Perjalanan yang belum selesai (28)
(Bagian ke duapuluhdelapan, Depok, Jawa Barat,Indonesia,
2 September 2014, 06.25 WIB)
Pada tahun 1995 saya bersama wartawan senior Radio
Republik Indonesia (RRI) Ahmad Parembahan meliput Konferensi Energi dunia yang
diadakan di kota Madrid, Spanyol,
Konferensi yang dibuka Raja Spanyol Juan Carlos yang
didampingi Ratu Sofia itu dihadiri ribuan utusan dari lebih 100 negara yang
membahas masalah energy dunia, seperti minyak bumi, batubara, gas alam, serta
energy
alternative seperti energy panas bumi, energy matahari, tenaga air,
ombak dan berbagai energy alternative lainnya seperti bio diesel.
Dari Indonesia dalam konferensi diwakili Prof.Dr.Zuhal,
dan staf ahli Menteri Pertambangan dan Energi Ermansyah Yamin.
Dalam konferensi tergambar berapa banyak konsumsi,
cadangan dan ketersediaan energy seperti minyak bumi, batubara, gas alam dan
energy alternative lainnya.
 |
| Tenaga Angin |
Serta bagaimana menjaga keseimbangan antara konsumsi dan
eksplorasi mencari sumber daya yang tersedia, serta membahas penggunaan
teknologi baru yang memungkinkan penggunaan batubara untuk pembangkit listrik ,
namun menggunakan teknologi saringan asap agar tidak menimbulkan pencemaran
lingkungan (Hujan asam). Makalah yang dipresentasikan juga termasuk masalah energy
panas bumi, tenaga angin dan energy surya.
Energi panas bumi
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Perubahan tertunda ditampilkan di halaman iniBelum
Diperiksa
Daerah berpanas bumi aktif, Selandia Baru.
Projek energi panas bumi di Kalifornia
Energi terbarukan
Turbin angin
Biofuel
Biomassa
Panas bumi
Energi air
Energi surya
Energi pasang surut
Energi ombak
Energi angin
l b s
Energi panas bumi adalah energi panas yang terdapat dan
terbentuk di dalam kerak bumi. Temperatur di bawah kerak bumi bertambah seiring
bertambahnya kedalaman. Suhu di pusat bumi diperkirakan mencapai 5400 °C.
Menurut Pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang Panas Bumi Panas Bumi adalah sumber
energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama
mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat
dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan
proses penambangan.
Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di
dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari
panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu sumber energi panas
bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:
Peluruhan elemen radioaktif di bawah permukaan bumi.
Panas yang dilepaskan oleh logam-logam berat karena
tenggelam ke dalam pusat bumi.
 |
| Panas Bumi |
Efek elektromagnetik yang dipengaruhi oleh medan magnet
bumi.
Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan
ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih
populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit
listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan
menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia.
Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan,
namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.
Pangeran Piero Ginori Conti mencoba generator panas bumi
pertama pada 4 July 1904 di area panas bumi Larderello di Italia. Grup area
sumber panas bumi terbesar di dunia, disebut The Geyser, berada di Islandia,
kutub utara. Pada tahun 2004, lima negara (El Salvador, Kenya, Filipina,
Islandia, dan Kostarika) telah menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih
dari 15% kebutuhan listriknya.
Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun
di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi
tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi
pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit
listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari
pembangkit listrik tenaga panas umi cenderung rendah karena fluida panas bumi
berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air
mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi
efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik.
Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung,
misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya
operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.
Operasi Geothermal dan Tenaga ListrikOperasi Geothermal
dan Tenaga ListrikMenyediakan Energi Terbarukan yang Bersih dengan Harga
Terjangkau
Chevron adalah produsen energi panas bumi terbesar di
dunia dan memiliki operasi yang besar di Indonesia. Energi geothermal
dihasilkan dari panas yang berasal dari dalam perut bumi. Energi ini mampu
menghasilkan listrik yang andal tanpa efek gas rumah kaca.
Anak perusahaan Chevron Geothermal mengoperasikan dua
proyek geothermal di Indonesia — Darajat dan Salak – keduanya berada di Pulau
Jawa. Proyek Darajat menyediakan energi geothermal, yang mampu menghasilkan
listrik berkapasitas 259 megawatt. Seluruh listrik yang dihasilkan dari operasi
Darajat dijual langsung untuk kebutuhan listrik nasional. Chevron memiliki 95
persen kepemilikan operasi di Darajat.
Operasi Geothermal Kami
Lebih dari 30 tahun Chevron telah menjadi pemimpin dalam
pengembangan energi panas bumi dan operasi kami di Darajat dan Salak mewakili
sekitar 50 persen produksi energi panas bumi di Indonesia.
Pelajari lebih lanjut (21 KB)
Chevron memiliki dan mengoperasikan proyek Salak. Operasi
geothermal ini merupakan salah satu yang terbesar di dunia, dengan total
kapasitas operasi mencapai 377 megawatt.
Hasil gabungan dari operasi geothermal Darajat dan Salak
kini mampu menghasilkan energi terbarukan yang cukup untuk kebutuhan sekitar 4
juta rumah di Indonesia.
Chevron juga mengoperasikan dan memiliki 95 persen
kepemilikan di pembangkit listrik North Duri Cogeneration di Sumatera, yang
menyediakan hingga 300 megawatt listrik dan kebutuhan uap untuk CPI untuk
mendukung proyek injeksi uap CPI di Duri.
Chevron memiliki 95 persen kepemilikan dan izin operasi
di prospek Suoh-Sekincau di selatan Sumatera. Pemerintah Indonesia telah
mengeluarkan izin kepada Chevron untuk mengembangkan wilayah tersebut, dan kami
telah memulai langkah awal melalui survei geologi dan geofisika. Bila berhasil,
proyek ini akan mampu menyediakan tambahan listrik berkapasitas 200 megawatt
dalam portfolio geothermal Chevron.
GEOTHERMAL ENERGY
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
"Teknik Panas Bumi" beralih ke halaman ini.
Untuk perusahaan Inggris yang mengkhususkan diri dalam pengembangan sumber daya
panas bumi, lihat Geothermal Engineering Ltd ..
Uap yang naik dari Nesjavellir Geothermal Power Station
di Islandia.
Energi terbarukan
Biofuel Biomassa Panas Bumi PLTA Energi surya Tidal daya
Gelombang daya listrik tenaga angin
Topik oleh negara
v t e
Energi panas bumi adalah energi panas yang dihasilkan dan
disimpan di Bumi. Energi panas adalah energi yang menentukan suhu materi.
Energi panas bumi dari kerak bumi berasal dari pembentukan asli planet (20%)
dan dari peluruhan radioaktif mineral (80%). [1] [2] The gradien panas bumi,
yang merupakan perbedaan suhu antara inti planet dan permukaannya, drive
konduksi kontinyu energi panas dalam bentuk panas dari inti ke permukaan. The
panas bumi berasal dari kata sifat Yunani akar γη (ge), yang berarti bumi, dan
θερμος (termos), yang berarti panas.
Panas internal bumi adalah energi panas yang dihasilkan
dari peluruhan radioaktif dan kehilangan panas terus-menerus dari pembentukan
bumi. [2] Suhu pada batas inti-mantel dapat mencapai lebih dari 4.000 ° C (7200
° F). [3] suhu tinggi dan tekanan di Bumi interior menyebabkan beberapa batu
mencair dan mantel solid untuk berperilaku plastis, sehingga bagian mantel
convecting ke atas karena lebih ringan dari batuan sekitarnya. Batu dan air
dipanaskan dalam kerak bumi, kadang-kadang sampai 370 ° C (700 ° F). [4]
Dari mata air panas, energi panas bumi telah digunakan
untuk mandi sejak Paleolitik kali dan untuk pemanas ruangan sejak zaman Romawi
kuno, tetapi sekarang lebih dikenal untuk pembangkit listrik. Di seluruh dunia,
11,400 megawatt (MW) listrik panas bumi yang online di 24 negara pada tahun
2012 [5] Tambahan 28 gigawatt kapasitas pemanasan panas bumi langsung dipasang
untuk 'district heating, pemanas ruangan, spa, proses industri, desalinasi dan
aplikasi pertanian tahun 2010 [6].
Tenaga panas bumi adalah biaya efektif, handal,
berkelanjutan, dan ramah lingkungan, [7] tetapi secara historis terbatas pada
daerah dekat batas lempeng tektonik. Kemajuan teknologi terbaru telah secara
dramatis memperluas jangkauan dan ukuran sumber daya yang layak, terutama untuk
aplikasi seperti pemanas rumah, membuka potensi untuk eksploitasi luas. Sumur
panas bumi melepaskan gas rumah kaca yang terperangkap jauh di dalam bumi,
tetapi emisi tersebut jauh lebih rendah per unit energi dibandingkan dengan
bahan bakar fosil. Akibatnya, tenaga panas bumi memiliki potensi untuk membantu
mengurangi pemanasan global jika banyak digunakan di tempat bahan bakar fosil.
Sumber daya bumi geothermal secara teoritis lebih dari
cukup untuk memasok kebutuhan energi manusia, tetapi hanya sebagian kecil dapat
menguntungkan dieksploitasi. Pengeboran dan eksplorasi sumber daya dalam sangat
mahal. Prakiraan untuk masa depan tenaga panas bumi tergantung pada asumsi
tentang teknologi, harga energi, subsidi, dan suku bunga. Program percontohan
seperti EWEB opt pelanggan dalam Program Green Power [8] menunjukkan bahwa
pelanggan akan bersedia untuk membayar sedikit lebih untuk sumber energi
terbarukan seperti panas bumi. Tapi sebagai hasil dari penelitian dan industri
pemerintah dibantu pengalaman, biaya pembangkit listrik tenaga panas bumi
mengalami penurunan sebesar 25% selama dua dekade terakhir. [9] Pada tahun
2001, biaya energi panas bumi antara dua dan sepuluh sen AS per kWh. [10]
Isi [hide]
1 Sejarah
2 Listrik
3 Jenis
3,1 tanaman Liquid didominasi
3.2 Energi panas
3.3 Peningkatan panas bumi
4 Ekonomi
5 Sumber Daya
6 Produksi
7 lebih ramah dan keberlanjutan
8 Efek lingkungan
9 Kerangka hukum
10 Lihat juga
11 Referensi
12 Bibliografi
13 Pranala luar
Sejarah [sunting]
Tertua kolam diketahui makan oleh sumber air panas,
dibangun pada dinasti Qin di abad ke-3 SM.
Hot springs telah digunakan untuk mandi setidaknya sejak
zaman Paleolitik [11] tertua spa adalah kolam batu di Lisan gunung China
dibangun pada Dinasti Qin di abad ke-3 SM, di tempat yang sama di mana Huaqing
Chi istana kemudian dibangun . Pada abad pertama Masehi, Romawi menaklukkan
Aquae Sulis, sekarang Bath, Somerset, Inggris, dan menggunakan air panas di
sana untuk memberi makan pemandian umum dan pemanas di bawah lantai. Biaya
masuk untuk pemandian tersebut mungkin mewakili penggunaan komersial pertama
dari tenaga panas bumi. Dunia kabupaten panas bumi sistem pemanas tertua di
Chaudes-Aigues, Prancis, telah beroperasi sejak abad ke-14. [12] eksploitasi
industri paling awal dimulai pada tahun 1827 dengan menggunakan geyser uap
untuk mengekstrak asam borat dari lumpur vulkanik di Larderello, Italia.
Pada tahun 1892, sistem pemanas distrik pertama Amerika
di Boise, Idaho yang didukung langsung oleh energi panas bumi, dan disalin di
Klamath Falls, Oregon tahun 1900 dengan baik panas bumi yang mendalam digunakan
untuk memanaskan rumah kaca di Boise pada tahun 1926, dan geyser digunakan
untuk memanaskan rumah kaca di Islandia dan Tuscany pada waktu yang sama. [13] Charlie
Lieb mengembangkan penukar panas downhole pertama pada tahun 1930 untuk
memanaskan rumahnya. Uap dan air panas dari geyser mulai pemanasan rumah di
Islandia mulai tahun 1943.
Panas bumi global kapasitas listrik. Garis merah bagian
atas kapasitas terpasang; [14] jalur hijau yang lebih rendah diwujudkan
produksi [6].
Pada abad ke-20, kebutuhan listrik menyebabkan
pertimbangan tenaga panas bumi sebagai sumber pembangkit. Pangeran Piero Ginori
Conti diuji pertama panas bumi pembangkit listrik pada tanggal 4 Juli 1904, di
lapangan uap kering Larderello yang sama di mana ekstraksi asam panas bumi
dimulai. Itu berhasil menyalakan empat bola lampu. [15] Kemudian, pada tahun
1911, pembangkit listrik panas bumi komersial pertama di dunia dibangun di sana.
Itu satu-satunya produsen industri dunia listrik panas bumi sampai Selandia
Baru membangun pabrik pada tahun 1958 Pada tahun 2012, itu menghasilkan
beberapa 594 megawatt. [16]
Lord Kelvin menemukan pompa panas tahun 1852, dan
Heinrich Zoelly telah dipatenkan ide menggunakannya untuk menarik panas dari
tanah pada tahun 1912 [17] Tapi itu tidak sampai akhir 1940-an bahwa pompa
panas bumi telah berhasil diimplementasikan. Yang paling awal mungkin buatan
2.2 kW sistem langsung exchange Robert C. Webber, namun sumber tidak setuju
untuk waktu yang tepat dari penemuannya. [17] J. Donald Kroeker dirancang
pertama pompa panas bumi komersial untuk memanaskan Gedung Commonwealth
(Portland, Oregon) dan menunjukkan itu pada tahun 1946 [18] [19] Profesor Carl
Nielsen dari Ohio State University dibangun pertama perumahan versi loop
terbuka di rumahnya pada tahun 1948 [20] Teknologi menjadi populer di Swedia
sebagai akibat dari krisis minyak 1973, dan telah tumbuh perlahan dalam
penerimaan di seluruh dunia sejak saat itu. The 1979 pengembangan polibutilena
pipa sangat ditambah kelayakan ekonomi pompa panas ini. [18]
Pada tahun 1960, Pacific Gas dan Electric mulai
beroperasi dari pembangkit listrik panas bumi pertama yang berhasil di Amerika
Serikat pada geyser di California. [21] Turbin asli berlangsung selama lebih
dari 30 tahun dan menghasilkan 11 MW daya bersih. [22]
Pembangkit listrik siklus biner pertama kali ditunjukkan
pada tahun 1967 di Uni Soviet dan kemudian diperkenalkan ke Amerika Serikat
pada tahun 1981 [21] Teknologi ini memungkinkan generasi listrik dari sumber
daya yang jauh lebih rendah suhu dari sebelumnya. Pada tahun 2006, pabrik
siklus biner di Chena Hot Springs, Alaska, datang on-line, menghasilkan listrik
dari temperatur fluida rekor terendah dari 57 ° C (135 ° F). [23]
Listrik [sunting]
Artikel utama: listrik panas bumi
Asosiasi Panas Bumi Internasional (IGA) telah melaporkan
bahwa 10.715 megawatt (MW) dari tenaga panas bumi di 24 negara sedang online,
yang diharapkan dapat menghasilkan 67.246 GWh listrik pada tahun 2010 [24] Ini
merupakan peningkatan 20% dalam kapasitas online sejak 2005 . Pertumbuhan
proyek IGA untuk 18,500 MW pada tahun 2015, karena proyek-proyek saat ini
sedang dipertimbangkan, sering di daerah yang sebelumnya dianggap memiliki
sedikit sumber daya dieksploitasi. [24]
Pada tahun 2010, Amerika Serikat memimpin dunia dalam
produksi listrik panas bumi dengan 3.086 MW dari kapasitas terpasang dari 77
pembangkit listrik. [25] Kelompok terbesar pembangkit listrik tenaga panas bumi
di dunia berlokasi di geyser, lapangan panas bumi di California. [ 26] Filipina
adalah produsen terbesar kedua, dengan 1.904 MW dari kapasitas online. Tenaga
panas bumi membuat sampai sekitar 27% dari pembangkit listrik Filipina. [25]
Kapasitas terpasang listrik panas bumi
Negara Kapasitas (MW)
2007 [14] Kapasitas (MW)
2010 [27] Persentase nasional
Persentase produksi listrik global
Produksi panas bumi
Amerika Serikat 2687 3086 0.3 29
Filipina 1.969,7 1904 27 18
Indonesia 992 1197 3.7 11
Meksiko 953 958 3 9
Italia 810,5 843 1,5 8
Selandia Baru 471,6 628 10 6
Islandia 421,2 575 30 5
Jepang 535,2 536 0.1 5
Iran 250 250
El Salvador 204,2 204 25
Kenya 128.8 167 11.2
Kosta Rika 162.5 166 14
Nikaragua 87.4 88 10
Rusia 79 82
Turki 38 82
Papua Nugini 56 56
Guatemala 53 52
Portugal 23 29
Cina 27.8 24
Prancis 14.7 16
Ethiopia 7.3 7.3
Jerman 8.4 6.6
Austria 1.1 1.4
Australia 0.2 1.1
Thailand 0.3 0.3
TOTAL 9,981.9 10,959.7
Tanaman listrik panas bumi secara tradisional dibangun secara
eksklusif di tepi lempeng tektonik dimana sumber daya panas bumi suhu tinggi
tersedia dekat permukaan. Pengembangan pembangkit listrik siklus biner dan
perbaikan dalam pengeboran dan teknologi ekstraksi mengaktifkan ditingkatkan
sistem panas bumi pada rentang geografis jauh lebih besar. [28] Proyek-proyek
percontohan operasional di Landau-Pfalz, Jerman, dan Soultz-sous-Forêts,
Prancis, sementara Upaya awal di Basel, Swiss ditutup setelah dipicu gempa
bumi. Proyek percontohan lainnya sedang dalam tahap pembangunan di Australia,
Inggris, dan Amerika Serikat. [29]
Efisiensi termal dari pembangkit listrik panas bumi
rendah, sekitar 10-23%, karena cairan panas bumi tidak mencapai suhu tinggi uap
dari boiler. Hukum termodinamika membatasi efisiensi mesin panas dalam
penggalian energi yang berguna. Exhaust panas yang terbuang, kecuali dapat
digunakan secara langsung dan lokal, misalnya di rumah kaca, pabrik kayu, dan
district heating. Efisiensi sistem tidak material mempengaruhi biaya
operasional karena akan untuk tanaman yang menggunakan bahan bakar, tapi itu
tidak mempengaruhi kembali pada modal yang digunakan untuk membangun pabrik.
Untuk menghasilkan lebih banyak energi daripada pompa mengkonsumsi, pembangkit
listrik membutuhkan bidang yang relatif panas dan siklus panas khusus.
[Rujukan?] Karena tenaga panas bumi tidak bergantung pada sumber variabel
energi, seperti, misalnya, angin atau matahari, faktor kapasitas dapat cukup
besar -. hingga 96% telah dibuktikan [30] rata-rata global adalah 73% pada tahun
2005.
Jenis [sunting]
Energi panas bumi berasal baik bentuk uap didominasi atau
cairan yang didominasi. Larderello dan geyser adalah uap yang didominasi. Situs
Vapor-didominasi menawarkan suhu 240-300 C yang menghasilkan uap panas.
Tanaman Liquid didominasi [sunting]
Liquid didominasi reservoir (LDR) lebih umum dengan suhu
lebih dari 200 ° C (392 ° F) dan ditemukan di dekat gunung berapi muda sekitar
Samudera Pasifik dan di zona keretakan dan hot spot. Tanaman Flash cara yang
paling umum untuk menghasilkan listrik dari sumber-sumber. Pompa umumnya tidak
diperlukan, bertenaga sebaliknya ketika air berubah menjadi uap. Kebanyakan
sumur menghasilkan 2-10MWe. Uap dipisahkan dari cairan melalui pemisah siklon,
sedangkan cairan dikembalikan ke reservoir untuk pemanasan / digunakan kembali.
Pada 2013, sistem cairan terbesar adalah Cerro Prieto di Meksiko, yang
menghasilkan 750 MWe dari suhu mencapai 350 ° C (662 ° F). The Salton Sea
lapangan di Southern California menawarkan potensi menghasilkan 2.000 MWe. [16]
LDR suhu yang lebih rendah (120-200 C) memerlukan
pemompaan. Mereka umum di medan ekstensional, dimana pemanasan terjadi melalui
sirkulasi dalam sepanjang kesalahan, seperti di Amerika Serikat Barat dan
Turki. Air melewati penukar panas dalam Rankine siklus tanaman biner. Air
menguap suatu fluida kerja organik yang mendorong turbin. Tanaman ini berasal
biner di Uni Soviet pada 1960-an dan mendominasi pada tanaman baru AS. Tanaman
Binary tidak memiliki emisi. [16] [31]
Energi panas [sunting]
Artikel utama: pemanasan panas bumi dan pompa panas bumi
Sumber suhu yang lebih rendah menghasilkan energi setara
100M BBL per tahun. Sumber dengan suhu 30-150 C digunakan tanpa konversi ke
listrik untuk pemanasan sebagai kabupaten, rumah kaca, perikanan, pemulihan
mineral, proses pemanasan industri dan mandi di 75 negara. Pompa panas
mengekstrak energi dari sumber dangkal di 10-20 C di 43 negara untuk digunakan
dalam ruang pemanasan dan pendinginan. Rumah pemanasan adalah cara yang paling
cepat berkembang dari pemanfaatan energi panas bumi, dengan tingkat pertumbuhan
global tahunan dari 30% pada tahun 2005 [32] dan 20% pada tahun 2012 [16] [31]
Sekitar 270 petajoules (PJ) dari pemanasan panas bumi
digunakan pada tahun 2004 Lebih dari setengah pergi untuk pemanas ruangan, dan
sepertiga lainnya untuk kolam renang. Sisanya didukung aplikasi industri dan
pertanian. Kapasitas terpasang global adalah 28 GW, namun faktor kapasitas
cenderung rendah (30% rata-rata) karena panas sebagian besar diperlukan di
musim dingin. Beberapa 88 PJ untuk pemanas ruangan diekstraksi oleh sekitar 1,3
juta pompa panas bumi dengan total kapasitas 15 GW. [6]
Panas untuk tujuan ini juga dapat diekstraksi dari
co-generation di pabrik listrik panas bumi.
Pemanasan adalah biaya-efektif lebih banyak situs
daripada pembangkit listrik. Pada sumber air panas alami atau geyser, air dapat
disalurkan langsung ke radiator. Dalam panas, tanah kering, tabung bumi atau
penukar panas downhole dapat mengumpulkan panas. Namun, bahkan di daerah di
mana tanah lebih dingin dari suhu kamar, panas sering dapat diekstraksi dengan
panas bumi pompa lebih efektif biaya dan bersih daripada tungku konvensional.
[33] Perangkat ini menarik lebih dangkal dan lebih dingin daripada sumber daya
panas bumi tradisional teknik. Mereka sering menggabungkan fungsi, termasuk AC,
musiman penyimpanan energi panas, koleksi energi matahari, dan pemanas listrik.
Pompa panas dapat digunakan untuk pemanas ruangan dasarnya di mana saja.
Islandia adalah pemimpin dunia dalam aplikasi langsung.
Beberapa 92,5% dari rumah yang dipanaskan dengan energi panas bumi, hemat
Islandia lebih dari $ 100 juta per tahun dalam impor minyak dihindari.
Reykjavík, Islandia memiliki sistem pemanas distrik terbesar di dunia. Setelah
dikenal sebagai kota paling tercemar di dunia, sekarang salah satu paling
bersih. [34]
Peningkatan panas bumi [sunting]
Sistem panas bumi Peningkatan: Artikel Utama
Peningkatan sistem panas bumi (EGS) aktif menyuntikkan
air ke sumur yang akan dipanaskan dan dipompa kembali. Air disuntikkan di bawah
tekanan tinggi untuk memperluas celah batu yang ada untuk memungkinkan air
untuk mengalir bebas masuk dan keluar. Teknik ini diadaptasi dari teknik
ekstraksi minyak dan gas. Namun, formasi geologi yang lebih dalam dan tidak ada
bahan kimia beracun yang digunakan, mengurangi kemungkinan kerusakan
lingkungan. Pengebor dapat menggunakan directional drilling untuk memperluas
ukuran reservoir. [16]
EGS skala kecil telah dipasang di Rhine Graben di
Soultz-sou-Forects di Perancis dan di Landau dan Insheim di Jerman. [16]
Ekonomi [sunting]
Tenaga panas bumi tidak memerlukan bahan bakar (kecuali
untuk pompa), dan karena itu kebal terhadap fluktuasi biaya bahan bakar. Namun,
biaya modal yang signifikan. Pengeboran account selama lebih dari setengah
biaya, dan eksplorasi sumber daya dalam membawa risiko signifikan. Sumur
doublet khas (ekstraksi dan injeksi sumur) di Nevada dapat mendukung 4,5
megawatt (MW) dan biaya sekitar $ 10 juta untuk mengebor, dengan tingkat
kegagalan 20%. [35]
Sebuah pembangkit listrik di geyser
Secara total, pembangunan pabrik listrik dan pengeboran
sumur biaya sekitar € 2-5000000 per MW kapasitas listrik, sedangkan harga impas
adalah 0,04-0,10 € per kW · [14] Sistem Peningkatan panas bumi cenderung pada
tinggi h. sisi kisaran tersebut, dengan biaya modal di atas $ 4 juta per MW dan
impas di atas $ 0,054 per kW · h pada tahun 2007 [36] aplikasi pemanasan
langsung dapat menggunakan sumur lebih dangkal dengan suhu yang lebih rendah,
sistem jadi lebih kecil dengan biaya yang lebih rendah dan risiko yang layak.
Residential pompa panas bumi dengan kapasitas 10 kilowatt (kW) secara rutin
dipasang untuk sekitar $ 1-3,000 per kilowatt. Sistem pemanas kabupaten dapat
mengambil manfaat dari skala ekonomi jika permintaan secara geografis padat,
seperti di kota-kota dan rumah kaca, tapi instalasi dinyatakan pipa mendominasi
biaya modal. Biaya modal dari satu sistem district heating seperti di Bavaria
diperkirakan agak lebih dari 1 juta € per MW. [37] Sistem Langsung dari
berbagai ukuran yang jauh lebih sederhana daripada generator listrik dan
memiliki biaya pemeliharaan yang lebih rendah per kW · h, tetapi mereka harus
mengkonsumsi listrik untuk menjalankan pompa dan kompresor. Beberapa pemerintah
mensubsidi proyek panas bumi.
Tenaga panas bumi sangat scalable. Dari desa pedesaan ke
seluruh kota [38]
Lapangan panas bumi yang paling maju di Amerika Serikat
adalah geyser di California Utara. [39]
Proyek panas bumi memiliki beberapa tahap pembangunan.
Setiap fase telah dikaitkan risiko. Pada tahap awal pengintaian dan geofisika
survei, banyak proyek dibatalkan, membuat fase yang cocok untuk pinjaman
tradisional. Proyek bergerak maju dari identifikasi, eksplorasi dan pengeboran
eksplorasi sering perdagangan ekuitas untuk pendanaan. [40]
 |
| Energi Surya |
Sumber Daya
Sistem panas bumi ditingkatkan 1: Reservoir 2: Rumah
Pompa 3: Penukar panas 4: hall Turbine 5: baik Produksi 6: Injeksi sumur 7: Air
panas untuk kabupaten pemanasan 8: sedimen berpori 9: Observasi baik 10: batuan
dasar Crystalline
Energi panas internal bumi mengalir ke permukaan dengan
konduksi pada tingkat 44,2 terawatts (TW), [41] dan diisi kembali oleh
peluruhan radioaktif dari mineral pada tingkat 30 TW. [42] tarif listrik ini
lebih dari dua kali lipat manusia konsumsi saat energi dari semua sumber primer,
tetapi sebagian besar aliran energi ini tidak dapat dipulihkan. Selain arus
panas internal, lapisan atas permukaan hingga kedalaman 10 meter (33 kaki)
dipanaskan oleh energi matahari selama musim panas, dan melepaskan energi dan
mendinginkan selama musim dingin.
Di luar dari variasi musiman, gradien panas bumi dari
suhu melalui kerak 25-30 ° C (77-86 ° F) per kilometer kedalaman di sebagian
besar dunia. Rata-rata fluks panas konduktif 0,1 MW / km2. Nilai-nilai ini jauh
lebih tinggi di dekat batas lempeng tektonik di mana kerak tipis. Mereka
mungkin lebih ditambah dengan sirkulasi cairan, baik melalui saluran magma,
mata air panas, sirkulasi hidrotermal atau kombinasi dari ini.
Sebuah pompa panas bumi dapat mengekstrak panas yang
cukup dari tanah dangkal di mana saja di dunia untuk memberikan pemanasan
rumah, tapi aplikasi industri membutuhkan suhu yang lebih tinggi dari sumber
daya yang mendalam. [12] Efisiensi termal dan profitabilitas pembangkit listrik
sangat sensitif terhadap suhu. Aplikasi lebih menuntut menerima manfaat
terbesar dari fluks panas alami yang tinggi, idealnya dari menggunakan air
panas. Pilihan terbaik berikutnya adalah untuk mengebor sumur menjadi akuifer
panas. Jika tidak ada akuifer yang cukup tersedia, yang buatan dapat dibangun
dengan menyuntikkan air ke hidrolik fraktur batuan dasar. Pendekatan terakhir
ini disebut energi panas bumi batu panas kering di Eropa, atau ditingkatkan
sistem panas bumi di Amerika Utara. Potensi yang jauh lebih besar mungkin
tersedia dari pendekatan ini daripada dari penyadapan konvensional akuifer
alami. [28]
Perkiraan potensi pembangkit listrik dari energi panas
bumi berbeda-enam kali lipat, dari .035to2TW tergantung pada skala investasi.
[6] perkiraan atas sumber daya panas bumi menganggap sumur panas bumi
ditingkatkan sedalam 10 kilometer (6 mil), sedangkan sumur panas bumi yang ada
jarang lebih dari 3 kilometer (2 mil) dalam. [6] Wells kedalaman ini sekarang
umum dalam industri perminyakan. Penelitian terdalam baik di dunia, Kola
Superdeep lubang bor, adalah 12 kilometer (7 mil) dalam. [43] Catatan ini
baru-baru ini ditiru oleh sumur minyak komersial, seperti Exxon Z-12 baik di
bidang Chayvo, Sakhalin. [44]
Produksi [sunting]
Menurut Asosiasi Energi Panas Bumi (GEA) kapasitas
terpasang panas bumi di Amerika Serikat tumbuh sebesar 5%, atau 147,05 MW,
sejak survei tahunan terakhir Maret 2012 Peningkatan ini berasal dari tujuh
proyek panas bumi yang mulai produksi pada tahun 2012 GEA juga direvisi 2011
estimasi kapasitas terpasang ke atas dengan 128 MW, membawa arus terpasang AS
kapasitas panas bumi 3.386 MW. [45]
Lebih ramah dan keberlanjutan [sunting]
Tenaga panas bumi dianggap terbarukan karena setiap
ekstraksi panas diproyeksikan kecil dibandingkan dengan konten panas bumi. Bumi
memiliki kandungan panas internal dari 1.031 joule (3 · 1015 TW · hr). [6]
Sekitar 20% dari hal ini adalah panas sisa dari akresi planet, dan sisanya
disebabkan tingkat peluruhan radioaktif tinggi yang ada di masa lalu. [2] arus
panas alami yang tidak dalam kesetimbangan, dan planet ini perlahan-lahan
pendinginan pada rentang waktu geologi. Ekstraksi Manusia keran fraksi menit
dari aliran alami, sering tanpa percepatan itu.
Tenaga panas bumi juga dianggap berkat berkelanjutan
untuk kekuatannya untuk mempertahankan ekosistem yang rumit bumi. Dengan
menggunakan sumber panas bumi energi generasi sekarang manusia tidak akan
membahayakan kemampuan generasi mendatang untuk menggunakan sumber daya mereka
sendiri untuk jumlah yang sama bahwa mereka sumber energi saat ini digunakan.
Selanjutnya, karena emisinya rendah energi panas bumi dianggap memiliki potensi
yang sangat baik untuk mitigasi pemanasan global. [46]
Meskipun tenaga panas bumi berkelanjutan secara global,
ekstraksi masih harus dipantau untuk menghindari penipisan lokal. [42] Selama
beberapa dekade, sumur individu penarikan suhu lokal dan tingkat air sampai
keseimbangan baru tercapai dengan arus alam. Tiga situs tertua, di Larderello,
Wairakei, dan Air Mancur Panas telah mengalami keluaran berkurang karena
deplesi lokal. Panas dan air, dalam proporsi yang tidak pasti, diekstraksi
lebih cepat daripada mereka diisi ulang. Jika produksi berkurang dan air diinjeksikan
kembali, sumur ini secara teoritis bisa pulih potensi penuh mereka. Strategi
mitigasi tersebut telah dilaksanakan di beberapa situs. Keberlanjutan jangka
panjang dari energi panas bumi telah dibuktikan di lapangan Lardarello di
Italia sejak 1913, di lapangan Wairakei di Selandia Baru sejak 1958, [47] dan
pada Bidang geyser di California sejak tahun 1960 [48]
Generasi Listrik di Poihipi, Selandia Baru.
Generasi Listrik di Ohaaki, Selandia Baru.
Generasi Listrik di Wairakei, Selandia Baru.
Jatuh produksi listrik dapat ditingkatkan melalui
pengeboran lubang bor tambahan pasokan, pada Poihipi dan Ohaaki. Pembangkit
listrik Wairakei sudah berjalan lebih lama, dengan unit pertama yang ditugaskan
pada November 1958, dan mencapai puncaknya generasi dari 173MW pada tahun 1965,
tapi sudah pasokan tekanan tinggi uap goyah, pada tahun 1982 yang derated
tekanan menengah dan yang 157MW stasiun mengelola. Sekitar awal abad ke-21 itu
mengelola sekitar 150MW, maka pada tahun 2005 dua sistem isopentana 8MW ditambahkan,
meningkatkan output stasiun sekitar 14MW. Data tidak tersedia lengkap, yang
hilang karena kembali organisasi. Satu seperti reorganisasi pada tahun 1996
menyebabkan tidak adanya data awal untuk Poihipi (mulai 1996), dan kesenjangan
dalam 1996/7 untuk Wairakei dan Ohaaki; Data setengah jam untuk Ohaaki ini
beberapa bulan pertama operasi juga hilang, serta untuk sebagian besar sejarah
Wairakei ini.
Efek lingkungan [sunting]
Pembangkit listrik panas bumi di Filipina
Krafla Station Panas Bumi di timur laut Islandia
Cairan yang diambil dari bumi dalam membawa campuran gas,
terutama karbon dioksida (CO
2), hidrogen sulfida (H
2S), metana (CH
4) dan amonia (NH
3). Polutan ini berkontribusi terhadap pemanasan global,
hujan asam, dan bau berbahaya jika dilepaskan. Ada tanaman listrik panas bumi
memancarkan rata-rata 122 kilogram (269 lb) dari CO
2 per megawatt jam (MW · h) listrik, sebagian kecil dari
intensitas emisi bahan bakar fosil tanaman konvensional. [49] Tanaman yang
mengalami tingkat tinggi asam dan bahan kimia yang mudah menguap biasanya
dilengkapi dengan sistem kontrol emisi untuk mengurangi knalpot.
Selain gas-gas terlarut, air panas dari sumber panas bumi
dapat memegang dalam larutan jumlah jejak unsur-unsur beracun seperti merkuri,
arsenik, boron, dan antimon. [50] Bahan kimia ini mengendap sebagai air dingin,
dan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika dirilis. Praktek modern suntik
cairan panas bumi didinginkan kembali ke bumi untuk merangsang produksi
memiliki manfaat sisi mengurangi risiko lingkungan ini.
Sistem pemanas panas bumi langsung berisi pompa dan
kompresor, yang dapat mengkonsumsi energi dari sumber polusi. Beban parasit ini
biasanya sebagian kecil dari output panas, sehingga selalu kurang polusi dari
pemanasan listrik. Namun, jika listrik dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar
fosil, maka emisi bersih pemanasan panas bumi mungkin sebanding dengan langsung
membakar bahan bakar untuk panas. Sebagai contoh, pompa panas bumi didukung
oleh listrik dari siklus pabrik gas alam gabungan akan menghasilkan sekitar
sebagai banyak polusi sebagai gas alam kondensasi tungku dengan ukuran yang
sama. [33] Oleh karena itu nilai lingkungan aplikasi pemanasan panas bumi
langsung sangat tergantung pada intensitas emisi dari jaringan listrik
tetangga.
Pembangunan pabrik dapat mempengaruhi stabilitas tanah.
Subsidence telah terjadi di bidang Wairakei di Selandia Baru. [12] Dalam
Staufen im Breisgau, Jerman, pengangkatan tektonik terjadi sebaliknya, karena
lapisan anhidrit sebelumnya terisolasi datang di kontak dengan air dan berubah
menjadi gypsum, dua kali lipat volume. [51] [52] [53] sistem panas bumi dapat
memicu gempa bumi ditingkatkan sebagai bagian dari rekah hidrolik. Proyek di
Basel, Swiss diskors karena lebih dari 10.000 kejadian gempa berukuran sampai
3,4 pada Skala Richter terjadi selama 6 hari pertama injeksi air. [54]
Geothermal memiliki tanah dan air tawar persyaratan
minimal. Tanaman panas bumi menggunakan 3,5 kilometer persegi (1,4 mil persegi)
per gigawatt produksi listrik (bukan kapasitas) versus 32 kilometer persegi (12
sq mi) dan 12 kilometer persegi (4,6 mil persegi) fasilitas batubara dan angin
masing-masing. [12] Mereka menggunakan 20 liter (5.3 US gal) air tawar per MW ·
h dibandingkan lebih dari 1.000 liter (260 US gal) per MW · [12] jam untuk
nuklir, batubara, atau minyak.
Kerangka hukum [sunting]
Beberapa masalah hukum yang ditimbulkan oleh sumber daya
energi panas bumi meliputi pertanyaan kepemilikan dan alokasi sumber daya,
pemberian izin eksplorasi, eksploitasi hak, royalti, dan sejauh mana isu-isu
energi panas bumi telah diakui dalam perencanaan dan hukum lingkungan yang ada.
Lain pertanyaan keprihatinan tumpang tindih antara panas bumi dan mineral atau
rumah-rumah petak minyak bumi. Masalah yang lebih luas menyangkut sejauh mana
kerangka hukum dorongan membantu energi terbarukan dalam mendorong inovasi
industri panas bumi dan pengembangan.
energi surya
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Halaman semi dilindungi
Untuk jurnal akademik, lihat Solar Energy (jurnal).
Bagian dari 354 MW SEG kompleks surya di San Bernardino
County utara, California, USA
Energi matahari adalah cahaya cerah dan panas dari
matahari dimanfaatkan menggunakan berbagai teknologi yang terus berkembang
seperti pemanasan matahari, photovoltaic surya, listrik panas matahari,
arsitektur surya dan fotosintesis buatan. [1] [2]
Teknologi surya secara luas dicirikan sebagai baik pasif
surya solar atau aktif, tergantung pada cara mereka menangkap, mengubah dan
mendistribusikan energi surya. Teknik surya aktif termasuk penggunaan panel
fotovoltaik dan kolektor panas matahari untuk memanfaatkan energi. Teknik surya
pasif mencakup orientasi bangunan dengan Matahari, memilih bahan dengan sifat
yang menguntungkan massa termal atau cahaya menyebar, dan merancang ruang yang
secara alami mengalirkan air.
Pada tahun 2011, Badan Energi Internasional mengatakan
bahwa "perkembangan terjangkau, tak habis-habisnya dan bersih teknologi
energi matahari akan memiliki manfaat jangka panjang yang besar. Ini akan
meningkatkan keamanan energi negara melalui ketergantungan pada sumber daya
adat, tak habis-habisnya dan sebagian besar impor-independen, meningkatkan
keberlanjutan, mengurangi polusi, menurunkan biaya mitigasi perubahan iklim,
dan menjaga harga bahan bakar fosil yang lebih rendah daripada yang keuntungan
ini bersifat global, sehingga ongkos tambahan insentif untuk penyebaran awal
harus dipertimbangkan investasi belajar,.. mereka harus bijaksana menghabiskan
dan perlu dibagikan secara luas ". [1]
energi terbarukan
Biofuel Biomassa Panas Bumi PLTA Energi surya Tidal daya
Gelombang daya listrik tenaga angin
Topik oleh negara
v t e
Isi [hide]
1 Energi dari Matahari
2 adaptasi komersial Awal
3 Aplikasi teknologi surya
3.1 Arsitektur dan perencanaan kota
3.2 Pertanian dan hortikultura
3.3 Transportasi dan pengintaian
3,4 Surya termal
Pemanasan 3.4.1 Air
3.4.2 Pemanasan, pendinginan dan ventilasi
Pengobatan 3.4.3 Air
3.4.4 Proses panas
3.4.5 memasak
Produksi 3,5 Listrik
3.5.1 tenaga surya terkonsentrasi
3.5.2 Fotovoltaik
3.5.3 Lainnya
Produksi 3,6 Fuel
4 metode penyimpanan Energi
5 Pengembangan, penyebaran dan ekonomi
6 Standar ISO
7 Lihat juga
8 Catatan
9 Referensi
10 Pranala luar
Energi dari Matahari
Artikel utama: insolation dan radiasi surya
Sekitar setengah energi matahari yang masuk mencapai
permukaan bumi.
Bumi menerima 174 petawatts (PW) radiasi matahari yang
masuk (insolation) di bagian atas atmosfer. [3] Sekitar 30% dipantulkan kembali
ke angkasa sedangkan sisanya diserap oleh awan, lautan dan daratan. Spektrum
cahaya matahari di permukaan bumi sebagian besar tersebar di seluruh rentang
tampak dan inframerah-dekat dengan bagian kecil di dekat-ultraviolet. [4]
Bumi permukaan tanah, lautan dan atmosfer menyerap
radiasi matahari, dan ini menimbulkan suhu mereka. Udara hangat berisi air
menguap dari lautan meningkat, menyebabkan sirkulasi atmosfer atau konveksi.
Ketika udara mencapai ketinggian tinggi, di mana suhu rendah, uap air mengembun
menjadi awan, yang hujan ke permukaan bumi, menyelesaikan siklus air. Panas
laten kondensasi air menguatkan konveksi, memproduksi fenomena atmosfer seperti
angin, badai dan anti-siklon. [5] Sunlight diserap oleh lautan dan daratan
membuat permukaan pada suhu rata-rata 14 ° C. [6] Oleh fotosintesis tanaman
hijau mengubah energi matahari menjadi energi kimia, yang menghasilkan makanan,
kayu dan biomassa dari bahan bakar fosil yang berasal. [7]
Surya fluks Tahunan & Konsumsi Energi Manusia
Surya 3.850.000 EJ [8]
Angin 2.250 EJ [9]
Potensi Biomassa ~ 200 EJ [10]
Penggunaan energi primer (2010) 539 EJ [11]
Listrik (2010) ~ 67 EJ [12]
1 Exajoule (EJ) adalah 1.018 Joule atau 278 miliar
kilowatt-jam (kW · h).
Total energi surya yang diserap oleh atmosfer bumi,
lautan dan daratan sekitar 3.850.000 exajoules (EJ) per tahun. [8] Pada tahun
2002, ini lebih banyak energi dalam satu jam daripada dunia yang digunakan
dalam satu tahun. [13] [14] fotosintesis menangkap sekitar 3.000 EJ per tahun
dalam biomassa. [15] potensi teknis yang tersedia dari biomassa adalah 100-300
EJ / tahun. [10] jumlah energi matahari yang mencapai permukaan planet ini
begitu luas bahwa dalam satu tahun itu adalah sekitar dua kali lipat akan pernah
diperoleh dari semua sumber daya bumi yang tidak terbarukan batubara, minyak,
gas alam, dan ditambang uranium gabungan, [16]
Energi surya dapat dimanfaatkan pada tingkat yang berbeda
di seluruh dunia, sebagian besar tergantung pada jarak dari khatulistiwa. [17]
Adaptasi komersial Awal
Sebuah gambar 1917 paten untuk parabola melalui sistem
energi surya Shuman ini
Pada tahun 1897, Frank Shuman, penemu Amerika Serikat,
insinyur dan perintis energi surya membangun sebuah mesin solar demonstrasi kecil
yang bekerja dengan mencerminkan energi matahari ke kotak persegi diisi dengan
eter, yang memiliki titik didih lebih rendah dari air, dan dilengkapi internal
dengan pipa hitam yang pada gilirannya didukung mesin uap. Pada tahun 1908
Shuman membentuk Sun Power Company dengan maksud membangun pembangkit listrik
tenaga surya yang lebih besar. Dia, bersama dengan penasihat teknisnya A.S.E.
Ackermann dan fisikawan Inggris Sir Charles Vernon Boys, [18] mengembangkan
sistem yang lebih baik menggunakan cermin untuk mencerminkan energi surya pada
kotak kolektor, meningkatkan kapasitas pemanasan sejauh air yang sekarang bisa
digunakan sebagai pengganti eter. Shuman kemudian membangun sebuah mesin uap
skala penuh didukung oleh air tekanan rendah, memungkinkan dia untuk mematenkan
seluruh sistem mesin solar tahun 1912.
Shuman dibangun pertama surya di dunia stasiun pembangkit
listrik thermal di Maadi, Mesir antara 1912 dan 1913 tanaman Shuman yang
digunakan palung parabolik untuk daya 45-52 kilowatt (HP 60-70) mesin yang
memompa lebih dari 22.000 liter air per menit dari sungai Nil River ke ladang
kapas yang berdekatan. Meskipun pecahnya Perang Dunia I dan penemuan minyak
murah pada 1930-an berkecil kemajuan energi surya, visi dan dasar desain Shuman
yang dibangkitkan pada tahun 1970 dengan gelombang baru yang menarik dalam
energi panas matahari. [19] Pada tahun 1916 Shuman dikutip di media advokasi
pemanfaatan energi surya, mengatakan:
Kami telah membuktikan keuntungan komersial kekuasaan
matahari di daerah tropis dan telah lebih khusus membuktikan bahwa setelah toko
kami minyak dan batubara habis umat manusia dapat menerima kekuasaan tak
terbatas dari sinar matahari.
-Frank Shuman, New York Times, 2 Juli 1916 [20]
Aplikasi teknologi surya
Rata insolation menunjukkan luas lahan (titik-titik hitam
kecil) diperlukan untuk mengganti pasokan energi primer dunia dengan listrik
tenaga surya (18 TW adalah 568 Exajoule, EJ, per tahun). Insolation bagi
kebanyakan orang adalah 150-300 W / m2 atau 3,5-7,0 kWh / m2 / hari.
Energi surya mengacu terutama untuk penggunaan radiasi
surya untuk tujuan praktis. Namun, semua energi terbarukan, selain panas bumi
dan pasang surut, memperoleh energi mereka dari matahari.
Teknologi surya secara luas dicirikan sebagai baik pasif
atau aktif, tergantung pada cara mereka menangkap, mengubah dan
mendistribusikan sinar matahari. Teknik surya aktif menggunakan panel
fotovoltaik, pompa, dan penggemar untuk mengubah sinar matahari menjadi output
yang berguna. Teknik surya pasif termasuk memilih bahan dengan sifat termal
menguntungkan, merancang ruang yang secara alami sirkulasi udara, dan referensi
posisi bangunan untuk Matahari Teknologi surya aktif meningkatkan pasokan
energi dan dianggap teknologi sisi penawaran, sedangkan teknologi surya pasif
mengurangi kebutuhan akan sumber daya alternatif dan umumnya dianggap teknologi
sisi permintaan. [21]
Arsitektur dan perencanaan kota
Artikel utama: Pasif desain bangunan surya dan pulau
panas perkotaan
Darmstadt University of Technology di Jerman memenangkan
2007 Solar Decathlon di Washington, DC dengan rumah ini pasif yang dirancang
khusus untuk iklim subtropis lembab dan panas. [22]
Sinar matahari telah mempengaruhi desain bangunan sejak
awal sejarah arsitektur. Metode arsitektur dan perencanaan kota surya [23]
Lanjutan pertama kali digunakan oleh orang Yunani dan Cina, yang berorientasi
bangunan mereka menuju selatan untuk memberikan cahaya dan kehangatan. [24]
Fitur umum dari arsitektur surya pasif orientasi relatif
terhadap matahari, proporsi kompak (rendah luas permukaan terhadap volume),
shading selektif (overhang) dan massa termal. [23] Bila fitur ini disesuaikan
dengan iklim setempat dan lingkungan mereka dapat menghasilkan ruang remang
yang tetap di kisaran suhu yang nyaman. Socrates 'Megaron House adalah contoh
klasik dari desain surya pasif. [23] [25] peralatan surya aktif seperti
Pendekatan terbaru untuk model komputer menggunakan desain surya mengikat
pencahayaan, pemanasan dan ventilasi sistem bersama-sama surya dalam paket
desain surya yang terintegrasi. pompa, kipas angin dan jendela switchable dapat
melengkapi desain pasif dan meningkatkan kinerja sistem.
Pulau panas perkotaan (UHI) adalah daerah metropolitan
dengan suhu lebih tinggi dari lingkungan sekitarnya. Suhu yang lebih tinggi
adalah hasil dari peningkatan penyerapan cahaya matahari oleh bahan perkotaan
seperti aspal dan beton, yang memiliki albedo yang lebih rendah dan kapasitas
panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan lingkungan alam. Sebuah metode
sederhana menangkal efek UHI adalah untuk melukis bangunan dan jalan putih dan
menanam pohon. Menggunakan metode ini, program "komunitas keren"
hipotetis di Los Angeles telah memproyeksikan bahwa temperatur perkotaan dapat
dikurangi sekitar 3 ° C dengan perkiraan biaya sebesar US $ 1 miliar,
memberitahukan secara estimasi manfaat tahunan sebesar US $ 530 juta dari
pengurangan AC biaya dan tabungan kesehatan. [26]
Pertanian dan hortikultura
Rumah kaca seperti ini di Westland kotamadya Belanda
menanam sayuran, buah-buahan dan bunga.
Pertanian dan hortikultura berusaha untuk mengoptimalkan
penangkapan energi matahari untuk mengoptimalkan produktivitas tanaman. Teknik
seperti siklus penanaman waktunya, orientasi baris disesuaikan, ketinggian
terhuyung antara baris dan pencampuran varietas tanaman dapat meningkatkan
hasil panen. [27] [28] Sementara sinar matahari umumnya dianggap sebagai sumber
daya berlimpah, pengecualian menyoroti pentingnya energi matahari untuk
pertanian. Selama musim pendek tumbuh dari Little Ice Age, petani Perancis dan
Inggris digunakan dinding buah untuk memaksimalkan pengumpulan energi surya.
Dinding ini bertindak sebagai massa termal dan dipercepat pematangan dengan
menjaga tanaman hangat. Dinding buah Awal dibangun tegak lurus ke tanah dan
menghadap ke selatan, tapi seiring waktu, dinding miring dikembangkan untuk
membuat lebih baik menggunakan sinar matahari. Pada 1699, Nicolas Fatio de
Duillier bahkan menyarankan menggunakan mekanisme pelacakan yang dapat poros
mengikuti Matahari [29] [30 Aplikasi energi surya di pertanian selain menanam
tanaman meliputi memompa air, pengeringan tanaman, merenung ayam dan
pengeringan kotoran ayam. ] [31] baru-baru ini teknologi telah dipeluk oleh
Vinters, yang menggunakan energi yang dihasilkan oleh panel surya untuk menekan
daya anggur. [32]
Rumah kaca mengkonversi cahaya matahari menjadi panas,
memungkinkan produksi sepanjang tahun dan pertumbuhan (dalam lingkungan
tertutup) tanaman khusus dan tanaman lainnya tidak alami cocok untuk iklim
setempat. Rumah kaca Primitif pertama kali digunakan selama zaman Romawi untuk
menghasilkan mentimun sepanjang tahun untuk kaisar Romawi Tiberius. [33] rumah
kaca modern pertama dibangun di Eropa pada abad ke-16 untuk menjaga tanaman
eksotis dibawa kembali dari eksplorasi luar negeri. [34] Rumah Kaca tetap
bagian penting dari hortikultura saat ini, dan bahan plastik transparan juga
telah digunakan untuk efek yang sama dalam polytunnels dan baris selimut.
Transportasi dan pengintaian
Artikel utama: Surya kendaraan, Solar bermuatan
kendaraan, perahu listrik dan Surya balon
Australia menjadi tuan rumah World Solar Challenge di
mana mobil surya seperti ras Nuna3 melalui 3.021 km (1.877 mil) saja dari
Darwin ke Adelaide.
Pengembangan mobil bertenaga surya telah menjadi tujuan
rekayasa sejak tahun 1980-an. The World Solar Challenge adalah perlombaan mobil
bertenaga surya dua tahunan, di mana tim dari universitas dan perusahaan
bersaing lebih dari 3.021 kilometer (1.877 mil) di Australia tengah dari Darwin
ke Adelaide. Pada tahun 1987, ketika didirikan, kecepatan rata-rata pemenang
adalah 67 kilometer per jam (42 mph) dan pada tahun 2007 kecepatan rata-rata
pemenang telah meningkat menjadi 90,87 kilometer per jam (56,46 mph). [35]
Amerika Utara Solar Challenge dan Afrika Selatan direncanakan solar Challenge
adalah kompetisi yang sebanding yang mencerminkan suatu kepentingan
internasional dalam rekayasa dan pengembangan kendaraan bertenaga surya. [36]
[37]
Beberapa kendaraan menggunakan panel surya untuk daya
tambahan, seperti untuk AC, untuk menjaga dingin interior, sehingga mengurangi
konsumsi bahan bakar. [38] [39]
Pada tahun 1975, pertama kapal tenaga surya praktis
dibangun di Inggris. [40] Pada tahun 1995, kapal penumpang yang dilengkapi
dengan panel PV mulai muncul dan sekarang digunakan secara ekstensif. [41] Pada
tahun 1996, Kenichi Horie membuat pertama persimpangan bertenaga surya dari
Samudra Pasifik , dan catamaran sun21 membuat pertama persimpangan bertenaga
surya dari Samudera Atlantik pada musim dingin 2006-2007. [42] Ada rencana
untuk mengelilingi dunia pada tahun 2010 [43]
Helios UAV dalam penerbangan bertenaga surya.
Pada tahun 1974, tak berawak pesawat AstroFlight Sunrise
membuat penerbangan surya pertama. Pada tanggal 29 April 1979, Solar Riser
membuat penerbangan pertama pada seorang pria bertenaga surya, yang
dikendalikan sepenuhnya, membawa mesin terbang, mencapai ketinggian 40 kaki (12
m). Pada tahun 1980, Gossamer Penguin membuat penerbangan dipiloti pertama
didukung sepenuhnya oleh photovoltaics. Ini segera diikuti oleh Challenger
Surya yang menyeberangi Selat Inggris pada bulan Juli 1981 Pada tahun 1990 Eric
Scott Raymond di 21 hop terbang dari California ke North Carolina menggunakan
tenaga surya. [44] Perkembangan kemudian berbalik kembali ke kendaraan udara
tak berawak (UAV) dengan Pathfinder (1997) dan desain berikutnya, yang
berpuncak pada Helios yang membuat rekor ketinggian untuk pesawat non-roket di
29.524 meter (96.864 kaki) pada tahun 2001 [45] The Zephyr, yang dikembangkan
oleh BAE Systems, adalah yang terbaru dalam garis penerbangan memecahkan rekor
pesawat surya, membuat penerbangan 54 jam pada tahun 2007, dan bulan-panjang dibayangkan
pada tahun 2010 [46]
Sebuah balon surya adalah balon hitam yang diisi dengan
udara biasa. Sebagai sinar matahari bersinar di balon, udara di dalam
dipanaskan dan memperluas menyebabkan kekuatan daya apung ke atas, seperti
balon udara panas artifisial dipanaskan. Beberapa balon surya cukup besar untuk
penerbangan manusia, namun penggunaan umumnya terbatas pada pasar mainan
sebagai permukaan-area dengan rasio payload-berat relatif tinggi. [47]
panas matahari
Artikel utama: Energi panas matahari
Surya teknologi termal dapat digunakan untuk memanaskan
air, pemanas ruangan, ruang pendingin dan pembangkit panas proses. [48]
pemanas air
Artikel utama: air panas Solar dan Surya combisystem
Pemanas air matahari menghadap Matahari untuk
memaksimalkan keuntungan.
Surya sistem air panas menggunakan sinar matahari untuk
memanaskan air. Dalam lintang geografis rendah (di bawah 40 derajat) 60-70%
dari penggunaan air panas domestik dengan suhu sampai 60 ° C dapat diberikan
oleh sistem pemanas matahari. [49] kolektor tabung Jenis yang paling umum dari
pemanas air surya dievakuasi (44%) dan mengkilap kolektor pelat datar (34%)
umumnya digunakan untuk air panas domestik; dan kolektor plastik tanpa glasir
(21%) digunakan terutama untuk memanaskan kolam renang. [50]
Pada tahun 2007, total kapasitas terpasang sistem air
panas surya adalah sekitar 154 GW. [51] Cina adalah pemimpin dunia dalam
penyebaran mereka dengan 70 GW dipasang pada tahun 2006 dan tujuan jangka
panjang dari 210 GW pada tahun 2020 [52] Israel dan Siprus adalah pemimpin per
kapita dalam penggunaan sistem air panas surya dengan lebih dari 90% rumah
menggunakan mereka. [53] di Amerika Serikat, Kanada dan Australia pemanasan
kolam renang adalah aplikasi dominan air panas surya dengan diinstal kapasitas
18 GW pada tahun 2005 [21]
Pemanasan, pendinginan dan ventilasi
Artikel utama: Surya pemanas, massa Thermal, Solar
cerobong asap dan AC Surya
Surya Rumah # 1 dari Massachusetts Institute of
Technology di Amerika Serikat, yang dibangun pada tahun 1939, digunakan Musiman
penyimpanan energi panas untuk pemanasan sepanjang tahun.
Di Amerika Serikat, pemanasan, ventilasi dan pendingin
udara (HVAC) sistem account untuk 30% (4.65 EJ) dari energi yang digunakan pada
bangunan komersial dan hampir 50% (10,1 EJ) dari energi yang digunakan pada
bangunan perumahan. [54] [55] Surya pemanasan, pendinginan dan ventilasi
teknologi dapat digunakan untuk mengimbangi sebagian dari energi ini.
Massa termal adalah setiap bahan yang dapat digunakan
untuk menyimpan panas-panas dari Matahari dalam kasus energi surya. Bahan massa
termal umum termasuk batu, semen dan air. Secara historis mereka telah
digunakan dalam iklim kering atau daerah beriklim hangat untuk menjaga bangunan
dingin dengan menyerap energi matahari pada siang hari dan memancarkan panas
yang tersimpan ke atmosfer dingin di malam hari. Namun mereka dapat digunakan
di daerah beriklim dingin untuk menjaga kehangatan juga. Ukuran dan penempatan
massa termal tergantung pada beberapa faktor seperti kondisi iklim, pencahayaan
dan bayangan. Ketika digabungkan dengan benar, massa termal mempertahankan suhu
ruang dalam berbagai nyaman dan mengurangi kebutuhan untuk pemanasan tambahan
dan peralatan pendingin. [56]
Sebuah cerobong asap solar (atau cerobong termal, dalam
konteks ini) adalah pasif sistem ventilasi surya terdiri dari poros vertikal
yang menghubungkan interior dan eksterior bangunan. Sebagai cerobong
menghangat, udara di dalam dipanaskan menyebabkan updraft yang menarik udara
melalui gedung. Kinerja dapat ditingkatkan dengan menggunakan kaca dan bahan
massa termal [57] dengan cara yang meniru rumah kaca.
Pohon gugur dan tanaman telah dipromosikan sebagai cara
untuk membatasi pemanasan matahari dan pendinginan. Ketika ditanam di sisi
selatan bangunan di belahan bumi utara atau sisi utara di belahan bumi selatan,
daun-daunnya memberikan keteduhan selama musim panas, sedangkan kaki telanjang
memungkinkan cahaya untuk lulus selama musim dingin. [58] Sejak telanjang,
pohon berdaun warna 1/3 untuk 1/2 dari insiden radiasi matahari, ada
keseimbangan antara manfaat shading musim panas dan hilangnya sesuai dari
pemanasan musim dingin. [59] Dalam iklim dengan beban pemanasan yang
signifikan, daun pohon tidak boleh ditanam di Equator itu menghadapi sisi
bangunan karena mereka akan mengganggu musim dingin ketersediaan solar. Mereka
bisa, bagaimanapun, digunakan di sebelah timur dan barat sisi untuk memberikan
tingkat shading musim panas tanpa lumayan mempengaruhi musim dingin mendapatkan
solar. [60]
pengolahan air
Artikel utama: Surya masih, Solar desinfeksi air, Solar
desalinasi dan Solar Powered Desalinasi Satuan
Desinfeksi air surya di Indonesia
Skala kecil bertenaga pengolahan limbah solar.
Surya distilasi dapat digunakan untuk membuat garam atau
payau minum air. Contoh pertama yang tercatat dari ini oleh alkemis Arab abad
ke-16. [61] Sebuah proyek distilasi surya berskala besar pertama kali dibangun
pada tahun 1872 di kota pertambangan Chili Las Salinas. [62] Pabrik, yang
memiliki area pengumpulan surya 4.700 m2, bisa memproduksi hingga 22.700 L per
hari dan beroperasi selama 40 tahun. [62] masih sendiri desain mencakup satu
lereng, ganda-lereng (atau jenis rumah kaca), vertikal, kerucut, penyerap terbalik,
multi-sumbu, dan beberapa efek. [61] stills ini dapat beroperasi di pasif,
aktif, atau hybrid mode. Stills dua kemiringan ini adalah rute paling ekonomis
untuk keperluan rumah tangga desentralisasi, sementara beberapa unit efek aktif
lebih cocok untuk aplikasi skala besar. [61]
Air surya desinfeksi (SODIS) melibatkan mengekspos berisi
air plastik polietilen tereftalat (PET) botol sinar matahari selama beberapa
jam. [63] kali Exposure bervariasi tergantung pada cuaca dan iklim dari minimal
enam jam untuk dua hari selama kondisi penuh mendung. [64] Hal ini
direkomendasikan oleh World Health Organization sebagai metode yang layak untuk
pengolahan air rumah tangga dan penyimpanan yang aman. [65] Lebih dari dua juta
orang di negara berkembang menggunakan metode ini untuk air minum sehari-hari.
[64]
Energi surya dapat digunakan di kolam stabilisasi air
untuk mengolah air limbah tanpa bahan kimia atau listrik. Keuntungan lingkungan
lebih lanjut adalah bahwa ganggang tumbuh di kolam tersebut dan mengkonsumsi
karbon dioksida dalam fotosintesis, meskipun ganggang dapat menghasilkan bahan
kimia beracun yang membuat air tidak dapat digunakan. [66] [67]
proses panas
Artikel utama: Surya kolam, Salt penguapan kolam dan
Surya tungku
Teknologi berkonsentrasi surya seperti parabola, melalui
dan Scheffler reflektor dapat memberikan panas proses untuk aplikasi komersial
dan industri. Sistem komersial pertama adalah Solar Proyek Energi Jumlah (STEP)
di Shenandoah, Georgia, Amerika Serikat di mana bidang 114 piring parabola yang
tersedia 50% dari pemanasan proses, AC dan kebutuhan listrik untuk pabrik
pakaian. Sistem kogenerasi grid-connected ini tersedia 400 kW listrik ditambah
energi panas dalam bentuk 401 kW uap dan 468 kW air dingin, dan memiliki beban
puncak penyimpanan panas satu jam. [68]
Kolam Penguapan adalah kolam dangkal yang berkonsentrasi
padatan terlarut melalui penguapan. Penggunaan kolam penguapan untuk
mendapatkan garam dari air laut adalah salah satu aplikasi tertua dari energi
surya. Menggunakan modern termasuk berkonsentrasi solusi air garam digunakan di
pertambangan resapan dan menghapus padatan terlarut dari aliran limbah. [69]
Pakaian baris, clotheshorses, dan pakaian rak pakaian
kering melalui penguapan oleh angin dan sinar matahari tanpa mengkonsumsi
listrik atau gas. Di beberapa negara bagian undang-undang Amerika Serikat
melindungi "hak untuk kering" pakaian. [70]
Kolektor terjadi tanpa glasir (UTC) dilubangi dinding
menghadap matahari digunakan untuk pemanasan awal ventilasi udara. UTCs dapat
menaikkan suhu udara yang masuk hingga 22 ° C dan memberikan suhu outlet 45-60
° C. [71] Payback period singkat kolektor terjadi (3 hingga 12 tahun) membuat
mereka lebih hemat biaya alternatif dari koleksi mengkilap [71] pada 2003,
lebih dari 80 sistem dengan daerah kolektor gabungan dari 35.000 m2 telah
dipasang sistem. seluruh dunia, termasuk 860 m2 kolektor di Kosta Rika
digunakan untuk mengeringkan biji kopi dan 1.300 m2 kolektor di Coimbatore,
India digunakan untuk pengeringan marigold. [31]
memasak
Artikel utama: Surya cooker
The Solar Bowl di Auroville, India, berkonsentrasi sinar
matahari pada penerima bergerak untuk menghasilkan uap untuk memasak.
Kompor surya menggunakan sinar matahari untuk memasak,
pengeringan dan pasteurisasi. Mereka dapat dikelompokkan menjadi tiga
kategori:. Kompor kotak, kompor panel dan kompor reflektor [72] The kompor
surya paling sederhana adalah kompor kotak pertama dibangun oleh Horace de
Saussure pada tahun 1767. [73] Sebuah kotak cooker dasar terdiri dari wadah
terisolasi dengan tutup transparan. Hal ini dapat digunakan secara efektif
dengan langit mendung dan sebagian biasanya akan mencapai suhu 90-150 ° C. [74]
kompor Panel menggunakan panel reflektif untuk mengarahkan sinar matahari ke
wadah terisolasi dan mencapai temperatur sebanding dengan kotak kompor. Kompor
reflektor menggunakan berbagai geometri berkonsentrasi (piring, melalui, cermin
Fresnel) untuk memfokuskan cahaya pada wadah memasak. Kompor ini mencapai suhu
315 ° C dan di atas tetapi membutuhkan cahaya langsung untuk berfungsi dengan
baik dan harus direposisi untuk melacak Matahari [75]
produksi listrik
View of Ivanpah Tata Surya Pembangkit Listrik dari Yates
Well Road, San Bernardino County, California. The Clark Mountain Range dapat
dilihat di kejauhan.
Artikel utama: Tenaga surya
Tenaga surya adalah konversi sinar matahari menjadi
listrik, baik secara langsung menggunakan photovoltaics (PV), atau tidak
langsung dengan menggunakan tenaga surya terkonsentrasi (CSP). Sistem CSP
menggunakan lensa atau cermin dan sistem pelacakan untuk fokus area besar sinar
matahari menjadi sinar kecil. PV mengkonversi cahaya menjadi arus listrik
dengan menggunakan efek fotolistrik.
Tanaman CSP komersial pertama kali dikembangkan pada
1980-an. Sejak tahun 1985 akhirnya 354 MW Segs instalasi CSP, di Gurun Mojave
California, adalah pembangkit listrik tenaga surya terbesar di dunia. Tanaman
CSP besar lainnya termasuk 150 MW Solnova Station Solar Power dan 100 MW
Andasol stasiun tenaga surya, baik di Spanyol. The 250 MW Agua Caliente Proyek
Solar, di Amerika Serikat, dan 221 MW Charanka Solar Park di India, tanaman
fotovoltaik terbesar di dunia. Proyek surya melebihi 1 GW sedang dikembangkan,
tetapi sebagian besar photovoltaics dikerahkan dalam array atap kecil kurang
dari 5 kW, yang jaringan terhubung menggunakan metering bersih dan / atau
feed-in tarif. [76]
Tenaga surya terkonsentrasi
Lihat juga: tenaga surya Konsentrat
Berkonsentrasi Solar Power (CSP) sistem menggunakan lensa
atau cermin dan sistem pelacakan untuk fokus area besar sinar matahari menjadi
sinar kecil. Panas terkonsentrasi ini kemudian digunakan sebagai sumber panas
untuk pembangkit listrik konvensional. Berbagai teknologi berkonsentrasi ada;
yang paling maju adalah melalui parabola, berkonsentrasi linear fresnel
reflektor, hidangan Stirling dan menara tenaga surya. Berbagai teknik digunakan
untuk melacak matahari dan memfokuskan cahaya. Dalam semua sistem ini fluida
kerja dipanaskan oleh sinar matahari terkonsentrasi, dan kemudian digunakan
untuk pembangkit listrik atau penyimpanan energi. [77]
Fotovoltaik
Bagian dari Senftenberg Solarpark, pembangkit listrik
tenaga surya fotovoltaik terletak di bekas daerah pertambangan terbuka dekat
kota Senftenberg, di Jerman Timur. 78 MW Tahap 1 dari pabrik itu selesai dalam
waktu tiga bulan.
Kompilasi NREL efisiensi sel surya penelitian terbaik
dari 1976 untuk menyajikan
Artikel utama: Fotovoltaik
Sebuah sel surya, atau sel photovoltaic (PV), adalah
perangkat yang mengkonversi cahaya menjadi arus listrik dengan menggunakan efek
fotolistrik. Sel surya pertama dibangun oleh Charles Fritts pada 1880-an. [78]
Pada tahun 1931 seorang insinyur Jerman, Dr Bruno Lange, mengembangkan sel
menggunakan selenide perak di tempat tembaga oksida foto. [79] Meskipun sel-sel
prototipe selenium dikonversi kurang dari 1% dari insiden cahaya menjadi
listrik, baik Ernst Werner von Siemens dan James Clerk Maxwell mengakui
pentingnya penemuan ini. [80] Setelah karya Russell Ohl pada 1940-an, peneliti
Gerald Pearson, Calvin Fuller dan Daryl Chapin menciptakan surya silikon sel
pada tahun 1954 [81] sel-sel surya awal biaya 286 USD / watt dan mencapai
efisiensi dari 4,5-6%. [82] pada 2012 efisiensi yang tersedia melebihi 20% dan
efisiensi maksimum photovoltaics penelitian lebih dari 40%. [83]
Lainnya
Selain tenaga surya terkonsentrasi dan photovoltaics, ada
beberapa teknik lain yang digunakan untuk menghasilkan listrik menggunakan
tenaga surya. Ini termasuk:
Dye-sensitized solar cells,
Konsentrator surya bercahaya (sejenis photovoltaics
terkonsentrasi atau teknologi CPV),
Sel surya BioHybrid,
Foton Peningkatan sistem Emisi termionik [84]
produksi bahan bakar
Artikel utama: bahan kimia Solar, bahan bakar Solar dan
fotosintesis buatan
Proses kimia surya menggunakan energi matahari untuk
mendorong reaksi kimia. Proses ini mengimbangi energi yang lain akan datang
dari sumber bahan bakar fosil dan juga dapat mengubah energi matahari menjadi
bahan bakar dapat disimpan dan diangkut. Surya diinduksi reaksi kimia dapat
dibagi menjadi termokimia atau fotokimia. [85] Berbagai bahan bakar dapat
dihasilkan oleh fotosintesis buatan. [86] The multielectron kimia katalis yang
terlibat dalam pembuatan bahan bakar berbasis karbon (seperti metanol) dari
pengurangan karbon dioksida menantang; alternatif yang layak adalah produksi
hidrogen dari proton, meskipun penggunaan air sebagai sumber elektron (sebagai
tanaman lakukan) membutuhkan menguasai oksidasi multielectron dari dua molekul
air untuk molekul oksigen. [87] Beberapa dibayangkan bekerja tanaman bahan
bakar solar di daerah metropolitan pesisir oleh 2050- pemisahan air laut
menyediakan hidrogen yang akan dijalankan melalui sel bahan bakar pembangkit tenaga
listrik yang berdekatan dan air murni dengan produk pergi langsung ke sistem
air kota. [88] visi lain melibatkan semua struktur manusia yang meliputi
permukaan bumi (yaitu, jalan, kendaraan dan bangunan) melakukan fotosintesis
lebih efisien dibandingkan tanaman. [89]
Teknologi produksi hidrogen merupakan bagian penting dari
penelitian kimia surya sejak 1970-an. Selain elektrolisis didorong oleh sel
fotovoltaik atau fotokimia, beberapa proses termokimia juga telah dieksplorasi.
Salah satu rute tersebut menggunakan konsentrator untuk memisahkan air menjadi
oksigen dan hidrogen pada suhu tinggi (2300-2600 ° C). [90] Pendekatan lain
menggunakan panas dari konsentrator surya untuk mendorong reformasi uap gas
alam sehingga meningkatkan hasil hidrogen keseluruhan dibandingkan dengan
konvensional [91] siklus termokimia reformasi metode. ditandai oleh dekomposisi
dan regenerasi reaktan hadir jalan lain untuk produksi hidrogen. The Solzinc
proses yang sedang dikembangkan di Weizmann Institute menggunakan 1 MW tungku
surya untuk menguraikan zinc oxide (ZnO) pada suhu di atas 1200 ° C. Reaksi
awal ini menghasilkan seng murni, yang kemudian dapat bereaksi dengan air untuk
menghasilkan hidrogen. [92]
Metode penyimpanan energi
Artikel utama: Thermal massa, musiman penyimpanan energi
panas, perubahan material Phase, Grid penyimpanan energi dan V2G
150 MW Andasol stasiun tenaga surya adalah tanaman
komersial parabola melalui listrik panas matahari, yang terletak di Spanyol.
The Andasol tanaman menggunakan tangki garam cair untuk menyimpan energi
matahari sehingga dapat terus menghasilkan listrik bahkan ketika matahari tidak
bersinar. [93]
Sistem massa termal dapat menyimpan energi matahari dalam
bentuk panas pada suhu di dalam negeri berguna untuk jangka waktu harian atau
interseasonal. Sistem penyimpanan panas umumnya menggunakan bahan tersedia
dengan kapasitas panas spesifik yang tinggi seperti air, tanah dan batu. Sistem
yang dirancang dengan baik dapat menurunkan permintaan puncak, menggeser
waktu-of-gunakan untuk off-peak hours dan mengurangi pemanasan dan pendinginan
persyaratan secara keseluruhan. [94] [95]
Bahan perubahan fasa seperti lilin parafin dan garam
Glauber adalah media penyimpanan termal lain. Bahan-bahan ini murah, mudah
tersedia, dan dapat memberikan suhu di dalam negeri berguna (sekitar 64 ° C).
The "Dover House" (di Dover, Massachusetts) adalah orang pertama yang
menggunakan sistem pemanas garam Glauber, pada tahun 1948 [96]
Energi surya dapat disimpan pada suhu tinggi menggunakan
garam cair. Garam merupakan media penyimpanan yang efektif karena mereka murah,
memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi dan dapat memberikan panas pada
suhu yang kompatibel dengan sistem listrik konvensional. The Solar Dua
menggunakan metode ini penyimpanan energi, yang memungkinkan untuk menyimpan
1,44 TJ di tangki 68 m3 penyimpanan dengan efisiensi penyimpanan tahunan
sekitar 99%. [97]
Off-grid sistem PV telah digunakan secara tradisional
baterai isi ulang untuk menyimpan kelebihan listrik. Dengan sistem
grid-terikat, kelebihan listrik dapat dikirim ke jaringan transmisi, sementara
standar jaringan listrik dapat digunakan untuk memenuhi kekurangan. Program
metering bersih memberikan sistem rumah tangga kredit untuk setiap listrik yang
mereka berikan ke grid. Hal ini ditangani oleh 'memutar kembali' meter setiap
kali rumah menghasilkan lebih banyak listrik daripada mengkonsumsi. Jika
penggunaan listrik bersih adalah di bawah nol, utilitas kemudian berguling
kilowatt jam kredit ke bulan berikutnya. [98] Pendekatan lain melibatkan
penggunaan dua meter, untuk mengukur listrik yang dikonsumsi vs listrik yang
dihasilkan. Hal ini kurang umum karena biaya instalasi meningkat dari meteran
kedua. Kebanyakan meter standar akurat mengukur di kedua arah, membuat meteran
kedua tidak perlu.
Dipompa penyimpanan toko listrik tenaga air energi dalam
bentuk air dipompa ketika energi tersedia dari reservoir elevasi rendah ke
elevasi yang lebih tinggi. Energi yang diperoleh saat permintaan tinggi dengan
melepaskan air, dengan pompa menjadi generator listrik tenaga air. [99]
Pengembangan, penyebaran dan ekonomi
Peserta dalam lokakarya pembangunan berkelanjutan
memeriksa panel surya di Monterrey Institute of Technology dan Pendidikan
Tinggi, Mexico City di atas sebuah gedung di kampus.
Artikel utama: Penyebaran tenaga surya untuk grid energi
Lihat juga: Biaya listrik dengan sumber
Dimulai dengan lonjakan penggunaan batu bara yang
disertai Revolusi Industri, konsumsi energi telah terus beralih dari kayu dan
biomassa untuk bahan bakar fosil. Perkembangan awal teknologi surya mulai pada
1860-an didorong oleh harapan bahwa batubara akan segera menjadi langka. Namun
pengembangan teknologi surya mengalami stagnasi pada awal abad ke-20 dalam
menghadapi meningkatnya ketersediaan, ekonomi, dan utilitas batubara dan minyak
bumi. [100]
Embargo minyak tahun 1973 dan 1979 krisis energi menyebabkan
reorganisasi kebijakan energi di seluruh dunia dan membawa memperbarui
perhatian untuk mengembangkan teknologi solar. [101] [102] strategi Deployment
difokuskan pada program insentif seperti Program Pemanfaatan federal
Photovoltaic di AS dan Program sinar matahari di Jepang. Upaya lain termasuk
pembentukan fasilitas penelitian di Amerika Serikat (SERI, sekarang NREL),
Jepang (NEDO), dan Jerman (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE).
[103]
Komersial pemanas air matahari mulai muncul di Amerika
Serikat pada tahun 1890-an. [104] Sistem ini lihat meningkatnya penggunaan
sampai tahun 1920-an namun secara bertahap digantikan oleh bahan bakar pemanas
lebih murah dan lebih dapat diandalkan. [105] Seperti photovoltaics, pemanas
air tenaga surya menarik perhatian kembali sebagai akibat dari krisis minyak
pada 1970-an tapi bunga mereda pada 1980-an karena turunnya harga minyak bumi.
Pembangunan di sektor pemanas air matahari berkembang terus sepanjang 1990-an
dan tingkat pertumbuhan memiliki rata-rata 20% per tahun sejak tahun 1999 [51]
Meskipun umumnya diremehkan, pemanas air tenaga surya dan pendinginan adalah
jauh teknologi surya yang paling banyak digunakan dengan perkiraan kapasitas
154 GW pada 2007 [51]
Badan Energi Internasional mengatakan bahwa energi surya
dapat memberikan kontribusi yang cukup besar untuk memecahkan beberapa masalah
yang paling mendesak dunia kini menghadapi: [1]
Perkembangan terjangkau, tak habis-habisnya dan bersih
teknologi energi matahari akan memiliki manfaat jangka panjang yang besar. Ini
akan meningkatkan keamanan energi negara melalui ketergantungan pada sumber
daya adat, tak habis-habisnya dan sebagian besar impor independen, meningkatkan
keberlanjutan, mengurangi polusi, menurunkan biaya mitigasi perubahan iklim,
dan menjaga harga bahan bakar fosil yang lebih rendah daripada sebaliknya.
Keuntungan ini bersifat global. Oleh karena itu biaya tambahan insentif untuk
penyebaran awal harus dipertimbangkan investasi belajar; mereka harus bijaksana
menghabiskan dan perlu dibagikan secara luas. [1]
Pada tahun 2011, Badan Energi Internasional mengatakan
bahwa teknologi energi surya seperti panel fotovoltaik, pemanas air tenaga
surya dan pembangkit listrik dibangun dengan cermin bisa memberikan sepertiga
energi dunia dengan 2060 jika politisi berkomitmen untuk membatasi perubahan
iklim. Energi dari matahari dapat memainkan peran kunci dalam de-karbonisasi
ekonomi global yang disertai perbaikan dalam efisiensi energi dan membebankan
biaya pada emisi gas rumah kaca. "Kekuatan surya adalah berbagai luar
biasa dan fleksibilitas aplikasi, dari skala kecil hingga skala besar".
[106]
Kami telah membuktikan ... bahwa setelah toko kami minyak
dan batubara habis umat manusia dapat menerima kekuasaan tak terbatas dari
sinar matahari.
-Frank Shuman, New York Times, 2 Juli 1916 [107]
Standar ISO
Organisasi Internasional untuk Standardisasi telah
menetapkan sejumlah standar yang berkaitan dengan peralatan energi surya.
Misalnya, ISO 9050 berkaitan dengan kaca di gedung sementara ISO 10217
berhubungan dengan bahan yang digunakan dalam pemanas air matahari.
(Bersambung)
No comments:
Post a Comment