+
Industri

Anjungan terapung: Masa depan yang menjanjikan untuk energi terbarukan lepas pantai?

Anjungan terapung: Masa depan yang menjanjikan untuk energi terbarukan lepas pantai?

Prototipe turbin angin apung Windfloat di Agucadora, Portugal [Sumber gambar: Wikimedia Commons]

Seperti yang dilaporkan di Interesting Engineering oleh Trevor English, perusahaan energi surya seperti Kyocera Jepang sedang membangun pembangkit listrik tenaga surya baru di platform terapung yang dipasang di danau dan waduk. Kyocera memiliki tiga di antaranya dan sudah berjalan dan juga sedang mempersiapkan mega proyek baru untuk ditempatkan di reservoir air minum di belakang Bendungan Yamakura, 32 kilometer sebelah timur Tokyo.

Seperti yang dijelaskan Trevor English, selain menghasilkan listrik, floating solar membantu mendinginkan panel sehingga membuatnya lebih efisien dan juga menaungi dan mendinginkan air, sehingga mencegah atau membatasi penyebaran pertumbuhan alga yang berpotensi membahayakan. Proyek-proyek ini juga membantu memperlambat laju penguapan dari air, sehingga membantu menjaga permukaan air selama musim panas yang semakin terik.

Orang Jepang bukan satu-satunya yang mulai menggunakan tenaga surya terapung. Pada tahun 2014, India membangun 50 MW tenaga surya terapung yang mencakup 1,27 juta meter persegi dan juga telah mulai menggelar proyek serupa yang lebih kecil di berbagai kanal di negara bagian Gujarat. Singapura juga ikut serta dalam permainan ini.

Alasan di balik proyek-proyek ini kurang lebih identik - kurangnya ruang untuk menggunakan tenaga surya terestrial konvensional. Namun, prinsip platform terapung tidak terbatas pada tenaga surya. Memang, sektor energi angin global telah menggunakan ladang angin terapung selama beberapa tahun, teknologinya juga sesuai untuk proyek energi laut, dan ada sejumlah desain hibrida yang cerdik 'melayang' yang melibatkan pendekatan multi-teknologi seperti angin dan tenaga surya.

Sebelum munculnya proyek surya terapung baru-baru ini, platform terapung sebagian besar telah digunakan untuk pengumpulan data guna memangkas biaya. Misalnya, pada 2014, perusahaan Prancis Nass & Wind Offshore memasang platform apung berdiameter 12 meter yang menggabungkan berbagai instrumen pengukuran untuk mengumpulkan data tentang kecepatan angin dan kondisi laut di lepas pantai Brittany. Pada waktu yang hampir bersamaan, Mainstream Renewable Power mengerahkan perangkat pengukuran angin LiDAR terapung komersial pertama di Laut Utara di Anemometri Lepas Pantai dan Platform Penelitian Narec, di lepas pantai Northumberland.

Sistem pengumpulan data mengambang FLS200, berdasarkan LiDAR, yang dikembangkan oleh Eolos Solutions [Sumber gambar: Eolos]

Turbin angin terapung tentu saja bukan hal baru, tetapi turbin ini masih dalam tahap awal, sebagian besar terbatas pada berbagai proyek demonstran. Ide tersebut telah ada setidaknya sejak tahun 2006 ketika para peneliti di Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan National Renewable Energy Laboratory (NREL) merancang turbin seperti itu dengan kabel baja yang mengamankan sudut platform ke dasar laut. Jepang memimpin pada tahun 2009 dengan proyek demonstran yang ditempatkan di lepas pantai Norwegia dan satu lagi di lepas pantai Portugal pada tahun 2011. Saat ini, Jepang memiliki tiga proyek pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai yang sedang beroperasi, termasuk gardu induk terapung pertama di dunia. Ini memiliki proyek demonstrasi lebih lanjut di dalam pipa.

AS mengikuti di belakang dengan rencana untuk mengembangkan rangkaian turbin apung pra-komersial di lepas pantai barat Pasifik. Tiga negara Eropa yang paling terlibat dengan angin lepas pantai yang mengapung adalah Prancis, Portugal, dan Skotlandia.

Pada bulan Juni 2015, Energy Technology Institute (ETI) mengidentifikasi angin lepas pantai yang mengambang sebagai salah satu opsi teknologi terkemuka untuk dekarbonisasi sistem energi Inggris, menyediakan sekitar 8-16 GW kapasitas pembangkit angin lepas pantai.

Ladang angin lepas pantai terapung dapat memiliki berbagai manfaat di atas sepupu konvensional mereka. Sebagai permulaan, setiap ladang angin yang ditempatkan di perairan yang lebih dalam tidak akan terlihat jauh dari daerah pesisir, sehingga mengurangi perlawanan terhadap perkembangannya. Mereka juga akan dapat memanfaatkan angin yang lebih kuat lebih jauh ke laut - biasanya 30 hingga 100 mil jauhnya dari pantai - sehingga menghasilkan lebih banyak energi. Namun, proyek perairan dalam konvensional mahal, sebagian besar karena biaya pondasi. Platform angin lepas pantai terapung akan menghindari hal ini. Selain itu, alih-alih dibangun di lokasi, mereka dapat dirakit di darat dan ditarik ke laut, sehingga membantu mengurangi biaya konstruksi, terutama yang berkaitan dengan persyaratan untuk kapal instalasi pengangkat berat.

Pasar tenaga angin lepas pantai yang semakin memperhatikan pendekatan floating platform termasuk Jepang, AS dan sejumlah negara Eropa, serta Inggris. Secara potensial, angin lepas pantai yang mengapung dapat diterapkan secara khusus di Mediterania dan garis pantai Atlantik. Sayangnya, teknologi ini masih dalam tahap awal dan oleh karena itu belum sepenuhnya didemonstrasikan dalam skala besar. Saat ini, terdapat lebih dari tiga puluh proyek pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai terapung yang sedang dikembangkan di seluruh dunia, tetapi dari jumlah tersebut, hanya lima yang telah didemonstrasikan dalam skala penuh (lebih dari 1 MW).

Seperti teknologi baru lainnya, pengembangan potensi penuhnya harus didukung oleh pemerintah. Jika ini disediakan, sejumlah proyeksi biaya menunjukkan bahwa angin lepas pantai terapung dapat mencapai keseimbangan biaya dengan angin lepas pantai dasar tetap konvensional di beberapa titik di tahun 2020-an, dengan biaya energi rata-rata (LCOE) sebesar £ 85- £ 95 per MWh untuk proyek skala besar dan komersial. Pengurangan biaya lebih lanjut dapat dicapai dari waktu ke waktu.

Teknologi lain yang menggunakan pendekatan platform terapung adalah energi panas. Baru-baru ini, perusahaan layanan profesional Bureau Veritas (BV) telah memberikan Persetujuan Prinsip (AiP) untuk platform terapung baru berkapasitas 6.700 ton, empat dek 1 MW yang disebut Ocean Thermal Energy Converter (OTEC) yang akan dapat menghasilkan tenaga dari panas. di laut.

Teknologi ini telah dikembangkan oleh Institut Penelitian Kapal dan Teknik Kelautan Korea (KRISO) meskipun prinsipnya telah dibahas selama bertahun-tahun, pertama kali diperdebatkan pada tahun 1880-an. Sebelum munculnya proyek Korea baru ini, satu-satunya perangkat OTEC yang beroperasi telah diawasi oleh Universitas Saga di Jepang. Menurut Pelc dan Fujita (2000), hingga 88.000 terawatt jam daya dapat dihasilkan per tahun tanpa mempengaruhi struktur termal laut tempat perangkat ini ditempatkan. Perangkat dapat menghasilkan air dingin sebagai produk sampingan yang dapat digunakan untuk AC dan pendinginan. Jepang telah menjadi negara utama yang berkontribusi pada pengembangan OTEC, sejak sekitar tahun 1970 ketika Tokyo Electric Power Company membangun proyek OTEC di lepas pulau Nauru. AS juga telah mengembangkan proyek OTEC, khususnya di lepas pantai Hawaii dan India menguji perangkat percontohan di dekat Tamil Nadu pada tahun 2002.

LIHAT JUGA: Logistik angin lepas pantai: Kapal yang digunakan dalam instalasi angin lepas pantai

Perangkat OTEC baru akan dapat beroperasi sepanjang waktu. Ini menggunakan perbedaan suhu antara air dingin di kedalaman dan air hangat di dekat permukaan untuk menghasilkan tenaga melalui loop tertutup fluida kerja. Ini menguap, menggerakkan turbo-alternator yang menghasilkan energi. Kemudian dipadatkan dan didaur ulang melalui sistem.

OTEC awalnya akan ditempatkan di lepas pantai Tarawa Selatan di Samudra Pasifik Selatan, di kedalaman air 1.300 meter. Jika proyek ini berhasil maka akan ditingkatkan untuk menghasilkan perangkat skala komersial 100 MW.

Jika teknologinya dapat didemonstrasikan dengan sukses dan pemerintah bersedia mendukungnya selama perkembangannya, maka energi terbarukan yang mengambang memiliki masa depan yang cerah. Beberapa suara dalam sektor ini optimis, terutama, baru-baru ini, Profesor Carl Ross dari Universitas Portsmouth, yang awal tahun ini menyarankan bahwa masa depan dapat melihat pulau-pulau terapung yang menggabungkan teknologi energi matahari, angin dan pasang surut, menghasilkan energi jauh untuk melihat di mana mereka akan kebal terhadap pertentangan mengenai kebisingan dan ketidaksukaan dan bahkan berpotensi menyediakan rumah bagi komunitas kecil orang. Pulau-pulau ini akan berlabuh ke dasar laut dengan pilar tubular dan dapat mendukung turbin angin dengan panel surya yang menutupi permukaan dan perangkat energi pasang surut di bawahnya. Area yang cocok untuk penyebaran dapat mencakup Laut Utara, lepas pantai barat Skotlandia dan mungkin bentangan pembukaan Selat Inggris.

Ini adalah visi yang cukup menarik, tetapi tidak diragukan lagi bahwa energi terbarukan yang mengambang adalah teknologi yang sangat menarik dengan banyak potensi untuk transformasi sistem energi global jika dapat dikembangkan dan dikomersialkan dengan sukses.


Tonton videonya: Energi Terbarukan harapan masa depan Indonesia (Januari 2021).