Energi matahari untuk bangunan berperan penting untuk menjawab kebutuhan energi sekaligus menciptakan desain bangunan berkelanjutan.
Mungkin kita juga bertanya, apa sebenarnya maksud dari desain bangunan berkelanjutan? Apakah artinya desain tersebut dengan mudah bisa kita lanjutkan pembangunan dan pengembangannya?
Jawabannya tidak, maksud dari keberlanjutan sendiri adalah kaitannya dengan dampak lingkungan yang terjadi.
Sehingga, maksud dari desain bangunan berkelanjutan adalah desain yang mampu mengurangi dampak lingkungan.
Tentunya selama masa perencanaan, pembangunan, pengoperasian, hingga renovasi dan pemusnahan akan memberi dampak pada lingkungan.
Dampak inilah yang akan bisa berkurang manakala dalam proses pembangunan mengedepankan desain bangunan berkelanjutan.
Mulai dari perencanaan bangunan yang memiliki desain untuk menunjang aspek keberlanjutan, hingga saat bangunan sudah tidak digunakan dan harus dihancurkan.
Pada pembahasan ini kita akan fokus bagaimana aplikasi energi surya dapat berperan dalam mewujudkan desain bangunan berkelanjutan.
Energi Matahari untuk Bangunan melalui Konsep Building Integrated Photovoltaic (BIPV)
Energi matahari untuk bangunan mulai berfungsi sebagai salah satu komponen dalam pembangunan yaitu BIPV.
Integrasi panel Photovoltaic (PV) pada bangunan umumnya berada pada lokasi-lokasi yang menjadi penutup bangunan. Energi matahari untuk bangunan
Potret demikian mudah kita temukan pada atap dan juga teras, seperti pada komponen kanopi yang umum untuk kebutuhan lahan parkir. Energi matahari untuk bangunan
Akan tetapi, integrasi antara panel PV dan bangunan ini masih memerlukan studi lebih lanjut mengenai aspek-aspek penting terkait sumber energi.
Pasalnya, kebutuhan energi bangunan berada pada jumlah yang besar untuk bangunan yang tergolong fasilitas umum seperti rumah sakit.
Dengan demikian, tentunya kajian lebih dalam pada fase perencanaan desain bangunan berkelanjutan sangat penting. Energi matahari untuk bangunan
Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya defisit supply energi dan juga meminimalisir terjadinya kelebihan muatan listrik. Energi matahari untuk bangunan
Hal tersebut berpotensi menyebabkan pemadaman, terutama pada sektor-sektor krusial seperti rumah sakit.
Secara umum, beban dari kebutuhan energi pada bangunan berada pada lingkup pengkondisian suhu, baik air maupun ruangan. Energi matahari untuk bangunan
Seperti yang kita ketahui pada sebagian besar sistem pemanas air, penggunaan dari energi matahari menjadi solusi untuk pengurangan biaya. Energi matahari untuk bangunan
Pada contoh penggunaan tenaga surya untuk pemanas air secara umum akan kita dapati penggunaan solar collector seperti flat plate collector (FPC), evacuated tube collectors (ETC), dan Parabolic Trough Collectors (PTC).
Begitu juga sistem solar collector yang menggabungkan antara FPC dan ETC berupa EPFC.
Simulasi Kebutuhan Energi untuk Bangunan
BES atau Building Energy Simulation memberikan gambaran akan kondisi konsumsi dari sebuah bangunan.
Hal ini dapat menjadi acuan untuk kemudian menyusun dan menetapkan perencanaan proses pembangunan yang memiliki konsep berkelanjutan. Energi matahari untuk bangunan
Para peneliti menggunakan beberapa alat dalam simulasi ini agar mendapatkan prediksi yang lebih akurat akan penggunaan energi. Energi matahari untuk bangunan
Pada beberapa simulasi, penggunaan lebih dari satu jenis penghasil energi yang ramah lingkungan juga bisa membantu mengurangi penggunaan energi. Energi matahari untuk bangunan
Seperti pada contohnya penggunaan secara terintegrasi sistem panel surya dan sistem pemanas atau pendingin menggunakan suhu bawah tanah. Energi matahari untuk bangunan
Hasil dari simulasi ini menunjukkan penggunaan energi yang lebih efisien untuk mengkondisikan suhu di dalam bangunan.
Di mana seperti yang kita tahu, dengan kondisi suhu bumi yang semakin hangat, pengkondisian suhu menjadi begitu penting. Energi matahari untuk bangunan
Dan poin inilah yang secara umum menghabiskan banyak energi dan sebaliknya justru memberikan beban kepada kenaikan suhu di luar bangunan. Energi matahari untuk bangunan
Karena suhu di dalam tanah yang jauh lebih stabil baik pada musim dingin maupun musim panas.
Maka penggabungan ini dapat menjawab masalah suhu pada bangunan.
Teknologi Panel Photovoltaic (PV)
Sistem panel PV untuk menghasilkan energi terbarukan sedang mengalami kenaikan khususnya pada penggunaan di wilayah pemukiman atau perumahan. Energi matahari untuk bangunan
Meski mudah kita pahami bahwa ketersediaan energi dari matahari sangat bergantung pada kondisi cuaca.
Kebergantungan pada kondisi cuaca akan mempengaruhi performa panel PV dalam menghasilkan energi.
Akan tetapi sebagaimana pembahasan sebelumnya, penggunaan panel PV dapat kita kombinasikan dengan penghasil energi lainnya. Energi matahari untuk bangunan
Seperti contoh penggunaan panas bumi, penggunaan tenaga angin, tenaga air dan juga sedikit penggunaan energi fosil. Energi matahari untuk bangunan
Namun, dengan semakin berkembangnya teknologi pada panel PV, tingkat efisiensi panel PV semakin bertambah baik.
Berbeda dengan efisiensi panel PV pada awal-awal penemuannya pada tahun-tahun sebelumnya yang hanya sebatas 6%.
Efisiensi ini sangat penting dan semakin besar efisiensi yang bisa kita dapatkan maka akan semakin banyak energi yang bisa kita hasilkan.
Hingga saat ini, efisiensi dari panel PV masih berkisar pada angka maksimal masih di bawah 50 persen.
Namun angka ini bukan angka final, yang artinya pengembangan dari susunan material dapat berpotensi meningkatkan efisiensi panel PV. Energi matahari untuk bangunan
Umumnya, produk panel PV di pasaran masih berada pada tingkat efisiensi di kisaran angka 20 hingga 30 persen.
Energi Matahari untuk Bangunan Menggunakan Battery Energy Storage System (BESS)
Saat ini kita sangat familiar dengan Energy Storage System yang berbasis Baterai meskipun tidak banyak dari kita yang menyadarinya.
Konsep sederhana dari BESS adalah alat yang sering kita gunakan sebagai penyimpan daya berukuran sebesar kantong atau kita sebut power bank. Energi matahari untuk bangunan
BESS juga memiliki konsep yang sama yaitu menyimpan energi yang kita hasilkan melalui generator energi, dan kita gunakan saat kita butuhkan. Energi matahari untuk bangunan
Baterai ini juga pastinya bisa untuk kita isi ulang manakala daya yang ada pada baterai mulai berkurang.
Teknologi ini memiliki peranan sangat penting terutama pada jenis generator energi yang berbasis konsep energi terbarukan.
Energi terbarukan sangat erat dengan kondisi iklim dan cuaca yang mana sangat mempengaruhi efektivitas dan efisiensi penghasilan energi. Energi matahari untuk bangunan
Bisa kita bayangkan, jumlah cahaya matahari pada wilayah beriklim tropis yang memiliki curah hujan tinggi, maka hanya akan efektif hanya pada musim kering.
Sementara pada waktu musim yang lain, tentu cahaya matahari tidak dapat menyumbang banyak energi.
Dengan demikian pada kondisi tersebut kita perlu beralih pada energi air atau angin atau jenis energi terbarukan lainnya. Energi matahari untuk bangunan
Perpindahan dan variasi kondisi cuaca inilah yang mengharuskan kita untuk memaksimalkan pendapatan energi pada masa-masa puncak energi bisa kita hasilkan.
Bahkan juga, kita bisa menggunakan generator energi yang sesuai dengan kondisi iklim dan juga kondisi geografis agar lebih tepat sasaran. Energi matahari untuk bangunan
Efisiensi Modul Sel Surya
Efisiensi dari modul sel surya seperti yang kita singgung sebelumnya memiliki peranan penting.
Penelitian dan pengembangan sel surya akan senantiasa berfokus pada ketercapaian efisiensi tertinggi.
Hal ini dapat berasal dari berbagai faktor salah satunya adalah pemilihan material yang memiliki band gap yang sesuai dengan rentang band gap cahaya matahari.
Kerja keras para peneliti dan pengembang sektor PV mengejar poin efisiensi ini dan menjadikan acuan dalam pengembangan PV. Energi matahari untuk bangunan
Meskipun secara umum, efisiensi secara umum lebih menitikberatkan pada besaran biaya produksi, faktor efisiensi pengumpulan energi cahaya matahari juga penting.
Efisiensi tertinggi secara umum memang masih belum menyentuh angka 50 persen, tapi bukan berarti tidak mungkin.
Seiring dengan perkembangan penelitian dari berbagai material sintetis di laboratorium, penemuan material dengan band gap yang akurat bisa tercapai.
Efisiensi Biaya Produksi Sel Surya
Seperti yang telah kita singgung sebelumnya, efisiensi pemilihan material seringkali didasari dari masalah biaya produksi. Energi matahari untuk bangunan
Seperti yang pernah kita bahas sebelumnya pada artikel terkait pembahasan sejarah perkembangan PV, semua berawal dari ketidaksengajaan. Energi matahari untuk bangunan
Hal ini yang kemudian berkembang menjadi bagaimana menemukan material lain yang lebih efisien dari segi penyerapan energi matahari.
Namun, ada kalanya material yang memiliki efisiensi tinggi memiliki biaya produksi yang tinggi, sehingga, pengembangan juga perlu memperhatikan faktor biaya produksi.
Hal inilah yang kemudian menjadikan faktor biaya produksi juga mendominasi arah pengembangan produksi sel surya.
Biaya Penggunaan Energi yang Kompetitif
Pada banyak contoh, kita mendapati bahwa sebagian besar pembangkit daya memiliki orientasi ekspor ke lokasi lain yang membutuhkan. Energi matahari untuk bangunan
Sama halnya dengan pilihan memiliki rumah sendiri atau lebih memilih sewa, nyatanya poin ini juga terjadi dalam masalah transfer energi.
Setiap pihak yang berkepentingan dalam sektor pembangkit energi, tentunya akan mengkalkulasi biaya pemakaian dari daya yang digunakan. Energi matahari untuk bangunan
Kalkulasi tersebut salah satunya melibatkan modal investasi awal yang terkait biaya pengadaan unit serta segala bentuk pengeluaran untuk perawatan unit. Energi matahari untuk bangunan
Modal investasi di awal sangat terpengaruh dengan harga produksi dari panel PV, yang mana, semakin tinggi biaya produksi, semakin tinggi investasi. Energi matahari untuk bangunan
Untuk masalah operasional dan perawatan, faktor material yang dipilih akan mempengaruhi efisiensi.
Bisa kita bayangkan jika efisiensi penyerapan makin besar, artinya energi semakin banyak, sehingga hal itu dapat menekan biaya penggunaan energi. Energi matahari untuk bangunan
Ujungnya, biaya yang ditawarkan bisa lebih kompetitif karena modul panel PV tinggi efisiensi serta harga investasi yang terjangkau. Energi matahari untuk bangunan
Aplikasi Teknologi PV untuk Bangunan Tempat Tinggal
Dari pemaparan di atas, mungkin kita akan bertanya, jika semua sudah mengarah ke titik yang lebih terjangkau, mengapa tidak berinvestasi pembangkit sendiri untuk rumah kita?
Jawabannya sederhana, yaitu pertimbangan, banyak pertimbangan yang harus kita pikirkan sebelum melangkah pada investasi sel surya untuk tempat tinggal.
Penggunaan sel surya pada tempat tinggal memiliki beberapa hal positif dan juga beberapa hal yang perlu kita ketahui.
Sisi positif yang paling terlihat adalah, kemandirian dalam memenuhi kebutuhan energi dan keberlanjutan energi di masa mendatang.
Seperti yang kita ketahui, energi cahaya matahari tergolong ke dalam energi terbarukan dan dapat mendukung konsep keberlanjutan.
Konsep keberlanjutan yang menekankan pada penggunaan pada waktu dan jangka relatif lama, dapat memperkecil kebutuhan revitalisasi. Energi matahari untuk bangunan
Berkurangnya kebutuhan revitalisasi tentu akan mengurangi beban pengeluaran di masa mendatang.
Poin berikutnya dari sisi positif penggunaan energi matahari adalah energi yang bersih sehingga tidak berdampak buruk bagi lingkungan.
Seperti yang kita ketahui, poin penting keberlanjutan juga terdiri dari lingkungan hidup yang dapat menopang kehidupan manusia.
Bukan hanya sekedar jenis energi yang cenderung tidak terbatas, dampak dari hasil penggunaan energi juga perlu kita pertimbangkan.
Hal ini pula yang menjadikan energi matahari salah satu solusi untuk menjawab tantangan keberlanjutan saat ini.
Menjadi Realistis vs. Tetap Idealis?
Semua sisi positif akan tenaga matahari untuk tempat tinggal terkesan begitu meyakinkan dan memberikan ketenangan.
Namun, jangan lupa bahwa, sejauh ini para peneliti masih berusaha mengembangkan produk yang lebih efisien dan lebih terjangkau, artinya jalannya masih panjang.
Untuk saat ini, investasi pembangkit dari tenaga matahari masih terbilang kecil meski terus mengalami pertumbuhan.
Dan seperti yang kita semua ketahui, yang paling terjangkau adalah apa yang sudah tersedia di alam, yaitu energi fosil.
Meski nyatanya, energi matahari juga sudah jauh lebih dahulu tersedia di alam, namun fakta berbicara, pemanfaatan energi tersebut jauh dari kata, optimal.
Hal ini yang kemudian menjadikan beberapa orang mempertimbangkan ulang penggunaan modul PV untuk bangunan tempat tinggal.
Tentu hal yang berbeda akan terjadi jika kita terapkan pada bangunan fasilitas umum, yang memerlukan energi lebih besar.
Hal ini memiliki konsep yang semisal dengan keputusan seseorang dalam memutuskan membeli rumah atau menyewa rumah.
Peran Pemegang Kebijakan
Dengan demikian kita sudah bisa prediksi bahwa jika memang transisi penggunaan energi bersih ingin semarak, bantuan dan subsidi harus hadir sebagai stimulus.
Bisa kita perhatikan akhir-akhir ini bagaimana pemerintah hadir untuk bisa mengajak masyarakat beralih ke energi bersih.
Hal ini dapat kita lihat pada kebijakan-kebijakan terkait EBT yang mulai lebih progresif untuk membantu perkembangan ekosistem yang lebih ramah lingkungan.
Namun, tidak sedikit juga, bantuan tersebut tidak menjadi masyarakat tertarik untuk segera berinvestasi pada teknologi ramah lingkungan tersebut.
Pasalnya, penguasaan masyarakat terhadap teknologi baru ini juga terbatas dan kuatnya paradigma lama akan pola konsumsi energi juga menjadi pekerjaan besar.
Sejatinya bisa saja bentuk bantuan tersebut lebih “menyentuh” kepada masyarakat bukan sebaliknya, masyarakat yang “menyentuh” bantuan tersebut.
Contoh mudahnya, pencanangan program terintegrasi antara ketahanan pangan melalui hidroponik dan penggunaan energi bersih dengan PLTS.
Program ini dapat dilakukan di skala terkecil setingkat RT, sehingga masyarakat bisa melihat, paling minim, wujud dari integrasi teknologi ramah lingkungan.
Namun tentu, yang lebih penting lagi adalah hadirnya sosialisasi, pendidikan ke masyarakat yang bersifat menekan untuk menjaga investasi ini.
Jika pada zaman dahulu kita mengenal istilah “ronda” untuk menjaga keamanan di sebuah kampung, maka itu juga bisa kita terapkan.
Hal yang sama juga bisa kita terapkan jika terjadi bargaining point antara masyarakat dan pemerintah, seperti halnya ronda.
Jika tidak ingin ketersediaan energi dan ketahanan pangan terganggu, maka masyarakat harus menjaga unit integrasi ini.
Ketersediaan suku cadang dan pembiayaan perawatan sepenuhnya menjadi tanggung jawab pemerintah.
Maka tantangan terbesar berikutnya adalah bagaimana memastikan penyaluran ini tidak terkena tindak pidana korupsi hingga di porsi terkecil pemerintahan.