6. 130913.RenewableEnergy2013 Final(GABatch11)

GREENSHIP Associate Training

AGENDA

PENDAHULUAN

GREEN BUILDING

RENEWABLE ENERGY

BUILDING INTEGRATED PV

PENUTUP

Taipei 101, the tallest and largest

green building of LEED Platinum

certification in the world since

2011.

PENDAHULUAN

Energi mempunyai peran penting dalam mendukungpembangunan ekonomi nasional.

Konsumsi energi nasional terus meningkat (7%/th) akibatpertumbuhan ekonomi dan penduduk

Bangunan berkontribusi besar (30%) dalam penggunaanenergi nasional.

Isu energi: intensitas konsumsi energi tinggi (boros), persediaan energi fosil menurun, dan dampak lingkungan.

Potensi sumber energi terbarukan belum dimanfaatkan secara optimal.

Green Building menjadi salah satu alternatif atau solusi pengendalian penggunaan energi pada bangunan gedung

3Green Building Council Indonesia

Pertumbuhan konsumsi energi rata-rata 7% pertahun, belum

diimbangi dengan suplai energi yang cukup;

Harga energi semakin mahal dan subsidi energi semakin

besar

Penggunaan energi masih boros

Ketergantungan terhadap Energi Fosil masih tinggi,

cadangannya semakin terbatas;

Akses masyarakat terhadap energi (modern) masih terbatas:

Rasio elektrifikasi tahun 2010 sebesar 67,15% (32,85%

rumah tangga belum berlistrik);

Pengembangan infrastruktur energi (daerah

perdesaan/terpencil dan pulau-pulau terluar pada

umumnya belum mendapatkan akses energi);

Pemanfaatan energi terbarukan masih sangat kecil;

Pemerintah menetapkan Perpres No. 5/2006 tentang

Kebijakan Energi Nasional, bahwa target EBT 17% pada

2025.

Kondisi Energi Nasional Saat Ini

National Energy Mix 2010

1.066 millon BOE

Energy Elasticity = 1,60

Non Fossil Energy Share < 5%

Oil46.93%

Gas21.9%

Coal26.38%

Geothermal1.5%

Hydro3.29%

3Green Building Council Indonesia

KONSEP GREEN BUILDING

Green building adalah konsumsi energi lebih efisien, memproduksi limbah dan polutan yang lebih sedikit, dan mengurangi dampak lingkungan;

GB measures incl. daylight strategies untuk mengurangi biaya panas dan pencahayaan, natural ventilation untuk mengurangi pemanasan dan pendingin, memanfaatkan air hujan; landscaping and plant to mitigate impacts from wind & sun, dll.

Implementasi: meminimalkan penggunaan sumber daya (air, energi,material); pemanfaatan sumber Renewable Energy(solar, wind, dll); meminimalkan dampak lingkungan;.

GB berkontribusi menahan laju pemanasan global dengan membenahi iklim mikro.

RENEWABLE ENERGY

Pemanfaatan RE global sekitar 19% dari konsumsi energi final,dgn kontriburi biomass (13%) danhydro (3.2%).

Indonesia memiliki potensi RE yang besar dan bervariasi, tetapibelum dimanfaatkan optimal.

625.3.2011 Green Building Council Indonesia

Renewable energy adalah energi yg dibangkitkan dari sumberdaya alam (e.g. surya, angin) dan dapat diperbaharui (tidak habis secara alami).Onsite generation of renewable energy through solar power, wind power, hydro power, or biomass can significantly reduce the environmental impact of the building.

Potensi Renewable Energy di Indonesia

Green Building Council Indonesia 7

Renewable vs Fossil Energy

25.3.2011 Green Building Council Indonesia 8

RENEWABLE ENERGY FOSSIL ENERGY

Contoh angin, surya, biomas. dll Batubara, minyak, gas

Sumber Lingkungan lokal alam Stok terkonsentrasi

Umur suplai Tak terhingga terhingga

Biaya sumber gratis semakin mahal > $0.1/kWh

Harga alat Mahal, $2000/ kW Sedang, $500/kW

Vasiasi &

kontrol

Berfluktuasi, dikontrol oleh

perubahan beban

Konstan, dikontrol oleh

penyetelan sumber

Polusi &

lingkungan

Ramah lingkungan polusi

SOLAR ENERGY Energi yang didapat dengan mengubah energi surya melalui

peralatan tertentu menjadi energi dalam bentuk lain.

Potensi 50 milyar kWh/detik (5,000 x konsumsi global).

Kebutuhan energi global 3 juta kWh/detik (0.006% x potensi)

PV seluas 700 x 700 km2 dapat memenuhi kebutuhan energi global.

Penerapan:

1. Pencahayaan bertenaga surya

2. Pemanas bertenaga surya, memanaskan air, memanaskan dan mendinginkan ruangan,

3. Desalinisasi dan desinfektisasi

4. Memasak,dengan menggunakan kompor tenaga surya

Green Building Council Indonesia 9

Radiation reflected by

Awan

Radiasi yang

diserap oleh atmosfir

Radiasi

Langsung

Awan

1000 W/m2

Radiasi

Diffuse

Radiasi Surya

yang mencapai

athmosfir

1350 W/m2

Radiasi rata-rata per hari: 250 W/m2

SOLAR RADIATION

25.3.2011 10Green Building Council Indonesia

WORLDWIDE SOLAR INSOLATION


Solar energy usage

Sel Surya Turbin

Energi SuryaBiomasa Energi AirEnergi Angin

Panas Listrik Mekanik

12

SOLAR ENERGY CONVERSIONS


Passive Solar Design, Heating, Cooling

Refers to the use of the sun's energy for the heating and cooling of living spaces.

Passive solar cooling can reduce or even eliminate the need for air conditioning in homes.

At its simplest, passive cooling includes overhangs for south-facing windows, few windows on the west, shade trees, thermal mass and cross ventilation.

Gedung Sate dibangun pada 27 Juli

1920 oleh J. Gerber, seorang arsitek

Belanda

Active solar To convert solar energy into another more useful form of

energy, conversion to heat or electrical energy.

Inside a building this energy would be used for heating, cooling, or off-setting other energy use or costs.

Active solar uses electrical or mechanical equipment for this conversion.

Solar PV

Dibawah penyinaran matahari, silikon (Si) akan melepaskanlistrik, disebut efek fotolistrik.

Merupakan proses dasar fotovoltaik merubah photon menjadi listrik.

Photon mempunyai energi yang besarnya tergantung padapanjang gelombang.

Elektron melepaskan diri dari ikatan normal semikonduktor, dan menjadi arus listrik yang mengalir dalam rangkaian listrik yang ada.

Solar Cell Type

1. Mono-kristal (single-crystal silicon).

2. Poli-kristal (polycrystalline silicon).

3. EPG (Edge Defined Film Growth Ribbon)

4. Thin film (amorphous silicon, CdTe, and CIGS)

Standard PV modules

See-thru


Photovoltaics System

PV converts sunlight into dc current electricity directly.

There are two basic types of PV systems: grid-connected (on-grid) and remote-storage (off-grid).

On-grid system is called BIPV, to be discuss it further

25.3.2011 “Green Building Council Indonesia” Hal- 17

WIND ENERGYKonversi energi kinetik angin menjadi

mekanik/listrik menggunakan turbin

angin;

Potensi angin di Indonesia rendah (4-5

m/s).

Pemanfaatan: penggilingan gabah,

pompa air (mekanik), PLTB (listrik)

PLTB terpasang di Indonesia 0.5 MW,

dengan turbin angin < 100 kW.

Kendala: kecepatan angin yang rendah,

sebagian komponen masih produk

import, dll


WTC- Bahrain, 3x225 kW (2008)

10-15% of the building energy needs

Proses dan Pola Sirkulasi Angin

25.3.2011 Green Building Council Indonesia 19

Penyebab timbulnya angin adalah

matahari. Bumi menerima radiasi sinar

matahari secara tidak merata.

Gerakan rotasi akan mengakibatkan

timbulnya tiga sel sirkulasi pada setiap

belahan bumi.

Wind Power Technology

DAF-Indal Darrieus turbine on a school in

eastern Canada circa 1980.

Typical of rooftop turbines, the rotor is tied down

on this non-operating turbine in Holzhausen,

Rheinland-Pfalz, 2005.

Vertical

vs

Horizontal

Axis

HYDRO POWER

Energi yang dihasilkan dari air yang bergerak, perbedaan temperatur air atau salinitas.1) PLTA, diperuntukan bagi bendungan (dams)

untuk skala besar.

2) Mikro-hydro , PLTA yang menghasilkan daya sd 100 kW

3) Piko-hidro , konversi energi kinetik sungai /laut tanpa menggunakan dam.

4) Energi air laut , memproduksi energi dari samudra dan lautan (Arus laut, OTEC, Wave, Tidal/pasang-surut)

Mikro-hidro dan piko-hidro layak dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik didaerah pedesaan terpencil, pulau kecil dengan aliran sungai yang sempit.

Hal- 21Green Building Council Indonesia

Panas Bumi (Geothermal)

25.3.2011 “Green Building Council Indonesia” Hal- 22

Geothermal power plants :1. Dry steam plants,

2. Flash steam plants,

3. Binary-cycle plants,

Daya yang diperoleh dari air/uap air di dalam reservoir di dalam bumi.

Indonesia memiliki potensi panas bumi terbesar didunia, 28,1 GW, terpasang 1,19 GWe (2009).

• Pemanfaatan: pemanas/ pendingin ruang (langsung); pembangkit tanaga listrik (tidak langsung )

Hydrogen Fuel cells

Hidrogen adalah universal fuel, bersih, tersedia dlm jumlah tak terbatas di alam;

• Fuel cell mengubah hidrogen (H2) menjadi listrik melalui proses elektro-kimia, tanpa pembakaran.

• Fuel cell menggunakan H2 sebagai bahan bakar dan O2 (biasanya udara) sebagai oksidan dalam reksi kimia.

• Produk samping fuelcell: water dan panas


BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC (BIPV) PV sebagai komponen bangunan

/bahan(integrated or retrofitted)Estetika dan harmoni dengan

bangunan

Mozart Tower, Paris:

BIPV, Area 360 m2, 30 kWpStasiun Kereta Api, Berlin-Mitte, Germany:

BIPV, >800 kWp

What is BIPV? PV integrated into in any building envelope, e.g. the roof

(flat, sloped, shed, etc.), facade, shading lamellas, canopy, etc.

For existing buildings, PV can be retrofitted.

PV serves to generate clean electricity for the building

PV serves as building material (integrated)

PV has aesthetic values when integrated harmoniously with the rest of the building

PV reduces peak demand which is very costly

Why BIPV?

No use of land

Use of synergies in the building

Closest to point of consumption

Substitutes the building

element or protects against

weather

No limitations (MWp), cheaper

Energy to be transported to

point of consumption

Higher risk against theft or

vandalism

Matching the System

Grid-connected inverter –3 phase

Minimizing Performance Losses (1)

To be considered in the design

•Air gap for cooling effect

No loss approx. –5% approx. –10%

Minimizing Performance Losses (2)

Shading influence due to other buildings Or roof obstacles

Shading influence due to tree Or windows

To be considered in the design

•Shading/location of the building

Source: Daniel Ruoss

Cost of a PV System… is an investment!

PENUTUPRenewable energy (RE) menawarkan solusi alternatif dalam penyediaan energi yang berkelanjutan dan bersih pada bangunan.

Indonesia memiliki potensi RE (surya, hydro, biomasa, dll)) yang melimpah dan bervariasi.

BIPV memanfaatkan PV sebagai pengganti komponen bangunan, pembangkit listrik, dan estetika pada bangunan.

Kendala utama dalam implementasi BIPV, a.l:biaya investasi yang tinggi, belum adanya kebijakan pemerintah (mis. feed-in-tariff), dll .

Documents

6. 130913.RenewableEnergy2013 Final(GABatch11)