Beberapa bahasa di situs ini mungkin telah diterjemahkan oleh mesin dan mungkin mengandung kesalahan. Bantu memperbaikinya Baca bahasa Inggris aslinya
NASA's Mod-1 turbin angin berdiri di puncak bukit di Boone, North Carolina, pada tahun 1979.
Inisiatif Hijau

Sumber energi dibandingkan

Setiap kilowatt-jam memiliki sejarah tersembunyi: sebuah tambang, pabrik, cerobong asap atau pisau. jika kita membandingkannya secara jujur maka gambaran akan lebih jelas daripada perdebatan.

NASA Glenn Research Center

Pada tahun 1979 NASA menyalakan Mod-1, turbin angin dua bilah dengan rotor sepanjang 61 meter, di sebuah gunung di Carolina Utara. Ini adalah salah satu turbin terbesar pada masanya dan salah satu upaya pertama untuk membuat tenaga angin menjadi bagian serius dari grid. Empat dekade kemudian, tenaga angin dan surya adalah sumber listrik dengan pertumbuhan tercepat di planet ini. Untuk memahami mengapa, dan apa yang masih tidak bisa mereka lakukan, membantu untuk membandingkan setiap sumber dengan istilah yang sama.

Seluruh hidup, bukan hanya cerobong asap

Emisi dari pembangkit listrik tidak berhenti di cerobongnya. Baja dan beton harus dibuat, bahan bakar ditambang dan diangkut, dan semuanya pada akhirnya dibongkar. Penilaian siklus hidup menambahkan semua hal ini per kilowatt-jam. Tinjauan IPCC dari ratusan studi seperti itu memberikan peringkat yang jelas: batubara mengeluarkan sekitar 820 gram CO2-equivalent per kilowatt-hour, gas sekitar 490, sementara angin, nuklir dan tenaga air sekitar 10 hingga 25, dan surya sekitar 40 sampai 50.

Keselamatan menceritakan kisah yang sama. Jika kita menghitung jumlah kematian akibat kecelakaan dan polusi udara per unit listrik, batu bara dan minyak adalah sumber yang paling berbahaya karena pembakarannya mengisi udara dengan partikel. Tenaga angin, nuklir dan surya ratusan kali lebih aman.

820 g(Inggris) CO2-equivalent per kWh from coal, lifecycle median (IPCC AR5)
11 g(Inggris) CO2-equivalent per kWh from onshore wind (IPCC AR5)
24.6kematian per TWh dari batubara, dibandingkan 0.04 untuk angin (Dunia Kita dalam Data)

Apa yang setiap sumber adalah baik pada

  • Batu bara dan gas dapat dinyalakan ketika diperlukan, tetapi membawa emisi dan polusi tertinggi. Gas mengeluarkan CO2 sekitar setengah dari batubara ketika dibakar, meskipun kebocoran metana menyempitkan celah tersebut.
  • Nuklir berjalan stabil dengan emisi yang sangat rendah dan jejak tanah yang kecil; mahal dan lambat untuk dibangun, dan limbah harus dikelola selama waktu yang sangat lama.
  • Tenaga air adalah fleksibel dan rendah karbon, tapi bendungan banjir lembah dan mengubah sungai.
  • Angin adalah salah satu listrik baru termurah; bervariasi dengan cuaca dan membutuhkan ruang, jaringan dan, semakin banyak, penyimpanan.
  • Solar murah, modular dan cocok di atap dari desa hingga pencakar langit; tidak menghasilkan apa-apa pada malam hari dan kurang pada musim dingin.
Dua ekskavator roda bucket raksasa di tambang pasir terbuka yang luas, dengan ladang hijau dan baris turbin angin di cakrawala.
Ekskavator roda-sekop di tambang lignit terbuka Garzweiler di Jerman barat, 2019, dengan turbin angin di celah. Bagi batubara, sejarah tersembunyi dari satu kilowatt-jam dimulai di tambang seperti ini. Photo: Arne Müseler, CC BY-SA 3.0 DE

Tidak ada sumber yang sempurna. Hanya ada campuran yang lebih baik dan lebih buruk, dan campuran adalah kita untuk memilih.

Bagian yang hilang: fleksibilitas

Tantangan dari sistem energi ramah lingkungan bukanlah menghasilkan energi yang cukup secara rata-rata, namun untuk menyesuaikan pasokan dan permintaan setiap detiknya. Baterai, pembangkit listrik tenaga air, jaringan yang lebih kuat yang membagi energi di seluruh wilayah, permintaan yang mengikuti matahari dan angin, serta sumber-sumber rendah karbon yang solid semua mengisi celah tersebut. Ini juga mengapa kami meneliti generasi modular yang dapat duduk di mana daya digunakan, seperti Fan Wall.

Solusi terbukti: grid yang sudah berubah

Listrik ramah lingkungan bukan hanya sebuah perkiraan. Beberapa negara telah membangun kembali sebagian besar pasokan listrik mereka dalam satu generasi, masing-masing dengan sumber daya yang dimiliki: angin, air, panas bumi atau matahari. Semua angka di bawah ini adalah bagian dari produksi listrik setiap negara, dari Ember dan Institut Energi seperti yang dikompilasi oleh Our World in Data, kecuali sumber lain diberikan.

  • Denmark: angin sebagai tulang punggung. Bahan bakar fosil membuat 84 persen dari listrik Denmark pada tahun 2000 dan 11 persen pada tahun 2024. Turbin angin sendiri menghasilkan 58 persen, bioenergi sekitar seperlima, dan tenaga surya telah tumbuh dari hampir tidak ada hingga 11 persen sejak tahun 2012.
  • Uruguay: sebuah transisi dalam waktu kurang dari satu dekade. Uruguay dulunya bergantung pada bendungan dan membakar minyak dan gas di tahun-tahun kering; pada tahun 2008, bahan bakar fosil menghasilkan 39 persen listrik negara tersebut. Angin tumbuh dari sekitar 1 persen pada tahun 2013 menjadi 32 persen pada tahun 2018. Bahkan pada tahun 2023, yang merupakan tahun dengan output hidro sangat rendah, bahan bakar fosil menghasilkan kurang dari 8%, dan pada tahun 2024 sekitar 1%.
  • Kenya: panas dari Lembah Rift. Tenaga panas bumi, dari sumur uap di Lembah Rift, menghasilkan 10 persen listrik Kenya pada tahun 2000 dan 45 persen pada tahun 2024, lebih banyak daripada sumber lain. Dengan tenaga air, angin dan surya, lebih dari sembilan per sepersepuluh listrik Kenya sekarang dapat diperbaharui, naik dari 40 persen pada tahun 2000.
  • Skotlandia: lebih dari yang dibutuhkan. Skotlandia menghasilkan rekor 38,4 TWh listrik terbarukan pada tahun 2024, 30,1 TWh dari angin, dan mengekspor 19,7 TWh lebih banyak listrik ke bagian lain dari Britania Raya daripada yang diimpor (Government of Scotland, 2025).
  • Inggris: akhir batubara. Pada tahun 2000, tiga perempat listrik Inggris berasal dari bahan bakar fosil; pada tahun 2024, sepertiga dari jumlah tersebut berasal dari bahan bakar fosil, dan tenaga angin menyumbang 29 persen. Pada musim gugur 2024 Ratcliffe-on-Soar, pembangkit listrik batubara terakhir, ditutup setelah 50 tahun, membuat Britania menjadi ekonomi utama pertama yang berhenti membakar batubara untuk tenaga (Government of the United Kingdom, 2024).
  • Brazil: air, kemudian angin dan matahari. Tenaga air telah menyediakan sebagian besar listrik Brasil selama beberapa dekade. Sejak tahun 2010, negara ini telah menambahkan tenaga angin dan surya dengan cepat: bersama-sama mereka menghasilkan 24% dari listrik pada tahun 2024, naik dari kurang dari setengah persen pada tahun 2010.
  • Kosta Rika: hampir semua terbarukan. Hidro, geothermal dan angin telah memasok lebih dari 98 persen listrik Kosta Rika setiap tahun sejak 2015.
  • Bangladesh: lampu tanpa jaringan listrik. Banyak desa di Bangladesh yang jauh dari jalur listrik apapun. Sejak Januari 2003, perusahaan keuangan Bangladesh IDCOL, pertama kali didukung oleh Bank Dunia, mendanai sistem rumah surya kecil untuk rumah tangga pedesaan off-grid. Pada Januari 2019, sekitar 4,1 juta telah dipasang, membawa listrik surya ke sekitar 18 juta orang, 12 persen dari populasi, yang telah menyalakan rumah mereka dengan lampu minyak tanah (IDCOL).
Uap putih naik dari pembangkit listrik tenaga geotermal rendah panjang di bukit kering di bawah langit berawan.
Pembangkit listrik tenaga geotermal Olkaria III dekat Naivasha, di Lembah Rift Kenya. Uap dari sumur seperti ini sekarang menghasilkan lebih banyak listrik di Kenya daripada sumber lain. Photo: Bbossoxx, CC BY-SA 4.0

Mengapa itu menjadi murah: kurva belajar

Alasan transisi ini dipercepat adalah harga. Sebuah modul surya membutuhkan biaya sekitar 132 dolar per watt pada tahun 1975 dan 27 sen pada tahun 2024, dalam uang hari ini: 99,8 persen lebih murah (Our World in Data). Para ekonom menyebut pola ini kurva belajarSetiap kali total kapasitas yang terpasang di dunia telah berlipat ganda, harga dari sebuah modul telah turun sekitar seperlima hingga seperempat, sebagai pabrik tumbuh, desain diperbaiki dan rantai pasokan matang. Baterai mengikuti jalur yang sama. Sel ion litium berharga sekitar 9.200 dolar per kilowatt-jam pada tahun 1991 dan 78 dolar pada tahun 2024, lebih dari 99 persen lebih murah (Ritchie, Our World in Data), dan harga rata-rata paket baterai turun 20 persen pada tahun 2024 saja, menjadi 115 dollar per kilowatt-jam (BloombergNEF, 2024).

Energi termurah di masa depan adalah energi yang kita praktikkan membangun. Setiap panel yang dipasang membuat yang berikutnya lebih murah.

Beat the benchmark: a call for ideas (dalam bahasa Inggris).

Perbandingan di atas memberikan pelajaran yang jelas: cara baru untuk menghasilkan atau menghemat energi harus bersaing dengan sumber-sumber yang sudah murah dan ramah lingkungan. Pada sebuah gedung, benchmark adalah panel surya atap. Itu adalah sebuah hal yang sangat penting, dan itulah mengapa kami ingin lebih banyak orang berpikir tentang hal ini. Fan Wall kami sendiri adalah satu ide yang kami uji secara terbuka, termasuk di mana ia gagal. Ini hanya satu ide. Tugas yang sebenarnya adalah mencari solusi untuk permasalahan yang masih ada: listrik pada malam hari dan di musim dingin, pemanas rumah dan industri, atap yang padat, dan jaringan yang memerlukan fleksibilitas.

Pemandangan udara dari pinggiran kota dengan atap merah dan abu-abu di antara kebun dan pepohonan, banyak atap yang ditutupi panel surya gelap.
Atap pinggiran dengan panel surya di Canberra, Australia. Pada sebuah gedung, ini adalah standar setiap ide baru harus ditaklukkan. Photo: Benlisquare, CC BY-SA 4.0

Kami ingin mendengar ide-idemu, dan ada dua cara ide bisa pergi dari sini.

  • Sebuah pitch membutuhkan model kerja. Beberapa anggota Yayasan mungkin memiliki kontak yang dapat mendengar sebuah pitch untuk ide yang kuat. Untuk disampaikan, sebuah ide memerlukan model yang bekerja dan nyata yang menghasilkan energi, dengan outputnya diukur menggunakan instrumen, bukan diklaim. Prototipe ukuran cangkir dengan meteran tercatat mengatakan lebih dari gambar apapun.
  • Ide-ide kertas juga disambut. Ide yang diargumentasikan dengan baik tanpa perangkat keras masih bisa dipublikasikan di sini di situs jika solid: fisikanya benar, angkanya jujur dan tes termurahnya jelas. Itulah bagaimana ide-ide yang baik menemukan orang-orang yang dapat membangunnya.

Realisme mengenai perbedaan ini sangatlah penting: mengumpulkan modal tanpa model yang bekerja sangat sulit, dan tidak ada janji pendanaan, keuntungan atau pengenalan. Apa yang bisa kami janjikan adalah pembacaan publik yang serius dari angka-angka itu.

Setiap alternatif, dijelaskan

Setiap artikel mencakup fisika, batas-batas keras, proyek nyata dengan hasil yang diukur, biaya melawan surya atap, dan apa yang diperlukan prototipe kerja.

Arah yang patut dieksplorasi

Ini adalah titik awal dengan fisika nyata di belakang mereka, masing-masing dengan batas ide harus menghormati. Setiap ide di radar memiliki artikel mendalam sendiri, terhubung di bawah ini, ditulis dengan kejujuran yang sama seperti kami Penelitian Fan Wall.

  • Permukaan surya yang melakukan dua pekerjaan. Fasad, penghalang suara, atap parkir dan tutup kanal yang membuat listrik sementara menutupi atau melindungi sesuatu yang lain. Panel PV-termal hibrida menambahkan panas: sekitar 100 hingga 700 kWh panas per meter persegi per tahun di atas listrik (IEA SHC Task 60, 2020). Batasnya adalah cahaya matahari sendiri: sekitar 1 kW per meter persegi pada yang terbaik. Baca: atap surya yang juga menghasilkan panas.
  • Peternakan dan reservoir yang juga memanen cahaya matahari. Sistem agrovoltaik telah dimodelkan untuk mendapatkan 35 hingga 73 persen lebih banyak dari tanah yang sama daripada tanaman dan panel terpisah (Dupraz et al., 2011). Tenaga surya terapung pada 30 persen reservoir yang cocok dapat menghasilkan sekitar 9.400 TWh per tahun, kira-kira sepertiga dari listrik dunia saat ini, dan memotong evaporasi (Jin et al., 2023). Baca: agrivoltaics dan floating solar.
  • Heat, not just electricity. Panas mencakup sekitar setengah dari penggunaan energi akhir dunia (IEA, Renewables 2019). Baterai panas pasir dan batu menyimpan tenaga angin dan surya murah selama berminggu-minggu; unit 100 MWh mulai memanaskan kota Finlandia Pornainen pada tahun 2025 (Polar Night Energy). Pompa panas sumber tanah memberikan sekitar empat unit panas untuk setiap satuan listrik (IEA, 2022). Panas limbah dari pabrik, saluran air dan pusat data masih sebagian besar dibuang (Forman et al., 2016). Baca: batu dan baterai panas, pompa panas sumber tanah dan panas limbah.
  • Air yang sudah bergerak. Arus pasang surut dapat diprediksi beberapa dekade ke depan; array MeyGen di Skotlandia melewati 50 GWh pada tahun 2023. Ombak, sungai, kanal irigasi dan katup pengurangan tekanan di saluran air semua membawa energi, biasanya hanya kilowatt per lokasi, yang merupakan alasan mengapa desain standar yang murah lebih penting daripada desain yang memecahkan rekor. Baca: tidal stream, wave energy dan small and in-pipe hydro.
  • Angin yang lebih tinggi. Tenaga angin tumbuh dengan kubus kecepatan angin, dan angin beberapa ratus meter ke atas adalah lebih kuat dan stabil. Lebah energi adalah upaya untuk mencapainya; Makani milik Google ditutup pada tahun 2020 setelah tiga belas tahun, sementara perusahaan-perusahaan yang lebih kecil terus melakukan pengujian. Ide yang baik di sini harus menjelaskan keandalan, bukan hanya kekuatan. Baca: energi layang-layang.
  • Menggunakan energi pada waktu yang tepat. Mengubah saat kita memanaskan air, mengisi daya mobil dan mendinginkan gedung adalah “pusat pembangkit listrik” termurah: Amerika Serikat saja memiliki sekitar 200 GW permintaan fleksibel yang hemat biaya pada tahun 2030 (Brattle, 2019). Ide-ide dalam perangkat lunak, tarif dan peralatan rumah tangga sederhana juga termasuk ide-ide energi. Contoh: menuntut fleksibilitas.
Pemandangan udara dari parkir multi-lantai yang lantai atasnya ditutupi oleh baris panjang panel surya di atap baja, di antara pohon.
Kanopi surya di lantai atas dari sebuah parkiran di Natick, Massachusetts: permukaan yang sama menutupi mobil dan menghasilkan listrik. Photo: Stephen Coffrin, US Department of Energy (public domain)

Apa yang dimiliki oleh ide yang kuat

  1. Masalah yang dipecahkan, dan untuk siapa: atap kota, sebuah pertanian, pabrik, desa tanpa jaringan.
  2. Pemeriksaan fisika. Berapa banyak watt per meter persegi, atau per ton, atau per liter air? Berapa banyak kWh per tahun? Perbandingan cepat dengan benchmark di atas akan menghemat waktu semua orang; David MacKay’s Sustainable Energy Without the Hot Air adalah panduan gratis untuk melakukan hal ini secara jujur.
  3. Kost per kWh, bahkan sebagai rentang kasar, dan apa yang harus menjadi lebih murah untuk menang.
  4. Apa yang harus benar, dan eksperimen termurah yang bisa menunjukkan itu tidak.
  5. Siapa yang bisa dirugikan, dari hewan liar ke tetangga, dan bagaimana kau akan tahu.

Ide yang baik tidak harus benar. Hal ini harus dapat diuji, dan jujur tentang apa yang akan membuktikan bahwa hal itu salah.

Organisasi yang melakukan pekerjaan ini

Organisasi nirlaba ini membantu memberikan energi yang bersih dan terjangkau kepada masyarakat dan mempublikasikan apa yang mereka capai. Lihatlah karya mereka dan, jika itu meyakinkan Anda, pertimbangkan untuk memberikannya secara langsung. Yayasan Local Solar System tidak memiliki afiliasi dengan mereka dan tidak menerima apa-apa dari mereka. Sebelum Anda memberikan, baca laporan dan akun masing-masing organisasi sendiri dan periksa bagaimana mereka mengukur hasil. Angka-angka di bawah ini adalah organisasi sendiri.

  • SolarAid (UK registered charity 1115960) membawa lampu surya ke keluarga-keluarga di pedesaan di Afrika sub-Sahara yang biasanya menggunakan minyak tanah, lilin atau obor, melalui usaha sosialnya sendiri. Laporan tersebut melaporkan 2,5 juta lampu yang didistribusikan dan 13,3 juta orang mencapainya.
  • Solar Sister (AS non-profit) merekrut, melatih dan mendukung pengusaha perempuan di daerah terpencil di Afrika Sub-Sahara untuk membangun bisnis yang menjual lampu surya dan dapur bersih ke rumah tangga yang tidak menggunakan listrik.
  • Aksi Praktis (Angkatan Bersenjata Inggris yang terdaftar amal 247257) bekerja dengan komunitas di Afrika, Asia dan Amerika Latin pada teknologi praktis melawan kemiskinan, termasuk akses terhadap energi bersih, misalnya energi terbarukan untuk kamp pengungsi.
  • RMI (dibangun pada tahun 1982 sebagai Rocky Mountain Institute, non-profit AS) adalah organisasi penelitian independen yang bekerja dengan pemerintah, perusahaan tenaga dan bisnis di lebih dari 50 negara untuk memindahkan sistem energi ke daya bersih, murah.
  • Ember (think tank independen non-profit, didirikan pada tahun 2020) menerbitkan data gratis dan terbuka mengenai listrik di hampir semua negara, termasuk sebagian besar data dalam grafik di atas, sehingga siapapun dapat memeriksa seberapa cepat jaringan listrik berubah.
Seorang gadis muda dalam sebuah sekolah pinafore melihat ke bawah pada lampu surya berbentuk bunga matahari kuning kecil bersinar di tangannya.
Di Addis Ababa, Ethiopia, seorang gadis sekolah memegang lampu bertenaga surya pertamanya. Bagi keluarga yang tidak terhubung ke jaringan listrik, lampu surya kecil dapat menggantikan minyak tanah dan lilin. Photo: USAID in Africa (public domain)

Bagaimana Anda bisa membantu

  • Ganti pasokan Anda ke tarif energi terbarukan atau skema energi komunitas di mana tersedia.
  • Manfaatkan listrik ketika bersih. Jalankan mesin cuci dan isi ulang kendaraan saat tenaga angin dan surya tersedia dalam jumlah banyak; banyak jaringan yang mempublikasikan intensitas karbon secara real-time.
  • Pasang panel di atap. Rumah, sekolah, supermarket dan tempat parkir adalah lokasi yang siap untuk memanfaatkan energi surya; tanyakan kepada dewan kota dan perusahaan Anda.
  • Tabung sebelum Anda menghasilkan. Insulasi dan peralatan yang efisien memotong tagihan dan emisi pada saat yang sama.
  • Tanyakan angka-angka tersebut. Tanyalah pemasok listrik dan pemerintah Anda mengenai emisi siklus hidup dari listrik yang Anda beli.
  • Dukungan orang-orang yang melakukan pekerjaan. The organisasi di atas membawa cahaya matahari dan energi bersih ke keluarga yang tidak memilikinya, dan menerbitkan data terbuka dan penelitian; periksa laporan mereka dan berikan secara langsung jika karya mereka meyakinkan Anda.
  • Kirimkan ide energi Anda. Gunakan formulir kontribusi, pilih Green Initiative, dan jelaskan ide Anda dengan lima poin di atas. Jika Anda memiliki model kerja, masukkan keluaran yang diukur dan bagaimana Anda mengukurnya. Insinyur, mahasiswa dan pembuat juga diundang untuk meninjau ide orang lain di contribution board.

Sumber dan bacaan lebih lanjut