Transisi energi: PLTA Norwegia sebagai jangkar stabilitas bagi jaringan listrik Eropa

Pembangkit listrik tenaga air sebagai pengganti penyimpanan air terpompa: Bagaimana Norwegia dapat menstabilkan jaringan listrik Eropa

Transisi energi di Eropa menghadapi tantangan yang signifikan, tetapi satu sumber daya alam dapat memainkan peran kunci dalam keberhasilannya: tenaga air Norwegia. Institut Fraunhofer untuk Ekonomi Energi dan Teknologi Sistem Energi, dalam proyek kolaboratif HydroConnect, telah meneliti bagaimana sumber energi alam ini dapat berkontribusi secara signifikan untuk menstabilkan jaringan listrik Eropa sekaligus secara drastis mengurangi kebutuhan akan pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa yang mahal.

Posisi energi unik Norwegia di Eropa

Norwegia menempati posisi yang luar biasa dalam lanskap energi Eropa. Dengan sekitar 90 persen listriknya dihasilkan dari tenaga air, negara Skandinavia ini memiliki posisi unik di Eropa. Angka yang mengesankan ini didasarkan pada lokasi geografis negara yang unik dengan fjord yang dalam, pegunungan yang curam, dan sumber daya air yang tak habis-habisnya. Lebih dari 1.600 pembangkit listrik tenaga air tersebar di seluruh negeri, yang, dengan luas 385.000 kilometer persegi, hanya sedikit lebih besar dari Jerman.

Produksi tenaga air Norwegia mencapai rekor bersejarah sebesar 157,2 terawatt-jam pada tahun 2024. Jumlah ini melebihi produksi tenaga air Jerman delapan kali lipat, meskipun kedua negara tersebut memiliki ukuran yang sebanding. Yang membuat angka-angka ini sangat luar biasa adalah kenyataan bahwa Norwegia tidak hanya memenuhi kebutuhannya sendiri tetapi juga menghasilkan surplus yang signifikan untuk diekspor. Negara ini sudah mengekspor sekitar 14 terawatt-jam listrik, menjadikannya pengekspor listrik terbesar di Eropa.

Sistem pembangkit listrik tenaga air Norwegia memiliki kapasitas penyimpanan yang mengesankan di lebih dari 1.000 waduk, yang mampu menyimpan hingga 70 persen dari konsumsi listrik tahunannya. Fasilitas penyimpanan alami ini menawarkan fleksibilitas yang sangat dibutuhkan oleh seluruh dunia, sementara Norwegia telah memilikinya selama beberapa dekade.

Tantangan transisi energi Eropa

Untuk mencapai tujuan netralitas iklim pada tahun 2050, laju ekspansi tenaga angin dan fotovoltaik di Eropa harus meningkat empat hingga lima kali lipat dibandingkan saat ini. Namun, transformasi besar-besaran ini menghadirkan tantangan mendasar. Tenaga angin dan surya menghasilkan listrik bergantung pada cuaca, bukan pada permintaan. Volatilitas ini membutuhkan solusi fleksibel yang dapat bereaksi cepat terhadap fluktuasi antara penawaran dan permintaan.

Ketidakpastian energi terbarukan saat ini menyebabkan masalah yang mahal. Di Jerman, kompensasi untuk turbin angin yang harus dimatikan karena kelebihan beban jaringan listrik menelan biaya sekitar €610 juta bagi konsumen pada tahun 2017. Situasi ini menggarisbawahi kebutuhan mendesak akan mekanisme penyimpanan dan penyeimbangan yang fleksibel dalam sistem energi Eropa.

Kapasitas terpasang energi angin dan surya di Eropa dapat meningkat lebih dari tiga kali lipat pada tahun 2050, mencapai lebih dari 1.800 gigawatt. Namun, kapasitas yang sangat besar ini harus dilengkapi dengan mekanisme fleksibilitas yang tepat untuk memastikan sistem energi yang stabil dan andal.

HydroConnect: Landasan ilmiah untuk masa depan energi

Proyek penelitian internasional HydroConnect, yang melibatkan Fraunhofer IEE, SINTEF Energy Research, Universitas Sains dan Teknologi Norwegia, dan Universitas Trento, secara sistematis menyelidiki bagaimana tenaga air Norwegia dapat berkontribusi pada netralitas iklim Eropa. Para peneliti menganalisis 15 skenario berbeda untuk tahun 2030 dan 2050, menggunakan basis data komprehensif yang berisi lebih dari 850 sistem tenaga air dan lebih dari 3.600 waduk individual.

Hasilnya sangat mengesankan: Perluasan pembangkit listrik tenaga air Norwegia sebesar sebelas gigawatt saja, dan perluasan interkonektor yang terkait, dapat mengurangi investasi yang dibutuhkan di Eropa sekitar 70 gigawatt kapasitas tambahan untuk fotovoltaik, elektroliser, dan penyimpanan baterai. Angka-angka ini menunjukkan nilai tambah sistemik yang sangat besar yang ditawarkan oleh pembangkit listrik tenaga air yang fleksibel dan koneksinya ke sistem Eropa tetangga.

Proyek ini menggunakan perangkat pemodelan canggih, khususnya model sistem energi SCOPE Scenario Development, untuk menganalisis berbagai skenario masa depan. Analisis ini mencakup tidak hanya aspek teknis tetapi juga penilaian sistematis terhadap emisi gas rumah kaca, harga listrik, dan dampak lingkungan terhadap perairan Norwegia.

Pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa: Potensi Eropa yang diremehkan

Meskipun perhatian seringkali terfokus pada teknologi baru, Eropa memiliki potensi yang sangat besar dan belum dimanfaatkan dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa. Sebuah studi Eropa mengidentifikasi potensi yang mengesankan sebesar 2.291 gigawatt-jam di lokasi potensial pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa di negara-negara Uni Eropa-15, serta Norwegia dan Swiss. Potensi terbesar terletak di Norwegia selatan, dengan 1.242 gigawatt-jam, yang mewakili 54 persen dari total potensi.

Kapasitas ini tujuh kali lebih besar daripada kapasitas penyimpanan energi terpompa yang ada di Eropa saat ini dan akan cukup untuk memasok listrik ke Malta selama setahun penuh. Untuk mencapai kapasitas penyimpanan energi yang sama dengan baterai lithium-ion, dibutuhkan 95 juta baterai dari mobil listrik biasa.

Pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa saat ini kembali populer setelah lama dianggap tidak ekonomis. Namun, hal ini berubah dengan cepat karena pembangkit listrik jenis ini semakin penting dalam transisi energi. Teknologinya sederhana namun efektif: Kelebihan listrik memompa air ke waduk di dataran tinggi; ketika dibutuhkan, air mengalir kembali melalui turbin, menghasilkan listrik.

Di Austria, misalnya, perusahaan penyedia energi Verbund menginvestasikan lebih dari 200 juta euro untuk modernisasi pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa di Pegunungan Alpen Carinthia. Pembangkit listrik tersebut kini memiliki kapasitas turbin sebesar 1,5 gigawatt dan dapat menyimpan sementara kelebihan listrik dari beberapa ratus turbin angin.

Interkonektor: Jembatan listrik Eropa

Kunci untuk memanfaatkan tenaga air Norwegia terletak pada apa yang disebut interkonektor – kabel bawah laut berkinerja tinggi yang menghubungkan jaringan listrik nasional. "Jembatan listrik" ini tidak hanya membuat jaringan listrik nasional lebih aman, tetapi juga membuat listrik lebih murah di Eropa.

Contoh yang paling menonjol adalah NordLink, yang telah menghubungkan Jerman dan Norwegia secara langsung sejak April 2021. Kabel bawah laut sepanjang 623 kilometer ini dapat mentransmisikan hingga 1.400 megawatt, cukup untuk memasok listrik bagi lebih dari 3,6 juta rumah tangga di Jerman. Biaya investasi sekitar dua miliar euro dibagi rata antara mitra Norwegia dan Jerman.

Prinsipnya elegan: Ketika tidak ada angin di pantai Laut Utara Jerman dan turbin angin tidak beroperasi, pembangkit listrik tenaga air Norwegia akan mengambil alih. Sebaliknya, jika Jerman menghasilkan terlalu banyak tenaga angin, tenaga tersebut akan mengalir ke Norwegia, sehingga memungkinkan pembangkit listrik tenaga air Norwegia untuk sementara waktu ditutup. Fjord Norwegia bertindak sebagai "penyimpanan virtual" dalam proses ini.

Norwegia telah terhubung ke jaringan listrik Eropa melalui beberapa interkonektor: ke Belanda melalui NorNed (sejak 2008), ke Denmark melalui beberapa koneksi, dan ke Inggris melalui kabel baru. Interkoneksi ini memungkinkan pemanfaatan optimal tenaga air Norwegia yang fleksibel untuk mengimbangi fluktuasi energi angin dan matahari di negara lain.

Lebih lanjut tentang itu di sini:

• Solusi PV untuk mengurangi upaya dan pengeluaran

Fleksibilitas sebagai inti dari transisi energi

Pembangkit listrik tenaga air adalah sumber energi terbarukan yang paling fleksibel. Tidak seperti penyimpanan baterai, yang hanya dapat menyimpan energi untuk jangka waktu singkat, pembangkit listrik tenaga air menawarkan fleksibilitas dalam spektrum waktu yang luas, dari milidetik hingga seluruh musim. Karakteristik ini menjadikannya komponen yang sangat diperlukan untuk stabilitas jaringan listrik.

Pembangkit listrik tenaga air Norwegia dapat merespons fluktuasi permintaan dalam hitungan menit. Negara ini dapat mengekspor listrik dalam skala besar ketika angin dan matahari langka di Eropa, dan sebaliknya, mengimpornya ketika terjadi surplus. Kemampuan ini menjadikan Norwegia sebagai pemain kunci dalam pasar energi Eropa yang netral iklim dan saling terhubung.

Fleksibilitas tenaga air jauh melampaui sekadar pembangkitan listrik. Pembangkit listrik tenaga air dapat menyediakan berbagai layanan sistem, termasuk pengendalian frekuensi, pengendalian tegangan, dan kompensasi daya reaktif. Layanan-layanan ini sangat penting untuk pengoperasian jaringan yang stabil, terutama dengan meningkatnya pangsa energi terbarukan yang fluktuatif.

Dimensi ekonomi dan politik

Meningkatnya integrasi tenaga air Norwegia ke dalam pasar listrik Eropa juga menghadirkan tantangan. Penduduk Norwegia mengalami kenaikan harga listrik, sementara sejumlah besar listrik diekspor. Situasi ini telah menyebabkan ketegangan politik dan bahkan berkontribusi pada runtuhnya pemerintahan Norwegia.

Partai Pusat Euroskeptik dan partai-partai lain mengkritik fakta bahwa rumah tangga Norwegia harus membayar harga listrik yang lebih tinggi karena cadangan tenaga air dijual ke luar negeri. Peraturan Uni Eropa membatasi kendali Norwegia atas cadangan tersebut. Menteri keuangan Norwegia bahkan menyalahkan kebijakan energi Uni Eropa atas runtuhnya pemerintahan.

Terlepas dari tantangan politik ini, manfaat ekonomi dari integrasi tetap signifikan. Ekspansi sebelas gigawatt tenaga air dan interkonektor baru mengurangi biaya sistem, menyamakan harga listrik, dan meredam lonjakan harga selama periode produksi energi angin dan surya yang rendah. Analisis menunjukkan bahwa peningkatan tenaga angin meningkatkan ekspor listrik Norwegia dan membantu menstabilkan sistem Eropa.

Penyimpanan energi virtual dan solusi terdesentralisasi

Selain pembangkit listrik tenaga air skala besar, sistem penyimpanan energi virtual juga semakin penting. Sistem ini menghubungkan ribuan unit penyimpanan kecil menjadi sistem besar yang cerdas. Di Jerman, misalnya, perusahaan Sonnen telah menghubungkan 25.000 baterai untuk menciptakan pembangkit listrik virtual dengan kapasitas 250 megawatt-jam.

Solusi terdesentralisasi ini melengkapi pembangkit listrik tenaga air skala besar dengan sempurna. Sementara tenaga air Norwegia memberikan stabilitas jangka panjang, pembangkit listrik virtual dapat bereaksi cepat terhadap fluktuasi lokal dan mengurangi tekanan pada jaringan distribusi. Kombinasi tenaga air terpusat Norwegia dan solusi penyimpanan terdesentralisasi menciptakan sistem energi yang kuat dan fleksibel.

Dampak lingkungan dan keberlanjutan

Pembangkit listrik tenaga air di Eropa memainkan peran kunci dalam sistem energi berkelanjutan. Pembangkit ini menyediakan listrik rendah karbon dalam jumlah besar dengan biaya rendah dan membatasi pengeluaran masyarakat untuk mengembangkan sistem energi netral iklim. Komisi Eropa secara eksplisit telah menegaskan pentingnya tenaga air untuk Kesepakatan Hijau Eropa dan mengakui peran pentingnya sebagai sumber energi terbarukan yang fleksibel dan dapat diatur.

Waduk PLTA menawarkan manfaat tambahan di luar pembangkitan listrik: waduk ini memastikan ketersediaan air untuk pengendalian banjir, irigasi, pasokan air, dan rekreasi. Multifungsi ini menjadikan PLTA sebagai sumber daya yang sangat berharga di masa perubahan iklim.

Proyek HydroConnect juga menyelidiki dampak lingkungan pada waduk dan sistem sungai di Norwegia. Proyek interdisipliner ini menggabungkan meteorologi, analisis energi, dan penelitian lingkungan untuk menghubungkan data cuaca, pembangkit listrik, dan faktor ekologis seperti retaknya es di waduk.

Potensi tenaga air di Eropa: 47 persen masih belum dimanfaatkan

Prospek tenaga air di Eropa sangat menjanjikan. Potensi ekonomi tenaga air yang belum dimanfaatkan di Eropa mewakili 47 persen dari potensi yang secara teknis dapat dikembangkan. Khususnya di Pegunungan Alpen, Skandinavia, dan Pyrenees, masih terdapat peluang yang belum terpakai dalam jumlah besar.

Modernisasi pembangkit listrik tenaga air yang sudah ada dianggap sebagai salah satu cara paling efisien untuk meningkatkan produksi listrik sekaligus meminimalkan dampak lingkungan. Teknologi baru seperti turbin kecepatan variabel membuat pembangkit listrik tenaga air menjadi lebih fleksibel dan efisien.

Eropa juga merupakan pemimpin dalam konsep pembangkit listrik tenaga air yang inovatif. Proyek-proyek seperti ALPHEUS sedang mengembangkan bendungan lepas pantai berbentuk lingkaran yang menggunakan air laut sebagai media penyimpanan energi. Hal ini dapat menciptakan kapasitas penyimpanan tambahan di masa depan yang setara dengan ribuan baterai.

Digitalisasi dan otomatisasi jaringan listrik akan memberikan fleksibilitas yang lebih besar bagi pembangkit listrik tenaga air terdesentralisasi, khususnya pada tingkat jaringan distribusi. Pada saat yang sama, fasilitas jalur migrasi ikan yang cerdas seperti turbin sekrup Archimedes HydroConnect akan memastikan bahwa tenaga air juga memenuhi persyaratan ekologis.

Pentingnya sistemik bagi netralitas iklim

Pembangkit listrik tenaga air Norwegia akan tetap menjadi komponen kunci dari sistem energi netral iklim di Eropa. Analisis dari proyek HydroConnect secara jelas menunjukkan nilai tambah sistemik dari pembangkit listrik tenaga air yang fleksibel dan hubungannya dengan sistem Eropa tetangga.

Pembangunan beberapa pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa (pumped-storage) baru sebenarnya dapat membuat perluasan kapasitas berkali-kali lipat dibandingkan teknologi lain menjadi tidak perlu. Wawasan ini sangat mendasar bagi kebijakan energi: Alih-alih hanya bergantung pada teknologi baru, Eropa harus memanfaatkan secara optimal dan menghubungkan secara cerdas kapasitas penyimpanan alami yang ada.

Kombinasi tenaga air Norwegia, pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa yang dimodernisasi, dan interkonektor pintar menciptakan sistem energi yang stabil dan terjangkau. Infrastruktur ini menjadi tulang punggung bagi keberhasilan integrasi kapasitas energi angin dan surya yang berkembang pesat di Eropa.

Dengan beberapa investasi terarah dalam membangun jaringan dan memodernisasi kapasitas PLTA yang ada, Eropa dapat mengambil langkah tegas menuju netralitas iklim tanpa membahayakan keamanan pasokan atau keterjangkauan. PLTA Norwegia terbukti menjadi jangkar stabilitas alami yang sangat dibutuhkan Eropa untuk transisi energi yang sukses.

☑️ Konstruksi dan konsultasi untuk sistem fotovoltaik lapangan terbuka

☑️ Perencanaan taman surya ☑️ Implementasi fotovoltaik pertanian

☑️ Sistem tenaga surya terpasang di tanah dengan solusi penggunaan ganda

 

Xpert.Solar adalah mitra ideal Anda untuk perencanaan, konsultasi, dan implementasi konstruksi sistem fotovoltaik yang dipasang di darat dan proyek fotovoltaik pertanian karena pengalaman dan keahlian kami selama bertahun-tahun di industri energi surya. Xpert.Solar memiliki tim profesional berpengalaman yang menawarkan solusi khusus bagi petani dan investor. Dari analisis lokasi hingga nasihat keuangan dan hukum hingga penerapan dan pemantauan teknis, Xpert.Solar mendukung pelanggannya secara profesional dan andal untuk memastikan penerapan yang sukses dan berkelanjutan.

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di bawah ini atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804 (Munich) .

Saya menantikan proyek bersama kita.

 

 

Xpert.Digital adalah pusat industri dengan fokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi pengembangan bisnis 360°, kami mendukung perusahaan terkenal mulai dari bisnis baru hingga purna jual.

Kecerdasan pasar, pemasaran, otomasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye surat, media sosial yang dipersonalisasi, dan pemeliharaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat mengetahui lebih lanjut di: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus