Akankah tenaga termal tergantikan sepenuhnya?

ⅰPelajaran dari pemadaman listrik

Pernahkah Anda mengalami pemadaman listrik? Tiba-tiba, semuanya menjadi gelap, lift berhenti, ponsel kehabisan daya, dan AC mati. Rasa tak berdaya itu membuat kita menyadari bahwa listrik adalah "udara" masyarakat modern.

Faktanya, pemadaman listrik besar telah terjadi di seluruh dunia:

Pemadaman listrik di Amerika Utara tahun 2003 menyebabkan puluhan juta pengguna listrik mengalami kegelapan sepanjang malam.

Selama cuaca dingin di Texas tahun 2021, pembangkit listrik tenaga angin dan gas alam tutup secara massal, dan tanpa penyimpanan energi sebagai cadangan, jutaan orang menderita akibat suhu beku dan pemadaman listrik.

Pemadaman listrik di beberapa wilayah di China: kekurangan batu bara dan fluktuasi energi terbarukan telah membebani jaringan listrik, sehingga memaksa adanya pembatasan listrik.

Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa mengandalkan tenaga termal saja berisiko, dan mengandalkan energi terbarukan saja juga berisiko. Sistem kelistrikan membutuhkan "strategi kombinasi" yang lebih stabil.

ⅡStruktur kekuasaan di berbagai negara

Sumber daya sangat bervariasi di seluruh dunia:

Tiongkok: Pembangkit listrik tenaga batu bara tetap menjadi sumber utama, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga fotovoltaik dan angin telah melonjak, dan model "energi terbarukan + penyimpanan energi" secara bertahap menjadi tren.

Amerika Serikat: Pendekatan yang seimbang antara gas alam dan energi terbarukan, sekaligus memimpin dunia dalam teknologi penyimpanan energi baterai, dengan California dan kawasan lain telah membangun pembangkit listrik penyimpanan energi berskala terbesar di dunia.

Eropa: Jerman dan Spanyol adalah pelopor dalam energi angin dan surya, sementara Prancis mengandalkan energi nuklir untuk stabilitas jaringan listrik. Eropa secara keseluruhan berkomitmen pada transisi energi, dengan percepatan pengembangan sistem penyimpanan.

Jepang dan Korea Selatan: Sangat bergantung pada energi impor, negara-negara ini harus menyeimbangkan keamanan pasokan sambil secara aktif mengembangkan kombinasi teknologi surya, hidrogen, dan penyimpanan.

Secara keseluruhan, semua kawasan bergerak menuju model “energi terbarukan + penyimpanan”, meskipun dengan kecepatan yang berbeda-beda.

ⅢBagaimana situasi saat ini?

Pengembangan energi baru berkembang pesat, tetapi juga menghadapi tantangan.

"Ketidakstabilan" tenaga fotovoltaik dan angin: tenaga fotovoltaik hanya dapat dihasilkan pada siang hari saat matahari bersinar, dan berhenti pada malam hari; tenaga angin bergantung pada cuaca, dan berhenti selama "periode tanpa angin". Ketidakstabilan ini memberikan tekanan pada kestabilan operasi jaringan listrik.

Munculnya baterai penyimpanan energi: Baterai lithium-ion dan baterai aliran bertindak seperti "bank daya" raksasa, menyimpan kelebihan listrik selama periode surplus dan melepaskannya selama permintaan puncak untuk membantu menyeimbangkan jaringan.

Pendorong kebijakan: Tiongkok telah secara eksplisit menetapkan bahwa proyek-proyek pembangkit listrik tenaga fotovoltaik dan angin baru harus disertai dengan fasilitas penyimpanan energi. Sementara itu, AS dan Eropa menggunakan subsidi fiskal dan mekanisme pasar untuk memberi insentif kepada perusahaan-perusahaan agar membangun infrastruktur penyimpanan energi.

Tantangan yang masih ada: Baterai penyimpanan energi mahal, memiliki masa pakai yang terbatas, dan daur ulang serta penggunaan kembali di akhir masa pakainya masih menjadi masalah yang belum terselesaikan.

Dengan kata lain, penyimpanan energi secara bertahap menjadi tersebar luas, tetapi akan memakan waktu sebelum sepenuhnya menggantikan sumber daya tradisional.

ⅣMengapa mengganti pembangkit listrik berbahan bakar batu bara?

Perlindungan lingkungan: Pembangkit listrik tenaga batu bara merupakan penyumbang utama emisi karbon, polusi udara, dan efek rumah kaca.

Keamanan energi: Fluktuasi harga batu bara dan gas alam berdampak langsung pada harga dan pasokan listrik.

Kelayakan ekonomi: Tenaga fotovoltaik dan angin menjadi semakin terjangkau, bahkan lebih hemat biaya daripada tenaga batu bara.

Sasaran netralitas karbon: Untuk mengurangi emisi, pembangkit listrik tenaga batu bara harus dihentikan dan akhirnya dihilangkan.

ⅤBisakah sepenuhnya menggantikan tenaga listrik berbahan bakar batu bara?

Jawabannya adalah: Akhirnya, tetapi tidak dalam waktu dekat.

Selama 10 tahun ke depan, tenaga listrik berbahan bakar batu bara akan tetap menjadi “tulang punggung” jaringan listrik.

2030–2040: Seiring dengan semakin murahnya penyimpanan energi dan semakin andalnya energi hidrogen, pembangkit listrik berbahan bakar batu bara secara bertahap akan beralih ke “bench”.

Sekitar tahun 2050: Energi terbarukan yang dikombinasikan dengan penyimpanan energi diperkirakan akan menjadi yang terdepan, sementara pembangkit listrik berbahan bakar batu bara sebagian besar dihapuskan.

Dengan kata lain, sistem tenaga listrik masa depan kemungkinan besar adalah: energi terbarukan dan penyimpanan energi sebagai sumber utama, tenaga listrik berbahan bakar batu bara dikesampingkan, sedangkan tenaga nuklir, tenaga air, dan energi hidrogen memberikan dukungan tambahan.

Baterai penyimpanan energi akan semakin banyak dipadukan dengan tenaga surya dan angin, sama seperti ponsel pintar tidak dapat berfungsi tanpa baterai. Namun, agar energi terbarukan dapat sepenuhnya menggantikan tenaga batu bara, terobosan teknologi, dukungan kebijakan, dan peningkatan jaringan listrik tetap dibutuhkan. Di masa depan, tenaga batu bara mungkin tidak akan tiba-tiba menghilang, melainkan akan perlahan-lahan menghilang hingga suatu hari kita menyadari bahwa sektor kelistrikan telah didominasi oleh energi bersih.