Pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
←Membuat halaman berisi 'Tenaga surya terkonsentrasi (bahasa Inggris: Concentrated solar power) (juga disebut panas surya terkonsentrasi, dan CSP) menghasilkan tenaga surya dengan menggunakan...' Tag: |
maraton |
||
Baris 1:
[[Berkas:Global Map of Direct Normal Radiation 01.png|jmpl|Iradiasi Normal Langsung Global. <ref>{{Cite web|url=https://globalwindatlas.info/|title=Global Wind Atlas.|last=|first=|date=|website=|archive-url=|archive-date=|dead-url=|access-date=}}</ref>]]
[[Berkas:Crescent Dunes Solar December 2014.JPG|jmpl|2014 Desember {{snd}} [[ Proyek Energi Matahari Crescent Dunes|Situs Crescent Dunes]] ]]
[[Berkas:Ivanpah Solar Power Facility (2).jpg|jmpl|Tiga menara dari [[ Fasilitas Tenaga Surya Ivanpah|Fasilitas Tenaga Surya Ivanpah]]]]
'''Tenaga surya terkonsentrasi''' (bahasa Inggris: ''Concentrated solar power'') (juga disebut '''panas surya''' '''terkonsentrasi''', dan '''CSP''') menghasilkan [[Pembangkit listrik tenaga surya|tenaga surya]] dengan menggunakan cermin atau lensa untuk memusatkan banyak sinar matahari ke area kecil. [[Listrik]] dihasilkan ketika cahaya terkonsentrasi diubah menjadi panas ([[Energi panas surya|energi panas matahari]]) yang menggerakkan [[mesin kalor]] (biasanya [[turbin uap]]) yang terhubung ke [[ Generator listrik|generator tenaga listrik]] <ref>{{Cite journal|last=Boerema|first=Nicholas|last2=Morrison|first2=Graham|last3=Taylor|first3=Robert|last4=Rosengarten|first4=Gary|date=1 November 2013|title=High temperature solar thermal central-receiver billboard design|journal=Solar Energy|volume=97|pages=356–368|bibcode=2013SoEn...97..356B|doi=10.1016/j.solener.2013.09.008}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Law|first=Edward W.|last2=Prasad|first2=Abhnil A.|last3=Kay|first3=Merlinde|last4=Taylor|first4=Robert A.|date=1 October 2014|title=Direct normal irradiance forecasting and its application to concentrated solar thermal output forecasting – A review|journal=Solar Energy|volume=108|pages=287–307|bibcode=2014SoEn..108..287L|doi=10.1016/j.solener.2014.07.008}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Law|first=Edward W.|last2=Kay|first2=Merlinde|last3=Taylor|first3=Robert A.|date=1 February 2016|title=Calculating the financial value of a concentrated solar thermal plant operated using direct normal irradiance forecasts|journal=Solar Energy|volume=125|pages=267–281|bibcode=2016SoEn..125..267L|doi=10.1016/j.solener.2015.12.031}}</ref> atau menggerakkan reaksi [[termokimia]] (eksperimental {{As of|2013}}).<ref name="Sunshine to Petrol">{{Cite web|url=http://energy.sandia.gov/wp/wp-content/gallery/uploads/S2P_SAND2009-5796P.pdf|title=Sunshine to Petrol|publisher=Sandia National Laboratories|access-date=11 April 2013}}</ref><ref name="SunShot">{{Cite web|url=https://web.archive.org/liveweb/http://www1.eere.energy.gov/solar/sunshot/csp_sunshotrnd_pnnl.html|title=Integrated Solar Thermochemical Reaction System|publisher=U.S. Department of Energy|access-date=11 April 2013}}</ref><ref name="NYT41013">{{Cite news|title=New Solar Process Gets More Out of Natural Gas|url=https://www.nytimes.com/2013/04/11/business/energy-environment/new-solar-process-gets-more-out-of-natural-gas.html|access-date=11 April 2013|work=The New York Times|date=10 April 2013|last=Matthew L. Wald}}</ref>
CSP memiliki total kapasitas terpasang dunia 5.500 MW pada 2018, naik dari 354 MW pada tahun 2005. Meskipun tidak ada kapasitas baru memasuki operasi komersial di Spanyol sejak 2013, [[ Tenaga surya di Spanyol|Spanyol]] menyumbang hampir setengah dari kapasitas dunia, pada 2.300 MW, menjadikan negara ini pemimpin dunia pada akhir 2018. <ref name="HeliosCSP">{{Cite web|url=http://helioscsp.com/concentrated-solar-power-increasing-cumulative-global-capacity-more-than-11-to-just-under-5-5-gw-in-2018/|title=Concentrated Solar Power increasing cumulative global capacity more than 11% to just under 5.5 GW in 2018|access-date=18 June 2019}}</ref> Amerika Serikat mengikuti dengan 1.740 MW. Ketertarikan juga menonjol di Afrika Utara dan Timur Tengah, serta [[ Tenaga surya di India|India]] dan Cina. Pasar global telah didominasi oleh pembangkit palung parabola, yang menyumbang 90% pabrik CSP pada satu waktu.<ref name="saw2011">{{Cite web|url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/09/renewables-bounced-back-in-2010-finds-ren21-global-report|title=Renewables Bounced Back in 2010, Finds REN21 Global Report|last=Janet L. Sawin|last2=Eric Martinot|date=29 September 2011|website=Renewable Energy World|archive-url=https://web.archive.org/web/20111102183605/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/09/renewables-bounced-back-in-2010-finds-ren21-global-report|archive-date=2 November 2011|dead-url=yes|lastauthoramp=yes}}</ref> Proyek [[ Daftar pembangkit listrik tenaga surya|CSP terbesar di dunia]] adalah [[ Fasilitas Tenaga Surya Ivanpah|Fasilitas Tenaga Surya Ivanpah]] (392 MW) di Amerika Serikat (yang menggunakan teknologi [[ Menara tenaga surya|menara tenaga surya]]), [[ Pembangkit Listrik Tenaga Surya Ouarzazate|Pembangkit Listrik Tenaga Surya]] Noor / [[ Pembangkit Listrik Tenaga Surya Ouarzazate|Ouarzazate]] (360 MW) di Maroko (yang menggunakan [[ Palung parabola|palung parabola]]) dan Dhursar (125 MW) di India (yang menggunakan [[Compact linear Fresnel reflector|reflektor Fresnel]]).<ref>[http://www.solarpaces.org/moroccos-noor-ii-begins-synchronization-grid/ Morocco’s Noor II Begins Synchronization to Grid], solar paces, January 14, 2018.</ref><ref>[https://solarpaces.nrel.gov/dhursar/ Dhursar, concentrating solar power (CSP) project], solar paces, January 14, 2019.</ref>
Dalam kebanyakan kasus, teknologi CSP saat ini tidak dapat bersaing dalam harga dengan [[Pertumbuhan fotovoltaik|panel]] surya [[Pertumbuhan fotovoltaik|fotovoltaik]], yang telah mengalami pertumbuhan besar dalam beberapa tahun terakhir karena penurunan harga dan biaya operasi yang jauh lebih kecil.<ref>{{Cite web|url=http://helioscsp.com/as-concentrated-solar-power-bids-fall-to-record-lows-prices-seen-diverging-between-different-regions/|title=As Concentrated Solar Power bids fall to record lows, prices seen diverging between different regions|access-date=23 February 2018}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.kcet.org/news/redefine/rewire/solar/concentrating-solar/are-solar-power-towers-doomed-in-california.html|title=Are Solar Power Towers Doomed in California?|last=Chris Clarke|website=KCET}}</ref> CSP umumnya membutuhkan sejumlah besar [[ Insolasi langsung|radiasi matahari langsung]], dan pembangkit energinya turun secara dramatis dengan tutupan awan. Ini berbeda dengan fotovoltaik, yang dapat menghasilkan listrik juga dari pancaran difusi.<ref>{{Cite web|url=http://www.solarpaces.org/csp-competes-with-natural-gas-not-pv/|title=CSP Doesn’t Compete With PV – it Competes with Gas|access-date=4 March 2018}}</ref>
Namun, keuntungan CSP daripada konversi fotovoltaik adalah bahwa sebagai teknologi termal, pabrik CSP dapat menggabungkan [[ Penyimpanan energi termal|penyimpanan energi termal]], yang menyimpan energi baik dalam bentuk panas yang masuk akal, atau sebagai panas laten (misalnya menggunakan [[ Garam cair|garam leleh]]) yang memungkinkan pembangkit ini untuk terus menghasilkan listrik kapan pun dibutuhkan, baik siang maupun malam hari. Ini membuat CSP menjadi sebuah sumber tenaga surya yang dapat [[ Generasi yang dapat dikirim|dikirim]] saat dibutuhkan. Ini sangat berharga bagi tempat-tempat yang telah mengalami penetrasi PV yang tinggi, seperti [[ Tenaga surya di California|California]].<ref>{{Cite web|url=http://www.solarpaces.org/chance-csp-california-outlaws-gas-fired-peaker-plants/|title=New Chance for US CSP? California Outlaws Gas-Fired Peaker Plants|access-date=23 February 2018}}</ref> Hal ini dikarenakan puncak kebutuhan energi saat malam hari meningkat, sedangkan output PV melemah saat matahari terbenam (sebuah fenomena yang disebut sebagai [[kurva bebek]]).<ref>{{Cite web|url=https://www.greentechmedia.com/articles/read/concentrated-solar-power-quietly-makes-a-comeback|title=Concentrated Solar Power Quietly Makes a Comeback|last=Deign|first=Jason|date=24 June 2019|website=www.greentechmedia.com}}</ref>
Pada 2017, CSP mewakili kurang dari 2% kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga surya di seluruh dunia. <ref>{{Cite web|url=https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2017/09/concentrating-solar-power.html|title=After the Desertec hype: is concentrating solar power still alive?|access-date=24 September 2017}}</ref> Namun, dalam beberapa tahun terakhir, penurunan harga pabrik CSP membuat teknologi ini kompetitif dengan pembangkit listrik beban-dasar lainnya menggunakan fosil dan bahan bakar nuklir bahkan dalam kelembaban tinggi dan atmosfer berdebu di permukaan laut, seperti [[Uni Emirat Arab]].<ref>{{Cite web|url=https://cleantechnica.com/2019/06/04/concentrated-solar-power-costs-fell-46-from-2010-2018/|title=Concentrated Solar Power Costs Fell 46% From 2010–2018|access-date=3 June 2019}}</ref><ref name="dub">{{Cite web|url=http://helioscsp.com/uaes-push-on-concentrated-solar-power-should-open-eyes-across-world/|title=UAE’s push on concentrated solar power should open eyes across world|access-date=29 October 2017}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://helioscsp.com/concentrated-solar-power-dropped-50-in-six-months/|title=Concentrated Solar Power Dropped 50% in Six Months|access-date=31 October 2017}}</ref> Tarif CSP beban dasar di [[Region Atacama|wilayah Atacama]] [[Chili|Chili yang]] sangat kering mencapai di bawah ¢ 5.0 / kWh pada lelang 2017.<ref name="chile">{{Cite web|url=http://www.solarpaces.org/solarreserve-bids-csp-5-cents-chilean-auction/|title=SolarReserve Bids CSP Under 5 Cents in Chilean Auction|access-date=29 October 2017}}</ref><ref name="Kraemer">{{Cite web|url=https://cleantechnica.com/2017/03/13/solarreserve-bids-24-hour-solar-6-3-cents-chile/|title=SolarReserve Bids 24-Hour Solar At 6.3 Cents In Chile|last=Kraemer|first=Susan|date=13 March 2017|publisher=CleanTechnica|access-date=14 March 2017}}</ref>
== Sejarah ==
[[Berkas:1901 solar motor.jpg|jmpl|Mesin uap tenaga surya untuk pemompaan air, di dekat Los Angeles sekitar tahun 1901]]
Menurut legenda, [[Archimedes]] menggunakan "kaca yang membakar" untuk memusatkan sinar matahari pada armada Romawi yang menyerang dan mengusir mereka dari [[Sirakusa]]. Pada tahun 1973, seorang ilmuwan Yunani, Dr. Ioannis Sakkas, ingin tahu apakah Archimedes benar-benar dapat menghancurkan armada Romawi pada tahun 212 SM, membariskan hampir 60 pelaut Yunani, masing-masing memegang cermin berbentuk bujur sangkar untuk menangkap sinar matahari dan mengarahkannya pada siluet kayu lapis tertutup tar sejauh {{Convert|160|ft|m|abbr=on|order=flip}}. Kapal terbakar setelah beberapa menit; namun, sejarawan terus meragukan kisah Archimedes.<ref>{{Cite journal|last=Thomas W. Africa|date=1975|title=Archimedes through the Looking Glass|journal=The Classical World|volume=68|issue=5|pages=305–308|doi=10.2307/4348211|jstor=4348211}}</ref>
Pada tahun 1866, [[ Auguste Mouchout|Auguste Mouchout]] menggunakan palung parabola untuk menghasilkan uap untuk mesin uap surya pertama. Paten pertama untuk pengumpul surya diperoleh oleh Alessandro Battaglia Italia di Genoa, Italia, pada tahun 1886. Selama tahun-tahun berikutnya, investor seperti [[ John Ericsson|John Ericsson]] dan [[ Frank Shuman|Frank Shuman]] mengembangkan perangkat tenaga surya terkonsentrasi untuk irigasi, refrigasi, dan kereta api. Pada tahun 1913 Shuman menyelesaikan stasiun [[Energi panas surya|energi panas matahari]] parabola 55 HP di Maadi, Mesir untuk irigasi.<ref>Ken Butti, John Perlin (1980) ''A Golden Thread: 2500 Years of Solar Architecture and Technology'', Cheshire Books, pp. 66–100, {{ISBN|0442240058}}.</ref><ref>{{Cite web|url=http://eepublishers.co.za/article/from-troughs-to-triumph-segs-and-gas.html|title=From troughs to triumph: SEGS and gas|last=Meyer|first=CM|website=Eepublishers.co.za|archive-url=https://web.archive.org/web/20110807122351/http://eepublishers.co.za/article/from-troughs-to-triumph-segs-and-gas.html|archive-date=7 August 2011|dead-url=yes|access-date=22 April 2013}}</ref><ref>Cutler J. Cleveland (23 August 2008). [http://www.eoearth.org/article/Shuman,_Frank Shuman, Frank]. Encyclopedia of Earth.</ref><ref>Paul Collins (Spring 2002) [http://www.cabinetmagazine.org/issues/6/beautifulpossibility.php The Beautiful Possibility]. Cabinet Magazine, Issue 6.</ref> Sistem tenaga surya pertama yang menggunakan piringan cermin dibangun oleh [[ Robert H. Goddard|Dr. R.H. Goddard]], yang sudah terkenal dengan penelitiannya tentang roket berbahan bakar cair dan menulis sebuah artikel pada tahun 1929. Ia menegaskan bahwa semua hambatan sebelumnya telah diatasi.<ref>[https://books.google.com/books?id=FSgDAAAAMBAJ&pg=PA22 "A New Invention To Harness The Sun"] ''Popular Science'', November 1929</ref>
Profesor Giovanni Francia (1911–1980) merancang dan membangun pembangkit tenaga surya terkonsentrasi pertama, yang mulai beroperasi di Sant'Ilario, dekat Genoa, Italia pada tahun 1968. Pembangkit ini memiliki arsitektur pembangkit menara listrik terkini dengan penerima surya di pusat lapangan yang penuh dengan pengumpul surya. Pembangkit ini mampu menghasilkan 1 MW dengan uap super panas pada kondisi 100 bar dan 500°C. <ref>Ken Butti, John Perlin (1980) ''A Golden Thread: 2500 Years of Solar Architecture and Technology'', Cheshire Books, p. 68, {{ISBN|0442240058}}.</ref> Menara [[ Proyek Solar|Solar One]] 10 MW dikembangkan di California Selatan pada tahun 1981. [[ Proyek Solar|Solar One]] diubah menjadi [[ Proyek Solar|Solar Two]] pada tahun 1995, menerapkan desain baru dengan campuran garam leleh (60% natrium nitrat, 40% kalium nitrat) sebagai fluida kerja dan sebagai media penyimpanan. Pendekatan garam cair terbukti efektif, dan Solar Two beroperasi dengan sukses sampai dinonaktifkan pada tahun 1999.<ref>{{Cite web|url=http://large.stanford.edu/courses/2015/ph240/dodaro2/|title=Molten Salt Storage|website=large.stanford.edu|access-date=2019-03-31}}</ref>
== Teknologi saat ini ==
Teknologi berkonsentrasi ada dalam empat jenis optik, yaitu [[ Palung parabola|palung parabola]], [[Energi panas surya|piringan]], [[Compact linear Fresnel reflector|reflektor Fresnel linear ringkas]], dan [[ Menara tenaga surya|menara tenaga surya]].<ref name="tomkonrad">[http://tomkonrad.wordpress.com/2006/12/07/they-do-it-with-mirrors-concentrating-solar-power/ Types of solar thermal CSP plants]. Tomkonrad.wordpress.com. Retrieved on 22 April 2013.</ref> Palung parabola dan pemusat reflektor Fresnel linier diklasifikasikan sebagai jenis pengumpul fokus linier. Piringan dan menara tenaga surya sebagai jenis fokus titik. Pengumpul fokus linier mencapai konsentrasi sedang (faktor 50 kali matahari ke atas), dan kolektor fokus titik mencapai faktor konsentrasi tinggi (lebih dari 500 kali matahari). Meski sederhana, pengumpul surya ini cukup jauh dari konsentrasi maksimum teoretis.<ref name="IntroNio2e">{{Cite book|first=Julio|last=Chaves|title=Introduction to Nonimaging Optics, Second Edition|url=https://books.google.com/books?id=e11ECgAAQBAJ|publisher=[[CRC Press]]|year=2015|isbn=978-1482206739}}</ref><ref name="NIO">Roland Winston, Juan C. Miñano, Pablo G. Benitez (2004) ''Nonimaging Optics'', Academic Press, {{ISBN|978-0127597515}}.</ref> Sebagai contoh, konsentrasi termal dari palung parabola memberikan tenaga sekitar 1/3 dari tenaga maksimum teoritis. Mendekati tenaga maksimum teoritis dapat dicapai dengan menggunakan pengumpul yang lebih rumit berdasarkan [[ Optik tanpa gambar|optik nonpencitraan]].<ref name="IntroNio2e" /><ref name="NIO" /><ref>{{Cite book|last=Norton|first=Brian|title=Harnessing Solar Heat|date=2013|publisher=Springer|isbn=978-94-007-7275-5}}</ref>
Berbagai jenis pengumpul menghasilkan temperatur puncak yang berbeda dan efisiensi termodinamika yang berbeda-beda, karena perbedaan cara dalam melacak matahari dan memfokuskan cahaya. Inovasi baru dalam teknologi CSP mengarahkan sistem ini untuk menjadi lebih hemat biaya.<ref>[http://www.popularmechanics.com/science/research/4288743.html?page=1 New innovations in solar thermal]. Popularmechanics.com (1 November 2008). Retrieved on 22 April 2013.</ref><ref name="Yogender Pal Chandra">{{Cite journal|last=Chandra|first=Yogender Pal|date=17 April 2017|title=Numerical optimization and convective thermal loss analysis of improved solar parabolic trough collector receiver system with one sided thermal insulation|journal=Solar Energy|volume=148|bibcode=2017SoEn..148...36C|doi=10.1016/j.solener.2017.02.051|access-date=30 October 2017}}</ref>
<br />
[[Kategori:Energi panas surya]]
[[Kategori:Tenaga surya]]
| |||