Industri

Platform terapung: Masa depan yang menjanjikan untuk tenaga boleh diperbaharui luar pesisir?

Platform terapung: Masa depan yang menjanjikan untuk tenaga boleh diperbaharui luar pesisir?

Turbin angin terapung prototaip Windfloat di Agucadora, Portugal [Sumber gambar: Wikimedia Commons]

Semakin banyak, seperti yang dilaporkan pada Teknik Menarik oleh Trevor English, syarikat tenaga solar seperti Kyocera Jepun sedang membina loji tenaga solar baru di platform terapung yang digunakan di tasik dan takungan. Kyocera mempunyai tiga daripadanya dan sudah berjalan dan juga sedang menyiapkan projek mega baru untuk digunakan di takungan air minum di belakang Empangan Yamakura, 32 kilometer sebelah timur Tokyo.

Seperti yang dijelaskan oleh Trevor English, selain menjana elektrik, solar terapung membantu menyejukkan panel sehingga menjadikannya lebih cekap dan juga menaungi dan menyejukkan air, dengan itu mencegah atau menyekat penyebaran pertumbuhan alga yang berpotensi berbahaya. Projek-projek ini juga membantu melambatkan kadar penyejatan dari air, sehingga membantu mengekalkan paras air pada musim panas yang semakin panas.

Orang Jepun bukan satu-satunya yang mula menggunakan solar terapung. Pada tahun 2014, India membina 50 MW solar terapung seluas 1,27 juta meter persegi dan juga telah mulai mengerjakan projek kecil yang serupa di berbagai terusan di negeri Gujarat. Singapura juga telah memasuki permainan ini.

Alasan di sebalik projek-projek ini lebih kurang sama - kekurangan ruang untuk menggunakan solar terestrial konvensional. Walau bagaimanapun, prinsip platform terapung tidak terhad kepada solar. Sesungguhnya, sektor tenaga angin global telah menggunakan ladang angin terapung selama beberapa tahun, teknologi ini juga sesuai dengan projek tenaga marin, dan terdapat sebilangan rekaan hibrid pintar 'melayang-layang' yang melibatkan pendekatan pelbagai teknologi seperti angin dan solar.

Sebelum munculnya projek solar terapung ini, platform terapung telah banyak digunakan untuk pengumpulan data untuk mengurangkan biaya. Sebagai contoh, pada tahun 2014, syarikat Perancis Nass & Wind Offshore menggunakan platform terapung berdiameter 12 meter yang menggabungkan pelbagai instrumen pengukuran untuk mengumpulkan data mengenai kelajuan angin dan keadaan laut di lepas pantai Brittany. Pada masa yang hampir sama, Tenaga Diperbaharui Mainstream menggunakan alat pengukuran angin LiDAR komersial pertama di Laut Utara di Platform Anemometri dan Penyelidikan Anshometri Narec, di lepas pantai Northumberland.

Sistem pengumpulan data terapung FLS200, berdasarkan LiDAR, yang dikembangkan oleh Eolos Solutions [Sumber gambar: Eolos]

Turbin angin terapung tentunya bukan perkara baru, tetapi masih di peringkat awal, sebahagian besarnya terhad kepada pelbagai projek demonstrasi. Ideanya wujud sejak sekurang-kurangnya tahun 2006 ketika para penyelidik di Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan National Laborated Energy Laboratory (NREL) merancang turbin seperti itu dengan kabel keluli yang mengamankan sudut pelantar ke dasar laut. Jepun memimpin pada tahun 2009 dengan projek demonstrasi dikerahkan di pesisir Norway dan satu lagi di luar pantai Portugal pada tahun 2011. Pada masa ini, Jepun mempunyai tiga projek angin luar pesisir yang beroperasi, termasuk pencawang terapung pertama di dunia. Ia mempunyai projek demonstrasi lebih lanjut dalam perancangan.

AS mengikuti dengan rancangan untuk mengembangkan rangkaian turbin terapung pra-komersial di lepas pantai barat Pasifik. Tiga negara Eropah yang paling banyak terlibat dengan angin luar pesisir terapung adalah Perancis, Portugal dan Scotland.

Pada bulan Jun 2015, Institut Teknologi Tenaga (ETI) mengenal pasti angin luar pesisir terapung sebagai salah satu pilihan teknologi terkemuka untuk penyahkarbonan sistem tenaga Inggeris, menyediakan sekitar 8-16 GW kapasiti penjanaan angin luar pesisir.

Ladang angin luar pesisir terapung boleh mempunyai pelbagai kelebihan di atas sepupu konvensional mereka. Sebagai permulaan, mana-mana ladang angin yang dikerahkan di perairan yang dalam tidak akan terlihat dari kawasan pesisir, sehingga dapat mengurangi penentangan terhadap pembangunan mereka. Mereka juga akan dapat memanfaatkan angin kencang yang lebih jauh ke laut - biasanya 30 hingga 100 batu dari pantai - dengan itu menghasilkan lebih banyak tenaga. Walau bagaimanapun, projek air dalam konvensional mahal, sebahagian besarnya disebabkan oleh kos yayasan. Platform angin luar pesisir terapung akan mengelakkan ini. Selain itu, alih-alih dibangun di lokasi, mereka dapat dipasang di darat dan ditarik ke laut, sehingga membantu mengurangi biaya pembinaan, terutama yang berkaitan dengan keperluan kapal pemasangan alat berat.

Pasaran angin luar pesisir yang semakin memperhatikan pendekatan platform terapung termasuk Jepun, AS dan sejumlah negara Eropah, serta UK. Berpotensi, angin luar pesisir terapung dapat berlaku terutama di pantai Mediterania dan Atlantik. Malangnya, teknologi ini masih dalam peringkat awal dan oleh itu masih belum dapat ditunjukkan sepenuhnya dalam skala besar. Pada masa ini, terdapat lebih daripada tiga puluh projek angin luar pesisir terapung yang sedang dalam pembangunan di seluruh dunia, tetapi daripadanya, hanya lima yang ditunjukkan pada skala penuh (melebihi 1 MW).

Seperti teknologi baru yang muncul, potensi pengembangan sepenuhnya harus disokong oleh pemerintah. Sekiranya ini diberikan, sebilangan unjuran kos menunjukkan bahawa angin luar pesisir mengambang dapat mencapai keseimbangan kos dengan angin luar pesisir tetap konvensional pada suatu ketika pada tahun 2020-an, dengan kos tenaga yang diratakan (LCOE) sebanyak £ 85- £ 95 per MWh untuk projek berskala besar dan komersial. Pengurangan kos selanjutnya dapat dicapai dari masa ke masa.

Teknologi lain yang menggunakan pendekatan platform terapung adalah tenaga terma. Baru-baru ini, syarikat perkhidmatan profesional Bureau Veritas (BV) telah memberikan Persetujuan dalam Prinsip (AiP) untuk platform terapung 6 MW 700 tan, empat-dek baru yang disebut Ocean Thermal Energy Converter (OTEC) yang akan dapat menjana kuasa dari haba di dalam laut.

Teknologi ini telah dikembangkan oleh Institut Penyelidikan Kapal dan Kejuruteraan Laut Korea (KRISO) walaupun prinsip ini telah dibincangkan selama bertahun-tahun, pertama kali diperdebatkan pada tahun 1880-an. Sebelum munculnya projek Korea baru ini, satu-satunya peranti OTEC yang beroperasi telah diawasi oleh Universiti Saga di Jepun. Menurut Pelc dan Fujita (2000), tenaga hingga 88.000 terawatt jam dapat dihasilkan per tahun tanpa mempengaruhi struktur terma lautan di mana alat-alat ini digunakan. Peranti dapat menghasilkan air sejuk sebagai produk sampingan yang dapat digunakan untuk penyaman udara dan penyejukan. Jepun telah menjadi negara utama yang menyumbang kepada pembangunan OTEC, dari sekitar tahun 1970 ketika Tokyo Electric Power Company membina sebuah projek OTEC di luar pulau Nauru. AS juga telah mengembangkan projek OTEC, terutama di lepas pantai Hawaii dan India menguji alat perintis dekat Tamil Nadu pada tahun 2002.

LIHAT JUGA: Logistik angin luar pesisir: Kapal yang digunakan dalam pemasangan angin luar pesisir

Peranti OTEC baru akan dapat beroperasi sepanjang masa. Ia menggunakan perbezaan suhu antara air sejuk pada kedalaman dan air yang lebih panas di dekat permukaan untuk menghasilkan tenaga melalui gelung cecair kerja tertutup. Ini menguap, mendorong turbo-alternator yang menghasilkan tenaga. Ia kemudian disejat dan dikitar melalui sistem.

OTEC pada awalnya akan dikerahkan di lepas pantai Tarawa Selatan di Lautan Pasifik Selatan, di perairan setinggi 1.300 meter. Sekiranya projek itu berjaya, akan ditingkatkan untuk menghasilkan peranti skala komersial 100 MW.

Sekiranya teknologi dapat ditunjukkan dengan jayanya dan pemerintah bersedia mendukungnya selama pengembangannya, maka tenaga boleh diperbaharui yang terapung mempunyai masa depan yang cerah. Beberapa suara dalam sektor ini optimis, terutamanya, Profesor Carl Ross dari University of Portsmouth, yang awal tahun ini mencadangkan bahawa masa depan dapat melihat pulau-pulau terapung menggabungkan teknologi tenaga suria, angin dan pasang surut, menghasilkan tenaga jauh untuk melihat di mana mereka akan kebal terhadap penentangan mengenai kebisingan dan ketidaklihatan dan bahkan berpotensi menyediakan rumah bagi masyarakat kecil. Pulau-pulau ini akan berlabuh ke dasar laut oleh tiang tiub dan dapat mendukung turbin angin dengan panel suria yang meliputi permukaan dan alat tenaga pasang surut di bawahnya. Kawasan yang sesuai untuk penyebaran boleh merangkumi Laut Utara, di lepas pantai barat Scotland dan kemungkinan pembukaan Selat Inggeris.

Ini adalah visi yang cukup menarik, tetapi tidak ada keraguan bahawa tenaga boleh diperbaharui terapung adalah teknologi yang sangat menarik dengan banyak potensi untuk transformasi sistem tenaga global jika dapat dikembangkan dan dikomersialkan dengan jayanya.


Tonton videonya: Membangun Konektivitas Membangun Masa Depan Indonesia #UntukIndonesia (Januari 2022).