Ladang listrik raksasa di gurun di Tiongkok

Pembangkit listrik gurun raksasa akan memompa energi bersih yang murah ke pusat manufaktur China, meningkatkan standar hidup negara itu dan memperkuat daya saing China dalam perlombaan teknologi tinggi seperti kecerdasan buatan (AI), menurut para ilmuwan China.

Panel surya di Pangkalan Energi Baru Gurun Tengger Ningxia, salah satu pangkalan energi terbarukan di Tiongkok barat laut. Foto: AFP

Sumber energi bersih tak terbatas dari gurun

Tiongkok Barat Laut meliputi tiga provinsi: Shaanxi, Gansu, Qinghai, dan dua daerah otonomi, Ningxia dan Xinjiang. Dengan luas lebih dari 3 juta kilometer persegi, wilayah ini lebih luas daripada India dan telah lama dianggap sebagai salah satu wilayah terbelakang dan termiskin di Tiongkok.

Jaraknya yang jauh dari lautan dan medan yang keras yang dicirikan oleh gurun pasir yang luas seperti Gobi dan Taklimakan telah menyebabkan wilayah tersebut jarang penduduknya.

Padahal, kawasan ini kaya akan sumber daya alam, termasuk minyak, batu bara, dan energi hijau yang melimpah, yang menyediakan 60% tenaga surya Tiongkok dan sepertiga tenaga anginnya.

Menurut perkiraan para ilmuwan dan insinyur yang memimpin revolusi energi, kapasitas terpasang di Tiongkok barat laut mendekati 500 GW. Jika digabungkan dengan wilayah Gurun Gobi yang luas di Mongolia Dalam, angkanya mencapai 600 GW.

Sebagai perbandingan, seluruh pembangkit listrik AS yang digabungkan akan menghasilkan sekitar 1.100 GW pada akhir tahun 2022, menurut Badan Informasi Energi AS.

Hebatnya, lebih dari separuh pembangkit listrik di Tiongkok barat laut ini ditenagai oleh sumber daya alam: tenaga angin dan surya. Meskipun alam tidak dapat diprediksi, pembangkit listrik ramah lingkungan ini tetap mencapai tingkat pemanfaatan rata-rata di atas 95%.

Menurut para ilmuwan, tidak ada jaringan listrik regional besar lain yang telah mengintegrasikan energi terbarukan dalam jumlah yang begitu besar dengan mulus sambil mempertahankan tingkat pemanfaatan yang tinggi sepanjang tahun.

Strategi jangka panjang dan potensial

Sejak awal 1980-an, ilmuwan Qian Xuesen, yang turut mendirikan Laboratorium Propulsi Jet NASA dan kemudian mengembangkan program luar angkasa Tiongkok, membayangkan pemanfaatan sumber daya angin dan matahari Gurun Gobi yang melimpah untuk memasok listrik bagi negara tersebut. Pada saat itu, keterbatasan teknologi membuat gagasan tersebut hanya khayalan belaka.

Namun kini, "jaringan listrik barat laut telah menghidupkan fase pertama sistem tenaga listrik jenis baru ini," tulis Profesor Ma Xiaowei dan timnya dari Cabang Barat Laut China Power Grid Corporation dan Universitas Xi'an Jiaotong dalam sebuah makalah yang diterbitkan bulan lalu di jurnal akademik Tiongkok Power System and Clean Energy.

Kapasitas energi terbarukan yang terpasang di wilayah ini telah mencapai 230 GW, separuhnya disalurkan melalui 10 saluran transmisi arus searah tegangan ultra tinggi ke provinsi-provinsi pesisir timur yang padat penduduk.

Saluran listrik ini membentang ribuan kilometer, hampir melintasi lebar Tiongkok, menjadikan jaringan listrik barat laut “jaringan listrik regional berskala terbesar dan terkuat di dunia ,” kata Ma dan rekan-rekannya dalam makalah mereka.

Selama beberapa dekade, Uni Eropa (UE) telah memanfaatkan kekuatan ekonomi , populasi yang besar, dan kelompok lobi lingkungannya untuk memimpin transisi menuju energi hijau dan memerangi perubahan iklim. Raksasa global seperti Siemens di Jerman dan Schneider Electric di Prancis telah mendorong kemajuan teknologi dan keahlian di bidang ini.

Namun setelah perbandingan yang cermat, tim Tn. Ma menemukan bahwa jaringan listrik barat laut China bahkan melampaui Uni Eropa dalam indikator penggunaan energi terbarukan inti, mencapai tingkat terdepan di dunia.

Panel surya menutupi gurun. Foto: Reuters

Tantangan dan hambatan

Jika semua gurun di Bumi ditutupi panel surya dan turbin angin, listrik yang dihasilkan akan jauh melebihi kebutuhan manusia saat ini. Namun, visi ini tampaknya tidak realistis karena kendala teknis, seperti sulitnya mentransmisikan listrik dalam jumlah besar ke jarak yang jauh. Jaringan listrik tradisional juga tidak mampu menangani fluktuasi energi terbarukan yang dramatis.

Menghadapi tantangan ini, para insinyur Tiongkok telah mencoba beberapa langkah dan memetik pelajaran berharga. Menurut artikel Bapak Ma, pada tahun 2014, sebuah turbin angin menyebabkan lonjakan listrik yang menempuh jarak 400 kilometer, menghancurkan ladang angin lainnya.

Pertumbuhan pesat energi terbarukan di Tiongkok dalam beberapa tahun terakhir telah memperparah masalah ini. Perubahan sinar matahari dan cuaca dapat menyebabkan fluktuasi output daya hingga 50 gigawatt dalam satu hari di jaringan listrik barat laut Tiongkok, angka yang setara dengan kapasitas gabungan semua reaktor nuklir yang beroperasi di Prancis.

Untuk mengatasi tantangan ini, Tiongkok telah membangun jaringan transmisi arus searah jarak jauh tegangan tinggi yang paling canggih di dunia, yang secara efektif mengurangi kehilangan daya selama transmisi jarak jauh.

Para ilmuwan dan insinyur di Tiongkok juga telah menggunakan AI untuk memprediksi kapasitas pembangkit listrik hingga 10 hari ke depan dengan menganalisis data sensor dalam jumlah besar. "Dalam kondisi cuaca yang stabil, akurasi prediksinya sangat tinggi," tulis tim Ma.

Pembangkit listrik tenaga batu bara pernah menjadi penstabil utama jaringan listrik Tiongkok, tetapi di wilayah barat laut, pembangkit listrik tersebut telah tergerus oleh pesatnya pertumbuhan tenaga surya dan angin. Sebagai kompensasinya, pemerintah Tiongkok telah membangun pembangkit listrik tenaga air di hulu Sungai Kuning, yang berfungsi sebagai tulang punggung pengaturan dan penyimpanan energi.

Menurut tim Tn. Ma, waduk ini tidak hanya mengairi daerah kering tetapi juga memangkas biaya regulasi jaringan listrik hingga hampir 20 miliar yuan ($2,8 miliar), sehingga mendatangkan manfaat ekonomi dan ekologi yang besar.

Teknologi inti lainnya adalah mencapai komplementaritas antarenergi terbarukan. Hal ini membutuhkan sistem penginderaan dan kontrol informasi yang tangguh dan andal. Tim Bapak Ma mengatakan bahwa hampir separuh fasilitas pembangkit energi terbarukan telah bergabung dengan sistem pendukung bersama ini.

Perlombaan energi bersih AS-Tiongkok

Pasokan energi akan menjadi faktor kunci dalam persaingan mendatang antara Tiongkok dan AS, setelah persaingan di bidang kecerdasan buatan, menurut seorang pengusaha AI yang berbasis di Beijing. Untuk mencegah kemajuan AI Tiongkok, AS telah melarang penjualan chip AI canggih ke negara berpenduduk satu miliar jiwa ini.

"Keunggulan chip canggih terutama terletak pada konsumsi daya yang sedikit lebih rendah. Namun, seiring meningkatnya pasokan listrik Tiongkok, perusahaan-perusahaan Tiongkok dapat menggunakan chip yang kurang canggih untuk mencapai hasil pelatihan AI yang serupa," ujar pengusaha yang tidak disebutkan namanya itu, seraya menambahkan bahwa kenaikan biaya listrik tersebut dapat diabaikan dibandingkan dengan keseluruhan investasi dalam persaingan AI.

Sebelum pandemi, Tiongkok memiliki kapasitas pembangkit listrik dua kali lipat AS. Kini, kapasitasnya hampir tiga kali lipat. Harga listrik AS diperkirakan akan naik 20% dari tahun 2021 hingga 2023 akibat inflasi, sementara harga di Tiongkok tetap stabil. Di beberapa wilayah yang kaya energi terbarukan, perusahaan-perusahaan Tiongkok mendapatkan diskon yang lebih besar lagi.

Pemerintah Cina sedang meningkatkan rencana untuk membangun pusat data dan server AI di wilayah barat yang kaya energi, dengan tujuan untuk meningkatkan daya saing global raksasa teknologi domestik seperti Huawei.

Hoai Phuong (menurut SCMP)

Sumber: https://www.congluan.vn/suc-manh-tu-nhung-trang-trai-dien-khong-lo-tren-sa-mac-cua-trung-quoc-post285235.html