Listrik
Energi Panas Bumi
Bisakah Energi Panas Bumi Menggantikan Bahan Bakar Fosil Selamanya?
Ada sumber energi yang nyaris tak habis-habis tepat di bawah kaki kita. Kami membahas energi panas bumi. Lalu membandingkan pembangkit listrik panas bumi tradisional dengan sistem panas bumi yang ditingkatkan, yang bisa dinaikkan dayanya untuk menyeimbangkan tenaga angin dan surya, serta pompa kalor sumber tanah untuk bangunan individu. Kami juga melihat teknologi pengeboran dalam baru yang menguapkan batuan alih-alih memotongnya, sebuah cara yang bisa membuat energi panas bumi tersedia hampir di mana saja di Bumi.
Unduh Panduan3,4keseluruhan
Skor Solusi Ini
- Dampak4 / 5Listrik bersih yang selalu tersedia, dengan teknologi pengeboran baru yang membuka lebih banyak lokasi.
- Kecepatan3 / 5Setiap pembangkit butuh bertahun-tahun untuk dibor; penerapan lebih luas butuh pengeboran yang lebih murah.
- Biaya3 / 5Mahal untuk pengeboran, lalu sangat murah dijalankan.
- Kematangan teknologi4 / 5Terbukti selama seabad; pengeboran generasi berikutnya masih terus berkembang.
- Alam3 / 5Jejak di permukaan sangat kecil; sedikit risiko gempa kecil.
Panduan
Ini transkrip bergambar dari film ini. Panduan ini saat ini hanya tersedia dalam bahasa Inggris - bahasa Anda segera menyusul.














Kuis
Pertanyaan 1 dari 10
Siapa yang pertama kali menghasilkan listrik dari panas Bumi, pada 1904?
Skor 0 / 10
Transkrip
Dari api kayu di masa prasejarah sampai bahan bakar fosil di zaman modern, manusia terobsesi membakar segala hal. Bahkan, mereka sudah begitu jago melakukannya sampai kini telah membakar setara dengan seluruh tumbuhan yang ada di Bumi, yaitu 450 miliar ton metrik karbon [1,2].
Tapi bagaimana kalau era api bisa berakhir? Bagaimana kalau manusia bisa memanfaatkan energi planet ini dan mengubah Bumi sendiri menjadi pembangkit listrik raksasa?
Kedengarannya mungkin seperti fiksi ilmiah, tapi di bawah permukaan Bumi ada sumber energi rahasia yang nyaris tak terbatas dan berpotensi memberi daya bagi dunia selama ribuan tahun: energi panas bumi.
Jauh sebelum manusia mulai membakar bahan bakar fosil, Bumi sendiri sudah memberi peradaban kuno kehangatan. Bahkan, orang-orang zaman dulu menganggap mata air panas bumi itu suci [3,4].
Bangsa Romawi kuno bahkan membangun kompleks di sekitarnya [5,6,7] agar bisa melakukan satu hal yang lebih mereka sukai daripada membakar sesuatu: berendam di air panas beruap, kegiatan yang dinikmati penulis Romawi dan penggemar mandi Pliny the Elder [4,8] sambil menulis ensiklopedia pertama di dunia [9,10].
Tapi panas Bumi juga bisa merusak, seperti yang kemudian diketahui Pliny saat ia dan kota Pompeii terkubur abu dan gas beracun dalam letusan gunung Vesuvius pada 79 M [11,12,13].
Baru pada 1904, Pangeran Italia inovatif Piero Ginori Conti menemukan bahwa kalau kamu mengebor lubang yang sangat, sangat dalam, kamu bisa mengakses panas Bumi dan memakainya untuk menghasilkan listrik [14,15,16].
Tapi dari mana semua energi itu berasal? Dan bagaimana tepatnya mesin seperti alat buatan Conti bekerja?
Bumi mungkin tampak ramah dari luar, tapi bagian luarnya yang sejuk dan hijau seperti cangkang telur, tak lebih dari kerak tipis dan rapuh yang berada di atas lapisan tebal batuan cair dan setengah cair. Makin dalam kamu pergi, makin panas suhunya. Dan dengan suhu lebih dari 5.000 °C[17,18], inti Bumi sepanas permukaan Matahari [19,20].
Untung saja letaknya hampir 3.000 kilometer di bawah tanah [17,21], atau pemandian Romawi yang beruap itu mungkin jauh lebih melepuhkan!
Sebagian panas ini adalah sisa energi dari pembentukan Bumi yang berapi-api 4,5 miliar tahun lalu, dan sisanya berasal dari peluruhan unsur radioaktif di dalam batuannya sendiri [22,23]. Bersama-sama, keduanya menghasilkan begitu banyak energi sehingga panas yang mengalir ke permukaan secara teori bisa memenuhi kebutuhan manusia selama jutaan tahun ke depan [24,25].
Jadi, bagaimana manusia bisa membuka potensi planet ini?
Ada tiga cara utama:
1) Panas bumi tradisional
2) Panas bumi rekayasa
3) Pompa panas sumber tanah
Cara tradisional membutuhkan sumber alami air dan uap bawah tanah yang superpanas, yang bisa kamu temukan melimpah di Islandia. Karena berada di pertemuan dua lempeng tektonik yang saling menjauh dan pada dasarnya merupakan kumpulan gunung berapi raksasa, negara ini punya pasokan uap dan air superpanas yang melimpah tepat di bawah permukaan. Dengan mengebor untuk mengaksesnya, uap ini bisa dipakai untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik.
Kalau reservoirnya dikelola secara berkelanjutan dengan mengembalikan air ke tanah setelah dingin, proses ini bisa terus berlangsung selama berabad-abad [26-29]. Sebagian air yang dipanaskan panas bumi ini juga bisa dialirkan lewat pipa untuk langsung menghangatkan rumah, rumah kaca, bahkan kolam renang, sehingga orang-orang yang tinggal di sana bisa berendam sepanjang tahun.
Bahkan, Islandia punya begitu banyak energi panas bumi sampai sekarang memenuhi 70 persen kebutuhan energi primernya [30,31].
Tapi bagaimana kalau kamu tidak cukup beruntung tinggal dekat gunung berapi dengan reservoir air superpanas di bawah kakimu? Di situlah pilihan 2 berperan.
Bahkan di daerah tanpa uap alami [32,33,34], air bisa disuntikkan ke batuan panas di bawah untuk menciptakan reservoir air superpanas buatan, yang dikenal sebagai sistem panas bumi rekayasa [35,36,37], lalu menghasilkan energi dengan cara yang kurang lebih sama seperti sistem tradisional.
Reservoir panas bumi rekayasa juga bisa mengatasi tantangan terbesar tenaga angin dan surya.
Kebutuhan energi manusia mengikuti pola: naik pada pagi hari saat orang bangun untuk makan roti panggang, turun saat mereka pergi bekerja, lalu naik lagi ketika pulang untuk menonton TV dan menyalakan lampu.
Ironisnya, energi Matahari paling banyak tersedia saat paling tidak dibutuhkan.
Dan karena ketersediaan energi angin agak acak, bahkan saat digabung keduanya sering tidak cukup memenuhi kebutuhan.
Sebaliknya, aliran energi dari reservoir panas bumi rekayasa bisa diatur sepanjang hari, yang berarti listrik selalu tersedia saat manusia membutuhkannya.
Ini perpaduan yang benar-benar jitu [43-56]. Jadi apa masalahnya?
Sistem panas bumi tradisional maupun rekayasa sama-sama membutuhkan pengeboran menembus ratusan (dan kadang ribuan) meter batuan. Dan, seperti diketahui siapa pun yang kenal batuan, benda ini memang terkenal keras, jadi mengebor cukup menantang.
Kemajuan teknologi masa depan seperti gelombang milimeter, yang menguapkan batuan dengan pancaran berenergi tinggi [38,39], suatu hari bisa membuat manusia mampu mengebor begitu dalam [40] hingga panas bumi bisa diakses hampir di mana saja di Bumi.
Tapi bagaimana kalau ada cara yang lebih murah dan mudah untuk memakai panas bumi?
Di situlah pilihan ketiga berperan: Pompa Panas Sumber Tanah!
Tidak seperti sistem panas bumi tradisional dan rekayasa, alat ini bisa dipasang di kedalaman yang jauh lebih dangkal. Alat ini memakai panas tanah untuk menghangatkan cairan khusus hingga suhu yang lebih rendah, menaikkan suhunya lewat sistem pertukaran panas, memindahkan panas itu ke air, lalu mengalirkannya lewat pipa untuk menghangatkan rumah orang [41,42].
Mungkin terdengar tidak masuk akal, tapi saat panas diperkuat seperti ini, kehangatan lembut yang hanya beberapa meter di bawah tanah sudah lebih dari cukup untuk memanaskan air untuk mandi air panas yang enak dan beruap.
Dan caranya jauh lebih efisien daripada boiler konvensional!
Bisakah tenaga panas bumi benar-benar membantu manusia lepas dari kecanduan membakar segala hal? Ya!
Dengan investasi, insentif pajak, riset, dan teknologi yang tepat, manusia akhirnya mungkin bisa membuka seluruh potensi planet ini dan mengakses energi bawah tanah ini di mana saja, dari mata air vulkanik sampai kebun pinggiran kota, menciptakan masa depan tanpa pembakaran dengan banyak pemandian air panas beruap untuk semua orang.
Penasihat Ahli
2
Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada
Prof. Jon Gluyas
Universitas Durham
Presiden, The Geological Society
Departemen Ilmu Bumi
Dr. Andrea Paulillo
University College London
Departemen Teknik Kimia
Video Lainnya
22 tautan
Sumber daya ini tidak berafiliasi. Semua tautan di sini berbahasa Inggris.
Energi Panas Bumi - Gambaran Umum
Energi Terbarukan 101: Bagaimana Energi Panas Bumi Bekerja?Green Mountain Energy
Fisika GCSE - Energi Panas BumiCognito
energi 101: energi panas bumiU.S. Department of Energy
Energi panas bumi terbarukan dan kuat. Kenapa sebagian besar belum dimanfaatkan?DW Planet A
Kenapa kita semua tidak pakai Energi Panas Bumi saja?Just Have a Think
Baterai itu kotor. Energi panas bumi bisa membantuVox
Sumber Energi yang Terabaikan Ini Bisa Menyediakan 50% ListrikCNBC
Bisakah Panas Bumi Mengatasi Masalah Energi Kita?Real Engineering
Geothermal yang Ditingkatkan
Panas Bumi Tingkat Lanjut Bisa Merevolusi Energi BersihDistilled
Sumber Energi Bersih Terobosan Ini Bisa Menghidupi AmerikaTDC
Energi Panas Bumi di Utah [EPISODE LENGKAP: Perubahan Energi Utah E4]PBS Utah
Bisnis Besar Mengebor Jauh ke Dalam BumiBloomberg Primer
Lompatan besar energi panas bumiThe Economist
Teknologi Ini Mengatasi Masalah TERBESAR Panas Bumi - Pengubah permainan?Two Bit da Vinci
Pompa Panas Geothermal (Sumber Tanah)
Pengeboran Gelombang Milimeter dan Lebih Lanjut
energi panas bumi sedang mengubahReal Engineering
Pengeboran Gelombang Milimeter | Masa Depan Energi BersihQuaise Energy
El Dorado Energi Bersih: Pengeboran Panas Bumi Gelombang Milimeter bersama Quaise EnergyARPA-E
Mesin PENGEBOR Baru Membuka Energi TANPA BATAS!?Motor Explorer
Seberapa Dalam Kita Bisa Menggali untuk Energi Panas Bumi Tak Terbatas?Interesting Engineering
Teknologi Fusi Ini Memecahkan Masalah Energi Panas BumiDr Ben Miles
Bacaan Lain
24 tautan
Sumber daya ini tidak berafiliasi. Semua tautan di sini berbahasa Inggris.
Informasi Ringkas
- Dasar-dasar Geotermal - Department of Energy
- Informasi dan fakta tentang energi panas bumi - National Geographic
- Energi Geotermal - MIT Climate Portal
- Energi Geotermal - National Geographic Education
- Pompa panas bumi | Deskripsi, cara kerja, desain, kelebihan, kekurangan, & fakta - Britannica
Sejarah
- Kota Geotermal: Sejarah - MIT
- Energi panas bumi sepanjang zaman - listrik & energi alternatif - Alberta's Energy Heritage
- Larderello, Italia merayakan 120 tahun pembangkitan listrik panas bumi - Think GeoEnergy
- Pameran Nasional Pertama Sejarah Sains 1929 | Piero Ginori Conti - Museo Galileo
Cara Kerja
- Mengapa inti bumi sangat panas? Dan bagaimana ilmuwan mengukur suhunya? - Scientific American
Gambaran Umum (Tradisional)
- Gambaran umum sumber daya panas bumi - ThinkGeoEnergy
- Energi Geotermal: Gambaran Umum - Wright-Ingraham Institute
- Islandia, pemimpin dunia dalam energi bersih, mendukung upaya Afrika mengembangkan listrik panas bumi - UNEP
- Islandia menutup siklus energi panas bumi - Energy Monitor
Geotermal yang Ditingkatkan
- Sistem Geotermal yang Ditingkatkan - Department of Energy
- Lembar fakta Sistem Panas Bumi Tingkat Lanjut (EGS) - US Department of Energy
- Program Teknologi Panas Bumi: Sistem Panas Bumi Tingkat Lanjut - NLR (NREL)
Pompa Panas Sumber Tanah
- Pompa Panas Geotermal - Department of Energy
- Energi Bersih 101: Pompa Panas Bumi - RMI
- Pompa panas sumber tanah: biaya, penghematan, dan manfaat - Energy Saving Trust
Pengeboran Gelombang Milimeter
- Energi Panas Bumi dengan Gelombang Milimeter atau Pengeboran Energi Langsung - Geoengineering Global
- Pengeboran gelombang milimeter berdaya tinggi untuk energi panas bumi - Environmental Science
- Quaise Energy mencapai tonggak pengeboran dengan teknologi gelombang milimeter - Energy Global
- (lihat Quaise Energy)
Referensi
57 tautan
Semua tautan di sini berbahasa Inggris.
- [1] Analisis: Negara mana yang secara historis bertanggung jawab atas perubahan iklim? | Carbon Brief (lihat Catatan Referensi*)
- [2] Berat semua kehidupan di Bumi | ESALQ – College of Agriculture, University of São Paulo
- [3] Sejarah singkat hubungan panjang antara umat manusia dan fenomena panas bumi | Proceedings World Geothermal Congress
- [4] Energi panas bumi sepanjang zaman - Electricity & Alternative Energy | Alberta's Energy Heritage
- [5] Sistem pemulihan panas air mata air panas Roman Baths | Buro Happold
- [6] Berendam: memulihkan panas dari Roman Baths | CIBSE Journal
- [7] Bath Abbey akan dipanaskan memakai air dari mata air panas kota | Energi | The Guardian
- [8] Mata air panas berkhasiat obat dan spa penyembuhan di dunia Yunani-Romawi (Dalam: Leisure, Pleasure and Healing) | Supplements to the Journal for the Study of Judaism
- [9] Ensiklopedia alam: membaca Pliny | Leonardo's Library | Spotlight at Stanford
- [10] Mengenang Pliny the Elder dan ensiklopedia pertama | Knowable Magazine
- [11] Tentang kematian Pliny the Elder | Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences
- [12] Kematian tragis Pliny the Elder dan hari-hari terakhir Pompeii | The Collector (lihat Catatan Referensi*)
- [13] Cetakan Pompeii: wawasan metodologis pascadeposisi | PLOS ONE (lihat Catatan Referensi*)
- [14] Kota panas bumi: sejarah | MIT
- [15] Tahukah kamu… Italia punya pembangkit panas bumi tertua di dunia? | Utah FORGE
- [16] Pembangkit listrik panas bumi pertama di dunia | World-Energy
- [17] Inti Bumi | National Geographic
- [18] Kenapa inti Bumi sangat panas? Dan bagaimana ilmuwan mengukur suhunya? | Scientific American
- [19] Kenapa inti Bumi tidak melelehkan planet ini? | BBC Science Focus
- [20] Bukti kuat untuk teori pemanasan korona dipresentasikan di pertemuan TESS 2015 | NASA
- [21] Konduktivitas termal dan listrik besi dalam kondisi inti Bumi | Nature
- [22] Apa itu energi panas bumi? | Planète Energies
- [23] Energi panas bumi: Potensi untuk panas dan listrik di Britania Raya | House of Lords Library
- [24] Tinjauan global tentang sistem panas bumi yang ditingkatkan (EGS) | Renewable and Sustainable Energy Reviews
- [25] Energi panas bumi sebagai cara untuk mendekarbonisasi bauran energi kota-kota besar | Communications Earth & Environment | Nature
- [26] Reinjeksi di lapangan panas bumi: Tinjauan global terbaru 2020 | Geothermics
- [27] Reinjeksi - gambaran umum | ScienceDirect Topics
- [28] Masa pakai dan kepadatan daya sumur panas bumi menengah-dalam dalam aplikasi pemanas distrik | The European Physical Journal Plus
- [29] Energi panas bumi | National Geographic
- [30] Pemanfaatan energi panas bumi dalam strategi energi terbarukan 100% berbasis pulau. Studi kasus Tenerife (Spanyol) | Journal of Cleaner Production
- [31] Angka energi 2021 | Orkustofnun (Juga Penggunaan energi primer di Islandia 1940-2020 | Orkustofnun)
- [32] Memprediksi kesesuaian geografis pembangkit listrik panas bumi | Journal of Cleaner Production
- [33] CGG melisensikan studi multi-klien panas bumi yang mendukung transisi energi kepada perusahaan energi AS | Viridien
- [34] Dari batuan panas ke energi berguna: Perkiraan global potensi sistem panas bumi yang ditingkatkan | Applied Energy
- [35] Lembar fakta Sistem Panas Bumi Ditingkatkan (EGS) | US Department of Energy
- [36] Program teknologi panas bumi: Sistem panas bumi ditingkatkan | NLR (NREL)
- [37] Sistem panas bumi ditingkatkan - gambaran umum | ScienceDirect Topics
- [38] Energi panas bumi dengan pengeboran gelombang milimeter atau energi langsung | Geoengineering Global
- [39] Quaise Energy
- [40] Pengeboran panas bumi dalam menggunakan teknologi gelombang milimeter | OSTI.GOV
- [41] Energi bersih 101: Pompa kalor panas bumi | RMI
- [42] Pompa panas geotermal: Cara kerjanya | AHRI
- [43] Sumber daya fleksibel membantu energi terbarukan | Fakta singkat | California ISO
- [44] Mengapa hidro pompa? | Queensland Hydro
- [45] Jaringan listrik waktu-nyata | U.S. Energy Information Administration (EIA)
- [46] Menangkap variasi profil permintaan energi harian dari waktu ke waktu dengan analisis klaster di rumah-rumah Inggris | Applied Energy
- [47] Permintaan bersifat cerdas dan menyesuaikan diri dengan perubahan profil harga | AleaSoft Energy Forecasting
- [48] Gambar 1: Kurva pembangkitan listrik tenaga angin dan energi surya dibandingkan dengan daya (Dalam: Model Hibrida Baru Udara Terkompresi untuk Produksi Stabil Ladang Angin) | International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering
- [49] Gambar 1: Pasokan dan permintaan harian dengan penyimpanan energi terbarukan (Dalam: Penilaian geofisika gas energi terbarukan yang dikompresi dalam reservoir penyimpanan pori geologis) | SpringerPlus
- [50] Gambar 4: Perkiraan dan keluaran daya aktual ladang angin (Dalam: Metode penjadwalan berbasis kesalahan perkiraan tenaga angin untuk klaster ladang angin) | Journal of Modern Power Systems and Clean Energy
- [51] Gambar 1: Pembangkitan listrik angin dan termal serta harga spot setiap setengah jam (Dalam: Perubahan angin: bagaimana energi angin berinteraksi dengan sistem kelistrikan Selandia Baru) | Electricity Authority
- [52] Gambar 1: Rata-rata konsumsi listrik per setengah jam (Dalam: Konsumsi listrik dan karakteristik rumah tangga: Implikasi bagi pelaksanaan sensus di masa depan dengan meter pintar) | Computers Environment and Urban Systems
- [53] Gambar 1: Profil per jam hasil simulasi angin, surya, keluaran sistem hibrida angin-surya, dan profil beban (Dalam: Memanfaatkan saling melengkapi sumber daya angin-surya untuk mengurangi kebutuhan penyimpanan energi) | AIMS Energy
- [54] Gambar 2: Rata-rata permintaan listrik per setengah jam selama periode kontrol (Dalam: Bagaimana waktu musim panas memengaruhi permintaan listrik? Jawaban menggunakan data gabungan dari eksperimen alami di Australia Barat) | Energy Economics
- [55] Nilai penyimpanan energi di reservoir untuk penyaluran listrik panas bumi yang fleksibel | Applied Energy
- [56] Gambar 15 (Dalam: Perbandingan tekno-ekonomi kuantitatif sistem tenaga hibrida fotovoltaik/angin dengan berbagai teknologi penyimpanan energi untuk elektrifikasi tiga daerah terpencil di Kamerun menggunakan algoritme pencarian Cuckoo) | Journal of Energy Storage
Catatan Referensi
3
melaporkan 1.718 Gt CO2 yang setara dengan 468,54 Gt karbon.
Materi Bonus - Pliny the Elder, mandi di saat-saat terakhirnya (lihat animasi)
[12] Pliny the Elder melihat awan besar dan mengancam muncul dari puncak Gunung Vesuvius. Saat menyadari ada yang tidak beres, ia memilih bukan untuk kabur dan menyelamatkan diri, melainkan mengerahkan armada kapal perang untuk membantu orang-orang di sepanjang pantai, lalu berangkat bersama mereka. Setelah menerima pesan dari temannya, Rectina, yang meminta bantuan, perjalanan itu jelas berubah menjadi misi penyelamatan. Pliny sampai di rumah Rectina yang berjarak 5 km dari Pompeii, dan juru mudi menyarankannya untuk mundur - tetapi Pliny menolak, lalu terus pergi untuk membantu teman lainnya, Pomponianus, di Stabiae. Di sinilah kedua pria itu mencoba bersantai, makan malam, mandi, dan melewati bahaya itu semalaman. Namun pada malam hari, abu dan batu apung mulai berjatuhan, gempa mengguncang fondasi mereka dan aliran lava menelan rumah-rumah di kejauhan serta cepat mendekati rumah itu. Kondisi makin buruk, dan bahaya meningkat baik di dalam maupun di luar. Pagi harinya, mereka memutuskan untuk mengungsi menuju pantai - namun sayangnya mereka tumbang saat melarikan diri akibat panas yang makin tinggi, api, dan asap yang mencekik.
[13] menjelaskan bahwa tidak ada satu peristiwa tunggal yang menyebabkan bencana, melainkan banyak bencana yang menumpuk, dan warga Pompeii sempat mencoba melarikan diri saat abu panas dan batu apung berjatuhan sebelum lonjakan piroklastik merenggut nyawa sebagian besar warga. Ini menguatkan kesimpulan bahwa Pliny the Elder sempat mandi dan bersantai sebelum upaya evakuasi dilakukan.
Bagan Permintaan Energi
Grafik yang ditampilkan adalah gambaran sederhana tentang perubahan harian dalam kebutuhan energi dan masalah energi terbarukan yang tidak selalu tersedia berdasarkan [43-56], yang divisualkan lewat 4 parameter utama:
- Kebutuhan energi biasanya berubah sepanjang hari saat orang menjalani rutinitas harian. Pemakaian listrik cenderung memuncak pada pagi dan sore hari ketika orang bangun atau pulang kerja - menyalakan lampu, televisi, alat masak, dan sebagainya - lalu biasanya stabil atau menurun di tengah hari ketika orang sedang bekerja, bepergian, atau berada di luar. Seperti yang bisa diduga, kebutuhan paling rendah pada malam hari saat orang tidur.
(Pola kebutuhan spesifik berbeda-beda dalam berbagai literatur; beberapa sumber dikaji dan disederhanakan untuk grafik ini.) - Energi surya - Pasokan listrik dari pembangkit surya memuncak di tengah hari saat sinar matahari paling kuat dan menurun menuju sore ketika matahari terbenam. Pola yang sudah familiar ini menunjukkan ketidaksesuaian dengan pemakaian listrik manusia, sehingga terjadi kekurangan pasokan saat kebutuhan paling tinggi: Bahkan ketika matahari terbit dan pasokan meningkat, jumlahnya belum cukup untuk mengatasi puncak kebutuhan di pagi hari. Di-sisi-lain, ada kelebihan listrik di tengah hari saat matahari berada paling tinggi, tetapi kebutuhan relatif rendah.
- Energi angin - Pasokan listrik dari pembangkit angin pada dasarnya cukup berubah-ubah dan tak menentu. Dalam jangka pendek (per jam), angin tidak punya pola yang konsisten dan bisa diprediksi seperti sinar matahari (meski beberapa sumber menyebut angin cenderung memuncak pada sore hari). Namun seperti surya, energi angin dapat menciptakan kelebihan pasokan pada beberapa waktu dalam sehari dan gagal memenuhi kebutuhan pada waktu lain. Hari-hari yang benar-benar tenang bisa berlalu ketika angin tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan, atau hari-hari berangin tanpa henti bisa memberi kelebihan listrik terus-menerus. Pada akhirnya, jika berdiri sendiri, energi angin adalah sumber energi yang tidak andal. Bahkan saat angin dan surya digabungkan, keduanya sering tidak mampu menyediakan listrik cukup saat kebutuhan memuncak, terutama pada hari mendung tanpa angin.
- Pasokan pelengkap - Sumber energi lain dapat digunakan untuk menutup kekurangan pasokan listrik yang muncul-tenggelam dari angin dan surya serta membantu pasokan memenuhi kebutuhan. Energi dari sumber seperti tenaga air, bahan bakar hayati, dan panas bumi tingkat lanjut dapat disesuaikan sepanjang hari, memberi energi tambahan saat dibutuhkan atau mengurangi produksi berlebih dan surplus yang terbuang di luar jam puncak. Ini memungkinkan kebutuhan dipenuhi secara konsisten setiap saat dalam sehari dengan memakai gabungan sumber energi. Memakai sumber terbarukan (alih-alih bahan bakar fosil) sebagai pasokan pelengkap yang bisa disesuaikan membantu memenuhi kebutuhan tanpa menciptakan emisi karbon tambahan yang tak perlu.
Pelacakan beban vs listrik beban dasar:
Listrik panas bumi tingkat lanjut adalah contoh utama sumber energi yang dapat disesuaikan secara fleksibel dan dinamis untuk mengikuti perubahan kebutuhan secara real-time yang muncul karena pasokan yang tidak selalu tersedia dan pola konsumsi manusia, dan dikenal sebagai pasokan ‘pelacakan beban’. Sumber energi lain, seperti pembangkit bahan bakar fosil atau nuklir, secara tradisional dikenal sebagai pasokan listrik ‘beban dasar’ A. Artinya, sumber ini bisa menyediakan listrik yang terus-menerus dan andal untuk memenuhi kebutuhan energi paling dasar kita; namun, tidak seperti panas bumi tingkat lanjut, sumber ini tidak mudah disesuaikan, dan keluarannya tidak bisa cepat dinaikkan atau diturunkan untuk mengikuti kebutuhan. Pembangkit tambahan, yang dikenal sebagai ‘beban puncak’, dimasukkan ke jaringan listrik untuk menyediakan daya tambahan saat kebutuhan memuncak. Namun bahkan pembangkit beban puncak perlu waktu untuk dinyalakan dan dimatikan, sehingga menciptakan ketidakefisienan, produksi berlebih, dan pemborosan.
Grafik kami adalah versi sederhana dari The Duck Curve B, grafik yang dikenal luas dan menggambarkan perbedaan antara kebutuhan serta pasokan dari surya(/angin) dan beban yang dihasilkan pada sistem jaringan listrik kita - yaitu, grafik ini menunjukkan kebutuhan bersih yang tersisa setelah kebutuhan yang telah dipenuhi oleh listrik surya(/angin) diperhitungkan, sehingga parameter-parameter itu digabungkan menjadi satu kurva. Grafik ini menyoroti bahwa meski angin dan surya dapat membantu memenuhi kebutuhan energi, keduanya belum dapat (saat ini) sepenuhnya menggantikan beban dasar. Karena tidak memenuhi 100% kebutuhan setiap saat, keduanya dapat memberi tekanan tambahan pada jaringan dengan membuat pembangkit beban dasar tradisional yang lambat-ramp harus disesuaikan lebih cepat dan lebih sering untuk menutup kekurangan (atau setidaknya, tidak tanpa menimbulkan redundansi, ketidakefisienan besar, dan listrik yang terbuang). Misalnya, saat produksi surya menurun pada sore hari tepat ketika kebutuhan listrik memuncak, perusahaan listrik yang menjalankan pembangkit beban dasar harus cepat menaikkan produksi sebagai pengganti surya. Ini bukan cuma menambah tekanan operasional, tetapi pembangkit ini hanya ekonomis jika terus beroperasi - menyalakan dan mematikannya sepanjang hari membuatnya tidak layak secara ekonomi.
Solusi untuk masalah ini bertujuan untuk ‘meratakan perut bebek’ (dan dengan begitu mengurangi seberapa besar pembangkit beban dasar harus dinaikkan atau diturunkan), dan mencakup:
- Meningkatkan operasi beban dasar agar keluaran dapat disesuaikan lebih fleksibel
- Menyesuaikan perilaku konsumsi energi kita agar lebih konsisten sepanjang hari
- Mengalihkan kelebihan listrik ke penggunaan lain
- Memasukkan penyimpanan energi skala jaringan
- Beralih ke sumber ‘pelacakan beban’ lain yang lebih fleksibel seperti panas bumi tingkat lanjut atau tenaga air
Lihat juga: Sepuluh tahun menganalisis grafik bebek: Bagaimana penemuan NREL pada 2008 membantu menghadirkan lebih banyak surya ke jaringan saat ini | NLR (NREL) (diarsipkan)














