Pompa Panas Industri Korea Selatan Berkembang Melampaui Cakupan Standar Pengujiannya

Usulan 600 RT berhadapan dengan pasar yang sudah menggunakan mesin 1.000 RT

Standar nasional yang diusulkan Korea Selatan untuk pompa panas sumber air akan mencakup peralatan dengan kapasitas pemanasan dan pendinginan terukur hingga 2.110 kilowatt, setara sekitar 600 ton refrigerasi (RT). Namun, Korea World Trade Center telah memasang sistem kelas 1.000 RT yang disebut sebagai pompa panas sumber air pertama di negara itu dengan kapasitas sebesar itu. Peralatan berkapasitas 1.000 RT atau lebih juga mulai digunakan di industri, termasuk manufaktur kertas.

Usulan Badan Teknologi dan Standar Korea itu akan memperluas cakupan yang ada, yakni sekitar 150 RT, hingga empat kali lipat. Meski demikian, batasnya masih jauh di bawah kapasitas mesin yang kini dipasang. Unit 1.000 RT sekitar 67% lebih besar daripada batas 600 RT yang diusulkan, sehingga terdapat kesenjangan cukup besar antara cakupan standar dan keputusan pembelian di lapangan.

Ketidaksesuaian ini penting ketika pemerintah mendorong penggunaan pompa panas untuk menghasilkan panas industri yang lebih bersih dan memasok gedung-gedung besar melalui inisiatif transisi hijau K-GX. Sebelum memutuskan pembelian peralatan, infrastruktur listrik, dan pekerjaan konstruksi, pembeli membutuhkan data efisiensi serta konsumsi listrik yang dapat dibandingkan. Tanpa kerangka pengujian bersama untuk mesin-mesin yang lebih besar, keputusan tersebut akan lebih sulit diverifikasi.

Masalah ini memiliki riwayat yang terdokumentasi. Program penelitian yang diluncurkan pada Oktober 2020 bertujuan mengembangkan pompa panas sumber air 500 RT, sekaligus menyusun standar teknis dan sistem sertifikasi. Laporan mengenai program itu pada September 2022 menyebut ketiadaan kriteria pengujian kinerja di atas 530 kilowatt, setara sekitar 150 RT, sebagai hambatan penggunaan peralatan besar bersertifikat.

Usulan terbaru akan memperluas batas tersebut secara signifikan. Persoalan utamanya adalah apakah batas 600 RT dapat melayani pasar yang sudah melampaui skala sasaran penelitian sebelumnya.

Makna sebenarnya dari angka kapasitas

Ton refrigerasi mengukur kapasitas termal, bukan berat peralatan. Angka dalam standar yang diusulkan, yakni 2.110 kilowatt dan sekitar 600 RT, menunjukkan banyaknya panas yang dapat dipasok atau dibuang oleh mesin. Angka itu tidak berarti mesin tersebut mengonsumsi listrik sebesar 2.110 kilowatt.

Pembedaan ini sangat penting bagi pembeli di sektor industri. Pompa panas menggunakan listrik untuk memindahkan panas, bukan menghasilkan seluruh panas yang berguna secara langsung melalui hambatan listrik. Kebutuhan listriknya bergantung pada efisiensi dan kondisi pengoperasian, termasuk suhu air sumber serta suhu yang dibutuhkan gedung atau proses industri.

Karena itu, dua mesin dengan kapasitas termal terukur yang sama dapat memiliki kebutuhan listrik berbeda. Perbandingan yang adil membutuhkan kondisi pengujian yang setara dan definisi yang jelas mengenai peralatan apa saja yang termasuk dalam pengukuran. Angka kapasitas saja tidak cukup untuk menentukan pasokan listrik yang dibutuhkan sebuah lokasi.

Standar yang diusulkan mencakup sistem yang mempertukarkan panas antara sumber air dan sirkuit air yang melayani gedung atau proses. Standar itu sendiri tidak menyelesaikan kesenjangan standar terpisah yang diidentifikasi untuk pompa panas sumber udara industri berukuran besar. Mesin tersebut mengambil panas dari udara dan memerlukan pengujian yang sesuai dengan kondisi pengoperasiannya sendiri.

Bagaimana kesenjangan sertifikasi terbentuk

Pada 2022, pompa panas sumber air belum memiliki kriteria sertifikasi khusus. Sebagai gantinya, kriteria pemasangan menggunakan standar yang dikembangkan untuk pompa panas sumber tanah, yang mempertukarkan panas dengan tanah. Standar terkait adalah KS B 8292, KS B 8293, dan KS B 8294.

Cakupan tiap standar berbeda menurut jenis peralatannya. KS B 8292 mencakup sistem yang memindahkan panas antarsirkuit air hingga 530 kilowatt. KS B 8293 mencakup sistem yang memindahkan panas antara air dan udara hingga 175 kilowatt, sedangkan KS B 8294 mencakup sistem air dan udara dengan beberapa unit hingga batas yang sama, yaitu 175 kilowatt.

Perbedaan tersebut menunjukkan bahwa angka sekitar 150 RT tidak bisa begitu saja dianggap sebagai batas untuk semua kategori pompa panas. Sekitar 150 RT merupakan batas yang relevan bagi peralatan sirkuit air dalam program penelitian pompa panas sumber air berkapasitas besar. Kategori lainnya memiliki batas yang lebih rendah.

Ketiadaan kriteria pengujian di atas batas tersebut, sebagaimana dilaporkan, pada praktiknya membuat peralatan besar bersertifikat tidak tersedia melalui kerangka yang dijelaskan pada 2022. Hal itu bukan berarti mesin yang lebih besar tidak dapat dibuat atau dipasang. Pemasangan unit 1.000 RT setelahnya menunjukkan perbedaan antara penerapan teknologi dan cakupan sistem sertifikasi domestik bersama.

Program penelitian yang menargetkan 500 RT

Upaya pengembangan sebelumnya dipimpin Korea Water Resources Corporation, dengan dukungan Kementerian Perdagangan, Industri dan Energi serta Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning. Sebanyak 11 organisasi ikut serta, termasuk Korea Institute of Energy Research dan Korea Refrigeration and Air Conditioning Assessment Center.

Program tersebut dijadwalkan berlangsung selama 39 bulan, dari Oktober 2020 hingga Desember 2023. Tujuannya mencakup teknologi pertukaran panas air sungai, pompa panas besar yang menggunakan refrigeran dengan dampak lingkungan lebih rendah, sistem yang memadukan penyimpanan termal dengan pemanasan dan pendinginan, serta standar teknis dan sertifikasi untuk peralatan besar.

Mesin 500 RT yang menjadi sasaran mencerminkan perkiraan permintaan pada saat itu, ketika penggunaan pemanasan dan pendinginan sumber air mulai meluas. Kritik terbaru terhadap usulan 600 RT menyebut batas itu masih berpijak pada penelitian yang dilakukan empat tahun sebelumnya, sementara pelanggan kini memasang mesin dengan kapasitas dua kali lipat dari target pengembangan awal tersebut.

Urutan peristiwa menunjukkan perubahan kebijakan dan pasar peralatan:

• Oktober 2019: Amendemen terhadap dekret pelaksanaan Undang-Undang tentang Promosi Pengembangan, Pemanfaatan, dan Penyebarluasan Energi Baru dan Terbarukan memasukkan panas air sungai ke dalam kerangka energi terbarukan.
• Oktober 2020: Program penelitian selama 39 bulan dimulai, mencakup pengembangan pompa panas 500 RT dan kriteria sertifikasi.
• April 2022: Kementerian Lingkungan Hidup dan Korea Water Resources Corporation menandatangani perjanjian percontohan dengan delapan lembaga yang mencakup sembilan gedung.
• 19 September 2022: Program penelitian dilaporkan masih berlangsung, dengan kriteria pengujian di atas sekitar 150 RT disebut sebagai masalah.
• Desember 2023: Tanggal penyelesaian program yang dijadwalkan.
• Perdebatan standar terbaru: Batas yang diusulkan, yakni sekitar 600 RT, mendapat kritik karena instalasi kelas 1.000 RT sudah digunakan.

Instalasi Korea World Trade Center disebut berlangsung pada tahun sebelum laporan terbaru, tetapi tanggal penerbitan laporan itu tidak disebutkan. Tahun kalender pemasangan tersebut tidak dapat dipastikan dari keterangan itu saja. Tanggal berakhirnya program penelitian yang dijadwalkan juga tidak menunjukkan kapan tujuan sertifikasinya selesai atau mulai diterapkan.

Alasan pembeli memilih mesin yang lebih besar dalam jumlah lebih sedikit

Pompa panas besar menarik karena berbagai alasan, bukan hanya kapasitas terukurnya. Menggunakan lebih sedikit mesin dapat mengurangi ruang yang dibutuhkan di ruang mekanis dan memangkas jumlah pipa air, katup, serta unit terpisah yang perlu dirawat. Pertimbangan ini penting di gedung besar, tempat ruang untuk instalasi bersaing dengan kebutuhan lainnya.

Program pengembangan pada 2022 memperkirakan banyak lokasi percontohan membutuhkan kapasitas pemanasan atau pendinginan lebih dari 530 kilowatt. Memenuhi kebutuhan tersebut dengan banyak unit yang lebih kecil diperkirakan akan menambah ruang pemasangan dan menyulitkan perawatan.

Peralatan berkapasitas lebih besar juga memiliki konstruksi berbeda. Pompa panas kecil biasanya menggunakan kompresor torak atau gulir. Seiring peningkatan kapasitas, produsen dapat menggunakan kompresor sekrup atau sentrifugal, yang memampatkan refrigeran dengan impeler yang berputar cepat.

Sistem sumber air besar yang dijelaskan dalam laporan penelitian menggunakan penukar panas terpisah untuk menghasilkan air panas dan air dingin. Alih-alih membalik aliran refrigeran untuk beralih antara pemanasan dan pendinginan, sistem memilih sirkuit air yang sesuai melalui katup. Dengan begitu, tiap penukar panas dapat dirancang untuk tugas tertentu.

Penerapannya dapat mencakup pemanasan dan pendinginan gedung, pendinginan pusat data, penyimpanan berpendingin, pemanasan rumah kaca, serta produksi air panas dan uap. Ini merupakan contoh penggunaan pompa panas besar, bukan bukti bahwa setiap penggunaan tersebut sudah memiliki instalasi 1.000 RT di Korea Selatan. Kebutuhan suhu yang berbeda membantu menjelaskan mengapa mesin besar kerap dirancang dan dibuat untuk kebutuhan pelanggan tertentu.

Perencanaan listrik bergantung pada data kinerja yang dapat dipercaya

Dampak paling langsung dari kesenjangan standar adalah ketidakpastian dalam pengadaan. Pembeli perlu mengetahui apakah mesin yang bersaing menghasilkan pemanasan atau pendinginan yang berguna dalam jumlah sama dengan konsumsi listrik yang sebanding. Tanpa kondisi pengujian yang konsisten, perbedaan spesifikasi produk mungkin mencerminkan asumsi pengukuran yang berbeda, selain perbedaan kinerja peralatan.

Ketidakpastian itu juga berdampak pada infrastruktur listrik di lokasi. Instalasi besar dapat membutuhkan peralatan listrik tambahan dan peninjauan infrastruktur yang menerima pasokan listrik dari jaringan. Perkiraan kebutuhan listrik memengaruhi skala peningkatan infrastruktur dan anggaran pemasangan.

Kapasitas termal tidak dapat menggantikan penilaian tersebut. Pabrik yang memilih mesin 1.000 RT memerlukan informasi konsumsi listrik pada suhu dan beban yang dibutuhkan prosesnya. Efisiensi pompa panas juga bukan satu-satunya faktor yang diperhitungkan ketika air harus dialirkan melalui jaringan pipa yang luas.

Perwakilan industri menyerukan percepatan pembaruan standar guna mendukung pengadaan publik, proyek percontohan, dan pemasangan swasta yang lebih besar. Menurut mereka, verifikasi bersama perlu dikembangkan seiring meningkatnya permintaan peralatan, sehingga pembeli dapat membandingkan produk sebelum berkomitmen pada pekerjaan di lokasi yang mahal.

Kesenjangan yang dilaporkan bukan bukti bahwa mesin besar yang ada berkinerja buruk. Kesenjangan itu menunjukkan tidak adanya dasar untuk perbandingan yang terstandardisasi. Peringatan bahwa kondisi ini dapat menunda adopsi di dalam negeri atau ekspor industri hijau merupakan kekhawatiran tentang dampak yang mungkin terjadi, bukan bukti adanya penundaan atau kehilangan penjualan yang sudah terukur.

Proyek percontohan menunjukkan potensi, dengan sejumlah batasan

Perjanjian proyek percontohan pada April 2022 melibatkan delapan lembaga: Samsung Medical Center, WTC Seoul, Mirae Asset Global Investments, Kota Sangju, NCSoft, Korea Power Exchange, Provinsi Chungcheong Utara, dan Kantor Pendidikan Provinsi Gyeongsang Selatan. Proyek-proyek tersebut mencakup sembilan gedung.

Dukungan bagi lembaga peserta mencakup 50% biaya peralatan sumber air, termasuk pipa air sumber, penukar panas, pipa internal, dan pompa panas. Cakupan dukungan ini penting karena mesin hanya salah satu unsur instalasi yang berfungsi. Akses ke sumber air yang sesuai dan biaya penyalurannya ke gedung dapat memengaruhi keseluruhan proyek.

Konsumsi listrik tahunan untuk pemanasan dan pendinginan di sembilan gedung itu diproyeksikan turun dari 101,9 gigawatt jam menjadi 65,4 gigawatt jam. Selisihnya 36,5 gigawatt jam, atau sekitar 35,8% dari total awal. Pengurangan emisi gas rumah kaca tahunan diproyeksikan mencapai 19.000 ton.

Angka-angka tersebut merupakan proyeksi terkait penerapan sistem, bukan hasil terverifikasi dari pengoperasian yang telah selesai. Angka itu menggambarkan manfaat yang diharapkan dan menjadi salah satu alasan program percontohan diluncurkan, tetapi tidak dapat memastikan penghematan di setiap lokasi industri atau kinerja mesin 1.000 RT yang digunakan saat ini.

Lokasi juga memengaruhi keekonomian proyek. Studi tahun 2020 oleh peneliti senior Jo Hang-mun tentang perluasan energi sumber air di Seoul mengidentifikasi kedekatan antara sumber air dan pengguna panas sebagai syarat utama. Jarak yang lebih jauh meningkatkan biaya pemindahan air dan pembangunan pipa, sehingga berpotensi mengurangi kelayakan proyek yang sebenarnya menjanjikan.

Hal-hal yang tidak dapat dituntaskan oleh standar saja

Pompa panas sumber air memanfaatkan suhu air yang relatif stabil untuk mendukung pemanasan dan pendinginan. Pada musim dingin, pompa mengambil panas dari sumber air; pada musim panas, pompa dapat memindahkan panas dari gedung ke sumber tersebut. Meski demikian, program penelitian mengidentifikasi beberapa persoalan teknis yang perlu ditangani, termasuk rendahnya suhu sungai saat musim dingin, sampah yang masuk ke dalam sistem, lonjakan tekanan di pipa, serta dampak lingkungan dari air buangan.

Desain kompresor dan pilihan refrigeran juga memengaruhi kinerja. Program tersebut mengidentifikasi perlunya peralatan pengujian presisi, bantalan yang andal untuk kompresor berputar cepat, serta kendali untuk mencegah lonjakan aliran (surge), yakni kondisi tidak stabil yang dapat mengganggu pengoperasian kompresor. Karena itu, perluasan rentang kapasitas standar membutuhkan kemampuan pengujian yang sesuai, bukan sekadar revisi batas angka.

Keekonomian pemasangan bergantung pada keputusan kebijakan yang terpisah. Pada 2022, energi sumber air disebut belum tercakup dalam skema pembobotan yang berlaku untuk sertifikat energi terbarukan (REC). Pendanaan biaya pemasangan awal, dukungan pembiayaan, dan perubahan tarif energi juga diidentifikasi sebagai persoalan. Keterangan itu menggambarkan kekhawatiran pada saat tersebut, bukan memastikan apakah persoalan-persoalan itu sudah diselesaikan.

Peralatan pemanas yang sudah ada mungkin membutuhkan suhu yang tidak sesuai dengan keluaran pompa panas yang diusulkan. Suhu air, aliran, dan kondisi lingkungan juga harus dinilai di setiap lokasi. Sertifikasi dapat membuat kinerja peralatan lebih mudah dibandingkan, tetapi tidak menjamin gedung atau pabrik tertentu cocok menggunakannya.

Persoalan yang belum terjawab saat ini adalah bagaimana Korea Selatan akan menguji dan mensertifikasi peralatan di atas batas 600 RT yang diusulkan, terutama mesin berkapasitas 1.000 RT atau lebih. Belum ada jadwal pasti untuk memperluas rentang tersebut, dan tenggat konsultasi berikutnya maupun tanggal penerapan juga belum disebutkan. Tantangan praktisnya adalah menyelaraskan ambisi pemerintah dalam memperluas penggunaan teknologi dengan verifikasi yang mencakup mesin-mesin yang sudah dibeli pelanggan.

Poin Utama

• Standar pompa panas sumber air yang diusulkan mencakup kapasitas pemanasan dan pendinginan terukur hingga 2.110 kilowatt, setara sekitar 600 RT.
• Sistem kelas 1.000 RT telah dipasang di Korea World Trade Center, dan peralatan dengan kapasitas tersebut mulai digunakan di industri manufaktur kertas.
• Batas kapasitas yang diusulkan empat kali lipat dari batas yang ada, yakni sekitar 150 RT, tetapi masih di bawah kapasitas instalasi besar saat ini.
• Program penelitian yang dijadwalkan berlangsung dari Oktober 2020 hingga Desember 2023 menargetkan mesin 500 RT dan kerangka sertifikasi.
• Ketiadaan kriteria bersama menyulitkan perbandingan efisiensi, pengadaan, dan perencanaan infrastruktur listrik.
• Sembilan gedung percontohan diproyeksikan menghemat 36,5 gigawatt jam listrik per tahun. Proyeksi tersebut bukan hasil pengoperasian yang telah terverifikasi.
• Belum ada tanggal pasti untuk penerapan standar domestik yang mencakup peralatan di atas batas 600 RT yang diusulkan.