjadi listrik.

Pengoperasian generator didasarkan pada prinsip-prinsip yang ditemukan oleh Faraday.

Dia menemukan bahwa ketika magnet digerakkan melewati konduktor, itu menyebabkan listrik mengalir.

Dalam generator besar, elektromagnet dibuat dengan mensirkulasikan arus searah melalui loop kawat yang dililitkan di sekitar tumpukan laminasi baja magnetik.

Ini disebut kutub medan dan dipasang di sekeliling rotor.

Rotor terpasang pada poros turbin dan berputar dengan kecepatan tetap.

Ketika rotor berputar, itu menyebabkan kutub medan (elektromagnet) bergerak melewati konduktor yang dipasang di stator.

Ini, pada gilirannya, menyebabkan listrik mengalir dan tegangan berkembang di terminal keluaran generator

Tenaga Surya diperoleh dengan menggunakan pelat surya yang menangkap energi dari sinar matahari dan mengubahnya menjadi tenaga surya.

Radiasi matahari dapat diubah langsung menjadi listrik oleh sel surya (sel fotovoltaik).

Dalam sel seperti itu, tegangan listrik kecil dihasilkan ketika cahaya mengenai sambungan antara logam dan semikonduktor (seperti silikon) atau sambungan antara dua semikonduktor yang berbeda.

Daya yang dihasilkan oleh sel fotovoltaik tunggal biasanya hanya sekitar dua watt.

Namun, dengan menghubungkan sejumlah besar sel individu, seperti dalam susunan panel surya, ratusan atau bahkan ribuan kilowatt daya listrik dapat dihasilkan di pembangkit listrik Tenaga Surya atau susunan rumah tangga yang besar.

Efisiensi energi sebagian besar sel fotovoltaik saat ini hanya sekitar 15 hingga 20 persen, dan, karena intensitas radiasi matahari rendah, untuk memulainya, rakitan besar dan mahal dari sel tersebut diperlukan untuk menghasilkan daya dalam jumlah sedang.

Keandalan

Dunia diberkahi dengan energi surya gratis yang melimpah.

Dengan menggunakan gurun dan lahan pertanian negara itu serta memanfaatkan 300 hingga 330 hari cerah dalam setahun, Dunia dapat dengan mudah menghasilkan 50.000 triliun kilowatt-jam energi matahari.

Tenaga Surya adalah salah satu teknologi energi terbarukan yang tumbuh paling cepat dan dalam waktu yang relatif singkat lima tahun, kita telah melihat penurunan tajam (lebih dari 60%) dalam biaya modal dan tarif PV surya.

Dengan latar belakang meningkatnya biaya listrik konvensional, kekhawatiran mengenai ketersediaan dan keandalan listrik dari jaringan, dan kelayakan komersial jangka panjang tenaga surya, konsumen komersial dan industri memasang teknologi surya atap untuk memenuhi kebutuhan mereka.

Berinvestasi dalam Tenaga Surya juga membantu perusahaan memenuhi inisiatif tanggung jawab sosial perusahaan mereka bersama dengan keuntungan komersial jangka panjang.

Dunia siap untuk menjadi kekuatan global dalam industri tenaga surya, dan rezim peraturan yang muncul serta harga puncak yang tinggi membuat peluang ini menjadi nyata dan menarik.

Tenaga Surya dapat menghadirkan solusi skalabel yang cepat untuk aplikasi on-grid dan off-grid, beberapa keuntungan dari Tenaga Surya adalah kemudahan akses ke listrik, sumber energi terbarukan, pengurangan tagihan listrik, dll.

Tenaga Air merupakan sumber energi yang lebih dapat diandalkan daripada Tenaga Surya karena memiliki pasokan listrik yang stabil, sedangkan Tenaga Surya merupakan sumber energi intermiten dengan periode ketika pasokan energi terputus, seperti pada malam hari dan pada hari mendung.

Agar proyek Tenaga Surya skala besar dapat bekerja, diperlukan pasokan energi tambahan untuk berfungsi sebagai sumber cadangan dan untuk membantu ketika permintaan tinggi dan pasokan rendah.

Dampak lingkungan

Matahari menyediakan sumber daya yang luar biasa untuk menghasilkan listrik yang bersih dan berkelanjutan tanpa polusi beracun atau emisi pemanasan global.

Potensi dampak lingkungan yang terkait dengan tenaga surya-penggunaan lahan dan hilangnya habitat, penggunaan air, dan penggunaan bahan berbahaya di bidang manufaktur-dapat sangat bervariasi tergantung pada teknologinya, yang mencakup dua kategori besar: sel surya fotovoltaik (PV) atau surya pemusatan.

pembangkit termal (CSP).

Skala sistem-mulai dari kecil, susunan PV atap terdistribusi hingga proyek PV dan CSP skala utilitas besar-juga memainkan peran penting dalam tingkat dampak lingkungan.

Tenaga Air adalah sumber energi terbarukan yang paling murah di dunia, termasuk tenaga surya.

Namun, Tenaga Air menciptakan dampak lingkungan yang lebih besar daripada energi surya.

Secara khusus, pembangkit listrik Tenaga Air membutuhkan pembendungan sungai dan aliran sungai yang berfungsi sebagai sumber air, yang mempengaruhi habitat hewan, ikan, dan tumbuhan.

Tenaga surya, di sisi lain, memiliki dampak lingkungan yang terbatas; sebagian besar terdiri dari biaya energi pembuatan sistem tenaga surya.

Gunakan di perangkat Portabel kecil

Tenaga air bukanlah sumber daya yang layak untuk perangkat portabel kecil seperti tenaga surya.

Tenaga Surya dapat berfungsi sebagai sumber daya utama untuk jam tangan, senter, atau kalkulator karena matahari lebih mudah diakses oleh perangkat seluler daripada sumber air; panel fotovoltaik yang menghantarkan energi matahari bisa sangat kecil.

Penggunaan turbin Tenaga Air dan sumber air membuatnya tidak cocok untuk perangkat seluler kecil yang menuntut fleksibilitas.

Kesesuaian

Dalam Tenaga surya, Arsitektur rumah Anda dapat memiliki dampak yang signifikan pada bagaimana dan di mana panel surya dipasang.

Pertama dan terpenting, atap Anda harus kokoh secara struktural dan mampu menopang berat panel, terutama selama periode angin kencang.

Bahan atap Anda juga harus dalam kondisi yang baik karena panel surya umumnya sudah terpasang selama bertahun-tahun dan harus dilepas dan diganti saat atap baru dipasang.

Untuk setiap 1 kW kapasitas, dibutuhkan sekitar 100 kaki persegi ruang permukaan.

Jadi untuk instalasi 5 kW, kira-kira.

Dibutuhkan ruang seluas 500 kaki persegi.

Di Inggris Raya, panel surya umumnya paling efektif saat menghadap ke selatan, tetapi timur dan barat dapat bekerja dengan baik tergantung pada jam berapa keluarga Anda paling banyak mendapat daya.

Seperti biasa, integrator surya terlatih dapat membantu Anda memeriksa pola konsumsi energi Anda dan menentukan desain terbaik yang sesuai dengan gaya hidup Anda.

Setiap fitur yang dapat menghalangi jalan antara dan matahari dan panel surya Anda (teduh), seperti pohon yang berdekatan atau struktur seperti cerobong asap, juga harus dipertimbangkan.

Permukaan atap harus cocok untuk waktu yang lama.

Sementara panel surya Anda dapat membantu memperpanjang umur permukaan atap Anda, mereka juga dapat menghambat perbaikan dan penggantian.

Di Hydro Power, itu tidak tersedia untuk semua area karena tidak tersedianya sumber daya yang mengapa itu akan menjadi pilihan yang sulit.

Masa hidup

Dalam Tenaga Surya, Komponen utama yang rentan terhadap kegagalan adalah panel surya dan inverter.

Namun, produk berkualitas tinggi cenderung memiliki siklus hidup yang panjang yang tercermin dalam garansi panjang yang tersedia, terutama untuk panel surya.

Panel surya adalah perangkat yang relatif sederhana tanpa bagian yang bergerak.

Panel surya biasanya memiliki garansi keluaran 25 tahun dan tergantung pada kualitas panel dapat diharapkan bertahan lebih lama dari ini.

Juga, panel surya yang terkena angin, suhu yang berfluktuasi, dan cuaca memburuk dan setiap tahun menghasilkan listrik yang lebih sedikit.

Panel yang lebih murah, dengan lebih sedikit UV, backing sheet yang stabil, sealant dan framing yang lebih murah dapat memburuk lebih cepat dan lebih cepat.

Garansi Panel Surya umumnya memprediksi rata-rata 0,6% kehilangan daya setiap tahun setelah tahun pertama dan dengan demikian, pada akhir periode garansi keluaran 25 tahun, panel surya mungkin kehilangan hingga 16,4% dari peringkat daya awalnya.

Ini berarti di mana panel surya efisiensi tinggi akan menghasilkan 315 watt; panel yang sama dalam 25 tahun mungkin hanya menghasilkan 261-269 Watt.

Pada kenyataannya, untuk panel kualitas yang kurang produktif, mereka mungkin mulai dari 250-260 watt (output Panel Surya setelah 25 tahun beroperasi) dan kemudian turun menjadi 200 watt per panel setelah 25 tahun.

Inverter adalah perangkat elektronik yang kompleks, harus menyesuaikan daya keluaran setiap detik; inverter lebih rentan terhadap kegagalan meskipun merek berkualitas, yang dirancang menggunakan komponen berkualitas tinggi, kemungkinan akan melebihi masa garansi 5 tahun.

Banyak produsen sekarang menawarkan perpanjangan garansi 10 tahun atau lebih.

Meskipun kabel, perangkat keselamatan, dan sistem pemasangan kurang berpengaruh, penggunaan bahan berkualitas buruk dapat menyebabkan kegagalan sistem prematur.

Dalam kasus colokan dan kabel tidak bermerek, kegagalan sistem lengkap telah terjadi.

Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa untuk mendapatkan satu dekade perawatan listrik Tenaga Surya yang rendah membeli panel surya berkualitas, inverter surya berkualitas.

Hydro Power memiliki umur operasional yang sangat panjang.

Sistem Tenaga Air tertua yang beroperasi berusia lebih dari 100 tahun, termasuk beberapa sistem skala utilitas.

Turbin hidro pada dasarnya adalah bagian dari mesin dengan tekanan yang relatif rendah dan beroperasi di bawah kondisi pembebanan yang sangat stabil tanpa perubahan beban yang tiba-tiba.

Ini cocok untuk umur panjang asalkan dirawat secara teratur (terutama melumasi bantalan).

Infrastruktur teknik sipil harus bertahan hampir tanpa batas asalkan dipelihara.

Sistem penggerak (gearbox atau sabuk) akan memerlukan penggantian/penggantian oli secara berkala bersama dengan bantalan di semua mesin yang berputar.

Sebagian besar produsen perangkat keras hidro mengutip umur desain 25 tahun, meskipun ini biasanya karena mereka harus menetapkan angka, dan dalam banyak kasus, produsen yang sama memiliki banyak turbin di lapangan yang berusia lebih dari 50 tahun dan masih beroperasi dengan andal dan efisien.

.

Efek Perubahan Iklim

Dalam Tenaga Surya Rencana mitigasi perubahan iklim yang ambisius menyerukan peningkatan yang signifikan dalam penggunaan energi terbarukan, yang dapat, bagaimanapun, membuat sistem pasokan lebih rentan terhadap variabilitas dan perubahan iklim.

Hasil menunjukkan bahwa perubahan pasokan PV surya pada akhir abad ini dibandingkan dengan perkiraan yang dibuat dalam kondisi iklim saat ini harus berada dalam kisaran (-14%;+2%), dengan penurunan terbesar di negara-negara Utara.

Stabilitas temporal pembangkit listrik tampaknya juga tidak terlalu terpengaruh dalam skenario iklim di masa depan, bahkan menunjukkan tren yang sedikit positif di negara-negara Selatan.

Di Pembangkit Listrik Tenaga Air, perubahan iklim dapat menyebabkan penurunan debit dan ketersediaan air dan selanjutnya penurunan pembangkit listrik Tenaga Air tanpa konstruksi lebih lanjut hanya mempertimbangkan fasilitas saat ini.

Polusi

Sistem energi surya/pembangkit listrik tidak menghasilkan polusi udara atau gas rumah kaca.

Menggunakan energi matahari dapat memiliki efek positif dan tidak langsung terhadap lingkungan ketika energi matahari menggantikan atau mengurangi penggunaan sumber energi lain yang memiliki efek lebih besar pada lingkungan.

Namun, beberapa bahan beracun dan bahan kimia digunakan untuk membuat sel fotovoltaik (PV) yang mengubah sinar matahari menjadi listrik.

Beberapa sistem panas matahari menggunakan cairan yang berpotensi berbahaya untuk mentransfer panas.

Kebocoran bahan-bahan ini bisa berbahaya bagi lingkungan.

Undang-undang lingkungan AS mengatur penggunaan dan pembuangan jenis bahan ini.

Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Air, Polusi termal adalah perubahan suhu air danau, sungai, dan lautan yang disebabkan oleh struktur buatan manusia.

Perubahan suhu ini dapat mempengaruhi ekosistem perairan terutama dengan berkontribusi pada penurunan populasi satwa liar dan perusakan habitat.

Setiap praktik yang mempengaruhi keseimbangan lingkungan akuatik dapat mengubah suhu lingkungan itu dan selanjutnya menyebabkan polusi termal.

Namun, mungkin ada beberapa efek positif terhadap polusi termal, termasuk perpanjangan musim penangkapan ikan dan pulihnya beberapa populasi satwa liar.

Polusi termal dapat datang dalam bentuk air hangat atau dingin yang dibuang ke danau, sungai, atau laut.

Peningkatan penumpukan sedimen di badan air mempengaruhi kekeruhan atau kekeruhannya dan dapat menurunkan kedalamannya, yang keduanya dapat menyebabkan kenaikan suhu air.

Peningkatan paparan sinar matahari juga dapat meningkatkan suhu air.

Bendungan dapat mengubah habitat sungai menjadi habitat danau dengan membuat waduk (danau buatan) di belakang bendungan.

Suhu air waduk seringkali lebih dingin dari aliran atau sungai aslinya.

Sumber dan penyebab polusi termal bervariasi, sehingga sulit untuk menghitung sejauh mana masalahnya.

Karena polusi termal yang disebabkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Air (HPP) mungkin tidak secara langsung mempengaruhi kesehatan manusia, hal itu diabaikan secara umum.

Oleh karena itu, sumber dan hasil pencemaran termal di HPP umumnya diabaikan.

Kesimpulan Tenaga Surya Vs Tenaga Air

Baik Tenaga Air maupun Tenaga Surya adalah sumber energi yang tidak mengkonsumsi sumber daya yang terbatas melainkan memanfaatkan yang terbarukan - air untuk Tenaga Air dan matahari untuk Tenaga Surya - menggunakannya untuk menghasilkan energi tanpa menghilangkannya dari penggunaan lain.

Baik Tenaga Air maupun Tenaga Surya tidak menghasilkan polusi atau limbah yang signifikan sehingga keduanya bagus untuk lingkungan.