Seiring
dengan kemajuan zaman, kebutuhan manusia akan energi semakin besar. Akan tetapi, hal ini tidak berbanding lurus
dengan ketersediaan sumber energi yang makin lama makin habis. Manusia pada saat ini terlalu bergantung pada
sumber energi yang tidak dapat diperbaharui seperti minyak bumi, gas alam, batu
bara dan lain-lain. Selain tidak dapat
diperbaharui, sumber energi seperti yang telah disebutkan sebelumnya memilik
dampak yang buruk terhadap lingkungan.
Emisi karbon yang dilepaskan oleh minyak bumi, gas alam, dan batubara
tadi akan menyebabkan naiknya suhu bumi dan hal ini sangat berbahaya untuk
kelangsungan hidup umat manusia.
Untuk
mengatasi permasalahan tersebut, berbagai penelitian dilakukan untuk menemukan
sumber energi baru yang murah, memiliki efisiensi tinggi, dapat diperbaharui
dan yang paling penting ramah lingkungan.
Salah satu penelitian yang dilakukan adalah sumber energidari sinar
matahari, dan yang dikaji dalam jurnal ini adalah pemanfaatan energy matahari
melalui metode photovoltaic(PV). Dalam
hal ini, photovoltaic akan dikaji dalam hal ekonomi teknik, tepatnya mengenai
efek dari periode penggantian, efisiensi degenerasi, lingkup waktu dari batasan
biaya. Pengkajian terhadap hal-hal
diatas akan dilakukan dengan menggunakan metode analisa kepekaan (sensitivity
analysis)
I.
Pembahasan
Mengenai Metode yang Digunakan
Seperti
yang telah diketahui sebelumnya, pembahasan yang dilakukan dalam pembuatan
jurnal ini dalah dengan menggunakan analisa kepekaan (sensitivity analysis).
Analisa kepekaan itu sendiri adalah suatu analisis untuk dapat melihat
pengaruh-pengaruh yang akan terjadi akibat dari keadaan yang berubah-ubah
Latar belakang mengapa analisa kepekaan
digunakan untuk menganalisa jurnal yang telah didapatkan adalah karena dalam
kasus photovoltaic, ada beberapa hal yang sewaktu-waktu dapat berubah-ubah seperti
batasan biaya, penggantian komponen, effisiensi degenarsi, tingkat radiasi
matahari, inflasi dan tingkat suku bunga dan lain-lain. Perubahan-perubahan yang terjadi tersebut
dapat memberikan pengaruh tertentu terhadap kinerja maupun biaya dari photovoltaic
sehingga kita membutuhkan analisa kepekaan untuk memperkirakan apa yang terjadi
bila suatu factor berubah sehingga kita dapat mengantisipasi efek dari perubahan yang ditimbulkan.
Selain
itu, analisa kepekaan memiliki berbagai keunggulan, antara lain :
1. Mampu
memperkirakan suatu keadaan yang akan terjadi sehingga dapat melakukan tindakan
pencegahan sehingga dapat memperkecil resiko kerugian.
2. Hampir
dapat dapat digunakan dalam berbagai persoalan, asalkan persoalan tersebut
dapat dibuat model matematikanya
Akan
tetapi, walaupun memiliki beberapa keunggulan, analisa kepekaan juga memiliki
kekurangan, yaitu sebagai berikut:
1. Membutuhkan
kecermatan yang tinggi dalam perhitungan karena perhitungannya cukup rumit
2. Agar
prediksi dari analisa kepekaan itu benar, dibutuhkan berbagai macam
asumsi-asumsi yang harus dipenuhi
3. Membutuhkan
data yang benar-benar akurat
Dalam jurnal ini,
analisa kepekaan dibuat berdasarkan asumsi-asumsi sebagi berikut:
a. Inflasi(i)
dan tingkat suku bunga(d) sebagaimana yang didapatkan pada bulan Juli 2008
(i=3.3% dan d=5%) akan sama untuk keseluruhan waktu
b. Efisiensi
degenerasi dari modul photovoltaic linear untuk semuat teknologi yang ada
c. Tingkat
radiasi matahari adalah 1000W/m2
d. Sisa
umur kerja alat diabaikan
e. Balance
of system hanya ada pada awal pemasangan tanpa membutuhkan penggantian
II.
Study
Case
System
photovoltaic yang kurang dari 3kWp diharapakan akan cocok dengan bangunan
dengan system photovoltaic terintegrasi.
Dalam kasus ini, besarnya kapasitas system yang digunakan adalah 1kWp.Kalkulasi
dari energy yang dihasilkan diharapkan memiliki rasio performansi 0.85 dan
insolasi 1200kWh/m2.
Tingkat
system dari photovoltaic di masa depan ditentukan agar sesuai dengan energy
yang dihasilkan oleh photovoltaic saat ini menurut persamaan (1)
Dimana
R adalah besarnya radiasi matahari yang diterima per meter persegi tiap tahun,
cPV adalah photovoltaic saat ini, fPV adalah photovoltaic masa depan, ηmod
adalah efisiensi modul mula-mula, PR adalah rasio performansi, A adalah
besarnya area yang mendapat radiasi, timeframe adalah umur dari photovoltaic
saat ini. Lifetime adalah periode penggantian dari modul photovoltaic masa
depan.
δmoddalam
hal ini adalah tingkat degradasi effisiensi yang diperoleh menurut persamaan
(2)
Untuk
persamaan (2), ηdeg adalah
batas degradasi effisiensi, yroperation adalah masa kerja, timeframe
adalah 
dan lifetime
adalah 
.
dan lifetime
adalah .
Analisis
ekonomi dibutuhkan untuk menggabungkan periode penggantian modul photpvoltaic
masa depan, tingkat dari system photovoltaic masa depan (Wp) dan tingkat suku
bunga dan tingkat inflasi. Akan tetapi,
hal ini akan menjadikan modul photovoltaic menjadi lebih mahal sehingga
memperkecil tingkat factor pembatas.
Gambar
1.
Pada
gambar I, digambarkan bagaimana present value dari modal biaya modul
terdistribusi selama jangka waktu dari tiap periode penggantian. Harga dari panel surya photovoltaic
ditentukan dengan menyetarakan biaya
dari panel surya dalam sebuah system photovoltaic saat ini dengan penjumlahan
dari seluruh biaya dari panel surya di dalam system photovoltaic masa depan
sebagaimana diberikan menurut persamaan (3).
Sebagai catatan, seluruh biaya panel untuk panel surya dalam system
photovoltaic masa depan mewakili nilai present worth.
adalah tingkat system
dari photovoltaic dalam Wp, 
adalah harga tiap Watt, I adalah tingkat inflasi, d
adalah tingkat suku bunga, j adalah jumlah dari penggantian yang dilakukan, N
adalah jumlah maksimal dari penggantian,
adalah waktu
penggantian.
Analisa
kepekaan dilakukan untuk mempelajari dampak dari periode pennggantian (1-10
tahun), efisiensi degradasi (80-50%) dan jangka waktu (20,25,dan 30 tahun)
terhadap batasan biaya. Periode
penggantian dari system photovoltaic masa depan juga diperhitungkan. Periode yang lebih rendah menunjukkan
ketidakstabilan dan teknologi yang lemah.
Jika kita menginginkan masa kerja yang lebih lama, maka hal ini akan
menyebabakan biaya cenderung menjadi lebih mahal, sehingga hal ini tidak
diikutkan dalam studi ini. Batas dari
efisiensi yang terdegradasi adalah 50%-80%.
Kebanyakan dari panel photovoltaic
memiliki garansi 20 tahun atau lebih.
Oleh karena itu, jangka waktu 20, 25 dan 30 tahun masuk kedalam
perhitungan. Efisiensi sebesar 5%dari
modul photovoltaic masa depan juga diperhitungkan. Sedangkan efisiensi yang lebih besar dari 5%
diinginkan untuk dikomesialisasikan.
III.
Hasil
Tabel
I menunjukkan hasil analisa kepekaan dari batas biaya yang ditentukan oleh
factor penurunan harga untuk panel surya dalam modul photovoltaic masa depan
terlepas dari harga panel surya. Factor
penurunan harga adalah factor yang digunakan agar harga saat ini lebih efisien.Total
harga untukpanel
surya masa depan menunjukkan efisiensi yang lebih rendah,
degradasi efisiensi yang lebih tinggi dan masa hidup yang lebih kecil sehingga
sesuai untuk biaya modal teknologi photovoltaic saat ini.Angka-angka yang
dicetak miring menunjukkan scenario dimana factor penurunan kurang dari 5.Saat efisiensi degradasi
(ηdeg) menurun 80-50%,
factor penurunan harga meningkat.
Sedangkan untuk memperpanjang umur modul photovoltaic masa depan,
konsisten dengan penggantian yang lebih sedikit, factor penurunan harga
berkurang dari setinggi 22 kali menjadi dibawah 2 kali. Di sisi lain, jangka waktu komparatif yang
lebih lama menyebabkan factor penurunan harga menjadi lebih tinggi untuk
periode penggantian dari panel surya dalam photovoltaic masa depan yang
diberikan.
Tabel
I.
Gambar
II menunjukkan factor penurunan harga yang harus diperoleh ketika dibandingkan
dengan modul photovoltaic saat ini.
Grafik menunjukkan tiga scenario jangka waktu yang berbeda(20, 25 dan 30
tahun) untuk tingkat efisiensi degradasi 80% dan periode penggantian yang
berbeda, menunjukkan umur dari modul panel surya photovoltaic masa depan (yang
berwarna pada tabel I). sebuah kerusakan
eksponensial dari factor penurunan harga digambarkan. Penurunan harga yang signifikan diperlukan
bila sering terjadi penggantian.Mirip dengan perkiraan umur yang diperkirakan
untuk penetrasi pasar yang disarankan, periode penggantian yang lebih besar
dari 4-5 tahun secara ekonomi memungkinkan sebagai factor pengurangan harga
untuk system photovoltaic masa depan yang lebih rendah 5 kali relative dengan
harga system photovoltaic saat ini. Akan tetapi, umur yang lebih rendah seperti
3-5 tahun, masih memungkinkan digunakan
untuk peralatan elektronik yang bekerja berdasarkan energy dari photovoltaic. Olehkarena itu, agar lebih kompetitif, harga
yang lebih terjangkau dengan perkiraan umur yang lebih rendah, efisiensi yang lebih rendah dan degradasi
effisiensi yang lebih tinggi harus 4-5 kali lebih rendah dibandingkan modul
photovoltaic yang yang lebih effisien dengan perkiraan umur antara 20-30 tahun.
Gambar
2
Salah
satu fungsi utama dari model ini adalah untuk menentukan area dari panel surya
photovoltaic masa depan agar sesuai dengan output daur energy photovoltaic saat
ini.
Hasil
pada gambar gambar III menunjukkan bahwa system photovoltaic masa depan, tidak
sesuai tingkat system photovoltaic dalam Wpsebagai system photovoltaic saat
ini.Scenario ini utamanya bergantung pada degradasi efisiensi dan periode
penggantian. Oleh karena itu, tingkat
system photovoltaic masa depan dapat bervariasi dalam jangkauan -10% hingga 20%
dari tingkat system photovoltaic saat ini untuk jumlah energy diproduksi yang
sama. Hal ini dapat menyebabkan biaya awal infrastruktur menjadi lebih rendah
atau bahkan lebih besar karena keseimbangan system memiliki produksi energy
yang sama dengan photovoltaic.
Model
ini tergantung pada area dari modul photovoltaic yang mana merupakan perwujudan
langsung dari tingkat system photovoltaic dalam Wp. Oleh karena itu, efisiensi modul tidak
tergantung pada biaya dari photovoltaic masa depan. Peningkatan efisiensi pada akhirnya akan mengurangi area
aktif dan berpotensi mengurangi biaya produksi. Sebuah evaluasi terhadap efisiensi panel
surya organic relative terhadap produksi menunjukkan bahwa efisiensi konversi meningkat
dari 5% menjadi 15%, dan biaya berkurang 72%-24% untuk biaya dari saat ini.
Gambar 3
IV.
Kesimpulan
Biaya modul
photovoltaic dan parameter kestabilan merupakan parameter yang sangat berguna
bagi para peneliti dan para pengusaha.Yang pertama dan barangkali merupakan
yang paling penting adalah bahwa panel surya yang murah dapat menekan pasar
photovoltaic yang saat ini didominasi oleh teknologi photovoltaic yang lebih
mahal. Untuk itu, pemahaman terhadap
scenario biaya photovoltaic masa depan sangat penting untuk merumuskan
kebijakan-kebijakan publik. Akan sangat
bernilai jikakebijakan public dapat mempengaruhi hasil dari investasi yang
dilakukan seperti waktu pengembalian hutang, dan energy pasar terkait dengan
variasi pada rantai suplai dan rantai permintaan.
Studi ini difokuskan
pada kajian terhadap batas biaya untuk teknologi photovoltaic baru agar lebih
kompetitif di dalam pasar photovoltaic saat ini.Agar mendapatkan perbandingan
komprehensif dari teknologi baru sebagai sumber energy yang sustainable, sangat
penting untuk memepelajari lebih lanjut agar dapat meramalkan pengaruh terhadap
lingkungan dan energy yang dihasilkan.
Hal ini akan menjadi topic bagi penelitian di masa yang akan datang
V.
Daftar Pustaka
-
B.Azzopardi
dan D. Kirschen,” Cost Boundaries for
Future PV Solar Cell Modules”, the University of Manchester, School of
Electrical and Electronic Engineering, Electrical Energy and Power Systems
Group, 2008
-
Tarquin,
Anthony dan Blank, Leland.2005. Engineering Economy.New York:McGraw Hill
Companies
Tidak ada komentar:
Posting Komentar