Post on 02-Aug-2015
description
POTENSI OMBAK DI WILAYAH INDONESIA SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK
Oleh: Anggun Prima Gilang Rupaka (21080111400051)
I. Pendahuluan
Indonesia membentang dari Sabang sampai Merauke sepanjang kurang lebih
5000 km berbentuk negara kepulauan terbesar di dunia dengan luas kira-kira 7,7 juta
km2. Dengan jumlah pulau sekitar 15.000 (menurut hitungan pemerintah sebanyak
17.500 pulau) dan garis pantai sepanjang 95.181 km (data tahun 2009) merupakan
negara dengan garis pantai terpanjang keempat setelah Amerika, Kanada dan Rusia.
Secara ekonomis pantai dapat memberikan pendapatan kepada negara dan
penduduk karena pantai sangat berpotensi sebagai daerah penghasil ikan, pariwisata,
kegiatan industri, pemukiman, pelabuhan, pertambangan, konservasi lahan dan lain-lain.
Potensi ekonomi pesisir akan maksimal jika wilayah pesisir atau pantai sebagai katalis
ekonomi dijaga dan digunakan secara maksimal juga.
Sudah banyak energi-energi terbaru dan terbarukan muncul. Bahkan sudah ada
pula energi yang dihasilkan dari kotoran makhluk hidup. Hal ini mendorong untuk mencari
inovasi- inovasi terbaru dan yang terpenting adalah sangat bersahabat dengan
lingkungan. Karena isu terhangat saat ini adalah mengenai global warming misalnya.
Dengan adanya isu tersebut, maka dunia semakin gencar untuk mencari inovasi solusi
dan ide- ide mengenai teknologi yang ramah lingkungan.Potensi energi alternatif juga
tersimpan di laut, terutama di daerah pesisir.
Energi samudera terdiri dari 3 potensi energi yaitu energi panas laut, gelombang
dan pasang surut. Yang pertama yaitu energi panas laut atau yang sering disebut
dengan ocean thermal energy conversion. Energi ini berkonsep dari perbedaan suhu
antara suhu di permukaan laut dan suhu di bawah laut menjadi energi listrik. Konversi
energi panas laut ini belum banyak digunakan. Di indonesia pun masih dalam tahap
penelitian. Yaitu terdapat di bali utara dengan kapasitas 100 kw. Energi panas laut
menggunakan sistem Siklus Rankine. Yang terdiri dari rankine terbuka dan siklus ran
kine tertutup. Siklus rankine adalah siklus termodinamika yang mngubah panas menjadi
kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup yang biasanya menggunakan
air sebagai fluida yang bergerak. Secara umum di Indonesia suhu di permukaan laut
adalah 25-30 derajat celcius dan di bawah laut sekitar 5-7 derajat laut.
Yang kedua yaitu energi gelombang laut. Deretan ombak serupa dengan tinggi 2
meter dan 3 meter dayanya sebesar 39 kw per meter panjang ombak. Untuk ombak
dengan ketinggian 100 meter dan perioda 12 detik menghasilkan daya 600 kw per meter.
Di Indonesia sendiri rata-rata ombak yang dihasilkan yaitu lebih dari 3 meter. Hal ini
menandakan potensinya untuk menghasilkan energi gelombang sangat besar. Terutama
2
di wilayah pesisir selatan pulau jawa dan pulau sumatera. Ada empat teknologi energi
gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan
tabung Masuda.
Yang ketiga yaitu energi pasang surut. Di indonesia selisih tinggi antara pasang
dan surut bisa mencapai 3 meter. Hal ini juga sangat mendukung indonesia untuk
mengembangkan konversi akan energi samudera ini. Pada pemanfaatan energi ini
diperlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut (reservoir area). Namun,
sisi positifnya adalah tidak menimbulkan polutan bahan-bahan beracun baik ke air
maupun udara. Berdasarkan estimasi kasar jumlah energi pasang surut di samudera
seluruh dunia adalah 3.106 MW. Khusus untuk Indonesia beberapa daerah yang
mempunyai potensi energi pasang surut adalah Bagan Siapi-api, yang pasang surutnya
mencapai 7 meter. Sistem pemanfaatan energi pasang surut pada dasarnya dibedakan
menjadi dua yaitu kolam tunggal dan kolam ganda. Pada sistem pertama energi pasang
surut dimanfaatkan hanya pada perioda air surut (ebb period) atau pada perioda air naik
(flood time). Sedangkan sistem yang kedua adalah kolam ganda kedua perioda baik
sewaktu air pasang maupun air surut energinya dimanfaatkan.
II. Potensi Ombak Sebagai Sumber Energi Listrik
Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek osilasi
tekanan udara (pumping effect) di dalam bangunan chamber (geometri kolom) akibat
fluktuasi pergerakan gelombang yang masuk ke dalam chamber. Berkaitan dengan hal
tersebut pada 22 Juni 2007 bertempat di Parang Racuk Yogyakarta telah diresmikan
Technopark Parang Racuk melalui Uji Operasional PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga
Ombak) pada Kondisi Air Pasang oleh BPPT.
Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan
bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum
gelombang pecah atau pada kedalam 4m-11m. Pada kondisi ini akan dapat dicapai
putaran turbin antara 3000-700rpm. Posisi prototip II OWC (Oscilating Wave Column)
masih belum mencapai lokasi minimal yang diisyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan
operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III
yang berupa sistem OWC apung.
Kegiatan ini dimulai pada tahun 2005 dan telah menghasilkan Sistem Pengendali
Berbasis DC dengan kapasitas 3500 KW. Pada saat ini sistem tersebut telah dipasang di
Baron Energy Park - BPPT dan Parang Racuk yang siap diujicoba (OT&E) bersama UPT
LAGG yang mengembangkan wind turbine serta BPDP yang mengembangkan OWC
System.
Gambar 1. PLTO di Parang Racuk Yogyakarta (Sumber: Wisata Gunungkidul)
Gambar 2. PLTO Parang Racuk (Sumber:
Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut
terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi
gelombang 19 kw/panjang gelombang). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP (Balai Pengkajian
DinamikaPantai). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode
OWC (Ocillating Water Column).
Gambar 1. PLTO di Parang Racuk Yogyakarta (Sumber: Wisata Gunungkidul)
Gambar 2. PLTO Parang Racuk (Sumber: eocommunity.com)
Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut
terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi
gelombang 19 kw/panjang gelombang). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP (Balai Pengkajian
DinamikaPantai). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode
OWC (Ocillating Water Column).
3
Gambar 1. PLTO di Parang Racuk Yogyakarta (Sumber: Wisata Gunungkidul)
eocommunity.com)
Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut
terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi
gelombang 19 kw/panjang gelombang). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut di
daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP (Balai Pengkajian
DinamikaPantai). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode
4
Gambar 3. Skema Oscillating Water Column
Prinsip kerja dari Oscillating Water Column ini adalah tekanan udara yang
dihasilkan dari pergerakan naik-turunnya permukaan air di dalam chamber dapat
menggerakkan turbin yang dipasang di bagian ujung bangunan. OWC di Yogyakarta ini
memiliki efisiensi sebesar 11%. Unsur yang paling penting dari instalasi PLTO adalah
pada pemodifikasian saluran air masuk, kemudian dinaikkan di penampungan. Bangunan
ini terdiri dari dua unit, yaitu kolektor dan konvertor. Kolektor berfungsi menangkap
ombak, menahan energinya semaksimal mungkin dan mengarahkan gelombang itu ke
konverter. Oleh converter yang ujungnya meruncing, air diteruskan menuju ke
penampungan. Saluran ini dinamai tapchan, kependekkan dari tappered channel atau
saluran penjebak. Setelahair terkumpul, tahap berikutnya tidak jauh berbeda dengan
mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik umumnya. Banyak manfaat yang bisa
dipetik dari teknologi PLTO. Selain hemat biasanya investasi dan biaya operasional,
pembangkit listrik tersebut juga ramah lingkungan karena tidak mengeluarkan limbah
padat, cair, maupun gas. Bahkan, kolam penampungannya dapat digunakan untuk
budidaya ikanair laut.
Selain memanfaatkan ombak, energi listrik ternyata juga bisa diperoleh dari arus
laut. Arus laut mempunyai kelebihan dibanding gelombang, karena bisa dihitungdan
diperkirakan. Untuk wilayah Indonesia, energi arus laut memiliki prospek yang cukup baik
karena Indonesia memiliki banyak pulau dan selat. Ketika melewati selat yang sempit,
arus laut mengalami percepatan sebagai akibat dari interaksi bumi-bulan-matahari.
Energi inilah yang digunakan untuk menggerakkan roda gigi generator sehingga dapat
menghasilkan setrum (arus/energi/tenaga listrik). Energi arus laut bersifat ramah
lingkungan, juga mempunyai intensitas energi kineticyang besar. Karena kerapatan air
laut 830 kali lipat dibandingkan dengan udara sehingga daun turbin arus laut akan jauh
lebih kecil dibandingkan dengan daun turbin angin. Turbin arus laut juga tidak
memerlukan rancangan struktur dengan kekuatan berlebihan seperti halnya turbin angin
yang dirancang dengan memperhitungkan adanya angin topan.
5
Insinyur ENERGY Devon Alvin Smith, dari Ecotricity sebuah perusahaan energi
alternatif berbasis di Inggris, telah menciptakan SeaRaser yang dapat menyediakan
energi terbarukan dengan biaya rendah. SeaRaser memanfaatkan ombak laut untuk
menciptakan listrik sesuai permintaan.
SeaRaser terdiri dari dua pelampung yang naik turun digerakkan oleh ombak
laut.Pelampung ini memompa air laut secara bergiliran melalui pipa menuju ke turbin di
darat. Sistem ini sederhana, bersih, murah. Ecotricity percaya itu bisa menjadi cara paling
murah di dunia untuk menghasilkan listrik (bahkan dibandingkan dengan bahan bakar
fosil).
Kebanyakan teknologi pembangkit listrik berbasis air laut terhambat oleh satu
faktor yang sangat sederhana yaitu listrik dan air tidak dapat bersatu dan air laut yang
korosif, akibatnya butuh biaya yang sangat mahal untuk perawatan generator. SeaRaser
menghilangkan masalah ini dengan menempatkan sebagian besar peralatan listrik di
darat, di mana mereka terlindungi dan mudah dirawat. SeaRaser juga bisa memasok
energi sesuai permintaan dengan memompa air laut ke dalam reservoir di pantai, di
mana turbin tenaga air dapat menghasilkan energi ekstra untuk jaringan listrik.
Gambar 4. Skema SeaRaser.
Indonesia diperkirakan diperkirakan bisa mengonversi per meter panjang pantai
menjadi daya listrik sebesar 20-35 kW (panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km, yang
terdiri dari sekitar 17.000 pulau, dan sekitar 9.000 pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau
arus listrik nasional, dan penduduknya hidup dari hasil laut). Dengan perkiraan potensi
6
semacam itu, seluruh pantai di Indonesia dapat menghasilkan lebih dari 2~3 Terra Watt
Ekuivalensi listrik, bahkan tidak lebih dari 1% panjang pantai Indonesia (~800 km) dapat
memasok minimal ~16 GW. Angka ini masih mampu mencukupi total kebutuhan listrik
Indonesia pada tahun 2011, kurang lebih 7,8 GW.
III. Potensi-Potensi Samudra sebagai Sumber Energi
Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama Mighty Whale
Technology. Di Skotlandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang
laut yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada 2000 ini
dilengkapai listrik sampai 500 kW. Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi
pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip
dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin
generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit
dipasang tidak di pantai.
Gambar 5. Mighty Whale Technology (Sumber: Jamstec)
Pembangkit-pembangkit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan
transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan
pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan
7
tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang
bersifat terbarukan.
IV. Kendala Penerapan Teknologi Energi Laut di Indonesia
Teknlogi pembangkit listrik pasang surut (PLPS) ini mungkin sudah dikuasai penuh
oleh bangsa Indonesia, karena prinsipnya tidak berbeda dengan pembangkit listrik
tenaga air (PLTA) seperti di waduk Jatiluhur dan waduk-waduk lainnya. Air laut ketika
pasang ditampung dalam suatu wilayah yang di bendung dan pada waktu pasang surut
air laut dialirkan kembali ke laut. Pemutaran turbin dilakukan dengan memanfaatkan
aliran air ketika masuk ke dalam dam dan ketika keluar dari dam menuju laut.
Kendala utama penerapan teknologi PLPS ini ada dua (selain faktor biaya
tentunya), pertama Pemerintah belum pernah memanfaatkan energi pasang surut ini
untuk menghasilkan listrik. Sehingga tenaga ahli kita yang telah menguasai teknolgi
pembangkit listrik tenaga air belum pernah merancang dan menerapkan atau
membangun secara langsung dari awal. Kedua, untuk pembangunan ini akan merendam
wilayah yang luas, apalagi bila harus merendam beberapa desa disekitar muara atau
kolam. Disisni akan muncul masalah sosial, bukan masalah teknologi.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan oleh para insinyur Indonesia untuk
penerapan tekknologi ini adalah efisiensi propeler ketika air masuk dan air keluar. Kalau
di PLTA arah air penggerak turbin hanya satu arah, sedangkan pada pembangkit listrik
pasang surut ini dari dua arah. Hal kedua yang menjadi perhatian, adalah material yang
dipergunakan. Untuk air laut diperlukan material khusus disesuaikan dengan kadar
garam dan kecepatan airnya
Kapasitas listrik yang dihasilkan oleh PLPS ini sebaiknya untuk kapasitas besar (>
50 MW), agar bisa ekonomis seperti PLTA. Sayangnya sumber energi PLPS ini banyak
berada wilayah timur Indonesia, mulai dari Ambon hingga ke Papua. Di wilayah ini
kebutuhan lsitrik masih kecil dan membutuhkan power cable bawah laut yang sangat
panjang untuk bisa membawa listrik ke pulau Sulawesi yang membutuhkan listrik dalam
jumlah besar.