Panasbumi untuk masa depan? pantaskah? [PART 3]

Meskipun energi panas bumi memiliki atribut positif yang cukup besar, beberapa kendala menghalangi penggunaan sumber daya ini secara lebih besar. Ini termasuk pembatasan penggunaan lahan, seperti perjuangan berkelanjutan untuk menyeimbangkan pembangunan dan pengelolaan satwa liar (misalnya, kekhawatiran sage grouse di Amerika Serikat bagian barat), tingginya biaya modal di muka dan risiko yang terkait dengan pengeboran sumur produksi, biaya bahan bakar fosil yang rendah saat ini (terutama gas alam), fokus jangka pendek investor untuk pengembangan modal, biaya jalur transmisi dari lokasi terpencil, ketersediaan air untuk proyek EGS, dan kebimbangan politik yang mengakibatkan kebijakan insentif datang dan pergi seperti kredit pajak dan program jaminan pinjaman serta mereka oknum yang terus merubah kondisi dan kualifikasi.

1. Resiko tinggi, biaya investasi awal yang besar, serta fokus jangka pendek investor.

Menemukan dan mengembangkan sumber daya panas bumi, terutama untuk produksi listrik, mahal dan mengandung risiko. Saat ini, total biaya untuk menempatkan pembangkit listrik tenaga panas bumi dalam produksi, termasuk eksplorasi awal dan pengeboran pengembangan, berkisar dari $ 3000 / kWe menjadi lebih dari $ 7000 / kWe. Kisaran biaya ini sensitif terhadap suhu sumber daya, kondisi geologi seperti kedalaman sumber daya dan laju aliran fluida panas bumi, keberhasilan atau kesulitan pengeboran, dan infrastruktur yang ada seperti kedekatan dengan jalur transmisi yang ada.(Glassley, 2015).  Sebagai contoh, instalasi pembngkit listrik biner 30-MWe yang memanfaatkan sumber daya panasbumi dengan suhu sedang 165 ° hingga 175 ° C akan menelan biaya sekitar $ 120 juta dan dapat memakan waktu 5 hingga 7 tahun untuk merealisasikannya dari eksplorasi awal hingga awal produksi. Pengembalian investasi untuk perusahaan semacam itu adalah juga sekitar 5 sampai 7 tahun. Sebagai perbandingan, Administrasi Informasi Energi A.S. (EIA, 2013) melaporkan bahwa pembangkit listrik tenaga gas alam siklus gabungan atau turbin pembakaran konvensional menghabiskan biaya kurang dari $ 1000 / kWe untuk membangunnya atau sekitar sepertiga dari biaya per kWe untuk membangun pembangkit listrik tenaga panas bumi biner ukuran sedang. Meskipun pembangkit listrik berbahan bakar gas alam 300 MWe akan menelan biaya sekitar $ 300 juta atau sekitar tiga kali lipat biaya pembangkit listrik tenaga panas bumi biner 30 MWe, namun pembangkit listrik tenaga gas alam akan menghasilkan tenaga sepuluh kali lipat dan akan memakan waktu sekitar sepertiga waktu untuk membuahkan hasil, dan lokasinya tidak bergantung pada faktor geologi. Pembangkit listrik berbahan bakar gas alam yang besar, dengan memanfaatkan skala ekonomi, dapat menjual listriknya dengan harga yang sangat sederhana, berpotensi menurunkan harga listrik yang dijual oleh pembangkit listrik tenaga panas bumi yang lebih kecil. Meskipun demikian, pembangkit listrik tenaga panas bumi biner yang lebih kecil dapat tetap kompetitif terutama karena faktor kapasitasnya yang tinggi sekitar 90%, dibandingkan dengan sekitar 50% untuk pembangkit listrik tenaga gas alam, dan kekebalannya terhadap volatilitas harga gas alam. Juga, tentu saja, ada manfaat lingkungan dari nol emisi gas rumah kaca untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi biner. Pembangkit listrik berbahan bakar gas alam tahun 1749 di Amerika Serikat menghasilkan 500 juta metrik ton CO2 pada tahun 2014, menghasilkan rata-rata sekitar 300.000 ton emisi CO2 per pembangkit listrik per tahun, menurut data yang dikumpulkan oleh Administrasi Informasi Energi A.S.(EIA, 2015, 2016b). jika Amerika Serikat akan mengadopsi pajak karbon pada, katakanlah, nilai sekitar $ 40 per ton CO2 yang diemisikan (yang merupakan rata-rata untuk delapan negara yang telah mengadopsi pajak karbon, menurut Bank Dunia), itu akan menambah sekitar $ 20 miliar dolar untuk biaya produksi sekitar 400 GWe dari gas alam atau sekitar $ 50 per kWe dari biaya tambahan.

Tidak seperti membangun pembangkit listrik berbahan bakar gas, di mana daya yang dihasilkan pada dasarnya dijamin, pengembangan energi panas bumi memiliki risiko yang jauh lebih besar karena kondisi geologi sangat bervariasi dan teknik yang mahal, khususnya pengeboran, diperlukan untuk membantu menemukan dan mengevaluasi sumber daya. Pengeboran sumur produksi dan injeksi saat ini berharga dari sekitar $ 3 juta hingga lebih dari $ 8 juta per sumur tergantung pada kondisi geologi dan kedalaman sumber daya prospektif. Memang, sekitar sepertiga dari biaya dalam mengembangkan fasilitas tenaga panas bumi adalah dalam eksplorasi dan menentukan sumber daya melalui pengeboran, suatu proses yang dapat menghabiskan biaya beberapa puluh juta dolar dengan hasil potensial bahwa sumber daya tidak memadai untuk menjamin pengembangan lebih lanjut. Risiko potensial lainnya adalah pelacakan cepat proyek untuk menerima kredit pajak federal atau jaminan pinjaman pemerintah daerah. Akibatnya, jalan pintas dilakukan untuk memenuhi tenggat waktu insentif dan sumber daya dapat dikarakterisasi secara tidak akurat atau dikembangkan secara tidak tepat. Misalnya, menempatkan sumur injeksi terlalu dekat dengan sumur produksi dapat menyebabkan terobosan termal dan mengurangi kemampuan pembangkit listrik dalam beberapa bulan atau tahun sejak awal produksi listrik. Ketika ini terjadi, investor menjadi sangat gelisah dan kemudian mendukung proyek panas bumi lain yang lebih menjanjikan.

Seperti disebutkan di atas, mungkin diperlukan dua sampai tiga kali lebih lama (5 sampai 7 tahun) untuk menempatkan file pembangkit listrik tenaga panas bumi online, dimulai dengan eksplorasi awal, relatif terhadap pembangkit listrik berbahan bakar gas. Jumlah waktu yang sebanding untuk melunasi hutang kemudian dibutuhkan sebelum keuntungan direalisasikan. Banyak investor keuangan saat ini, bahkan sebagian besar perekonomian kita, berfokus pada pengembalian investasi jangka pendek daripada jangka panjang. Selain itu, dengan Resesi Hebat di awal abad ini yang masih terbayang dalam benak investor, pemodal ventura saat ini sangat menghindari risiko, yang merupakan masalah bagi industri yang mengandung risiko meskipun imbalan besar dapat ditemukan dalam jangka panjang. —Baik secara finansial dan klimatologis. Ke depan, seiring dengan peningkatan teknik dan keahlian eksplorasi dalam penemuan sistem panas bumi konvensional (konveksi alami) yang bersifat tidak terlihat dan berpotensi menghadirkan sistem panas bumi yang direkayasa secara online, maka risiko dan kerangka waktu untuk pengembangan panas bumi akan menurun. Ini harus dapat menarik tambahan investasi keuangan swasta dan publik.

2. Ketersediaan Air

Meskipun banyak yang memuji tentang bagaimana pengembangan EGS dapat sangat memperluas pengembangan tenaga panas bumi, pertanyaan utamanya adalah ketersediaan air untuk mendukung proyek-proyek ini. Sebagian besar potensi EGS berasal dari Amerika Serikat bagian barat yang semi kering, di mana batuan panas di kedalaman dapat ditemukan di wilayah yang relatif luas, tetapi air permukaan atau air tanah dangkal yang akan diinjeksikan dan dipanaskan dapat terbatas. Sebagai contoh permintaan air, menara pendingin untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi Lembah Dixie di Nevada tengah menguapkan sekitar 1600 galon air per menit (D. Benoit, pers. Comm., 2015); jumlah air yang sebanding kemudian harus dibuat di fasilitas listrik EGS berpendingin full dengan air. Selain itu, di Lembah Dixie, pembangkit listrik dual-flash membutuhkan lebih dari 500 kg / detik (~ 10.000 gpm) fluida pada 250 ° C untuk menghasilkan sekitar 55 MWe. Tes pelacak menunjukkan waktu kembali mulai dari 30 hari hingga 150 hari (Benoit dan Stock, 2015). Jika kita mengasumsikan rata-rata sederhana 90 hari, maka volume air di waduk produksi di Lembah Dixie akan menjadi sekitar 10.000

gal / menit × 60 menit / jam × 24 jam / hari × 90 hari, atau 1,3 miliar galon air (5 juta m3 atau 4000 acre-ft).

Untuk membuat sistem EGS yang ukurannya sebanding dengan Lembah Dixie, sekitar 4000 acre-ft air harus disuntikkan untuk membuat sebuah massa kritis fluida yang akan dipanaskan dan diproduksi. Beberapa kebutuhan air dapat dikurangi dengan menggunakan pembangkit listrik tenaga panas bumi biner berpendingin udara, tetapi pembangkit listrik ini biasanya menghasilkan daya yang lebih sedikit daripada pembangkit listrik tenaga panasbumi flash berpendingin air, yang dapat berdampak pada kelangsungan ekonomi karena biaya tambahan untuk mengembangkan fasilitas pembangkit.

3.  keinginan politik dan peraturan pemerintah

Amerika Serikat, tidak seperti banyak negara maju lainnya, tidak memiliki kebijakan energi nasional yang terpadu, khususnya kebijakan yang membantu mengurangi penggunaan bahan bakar berbasis karbon. Dukungan harga, insentif pajak, dan program jaminan pinjaman datang dan pergi, membuat perencanaan jangka panjang untuk pengembangan sumber daya panas bumi menjadi rumit. Pengaruh program pemerintah baik federal maupun negara bagian terhadap pertumbuhan keluaran tenaga panas bumi diilustrasikan pada gambar berikut ini.

Pertumbuhan besar dari kurang dari 400 MWe menjadi 2750 MWe dari 1980 hingga 1993 sebagian besar didorong oleh Undang-Undang Kebijakan Pengaturan Utilitas Umum (PURPA) tahun 1978, sebagai bagian dari Undang-Undang Energi Nasional yang dicetuskan oleh krisis energi 1973. Fokus dari tindakan tersebut adalah untuk mempromosikan konservasi energi dan pengembangan sumber energi dalam negeri, terutama energi terbarukan, dengan tujuan untuk mengurangi permintaan energi dan meningkatkan pasokan energi dalam negeri. Juga, Program Hibah dan Pinjaman Panas Bumi California (atau Akun Pengembangan Sumber Daya Panas Bumi [GRDA]) dimulai pada tahun 1980 dan memberikan bantuan keuangan yang signifikan untuk perluasan daya yang dihasilkan dari The Geyser selama tahun 1980-an. Juga selama awal 1980-an, California Public Utilities Commission mengembangkan Penawaran Standar # 4 (pada dasarnya adalah tarif feed-in), yang mensyaratkan perusahaan pengguna energi utama untuk membeli daya dari pihak ketiga yang memenuhi syarat yang menawarkan energi terbarukan. Perusahaan pengguna energi membeli energi terbarukan dengan harga yang meningkat selama 10 tahun pertama operasi, sebelum mengembalikan biaya jangka pendek yang tidak diinginkan (biaya grosir tenaga bahan bakar konvensional atau fosil) untuk sisa jangka waktu kontrak. Hal ini memungkinkan pengembang energi panas bumi untuk lebih mudah mendapatkan pembiayaan dan menjual listrik dengan harga yang menarik (di atas harga untuk gas alam dan batu bara). Baru-baru ini, penerapan standar portofolio terbarukan oleh negara bagian dan investasi pemerintah federal dalam kredit pajak produksi dan program penjaminan pinjaman sebagai bagian dari Undang-Undang Investasi Ulang Amerika tahun 2009 menghasilkan pembangunan 38 pembangkit listrik tenaga panas bumi baru sejak tahun 2005. Output daya meningkat dari lebih sedikit dari 3000 MWe pada tahun 2006 menjadi sedikit di atas 3500 MWe pada akhir tahun 2015, atau sekitar 20% peningkatan dalam sepuluh tahun. Namun, sejak 2013, pertumbuhan tenaga panas bumi dalam negeri sebagian besar terhenti. Hal ini sebagian disebabkan bukan hanya oleh pertumbuhan yang terbatas dalam permintaan akan energi baru tetapi juga ketidakpastian legislatif tentang kredit pajak produksi dan investasi, serta aturan yang lebih ketat dari program penjaminan pinjaman yang didukung oleh pemerintah federal. Hal ini mengakibatkan pengurangan proyek panas bumi di banyak negara bagian. Misalnya, di Nevada yang prospektif secara geotermal, jumlah proyek eksplorasi dan pengembangan panas bumi dikurangi dari 45 pada tahun 2014 menjadi 23 pada tahun 2015, dan penurunan signifikan serupa pada proyek juga terjadi di California (dapat dilihat pada gambar berikut ini).

Namun, menurut laporan dari Asosiasi Energi Panas Bumi (Matek, 2015), sekitar 500 MWe dari proyek pembangkit listrik tenaga panas bumi yang dikonfirmasi bertahan dalam mencari perjanjian jual beli listrik (PPA) dengan berbagai perusahaan utilitas. Beberapa penundaan berasal dari perusahaan utilitas yang mencari sumber daya terbarukan yang paling murah untuk memenuhi standar portofolio terbarukan mereka, biasanya tenaga surya dan angin, yang saat ini menikmati insentif pajak atau dukungan harga yang tidak tersedia untuk panas bumi. Tentu saja, hal ini menyebabkan proporsi energi tidak kontinyu (intermitten) yang lebih tinggi, itulah sebabnya operator sistem independen seperti CAISO sekarang menginginkan panas bumi menjadi sumber daya yang fleksibel. Hal ini dapat dilakukan, tetapi dengan biaya retrofit pembangkit listrik tenaga panas bumi, sehingga membuat tenaga panas bumi lebih mahal daripada yang ingin dibayar oleh utilitas saat ini sehingga menjadi teka-teki.

Peluang pertumbuhan panas bumi baru mungkin ada di depan, didorong lagi oleh tindakan pemerintah. Misalnya, dalam pidatonya di State of the State 2015, Gubernur Jerry Brown dari California mengumumkan rencananya untuk meningkatkan target RPS California menjadi 50% pada tahun 2030. Dia juga menandatangani undang-undang A.B. 2363, yang sebagian menetapkan bahwa California Public Utilities Commission akan mengembangkan biaya integrasi dari berbagai teknologi tenaga terbarukan, termasuk kemungkinan biaya tambahan pada tenaga surya dan angin, karena pengiriman yang tidak kontinyu ke jaringan listrik. Jika demikian, ini akan membuat harga tenaga panas bumi lebih kompetitif. Selain itu, di tingkat federal, anggaran Kantor Teknologi Panas Bumi (GTO) Departemen Energi terus meningkat selama beberapa tahun terakhir, mencapai $ 55 juta untuk 2014-2015. Untuk tahun fiskal 2015-2016, GTO meminta kenaikan 75% menjadi $ 96 juta untuk membantu mendanai penelitian dan pengembangan di EGS, termasuk Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy (FORGE) yang baru dikembangkan dan analisis fairway play hidrotermal. Uang dari program-program ini akan didistribusikan ke organisasi penelitian dan industri untuk memajukan pengembangan sumber daya panas bumi. Tanda tanya terakhir yang dapat berdampak pada pengembangan panas bumi di masa depan, terutama di Great Basin Nevada, Oregon timur, dan bagian barat Utah, adalah peraturan yang baru diadopsi untuk melindungi belibis bijak yang lebih besar di lahan yang dikelola pemerintah federal. Dampak regulasi baru ini masih dipelajari. Indikasi saat ini adalah bahwa peraturan baru kemungkinan besar akan memperpanjang waktu perizinan dan waktu dari eksplorasi hingga meletakkan jaringan listrik di suatu lokasi jika dianggap layak. Ini mungkin akan semakin menekankan fokus jangka pendek dari banyak investor.

Pertumbuhan panas bumi selanjutnya bergantung pada banyak faktor. Adakah kemauan nasional untuk mengembangkan energi panas bumi yang setara dengan bentuk lain dari sumber energi alternatif non penghasil karbon, termasuk angin dan matahari? Ataukah status quo dari gas alam yang saat ini tidak mahal dan kekuatan pasar menjadi pendorong utama kebijakan energi? Akankah pemerintah federal dan negara bagian mendorong pertumbuhan lebih lanjut dari industri panas bumi, seperti memberikan kredit pajak investasi dan produksi dan program jaminan pinjaman untuk mengurangi dan mendorong ketersediaan modal? Legislator dan publik perlu lebih mengetahui tentang manfaat energi panas bumi. Berbagai hal dibahas termasuk yang berikut ini :

a. Penerapan di berbagai tingkatan suhu mencakup sumber daya suhu tinggi yang digunakan untuk pembangkit listrik, penerapan penggunaan langsung suhu sedang untuk ruang dan pemanas air, dan pertukaran suhu rendah atau pompa panas bumi yang digunakan untuk pemanasan dan pendinginan gedung.

b. Panas bumi memiliki jejak karbon kecil untuk energi yang dihasilkan, atau disimpan dalam kasus pompa panas bumi.

c. Geothermal adalah sumber daya berasal dari internal bumi yang dapat dirancang untuk memberikan daya yang fleksibel (sepanjang waktu) untuk membantu mengimbangi suplai tenaga surya dan angin yang terputus-putus (musiman)

Pada akhirnya, pengembangan tenaga panas bumi mengandung risiko yang kurang dalam teknologi energi terbarukan lainnya karena kondisi geologi variabel di mana sistem panas bumi terjadi. Risiko ini, bagaimanapun, dapat dikurangi dengan perbaikan berkelanjutan dalam teknik eksplorasi dan penilaian, pemahaman yang lebih baik tentang proses geologi dalam sistem hidrotermal aktif, teknik pengukuran dan pencitraan geokimia dan geofisika yang lebih akurat, dan teknologi pengeboran yang unggul. Juga. insentif yang ditawarkan oleh badan pemerintah negara bagian dan federal dapat membantu mengurangi risiko dan mendorong investasi modal swasta. Teknologi yang muncul di bidang pemanfaatan sistem panas bumi superkritis; akuifer sedimen yang dalam dan panas (hot rock sedminetary aquifer); dan sistem panas bumi yang ditingkatkan (EGS) berpotensi untuk mengurangi risiko dan biaya, memperluas penerapan geografis dari pengembangan sumber daya panas bumi, dan secara signifikan meningkatkan kontribusi produksi energi panas bumi. Ketika bagian panas bumi dan sektor energi terbarukan lainnya meningkat, jejak karbon kita akan berkurang dan lingkungan kita akan mendapat manfaat.