Meningkatnya Tenaga Angin di Amerika Serikat: Kemajuan, Tantangan dan Prospek Masa Depan

Perkenalan:

Saat dunia bergulat dengan kebutuhan mendesak untuk beralih ke sumber energi bersih dan terbarukan, tenaga angin telah muncul sebagai pesaing utama dalam upaya menghasilkan listrik berkelanjutan. Dalam beberapa tahun terakhir, Amerika Serikat telah membuat langkah signifikan dalam memanfaatkan tenaga angin, menjadi pemimpin global dalam produksi energi angin. Artikel ini akan membahas pertumbuhan tenaga angin yang luar biasa di AS, dengan menelaah statusnya saat ini, perkembangan utama, tantangan, dan prospek masa depannya.

1. Kondisi Tenaga Angin di Amerika Serikat Saat Ini

Tenaga angin telah mengalami pertumbuhan pesat di Amerika Serikat selama dua dekade terakhir. Hingga Januari 2023, total kapasitas pembangkit tenaga angin yang terpasang di negara tersebut mencapai 141.300 megawatt (MW). Kapasitas ini hanya dilampaui oleh Tiongkok dan Uni Eropa, yang memposisikan AS sebagai pemimpin global dalam produksi energi angin.

Dampak pertumbuhan ini pada lanskap energi nasional sangat besar. Pada tahun 2023, tenaga angin menghasilkan listrik sebanyak 425,2 terawatt-jam, yang mencakup 10,18% dari total produksi listrik di Amerika Serikat. Sebagai perbandingan, turbin angin rata-rata menghasilkan listrik yang cukup hanya dalam waktu 46 menit untuk menyalakan rumah rata-rata di Amerika selama sebulan penuh.

Statistik utama:

- Total kapasitas terpasang: 141.300 MW (per Januari 2023)

- Pembangkitan listrik tahunan: 425,2 terawatt-jam (2023)

- Persentase produksi listrik AS: 10,18% (2023)

2. Perkembangan dan Tonggak Sejarah

Perjalanan tenaga angin di Amerika Serikat telah ditandai oleh tonggak-tonggak penting dan kemajuan teknologi yang pesat. Mari kita telusuri perkembangan utama yang telah membentuk industri ini:

• 1940-an: Penggunaan pertama turbin angin listrik multi-kota di Amerika Serikat mungkin terjadi di Pettibone, North Dakota, dengan sistem lima turbin yang menggunakan unit Wincharger komersial.
• 1980: Ladang angin pertama di dunia, yang terdiri dari dua puluh turbin angin berdaya 30 kW, dipasang di Crotched Mountain, New Hampshire.
• 1974-1980-an: Pemerintah AS bekerja sama dengan industri untuk memajukan teknologi turbin angin, mengembangkan turbin eksperimental yang memelopori banyak teknologi turbin multi-megawatt yang digunakan saat ini.
• 1980-an: California memperkenalkan potongan pajak untuk tenaga angin, yang mengarah pada penggunaan tenaga angin pertama yang besar untuk tenaga listrik. Ladang angin Altamont Pass menjadi simbol dari ledakan awal ini, menghasilkan setengah dari energi angin dunia pada tahun 1985.
• 2000-an hingga 2010-an: Pertumbuhan pesat dalam kapasitas terpasang, dengan tenaga angin melampaui tenaga hidroelektrik sebagai sumber energi terbarukan terbesar di AS pada tahun 2019.
• 2020: Pertumbuhan kapasitas tenaga angin terbesar dalam satu tahun, dengan instalasi baru sebanyak 16.913 MW.

3. Distribusi Geografis Tenaga Angin di Amerika Serikat

Pengembangan tenaga angin di AS tidak merata, dengan beberapa negara bagian muncul sebagai pemimpin yang jelas dalam memanfaatkan energi angin. Hingga September 2019, 19 negara bagian memiliki kapasitas terpasang lebih dari 1.000 MW. Lima negara bagian teratas dalam hal kapasitas terpasang pada tahun 2020 adalah:

1. Texas: 33.133 MW
2. Iowa: 11.660 MW
3. Oklahoma: 9.048 MW
4. Kansas: 7.016 MW
5. Illinois: 6.409 MW

Texas menonjol sebagai pemimpin yang tak terbantahkan dalam tenaga angin, dengan kapasitas terpasangnya yang mencapai sekitar 16,8% dari penggunaan listrik negara bagian tersebut pada akhir tahun 2019. Komitmen negara bagian terhadap energi angin dibuktikan lebih lanjut oleh fakta bahwa negara bagian tersebut memiliki lebih banyak kapasitas yang sedang dibangun daripada yang telah dipasang oleh negara bagian lainnya.

Meskipun Texas unggul dalam total kapasitas, negara bagian lain terkenal karena persentase produksi energinya yang berasal dari angin:

1. Iowa: Lebih dari 57% (per 2020)
2. Kansas: 43,3% (2020)
3. Oklahoma: 35,4% (2020)
4. Dakota Selatan: 32,9% (2020)
5. Dakota Utara: 30,8% (2020)

Iowa, khususnya, telah membuat kemajuan luar biasa, menjadi negara bagian pertama di negara ini yang menghasilkan 50% listriknya dari tenaga angin pada tahun 2020.

4. Kemajuan Teknologi dan Peningkatan Efisiensi

Pertumbuhan pesat tenaga angin di AS telah difasilitasi oleh kemajuan teknologi dan peningkatan efisiensi yang signifikan. Beberapa perkembangan utama meliputi:

• Turbin yang Lebih Tinggi dan Bilah yang Lebih Panjang: Pada tahun 2014, industri angin mampu menghasilkan lebih banyak daya dengan biaya yang lebih rendah dengan menggunakan turbin angin yang lebih tinggi dengan bilah yang lebih panjang. Inovasi ini memungkinkan turbin untuk menangkap angin yang lebih kencang di ketinggian yang lebih tinggi, sehingga membuka peluang baru di negara bagian seperti Indiana, Michigan, dan Ohio.
• Faktor Kapasitas yang Lebih Baik: Faktor kapasitas, yang mengukur rasio daya aktual yang dihasilkan terhadap kapasitas nominal turbin, telah terus ditingkatkan. Faktor kapasitas rata-rata keseluruhan untuk pembangkitan tenaga angin di AS meningkat dari 31,7% pada tahun 2008 menjadi 32,3% pada tahun 2013.
• Pengurangan Biaya: Peningkatan teknologi telah menghasilkan pengurangan biaya yang signifikan. Pada tahun 2014, harga tenaga angin telah turun menjadi sekitar 4 sen per kilowatt-jam dalam beberapa kasus, sehingga membuatnya kompetitif dengan bahan bakar fosil konvensional. Untuk kontrak listrik yang dibuat pada tahun 2014, harga rata-rata tenaga angin turun menjadi 2,5/kWh.
• Potensi Angin Lepas Pantai: Meskipun sebagian besar tenaga angin di AS saat ini dihasilkan di darat, minat terhadap ladang angin lepas pantai semakin meningkat. Negara ini diperkirakan memiliki kapasitas pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai sebesar 4.150 GW, yang menawarkan potensi besar untuk perluasan di masa mendatang.

5. Dampak Ekonomi dan Penciptaan Lapangan Kerja

Pertumbuhan industri tenaga angin telah memberikan dampak ekonomi yang signifikan terhadap Amerika Serikat, menciptakan lapangan kerja dan mendorong investasi dalam manufaktur dan infrastruktur.

• Ledakan Manufaktur: Sejak 2005, banyak pemimpin manufaktur turbin telah membuka fasilitas di AS. Hingga 2009, lebih dari 100 perusahaan memproduksi komponen untuk turbin angin, yang mempekerjakan ribuan pekerja di 40 negara bagian. Hal ini telah menyebabkan peralihan ke manufaktur dalam negeri, dengan 70 fasilitas baru atau yang diperluas diumumkan antara Januari 2007 dan 2009.
• Penciptaan Lapangan Kerja: Industri angin telah menciptakan lapangan kerja di berbagai sektor, termasuk manufaktur, konstruksi, operasi, dan pemeliharaan. Lapangan kerja ini tersebar dari Tenggara hingga Steel Belt, Great Plains, dan Pacific Northwest, yang menyediakan peluang ekonomi di berbagai wilayah negara.
• Investasi: Di negara bagian seperti Iowa, yang mengadopsi standar energi terbarukan pada tahun 1983, industri tenaga angin telah menghasilkan lebih dari $19 miliar dalam investasi.

6. Tantangan dan Keterbatasan

Meskipun pertumbuhan dan keberhasilannya pesat, industri tenaga angin di Amerika Serikat menghadapi beberapa tantangan dan keterbatasan:

• Intermittensi: Tenaga angin pada dasarnya bervariasi, tergantung pada kondisi cuaca. Hal ini terlihat pada tahun 2023 ketika produksi tenaga angin AS turun sebesar 2% meskipun ada peningkatan kapasitas, terutama karena angin yang lebih lemah dari biasanya di Midwest. Variabilitas ini menimbulkan tantangan bagi manajemen dan keandalan jaringan.
• Infrastruktur Transmisi: Kebutuhan akan infrastruktur transmisi yang lebih baik dan lebih luas merupakan tantangan yang signifikan. Di Texas, misalnya, kurangnya kapasitas transmisi memaksa turbin angin untuk dimatikan pada waktu-waktu tertentu, sehingga mengurangi pembangkitan tenaga angin hingga 17% pada tahun 2009. Negara bagian tersebut kemudian menyetujui perluasan jaringan listriknya senilai $4,93 miliar untuk mengatasi masalah ini.
• Ketidakpastian Kebijakan: Industri angin telah diuntungkan oleh berbagai insentif dan kebijakan, seperti Kredit Pajak Produksi (PTC). Namun, ketidakpastian seputar kelanjutan kebijakan ini dapat memengaruhi investasi dan pertumbuhan di sektor tersebut.
• Kekhawatiran Lingkungan dan Sosial: Meskipun tenaga angin merupakan sumber energi bersih, pembangunan ladang angin dapat menimbulkan kekhawatiran lingkungan dan sosial, termasuk dampak terhadap satwa liar (terutama burung dan kelelawar) dan penentangan dari masyarakat lokal karena dampak visual dan kebisingan.

7. Prospek dan Potensi Masa Depan

Ke depannya, masa depan tenaga angin di Amerika Serikat tampak menjanjikan, dengan potensi signifikan untuk pertumbuhan lebih lanjut:

• Potensi yang Belum Dimanfaatkan: Menurut Laboratorium Energi Terbarukan Nasional, wilayah Amerika Serikat yang berbatasan langsung memiliki potensi 10.459 GW tenaga angin darat. Kapasitas ini dapat menghasilkan 37 petawatt-jam (PW*h) per tahun, sembilan kali lebih besar dari total konsumsi listrik AS.
• Pengembangan Energi Angin Lepas Pantai: AS memiliki sumber daya energi angin lepas pantai yang sangat besar, dengan beberapa pakar memperkirakan bahwa seluruh Pantai Timur dapat ditenagai oleh ladang angin lepas pantai. Mengembangkan potensi ini dapat meningkatkan kapasitas tenaga angin secara signifikan dalam beberapa tahun mendatang.
• Inovasi Teknologi: Kemajuan berkelanjutan dalam teknologi turbin, ilmu material, dan integrasi jaringan kemungkinan akan lebih meningkatkan efisiensi dan efektivitas biaya tenaga angin.
• Dukungan Kebijakan: Kelanjutan dan potensi perluasan kebijakan pendukung dapat mendorong pertumbuhan lebih lanjut di sektor angin. Misalnya, laporan "20% Energi Angin pada tahun 2030" dari Departemen Energi AS memperkirakan tenaga angin akan memasok 20% dari seluruh tenaga listrik AS pada tahun 2030.

8. Analisis Perbandingan: Tenaga Angin vs. Sumber Energi Lainnya

Untuk sepenuhnya menghargai peran tenaga angin dalam lanskap energi AS, ada baiknya membandingkannya dengan sumber energi lain:

• Daya Saing Biaya: Menurut laporan biaya energi rata-rata (LCOE) Lazard tahun 2023, tenaga angin darat memiliki LCOE antara $24 dan $75 per megawatt-jam (MWh). Hal ini setara dengan tenaga surya fotovoltaik (PV) skala utilitas sebagai LCOE terendah tanpa subsidi, sehingga sangat kompetitif dengan pembangkit listrik konvensional.
• Laju Pertumbuhan: Tenaga angin telah menunjukkan pertumbuhan yang luar biasa dibandingkan dengan banyak sumber energi lainnya. Pada tahun 2019, tenaga angin melampaui tenaga hidroelektrik sebagai sumber energi terbarukan terbesar di AS.
• Dampak Lingkungan: Tenaga angin tidak menghasilkan emisi langsung selama operasi, memberikannya keuntungan signifikan dibandingkan sumber energi berbasis bahan bakar fosil dalam hal dampak lingkungan dan kontribusi terhadap mitigasi perubahan iklim.
• Pemanfaatan Lahan: Meskipun ladang angin membutuhkan lahan yang luas, ladang ini memiliki keuntungan karena memungkinkan berbagai pemanfaatan lahan. Misalnya, kegiatan pertanian sering kali dapat dilakukan di sekitar pangkalan turbin angin.

9. Studi Kasus: Kisah Sukses Energi Angin di AS

Untuk menggambarkan dampak dan potensi tenaga angin di Amerika Serikat, mari kita lihat beberapa kisah sukses:

Texas: Kepemimpinan Lone Star State dalam tenaga angin dicontohkan oleh proyek-proyek seperti Ladang Angin Los Vientos, yang menjadi ladang angin terkuat di Texas dengan total kapasitas terpasang sebesar 912 MW setelah selesai dibangun pada tahun 2016.

Iowa: Keberhasilan Iowa dalam bidang tenaga angin sangat luar biasa, dengan negara bagian tersebut menghasilkan lebih dari 57% listriknya dari angin pada Februari 2021. Pencapaian ini merupakan hasil dari komitmen jangka panjang, yang dimulai sejak penerapan standar energi terbarukan pada tahun 1983.

California: Sebagai rumah bagi beberapa ladang angin berskala besar pertama di AS, California terus menjadi pemain utama dalam energi angin. Alta Wind Energy Center di Kern County, dengan kapasitas 1.548 MW, merupakan ladang angin terbesar di Amerika Serikat.

10. Lanskap Kebijakan dan Insentif

Pertumbuhan tenaga angin di AS sangat dipengaruhi oleh berbagai kebijakan dan insentif:

• Kredit Pajak Produksi (PTC): Insentif federal ini telah menjadi pendorong utama pengembangan tenaga angin. Namun, insentif ini dijadwalkan akan dihapuskan, yang dapat memengaruhi pertumbuhan di masa mendatang.
• Standar Portofolio Terbarukan (RPS): Banyak negara bagian telah menerapkan kebijakan RPS yang mengharuskan persentase tertentu listrik berasal dari sumber terbarukan, sehingga mendorong permintaan tenaga angin.
• Kredit Pajak Investasi (ITC): Meskipun terutama dikaitkan dengan tenaga surya, kredit ini juga menguntungkan industri angin, khususnya proyek angin lepas pantai.
• Insentif Tingkat Negara Bagian: Banyak negara bagian menawarkan insentif tambahan, seperti pengecualian pajak atau potongan pajak, untuk mendorong pengembangan tenaga angin.

11. Konteks Internasional: Tenaga Angin AS di Panggung Global

Meskipun artikel ini berfokus pada Amerika Serikat, penting untuk mempertimbangkan posisi negara tersebut dalam lanskap tenaga angin global:

• Peringkat Global: AS menempati peringkat kedua secara global dalam hal kapasitas tenaga angin terpasang, hanya di belakang China.
• Inovasi dan Transfer Teknologi: Perusahaan dan lembaga penelitian AS memainkan peran penting dalam memajukan teknologi tenaga angin secara global.
• Pengaruh Pasar: Sebagai salah satu pasar tenaga angin terbesar, perkembangan di AS dapat memiliki dampak signifikan terhadap tren dan ekonomi tenaga angin global.

Kesimpulan:

Meningkatnya penggunaan tenaga angin di Amerika Serikat merupakan kisah sukses yang luar biasa dalam transisi negara tersebut menuju sumber energi terbarukan yang lebih bersih. Dari awal mulanya yang sederhana pada tahun 1940-an hingga statusnya saat ini sebagai penyumbang utama bauran listrik AS, tenaga angin telah menunjukkan potensinya untuk memainkan peran penting dalam masa depan energi negara tersebut.

Pertumbuhan industri ini didorong oleh kemajuan teknologi, kebijakan yang mendukung, dan meningkatnya daya saing biaya. Industri ini telah menciptakan lapangan kerja, memacu pembangunan ekonomi, dan secara signifikan mengurangi emisi karbon dari sektor kelistrikan.

Namun, tantangan tetap ada. Sifat tenaga angin yang tidak menentu, kebutuhan akan perbaikan infrastruktur jaringan, dan ketidakpastian kebijakan semuanya menghadirkan kendala yang harus diatasi. Meskipun ada tantangan ini, potensi pertumbuhan lebih lanjut sangat besar, terutama dengan prospek pengembangan tenaga angin lepas pantai.

Karena Amerika Serikat terus bergulat dengan kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim dan memastikan keamanan energi, tenaga angin kemungkinan akan memainkan peran yang semakin penting. Pertumbuhan dan perkembangannya yang berkelanjutan akan sangat penting dalam membentuk masa depan energi yang berkelanjutan bagi negara tersebut.

Kisah tenaga angin di Amerika Serikat masih jauh dari selesai. Seiring dengan kemajuan teknologi, biaya yang terus turun, dan kebutuhan akan energi bersih yang semakin mendesak, tenaga angin diperkirakan akan semakin kuat di tahun-tahun mendatang.

Artikel ini merupakan bagian dari Lestari KG Media, sebuah inisiatif untuk akselerasi Tujuan Pembangunan Berkelanjutan. Selengkapnya

A member of

Follow our mission at www.esgpositiveimpactconsortium.asia