Mengapa jalan yang dilapisi panel surya tidak begitu cerah... - lampu lalu lintas panel surya

Empat tahun lalu, sebuah kampanye viral menggantikan lapisan aspal di jalan-jalan dunia dengan panel surya, mengirimkan komitmen kepada dunia untuk memerangi perubahan iklim dan mendorong pertumbuhan ekonomi.
Ide berani ini telah melalui beberapa uji coba sejak saat itu.
Hasil pertama dari studi pendahuluan baru-baru ini telah keluar, dan hasilnya agak membosankan.
Panel surya yang terletak di bawah jalan memiliki banyak kekurangan.
Karena sudut kemiringannya tidak optimal, maka daya yang dihasilkan lebih rendah dan lebih mudah mengalami perubahan warna, yang menjadi masalah karena hanya bayangan di permukaan panel saja dapat mengurangi daya yang dihasilkan hingga 50%.
Panel juga dapat tertutup kotoran dan debu, dan membutuhkan kaca yang jauh lebih tebal daripada panel konvensional untuk menahan beban lalu lintas, yang selanjutnya akan membatasi cahaya yang diserapnya.
Karena tidak dapat memanfaatkan siklus udara, panel-panel ini pasti akan menghasilkan panas lebih banyak daripada panel surya di atap.
Pada suhu optimum, terjadi kehilangan sebesar 0 per 1 derajat Celcius ke atas.
Efisiensi energinya adalah 5%.
Oleh karena itu, kinerja jalan tenaga surya telah menurun secara signifikan dibandingkan dengan panel surya atap, yang memang sudah diperkirakan.
Pertanyaannya adalah berapa biaya ekonominya?
Hasil uji jalan menunjukkan bahwa ini adalah salah satu jalan tenaga surya pertama yang dipasang di Tourau-Perchein, Prancis.
Alat ini memiliki daya keluaran maksimum 420 KW per meter persegi, mencakup area seluas 800 m² dan biaya pemasangannya adalah 5 euro (£4,5 juta).
Ini berarti biaya per instalasi kW adalah 11.905 euro.
Meskipun jalan tersebut seharusnya menghasilkan 800 kilowatt jam per hari (kWh/hari)
Beberapa data yang baru dirilis menunjukkan bahwa hasil produksinya mendekati 409 kilowatt jam/hari, yaitu 150.000 kilowatt jam/tahun.
Jika Anda penasaran berapa jumlahnya, keluarga-keluarga di Inggris rata-rata menggunakan sekitar 10 kilowatt jam per hari.
Faktor kapasitas jalan tersebut—yang mengukur efisiensi teknologi dengan membagi daya keluaran rata-rata dengan daya keluaran maksimum potensial—hanyalah 4%.
Sebaliknya, pembangkit listrik tenaga surya Cestas di dekat Bordeaux memiliki deretan panel surya yang dimiringkan dengan hati-hati ke arah matahari dengan daya keluaran maksimum 300.000 KW dan faktor kapasitas.
Biayanya adalah 360 euro, yaitu 1.200 euro per instalasi, yang merupakan 1 dari 10 biaya jalan tenaga surya kami, dan menghasilkan listrik tiga kali lipat dari listrik semula.
Di Amerika Serikat, sebuah perusahaan bernama "solar roads" telah mengembangkan jalan raya pintar dengan panel surya, termasuk sensor dan lampu LED, untuk menunjukkan bahaya yang akan datang seperti peringatan lalu lintas rusa.
Alat ini juga memiliki bantalan pemanas untuk mencairkan salju di musim dingin.
Beberapa panel SR3-nya telah dipasang di sebagian kecil permukaan jalan di Sandpoint, Idaho. Ini adalah panel ke-13.
Luas area 9 m² meter persegi, kapasitas terpasang 1.529 KW.
Biaya pemasangan sebesar $48.734 (sekitar £37.482)
Ini berarti biaya per instalasi kW adalah 27.500 euro, lebih dari 20 kali lebih tinggi daripada pembangkit listrik Cestas.
Perkiraan Solar Roadway sendiri adalah bahwa lampu LED akan mengkonsumsi 106 MW per mil lajur, dan karena panel menghasilkan 415 MW, LED tersebut mengkonsumsi daya lebih dari daya yang bermanfaat.
Hal ini akan semakin mengurangi kinerja.
Pelat pemanas juga ditunjukkan pada Gambar 2.
Miles memiliki daya 28 MW per jalur, jadi pengoperasian hanya selama enam hari akan mengimbangi pendapatan bersih dari panel surya.
Ini sebelum kita melihat data untuk instalasi Sandpoint yang menghasilkan 52.
Dengan 397 KW jam dalam 6 bulan, yaitu 104.
8 KW per tahun.
Dari sini, kita dapat memperkirakan bahwa faktor kapasitasnya hanya 0.
782, 20 kali kurang efisien dibandingkan pembangkit listrik Cestas.
Meskipun demikian, perlu dicatat bahwa kelompok tersebut berada di sebuah alun-alun kota.
Jika ada satu hal yang dapat kita simpulkan, itu adalah bahwa di kota utara yang bersalju, bagian trotoar yang dikelilingi bangunan bukanlah tempat terbaik untuk menemukan instalasi tenaga surya.
Namun, mungkin bukan ide yang bagus untuk membangun jalan tenaga surya yang lebih besar di jalan-jalan kota.
Jalan itu tidak lagi selebar yang kita kira.
Departemen Perhubungan telah merinci panjang berbagai jenis jalan di Inggris.
Dengan asumsi kita dapat menutupi area ini dengan panel surya, maka terdapat empat lajur untuk setiap jalan raya, dua lajur untuk jalan A dan B, dan setengah dari lajur untuk jalan C dan U.
Sebidang tanah itu jalan satu arah, tidak cocok.
Kami mendapatkan hasil perhitungan luas permukaan sebesar 2 juta meter persegi.
Sebelum Anda menyadari bahwa bangunan di daerah perkotaan menempati area seluas 17,6 miliar m², kedengarannya memang begitu.
Oleh karena itu, hanya dengan menggunakan panel surya untuk menutupi sebagian kecil atap rumah di Inggris akan langsung menghasilkan lebih banyak energi daripada memasangnya di jalan raya.
Ini sangat berbeda dengan manfaat yang akan diperoleh dari lokasi yang lebih tinggi untuk pembangkit listrik yang lebih besar.
Semua ini menunjukkan bahwa hanya sebagian kecil dari jaringan jalan yang perlu dibangun adalah langkah yang tepat.
Selain itu, mengingat ukuran jaringan jalan yang relatif kecil, jalan tenaga surya hanya dapat menjadi sumber energi khusus dan tidak akan pernah menjadi jalan pintas untuk pasokan energi kita di masa depan.
Dylan Ryan adalah dosen di bidang teknik mesin dan energi di Universitas Napier di Edinburgh.
Artikel ini pertama kali muncul di The Conversation (Dialogue.com)