Sajumlah basa dina situs ieu bisa disalin ku mesin sarta bisa ngandung kasalahan. Bantuan kanggo nambah Baca ing basa Inggris asli
Turbin angin Mod-1 diwangun ku NASA dina puncak bukit di Boone, North Carolina, taun 1979.
Green Initiative

Sumber daya energi dibandingi

Satiap kilowatt-jam boga sajarah nu teu katempo: hiji tambang, pabrik, cerobong asap atawa sekop. Babandingkeunana sacara jujur sarta gambarna bakal leuwih jelas ti debat.

NASA Glenn Research Center

Dina 1979 NASA disambungkeun kana Mod-1, hiji turbin angin dua-bladed kalawan rotor 61 méter jangkungna, dina gunung di North Carolina. Éta salah sahiji turbin angin panggedéna dina jamanna, sarta salah sahiji usaha munggaran pikeun nyieun kakuatan angin jadi bagian anu serius tina grid. Four decades later wind and solar are the fastest-growing sources of electricity on the planet. Pikeun ngartos naha, sareng naon anu aranjeunna masih henteu tiasa lakukeun, éta ngabantosan pikeun ngabandingkeun unggal sumber dina istilah anu sami.

Sekabeh urip, ora mung chimney

Saben stasiun listrik ora bisa dipisahake saka sumber daya listrik. Bahan bakar anu dipaké nyaéta minyak bumi, gas alam, sareng bahan bakar fosil. Kabéh spésiés ieu diklasifikasikeun minangka subspesies saka Kiwi. Panliten IPCC ngenani ratusan panalitèn kaya mangkono menehi peringkat kang jelas: batubara ngetokake sekitar 820 gram CO2-ka equivalent saben kilowatt-jam, gas kira-kira 490, sedengkeun angin, nuklir jeung hidroelektrik kira-kira 10 ka 25, sarta surya kira-kira 40 ka 50.

Kabeh iku dadi bukti saka sejarah. Nalika diitung kamatian akibat kacilakaan sareng polusi udara per unit listrik, batubara sareng minyak bumi mangrupikeun sumber anu paling bahaya, sabab ngabakarna ngeusian udara ku partikel. Sacara umum, angin, nuklir, sarta surya langkung aman.

820 gCO2-equivalent per kWh from coal, lifecycle median (IPCC AR5)
11 gCO2-equivalent per kWh from onshore wind (IPCC AR5)
24.60,04 kanggo angin (Dunia kita ing data)

Apa sumber saben iku apik ing

  • Batu bara jeung gas bisa disambungkeun nalika diperlukeun, tapi ngahasilkeun emisi sarta polusi anu paling luhur. Gas ngahasilkeun satengah CO2 tina batubara nalika dibakar, sedengkeun metana nyababkeun kakurangan.
  • Nuklir ngajalankeun stabil kalayan emisi anu sangat rendah sareng jejak tanah anu alit; éta mahal sareng lambat pikeun diwangun, sareng limbah kedah diurus salami waktos anu lami.
  • Hydropower nyaéta fleksibel sareng rendah karbon, tapi bendungan ngaleuwihan leuweung banjir sareng ngarobih sungai.
  • Angin nyaéta salah sahiji listrik anyar anu paling murah; éta bénten-bénten sareng cuaca sareng peryogi ruang, grids sareng, langkung seueur, panyimpenan.
  • Solar nyaéta murah, modular sarta fits on rooftops ti hiji désa ka skyscraper; éta ngahasilkeun nanaon di wengi jeung kirang dina usum salju.
Two giant bucket-wheel excavators in a vast sandy open-cast mine, with green fields and a row of wind turbines on the horizon.
Bucket-wheel excavators in the Garzweiler open-cast lignite mine in western Germany, 2019, with wind turbines on the horizon. Dina jaman baheula, batubara dipaké pikeun ngahasilkeun listrik dina skala mini. Photo: Arne Müseler, CC BY-SA 3.0 DE

Ora ana sumber sing sampurna. Sacara umum, aya sababaraha cara pikeun milih hiji campuran.

Kekurangan: fleksibilitas

Tantangan sistem listrik bersih nyaéta henteu ngahasilkeun énergi anu cukup rata-rata, tapi ngabandingkeun pasokan sareng paménta unggal detik. Baterai, hidroponik anu dipumpuk, jaringan listrik anu langkung kuat anu ngabagi kakuatan antar daérah, paménta anu nuturkeun panonpoé sareng angin, sareng sumber-sumber karbon rendah anu stabil sadayana ngeusian celah éta. Iki uga sebabe kita riset generasi modular sing bisa manggon ing ngendi daya digunakake, kaya ta Fan Wall.

Solusi sing dites: grids kang wis dirubah

Energi listrik ora mung minangka prakiraan. Sajumlah nagara geus ngawangun deui saloba sumber daya listrikna dina hiji generasi, masing-masing nganggo sumber daya anu aya: angin, cai, panas Bumi atanapi matahari. Sagala angka di handap ieu nyaéta bagian tina produksi listrik unggal nagara, ti Ember and the Energy Institute sakumaha anu dikumpulkeun ku Our World in Data, kecuali sumber sanésna ditetepkeun.

  • Dina iki, dina kemerdekaan Indonésia. Bahan bakar fosil ngahasilkeun 84% listrik Denmark dina taun 2000, sarta 11% dina taun 2024. Turbin angin sorangan ngahasilkeun 58 persen, bioenergi sakitar salima, sareng surya parantos ningkat ti henteu aya dugi ka 11% ti taun 2012.
  • Uruguay: Transisi kurang saka sataun. Uruguay ngagantungkeun diri kana bendunganna sarta ngabakar minyak jeung gas dina taun-taun garing; dina 2008, bahan bakar fosil ngahasilkeun 39% listrik. Wind grew from about 1 percent in 2013 to 32 percent in 2018. Even in 2023, a year of very low hydro output, fossil fuels made under 8 percent, and in 2024 about 1 percent.
  • Kenya: Rift Valley. Pagawéan géotermal, ti sumur uap di Lembah Rift, ngahasilkeun 10% listrik Kenya dina taun 2000 sarta 45% dina taun 2024, langkung ti sumber séjén. Ku hidro, angin, jeung surya, leuwih ti salapan persén listrik Kenya ayeuna bisa dipulihkeun, ngaleuwihan 40 persen dina taun 2000.
  • Scotland: more than it needs. Skotlandia ngahasilkeun rekor 38.4 TWh listrik anu tiasa dipulihkeun dina 2024, 30.1 TWh tina angin, sareng ngekspor 19.7 TWh langkung listrik ka bagian sanésna ti Britania Raya tibatan impor (Scottish Government, 2025).
  • Inggris: akhir batubara. Dina taun 2000, tilu perempat listrik Inggris asalna tina bahan bakar fosil; dina taun 2024 kira-kira sapertiluna, lan angin ngahasilkeun 29 persen. In autumn 2024 Ratcliffe-on-Soar, the last coal power station, closed after 50 years, making Britain the first major economy to stop burning coal for power (UK Government, 2024).
  • Brazil: cai, teras angin sareng panonpoé. Hidropower parantos nyayogikeun sebagian besar listrik Brasil salami puluhan taun. Ti taun 2010 nagara ieu parantos nambihan angin sareng surya kalayan gancang: babarengan aranjeunna ngadamel 24% listrikna dina taun 2024, langkung ti satengah persen dina taun 2010.
  • Costa Rica: hampir sadayana tiasa dipulihkeun. Hidro, geothermal sareng angin parantos nyayogikeun langkung ti 98 persen listrik Kosta Rika unggal taun ti 2015.
  • Bangladesh: lampu tanpa grid. Akeh desa ing Bangladesh sing adoh saka garis listrik. Dina taun 2003, Bank Dunia ngaluarkeun dana pikeun ngaronjatkeun kapasitas produksi listrik di nagara-nagara miskin. Ing Januari 2019, kira-kira 4.1 yuta wis diinstal, nggawa listrik surya menyang udakara 18 yuta wong, 12 persen saka populasi, sing wis ngresiki omahé karo lampu kerosene (IDCOL).
Uap putih nu ngaleupaskeun panasna ti geotermal low-length power plant di gunung garing dina langit beureum.
Olkaria III ya iku wangunan geotermal ing Naivasha, Kenya. Sacara umum, sumber daya alam di Indonésia langkung seueur tibatan sumber daya alam di nagara-nagara séjén. Photo: Bbossoxx, CC BY-SA 4.0

Kepiye carane iku murah: kurva learning

Nanging, kauntungan utama saka sistem iki ya iku rega. Sabuah modul surya ngarugikeun sakitar 132 dolar per watt dina taun 1975 sarta 27 sen dina taun 2024, dina duit ayeuna: 99.8 persen langkung murah (Our World in Data). Ekonomis manggil pola a learning curve: unggal kali total kapasitas anu diinstalkeun di dunya parantos ngaganda, harga modul turun sakitar saperlima dugi ka saperempat, sabab pabrik naék, desainna langkung saé sareng rantai pasokanna langkung dewasa. Baterai iku kacamatan ing Kabupatèn Kebumen. Sel ion litium ngarugikeun sakitar 9,200 dolar per kilowatt jam dina 1991 sareng 78 dolar di 2024, langkung ti 99 persen kirang (Ritchie, Our World in Data), sareng harga rata-rata tina batréna turun ku 20 persen dina 2024 sorangan, ka 115 dolar per kilowatt jam (BloombergNEF, 2024).

Energi anu paling murah dina masa depan nyaéta energi anu urang praktékkeun di bangunan. Saben panel dipasang bakal nggawe sing sabanjuré luwih murah.

Beat the benchmark: a call for ideas

Perbandingan di luhur ngagaduhan pelajaran anu jelas: sagala cara anyar pikeun ngadamel atanapi nyimpen énergi kedah bersaing sareng sumber anu parantos murah sareng bersih. Ing papan iki, ana bangunan kang wujude kaya ta menara. Éta mangrupikeun hal anu penting pisan, sabab éta bakal ngabantosan urang pikeun langkung ngartos diri urang sorangan. Kita dhewe Fan Wall nyaéta hiji ide anu urang uji sacara terbuka, kalebet dimana éta gagal. Iki mung siji ide. Tugas anu leres nyaéta pikeun manggihan solusi kana masalah anu masih aya: kakuatan dina wengi jeung usum salju, pemanasan pikeun imah sareng industri, atap anu padat, sarta jaringan listrik anu peryogi fleksibilitas.

Di wewengkon ieu aya sababaraha walungan anu miboga caina anu beureum, sarta loba pisan tangkal-tangkal anu mibanda warna hideung.
Kantor pusatna ana ing Canberra, Australia. Dina hiji bangunan, ieu téh benchmark unggal ide anyar kudu diputer. Photo: Benlisquare, CC BY-SA 4.0

Kami hoyong ngadangukeun ide-ide anjeun, sareng aya dua cara pikeun ide ti dieu.

  • A pitch butuh model kerja. Beberapa anggota Yayasan bisa memiliki kontak yang bisa mendengar pitch untuk ide kuat. Dina praktékna, éta ngawengku hiji sistem anu diwangun ku alat-alat anu bisa dianggo pikeun ngahasilkeun kakuatan listrik. Sacara umum, ukuran hiji gambar anu digambarkeun ku komputer langkung ageung tibatan ukuran gambar aslina.
  • Ide kertas ogé disambut. Ide anu diargumentasikeun kalayan saé tanpa hardware masih tiasa diterbitkeun di dieu dina situs upami éta solid: fisika ngariksa kaluar, angkana jujur sareng tes paling murah jelas. Nanging, ana uga wong sing bisa nggambarake apa kang dialami.

Jadi realistis ngeunaan bédana: ngaronjatkeun modal tanpa model anu damel pisan susah, sareng teu aya di dieu janji dana, pamundut atanapi introduksi. Kabéh ieu bisa dilaksanakeun ku cara maca buku-buku anu aya.

Saben alternatif, dijelasake

Satiap artikel ngawengku fisika, watesan hard, proyek nyata kalayan hasil anu diukur, biaya ngalawan rooftop surya, sareng naon prototipe damel bakal diperyogikeun.

Panuntun sing patut ditelusuri

Dina hal ieu, éta ngandung harti yén sadaya unsur fisika anu aya dina alam semesta kedah diukur. Saben gagasan ing radar duwe artikel jero dhewe, diwaca ing ngisor iki, ditulis kanthi jujur sing padha kaya kita Penelitian Fan Wall.

  • Saben lapisan duwé fungsi kang béda-béda. Kaasup kana wangunan, mobil, alat-alat listrik, sareng barang-barang anu dipaké pikeun ngajaga atawa ngajagaan. Panel PV-termal hibrid ngahasilkeun panas: kira-kira 100 ka 700 kWh panas per méter pasagi sataun di luhur listrik (IEA SHC Task 60, 2020). Kauntungan utamana nyaéta ukuranana anu leutik, kira-kira 1 cm per inci. Kuning: atap surya sing uga nggawe panas.
  • Kabéh jinis tanduran lan sato-sato disimpen ing kebon. Sistem Agrivoltaic wis dimodelake kanggo njaluk 35 nganti 73 persen luwih saka tanah sing padha tinimbang tanduran lan panel terpisah (Diarsip saka sing asli ing 2011.). Floating solar on 30 percent of suitable reservoirs could produce about 9,400 TWh a year, roughly a third of today’s world electricity, and cut evaporation (Jin et al., 2023). Kuning: agrivoltaics lan solar floating.
  • Nanging, ora kabeh listrik bisa dikonsumsi. Panas ngasilaké setengah saka panggunaan energi pungkasan ing donya (IEA, Energi Terbarukan 2019). Baterai panas pasir jeung batu nyimpen angin murah sarta kakuatan surya pikeun minggu; hiji unit 100 MWh mimiti ngamankeun kota Finlandia Pornainen dina taun 2025 (Polar Night Energy). Pompa panas sumber bumi ngahasilkeun sakitar tilu unit panas pikeun unggal unit listrik (IEA, 2022). Panas limbah ti pabrik, saluran cai sareng pusat data masih dibuang (Forman et al., 2016). Kuning: сланец жана жылуулук батарейкалары, sumber-ing tanah pompa panas lan panas limbah.
  • Water that is already moving. arus pasang surut bisa diantisipasi puluhan taun sabanjure; the MeyGen array in Scotland passed 50 GWh in 2023. Sacara umum, cai anu dihasilkeun ku taneuh, sagara, jeung angin, biasana dipaké pikeun ngahasilkeun listrik, tapi aya ogé anu ngagunakeun cai tina sumber-sumber séjén. Kuning: tidal stream, energi gelombang lan cilik lan ing-pipe hydro.
  • Windu iku kacamatan. Sacara umum, angin anu ngaliwatan daérah ieu bakal langkung kuat tibatan angin anu ngaliwatan daérah séjén. Kawung énergi nyaéta usaha pikeun ngahontal aranjeunna; Makani Google ditutup dina taun 2020 saatos tilu belas taun, sedengkeun perusahaan-perusahaan anu langkung alit tetep ngates. Nanging, kawicaksanan iku ora mung kanggo ngontrol, nanging uga kanggo ngupayakake. Kuning: energi kites.
  • Energi iki bisa diolah dadi bahan bakar. Nalika kita nguap banyu, ngetung mobil lan bangunan sing adhem iku “stasiun listrik” paling murah: AS dhewe duwe sekitar 200 GW permintaan fleksibel sing efektif ing taun 2030 (Dijupuk 2019.). Ide-ide ing software, tarif, lan alat rumah tangga sederhana uga diitung minangka ide energi. Kuning: permintaan fleksibilitas.
Sacara umum, hiji-hijina cara pikeun ngahasilkeun listrik tina panel surya nyaéta ku cara ngaleupaskeun panas anu dihasilkeun ku pancuran cai.
Sacara umum, mobil listrik diwangun ku hiji motor anu ngajalankeun dina jalur listrik, sarta disambungkeun ka jaringan listrik. Photo: Stephen Coffrin, US Department of Energy (public domain)

Apa sing diisi ide-ide kuat

  1. Problém anu direngsekeunna, sarta pikeun saha: atap kota, kebon, pabrik, désa tanpa grid.
  2. Periksaan fisika. Apa ana watt per meter persegi, utawa per ton, utawa per liter banyu? Zenbat kWh urtean? Saperti anu disebatkeun dina buku David MacKay, Sustainable Energy Without the Hot Air, ieu téh hiji panduan bébas pikeun ngalakukeun hal ieu sacara jujur.
  3. Harga per kWh, malah minangka jajaran kasar, sarta naon anu kedah janten langkung murah pikeun menang.
  4. Apa anu kudu bener, sarta eksperimen paling murah anu bisa nunjukkeun éta henteu.
  5. Saha anu bisa dipangaruhan, ti sato liar dugi ka tetangga, sarta kumaha anjeun bakal terang.

Nanging, ora kabeh wong bisa dadi ahli. Nanging, éta kedahna diuji, sareng jujur ​​tentang naon anu nyatet yén éta salah.

Organisasi kang nindakake pakaryan iki

Organisasi-organisasi non-profit ieu mantuan ngajukeun energi bersih, murah ka masarakat lan nerbitake apa sing dicapai. Lamun anjeun hoyong ningali kumaha aranjeunna damel, tingali naon anu aranjeunna lakukeun. The Local Solar System Kajaba iku, kabéh anggota kulawargana henteu bisa dipisahkeun. Sanggeus ngalaksanakeun tugasna, para anggota kudu maca laporan anu dikaluarkeun ku organisasina sarta ngawaler ka pamingpin. Kajaba iku, para anggota organisasi kasebut.

  • SolarAid (Inggris: UK registered charity 1115960) ngajual lampu surya ka kulawarga-kulawarga di sub-Sahara Afrika anu sanésna bakal nganggo minyak bumi, lilin atanapi torch, ku usaha sosial sorangan. It reports 2.5 million lights distributed and 13.3 million people reached.
  • Solar Sister (USA non-profit) ngarekrut, ngalatih sareng ngadukung wirausahawan awéwé di daérah anu jauh di Afrika sub-Sahara pikeun ngawangun bisnis anu ngajual lampu surya sareng oven bersih ka rumah tangga anu henteu nganggo listrik.
  • Aksi Praktis (Inggris: UK registered charity 247257) damel sareng komunitas di Afrika, Asia sareng Amerika Latin dina téknologi praktis ngalawan kemiskinan, kalebet aksés kana énergi bersih, contona energi anu tiasa diperbarui pikeun kamp pengungsi.
  • RMI (diadegkeun dina 1982 salaku Rocky Mountain Institute, AS non-profit) nyaéta organisasi panalungtikan mandiri anu damel sareng pamaréntah, perusahaan kakuatan sareng bisnis di langkung ti 50 nagara pikeun ngaleupaskeun sistem énergi ka kakuatan bersih, murah.
  • Ember (think tank independen non-profit, didirikeun 2020) ngaluarkeun data gratis sareng terbuka ngeunaan listrik di sakumna nagara, kalebet seueur data dina grafik di luhur, supados saha waé tiasa mariksa kumaha gancangna grid anu ngarobih.
Sanggeus lulus sakola, anjeunna nembé ngamimitian damel di perusahaan lampu surya anu aya di kotana.
Di Addis Ababa, Ethiopia, satunggaling murid ngagem lampu surya kapisan. Pikeun kulawarga anu teu aya sambungan jaringan, lampu surya alit tiasa ngaganti minyak bumi sareng lilin. Photo: USAID in Africa (public domain)

Carane sampeyan bisa nulungi aku

  • Gaya kanggo ngganti sumber daya listrik menyang tarif energi sing bisa dipulihake utawa skema energi komunitas nalika ana.
  • Manfaatkeun kakuatan nalika bersih. Ngajalankeun mesin cuci sareng ngecas kendaraan nalika angin sareng surya aya; seueur grids ngapublikasi intensitas karbon dina waktos nyata.
  • Pasang panel dina atap. Rumah, sekolah, supermarket sareng tempat parkir mangrupikeun situs surya anu siap; tanyakeun ka dewan anjeun sareng pagawé anjeun.
  • Save before you generate. Insulasi jeung alat-alat anu efisien ngawatesan biaya sarta emisi dina waktos anu sami.
  • Tanyakeun nomerna. Tanyakeun ka panyedia listrik anjeun sareng pamaréntah pikeun emisi siklus hirup kakuatan anu anjeun mésér.
  • Panjenenganipun nyambut damel ing perusahaan. The organisasi di ndhuwur ngajukeun cahaya surya sareng kakuatan bersih ka kulawarga anu henteu ngagaduhan, sareng ngapublikasikan data terbuka sareng panilitian; parios laporanna sareng langsung masihan upami karyana nyababkeun anjeun.
  • Gaya nulisna: Aya wangun pagawéan, pilih Green Initiative, sarta gambarkeun idemu nganggo lima poin di luhur. Upami anjeun gaduh model anu damel, kalebetkeun hasilna diukur sareng kumaha anjeun ngaukuranana. Insinyur, siswa, sarta pagawé ogé disambut pikeun nguripake gagasan-gagasan ti jalma séjén dina contribution board.

Sumber lan maca luwih lanjut