8.10.2 PELACAK ACTIVE TERHADAP PELACAK PASSIVE
Sebuah pelacak aktif dimana menggunakan
satu atau lebih motor listrik yang didukung oleh listrik tenaga surya. Ini adalah metode yang lebih tepat untuk melacak matahari. Akurasi yang tinggi diperlukan
untuk perangkat surya yang menggunakan konsentrasi optik dan harus ditujukan secara akurat. Namun, dengan konvensional
modul PV pelat-datar, kesalahan pelacakan sebanyak 10% tidak akan
berpengaruh signifikan terhadap daya.
Oleh karena itu, kedua jenis pelacak dapat dipertimbangkan. Pada
malam hari atau pagi hari pelacak aktif kebanyakan
dalam mekanisme pengembalian bekerja memberikan daya lebih awal di pagi hari dari pada pelacak
pasif, yang dimana mungkin memakan waktu
setengah jam untuk
bangun. Pelacak aktif jauh lebih kompleks dan umumnya memerlukan perawatan lebih daripada teknik pasif dan mungkin perlu diganti setiap
4 atau 5 tahun
sebagai motor dan roda gigi aus.
8.11 OPERASI DAN PEMELIHARAAN SISTEM
Sebuah
sistem pompa
air PV dirancang dengan baik dimana relatif
mudah terpasang untuk mengoperasikan dan memelihara. Biasanya, sistem harus memulai dan menghentikan tergantung pada
permintaan dan ketersediaan air dan sinar matahari. Dengan menggunakan switch (float atau
elektroda), sebagian besar sistem dapat otomatis dengan
biaya tambahan yang relatif
rendah. Panduan penutup diperlukan untuk perbaikan atau modifikasi sistem distribusi air dan sistem listrik, serta ketika pompa diekstrak
dari sumur untuk pemeriksaan, perawatan, dan perbaikan.
Personil yang bertanggung jawab untuk operasi dan pemeliharaan sistem pompa air PV harus mendapatkan
pelatihan pemasangan. Sistem pemasangan harus menyediakan operasi dan pemeliharaan
manual, yang menetapkan prinsip-prinsip operasional dari sistem, program pemeliharaan rutin, dan persyaratan
layanan. Manual tersebut juga harus
mencakup informasi yang berkaitan dengan keamanan dan masalah-masalah umum yang mungkin muncul.
Cara yang paling efektif untuk
memaksimalkan manfaat dari PV sistem air-pompa adalah melalui pemeliharaan
preventif. Sebuah program pemeliharaan preventif harus dirancang untuk
memaksimalkan masa dari manfaat sistem. Jelas, setiap jenis sistem memiliki
persyaratan perawatan yang berbeda,
beberapa pompa dapat beroperasi 10-20 tahun tanpa
tindakan perawatan, sementara yang
lainnya memerlukan perawatan di
tahun pertama. Kondisi
operasional dan air tertentu akan menentukan frekuensi. Secara umum,
pemeliharaan sistem air-pompa PV memerlukan berikut:
· Pemeliharaan
rutin dan perbaikan kecil. Termasuk adalah pemantauan kinerja sistem, tingkat air, dan kualitas air. On-site inspeksi dapat mendeteksi masalah kecil sebelum
mereka menjadi besar. Hal ini diperlukan untuk mencari suara yang tidak biasa,
getaran, korosi, sambungan listrik longgar, kebocoran air, ganggang, dll sistem
operator (typecally pemilik) harus mampu melakukan pemeliharaan rutin dan
perbaikan kecil. Perawatan rutin akan membantu mendeteksi dan memperbaiki
sebagian besar masalah kecil yang muncul dari waktu ke waktu sebelum mereka
menjadi masalah utama (Gambar 8.43 dan 8.44).
· Perbaikan preventif dan korektif. Ini mungkin memerlukan penggantian
atau perbaikan komponen seperti diafragma dan impeller
serta komponen yang rusak. Jenis utama pemeliharaan memerlukan
peralatan khusus dan pengetahuan diluar Thad dimiliki oleh pemilik sistem.
Dalam sebagian besar kasus, perlu untuk prosonnel dilatih untuk melakukan perbaikan.
Masalah kegagalan semua pompa biasanya yang paling umum ditemukan dengan sistem
air-pompa PV, modul PV jarang gagal (Richards, 1999).
GAMBAR 8.43
Sambatan kabel konduktor
pada PV pompa rusak di mana telah dikenakan
melalui dari mengangkut pompa
atas dan bawah pada kabel daripada tali pengaman
(Roatan, Honduras).
GAMBAR 8.44
FIRCO insinyur di
mexico belajar bagaimana untuk memeriksa PV sistem
air-pompa whit
NMSU dan Sandia
Labs.
8.12
THE PV ARRAY
Salah
satu
poin yang paling penting berkaitan
dengan array PV adalah pencegahan teduh.
Gulma dan pohon terdekat
dapat tumbuh dari
waktu ke waktu dan menyebabkan naungan
di atas pompa, sehingga
mereka harus dikendalikan. Hal
ini tidak perlu untuk membersihkan modul PV; penumpukan
berat debu akan
mengurangi efisiensi hanya
2-4% dan akan
cuci dengan rainstrom
baik berikutnya. Jika
izin pemasangan struktur,
kecenderungan array dapat disesuaikan dua kali setahun untuk memastikan produktivitas yang lebih baik
antara musim panas dan musim dingin
musim pemompaan. Pemeliharaan
lapangan pengendali terdiri dari
meyakinkan segel baik untuk menghindari infiltrasi debu, air, dan serangga.
8.12.1
PUMPS AND MOTORS
Dari poin operasional pandang,
sangat penting untuk menghindari memompa kering, yang akan menyebabkan motor
terlalu panas dan gagal. Air di pompa diperlukan untuk pelumasan dan pembuangan
panas. Dalam kasus pompa sentrifugal survace-mount, jika priming yang
frequentli diperlukan, pemeriksaan harus dilakukan untuk memastikan bahwa tidak
ada kebocoran pada pipa hisap atau katup. Operator shouldnever memungkinkan
memompa terhadap debit terhambat, yang dapat menyebabkan motor terlalu panas.
Kedua permukaan-mount dan
sentrifugal submersible, pompa membutuhkan sedikit perawatan. Utama-ity dari masalah yang timbul adalah akibat pasir yang
berlebihan dan air korosif
dengan kandungan mineral yang tinggi. Agen-agen ini dapat menurunkan impeller dan segel pompa.
Dalam beberapa kasus, pompa tidak dapat gagal com-pletely, namun produktivitasnya
dapat mengurangi significantely sebagai impeller isi
dengan lumpur. Semua yang mungkin diperlukan adalah pembersihan yang baik dari impeller untuk membawa pompa kembali
ke kapasitas 100%. Beberapa pompa dapat
direkonstruksi dengan impeler baru dan segel air.
Ganggang dan bahan
organik lainnya dapat menghalangi
pintu masuk ke pompa, yang dapat dikurangi dengan
penggunaan layar asupan. Pompa submersible yang terbuat dari stainless
steel tahan korosi.
Pompa perpindahan positif menggunakan lebih komponen yang tergantung pada pemakaian.
Dalam kondisi oper-Ating normal, diafragma
harus diganti setiap 2 atau 3 tahun (lebih sering untuk air berpasir). Segel pada piston
pompa biasanya 3-5
tahun terakhir, tetapi bisa rusak
lebih cepat karena freez-ing. Diafragma
dan segel semua
gagal sebelum waktunya dengan adanya
pasir, yang memakai
komponen lebih cepat. Banyak pompa perpindahan
positif dapat dibangun kembali beberapa
kali di lapangan dengan replac-ing diapragms.
Brushless DC motor AC dan tidak
memerlukan pemeliharaan lapangan dan dapat bertahan 10-25 yaers bawah kondisi operasi
yang ideal. Sikat pada sikat-jenis motor harus diganti secara berkala. Ini
adalah tugas sederhana dalam kebanyakan desain. Sikat harus diganti dengan
komponen yang disediakan oleh produsen untuk menjamin kinerja peralatan yang
baik. Motor kecil dengan kuas bisa bertahan 4-8 tahun, tergantung pada
penggunaan.
8.12.2
WATER SUPPLY SYSTEM
Akhirnya, tidak baik untuk
menginstal sebuah PV air memompa sistem untuk
menyediakan air jika seluruh sistem
pasokan air tidak dirancang dengan baik
dan dipelihara. Buruk membuat sumur dapat runtuh
dan menghancurkan hardware. Sistem pasokan air masyarakat harus dirancang dengan kesehatan dalam pikiran dan harus ada drainase untuk menghindari menciptakan sebuah
rawa (berkembang biak serangga) melalui whichs
orang harus berjalan untuk mendapatkan air mereka.
8.13
PV WATER-PUMPING RESULTS
Sistem PV telah
terbukti menjadi pilihan yang sangat baik dalam memenuhi kebutuhan air memompa ketika layanan jaringan
listrik tidak ada. Antara 1994 dan 2005, lebih dari 1.700 sistem air-pompa PV dipasang
di seluruh Meksiko, awalnya sebagai
bagian dari program USAID / DOE MREP-Fideicomiso de Riesgo
Compartido (FIRCO) dan kemudian dengan energi
terbarukan GEEF / Bank Dunia untuk
program pertanian-mendatang .
Pemompaan air PV sebagian
besar tidak dikenal di Meksiko
sebelum tahun 1994, dan MREP membuka jalan
untuk diadopsi secara luas di sana,
negara kini memimpin Amerika Latin dalam aplikasi ini. FIRCO, NMSU, dan
Sandia conduted review
pada tahun 2004 pada 46 dari awalnya dipasang PV-memompa
syatems. Konfigurasi sistem yang khas termasuk array PV (~ 500 Wp rata-rata), pompa,
controller, inverter, dan proteksi arus. Di
sana-perlima dari sistem tersebut
yang disurvei
GAMBAR 8.45 Kinerja
Meksiko
PV
sistem
air-pompa.
beroperasi tepat setelah sebanyak 10 tahun. Survei
dilakukan di Baja California Sur, Chihuahua, Quintana Roo, dan Sonora. Sebanyak
85% dari pengguna berpikir bahwa sistem PV memiliki sangat baik untuk keandalan
yang baik (Gambar 8.45;. Cota et al 2004).
Sepenuhnya 94% dari
pengguna diklasifikasikan production94 air% pengguna diklasifikasikan produksi air sebagai sangat baik atau baik, dengan hanya 2% tidak puas. Survei menemukan bahwa lebih dari empat-perlima
dari pengguna Meksiko pedesaan merasa puas dengan
keandalan dan kinerja sistem PV wate memompa mereka. Ketika
kegagalan sistem terjadi, mereka biasanya khusus
untuk memompa teknologi dan installer.
Ketika masalah telah terjadi,
mereka telah sebagian besar disebabkan
oleh kegagalan pompa pengendali dan inverter, baik runtuh, atau
mengering karena kekeringan. Tidak ada PV kegagalan
modul. Pengembalian investasi untuk sistem
air-memompa PV telah rata-rata sekitar 5 atau 6 tahun, dengan beberapa sistem
pelaporan paybacks dalam setengah
waktu itu (Cota et
al. 2004).
REFERENCES
Arriaza,
H. 2005. Diagnóstico del sector energético en el área rural de Guatemala.
Organización Latinoamericana de Energia, Canadian International Development
Agency and the University of Calgary.
CEPAL.
2007a. Estrategia Energetica Sustentable Centroamericana 2020, CEPAL, Mexico.
. 2007b. La Energia y las Metas
del Milenio en Guatemala, Honduras y Nicaragua, CEPAL, Mexico.
Cota,
A/ D., R. E. Foster, et al. 2004. Ten-year reliability assessment of PV water
pumping systems in Mexico. SOLAR 2004, ASES, paper 322A, Portland, OR, July
9-144.
Bihn,D.2005.
Japan takes the lead. Solar Today 19
(1): 20-23.
Foster,
R.e., L. Estrada, M. Gomez, and A. Cota. 2004. Evaluación de la
confiabilidad de los Sistemas FV SOLISTO en Chihuahua AR27-02, 12 th Intenational
Symposium on Solar Power and Chemi9cal
Energy Sytems, SolarPACES, 28 th semana de Energia Solar—ANES, Oaxac, Mexico,
October 4-8.
Foster,
R., L. Estrada, s. Stoll, M. Ross, and C. Hanley. 2001. Performance and
relibility of a PV hybrid ice making sytstem. 2001 ISES Solar World Congress,
Adelaide, Australia, November 25-30.
Hammill,
Mathew. 2007. Pro-poor growth in Central America. Serie Estudios y perspectivas, No 88, Mexico, CEPAL
October 2007.
Ikki,
O. 2004. PV activities in Japan RTS Corporation, 10 (11).
Ikki,
O.. T. Ohigashi. I. Kaizuka, and H. Matsukawa. 2005 . Current status and future
prospects of PV deploy-ment in Japan: Beyond I GW of PV
installed capacity. EUPVSEC-20, Spain, June 6-10.
JAERO
(Japan Atomic Energi Relations Organization), Tokyo. 2004.
Japanese
Standards Association. 2004. Technical standard of electric facilities. Tokyo,
Japan.
JET.
1998. Guidelines of the technical requirements for grid-interconnection. Tokyo,
Japan, March 10.
. 2002. Test
procedure for grid-connected protective equipment, etc. For photovoltaic power
generation systems. Tokyo, Japan, October.
Jones,
J. 2005. Japan’s PV market: Growth without subsidy. Renewable Energy World March-April: 36-42.
Kadenko.
2004. Technical standards for electrical standards. Japanese Standards
Association, Tokyo.
Ley,
D., H. Martinez, E. Lara, R. Foster, L. Estrada. 2006. Nicaraguan renewable
energi for rural zones pro-gram initiative, paper A185, Solar 2006, American
Solar Energy Society, Denver, CO, July 2006.
MHLW
(Ministry of Health, Labor and Welfare). 2002. National livelihood survey.
Tokyo, Japan.
Opto-electronic
Industry and Technology Development Association. 2004. Tokyo.
Palma,
a., and R. Foster. 2001. Guatemalan PV project development for rural uses. Proceedings International Solar Energy
Society Solar World Congress, Adelaide, Australia.
Richards,
B., C. Hanly, R. Foster, et al. 1999. PV in Mexico: A model for increasing the
use of renewable energy systems. In Advances
in solar energy: An annual review of research and development, vol. 13.
Baulder, CO: ASES. ISBN: 0-89553-256-5.
Romero-Parades,
A., R. E. Foster, C. Hanley, and M. Ross. 2003. Renewable energy for protected
areas of the Yucatán
Peninsula. SOLAR 2003, ASES, Austin, TX, June 26.
Sharp,
T. 2005. Policy switchback. Renewable
Energy World March-April: 92-99.
TEPCO
(Tokyo Electric Power Co). 2004. FY2004
electric utility handbook. Tokyo, Japan.
UNDP
(United Nations Development Program)/ESMAP (Energy Sector Management Assistance
Program)/World Bank. 2005. Energy services for the millennium development
goals: Achieving the millennium development goals.
9 Economics
Contributing Author Vaughn Nelson
9.1
SOLAR ENERGY IS FREE, BUT WHAT DOES IT COST?
"
Energi matahari adalah gratis , tapi itu tidak murah " sums up terbaik
rintangan utama untuk industri surya . Ada kendala teknis per se untuk
mengembangkan sistem energi surya , bahkan pada tingkat utilitas megawatt (
misalnya , 14 MW skala utilitas sistem PV di Nellis AFB atau sistem CSP 64 - MW
di Nevada ) , namun , pada skala besar seperti awal yang tinggi investasi modal
yang diperlukan. Selama tiga dekade terakhir , penurunan yang signifikan dari
biaya produk solar telah terjadi , tanpa termasuk manfaat lingkungan , namun ,
tenaga surya masih dianggap sebagai teknologi yang relatif mahal . Untuk skala
kecil dan menengah menggunakan , dalam beberapa aplikasi , seperti desain surya
pasif untuk rumah , biaya awal rumah dirancang untuk menggunakan tenaga surya
pada dasarnya tidak lebih dari itu dari sebuah rumah biasa , dan biaya
operasional yang jauh lebih sedikit . Satu-satunya perbedaan adalah bahwa rumah
- energi surya bekerja dengan Matahari sepanjang tahun dan membutuhkan sistem
mekanik yang lebih kecil untuk pendinginan dan pemanasan , sementara rumah yang
dirancang buruk melawan Matahari dan iceboxes di musim dingin dan oven di musim
panas.
Masyarakat
industri dan pertanian modern didirikan pada bahan bakar fosil ( batu bara,
minyak, dan gas ) . Dunia akan membuat perubahan agradual sepanjang abad kedua
puluh satu dari pembakaran bahan bakar ke tech - nologies yang memanfaatkan
sumber energi bersih seperti matahari dan angin . Sebagai permintaan energi
meningkat sebagai negara berkembang memodernisasi dan mengkonstriksi pasokan
bahan bakar fosil , kenaikan harga BBM akan memaksa alternatif untuk
diperkenalkan . Biaya teknologi didorong approahes untuk energi bersih akan terus
turun dan menjadi lebih kompetitif . Akhirnya , teknologi energi bersih akan
menjadi solusi murah . Sebagai efek penuh dan dampak eksternalitas lingkungan
seperti pemanasan global menjadi jelas , masyarakat akan menuntut teknologi
energi bersih dan kebijakan yang mendukung pengembangan basis industri energi
bersih . Pada akhir abad kedua puluh satu , sumber energi bersih akan
mendominasi lanskap . Ini tidak akan menjadi transisi yang mudah atau murah
bagi masyarakat , namun perlu dan tak terelakkan.
Sudah, energi surya adalah
biaya yang efektif untuk banyak
aplikasi perkotaan dan pedesaan. Solar
sistem air panas yang
sangat kompetitif, dengan paybacks khas dari 5-7
tahun dibandingkan dengan pemanas air panas elecric
(tergantung pada sumber daya surya lokal). PV sistem
tersebut sudah biaya yang
kompetitif untuk situs yang
jauh dari jaringan listrik, meskipun mereka juga populer untuk aplikasi on-grid sebagai lingkungan "elitis" mencoba untuk menunjukkan bahwa mereka adalah "hijau." Namun, kita harus berhati-hati terhadap
"hijau-mencuci
"sebagai orang-orang dan perusahaan
menginstal sistem PV grid-terikat tanpa membuat upaya untuk memasang peralatan hemat energi pertama. Jauh
lebih dapat dicapai melalui konservasi
energi dari penggunaan energi
surya sendiri untuk mengurangi emisi karbon.
Keputusan
untuk menggunakan
sistem energi surya lebih dari teknologi konvensional tergantung
pada, keamanan energi ekonomi,
dan manfaat lingkungan yang diharapkan. Sistem energi surya memiliki biaya awal yang
relatif tinggi, namun, mereka tidak memerlukan bahan bakar dan sering membutuhkan sedikit perawatan. Karena karakteristik ini, lama-trem
biaya siklus hidup dari sistem energi surya harus
dipahami untuk menentukan cuaca
sistem tersebut adalah ekonomis.
Secara
historis,
badan usaha tradisional selalu ditulis keprihatinan
mereka dalam hal eco-nomics. Mereka sering mengklaim
bahwa lingkungan yang bersih tidak
ekonomis atau energi terbarukan
terlalu mahal. Mereka ingin melanjutkan operasi mereka seperti di masa lalu karena, kadang-kadang, mereka takut bahwa jika mereka harus intall peralatan baru, mereka tidak dapat bersaing
di pasar global dan harus mengurangi pekerjaan, pekerjaan
akan pergi ke luar negeri, tarif
harus meningkat, dll.
Berbagai jenis ekonomi yang
perlu dipertimbangkan adalah berupa uang, sosial, dan fisik.
Berupa uang adalah apa yang semua orang berpikir sebagai ekonomi: dolar. Sosial
ekonomi adalah mereka ditanggung
oleh semua orang dan banyak perusahaan ingin masyarakat umum untuk membayar biaya lingkungan mereka. Jika masalah lingkungan mempengaruhi kesehatan manusia saat ini
atau di masa depan, siapa yang membayar?
Ekonomi fisik adalah
biaya energi dan efisiensi
proses. Ada limitatations
fundamental di alam karena hukum-hukum fisika. Pada akhirnya, lingkungan dan generasi masa depan selalu menderita akibat wajar dari membayar sekarang atau mungkin
membayar lebih di masa depan.
Sebuah analisis ekonomi harus
melihat biaya siklus hidup, bukan pada hanya cara biasa melakukan bisnis dan
biaya awal yang rendah. Biaya siklus hidup mengacu pada semua biaya selama masa
sistem. Juga, insentif dan hukuman bagi entitas energi harus
dipertanggungjawabkan. Apa setiap entitas ingin adalah untuk mendapatkan
subsidi untuk dirinya sendiri dan hukuman bagi para pesaingnya. Hukuman datang
dalam bentuk pajak dan denda; insentif mungkin datang dalam bentuk keringanan
pajak, biaya sosial dan lingkungan yang tidak terhitung, dan juga apa
pemerintah (masyarakat) bisa membayar untuk penelitian dan pengembangan.
9.2
ECONOMIC FEASIBILITY
Faktor
yang paling penting dalam menentukan nilai energi yang dihasilkan oleh sistem
energi terbarukan adalah ( 1 ) biaya awal perangkat keras dan instalasi , dan (
2 ) jumlah energi yang dihasilkan annu - sekutu . Dalam menentukan kelayakan ekonomi
, energi terbarukan harus bersaing dengan unit senilai energi yang tersedia
dari teknologi bersaing . Jika sistem menghasilkan electricalenergy untuk grid
, harga yang energi listrik bisa dijual juga penting . Untuk energi terbarukan
untuk memiliki digunakan secara luas , kembali dari energi yang dihasilkan
harus melebihi semua biaya dalam waktu yang wajar . Sistem dan aplikasi energi
terbarukan bervariasi dari watt untuk lampu dan radio untuk mega - watt untuk
peternakan surya skala besar dan sistem listrik tenaga surya menghasilkan
energi listrik untuk grid . Ekonomi yang terkait dengan insentif dan hukuman ,
sehingga biaya siklus hidup yang sebenarnya sulit untuk menghalangi - tambang ,
terutama ketika eksternalitas dari dampak lingkungan dan dukungan pemerintah
untuk penelitian dan pengembangan tidak termasuk.
Untuk Investasi yang ditanamkan pengembalian lebih cepat pada sistem perumahan atau kecil yang terhubung ke grid, sebagian besar energi harus digunakan di situs. Energi yang layak
tingkat ritel saat menjual
ke utilitas adalah gen-secara lisan dinilai
kurang karena kebanyakan utilitas
tidak volontarily ingin membeli energi di
tingkat eceran dari pelanggan
mereka. Namun, tagihan energi bersih (juga
disebut metering bersih)
memungkinkan untuk sistem ukuran yang lebih besar karena sistem dapat menjadi ukuran untuk menghasilkan
semua energi yang dibutuhkan di situs.
Metering bersih biasanya
perlu diamanatkan oleh pemerintah untuk diadopsi oleh untilies sering tidak
kooperatif.
Pertama, meskipun, pasif efisiensi
surya dan energi dapat diimplementasikan bahkan sebelum mempertimbangkan sistem
energi surya aktif. Sebuah rumah surya harus menjadi rumah hemat energi
pertama. Tindakan konservasi dan efisiensi energi yang termurah untuk
menginstal dan umumnya memiliki paybacks dalam waktu 2-4 tahun. Setiap rumah
adalah rumah surya, baik bekerja sama dengan matahari atau fightng
menentangnya. Merancang dan berorientasi rumah dan bangunan dengan matahari
dalam pikiran adalah aplikasi surya pertama dan terutama.
9.2.1
PV COSTS
Untuk banyak aplikasi, terutama jauh-situs dan
aplikasi daya kecil, daya PV adalah pilihan biaya yang paling efektif yang
tersedia. Membangkitkan tenaga listrik yang bersih di lokasi tanpa menggunakan
bahan bakar fosil adalah manfaat tambahan. Biaya modal yang tinggi untuk PV,
tetapi biaya bahan bakar yang ada. Biaya modul PV telah dijatuhkan oleh urutan
besarnya selama dua dekade terakhir. New modul PV umumnya biaya sekitar $ 3 per
watt, tergantung pada jumlah yang dibeli. Off-grid sistem PV dengan penyimpanan
baterai biasanya dijalankan dari atentang $ 12 sampai $ 15 per watt puncak
diinstal, tergantung pada ukuran sistem dan lokasi. Sistem PV Grid-tie yang
rata-rata $ 6 - $ 8 per watt diinstal, juga tergantung pada ukuran sistem dan lokasi.
Besar sistem pemompaan air PV dengan semua komponen keseimbangan-of-sistem,
termasuk pompa, dapat diinstal untuk di bawah $ 10 per watt.
Sebuah
sistem
PV yang dirancang dengan baik akan beroperasi tanpa pengawasan dan membutuhkan perawatan minimal, yang dapat
mengakibatkan tenaga kerja yang
signifikan dan penghematan perjalanan. Modul PV di pasar saat
ini dijamin selama 25 tahun dan kualitas
kristal modul PV
harus berlangsung lebih dari 50 tahun. Hal ini penting ketika merancang sistem PV harus
realistis dan fleksibel dan tidak
overdesign sistem atau kebutuhan energi overs-timate.
Efisiensi konversi PV dan proses manufaktur akan terus meningkatkan,
menyebabkan harga secara bertahap
menurun. Dibutuhkan bertahun-tahun untuk membawa sel-sel PV dari laboratorium
ke produksi komersial, sehingga
terobosan semalam di pasar tidak bisa diharapkan.
9.3
ECONOMIC FACTORS
Faktor-faktor
berikut
harus dipertimbangkan saat membeli
sistem energi terbarukan:
1.
Beban (power) dan energi, dihitung
dengan bulan atau hari untuk
sistem kecil;
2.
Biaya energi dari sumber energi bersaing untuk memenuhi kebutuhan;
3.
Biaya
diinstal awal:
a.
Harga pembelian;
b.
Biaya Pengiriman;
c.
Biaya instalasi (yayasan, utilitas intertie,
tenaga kerja, dll), dan
d.
Biaya tanah (jika diperlukan).
4.
Produksi
energi:
a.
Jenis dan ukuran sistem:
i.
Garansi sistem, dan
ii.
Perusahaan (reputasi, sejarah masa lalu, tahun dalam bisnis, prospek masa depan).
b.
Surya sumber:
i.
Variasi dalam
satu tahun dan dari tahun ke
tahun.
c.
Keandalan,
ketersediaan.
4.
Selling price of
energy produced
and/or unit worth of energy and anticipated energy cost changes (escalation) of
competing sources;
5.
Operation and
maintenance costs:
a.
General
operation, ease of service;
b.
Emergency
services and repairs;
c.
Insurance;
and
d.
Infrastructure
(are service personnel available locally).
6.
Time value of
money (interest
rate, fixe or variable);
7.
Inflation (estimated for
future years and how conventional energy source costs will increase);
8.
Legal fees (negotiation of
contracts, titles, easements, permits);
9.
Deprecation if system is a
business expense; and
10.
Any
national or state incentives.
9.4
ECONOMIC ANALYSIS
Analisis ekonomi sederhana dan rumit. Perhitungan sederhana harus dibuat terlebih dahulu.
Umumnya jumlah dihitung adalah: (1) pengembalian modal (2) biaya energi (COE), dan (3) arus kas.
Analisis anjak lebih rumit nilai waktu dari uang, tingkat diskonto, dll, dapat dilakukan
nanti.
Umumnya jumlah dihitung adalah: (1) pengembalian modal (2) biaya energi (COE), dan (3) arus kas.
Analisis anjak lebih rumit nilai waktu dari uang, tingkat diskonto, dll, dapat dilakukan
nanti.
Sebuah sistem energi terbarukan secara ekonomis layak hanya jika pendapatannya melebihi keseluruhan
biaya secara keseluruhan dalam jangka waktu sampai dengan seumur hidup dari sistem. Waktu di mana penghasilan sama dengan biaya disebut waktu pengembalian. Biaya awal relatif besar berarti bahwa periode ini sering nomor
tahun, dan dalam beberapa kasus pendapatan
akan pernah melebihi biaya. Tentu saja, pengembalian
pendek lebih disukai dan pengembalian modal 5-7 tahun sering diterima.
Paybacks lagi harus
dipandang dengan sangat hati-hati.
Bagaimana seseorang menghitung laba
keseluruhan atau nilai energi? Jika tidak ada sumber energi untuk lampu dan
radio yang tersedia, dengan biaya sebesar $ 0,50-$ 1/kWh mungkin dapat diterima
untuk manfaat yang diterima. Jika sistem air panas surya akan dibeli, maka
perlu untuk membandingkan biaya sistem yang terhadap gas konvensional atau
sistem air panas listrik. Banyak orang bersedia membayar lebih untuk energi
terbarukan karena mereka tahu itu menghasilkan lebih sedikit polusi. Akhirnya,
beberapa orang ingin menjadi benar-benar independen dari jaringan utilitas,
dengan sedikit biaya.
9.4.1 Payback Sederhana
Sebuah
perhitungan
pengembalian modal dapat memberikan
penilaian awal kelayakan ekonomi. Perbedaan antara meminjam uang untuk sistem dan kehilangan minat jika
ada cukup uang untuk membayar sistem
ini biasanya sekitar 5-7%.
Perhitungan termudah adalah biaya sistem dibagi
dengan biaya pengungsi per tahun, dengan asumsi bahwa operasi dan pemeliharaan yang minimal dan akan dilakukan oleh
dimana
SP = payback sederhana dalam beberapa tahun
IC = biaya awal instalasi ($)
AKWH = energi yang dihasilkan setiap tahun (kWh / tahun)
$ / KWh = harga energi pengungsi
contoh 9.1
Anda
membeli
pemanas air panas surya untuk mengganti pemanas
air panas listrik (70 gal / hari untuk keluarga empat). Terpasang biaya =
$ 3.000, dan menggusur listrik 6.000 kWh
/ tahun di
$ 0.10/kWh. Anda
menganggap bahwa harga listrik
akan tetap sama selama seumur hidup
untuk analisis sederhana ini:
Jika pemanas air panas Anda harus
diganti pula, Anda memiliki
biaya awal, $ 400, dan kemudian Anda membayar untuk listrik, $ 50/month
untuk sekitar 500 kWh / bulan. Mengurangi
biaya IC ke $ 2,600 berarti bahwa
sekarang pengembalian modal pada
sistem air panas solar akan kurang:
contoh 9.2
Biaya dipasang untuk sistem air
panas surya adalah $ 3.000. Pergi ke toko
yang menjual pemanas air panas
listrik. Informasi untuk listrik pemanas air
panas: biaya yang $ 500/year:
Perhitungan berikutnya akan mencakup nilai uang, dipinjam
atau kehilangan minat, dan biaya operasi dan pemeliharaan tahunan:
dimana
SP = payback sederhana
dalam beberapa tahun
IC = biaya awal instalasi
($)
AKWH = energi yang dihasilkan setiap tahun (kWh /
tahun)
$ / kWh = harga energi pengungsi atau
harga yang diperoleh untuk
energi yang dihasilkan
FCR = tingkat biaya tetap
per tahun
AOM = tahunan operasi dan
pemeliharaan biaya ($ / tahun)
contoh 9.3
Skenario ini sama seperti yang di Contoh 9.1, kecuali bahwa Anda kehilangan bunga sebesar 5% pada biaya diinstal:
Perhatikan bahwa jika Anda harus meminjam uang sebesar 12% bunga,
pengembalian akan lebih lama. Namun, jika biaya listrik
meningkat di masa mendatang, maka
payback akan lebih pendek. The FCR bisa menjadi
bunga yang dibayar atau nilai bunga yang diterima jika Anda pengungsi uang
dari tabungan. Nilai rata-rata untuk beberapa tahun (lima)
harus diasumsikan untuk dolar per kilowatt-jam.
contoh 9.4
IC = $ 5.000
FCR = 0.10 = 10%
AOM = 1% dari IC = 0.01 * 5.000 = $ 50/year
AKWH = 12.000 kWh / tahun
$ / kWh = $ 0.10/kWh
Nilai energi pengungsi per tahun = 12.000 * 0,10 = $ 1.200
Persamaan 9.2 melibatkan beberapa asumsi: jumlah yang sama kilowatt-jam yang
diproduksi setiap tahun, nilai listrik
konstan, dan tidak ada inflasi terjadi. Analisis
yang lebih canggih akan mencakup rincian
seperti meningkatnya biaya bahan
bakar listrik konvensional
dan penyusutan. Faktor-faktor ini
dapat mengurangi payback untuk sekitar 5 tahun.
9.4.2 Biaya Energi
Biaya energi (COE) terutama didorong
oleh biaya diinstal dan produksi energi tahunan. Untuk sistem PV, biaya yang
ditentukan terutama oleh biaya modul. Untuk on-grid sistem, biaya PV dari
sekitar $ 6 - $ 8/Wp. Setelah kerugian, masing-masing Watt menghasilkan 2-6 Wh
/ hari, tergantung pada sumber daya matahari, hal ini diterjemahkan menjadi
sekitar $ 0,22-$ 0.35/kWh.
Biaya remote berdiri sendiri sistem
PV dengan baterai akan 1,5-2 kali lebih daripada sistem grid-connected.
Industri baterai berkualitas tinggi berlangsung 7-9 tahun, yang lain 3-5 tahun
terakhir.
Baterai mobil,
yang tidak dirancang untuk bersepeda
dalam, terakhir hanya 1-1,5 tahun. Daya tahan
baterai sangat tergantung pada
seberapa banyak baterai diputar.
COE (nilai energi yang dihasilkan oleh sistem energi terbarukan) memberikan nilai levelized selama umur sistem (diasumsikan 20-30 tahun):
COE (nilai energi yang dihasilkan oleh sistem energi terbarukan) memberikan nilai levelized selama umur sistem (diasumsikan 20-30 tahun):
COE merupakan salah satu ukuran dari kelayakan ekonomi, dan bila
dibandingkan dengan harga energi dari sumber lain (terutama perusahaan listrik) atau harga untuk mana energi yang dapat dijual, memberikan indikasi kelayakan. Jika
COE adalah dalam 30% di atas harga tersebut, analisis
lebih lanjut dibenarkan. Produksi
energi tahunan untuk sistem PV dapat diperkirakan sebagai
berikut:
dimana
EF = efisiensi sistem
faktor-biasanya sekitar 50% off grid dan
75% jaringan dasi
Wp = Peringkat array (kilowatt
peak)
PSH = rata insolation
surya setiap hari (sun-jam) (kWh/m2/day)
Lihat situs Web NREL untuk rata-rata matahari-jam untuk lokasi tertentu.
contoh 9.5
Cari COE untuk 2-kWp grid-tie sistem
PV untuk sebuah
rumah di El Paso, Texas, dengan rata-rata 6 kWh/m2 per hari, menggantikan listrik
pada rata-rata $ 0.12/kWh
lebih dari 25 tahun.
solusi:
AKWH = 75% * 2 kWp 6 sun-hours/day * 365 hari / tahun = 3.285 kWh / tahun
IC = $ 12.000
FCR = 0,08
AOM = $ 100/yr
COE = (12.000 * 0,08 + 100) / 3.285 = 1.060 / 3.285 = $ 0.32/kWh
9.5 Siklus Hidup Biaya
Dalam rangka untuk mendapatkan perspektif yang benar
mengenai nilai ekonomi dari sistem energi surya, maka perlu untuk membandingkan teknologi surya untuk teknologi
energi konvensional pada biaya siklus hidup (LCC) dasar. Metode ini memungkinkan perhitungan biaya total sistem selama periode waktu
yang ditentukan, mengingat tidak hanya investasi awal, tetapi juga biaya yang
dikeluarkan selama masa manfaat dari
sebuah sistem. LCC adalah "nilai sekarang" biaya siklus hidup
dari biaya investasi
awal, serta biaya jangka panjang
yang berhubungan langsung dengan perbaikan,
operasi, pemeliharaan, transportasi
ke situs, dan bahan
bakar yang digunakan untuk menjalankan sistem. Nilai kini dipahami sebagai perhitungan biaya yang
akan diwujudkan di masa depan tapi diterapkan di masa sekarang.
Sebuah analisis LCC memberikan total
biaya sistem, termasuk semua biaya yang dikeluarkan selama umur sistem. Ada dua
alasan untuk melakukan analisis LCC: (1) untuk membandingkan pilihan teknologi
daya yang berbeda, dan (2) untuk menentukan desain sistem yang paling hemat
biaya. Untuk beberapa aplikasi energi terbarukan, tidak ada pilihan untuk
sistem energi terbarukan kecil karena mereka menghasilkan listrik di mana tidak
ada kekuatan. Untuk aplikasi ini, biaya awal sistem, infrastruktur untuk
mengoperasikan dan memelihara sistem, dan orang-orang membayar untuk harga
energi merupakan perhatian utama. Namun, bahkan jika sistem terbarukan kecil
adalah satu-satunya pilihan, analisis biaya siklus hidup dapat membantu untuk
membandingkan biaya desain yang berbeda dan / atau menentukan apakah sistem hybrid
akan menjadi pilihan hemat biaya.
Sebuah
analisis
LCC memungkinkan desainer untuk mempelajari pengaruh penggunaan komponen yang berbeda dengan reliabilitas yang berbeda dan tahan. Misalnya, baterai
lebih murah mungkin diperkirakan berlangsung 4 tahun, sementara baterai
yang lebih mahal mungkin berlangsung 7 tahun.
Yang baterai yang
terbaik untuk membeli? Jenis
pertanyaan dapat dijawab dengan analisis LCC:
dimana
LCC = biaya siklus hidup.
C = biaya
awal instalasi-nilai sekarang dari modal yang akan digunakan untuk
membayarperalatan, desain sistem, rekayasa, dan instalasi. Ini adalah biaya
awal yang dikeluarkan oleh pengguna.
MPW = jumlah
semua O & M (operasi dan pemeliharaan) biaya-nilai sekarang tahunan biaya
karena program operasi dan pemeliharaan. Biaya O & M meliputi gaji
operator, akses situs, jaminan, dan pemeliharaan.
EPW = biaya energi, jumlah semua biaya
bahan bakar tahunan-beban itu adalah biaya bahan bakar yang dikonsumsi oleh peralatan pompa konvensional (misalnya, diesel atau
bahan bakar bensin). Hal ini
juga harus menghitung biaya transportasi bahan bakar ke situs remote.
RPW = jumlah semua-biaya tahunan nilai
penggantian sekarang dari biaya suku cadang diantisipasi
sepanjang umur sistem.
SPW = nilai-bersih sisa senilai
akhir tahun terakhir, biasanya 10-20% untuk
peralatan mekanik
Biaya
masa depan
harus didiskontokan karena nilai waktu dari uang, sehingga nilai ini dihitung
untuk biaya untuk setiap tahun.
Masa hidup untuk PV
diasumsikan 20-25 tahun. Faktor nilai
sekarang diberikan dalam tabel
di Lampiran C
atau dapat dihitung.
Siklus hidup biaya adalah cara
terbaik untuk membuat keputusan
pembelian. Atas dasar ini, banyak
sistem energi terbarukan yang
ekonomis. Evaluasi keuangan
dapat dilakukan secara tahunan untuk mendapatkan arus kas, titik impas, dan payback
time. Analisis arus
kas akan berbeda dalam setiap
situasi. Arus kas untuk bisnis
akan berbeda dari yang untuk aplikasi perumahan karena penyusutan dan implikasi
pajak.
LCC dari berbagai alternatif dapat dibandingkan secara langsung. Waktu
pengembalian modal mudah dilihat,
jika data yang digambarkan.
Pilihan dengan LCC
terendah adalah yang paling ekonomis dalam jangka panjang. Perhatikan bahwa faktor sosial, lingkungan, dan kehandalan yang tidak termasuk di sini tapi bisa ditambahkan jika mereka dianggap penting. Faktor-faktor ini sulit untuk dihitung secara ekonomi konvensional, tetapi
mereka harus dipertimbangkan ketika penting bagi pengguna (misalnya,
risiko tumpahan bahan
bakar di kawasan lindung alam halus).
contoh 9.6
Sebuah
aplikasi
PV perumahan (dilakukan
ketika ada kredit pajak) menghasilkan berikut:
biaya diinstal = $ 20,000
uang
muka = $ 6.600
Pinjaman = 7 tahun
sebesar 19%
Maintenance = 2,5% * IC = $ 500/year
produksi
energi = 50.000 kWh / tahun, 75% dikonsumsi langsung, menggusur $ 0.08/kWh listrik
dan 25% dijual ke utilitas di $ 0.04/kWh dengan utilitas
eskalasi sebesar 5% / tahun
Dalam
analisis ini,
titik impas pada akhir tahun 5 dan waktu
pengembalian modal pada tahun 8. Ada sejumlah asumsi
tentang masa depan dalam analisis
tersebut. Sebuah analisis yang
lebih rinci akan mencakup inflasi
dan kenaikan biaya untuk operasi dan pemeliharaan
peralatan menjadi lebih tua.
Sebuah
analisis
arus kas untuk bisnis dengan $ 0.015/kWh
kredit pajak pada produksi listrik dan penyusutan biaya
diinstal akan memberikan jawaban yang berbeda. Juga, semua biaya operasional adalah biaya bisnis. Faktor pemanfaatan
ekonomi dihitung dari rasio biaya listrik
yang digunakan di lokasi dan
listrik dijual kepada utilitas.
Pemerintah
Kanada
telah mengembangkan alat analisis
surya berguna yang disebut RETScreen, yang meliputi perbandingan ekonomi. Alat
terdiri dari perangkat lunak analisis
proyek energi terbarukan standar dan terintegrasi yang dapat digunakan untuk mengevaluasi
produksi energi, biaya siklus hidup, dan gas
rumah kaca pengurangan emisi untuk mengikuti teknologi
energi terbarukan: angin, air kecil,
PV, pemanas surya
pasif, solar pemanas udara,
pemanas air tenaga surya, pemanas
biomassa, dan sumber
tanah pompa panas (lihat http://retscreen.gc.ca/ang/menu.html).
9.6 Present Value dan Biaya Levelized
Nilai uang bertambah atau berkurang
dengan waktu, tergantung pada tingkat
suku bunga untuk pinjaman atau tabungan dan
inflasi. Banyak orang menganggap
biaya energi di masa depan akan meningkat lebih cepat daripada inflasi.
Mekanisme yang sama untuk menentukan nilai masa depan sejumlah uang yang diberikan dapat digunakan untuk memindahkan uang mundur dalam waktu. Jika setiap biaya dan manfaat selama
masa sistem dibawa kembali ke saat ini dan kemudian dijumlahkan, nilai ini dapat ditentukan.
Tingkat
diskonto
menentukan bagaimana uang bertambah atau berkurang dengan waktu. Oleh karena itu, tingkat diskonto yang tepat untuk setiap perhitungan biaya siklus hidup harus dipilih dengan hati-hati. Kadang-kadang biaya modal (bunga yang dibayarkan ke bank atau, secara bergantian, kehilangan opportunity cost) yang
tepat. Mungkin tingkat pengembalian investasi yang
diberikan dianggap sebagai yang
diinginkan oleh seorang individu dapat
digunakan sebagai tingkat diskonto. Adopsi TARIF DISKON terlalu
tinggi dapat menyebabkan biaya
siklus hidup yang tidak realistis.
Jika jumlah dolar
yang tersebar merata selama masa sistem, operasi
ini disebut levelizing.
Nilai
sekarang
(PV) adalah biaya yang disesuaikan, saat ini, biaya masa depan dengan menggunakan tingkat diskonto riil (ditentukan
kemudian). Pembayaran masa depan dapat mewakili satu pembayaran dari pembayaran tahunan. Nilai sekarang dari pembayaran tunggal dibuat di masa depan adalah
dimana
PV adalah nilai sekarang
FV adalah jumlah nilai masa depan yang harus dibayar di masa depan
ir adalah tingkat diskonto riil
n adalah jumlah tahun antara sekarang dan tahun pembayaran
Untuk tingkat diskon yang diberikan dan jumlah tahun, faktor
nilai sekarang untuk pembayaran di masa mendatang, yang diberikan oleh (1 + ir)-n = FVP dapat dihitung
atau hanya membaca dari faktor tabel FVP
seperti Tabel C.1
dalam Lampiran C .
nilai sekarang dari pembayaran tahunan tetap adalah
dimana
PV adalah nilai sekarang
AV adalah jumlah nilai dibayar tahunan
ir adalah tingkat diskonto riil
n adalah periode waktu, dalam beberapa tahun, di mana
pembayaran tahunan tersebut terjadi
Untuk periode suku bunga dan waktu tertentu, faktor nilai sekarang untuk
pembayaran tahunan, yang
diberikan oleh Persamaan 9.3,
dapat dihitung atau hanya membaca dari tabel faktor
PVFA, seperti Tabel
C.2 dalam Lampiran C.
Untuk
menemukan
PV dan PVFA
di tabel di Lampiran
C, hanya menemukan kolom yang sesuai dengan tingkat diskonto riil dan baris dengan jumlah tahun. PV dan PVFA nilai-nilai yang ditemukan
dalam sel dimana kolom dan baris bertemu.
contoh 9.7
Sebuah
sistem
air-pompa PV
menggunakan pompa sentrifugal submersible. Menurut produsen,
pompa memiliki masa
manfaat 10 tahun. Hal ini diantisipasi bahwa pompa akan diganti setiap
10 tahun. Biaya saat pompa adalah $
400. Tingkat diskonto riil, untuk tujuan perhitungan
ini, akan menjadi 7%. Menurut Tabel C.1,
nilai PVF untuk
tingkat diskonto sebesar 7% untuk jangka waktu 10 tahun
adalah 0,5083. Kita
kalikan $ 400 oleh faktor ini
untuk mendapatkan nilai sekarang dari
investasi yang akan dilakukan dalam
10 tahun:
Tingkat diskon
riil
(ir):
Tingkat bunga adalah tingkat di mana
modal meningkat jika diinvestasikan. Tingkat inflasi adalah tingkat kenaikan
harga. Kadang-kadang, terutama akhir-akhir ini dengan kenaikan harga minyak,
tingkat inflasi tahunan bahan bakar secara signifikan berbeda dari tingkat
inflasi umum. Mengingat bahwa biaya bahan bakar tahunan merupakan porsi yang
cukup besar dari LCC sistem pembakaran internal, sebuah ir Tingkat diskon riil
untuk bahan bakar harus digunakan dalam perhitungan nilai sekarang:
Setelah tingkat diskonto
riil dan jangka
waktu yang terkait diketahui,
nilai sekarang dari setiap biaya masa depan dapat ditemukan serta LCC opsi sedang dipertimbangkan.
contoh 9.8
·
Tingkat
bunga 20% per tahun, tingkat inflasi adalah 10% per tahun, dan tingkat inflasi
untuk bahan bakar adalah 13% per tahun.
·
Tingkat
diskonto riil (Ir) adalah 20% - 10% = 10% = 0,10. Ini adalah tingkat yang harus
kita gunakan untuk menentukan nilai sekarang dari biaya yang dikeluarkan di
masa depan.
·
Tingkat
bunga 20% per tahun. Tingkat diskonto riil (ir) bahan bakar adalah 20% - 13% =
7% = 0,07. Untuk contoh ini, ini adalah angka yang harus digunakan untuk menentukan
nilai kini biaya bahan bakar.
9.6.1 Langkah-langkah untuk Menentukan LCC
·
Tentukan
periode analisis dan tingkat bunga. Untuk membuat perbandingan LCC untuk
Peralatan PV, 20-25 tahun umumnya jangka waktu yang digunakan untuk analisis karena ini dianggap sebagai masa manfaat sistem tersebut dan sebagian besar modul PV masih dalam garansi.
Peralatan PV, 20-25 tahun umumnya jangka waktu yang digunakan untuk analisis karena ini dianggap sebagai masa manfaat sistem tersebut dan sebagian besar modul PV masih dalam garansi.
·
Tentukan
biaya awal dari sistem yang terinstal. Bagian sebelumnya menunjukkan bagaimana
memperkirakan biaya awal sistem energi surya. Biaya awal sistem pembakaran
internal bervariasi tergantung pada jenis sistem.
9.7 Biaya Annualized Energi
Satu langkah lebih lanjut telah digunakan dalam menilai sistem energi terbarukan dibandingkan sumber energi lainnya seperti listrik. Ini adalah
perhitungan biaya tahunan energi dari setiap alternatif. Biaya tahunan dihitung
dibagi dengan produksi energi bersih tahunan (AEP) bahwa
sumber alternatif:
Adalah penting
bahwa
biaya tahunan energi
dihitung untuk sistem energi terbarukan
dibandingkan dengan biaya tahunan energi dari sumber
lain. Perbandingan langsung dari
biaya tahunan energi untuk saat ini biaya energi tidak
rasional. Biaya energi dihitung dengan cara yang sebelumnya memberikan dasar yang lebih baik untuk pemilihan sumber energi.
9.8
Externalities
Eksternalitas
kini memainkan peran dalam perencanaan sumber daya terpadu ( IRP ) sebagai
biaya masa depan untuk polusi , karbon dioksida , dll , ditambahkan dengan
biaya siklus hidup . Nilai untuk eksternalitas berkisar dari nol ( nilai masa
lalu dan sekarang ditugaskan oleh banyak utilitas ) sampai setinggi $ 0.10/kWh
untuk tanaman uap dipecat dengan batubara kotor. Sekali lagi , nilai-nilai yang
sedang ditugaskan oleh undang-undang dan regulasi ( komisi utilitas publik ) .
Hal ini dimungkinkan untuk menetapkan nilai sosial untuk menggunakan teknologi
PV bersih dan memasukkan ini sebagai bagian dari analisis biaya siklus hidup .
Dalam rangka untuk memahami nilai sosial yang ditawarkan oleh teknologi energi
bersih seperti PV , perlu untuk memahami konsekuensi lingkungan dan politik
dari infrastruktur energi modern . Ekstraksi , produksi , distribusi , dan
konsumsi bahan bakar fosil secara signifikan menurunkan kualitas lingkungan
alam , sedangkan memperburuk persaingan geopolitik untuk sumber daya yang
langka bahan bakar . Masalah-masalah ini mempengaruhi kualitas udara dan air
kami , ekosistem , tanah dan sumber daya materi , kesehatan manusia , dan
stabilitas global, serta nilai-nilai estetika , budaya , dan rekreasi daerah
yang terkena dampak .
Produksi
dan
penggunaan energi, khususnya melalui
bahan bakar fosil, telah menjadi
kekuatan dominan yang berhubungan
dengan kerusakan lingkungan dan perubahan
iklim. Emisi antropogenik karbon
dioksida (CO2), metana, dan nitrogen oksida merupakan
kontributor utama perubahan iklim
global. Penggunaan energi merupakan kontributor terbesar emisi dan mencakup semua aspek dari produksi listrik dan pemanfaatan. Sekitar tiga-perempat dari seluruh emisi antropogenik yang berkaitan dengan pemanasan global dapat dikaitkan
secara langsung dengan sektor energi dan meluasnya penggunaan bahan bakar fosil.
Emisi
CO2
antropogenik saat ini dihasilkan sekitar 5% dari total emisi CO2 global, dengan
sisanya berasal dari sumber alami
(Easterbrook 1995). Namun, hal ini bukan alasan emisi antropogenik karena siklus karbon alami dalam keadaan
setimbang perkiraan. Bahkan
penambahan kecil dan terus menerus ke sistem dalam kesetimbangan dapat menyebabkan besar, konsekuensi jangka panjang. CO2 adalah gas rumah kaca yang bertanggung jawab atas 64% dari perubahan-manusia yang disebabkan iklim (Dunn 1998).
Eksternalitas adalah efek samping yang ada setiap kali tindakan ekonomi
produktif (produksi atau konsumsi) dari agen ekonomi
secara langsung mempengaruhi peluang
beberapa agen lainnya, selain melalui harga. Eksternalitas
seharusnya membahas kegagalan pasar karena harga
mungkin tidak selalu benar-benar
mencerminkan dampak dari semua kegiatan
agen ekonomi. Efek
eksternal didefinisikan sebagai tersebut dapat bersifat positif atau
negatif. Eksternalitas merupakan kelemahan dalam teori ekonomi klasik karena
tindakan yang mempengaruhi lingkungan baik makhluk dihitung sebagai hanya
eksternal. Tanpa memperhitungkan eksternalitas dan biaya lingkungan dari
teknologi pembangkit listrik yang berbeda, sulit untuk teknologi PV untuk
bersaing secara sehat dengan teknologi energi konvensional lainnya.
Eksternalitas
positif
atau efek samping biasanya mempengaruhi pelaku ekonomi tidak secara langsung terlibat dalam produksi
atau proses konsumsi dengan cara yang positif dengan memperluas
kegiatan ekonomi mereka atau dengan mengurangi biaya. Untuk aplikasi
PV, eksternalitas positif yang ada dalam bentuk tidak
ada emisi polusi (CO2, SO4, NOx, dll), tidak ada risiko tumpahan bahan bakar dan kontaminasi, dan tidak ada polusi suara, serta tidak ada ketergantungan
pada sumber energi impor. Eksternalitas negatif yang umumnya terkait
dengan produksi atau eksternalitas teknologi. Proses produksi suatu perusahaan dapat menghasilkan polusi atau tidak diinginkan oleh-produk
yang mempengaruhi kesejahteraan orang lain (misalnya, pasokan
air tercemar).
Pendekatan sosial untuk menentukan alokasi sumber daya yang paling efisien untuk setiap
masyarakat diperlukan untuk memperhitungkan
eksternalitas rekening bahwa pasar konvensional telah gagal untuk mengenali. Biaya sosial dan manfaat sosial harus dipertanggungjawabkan, bukan hanya biaya pribadi
dan keuntungan pribadi dari
setiap sumber energi.
9.8.1 Metode Eksternalitas Evaluasi
Dua
pendekatan
dasar yang dapat digunakan untuk
mengevaluasi biaya dan manfaat eksternalitas.
Metode ini dapat didasarkan pada harga pasar, yang mencoba
untuk menemukan ukuran proksi
dari beberapa macam, seperti nilai tanah, untuk memperoleh nilai yang ditempatkan oleh masyarakat untuk menghindari kerusakan polusi. Metode
lainnya dan lebih populer didasarkan
pada metode penilaian non pasar,
yang mencoba untuk memperkirakan berapa harga kliring pasar akan jika barang atau jasa yang diperdagangkan di
pasar.
Teknik non-pasar umum untuk evaluasi
eksternalitas adalah harga hedonis, biaya
perjalanan, dan metode contingent
valuation. Ini sebagian besar bergantung
pada teknik survei, yang mencoba untuk
mengidentifikasi informasi dari pengguna
sumber daya untuk bagaimana mereka
menghargai tingkat tertentu yang baik dan apa yang mereka bersedia membayar untuk itu.
Teori
ekonomi
konvensional menyatakan bahwa nilai dari semua aset lingkungan dapat diukur dengan preferensi individu
untuk konservasi lingkungan "komoditas." Metode contingent valuation digunakan untuk
menyediakan "true" valuasi
ukuran kesejahteraan lingkungan. "Kesediaan membayar" A konsumen merupakan variasi
kompensasi tentang berapa banyak konsumen akan bersedia
membayar untuk keuntungan kesejahteraan
akibat perubahan ketentuan komoditas lingkungan nonpasar.
9.8.2 Perspektif Masyarakat tentang Solar Pemanfaatan
Energi
Masalah eksternalitas berasal
langsung dari kekhawatiran yang terkait dengan keberlanjutan dan bagaimana
masyarakat memandang konsep seperti itu. Isu-isu keberlanjutan melintasi
sejumlah daerah, termasuk keprihatinan ekologi, ekonomi, politik, dan budaya
bagi semua masyarakat. Keberlanjutan sosial dan manfaat dapat dianggap sebagai
memenuhi kebutuhan generasi saat ini dalam kerangka sosial politik dan sumber
daya basis mereka sendiri dengan cara yang meningkatkan kualitas hidup dan
menghormati tradisi budaya. Isu-isu keberlanjutan harus mengatasi ekuitas,
pemberdayaan, dan sumber daya lokal (orang dan modal). Manfaat sosial secara
keseluruhan menggunakan tenaga PV dapat digambarkan sebagai
dimana
SB = Society manfaat
CB = konsumen manfaat
UB = utilitys manfaat
PRB = produsen / pengecer manfaat
EB = lingkungan manfaat
Sebagai
contoh,
salah satu cara yang manfaat ini sebelumnya telah dihitung untuk daya PV telah untuk menentukan manfaat sosial rata-rata
pemanfaatan energi surya. Contoh lain adalah situasi di mana biaya eksternalitas
telah diukur untuk
perhitungan emisi lingkungan.
Sudah ada sistem perdagangan emisi sulfur oksida
yang kuat untuk (SOx) dan nitrogen oksida (NOx).
Selain itu, beberapa perusahaan pialang
emisi telah dihitung
biaya untuk perdagangan emisi karbon dioksida, dan
ada pasar perdagangan karbon internasional yang terus berkembang. Dasar
emisi lingkungan harga
pasar wajar untuk berbagai polutan dapat dibentuk untuk
menilai kerusakan yang dilakukan oleh emisi lingkungan dengan teknologi pembangkit
listrik konvensional. Hal ini
dibandingkan dengan rata-rata emisi relatif untuk pembangkit tenaga listrik.
9.9 Solar
Irigasi Kasus Study
Pompa surya kecil (<2 hp) sangat
kompetitif dalam kaitannya dengan diesel atau bensin mesin kecil. Pompa solar
Menengah (> 2 hp), dalam kaitannya dengan mesin diesel besar, kompetitif
untuk situs remote. Terbesar sistem pemompaan air off-the-shelf komersial surya
digunakan saat ini adalah sekitar 10 hp (misalnya, Sunpumps). Perhatikan bahwa
1 kW memproduksi sekitar 0,75 benar KW (~ 1 hp) karena inefisiensi sistem.
Hari
ini
pasar untuk pompa surya kecil (kurang dari 2 hp) jauh lebih besar
dari pasar untuk yang lebih besar.
Oleh karena itu, produsen pompa surya berkonsentrasi
pada produk hingga kisaran
2-hp. Namun,
mengingat peningkatan dramatis dalam harga bensin dan solar baru-baru
ini, sistem pemompaan air surya
kini telah dikembangkan sebagai besar sebagai 10 hp. Relatif sedikit sistem
pemompaan PV besar lebih dari 10 hp yang
ada.
9.9.1 Biaya Memperkirakan Sistem
Cara terbaik untuk memperkirakan
biaya sistem pompa air surya adalah untuk mendapatkan penawaran dari satu atau
lebih penyedia sistem lokal atau kontraktor. Namun, biaya dapat diperkirakan
dengan bantuan data yang terkait dengan sistem baru diinstal. Satu dapat
memperhitungkan total biaya sistem diinstal sebagai berikut:
·
biaya bahan, termasuk semua pajak yang berlaku;
·
biaya instalasi, jaminan, dan perjanjian
pemeliharaan, dan
·
profit margin perusahaan.
Biaya instalasi, jaminan, dan
O & M bervariasi
menurut penyedia sistem dan akses proyek-site. Namun,
sangat jarang bahwa biaya-biaya tersebut
melebihi 30% dari total biaya sistem.
9.9.2 Tabel Biaya Perkiraan
Sebuah perkiraan biaya dapat diperoleh mengetahui kebutuhan air, total head dinamis, dan
sumber daya surya di situs. Tabel D.1, Biaya
Perkiraan PV Sistem
Pumping, ditemukan dalam lampiran. Tabel tersebut menunjukkan
perkiraan biaya bahan dan biaya instalasi. Ini tidak menunjukkan biaya jaminan sistem
serta pajak yang berlaku. Tabel
ini digunakan sebagai berikut:
·
Pilih kolom yang sesuai dengan jumlah insolation (dalam jam puncak
matahari) pada bulan desain kritis.
TUGAS 2
SOLAR ENERGY
Renewable
Energy and the Environment
Dosen :
Prof. IMAM ROBANDI
Oleh :
ANJANG HERNAWAN J.S (2213201O16)
TEKNIK
SISTEM TENAGA
PROGRAM
PASCA SARJANA TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
SURABAYA
2014
Tidak ada komentar:
Posting Komentar