Memanfaatkan Panas untuk Energi Bersih: Masa Depan Teknologi Termofotovoltaik
Para peneliti sedang mengembangkan sistem termofotovoltaik (TPV), yang mengubah panas menjadi listrik menggunakan sel fotovoltaik, menghadirkan solusi energi yang senyap dan rendah pemeliharaan.
Analisis mengungkapkan potensi TPV dalam menghasilkan energi yang hemat biaya, menyoroti faktor-faktor utama yang mempengaruhi kelayakan ekonomi.
Ketika dunia bergerak menuju energi berkelanjutan, para peneliti mengembangkan teknologi baru untuk mengubah panas menjadi listrik secara efisien. Salah satu pendekatan yang menjanjikan, termofotovoltaik (TPV), menggunakan panas dari pemancar panas untuk menghasilkan tenaga melalui sel fotovoltaik yang dirancang khusus. Sistem TPV menonjol karena kemampuannya menghasilkan energi secara senyap dan tanpa komponen bergerak, sehingga perawatannya rendah dan berpotensi hemat biaya. Sebuah studi terbaru, yang diterbitkan di Jurnal Fotonik untuk Energimengeksplorasi kelayakan ekonomi teknologi TPV yang terintegrasi dengan sistem penyimpanan tenaga surya dan energi, dengan menekankan potensinya untuk penerapan di masa depan.
Studi ini melakukan analisis tekno-ekonomi terperinci dari sistem TPV yang dikombinasikan dengan material perubahan fasa untuk penyimpanan energi. Para peneliti menggunakan metode optimasi untuk menentukan tingkat biaya energi yang dikonsumsi (LCOE) dan tingkat biaya listrik (LCOEel) di empat skenario untuk bangunan tempat tinggal pada umumnya di Boone, Iowa. Skenario ini bervariasi dalam hal faktor keuangan utama, termasuk biaya modal, tingkat inflasi bahan bakar dan listrik, dan biaya yang terkait dengan penyimpanan energi suhu tinggi dan sistem pembangkit listrik.
Temuan tersebut menunjukkan sedikit penurunan pada LCOE dan LCOEel, dari perkiraan awal masing-masing sebesar $0,038 per kilowatt-jam dan $0,128 per kilowatt-jam. Analisis ini juga mencakup penilaian ketidakpastian Monte Carlo, yang menguji bagaimana berbagai variabel dapat mempengaruhi biaya-biaya ini dari waktu ke waktu. Hasilnya menunjukkan bahwa meskipun teknologi TPV mempunyai potensi ekonomi yang signifikan, LCOEel saat ini melebihi harga listrik rata-rata.
Studi ini mengidentifikasi beberapa faktor penting yang mempengaruhi keseluruhan biaya sistem TPV, termasuk umur sistem, biaya modal, tingkat inflasi, dan harga gas alam. Dengan memfokuskan penelitian di masa depan pada bidang-bidang ini, para ilmuwan berharap dapat meningkatkan penerapan teknologi TPV, sehingga membuka jalan bagi sistem energi yang lebih efisien dan berkelanjutan.
Referensi: “Analisis tekno-ekonomi sistem termofotovoltaik surya untuk bangunan tempat tinggal” oleh Manish Mosalpuri, Fatima Toor dan Mark Mba-Wright, 13 September 2024, Jurnal Fotonik untuk Energi.
DOI : 10.1117/1.JPE.14.042404
