Alasan menggunakan turbin angin dan tenaga air daripada panel surya untuk menghasilkan listrik

Alasan memilih turbin angin dan tenaga listrik hidro (pembangkit listrik tenaga air) daripada panel surya untuk pembangkitan listrik skala besar adalah banyak, sering melibatkan lokasi geografis, ketersediaan sumber daya, efisiensi biaya, dan kematangan teknologi.

Stabilitas energi

Turbin angin dan tenaga hidro relatif stabil

• Turbin angin: Meskipun kecepatan angin akan berfluktuasi, tetapi di area peternakan angin tertentu, melalui manajemen kluster dari beberapa kipas dan peramalan cuaca, dapat menjamin output listrik yang relatif stabil sampai batas tertentu. Misalnya, di beberapa peternakan angin besar, output listrik seluruh peternakan angin dapat relatif stabil dan fluktuasi besar dapat dikurangi dengan mengatur posisi kipas secara rasional dan menerapkan sistem pemantauan dan kontrol canggih.

• Tenaga hidro: Stabilitas dan prediktabilitas tinggi. Aliran sungai biasanya memiliki aliran dan perubahan tingkat air yang relatif stabil, melalui pengaturan waduk, pembangkitan listrik dapat disesuaikan secara tepat waktu sesuai dengan permintaan listrik. Misalnya, pembangkit listrik tenaga air besar dapat mencapai kontrol presisi terhadap output listrik dengan menyesuaikan penyimpanan dan pelepasan air di waduk untuk memenuhi permintaan listrik pada waktu yang berbeda.

Sebaliknya, pembangkitan listrik panel surya lebih dipengaruhi oleh cuaca dan variasi siang dan malam. Intensitas cahaya matahari akan berubah karena awan, musim, lokasi geografis, dan faktor lainnya, dan tidak dapat menghasilkan listrik di malam hari, menyebabkan output listrik yang tidak stabil, sulit memenuhi kebutuhan pasokan listrik skala besar yang stabil.

Ketahanan terhadap jaringan listrik

Turbin angin dan tenaga listrik hidro dapat lebih baik menyesuaikan diri dengan kebutuhan jaringan. Karena output listriknya relatif stabil, lebih mudah disesuaikan dengan persyaratan penjadwalan dan operasi jaringan. Misalnya, saat beban puncak jaringan, pembangkit listrik tenaga air dapat meningkatkan pembangkitan listrik dengan cepat untuk memenuhi permintaan listrik; Saat beban rendah, pembangkitan listrik dapat dikurangi untuk menghindari overload jaringan.

Intermitensi dan ketidakstabilan pembangkitan listrik surya membawa tantangan besar bagi penjadwalan jaringan. Jaringan perlu dilengkapi dengan peralatan penyimpanan energi dan cadangan listrik lebih banyak untuk mengatasi fluktuasi pembangkitan listrik surya, meningkatkan biaya konstruksi dan operasional jaringan.

Aspek cost-benefit

Investasi awal dan biaya operasional

Turbin angin dan tenaga listrik hidro memiliki keunggulan biaya tertentu saat diterapkan dalam skala besar. Meskipun investasi awal konstruksi turbin angin dan pembangkit listrik tenaga air cukup tinggi, biaya operasionalnya relatif rendah. Setelah dibangun, sumber daya angin dan air gratis, hanya perlu pemeliharaan dan manajemen peralatan. Misalnya, peternakan angin besar dan pembangkit listrik tenaga air memiliki umur layanan panjang dan dapat terus menghasilkan listrik selama beberapa dekade dengan biaya yang relatif rendah tersebar seiring waktu.

Biaya investasi awal panel surya juga tinggi, dan dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, meskipun harganya secara bertahap menurun, masih memerlukan area instalasi yang lebih besar dan peralatan pendukung. Selain itu, efisiensi panel surya menurun seiring waktu dan memerlukan pergantian berkala, meningkatkan biaya operasional.

Efek skala

Turbin angin dan tenaga hidro lebih mudah mencapai ekonomi skala. Peternakan angin besar dan pembangkit listrik tenaga air dapat menghasilkan jumlah listrik yang besar untuk memenuhi permintaan listrik skala besar. Dengan meningkatnya skala, biaya unit dapat lebih lanjut dikurangi. Misalnya, beberapa pembangkit listrik tenaga air besar dapat memiliki kapasitas terpasang jutaan kilowatt atau lebih, mampu menyediakan pasokan listrik yang stabil untuk seluruh wilayah atau negara.

Saat panel surya digunakan dalam skala besar, mereka terbatas oleh area dan lokasi instalasi. Meskipun mungkin menghasilkan listrik di lokasi yang berbeda melalui instalasi terdistribusi, secara keseluruhan, skala sistem tenaga surya individual relatif kecil, dan sulit untuk mencapai efek skala yang sama seperti pembangkit angin dan hidro besar.

Adaptabilitas lingkungan

Efisiensi penggunaan lahan

Turbin angin dan pembangkit listrik tenaga air memiliki keunggulan tertentu dalam penggunaan lahan. Turbin angin biasanya dapat dipasang di dataran terbuka, pegunungan, atau di laut, menempati area lahan yang relatif kecil, dan dapat dikombinasikan dengan industri lain seperti pertanian dan peternakan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan lahan. Misalnya, di beberapa daerah padang rumput, turbin angin dapat hidup berdampingan dengan peternakan ternak tanpa mempengaruhi penggunaan normal lahan tersebut.

Meskipun pembangkit listrik tenaga air perlu membangun waduk, dapat meningkatkan nilai pemanfaatan komprehensif sumber daya lahan dan air melalui pemanfaatan komprehensif sumber daya waduk, seperti pengembangan perikanan dan pariwisata air.

Panel surya memerlukan situs instalasi yang besar, biasanya di atap atau lahan terbuka. Dalam aplikasi skala besar, mungkin akan menghabiskan banyak sumber daya lahan, dan menghasilkan batasan tertentu pada penggunaan lahan.

Dampak lingkungan

Turbin angin dan tenaga hidro memiliki dampak relatif kecil terhadap lingkungan. Tenaga angin adalah sumber energi bersih yang tidak menghasilkan emisi polutan dan memiliki dampak yang lebih sedikit terhadap kualitas udara dan perubahan iklim. Meskipun turbin angin akan menghasilkan sejumlah kebisingan selama operasi, hal ini dapat dikendalikan melalui lokasi yang tepat dan cara teknis.

Meskipun pembangkitan tenaga hidro akan memiliki dampak tertentu terhadap ekosistem sungai, dampak lingkungan dapat diminimalkan dengan mengadopsi tindakan seperti jaminan aliran ekologis dan pembangunan jalur migrasi ikan.

Proses produksi panel surya akan mengkonsumsi banyak energi dan sumber daya, dan menghasilkan emisi polutan tertentu. Selain itu, pembuangan panel surya juga akan memberikan tekanan tertentu terhadap lingkungan.