Di dunia yang semakin memanas, peralihan dari bahan bakar fosil ke bahan bakar fosil energi terbarukan sedang memanas. Kapasitas global untuk pembangkit listrik terbarukan berkembang lebih cepat dibandingkan sebelumnya dalam tiga puluh tahun terakhir, menurut Badan Energi Internasional (IEA). Agensi memperkirakan bahwa pada tahun 2025, energi terbarukan akan melampaui batu bara sebagai sumber listrik utama dunia. Pembangkit listrik tenaga angin dan fotovoltaik surya (PV) diperkirakan akan melebihi pembangkit listrik tenaga nuklir masing-masing pada tahun 2025 dan 2026. Dan pada tahun 2028, negara 68 akan membanggakan energi terbarukan sebagai sumber energi utama mereka.

Percepatan pembangkit listrik energi bersih dan terbarukan merupakan hal yang tidak terlalu cepat bagi para pembuat kebijakan dan pendukungnya perubahan iklim disebabkan oleh emisi gas rumah kaca.

Kebijakan yang mendorong pembangunan

Pada Konferensi Perubahan Iklim Perserikatan Bangsa-Bangsa (COP2023) pada tahun 28, pemerintah menetapkan target untuk melipatgandakan kapasitas energi terbarukan global pada tahun 2030. Hal ini idealnya akan membantu kemajuan dekarbonisasi, memitigasi perubahan iklim dan mencapainya nol bersih emisi, menurut IEA.

Untuk mengembangkan teknologi energi terbarukan, pemerintah beralih ke berbagai langkah kebijakan publik. Rencana Industri Kesepakatan Hijau (Green Deal Industrial Plan) Uni Eropa, Insentif Terkait Produksi (PLI) India, dan Undang-Undang Pengurangan Inflasi (IRA) di AS merupakan kebijakan yang dirancang untuk lebih merangsang integrasi energi berkelanjutan. Kebijakan ekonomi yang mendukung di Tiongkok telah mempercepat pembangkit listrik tenaga angin dan pembangkit listrik tenaga angin darat energi fotovoltaik surya proyek-proyek di sana, membantu negara ini melampaui target nasional tahun 2030 beberapa tahun lebih cepat dari jadwal. (Hal ini penting untuk mencapai tujuan peningkatan energi terbarukan di seluruh dunia sebanyak tiga kali lipat karena Tiongkok menyumbang hampir 60% dari seluruh kapasitas energi terbarukan global yang baru. diperkirakan akan online pada tahun 2028.) Selain itu, berkembangnya peraturan mengenai korporasi lingkungan, sosial dan tata kelola (ESG) inisiatif di seluruh dunia meningkatkan permintaan energi terbarukan di sektor swasta, sehingga mendorong pertumbuhan lebih lanjut.

Pertumbuhan energi terbarukan berdasarkan jenisnya

Meskipun ada langkah-langkah kebijakan yang luas, dukungan kebijakan seringkali berbeda-beda tergantung pada jenis energi terbarukan yang dimaksud. Mari kita lihat lebih dekat beberapa jenis sumber daya energi terbarukan dan tren yang terjadi di setiap kategori.

Tenaga surya

Pada tahun 2023, energi fotovoltaik surya menyumbang tiga perempat dari penambahan kapasitas energi terbarukan di seluruh dunia, menurut IEA. Pertumbuhan kapasitas berasal dari pembangkit skala utilitas dan adopsi sistem PV terdistribusi oleh konsumen—pembangkit listrik tenaga surya di lokasi di rumah dan bisnis—menyumbang separuh lainnya.

Dukungan kebijakan yang berkelanjutan dari pemerintah di seluruh dunia tetap menjadi pendorong utama pertumbuhan ini. Misalnya, beberapa pembuat kebijakan memberikan insentif terhadap pembangkit listrik terbarukan oleh individu dan perusahaan melalui program net-metering yang memungkinkan pelanggan utilitas mengirimkan kelebihan energi yang dihasilkan kembali ke perusahaan utilitas mereka untuk mendapatkan kredit. Insentif lain yang mendorong produksi dan penggunaan tenaga surya meliputi feed-in-tariff, kredit pajak dan lelang di mana penyedia tenaga surya bersaing dalam harga pasar energi untuk memenangkan kontrak.

Perluasan rantai pasokan PV surya memungkinkan manufaktur diperlukan untuk memenuhi permintaan industri yang sedang berkembang. Peningkatan kapasitas produksi di AS, India, dan UE diperkirakan akan membantu mendiversifikasi rantai pasokan PV surya, namun Tiongkok terus mendominasi pasokan tersebut. (Negara ini adalah rumahnya 95% fasilitas manufaktur teknologi surya baru pada tahun 2022.) Dan kemajuan dalam teknologi fotovoltaik surya sedang membuahkan hasil panel surya yang lebih ringan, lebih murah, dan lebih efisien yang akan terus meningkatkan kapasitas pembangkitan seiring berjalannya waktu.

Berdasarkan Skenario Nol Emisi Bersih pada tahun 2050 (Net Zero Emissions by 2030 Scenario/NZE) IEA, jika tingkat pertumbuhan saat ini dapat dipertahankan hingga tahun 8,300, PV surya berada “di jalur yang tepat” untuk memenuhi kapasitas pembangkitan tahunan sekitar XNUMX terawatt-jam (TWh) pada akhir dekade ini. Selain itu, PV surya diharapkan menjadi sumber energi dominan dalam produksi hidrogen rendah emisi atau hijau. Hidrogen dengan emisi rendah (berbeda dengan hidrogen yang dihasilkan dengan bahan bakar fosil) berpotensi menjadi penggerak upaya dekarbonisasi yang lebih besar dalam bisnis mulai dari pembuatan baja hingga produksi amonia, di mana hidrogen digunakan untuk keperluan industri.

Tenaga angin

Seperti halnya tenaga surya, kebijakan publik merupakan kunci untuk mendorong perluasan energi angin, namun proyeksi pertumbuhannya berbeda-beda di setiap wilayah. Tiongkok mengalami peningkatan kapasitas pembangkit listrik tenaga angin sebesar 66% pada tahun 2023 dan bersiap untuk menambah lebih banyak lagi di tahun-tahun mendatang. Namun, pengembangan proyek lebih lambat dari perkiraan awal di Eropa dan Amerika Utara. Proyek pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai sangat rentan: Pada tahun 2023, di AS dan Inggris saja, para pengembang akan terkena dampaknya membatalkan proyek luar negeri dengan total kapasitas 15 gigawatt (GW).

Kebijakan publik terkini dapat membantu mendukung industri ini selama masa yang penuh tantangan ini. Pada tahun 2023, Uni Eropa mengumumkan Rencana Aksi Tenaga Angin, dengan langkah-langkah untuk meningkatkan perizinan, proses lelang dan akses pembiayaan serta memperluas pelatihan tenaga kerja. Pada tahun yang sama, sembilan negara Eropa mengumumkan rencana untuk meningkatkan kapasitas pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai hingga lebih dari 120 GW pada tahun 2030 dan lebih. 300 GW pada tahun 2050. Sementara di AS, pemerintah berinvestasi pada pengembangan pembangkit listrik tenaga angin terapung. Penyebaran pembangkit listrik tenaga angin terapung dengan kapasitas 15 GW adalah diharapkan pada tahun 2035.

Agar tenaga angin dapat memenuhi tujuan NZE IEA, diperlukan pertumbuhan rata-rata tahunan mencapai atau melampaui 17% per tahun hingga tahun 2030.

Tenaga air

Saat ini, pembangkit listrik tenaga air menghasilkan lebih banyak energi—mencapai 4,300 TWh pada tahun 2022—dibandingkan gabungan semua sumber energi ramah lingkungan lainnya dan akan tetap menjadi sumber energi terbesar hingga tahun 2030, menurut IEA. Meskipun pertumbuhannya kecil namun stabil dan keandalannya terbukti, penambahan pembangkit listrik tenaga air baru diperkirakan akan terjadi turun 23% selama dekade berikutnya karena perlambatan pembangunan di Eropa, Tiongkok dan Amerika Latin.

Selama 20 tahun terakhir, fokus industri energi telah bergeser dari pembangkit listrik tenaga air, dengan sebagian besar negara memfokuskan kebijakan dan insentif pada perluasan tenaga surya dan angin. Hari ini, kurang dari 30 negara menawarkan kebijakan untuk mendukung pengembangan pembangkit listrik tenaga air baru dan perbaikan pembangkit listrik yang sudah ada dibandingkan dengan lebih dari 100 negara yang memiliki kebijakan untuk mendukung pembangkit listrik tenaga angin dan surya.

Untuk memenuhi Skenario NZE, pembangkit listrik tenaga air perlu tumbuh pada tingkat tahunan sebesar setidaknya 4%.

Biofuel

Ekspansi biofuel global sedang berlangsung, sebagian besar berkat dukungan kebijakan pemerintah di negara-negara berkembang seperti Brazil, India dan india. Permintaan sebagian besar didorong oleh sektor transportasi di negara-negara tersebut, sementara pasokan dimungkinkan oleh ketersediaan bahan baku biomassa. Brazil memimpin dalam perluasan biofuel, dengan memperhitungkan perkiraan 40% pertumbuhan pada tahun 2028.

Ekspansi biofuel lebih terbatas di UE, AS, Kanada, dan Jepang karena tingginya biaya dan semakin populernya kendaraan listrik. Bidang pertumbuhan utama biofuel di negara-negara ini adalah segmen bahan bakar diesel dan biojet terbarukan. Secara keseluruhan, bahan bakar nabati (biofuel) seperti bioetanol dan biodiesel, jika digabungkan dengan kendaraan listrik (EV), mempunyai potensi untuk mengimbangi setara minyak sebesar empat juta barel pada tahun 2028. Meskipun terdapat pencapaian-pencapaian seperti itu, prediksi IEA bahwa ekspansi biofuel masih belum mencapai target NZE tahun 2030.

Biogas: Meskipun pertumbuhan industri biogas dimulai pada tahun 1990an, dalam dua tahun terakhir terjadi peningkatan dukungan kebijakan terhadap alternatif gas alam. Saat ini, hampir separuh produksi biogas global berasal dari Eropa 20% di antaranya berasal dari Jerman saja.

Secara historis, biogas telah digunakan pada pembangkit listrik dan pemanas. Namun baru-baru ini, pemerintah telah mendorong penggunaan biometana dalam industri dan transportasi, sebuah biogas yang, seperti namanya, mengandung konsentrasi metana dalam jumlah besar. Dengan 13 negara menerapkan kebijakan baru yang kuat yang mendukung biogas sejak tahun 2022, proyek-proyek IEA bahwa pertumbuhan produksi biogas akan meningkat hingga tahun 2028.

Geothermal Energi

Perkembangan teknologi menciptakan peluang untuk menghadirkan energi panas bumi ke lebih banyak tempat. Misalnya, melalui Sistem Energi Panas Bumi yang Ditingkatkan, cairan disuntikkan di bawah tanah di area yang tidak memiliki sumber air panas alami. Cairan memanas di bawah tanah dan kemudian dipompa ke permukaan, dimana ia menghasilkan listrik. Berbagai proyek panas bumi sedang direncanakan atau sedang berlangsung di seluruh dunia, termasuk di Amerika Utara, Eropa dan Asia.

Meskipun ada kemajuan seperti ini, para pendukung energi panas bumi mengatakan bahwa kebijakan diperlukan untuk memanfaatkan potensi yang belum dimanfaatkan. Sifat padat modal dan biaya pendanaan proyek panas bumi dapat menjadi penghalang. Evolusi skala ekonomi dan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dapat membantu menurunkan biaya, namun untuk saat ini, IEA memperkirakan bahwa hanya sekitar 1% energi terbarukan akan bersumber dari produksi energi panas bumi pada tahun 2030.²³

Teknologi untuk mendukung pengembangan energi terbarukan

Dengan semakin banyaknya energi terbarukan yang ditambahkan ke sistem energi, teknologi akan memainkan peran penting dalam menjaga pasokan energi tetap mengalir sekaligus memastikan keamanan energi dan stabilitas jaringan listrik.

Karena sumber energi terbarukan, terutama tenaga angin dan surya, rentan terhadap kondisi lingkungan, memastikan produksi dan distribusi yang optimal sangat penting untuk menyediakan pasokan listrik yang stabil dan berketahanan. Perkiraan energi terbarukan dengan cepat menjadi alat penting dalam transisi energi. Misalnya, solusi seperti IBM Renewables Forecasting Platform dalam Suite Intelijen Lingkungan IBM dapat memberikan prakiraan angin dan matahari sehari ke depan dengan akurasi 92%..

Penyimpanan yang lebih baik juga akan membantu membuat sistem tenaga listrik lebih tangguh. Tenaga surya, angin, dan air semuanya memerlukan sistem penyimpanan energi (ESS) untuk menyediakan pasokan energi yang konsisten. Seiring berkembangnya teknologi baterai skala jaringan, perusahaan utilitas akan dapat menyimpan listrik dalam jangka panjang untuk mengelola beban dengan lebih baik selama periode produksi rendah atau non-produksi. Misalnya, baterai aliran adalah bentuk penyimpanan energi skala jaringan jangka panjang yang berbiaya rendah dan terukur yang saat ini sedang dikembangkan.

Mulai dari baterai hingga panel surya, pengelolaan aset yang efektif merupakan komponen penting dalam mendukung transisi energi ramah lingkungan; manajemen aset yang cerdas dan pemeliharaan prediktif dapat memantau kesehatan aset dan memperpanjang masa pakainya. Misalnya, New York Power Authority (NYPA) sedang menyederhanakan manajemen asetnya dengan Rangkaian Aplikasi IBM Maximo®. Tujuannya adalah untuk mendigitalkan infrastruktur energi negara dan mengubahnya menjadi sistem yang bersih, andal, tangguh, dan terjangkau selama dekade berikutnya.

Perluas perjalanan keberlanjutan Anda dan maksimalkan investasi energi Anda dengan menghubungkan peta jalan strategis Anda dengan operasi sehari-hari.

Jelajahi IBM Environmental Intelligence Suite untuk Energi dan Utilitas dan lihat Rangkaian Aplikasi IBM Maximo untuk Energi dan Utilitas.

Mulailah dengan ESG dan perjalanan keberlanjutan Anda