Solar Heating and cooling Roadmap. worldpptx

pengembangan pemanfaatan energy matahari

1. Solar Heating and Cooling (SHC) Roadmap Technology

2. Pendahuluan Latar Belakang: Permintaan energi global terus meningkat dengan menggunakan energi bersih, emisi CO₂ harus dikurangi. SHC dapat berkontribusi signifikan terhadap keamanan energi dan mitigasi perubahan iklim , selain itu SHC dengan tipe flat plate atau vacuum tube collector menggunakan bahan sederhana untuk kegiatan transaksi lokal . SHC mencakup pemanas air, pemanas ruang, pendingin, dan proses industri. Tujuan Roadmap : Memetakan jalur menuju pemanfaatan SHC skala global hingga 2050. Mengidentifikasi langkah-langkah aksi untuk pemerintah, industri, dan peneliti.

3. Pendahuluan Definisi SHC: Teknologi aktif yang mengubah energi matahari menjadi panas atau dingin. Aplikasi: air panas, pemanas ruang, pendingin, proses industri, kolam renang. Potensi Global: Pada 2050, SHC dapat menyumbang 16,5 EJ untuk pemanas dan 1,5 EJ untuk pendingin. Mengurangi emisi CO₂ hingga 800 Mt per tahun.

4. Pengembangan SHC Kapasitas Terpasang Global (2010): 195,8 GWth (≈280 juta m²) China: 117,6 GWth Eropa: 36,0 GWth AS & Kanada: 16,0 GWth Pertumbuhan Pasar: Tinggi di China dan Eropa, melambat akibat krisis 2008. Sistem skala besar (>500 m²) masih <1% dari total di Eropa.

5. Pengembangan SHC Instal Baru Tingkat penerimaan panas di setiap negara berbeda , dan perkembangan pemanfaatan panas di china cukup tinggi .

6. Solar Resource Setiap negara dan region memiliki karakteristik radiasi sendiri . Setiap region dapat menggunakan flat plat dan unglazed. Di daerah berawan beberapa dapat dimanfaatkan untuk konversi panas dan untuk concentrating collector lebih efisien di suhu tinggi .

7. Teknologi Saat Ini Kolektor Non-Konsentrasi: Flat- Plate Collector (FPC):  Cocok untuk suhu rendah-sedang. Evacuated Tube Collector (ETC):  Lebih efisien di suhu tinggi dan iklim berawan. Kolektor Udara:  Untuk pemanas udara dan pengeringan.

8. Teknologi Saat ini Kolektor Konsentrasi (CSP): Digunakan untuk suhu tinggi (>400°C). Dapat menggunakan tipe compound parabolic concentrator atau high concentrating sun tracking technologies. Memerlukan Direct Normal Irradiance (DNI) tinggi. Dapat digunakan untuk listrik dan proses industri. Pendingin Surya: Sistem Tertutup:   Absorption & Adsorption Chillers Sistem Terbuka:   Desiccant Cooling Efisiensi diukur dengan COP ( Coefficient of Performance)

9. Teknologi Penyimpanan energi Saat ini Sensibel heat storage Menanfaatkan heat capacity material, untuk disimpan pada suhu diatas 100 biasaanya menggunakan garam cair latent heat storage Menanfaatkan material berubah fasa , jika beban nya kecil maka akan lebih compact. sorption heat storage Menanfaatkan material sorption, berupa solid atau liquid, thermochemical heat storage Menanfaatkan reaksi kimia yang dapat menyimpan hingga 20 kali beban air.

10. Aplikasi SHC Domestic Hot Water (DHW):  Sistem thermosiphon dan forced circulation . Combi -Systems:  DHW + pemanas ruang. Sistem Skala Besar:   District heating , industri, multi-family buildings . Pendinginan:  Komersial, industri, perumahan. Kolam Renang:  Kolektor tanpa glazing .

11. Aplikasi SHC

12. Aplikasi SHC

13. Ekonomi SHC Komponen Investasi Komponen biaya investasi meliputi Peralatan utama seperti solar collector, peralatan tambahan seperti komponen mounting , dan biaya instalasi termasuk proses desain dan pelaksanaan di lapangan

14. Visi 2050 Target 2050: Pemanas:  16,5 EJ/tahun (16% kebutuhan panas suhu rendah) Pendingin:  1,5 EJ/tahun (17% kebutuhan pendingin) Emisi CO₂ yang Dihindari:  800 Mt/tahun

15. Visi 2050 - Bangunan Kapasitas terpasang: 3.500 GWth Produksi energi: 8,9 EJ/tahun 25% air panas dan 7% pemanas ruang dipasok oleh SHC.

16. Visi 2050 - Industri Kapasitas terpasang: 3.200 GWth Produksi energi: 7,2 EJ/tahun 20% kebutuhan panas suhu rendah industri.

17. Visi 2050 - Pendinginan Kapasitas terpasang: 1.000 GWcooling Produksi energi: 1,5 EJ/tahun 17% kebutuhan pendingin global.

18. Visi 2050 – Kolam Renang Kapasitas terpasang: 200 GWth Produksi energi: 400 PJ/tahun Sudah kompetitif tanpa insentif.

19. Pengembangan Teknologi Pemanas Tindakan: Integrasi kolektor ke bangunan Material baru untuk efisiensi dan biaya Sistem standar "plug- and - play " Kolektor untuk suhu 100–250°C Sistem skala besar dan district heating Milestone : 2020: Pengurangan biaya 30%, sistem komersial untuk suhu menengah 2030: Penyimpanan panas musiman kompak

20. Pengembangan teknologi Pendingin Tindakan: Tingkatkan COP termal dan listrik Kembangkan sistem kecil untuk perumahan Sistem hybrid dengan penyimpanan Standarisasi , insentif dan sertifikasi Milestone : 2020: COPlistrik >10, sistem standar tersedia 2025: Sistem pendingin residensial komersial

21. Pengembangan Teknologi Penyimpan Panas Jenis Penyimpanan: Sensible , Latent , Sorption , Thermochemical Fokus: penyimpanan kompak dan suhu menengah (100–300°C) Tindakan: Kembangkan material baru (PCM, TCM) Demonstrasikan integrasi dengan proses industri Milestone : 2020: Penyimpanan kompak dengan densitas 1.000 MJ/m³ 2025: Material stabil dan siap komersialisasi

22. Pengembangan Teknologi Hybrid & Advanced Teknologi Hybrid : PV-T ( Photovoltaic-Thermal ) SHC + Heat Pump SHC + Biomass Tindakan: Kembangkan hingga komersial Evaluasi performa dan buat sistem kit Milestone : 2020: PV-T dan sistem hybrid tersedia komersial

23. Kebijakan Insentif dan regulasi Rekomendasi: Target jangka menengah dan panjang Insentif ekonomi: feed -in tariff , subsidi, pajak Hindari kebijakan "stop- and - go " Regulasi: kewajiban surya, standar bangunan Permainan yang setara dengan teknologi lain

24. Hambatan Non Ekonomi Hambatan: Kurangnya informasi dan kesadaran Biaya awal tinggi dan Standar kualitas dan sertifikasi " Split-incentive " (pemilik vs penyewa) Solusi: Kampanye edukasi dan Model bisnis baru (ESCO, financing ) Pelatihan untuk arsitek dan installer Sertifikasi sistem (Solar Keymark )

25. R&D dan Kolaborasi Internasional RD&D: Tingkatkan pendanaan publik dan swasta Fokus pada teknologi yang belum matang Kolaborasi Internasional: IEA SHC Implementing Agreement Transfer pengetahuan ke negara berkembang Skema pendukung untuk negara berkembang

26. Peran Pemerintah Tetapkan target dan insentif Buat kebijakan yang stabil dan transparan Dukung RD&D dan skema pendanaan Atasi hambatan informasi dan split-incentive Fasilitasi kolaborasi internasional

27. Peran Industri Kembangkan teknologi yang terintegrasi dan terjangkau Buat sistem standar dan sertifikasi Berkolaborasi dengan industri HVAC konvensional Latih tenaga instalasi dan desain Ikuti program RD&D dan demonstrasi

28. Peran Peneliti dan Lembaga Kembangkan material dan teknologi baru Fokus pada penyimpanan panas dan efisiensi sistem Demonstrasikan teknologi di skala komersial Transfer pengetahuan dan berkolaborasi secara global Dukung pengembangan kebijakan berbasis sains

29. Kesimpulan SHC memiliki potensi besar untuk mengurangi emisi dan ketergantungan energi fosil. Diperlukan aksi kolektif dari pemerintah, industri, peneliti, dan masyarakat. Roadmap ini memberikan panduan jelas untuk mencapai target 2050. Perlu monitor dan update roadmap sesuai perkembangan teknologi dan kebijakan. Selesai .