Swiss, negara yang dikenal dengan lanskap alamnya yang spektakuler dan industri presisinya, menghadapi tantangan energi yang signifikan. Strategi Energi 2050-nya bertujuan untuk menghentikan penggunaan tenaga nuklir (yang saat ini menyumbang sekitar 37% dari total produksi listrik), mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil impor, dan meningkatkan porsi energi terbarukan secara signifikan.
Namun, perluasan sumber energi terbarukan tradisional seperti tenaga air - yang hampir sepenuhnya memanfaatkan potensinya - atau tenaga surya dan angin berskala besar menghadapi banyak kendala, mulai dari keterbatasan lahan, proses perizinan yang panjang yang dapat memakan waktu lebih dari 20 tahun untuk proyek energi terbarukan hingga kekhawatiran tentang dampak lanskap, terutama di daerah dataran tinggi yang masih asli.
Pada tahun 2023, pemilih Swiss bahkan menolak usulan pemasangan panel surya di lereng gunung, yang mencerminkan kepekaan publik terhadap proyek yang berisiko memengaruhi keindahan alam.
Dalam konteks ini, solusi inovatif yang memanfaatkan infrastruktur yang ada muncul sebagai arah yang menjanjikan. Perkeretaapian, dengan jaringannya yang luas (sekitar 5.317 km di Swiss), menjadi "tambang emas" yang potensial. Gagasan mengintegrasikan panel surya ke dalam rel kereta api bukanlah hal yang sepenuhnya baru, dengan proyek serupa yang sudah direncanakan atau sedang diuji coba dalam skala kecil di Jerman, Italia, Prancis, Jepang, dan India.
Namun, Sunways mengklaim teknologinya merupakan "yang pertama di dunia " dengan sistem panel surya lepas pasang yang dapat dipasang di rel kereta api aktif tanpa mengganggu lalu lintas. "Kemampuan untuk memiliki jalur kereta tanpa memengaruhi sistem baterai merupakan terobosan mendasar," ujar Joseph Scuderi, CEO Sunways.
Sunways dan teknologi "karpet energi": Menguraikan perbedaannya
Proyek Sunways, yang dimulai dengan ide pendirinya, Joseph Scuderi, pada tahun 2020 saat menunggu kereta di Renens, dengan cepat menarik perhatian dan dukungan dari Badan Inovasi Swiss (Innosuisse) dan 12 perusahaan mitra. Fitur unik dan utama dari teknologi ini terletak pada kemampuan "pelepasan cepat"-nya.
Panel surya standar (dalam tahap uji coba, 48 panel, masing-masing berdaya 385W) terpasang pada mekanisme khusus yang memungkinkannya "diletakkan" di ruang antara dua rel oleh rangkaian khusus yang dikembangkan oleh perusahaan perawatan rel Scheuchzer SA. Rangkaian ini dapat memasang hingga 1.000 meter persegi panel per hari, sebuah tingkat impresif yang menjanjikan kemungkinan pemasangan dalam skala besar.
Ketika perawatan rel diperlukan, yang merupakan tugas rutin dan penting, sistem baterai dapat dilepas dan dipasang kembali dengan relatif mudah, sehingga mengatasi salah satu tantangan terbesar dalam mengintegrasikan tenaga surya ke dalam infrastruktur transportasi. Hal ini merupakan keunggulan signifikan dibandingkan solusi tetap atau terintegrasi dengan rel kereta, yang lebih sulit dirawat.
Sunways mulai menguji teknologi baru awal tahun ini di jalur kereta api yang ada di dekat Buttes, di kanton Neuchâtel, Swiss barat (Foto: Sunways).
Tahap percontohan di kanton Neuchâtel, pada jalur sepanjang 100 m dekat stasiun Buttes, memiliki total kapasitas terpasang 18 kW, dan diharapkan menghasilkan 16.000 kWh listrik per tahun, cukup untuk memasok sekitar 4-6 rumah tangga. Biaya investasi untuk tahap ini adalah 585.000 franc Swiss (sekitar 700.000 dolar AS).
Pada tahap awal, listrik ini akan disalurkan ke jaringan listrik umum lokal alih-alih dipasok langsung ke kereta api, mengingat rumitnya integrasi ke dalam jaringan listrik traksi khusus. Namun, tujuan jangka panjang Sunways adalah memasok listrik langsung ke kereta api, dengan tujuan mencapai swasembada energi yang hampir sempurna.
Masalah Ekonomi dan Tantangan Keuangan: Bisakah Mimpi Besar Menjadi Kenyataan?
Potensi teoritis teknologi Sunways sangat besar.
Jika seluruh jaringan kereta api Swiss (tanpa terowongan) ditutupi panel surya, diperkirakan 1 TWh listrik dapat dihasilkan per tahun, setara dengan 2% dari total kebutuhan listrik negara dan cukup untuk memasok listrik ke sekitar 300.000 rumah tangga. Hal ini mungkin tampak sederhana secara keseluruhan, tetapi signifikan dalam konteks upaya Swiss untuk mendiversifikasi pasokan dan mengurangi ketergantungannya pada energi impor, terutama di musim dingin.
Namun, efisiensi ekonomi proyek ini masih kontroversial. Biaya awalnya cukup tinggi dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga surya skala besar yang terpasang di darat. Sunways berharap bahwa ketika diterapkan untuk produksi dan instalasi skala besar, biayanya akan berkurang secara signifikan.
Sebuah tim peneliti independen dari Australia dan Bangladesh meneliti pemasangan panel surya di dekat jalur kereta api di Bangladesh, dan menghitung bahwa biaya listrik rata-rata (LCOE) dapat mencapai $0,052/kWh dalam kondisi lokal. Sementara itu, Sunways memperkirakan LCOE untuk model "karpet"-nya sekitar $0,12/kWh – angka yang dianggap kompetitif di industri ini.
Tantangannya bukan hanya biaya produksi dan pemasangan. Biaya perawatan, terutama pembersihan permukaan baterai dari kotoran, minyak dari kereta, dan puing-puing, juga perlu diperhitungkan dengan cermat. Sunways telah menemukan solusi yang menggunakan sikat pembersih otomatis yang terpasang di kereta.
Selain itu, daya tahan panel di lingkungan dengan getaran konstan dan benturan mekanis akibat kereta yang melaju dengan kecepatan hingga 150 km/jam (meskipun kereta uji hanya melaju maksimal 70 km/jam) merupakan faktor penting yang memengaruhi masa pakai dan efisiensi investasi. Sunways menegaskan bahwa panel mereka lebih tahan lama daripada panel standar dan dapat bertahan dalam kondisi tersebut.
Pendanaan untuk proyek skala besar juga menjadi tantangan. Saat ini, proyek tersebut didukung oleh Innosuisse dan mitra swasta. Untuk meningkatkan skala, Sunways perlu menarik investor besar, kemungkinan melalui model Energi sebagai Layanan (EaaS) yang semakin populer di Swiss, yang akan mengurangi beban biaya investasi awal bagi perusahaan kereta api.
Proyek “karpet surya” di rel kereta api sangat berarti dalam konteks upaya Swiss untuk mendiversifikasi sumber pasokannya dan mengurangi ketergantungannya pada energi impor (Foto: Sunways).
Mengatasi Hambatan Teknis dan Lingkungan: Dari Keraguan Menjadi Realitas
Perjalanan Sunways menuju lisensi pilot tidaklah mudah. Awalnya, Kantor Federal Transportasi Swiss (FOT) menolak memberikan lisensi tersebut pada tahun 2023 karena kekhawatiran tentang keselamatan dan dampaknya terhadap pemeliharaan kereta api. Sunways membutuhkan waktu 10 bulan untuk membangun dan menguji prototipe serta memberikan penilaian keselamatan tambahan dari para ahli independen untuk meyakinkan FOT.
Kekhawatiran utama meliputi:
Keselamatan Operasional: Risiko silau bagi masinis kereta api dari permukaan panel. Sunways mengatasi hal ini dengan menggunakan panel "Full Black" berlapis anti-reflektif dan melakukan analisis silau untuk setiap proyek.
Daya tahan dan kinerja: Efek getaran, kotoran, minyak, dan serpihan pada permukaan baterai. Sistem pembersihan otomatis dan desain baterai yang lebih tahan lama diharapkan dapat mengatasi masalah ini.
Dampak Cuaca: Salju dan es dapat mengurangi kinerja secara signifikan di musim dingin. Sunways sedang mengembangkan sistem antibeku otomatis. Namun, perusahaan realistis bahwa kinerja di musim dingin umumnya akan rendah, serupa dengan sistem atap.
Dampak pada pemeliharaan rel kereta api: Pembongkaran cepat merupakan solusi utama, tetapi efisiensi dan biaya proses ini dalam praktik operasional skala besar perlu diverifikasi.
Risiko kebakaran dan retakan mikro: Persatuan Perkeretaapian Internasional (UIC) telah memperingatkan risiko ini. Sunways menegaskan bahwa materialnya memenuhi standar keselamatan yang tinggi.
Kebisingan: Permukaan panel yang keras diduga dapat meningkatkan kebisingan saat kereta api melewatinya. Masalah ini perlu dikaji selama pengujian.
Proyek percontohan tiga tahun akan menjadi kesempatan bagi Sunways untuk mengumpulkan data dunia nyata, menyempurnakan teknologi dan menunjukkan keamanan, efisiensi, dan daya tahan sistem.
Proyek tenaga surya yang dipasang di rel kereta api dianggap terlalu sulit dirawat (Sumber: Luigi Jorio, swissinfo).
Akankah kereta energi menjadi norma baru?
Keberhasilan Sunways di Swiss dapat membuka jalan bagi revolusi energi pada rute kereta api global.
"Menggunakan rel untuk menghasilkan listrik merupakan pendekatan yang cerdas dan efisien: tidak memerlukan pembukaan lahan, tidak mengganggu lanskap, dan dapat diterapkan dengan cepat dan berbiaya rendah," ujar seorang pakar energi dari CleanTechnica.
Kepentingan internasional ini menunjukkan potensi besar untuk mengubah infrastruktur transportasi yang ada menjadi sumber pembangkit listrik yang terdesentralisasi, sehingga mengurangi konflik penggunaan lahan – sebuah masalah yang semakin sulit diatasi.
Sebuah studi di Inggris menemukan bahwa pemanfaatan energi surya dari kereta api dapat memenuhi hingga 8% kebutuhan listrik negara tersebut. Demikian pula, sebuah studi oleh TÜV Rheinland untuk Jerman menemukan bahwa aplikasi PV pada dan di dalam infrastruktur kereta api dapat menghasilkan hingga 2.940 GWh tenaga surya per tahun, memenuhi lebih dari seperempat kebutuhan listrik tahunan sektor kereta api di negara tersebut.
Namun, peningkatan skala global akan menghadapi berbagai tantangan:
Perbedaan dalam standar teknis dan peraturan hukum: Setiap negara memiliki sistem perkeretaapian dan kerangka hukumnya sendiri.
Kondisi Iklim yang Beragam: Kinerja baterai dan persyaratan pemeliharaan akan bervariasi secara signifikan antara iklim.
Kondisi dan jenis lintasan: Teknologi ini mungkin tidak cocok untuk semua jenis lintasan atau jalur dengan kepadatan lalu lintas yang sangat tinggi.
Biaya dan akses ke modal: Investasi awal tetap menjadi hambatan di banyak pasar.
Jika berhasil, proyek rel tenaga surya Swiss dapat menjadi model energi terbarukan yang cerdas bagi dunia (Foto: Sunways).
Proyek percontohan Neuchâtel akan dipantau dan dievaluasi secara cermat selama beberapa tahun ke depan. Uji dan analisis keselamatan, terutama terkait proses pembongkaran panel, akan terus dilakukan untuk memenuhi persyaratan ketat FOT.
Inisiatif Sunways, yang dikembangkan melalui kemitraan dengan Institut Teknologi Federal Swiss Lausanne (EPFL), lebih dari sekadar solusi teknologi. Inisiatif ini merepresentasikan visi strategis di mana infrastruktur transportasi dan infrastruktur energi dapat terintegrasi secara harmonis, menciptakan sinergi. "Hal ini sejalan dengan tren global untuk mengurangi jejak karbon dan meningkatkan efisiensi energi," tegas Bapak Scuderi.
Jika upaya Swiss untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya di atas rel kereta api berhasil, hal ini tidak hanya akan membawa manfaat ekonomi dan lingkungan bagi negara tersebut, tetapi juga menjadi model dan inspirasi bagi negara-negara lain dalam upaya mereka menemukan solusi energi terbarukan yang berskala besar, berkelanjutan, dan cerdas. Ini merupakan langkah maju yang sungguh menggembirakan yang dapat membentuk kembali masa depan industri perkeretaapian dan sektor energi global.
Sumber: https://dantri.com.vn/kinh-doanh/bi-mat-duoi-duong-ray-thuy-si-choi-lon-de-cuu-hanh-tinh-20250618175202520.htm
Komentar (0)