Diterbitkan: 17 Mei 2024
Kontributor: Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Elektrifikasi adalah konversi perangkat, sistem, atau proses yang bergantung pada sumber energi non-listrik, seperti bahan bakar fosil, menjadi bergantung pada sumber energi listrik. Manfaat utama elektrifikasi termasuk biaya energi yang lebih rendah, peningkatan efisiensi energi, dan dukungan untuk transisi energi bersih dan energi terbarukan.
Elektrifikasi terjadi di industri-industri besar seperti pertanian, konstruksi, manufaktur, dan transportasi. Beberapa teknologi utama yang memungkinkan elektrifikasi dalam industri ini dan industri lainnya termasuk kendaraan listrik (EV), pompa panas listrik, ketel uap, dan pemanas air.
Abad ke-19 menyaksikan perkembangan ilmiah yang pesat di bidang kelistrikan, seperti penemuan elektromagnetisme, penemuan generator listrik, dan penemuan motor listrik. Penemuan-penemuan ini membantu menjadikan listrik sebagai sumber energi yang cukup layak untuk menggantikan sumber energi lainnya, seperti batu bara, gas alam, dan minyak bumi.
Pembangunan pembangkit listrik lebih lanjut membantu membuka jalan bagi meluasnya penggunaan tenaga listrik. Penemu Amerika Thomas Edison membuka pembangkit listrik pusat pertama di New York City pada tahun 1882. Contoh awal elektrifikasi meliputi kota-kota besar yang mengganti lampu jalan bertenaga gas dengan lampu jalan bertenaga listrik, dan fasilitas manufaktur yang beralih dari mesin uap ke motor listrik dalam proses industri.
Ada beberapa manfaat elektrifikasi:
Teknologi energi yang menggunakan listrik, seperti pompa panas, lebih efisien daripada teknologi yang bergantung pada bahan bakar fosil, seperti ketel gas. Efisiensi yang terkait dengan elektrifikasi bahkan lebih besar dengan energi terbarukan dan energi bersih, seperti tenaga angin, tenaga surya, dan tenaga air, yang tidak kehilangan energi selama proses pembangkitan energi.
Efisiensi energi yang lebih besar melalui elektrifikasi menyebabkan tagihan listrik dan bahan bakar yang lebih rendah, dengan segala sesuatu mulai dari transportasi hingga pemanas air menjadi lebih murah ketika menggunakan energi listrik. Sebuah studi pada tahun 2020 menemukan bahwa rumah tangga yang memilih untuk menggunakan lebih banyak peralatan listrik (alih-alih peralatan yang ditenagai oleh bahan bakar fosil) dan yang penghuninya mengendarai kendaraan listrik dapat menghemat lebih dari USD 2.500 per tahun dalam biaya energi.1
Elektrifikasi dapat mendukung transisi energi terbarukan. Menghasilkan listrik melalui sumber energi bersih dan terbarukan tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (termasuk emisi karbon). Karena makin banyak listrik dari energi terbarukan menggantikan listrik yang berasal dari bahan bakar fosil, masyarakat makin dekat untuk mencapai net zero.
Sementara polutan udara yang berasal dari transportasi dan produksi industri ada di luar, aspek kehidupan rumah tangga yang ditenagai oleh bahan bakar fosil dapat menghasilkan polutan udara yang bersirkulasi di dalam ruangan.
Lebih dari 40% populasi global membakar batu bara atau bahan bakar biomassa, seperti kayu, untuk memasak, memanaskan ruangan, dan menerangi.2 Pembakaran bahan bakar padat tersebut melepaskan partikel dan karbon monoksida, serta polutan udara lainnya. Beralih ke listrik dari sumber energi bersih dapat mengurangi konsentrasi polutan baik di dalam maupun di luar ruangan.
Teknologi listrik merupakan bagian integral dari program respons permintaan listrik yang membantu perusahaan listrik menyeimbangkan pasokan dan permintaan energi sepanjang hari. Melalui program-program ini, tarif energi variabel atau insentif keuangan lainnya mendorong pelanggan untuk mengalihkan konsumsi energi mereka dari periode beban puncak. Pengguna dapat mengisi daya perangkat teknologi seperti pemanas air listrik dan kendaraan listrik selama periode ketika jaringan listrik memiliki permintaan listrik yang lebih rendah.
Sistem penyimpanan energi listrik juga memungkinkan fleksibilitas sistem energi: selama kelebihan pasokan, listrik disimpan dalam sistem penyimpanan energi listrik dan kemudian disalurkan ke sistem kelistrikan bila diperlukan.
Industri utama yang menuai manfaat dari elektrifikasi adalah sektor pertanian, bangunan, manufaktur, dan transportasi.3
Peralatan dan sistem baru membantu menyalurkan listrik kepada sektor pertanian, termasuk traktor listrik, penyemprot pertanian bertenaga surya, pemanas air, dan sistem penyimpanan listrik termal. Selain memperoleh penghematan biaya dan dekarbonisasi dari elektrifikasi, para petani juga memperoleh manfaat dari berkurangnya polusi suara dan lingkungan kerja yang lebih aman.
Teknologi yang biasa digunakan untuk elektrifikasi sektor konstruksi meliputi pemanas air, pompa panas, kompor induksi, dan peralatan listrik lainnya. Teknologi semacam itu dapat dipasang ke gedung-gedung baru serta dipasang kembali ke gedung yang lebih tua. Karena elektrifikasi menurunkan biaya energi bagi pemilik bangunan, hal ini juga membantu mengurangi risiko keselamatan yang terkait dengan peralatan dan metode memasak bertenaga bahan bakar fosil, seperti kebocoran gas alam dan kebakaran pada kompor gas.
Teknologi listrik baru yang diadopsi oleh perusahaan manufaktur termasuk boiler, forklift, tungku, pompa panas, dan penghancur batu. Seperti halnya di bidang pertanian, peralatan listrik yang digunakan di fasilitas manufaktur dianggap lebih aman daripada pendahulunya yang bertenaga bahan bakar fosil. Peralatan listrik canggih juga memungkinkan proses manufaktur yang lebih ramping, menghemat biaya tenaga kerja perusahaan.
Sedan listrik dan SUV mewakili bentuk elektrifikasi transportasi yang paling menonjol. Namun, teknologi elektrifikasi lainnya termasuk kendaraan ringan listrik (seperti truk pick-up ringan), armada komersial yang dialiri listrik (seperti kendaraan pengiriman dan truk semi-trailer), bus dan kereta api umum yang dialiri listrik, serta pesawat terbang listrik.
Manfaat pengurangan polusi udara dan emisi gas rumah kaca dari kendaraan listrik sudah banyak diketahui, tetapi, seperti halnya peralatan listrik pertanian, transportasi listrik juga dapat membantu mengurangi polusi suara. Baterai kendaraan listrik juga suatu hari nanti dapat digunakan sebagai bentuk penyimpanan energi untuk jaringan listrik.
Meskipun elektrifikasi menjanjikan penghematan biaya di masa mendatang, biaya di muka untuk peningkatan teknologi elektrifikasi dapat menjadi penghalang bagi konsumen dan pemilik bisnis. Pemasangan panel surya untuk pembangkit listrik di tempat dapat berkisar dari USD 25.000 untuk rumah tinggal hingga USD 1 juta atau lebih untuk bangunan komersial besar.
Menanggapi hambatan-hambatan ini, para pembuat kebijakan di seluruh dunia telah menciptakan insentif untuk mendorong elektrifikasi yang lebih luas dan penggunaan listrik bersih:
- Di Amerika Serikat, mulai tahun 2023, insentif pajak ditawarkan untuk pemasangan panel surya di atap dan pembelian pompa panas listrik. Selain itu, Undang-Undang Pengurangan Inflasi 2022 memasukkan kredit pajak baru untuk pembelian berbagai kendaraan listrik.
- Finlandia meluncurkan dana subsidi pada tahun 2022 untuk mendukung elektrifikasi industri berat.
- Selandia Baru melarang pemasangan boiler batubara baru pada tahun 2021 untuk mendorong industri menggunakan alternatif yang lebih bersih.
- China menghapus program subsidi pembelian kendaraan listrik yang sudah berlangsung lama pada tahun 2022, tetapi hingga tahun 2024, mereka tetap memberikan keringanan pajak bagi pembeli kendaraan listrik.
Mengonsolidasikan data energi dan mendorong manajemen energi yang lebih baik di seluruh organisasi Anda dengan perangkat lunak dekarbonisasi dari IBM Envizi.
Tingkatkan strategi manajemen aset dengan rangkaian operasi lengkap dan optimalkan kinerja dengan aplikasi K3L untuk energi dan utilitas
Prediksi permintaan energi dengan perkiraan akurat dan rencana pertumbuhan vegetasi di dekat kabel listrik
Energi terbarukan adalah energi yang dihasilkan dari sumber daya alam yang dapat diperbarui lebih cepat daripada penggunaannya.
Energi panas mengacu pada energi dalam suatu sistem yang diciptakan oleh gerakan acak molekul dan atom.
Dekarbonisasi adalah metode mitigasi perubahan iklim dan proses mengurangi atau menghilangkan emisi gas rumah kaca secara signifikan dari atmosfer.
Ketika perusahaan mendorong terwujudnya net zero, kemitraan utilitas, jaringan, dan pasar baru akan menjadi penting.
Kita dapat mengurangi emisi karbon dari bangunan dengan beralih dari bahan bakar fosil ke listrik untuk memenuhi kebutuhan energi.
Kemampuan untuk menyimpan energi adalah kunci untuk mengurangi dampak lingkungan dari produksi dan konsumsi energi.
Catatan kaki
1 “No Place Like Home: Fighting climate change (and saving money) by electrifying America’s households” (tautan berada di luar ibm.com), Sam Calisch, Saul Griffith, RewiringAmerica.org, 21 Oktober 2020.
2 “Household Energy and Clean Air” (tautan berada di luar ibm.com), US Environmental Protection Agency, 3 April 2024.
3 “Voices of Experience | Electrification: A Stakeholders Guide” (tautan berada di luar ibm.com), US Department of Energy, Office of Electricity, diakses 8 Mei 2024.