Panel surya atap sampai 79 persen lebih murah daripada tahun 2010. Penurunan biaya ini telah membuat fotovoltaik surya atap bahkan lebih menarik bagi rumah tangga dan bisnis yang ingin mengurangi ketergantungan mereka pada jaringan listrik sambil mengurangi jejak karbon mereka .
Tetapi apakah ada cukup permukaan atap untuk teknologi ini untuk menghasilkan energi rendah karbon yang terjangkau bagi semua orang yang membutuhkannya? Lagi pula, bukan hanya orang yang memiliki rumah sendiri dan ingin memotong tagihan mereka yang membutuhkan solusi seperti ini. Sekitar 800 juta orang di seluruh dunia hidup tanpa akses listrik yang layak.
Makalah baru kami di Nature Communications menyajikan penilaian global tentang berapa banyak panel surya atap yang kami perlukan untuk menghasilkan energi terbarukan yang cukup untuk seluruh dunia — dan di mana kami harus meletakkannya. Studi kami adalah yang pertama menyediakan peta terperinci tentang potensi surya atap global, menilai area atap dan tutupan sinar matahari pada skala dari kota ke benua.
Kami menemukan bahwa kami hanya membutuhkan 50 persen dari atap dunia untuk ditutup dengan panel surya untuk menghasilkan listrik yang cukup untuk memenuhi kebutuhan tahunan dunia .
metode
Kami merancang program yang menggabungkan data dari lebih dari 300 juta bangunan dan menganalisis tanah seluas 50,1 juta mil persegi (130 juta kilometer persegi) – hampir seluruh luas permukaan tanah di planet ini. Ini memperkirakan berapa banyak energi yang dapat dihasilkan dari 0,07 juta mil persegi (0,2 juta kilometer persegi) atap yang ada di tanah itu, area yang kira-kira berukuran sama dengan Inggris.
Kami kemudian menghitung potensi pembangkit listrik dari atap ini dengan melihat lokasinya. Umumnya, atap yang terletak di lintang yang lebih tinggi seperti di Eropa utara atau Kanada dapat bervariasi sebanyak 40 persen dalam potensi generasinya sepanjang tahun, karena perbedaan besar sinar matahari antara musim dingin dan musim panas. Atap di dekat khatulistiwa, bagaimanapun, biasanya hanya bervariasi dalam potensi generasi sekitar 1 persen di seluruh musim, karena sinar matahari jauh lebih konsisten.
Hal ini penting karena besarnya variasi potensi bulanan ini dapat berdampak signifikan terhadap keandalan listrik tenaga surya di wilayah tersebut. Itu berarti tempat-tempat di mana sinar matahari lebih tidak teratur membutuhkan solusi penyimpanan energi — meningkatkan biaya listrik.
Hotspot
Hasil kami menyoroti tiga hotspot potensial untuk pembangkit energi surya atap: Asia, Eropa, dan Amerika Utara.
Dari jumlah tersebut, Asia tampak seperti lokasi termurah untuk memasang panel, di mana — di negara-negara seperti India dan Cina — satu kilowatt-jam (kWh) listrik, atau sekitar 48 jam menggunakan laptop Anda, dapat diproduksi hanya dengan 0,05 pence ($0,00068 ). Ini berkat biaya pembuatan panel yang murah, serta iklim yang lebih cerah.
Sementara itu, negara-negara yang paling mahal untuk menerapkan atap surya adalah AS, Jepang dan Inggris Eropa memegang jalan tengah, dengan biaya rata-rata di seluruh benua sekitar 0,096 pence ($ 0,0013) per kWh.
Panel surya atap sepertinya akan sama-sama berguna di daerah dengan populasi rendah seperti di pusat kota. Bagi mereka yang tinggal di daerah terpencil, panel membantu menambah atau bahkan mengganti pasokan dari jaringan lokal yang berpotensi tidak dapat diandalkan. Dan bagi mereka yang berada di kota, panel dapat secara signifikan mengurangi polusi udara yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil untuk energi.
Sangat penting untuk menunjukkan bahwa pasokan listrik global tidak dapat mengandalkan satu sumber pembangkit untuk memenuhi kebutuhan miliaran orang. Dan, berkat cuaca yang berubah dan siklus siang dan malam planet kita, ketidaksesuaian antara permintaan dan pasokan energi matahari tidak dapat dihindari.
Peralatan yang dibutuhkan untuk menyimpan tenaga surya saat dibutuhkan masih sangat mahal . Selain itu, panel surya tidak akan mampu memberikan daya yang cukup untuk beberapa industri. Manufaktur berat dan pemrosesan logam, misalnya, membutuhkan arus yang sangat besar dan pengiriman listrik khusus, yang belum dapat disediakan oleh tenaga surya.
Meskipun demikian, solar atap memiliki potensi besar untuk mengurangi kemiskinan energi dan mengembalikan daya bersih dan bebas polusi ke tangan konsumen di seluruh dunia. Jika biaya tenaga surya terus menurun , panel atap bisa menjadi salah satu alat terbaik untuk mendekarbonisasi pasokan listrik kita.
Siddharth Joshi adalah seorang Ph.D. mahasiswa teknik energi global di University College Cork di Irlandia.
James Glynn adalah peneliti senior dalam pemodelan sistem energi di Pusat Kebijakan Energi Global Universitas Columbia.
Shivika Mittal adalah rekan peneliti dalam pemodelan sistem energi di Imperial College London.
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Anda dapat menemukan artikel aslinya di sini.
