Energi terbarukan, juga dikenal sebagai energi bersih, dihasilkan dari sumber daya alam yang dihasilkan dan diisi ulang lebih cepat daripada yang dikonsumsi — seperti matahari, air dan angin. Sebagian besar sumber energi terbarukan menghasilkan nol emisi karbon dan polutan udara minimal. Bahan bakar fosil (minyak, batu bara dan gas alam) di sisi lain, adalah sumber daya yang terbatas dan melepaskan emisi gas rumah kaca yang berbahaya (GRK), termasuk karbon dioksida (CO2) dan metana, ketika dibakar. Mereka secara luas dianggap sebagai penyebab utama perubahan iklim dan khususnya, pemanasan global. 

Memahami jenis sumber energi terbarukan yang tersedia dapat menjadi langkah penting untuk mengurangi jejak karbon Anda dan bagi perusahaan, mengurangi dampak lingkungan dari operasi dan rantai pasokan Anda.

Energi surya telah berevolusi menjadi efisien, serbaguna, dan tangguh. Saat ini, ada dua cara utama untuk menghasilkan tenaga surya: fotovoltaik (PV), yang digunakan untuk aplikasi skala kecil, dan memusatkan tenaga surya-termal (CSP), yang digunakan terutama untuk utilitas dan aplikasi skala industri.

Instalasi Solar PV, yang mencakup panel surya, memiliki serangkaian tantangan yang unik termasuk pergerakan awan, cuaca, lokasi pohon, dan banyak lagi. Untuk membantu mengatasi tantangan ini, kemajuan teknologi membuat sel surya lebih fleksibel (tautan berada di luar ibm.com), lebih ringan, lebih mudah dipasang, lebih murah untuk diproduksi dan lebih kuat dengan membutuhkan lebih sedikit ruang untuk mengumpulkan cahaya dengan jumlah yang sama (atau lebih). 

Saat ini, tenaga surya digunakan di seluruh industri untuk berbagai aplikasi. Rumah dan bisnis individu mungkin memasang panel surya atap untuk menghasilkan listrik di tempat. Dalam skala yang lebih besar, ladang tenaga surya dapat dipasang di lahan kosong untuk aplikasi industri, membantu mengurangi pengeluaran energi. Pusat data, rumah sakit, fasilitas pemerintah, dan lainnya menggunakan tenaga surya untuk melengkapi kebutuhan energi.

Turbin angin modern dibangun pada tahun 1940 dan teknologinya telah berkembang dengan mantap dan signifikan sejak itu. Turbin angin saat ini bervariasi dari kecil (rumah tunggal atau bisnis) hingga skala utilitas (ladang angin lepas pantai). Energi angin adalah cara hemat biaya untuk memasukkan energi bersih dan berkelanjutan ke dalam catu daya. Dan ketika menyangkut dampak satwa liar, proyek tenaga angin memiliki peringkat lebih rendah daripada sumber energi lainnya. 

Meskipun digunakan untuk pembangkit listrik umum, tenaga angin lokal masih juga digunakan untuk menggiling biji-bijian dan memompa air. Tenaga angin juga dapat menyediakan energi untuk stasiun pengisian kendaraan listrik.

Pada September 2022, Gedung Putih mengumumkan (tautan berada di luar ibm.com) sebuah inisiatif untuk memperluas produksi energi angin lepas pantai AS pada tahun 2035 menggunakan turbin terapung skala besar yang dapat ditempatkan di perairan yang lebih dalam. Ini memiliki potensi untuk lebih dari menggandakan kapasitas produksi.

Air merupakan sumber energi terbarukan yang terbesar (tautan berada di luar ibm.com). Tenaga hidroelektrik bergantung pada pergerakan air dan merupakan penyumbang listrik terbarukan terbesar di seluruh dunia. Ia menggunakan energi laut dan pasang surut, aliran sungai dan anak sungai, waduk dan bendungan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik. 

Di luar pembangkit listrik, banyak industri memanfaatkan pembangkit listrik tenaga air untuk operasi. Misalnya, pertambangan menggunakan air di lokasi terpencil untuk membantu ekstraksi dan produsen tekstil dan kimia dapat menggunakan sistem pembangkit listrik tenaga air di tempat untuk menggerakkan proses seperti pencucian, fabrikasi, sanitasi, dan banyak lagi.

Kekuatan pasang surut, khususnya, belum dimanfaatkan. Beberapa teknologi tenaga pasang surut saat ini sedang diteliti dan dikembangkan termasuk: 

• Bendungan pasang surut: Bendungan dengan turbin ditempatkan di pintu masuk teluk atau muara sehingga ketika air dilepaskan melalui bendungan tersebut, akan menghasilkan listrik.
• Arus pasang surut: Turbin yang ditambatkan pada pelampung atau dasar laut memanfaatkan pergerakan arus laut. 
• Energi ombak: Pergerakan dan tekanan ombak digunakan untuk menghasilkan listrik—wilayah laut dengan arus angin kencang bekerja paling baik.

Meskipun air merupakan sumber daya alam yang melimpah, air dapat sensitif terhadap perubahan lingkungan. Sebagai contoh, angin yang berkurang dapat mempengaruhi jumlah dan kekuatan gelombang dan kondisi kekeringan dapat mengurangi jumlah air di waduk, sungai, dan sungai.

Sistem energi panas bumi mengubah panas dari dalam bumi (dalam bentuk uap panas dan uap hidrokarbon) menjadi listrik. Listrik yang dihasilkan dari energi panas bumi digunakan di seluruh industri. Sebagai contoh, ia menyediakan panas untuk rumah kaca pertanian serta pemanasan dan pendinginan untuk manufaktur dan pengolahan makanan. Energi panas bumi juga digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan bangunan komersial termasuk rumah sakit, sekolah dan banyak lagi. Pompa panas bumi (GHP) digunakan untuk aplikasi skala yang lebih kecil, seperti memberi daya untuk rumah-rumah. 

Baik pembangkit listrik tenaga panas bumi besar maupun GHP skala kecil membutuhkan jejak yang relatif kecil dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya. Selain itu, aliran panas yang tidak habis-habisnya dari interior Bumi menyediakan sumber bahan bakar yang dapat diisi ulang secara terus menerus.

Biomassa menggunakan bahan organik dan produk sampingan untuk menghasilkan panas langsung, menghasilkan tenaga listrik, dan membuat bahan bakar nabati termasuk biodiesel dan etanol. Biofuel dapat digunakan dalam boiler industri untuk menghasilkan uap yang menggerakkan proses. Mereka juga memiliki potensi untuk menggantikan bahan bakar fosil di sektor transportasi. 

Bioenergi menawarkan total pembangkitan energi yang lebih konsisten dibandingkan energi surya dan angin, namun menghasilkan gas rumah kaca tingkat rendah. Gas-gas ini dikombinasikan dengan efek lingkungan tambahan termasuk efek penggunaan TPA, menimbulkan keraguan tentang bagaimana kenyataan energi biomassa yang berkelanjutan. 

Tenaga nuklir membutuhkan mineral uranium yang langka dan tidak dapat diperbaharui, namun masih dianggap sebagai sumber energi yang rendah emisi karbon. Generasi berikutnya dari pembangkit listrik tenaga nuklir dan generator lebih kecil, lebih fleksibel dan hemat energi. Reaktor modular kecil (SMR) yang canggih dapat bervariasi dalam ukuran berdasarkan kebutuhan dan memiliki berbagai aplikasi termasuk pembangkit listrik, desalinasi, pemanasan dan banyak lagi.

Bersama-sama, tenaga nuklir dan tenaga air menyediakan tiga perempat energi rendah karbon dunia, tetapi karena masalah keamanan dan biaya operasi, pembangkit listrik tenaga nuklir dikurangi di negara-negara maju. Dengan investasi baru minimal yang dilakukan, pembangkit listrik tenaga nuklir dapat berkurang (tautan berada di luar ibm.com) hingga dua pertiga pada tahun 2040. 

Memahami di mana dan bagaimana daya dihasilkan dapat membantu Anda menentukan strategi energi terbarukan yang paling efektif. Banyak jaringan listrik menggunakan kombinasi tenaga terbarukan dan bahan bakar fosil untuk menyediakan pasokan listrik yang stabil. Microgrid-jaringan kecil dan independen-terhubung ke jaringan utama dan menggunakan tenaga terbarukan dan sumber energi alternatif untuk menyeimbangkan kebutuhan beban. Karena microgrid menawarkan pasokan lokal dengan stabilitas dan ketahanan jaringan yang lebih baik, mereka membantu mengurangi kemungkinan gangguan pasokan energi. 

Ada banyak pilihan sumber energi terbarukan yang tersedia, sehingga orang dan organisasi dapat memilih opsi terbaik untuk memenuhi tujuan keberlanjutan mereka. Baik dengan sistem energi terbarukan khusus di lokasi, jaringan yang memanfaatkan campuran sumber energi atau pendekatan hybrid yang menggunakan kombinasi keduanya, pilihannya dapat didasarkan pada kenyamanan, efektivitas biaya, atau faktor lainnya. 

Di IBM, 64% konsumsi energi perusahaan di seluruh operasi global berasal dari sumber terbarukan. Dari jumlah itu, 49% bersumber langsung dari pemasok listrik terbarukan dan 15% langsung dari jaringan. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang dampak IBM di sini. 

Teknologi termasuk kecerdasan buatan (AI) dan analisis data adalah kunci untuk meningkatkan manfaat energi terbarukan. Mereka dapat membantu merampingkan dan mengotomatiskan teknologi energi, seperti membuat model yang disesuaikan untuk mendorong optimalisasi pasokan energi.

Misalnya, data memberikan nilai yang sangat besar bagi perusahaan energi dan utilitas. Insight mengenai kinerja dan kesehatan aset operasional, termasuk aset digital, bersama dengan jadwal pemeliharaan, perbaikan, dan penggantian sangat penting untuk menjaga daya tetap menyala. Mengintegrasikan AI dapat lebih mengoptimalkan operasi energi dan utilitas dengan insight baru yang menyelidiki akar masalah serta membangun kerangka kerja pemeliharaan prediktif. Baca bagaimana Bruce Power mengelola masa depan mereka sekarang dengan platform manajemen aset perusahaan (EAM) dinamis yang dibangun menggunakan IBM Maximo Application Suite.