Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Sistem energi gabungan yang memanfaatkan tenaga surya dan biomassa semakin mendapatkan perhatian di bidang pemanfaatan energi komprehensif regional, terutama dalam konteks ketenagalistrikan terbarukan. Artikel ini menyajikan sebuah proposal menarik, yaitu sistem kogenerasi berbahan bakar biomassa yang didukung oleh energi surya berbasis cekungan parabola. Sistem ini dirancang untuk memanfaatkan energi matahari bersuhu sedang dan rendah untuk memanaskan minyak termal, yang kemudian digunakan untuk menggerakkan pompa panas absorpsi guna memanaskan air suplai. Uniknya, meskipun input bahan bakar biomassa dan keluaran panas tetap konstan, jumlah uap yang diekstraksi untuk pemanasan dapat dikurangi, sehingga meningkatkan produksi listrik.
Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini terbilang inovatif, karena memadukan teknologi tenaga surya berbasis cekungan parabola dan pembakaran biomassa dalam satu sistem kogenerasi. Ini adalah langkah maju dalam pemanfaatan energi terbarukan secara efisien dan berkelanjutan. Selain itu, penggunaan perangkat lunak simulasi EBSILON menjadi salah satu aspek penting dalam memastikan desain dan performa sistem dapat diukur dengan akurat sebelum diimplementasikan secara nyata. EBSILON memungkinkan pemodelan yang rinci dari aliran energi dan kehilangan eksergi, dua faktor kunci dalam menilai efisiensi termodinamika sistem.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem ini mampu menghasilkan energi surya sebesar 1,78 MW·h dengan efisiensi konversi tenaga surya menjadi listrik mencapai 20,06%, sedangkan efisiensi eksergi mencapai 21,60%. Angka ini cukup menjanjikan, terutama jika mempertimbangkan potensi aplikasi sistem ini di berbagai wilayah dengan radiasi matahari yang tinggi. Studi juga mengeksplorasi kinerja sistem pada lima hari tipikal, di mana tanggal 21 Maret menunjukkan kinerja terbaik, baik dari segi radiasi matahari maupun keluaran sistem.
Penelitian ini tidak hanya berhenti pada hasil simulasi statis. Analisis simulasi berbasis waktu, yang dilakukan sepanjang musim pemanasan lima bulan, memberikan gambaran yang lebih komprehensif. Sistem ini berhasil menghasilkan total energi surya sebesar 1.124,30 MW·h dengan efisiensi rata-rata konversi energi surya menjadi listrik sebesar 16,49%. Ini menunjukkan bahwa meskipun ada variabilitas dalam intensitas radiasi matahari, sistem tetap mampu memberikan kontribusi signifikan terhadap produksi energi listrik.
Dari perspektif Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, konsep ini menawarkan potensi besar untuk diimplementasikan, khususnya di wilayah-wilayah dengan kebutuhan energi pemanasan yang tinggi, seperti Eropa Utara atau bahkan beberapa wilayah di Indonesia yang membutuhkan pemanasan pada musim-musim tertentu. Integrasi biomassa sebagai bahan bakar dasar juga menjadi keunggulan, mengingat ketersediaannya yang melimpah dan sifatnya yang terbarukan.
Secara keseluruhan, sistem kogenerasi tenaga surya dan biomassa ini tidak hanya memberikan manfaat dari sisi efisiensi energi, tetapi juga mendukung upaya global dalam mengurangi emisi karbon. Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan energi yang bersih dan berkelanjutan, pengembangan dan penerapan sistem seperti ini akan memainkan peran kunci dalam transisi menuju penggunaan energi terbarukan di masa depan.
Kai, X. U. E., Yihan, W. A. N. G., Heng, C. H. E. N., Gang, X. U., & Jing, L. E. I. (2021). Thermodynamic performance analysis of a parabolic trough solar-assisted biomass-fired cogeneration system. Power Generation Technology, 42(6), 653.
