Gabungan panas dan daya sebagai platform untuk sistem energi bersih — ScienceDaily
Top Environment

Gabungan panas dan daya sebagai platform untuk sistem energi bersih — ScienceDaily

Negara bagian Georgia dapat secara dramatis mengurangi emisi gas rumah kacanya, sekaligus menciptakan lapangan kerja baru dan masyarakat yang lebih sehat, jika lebih banyak industri intensif energi dan bangunan komersialnya memanfaatkan gabungan panas dan listrik (CHP), menurut penelitian terbaru dari Georgia Sekolah Kebijakan Publik Tech.

Makalah, tersedia secara digital sekarang dan dicetak pada 15 Desember di jurnal Energi Terapan, menemukan bahwa CHP — atau kogenerasi — dapat secara terukur mengurangi jejak karbon Georgia sambil menciptakan lapangan kerja ramah lingkungan. Georgia peringkat 8th di antara semua 50 negara bagian untuk total pembangkit listrik bersih dan 11th untuk total emisi karbon dioksida, menurut data dari Administrasi Informasi Energi AS.

“Ada peluang besar bagi CHP untuk menghemat uang industri dan membuatnya lebih kompetitif, sementara pada saat yang sama mengurangi polusi udara, menciptakan lapangan kerja, dan meningkatkan kesehatan masyarakat,” kata peneliti utama Marilyn Brown, profesor Sistem Berkelanjutan di Regents and Brook Byers di Sekolah Kebijakan Publik Georgia Tech.

Menguntungkan Lingkungan, Ekonomi, dan Kesehatan Masyarakat

Penelitian menemukan bahwa jika Georgia menambahkan sistem CHP ke 9.374 situs yang cocok untuk kogenerasi, itu dapat mengurangi emisi karbon di Georgia sebesar 13%. Membawa CHP ke hanya 34 pabrik industri Georgia, masing-masing dengan kapasitas listrik 25 megawatt, dapat mengurangi emisi gas rumah kaca sebesar 2%. Penulis penelitian, menggunakan alat pemodelan yang mereka kembangkan, mencatat bahwa tingkat adopsi CHP yang “dapat dicapai” ini dapat menambah 2.000 pekerjaan ke negara bagian; penyebaran penuh dapat mendukung 13.000 pekerjaan baru.

Menurut Brown, sistem CHP bisa 85 sampai 90% efisien, dibandingkan dengan 45 sampai 60% efisiensi panas tradisional dan sistem tenaga. CHP memiliki keunggulan dibandingkan listrik terbarukan dari matahari dan angin, yang hanya menawarkan daya intermiten.

Teknologi CHP bersama-sama menghasilkan listrik yang berguna untuk panas dan pendinginan, menghasilkan efisiensi sistem yang sangat tinggi, udara yang lebih bersih, dan energi yang lebih terjangkau. Industri Georgia yang akan mendapat keuntungan dari CHP termasuk kimia, tekstil, pulp dan kertas, dan produksi makanan. Bangunan komersial besar, kampus, dan pangkalan militer juga bisa mendapatkan keuntungan dari CHP. Dengan memanfaatkan listrik dan panas dari satu sumber di lokasi, sistem energi lebih andal, tangguh, dan efisien.

CHP dapat memenuhi kebutuhan yang sama dengan efisiensi yang lebih tinggi dengan menggunakan energi keseluruhan yang lebih sedikit, sekaligus mengurangi permintaan puncak pada jaringan listrik yang dioperasikan oleh utilitas di suatu wilayah, Brown menjelaskan. Selain itu, jika ada pemadaman atau gangguan pada jaringan listrik masyarakat, perusahaan dengan sumber listrik sendiri di lokasi dapat terus memiliki daya.

Menghitung Biaya dan Manfaat CHP per Pabrik

Penelitian ini menggunakan database setiap lokasi industri Georgia untuk menentukan fasilitas mana yang dioperasikan atau dapat mengoperasikan sistem CHP. Mereka kemudian mengidentifikasi jenis sistem CHP yang sesuai untuk tanaman tanpa sistem CHP. Untuk membantu menilai apakah sistem CHP merupakan investasi yang sehat secara finansial, mereka mengembangkan model untuk memperkirakan manfaat dan biaya setiap sistem CHP, dengan memperhitungkan biaya pemasangan peralatan, operasi dan pemeliharaan, biaya bahan bakar, dan pembiayaan. Hasilnya adalah perkiraan “nilai sekarang bersih” dari setiap sistem yang mencerminkan nilai sekarang dari biaya dan manfaat di masa depan, Brown menjelaskan.

Makalah ini juga menggunakan analisis data untuk memprediksi manfaat ekonomi dan kesehatan dari CHP untuk Georgia. Pembangkit yang beralih ke kogenerasi dapat meningkatkan tenaga kerja energi bersih negara bagian sebesar 2.000 hingga 13.000 tergantung pada seberapa luas itu diadopsi, kata Brown. Saat ini, negara bagian memiliki sekitar 2.600 pekerjaan di bidang manufaktur kendaraan listrik dan kurang dari 5.000 di industri tenaga surya, menurut 11th Sensus Pekerjaan Tenaga Surya Nasional Tahunan 2020.

Selain pertumbuhan pekerjaan, adopsi CHP dapat menghasilkan manfaat kesehatan yang dramatis bagi penduduk negara bagian yang lebih rentan, Brown menekankan. “Kami menggantikan listrik yang lebih berpolusi ketika perusahaan menghasilkan sendiri dari limbah panas,” katanya.

Studi ini memperkirakan hampir $150 juta dalam pengurangan biaya kesehatan dan kerusakan ekologis pada tahun 2030 dalam skenario “yang dapat dicapai” untuk CHP, dengan hampir $1 miliar dalam manfaat kesehatan dan ekologi jika setiap pabrik Georgia yang diidentifikasi dalam penelitian ini mengadopsi CHP.

“Peningkatan kesehatan masyarakat sangat besar – itu banyak nyawa yang diselamatkan, serta asma masa kanak-kanak dan masalah jantung dihindari,” kata Brown.

Penelitian Georgia Tech disponsori oleh Drawdown Georgia, sebuah inisiatif di seluruh negara bagian yang berfokus pada penskalaan solusi iklim berdampak tinggi yang siap pasar di Georgia dekade ini. Organisasi tersebut telah mengidentifikasi peta jalan dari 20 solusi, termasuk solusi kelistrikan seperti CHP.

Dampak CHP bisa menjadi dramatis mengingat pembangkit listrik menyumbang hampir 37% dari emisi karbon dioksida terkait energi Georgia, menurut temuan Brown dan peneliti lain yang diterbitkan awal tahun ini di jurnal, Manajemen lingkungan.

Mengidentifikasi Situs CHP Ideal

Peneliti Georgia Tech mengidentifikasi banyak lokasi industri berbeda di Georgia yang dapat menggunakan gabungan panas dan listrik. Lokasi yang ideal mencakup universitas atau pangkalan militer yang sudah mapan, dan lokasi industri besar seperti pembuatan kertas, lokasi kimia, dan fasilitas pemrosesan makanan. Industri nomor satu Georgia adalah pertanian, dengan bahan kimia dan produk kayu di antara produsen top negara bagian.

“Saya menemukan potensi Georgia untuk memanfaatkan fasilitas industri dan komersial yang ada untuk membangun pabrik CHP sangat menarik,” kata rekan penulis studi Valentina Sanmiguel, lulusan master 2020 dari School of Public Policy dalam energi berkelanjutan dan manajemen lingkungan. “Saya berharap baik industri dan pembuat kebijakan di Georgia menyadari manfaat yang dimiliki kogenerasi terhadap lingkungan, ekonomi dan masyarakat dan mengambil tindakan untuk menerapkan CHP di negara bagian pada skala yang lebih besar.”

Membedah Rintangan untuk Adopsi

Terlepas dari keuntungan CHP, tetap ada rintangan untuk penerapannya — salah satunya, membangun fasilitas ini padat modal, mulai dari puluhan juta untuk pabrik CHP kampus hingga ratusan juta untuk pabrik besar di lokasi industri. Setelah dibangun, fasilitas ini membutuhkan tenaga kerja mereka sendiri untuk beroperasi, jelas Brown.

“Daya saing biaya sistem CHP sangat bergantung pada dua faktor – apakah mereka milik pelanggan atau utilitas, dan jenis tarif tarif yang mereka operasikan,” kata Brown.

Dalam makalah tersebut, Georgia Tech mengutip tiga cara untuk meningkatkan kasus bisnis untuk CHP: standar portofolio energi bersih, reformasi peraturan, dan insentif keuangan seperti kredit pajak.

Pendekatan tersebut telah bekerja dengan baik di North Carolina, kata Isaac Panzarella, direktur Departemen Energi Kemitraan Bantuan Teknis CHP Tenggara, dan asisten direktur Layanan Teknis untuk Pusat Teknologi Energi Bersih Carolina Utara di North Carolina State University. Universitas Negeri Carolina Utara, tempat Panzarella berada, baru-baru ini memasang fasilitas CHP keduanya di kampus.

North Carolina, lanjutnya, memiliki kebijakan yang mendukung penggunaan energi terbarukan. Bersamaan dengan tenaga surya dan angin, North Carolina menerapkan konversi limbah dari operasi pemberian makan babi dan unggas menjadi energi terbarukan.

“Butuh waktu lama, tetapi akhirnya semakin banyak digester atau biomassa ini, yang menggunakan CHP untuk menghasilkan listrik dan energi panas dari sumber daya limbah itu,” katanya.

Sementara Georgia Tech belum mengoperasikan sistem CHP, Komite Keberlanjutan Kampus saat ini sedang memeriksa opsi untuk mengurangi jejak energi mereka.

“Georgia Tech berusaha untuk memanfaatkan penelitian penting Dr. Brown, dan keahlian fakultas mendalam di Georgia Tech dalam solusi iklim, saat kami memajukan pengembangan Rencana Netralitas Karbon dan Rencana Induk Kampus di seluruh kampus pada tahun 2022,” kata Anne Rogers, rekanan direktur, Kantor Keberlanjutan Kampus. “Rencana Master Kampus dan Netralitas Karbon akan memberikan peta jalan untuk menerapkan solusi infrastruktur berkelanjutan untuk memajukan tujuan strategis Georgia Tech.”

Brown menekankan bahwa utilitas Georgia harus mendukung proyek kogenerasi untuk membantu negara bagian mengurangi jejak karbonnya.

Rintangan lain adalah tarif listrik yang relatif rendah di Tenggara, yang memberikan lebih sedikit peluang untuk mencapai pengembalian yang wajar pada sistem tersebut. Industri Georgia yang ingin menjadi kompetitif secara global perlu melihat CHP mengingat seluruh dunia merangkul energi terbarukan dan daur ulang pada tingkat yang lebih cepat daripada AS, Brown mencatat.

“Dalam industri di mana CHP dipahami dengan baik, dan ada bisnis yang mapan, ini adalah investasi yang bagus dan cara cerdas untuk mempertahankan pekerjaan di masyarakat, sekaligus baik untuk lingkungan. Rintangannya bukan tentang teknologi; itu semua tentang kebijakan dan model bisnis,” pungkasnya.

Posted By : hongkong togel