Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 311

POTENSI ENERGI ALTERNATIF DALAM SISTEM

KELISTRIKAN INDONESIA

Edwaren Liun

Pusat Pengembangan Energi Nuklir – BATAN

Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta 12710

Telp./Fax.: 021-5204243, Email: edwaren@batan.go.id

ABSTRAK POTENSI ENERGI ALTERNATIF DALAM SISTEM KELISTRIKAN INDONESIA. Telah

dilakukan analisis tentang potensi energi alternatif dalam sistem kelistrikan Indonesia. Energi fosil

sebagai andalan utama energi Indonesia hingga saat ini ketersediaannya menyusut dari hari ke hari,

sementara laju permintaan selalu meningkat. Untuk itu berbagai alternatif diupayakan untuk

menghadapi kelangkaan energi di masa depan. Energi alternatif merupakan harapan bagi sebagian

masyarakat untuk memenuhi kebutuhan energi, khususnya listrik. Beberapa jenis energi alternatif

yang dapat dikembangkan dengan kapasitas, biaya dan keandalan teknis tertentu, seperti biofuel,

surya, angin, gelombang laut, arus laut, pasang surut, dan lainnya mempunyai keunggulan dan

kelemahan dalam memenuhi persyaratan kualitas layanan pada setiap jenis demand yang berbeda.

Pada kenyataannya tidak semua energi alternatif dapat memenuhi permintaan listrik dengan

intensitas tinggi pada sektor tertentu yang menuntut derajat mutu dan pasokan yang terjamin.

Meskipun energi alternatif bersifat terbarukan, umumnya kemampuan layanannya begitu terbatas

dalam skala kapasitas, waktu, aspek lingkungan, kontinuitas, dan kebutuhan akuisisi lahan yang

signifikan, sehingga menyebabkan keluhan pada sisi demand tertentu. Biaya yang dibutuhkan untuk

mendapatkan satuan energi alternatif umumnya lebih tinggi hingga berkali lipat. Energi alternatif

juga mendapat hambatan untuk bersaing secara ekonomis dengan sumber energi konvensional air,

panas bumi, fosil dan nuklir yang sudah terbukti daya saing ekonomi, kualitas layanan dan skala

kapasitas yang dapat ditawarkannya.

Kata kunci: Energi alternatif, kualitas layanan, keekonomian, dampak lingkungan.

ABSTRACT ALTERNATIVE ENERGY POTENTIAL IN THE INDONESIA ELECTRICITY SYSTEM. It

has been analyzed on the potential of alternative energy in the electrical system of Indonesia. Fossil

energy as the mainstay for energy in Indonesia to date availability shrinking by the day, while the rate

of demand is always increasing. For that sought alternatives to deal with energy shortages in the

future. Alternative energy is the expectation for most people to meet energy needs, especially

electricity. Some types of alternative energy that can be developed with the capacity, cost and technical

reliability, such as biofuels, solar, wind, ocean wave, ocean currents, tides, and others have advantages

and disadvantages in meeting service quality requirements in each different type of demand. In

reality, not all alternative energy to meet electricity demand with high intensity in certain sectors that

require degrees of quality and an assured supply. Although alternative energy is renewable, mostly

service capabilities so limited in scale capacity, time, environmental aspects, continuity, and

significant land acquisition needs, leading to complaints in particular demand side. Costs required to

obtain alternative energy units are generally higher up many-fold. Alternative energy is also found

barriers to compete economically with conventional energy sources of water, geothermal, fossil and

nuclear proven economic competitiveness, service quality and scale capacity that can be offered.

Keywords: Alternative energy, service quality, economics, environmental impacts.

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 312

1. PENDAHULUAN Harga bahan bakar fosil, khususnya minyak dan gas alam, telah meningkat tajam

selama beberapa tahun terakhir. Akibatnya, sumber alternatif energi yang digunakan

khususnya pada pembangkit listrik dan transportasi semakin menarik perhatian. Meskipun

mereka masih bertemu hanya sebagian kecil dari permintaan energi global, sumber lebih

komersial energi alternatif yang berkembang pesat, menghadirkan investor dengan potensi

peluang jangka panjang yang menarik.

Energi baru dan terbarukan telah menjadi harapan masyarakat untuk dapat

memenuhi kebutuhan energi masa depan. Energi ini dianggap berlimpah lestari dan ramah

lingkungan sehingga pengembangannya sangat dinantikan agar kelak berperan menjadi

andalan utama pasokan energi nasional. Energi terbarukan terutama meliputi biomassa,

energi surya, energi angin, energi pasang surut, energi gelombang laut dan OTEC (Ocean

Thermal Energy Conversion). Energi baru dari aspek lingkungan umumnya lebih bersih dan

aman. Ketersediaannya juga menjangkau segala penjuru kawasan di permukaan bumi.

Beberapa negara di Eropa juga telah mengembangkan penggunaan energi angin

WMD (Wind as a Major Development), pengembangan prioritas energi angin) lepas pantai,

terutama Belanda, Jerman, Swedia, Denmark dan Inggris. Kelebihan dari energi angin lepas

pantai adalah bahwa kecepatan angin umumnya lebih tinggi di laut dan banyak masalah

tapak dapat dihindari. Turbin angin WMD lepas pantai telah banyak dibangun di Swedia

dan ditempatkan di lepas pantai Blekinge, di bagian barat daya Swedia. Turbin berdaya 200

kW yang ditempatkan 300 m dari pantai ditanam dengan pondasi berkedalaman 7 m. Jika

hasil dari pembangkit listrik energi angin ini memberi hasil positif, maka akan ada rencana

untuk ladang pembangkit angin besar lepas pantai yang terdiri dari 98 turbin angin berskala

multi-megawatt (multi-MW).

Makalah ini bertujuan untuk menguraikan potensi dan posisi masing-masing energi

baru dan terbarukan dalam konteks keunggulan dan kekurangannya serta

membandingkannya berdasarkan parameter yang terkait dengan perencanaan sistem

energi.

2. ANALISIS ENERGI BARU DAN TERBARUKAN 2.1. Definisi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Dalam segala aspek kehidupan

energi merupakan fasilitas meningkatkan kemampuan manusia untuk melakukan kerja dan

manusia menggunakannya untuk tujuan konstruktif secara ekonomi dalam menjalankan

kegiatan yang tidak mungkin dihadapi oleh manusia sebelum adanya teknologi energi.

Sedangkan energi alternatif mengacu pada sumber energi yang tidak didasarkan pada

pembakaran bahan bakar fosil. Ketertarikan dalam bidang studi energi pada awalnya

berasal dari efek yang tidak diinginkan dari polusi (seperti yang berlangsung saat ini) baik

dari pembakaran bahan bakar fosil dan dari produk sampingan limbah nuklir. Ada

beberapa alternatif untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi yang diharapkan tidak

terlalu besar dampak lingkungannya.

Energi baru sering diasosiasikan dengan energi alternatif. Segmen energi alternatif

dalam industri energi mencakup berbagai sumber dari sejumlah teknologi yang dinyatakan

cukup potensial, seperti energi nuklir dan pembangkit listrik tenaga air, energi angin, energi

surya dan bio fuel. Berikut adalah beberapa alternatif yang mungkin dikembangkan sebagai

pengganti bahan bakar fosil yang akan habis dalam waktu relatif sangat singkat dibanding

proses terbentuknya.

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 313

2.2. Energi Surya

Matahari merupakan sumber utama panas dan cahaya di bumi. Pada lapisan atmosfir

terluar radiasi matahari rata-rata sebesar 1.373 watt/m2. Sedangkan daya maksimum sinar

matahari yang sampai ke permukaan bumi sebesar 1.000 W/m2 secara langsung. Angka ini

merupakan jumlah energi aktual yang mencapai permukaan bumi. Di permukaan total

radiasi global yang diterima oleh berbagai benda merupakan jumlah komponen difusi

langsung yang disebut sebagai insolasi. Ada dua macam teknologi populer untuk

mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik yaitu photovoltaic dan solar thermal.

a). Photovoltaic (PV). Komponen dasar photovoltaic atau solar sel (modul) meliputi

bahan-bahan semikonduktor yang mempunyai pembawa muatan positif dan negatif. Dua

jenis modul utama adalah flat plane module dimana seluruh bidang yang disinari dipenuhi

dengan sel surya (solar cell), dan concentrator PV module dengan elemen optik (cermin, lensa)

yang mengkonsentrasikan sinar datang ke bidang kecil sel surya, sehingga lebih menghemat

penggunaan bahan semikonduktor yang harganya mahal. Sedangkan efisiensi dari panel

surya hanya sekitar 20% dari tangkapan energi sinar surya menjadi listrik.

b). Solar Thermal. Lima sistem berbeda yang digunakan untuk teknologi panas surya

adalah: cekung parabolik, piringan parabolik, penerima terpusat, mangkok hemisfirik dan

kolam matahari. Lima komponen dasar sistem panas surya adalah konsentrator (kolektor),

penerima, sistem transport energi, sistem konversi energi panas, dan sistem pengatur[1]. Data

resolusi tentang DNI (direct normal irradiance) berasal dari Solar and Wind Energy Resource

Assessment (SWERA), Amerika Serikat[2]. Dataset DNI berisi data bulanan dan tahunan rata-

rata untuk wilayah Afrika, Semenanjung Arab dan Timur Tengah. Potensi solar thermal yang

besar berada di negara-negara MENA (Middle East and North Africa) ke selatan. Para ahli

berasumsi bahwa teknologi CSP (concentrating solar power) membutuhkan DNI minimal 5

kWh/m2/hari atau lebih, yang umumnya berada di wilayah gurun Afrika Utara. Sebuah solar

thermal yang baik akan memberikan efisiensi sebesar maksimum 40% untuk menjadi listrik.

Namun aktualnya menjadi jauh lebih rendah jika perhitungan sistem disertakan dengan

fungsi waktu, yang mana sinar matahari hanya diperoleh pada siang hari.

Aspek Ekonomi Energi Surya

a). Solar panel. Biaya sistem photovoltaic (PV) diukur dalam harga per-watt-puncak

(€/watt atau US$/watt misalnya). “Watt Puncak” didefinisikan sebagai kekuatan pada

kondisi uji standar (iradiasi matahari 1.000 W/m2, AM 1,5 dan suhu 25 °C). Biaya sistem

fotovoltaik meliputi modul dan biaya operasi dan pemeliharaan. Biaya modul biasanya

biaya hanya 40-60% dari biaya total sistem PV. Biaya pemasangan sistem fotovoltaik dengan

daya 1 kW berkisar dari 3.500 sampai 5.000 €/kW (€ 2009). Sekitar setengah dari investasi ini

untuk modul PV, dan inverter, struktur pendukung array PV, kabel peralatan, listrik dan

instalasi. Biaya operasi dan pemeliharaan, berkisar antara 0,02 sampai 0,1 ¢/kWh. Namun,

biaya dapat bervariasi secara signifikan, berkisar antara 0,01 €/kWh sampai 0,10 €/kWh.

Biaya semakin tinggi untuk pemeliharaan generator di daerah terpencil pada sistem PV

hibrida. Biaya juga meliputi pengembalian modal karena faktor lingkungan seperti suhu

ekstrim dan vandalisme. Biaya penggantian paling signifikan kemungkinan berupa

pembelian baterai secara berkala[3].

b). Solar thermal. Pada solar thermal teknologi CSP dianggap sebagai pengembangan

tenaga surya berskala besar. Karenanya aplikasi teknologi ini berbeda dari aplikasi lokal,

sehingga suatu tim studi untuk The Economics of Solar Thermal Electricity for Europe, North

Africa, and the Middle East menggunakan perkiraan kinerja dan biaya rata-rata dari proyek

yang dievaluasi[2]. Total energi yang dikirim ke Eropa pada tahun 2020 adalah 55 ribu GWh

yang cukup untuk memenuhi kebutuhan daya bagi 35 juta orang. Program ini secara

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 314

langsung dapat menghindari sekitar 2,7 miliar ton karbon dioksida (CO2) selama masa pakai

fasilitas. Rata-rata biaya modal dilaporkan 2,77 $/watt. Karena tidak jelas apakah angka

yang dilaporkan termasuk kontinjensi proyek, tim tersebut meningkatkan angka ini dengan

20% sampai pada perkiraan 3,32 US$/watt terhadap pembangkit untuk biaya operasi dengan

kontinjensi[2]. Tim studi tersebut memperkirakan bahwa implementasi akan membutuhkan

subsidi teknologi bersih internasional sekitar $20 miliar selama sepuluh tahun yang

menghindari emisi CO2 paling kurang 14 $/ton. Ini adalah harga karbon bayangan sangat

sederhana, bahkan menurut standar konservatif. Dari angka-angka di atas dapat

disimpulkan bahwa program dapat mengurangi emisi karbon sebesar 2,7 miliar ton dengan

angka subsidi sekitar sekitar miliar US$20 dengan total energi sekitar 1,1 juta GWh[2].

Program tersebut diasumsi sesuai untuk wilayah gurun Sahara yang rata-rata berlangit

cerah dan kelembaban rendah.

2.3. Energi Angin

Selama satu dekade terakhir, teknologi yang terkait dengan penggunaan energi

kekuatan angin telah meningkat secara signifikan. Kapasitas listrik rata-rata yang dihasilkan

turbin baru telah meningkat dari 200 kilowatt pada tahun 1990 menjadi 2,5 megawatt tahun

lalu. Inovasi mengarah pada efisiensi dan upgrade pembangkit yang ada. Industri turbin

angin telah mengalami pertumbuhan yang pesat kuat sejak 1990-an. Disainnya telah

menjadi lebih efisien yang dapat mendorong pengembangan energi angin. Pada tahun 1997,

tenaga angin menghasilkan hanya 7.636 megawatt daya, dan meningkat menjadi 47.912

megawatt pada akhir tahun 2005, atau meningkat lebih dari enam kali lipat.

Energi yang dihasilkan oleh angin dapat dihitung dengan rumus berikut[5]:

P = ½ C ρ A v3 (watt) (1)

dimana

P = daya yang dihasilkan oleh turbin angin, watt;

ρ = massa jenis udara = 1,2 kg/m3;

A = luas sapuan rotor, m2;

v = kecepatan angin, m/s;

C = konstanta yang besarnya sekitar 0,3.

Dengan penurunan rumus di atas, untuk perioda waktu ∆t jam, energi dalam watt-

jam adalah:

En = 0,15 ρ A v3 ∆t (watt-jam) (2)

Aspek Ekonomi

Biaya per daerah sapuan rotor (kWh/m2) dilaporkan turun sebesar 30 persen antara 1989 dan

2001 sebagai akibat penurunan suku bunga dan pengurangan biaya turbin (yang terhitung

sebesar 80 persen dari biaya total). Saat ini biaya energi angin bervariasi menurut lokasi dan

ukuran turbin yang secara aktual berkisar antara 4,67 – 13,93 ¢/kWh[4]. Intensitas biaya

energi juga tergantung pada ketersediaan dan kontiuitas angin. Di daerah yang intensitas

anginnya rendah biaya energi menjadi lebih tinggi.

2.4. Tenaga Air

Pertumbuhan pembangkit listrik tenaga air global akan terus bertambah dengan pesat

selama beberapa puluhan tahun ke depan, namun umumnya terkonsentrasi di negara

berkembang. Salah satu kontributor terbesar terhadap pertumbuhan tenaga air saat ini

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 315

adalah proyek kontroversial Bendungan Three Gorges di China, yang dijadwalkan untuk

mencapai tahap akhir konstruksi pada tahun 2009[6] pada kapasitas penuh sebesar 19,2 ribu

megawatt. Bendungan yang dibangun untuk PLTA biasanya juga berfungsi untuk

mengendalikan banjir di hilir sungai, untuk irigasi dan cadangan bahan baku air bersih

penduduk.

Besarnya daya dari tenaga air diturunkan dari besarnya energi potensial yang ditentukan

oleh besarnya debit dan tinggi jatuh. Dalam persamaan ditulis sebagai:

P = ½ C ρ A v3 (watt) (3)

dengan

P = η ρ Q g h

P = daya yang dihasilkan (kW);

η = efisiensi sistem;

ρ = rapat massa air (= 1);

Q = debit (m3/s);

g = percepatan gravitasi; dan

h = tinggi jatuh (m).

Sumber-sumber daya air berskala kecil sekalipun juga banyak dikembangkan

meliputi mikrohidro, tenaga pasang surut dan gelombang laut. Daya pasang surut

memanfaatkan energi baik arus yang diciptakan oleh pasang surut atau, melalui

penggunaan penghalang, kedalaman perubahan dalam cekungan sebagai akibat arus

pasang surut. Ada sejumlah pembangkit pasang surut yang sedang direncanakan secara

global, yang terbesar di antaranya ada di Rusia, Inggris dan India.

Aspek Ekonomi

Keekonomian PLTA sangat bervariasi, tergantung lokasi keberadaan potensi tenaga

airnya, tinggi relatif selisih elevasi, debit air yang tersedia, serta aspek lain yang menyer-

tainya, seperti fungsi irigasi, pengendalian banjir dan keserbagunaan fungsi waduk. Untuk

daerah yang tidak membutuhkan evakuasi penduduk yang banyak maka biaya pembebasan

lahan relatif lebih murah. Sedangkan besarnya debit dan tinggi selisih elevasi akan

menentukan besarnya daya yang diperoleh. PLTA dapat berumur operasi yang panjang

sampai dengan 50 tahun atau lebih, sehingga untuk skala jangka panjang PLTA cukup

prospektif dan bernilai ekonomi tinggi.

2.5. Energi Panas Bumi

Pembangkit Listrik Panas Bumi memanfaatkan tenaga tenaga panas bumi dengan

cara manyalurkan uap panas bumi ke turbin uap pada pembangkit. Relatif tidak ada produk

sampingan yang berbahaya bagi lingkungan. Juga tidak mengkonsumsi bahan bakar fosil.

Energi panas bumi juga tidak menyebabkan efek rumah kaca. Setelah pembangunan

pembangkit listrik tenaga panas bumi selesai dibutuhkan pemeliharaan.

Aspek ekonomi

Meskipun PLTP tidak membutuhkan bahan bakar, namun PLTP membutuhkan biaya

investasi tinggi karena berada di medan-medan yang berat dan jauh dari konsumen.

konsumsi energi, pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah mandiri. Keuntungan lain

untuk energi panas bumi adalah bahwa pembangkit listrik tidak harus besar yang sangat

bagus untuk melindungi lingkungan alam. Biaya pembangkitan energi pada levelized cost

diestimasi sebesar 100 US$/MWh atau 10 ¢/kWh.

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 316

2.6. Energi Biomassa

Energi dari biomassa merupakan sumber energi terbarukan, bahan biologis atau

organisme hidup seperti kayu, limbah, (hidrogen) gas, dan bahan bakar alkohol. Biomassa

umumnya berasal dari bahan tanaman yang ditumbuhkan untuk menghasilkan listrik atau

menghasilkan panas. Biomassa hidup juga dapat disertakan, sebagai tanaman juga dapat

menghasilkan listrik saat masih hidup[8]. Residu hutan, misalnya (seperti pohon mati,

cabang dan tunggul pohon), serpihan kayu dan sampah sering digunakan sebagai sumber

energi. Biomassa juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk

produksi serat atau bahan kimia. Biomassa termasuk limbah biodegradable yang dapat

dibakar sebagai bahan bakar. Tidak termasuk bahan organik seperti bahan bakar fosil, yang

telah diubah oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.

Biomassa industri dapat tumbuh dari berbagai jenis tanaman, termasuk miskantus,

switchgrass, rami, jagung, poplar, willow, sorgum, tebu, dan berbagai jenis pohon, mulai dari

kayu putih ke kelapa sawit (minyak sawit). Tanaman tertentu yang digunakan biasanya

tidak penting untuk produk akhir, tapi itu tidak mempengaruhi pengolahan bahan baku.

Walaupun bahan bakar fosil berasal dari biomassa kuno, bahan fosil tidak dianggap

biomassa oleh definisi yang berlaku umum karena mengandung karbon yang telah "keluar"

dari siklus karbon untuk waktu yang sangat lama. Pembakarannya akan menambah

kandungan karbon dioksida di atmosfer.

Aspek Ekonomi

Aspek ekonomi dari biomass didasarkan pada nilai produk bahan biomassa yang

digunakan sebagai penghasil energi. Untuk biofuel yang dapat dijadikan sebagai bahan

bakar portabel harga menjadi jauh lebih tinggi. Sedangkan bahan bakar biomassa untuk

pembangkit listrik stasioner dapat menggunakan jasad hayati umumnya, seperti kayu,

serpihan kayu, jerami, ampas atau berbagai sisa-sia produk pertanian.

Penggunaan biomass bertujuan membantu mengurangi penggunaan bahan bakar

fosil untuk pembangkit listrik. Menurut Z. Haq dalam bukunya "Biomass for Electricity

Generation" (2004) (Article Source: http://EzineArticles.com/1308171), "Pada tahun 2020,

Amerika Serikat diperkirakan memiliki maksimum 7.1 quadrillion Btu (7.1 x 1015 Btu) dari

biomassa yang tersedia dengan harga sebesar $5 per juta BTU (MMBTU) atau lebih

rendah[9]." Harga ini hampir sebanding dengan harga gas alam. Namun bila ditinjau dari

segi kemudahan dan kesederhanaan proses penggunaannya, biomassa untuk listrik dengan

harga demikian akan kalah bersaing dengan bahan bakar fosil manapun untuk keadaan saat

ini.

2.7. Energi Gelombang Laut

Energi gelombang juga telah menjalani uji coba untuk pemanfaatan lebih luas. Tetapi

selama ini lebih banyak pembangunan penerapan teknologi untuk memanfaatkan energi

pasang surut. Berbeda dari energi pasang surut, teknologi yang diuji termasuk ponton yang

dibaringkan di air yang menggunakan aksi gelombang untuk mendorong dan menarik

generator, serta mekanisme membran karet yang menggunakan tekanan melalui gelombang

untuk memompa air ke pantai yang menggerakkan generator.

Aspek Ekonomi

Penggunaan energi gelombang laut membutuhkan biaya investasi tinggi karena

intensitas energi yang rendah, sedangkan biaya operasi hanya berupa biaya perawatan

tanpa bahan bakar. Secara keseluruhan biaya pembangkitan menurut hasil studi Jennifer

Guinevere Vining, pada daerah gelombang iklim yang baik dapat menghasilkan listrik

dengan teknologi generasi pertama dengan biaya sekitar 10 sen AS per kWh[11], dan

menurutnya pada lokasi pantai yang ideal biaya sekitar sekitar 5 sen US$/kWh. Namun para

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 317

ahli mengindikasikan bahwa kelemahan terbesar energi gelombang adalah biaya

dibandingkan dengan sumber konvensional. Menurut estimasi biaya listrik adalah sekitar

minimal 18 atau 20 sen per kWh. Sedangkan sumber konvensional berkisar antara 3 sampai

5 sen$ per kWh.

2.8. Energi Nuklir

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) telah dimulai lebih dari 50 tahun yang lalu

dan sekarang menghasilkan listrik secara global sebanyak yang diproduksi oleh berbagai

sumber energi lainnya. Sekitar dua-pertiga dari penduduk dunia hidup di negara-negara di

mana pembangkit listrik tenaga nuklir merupakan bagian integral dari produksi listrik yang

juga merupakan infrastruktur industri. Setengah penduduk dunia tinggal di negara di mana

reaktor nuklir baru masih dalam perencanaan atau sedang dibangun. Reaktor nuklir

berkapasitas 1.000 MW hanya membutuhkan sekitar 30 ton bahan bakar uranium setahun,

sehingga mudah dalam urusan transportasi bahan bakar. Dapat dibandingkan bahwa

sebuah PLTU batubara dengan kapasitas yang sama membutuhkan 10 ribu ton batubara

sehari atau sekitar 3,5 juta ton setahun.

Saat ini hampir 440 reaktor nuklir menghasilkan listrik di seluruh dunia. Lebih dari 15

negara bergantung pada tenaga nuklir untuk 25% atau lebih dari listrik mereka. Di Eropa

dan Jepang, pangsa listrik nuklir adalah lebih dari 30%. Di AS, tenaga nuklir menyumbang

sekitar 20% energi listrik.

Pembangkit tenaga nuklir kompetitif dari segi biaya dengan pembangkit listrik jenis

lain, kecuali jika terdapat akses langsung untuk bahan bakar fosil dengan harga murah.

Biaya bahan bakar untuk pembangkit nuklir hanya sebagian kecil dari biaya pembangkitan

total. Sedangkan biaya modal lebih besar daripada untuk pembangkit listrik tenaga

batubara, dan jauh lebih besar daripada mereka untuk pembangkit turbin gas. Dalam

menilai ekonomi tenaga nuklir, pembongkaran (decommissioning) dan biaya pembuangan

limbah secara penuh diperhitungkan.

Aspek Ekonomi

PLTN tergolong pembangkit listrik yang mempu menghasilkan listrik dalam skala

besar hingga mencapai 1.000 – 1.500 MW per unit. Karenanya PLTN sangat sesuai untuk

negara-negara industri maupun yang berpenduduk besar. Biaya pembangkitan PLTN

kompetitif dengan biaya pembangkitan jenis lain yang murah, seperti batubara, gas bumi

dan PLTA. Biaya pembangkitan PLTN di Finlandia dilaporkan sebesar 3.36 ¢/kWh.

Sedangkan biaya pembangkitan rata-rata di berbagai negara di seluruh dunia berkisar pada

3.4 – 7.1 ¢/kWh[12]. Namun angka dapat bervariasi lebih luas berdasarkan overnight capital

cost, lama pembangunan, dan umur operasi pembangkit. Tabel 1 berikut menunjukkan

keuntungan dan kekurangan masing-masing jenis energi yang disinggung di atas.

Tabel 1. Keuntungan dan Kekurangan Masing-masing Jenis Energi Alternatif

ENERGI KEUNTUNGAN KEKURANGAN

ENERGI SURYA

a) Energi terbarukan, sehingga dapat dianggap tidak akan habis-habisnya.

b) Selama operasi bebas dari polusi udara.

c) Sel surya sesuai untuk pengguna kecil.

a) Sel surya berharga mahal. b) Tidak dapat menghasilkan listrik

pada malam hari. c) Biaya untuk menghasilkan per

satuan kWh cukup tinggi. d) Menimbulkan zat-zat beracun

selama produksi sel surya. e)

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 318

ENERGI ANGIN

a) Sumber energi bersih dan terbarukan.

b) Tidak ada komponen bahan bakar. Setelah dibangun tidak ada ketergantungan pada pasokan bahan bakar.

c) Dapat diterapkan dan sesuai di daerah terpencil, termasuk di area lepas pantai.

d) Selain untuk skala kecil di daerah lokal atau di tingkat properti individu, juga dapat menghasilkan daya yang dapat dikoneksi ke sistem jaringan listrik.

e) Di area ladang energi angin di darat, setelah menara angin dipasang, lahan sekitar menara dapat digunakan untuk keperluan lain, seperti penggunaan pertanian.

a) Tidak tersedia secara kontinyu dan saat yang mungkin sangat membu-tuhkan.

b) Menimbulkan dampak visual terhadap keindahan alam sekitar.

c) Menimbulkan kebisingan terhadap lingkungan.

d) Menyita cukup banyak lahan untuk per satuan energi yang dihasilkan di daratan.

e) Kecelakaan operasi yang berakibat konsekuensi eksternal. Kecelakaan sporadis berupa terlemparnya daun turbin dan suku cadangnya.

f) Bahaya setempat akibat kecelakaan yang diestimasi berkisar antara 0,4 – 10 WDL (work day lost) per MWa.

TENAGA AIR

a) Dapat menghasilkan listrik pada tingkat konstan.

b) Dapat mengatur tingkat daya hingga kapasitas maksimum relatif besar.

c) Tidak menimbulkan polusi udara secara langsung.

d) Bendungan besar yang menyertakan pembangunan PLTA dapat digunakan sekaligus sebagai fasilitas irigasi, pengendalian banjir, dan persediaan bahan baku air bersih.

e) Danau dapat menjadi sarana rekreasi dan objek wisata.

a) Biaya investasi bendungan mahal, harus dibangun dengan standar sangat tinggi, harus dapat beroperasi selama lebih dari 50 tahun agar menguntungkan.

b) Area genangan melenyapkan lingkungan hidup dan seisinya.

c) Butuh evakuasi besar pada masyarakat yang tinggal di desa dan kota genangan.

d) Dapat menyebabkan kerusakan geologi serius[7].

e) Bendungan dapat menyebabkan masalah serius antara negara-negara bertetangga.

f) Menyebabkan perubahan level water table alami.

PANAS BUMI

a) Dapat menghasilkan listrik pada tingkat konstan.

b) Tidak membutuhkan bahan bakar.

c) Dapat mengatur tingkat daya hingga kapasitas maksimum.

d) Tidak menimbulkan polusi udara secara langsung yang signifikan.

e) Penggunaan lahan relatif efisien.

a) Harus membor di banyak titik pada area yang luas.

b) Terkadang mengalami kesulitan pada proses pengeboran.

c) Kemungkinan mengandung mineral yang berpotensi membaha-yakan dan uapnya bisa lolos dari bawah tanah.

d) Pencemaran dapat terjadi akibat proses pengeboran yang tidak tepat.

BIOMASS[10]

a) Dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

b) Selalu tersedia dan dapat diproduksi sebagai sumber daya terbarukan.

a) Pekerjaan tambahan diperlukan di bidang-bidang seperti metode panen.

b) Tanah yang digunakan untuk tanaman energi yang mungkin dalam permintaan untuk keperluan lain, seperti faming, konservasi,

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 319

c) Dapat diperoleh dari limbah pertanian sebagai produk sekunder untuk nilai tambah pada tanaman pertanian.

d) Pertumbuhan tanaman biomassa menghasilkan oksigen dan menyerap karbon dioksida.

e) Penggunaan bahan limbah mengurangi kebutuhan akan tempat pembuangan akhir sampah dan mengosongkan sebagian ruang untuk keperluan lain.

f) CO2 yang dilepaskan ketika biomassa dibakar, diambil kembali oleh tanaman.

perumahan, resor atau menggunakan pertanian.

c) Beberapa proyek konversi Biomassa berasal dari limbah hewan dan relatif kecil dan oleh karena itu terbatas.

d) Penelitian diperlukan untuk mengurangi biaya produksi bahan bakar berbasis biomassa.

e) Kemungkinan dalam beberapa kasus merupakan penyebab utama polusi.

GELOMBANG LAUT

a) Gelombang terus melepaskan energi, sedangkan cuaca buruk di laut hanya meningkatkan energi gelombang.

b) Sumber energi terbarukan dan bersih. dan lestari.

c) Tidak menimbulkan gas rumah kaca, dan tidak melepaskan partikel apapun.

d) Tidak membutuhkan pasokan bahan bakar.

a) Gelombang bisa besar atau kecil sehingga tidak selalu dapat menghasilkan listrik secara konstan..

b) Diperlukan cara khusus transmisi listrik dari laut ke daratan.

c) Peralatan relatif mahal. d) Menimbulkan dampak terhadap

ikan dan biota laut sekitar pantai. e) Biaya pemeliharaan yang tinggi.

ENERGI NUKLIR

a) PLTN dapat membangkitkan listrik berskala besar untuk memenuhi kebutuhan industri, pusat beban skala besar.

b) Pasokan kontinyu dan stabil. c) Biaya pembangkitan bersaing. d) Tidak melepaskan emisi udara.

a) Biaya investasi tinggi. b) Dikhawatirkan risiko kebocoran

bahan radioaktif akibat kecelakaan reaktor.

c) Kekhawatiran aksi terorisme. d) Mengandung limbah radioaktif

umur panjang

3. HASIL ANALISIS

Gambar 1. Perbandingan Biaya Pembangkitan

Listrik di Finlandia[12]

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 320

Penggunaan energi masing-masing alternatif sebagai sumber energi listrik sangat

sangat bervariasi dalam kemampuan layanannya, dan tergantung pula pada kondisi

lingkungan yang dapat berubah-ubah. Untuk daerah gurun dengan cuaca yang rata-rata

selalu cerah energi surya memberikan prospek penggunaan yang lebih baik. Di daerah yang

banyak hujan, kelembaban tinggi dan banyak berawan seperti wilayah Indonesia kurang

menguntungkan. Sedangkan angin juga demikian tergantung di lingkungan apakah daerah

banyak angin atau tidak. Penggunaan energi angin di wilayah Indonesia juga kurang

prospektif, karena wilayah Indonesia tidak termasuk wilayah yang banyak angin untuk

dimanfaatkan sebagai pembangkit energi.

3.1. Energi Surya

Aspek teknis: Energi terbarukan, tergantung pada situasi lapangan yang berbeda di setiap

tempat di muka bumi, daya tidak kontinyu, hanya tersedia siang hari, butuh area luas,

keandalan rendah, cocok di wilayah bagian dunia beriklim cerah, (gurun).

Keekonomian: Biaya investasi per satuan energi tingi, bebas dari kebutuhan bahan bakar.

Lingkungan: Tidak menimbulkan emisi yang signifikan, heliostat pemantul dapat

mengganggu masyarakat sekitar.

3.2. Energi Angin

Aspek teknis: Intensitas energi rendah, tidak kontinyu, membutuhkan kondisi angin yang

relatif banyak, hanya cocok di wilayah yang banyak angin seperti wilayah subtropis dan

sedang, pasokan listrik tidak andal.

Keekonomian: Investasi relatif tinggi,

Lingkungan: Dampak visual, kebisingan, gangguan biota terbang, risiko terlepasnya

komponen.

3.3. Tenaga Air

Aspek teknis: Daya relatif besar dan kontinyu, mudah dalam pengaturan level daya, pasokan

listrik andal.

Keekonomian: Biaya investasi tinggi, tanpa bahan bakar, menggenangi area yang luas,

membutuhkan pengungsian penduduk secara besar-besaran.

Lingkungan: Lenyapnya habitat alam yang luas, berkurangnya luas area tumbuhan yang luas

sebagai penyerap CO2, terputusnya, jalur biota air, risiko banjir/ aliran deras secara tiba-tiba,

risiko bobolnya bendungan.

3.4. Panas Bumi

Aspek teknis: Daya yang diperoleh relatif besar dan stabil, mudah pengaturan level daya,

pasokan listrik andal.

Keekonomian: Biaya investasi tinggi, tanpa bahan bakar.

Lingkungan: Kemungkinan ada mineral berbahaya keluar bersama uap panas,

membutuhkan area ladang uap yang relatif luas,

3.5. Energi Bimassa

Aspek teknis: Energi terbarukan, kapasitas terbatas, pasokan energi relatif stabil, daya listrik

relatif lebih andal, kapasitas daya relatif kecil.

Keekonomian: Pasokan bahan bakar butuh tenaga kerja yang banyak, butuh area ladang

energi yang luas.

Lingkungan: Menyebabkan gangguan ekosistem,

3.6. Gelombang Laut

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 321

Aspek teknis: Intensitas energi rendah, sulit membangkitkan energi besar-besaran, butuh area

pantai yang luas, pasokan energi tidak stabil, tidak membutuhkan bahan bakar.

Keekonomian: Biaya investasi tinggi.

Lingkungan: Tumpahan limbah pelumas ke laut, gangguan terhadap biota laut, menyita area

pantai yang luas, dampak visual yang luas.

3.7. Energi Nuklir

Aspek teknis: Intensitas energi tinggi, dapat membangkitkan listrik skala besar dengan suplai

daya kontinyu. Paling sesuai untuk pemikul beban dasar, mudah transportasi bahan bakar.

Keekonomian: Biaya pembangkitan listrik kompetitif dengan pembangkit fosil (batubara dan

gas), namun biaya investasi jauh lebih tinggi, sedangkan biaya bahan bakar rendah.

Lingkungan: Tidak menimbulkan emisi udara, SO2, NOX, CO maupun CO2. Namun jika

terjadi kecelakaan berpotensi melepaskan bahan radioaktif.

4. KESIMPULAN Beberapa jenis energi alternatif yang diuraikan dimuka menunjukkan bahwa masing-

masing jenis mempunyai keunggulan dan kekurangan. Energi terbarukan terutama surya,

angin, biomass, dan gelombang laut merupakan energi yang akan selalu tersedia, namun

keandalan yang ditawarkannya sangat rendah, karena intensitasnya rendah, tidak kontinyu,

biaya investasi tinggi, dan kemampuan kapasitas daya terbatas, meskipun sesuai untuk

wilayah yang kebutuhan energinya kecil.

Dari aspek teknis berbagai pembangkit mempunyai karakteristik teknik dan ekonomi

yang berbeda yang akan menentukan apakah sesuai untuk diterapkan di suatu lingkungan

demand yang beragam pula kondisinya. Energi nuklir dapat memasok listrik untuk

kawasan industri dan kota-kota besar dan wilayah demand yang kebutuhannya besar.

Dari aspek lingkungan berbagai jenis energi alternatif juga mempunyai karakteristik

yang berbeda pula. Energi surya, angin biomass, gelombang laut menimbulkan dampak

secara kontinyu selama sejak mulai dibangun hingga habis masa operasinya, sedangkan

energi nuklir menimbulkan dampak serius pada saat terjadi kecelakaan.

DAFTAR PUSTAKA [1] Renewable Energy Sources for electricity generation in selected developed countries,

IAEA-TECDOC-646, International Atomic Energy Agency (IAEA), 1992.

[2] Kevin Ummel, David Wheeler, Desert Power: The Economics of Solar Thermal

Electricity For Europe, North Africa, and the Middle East, Center for Global

Development, December, 2008.

[3] Photovoltaic economics: http://www.pvresources.com/en/economics.php, 5/12/2011 6:11

PM.

[4] Reneable UK, The voice of wind and marine energy:

http://www.bwea.com/ref/econ.html

[5] Wind Turbines and the Energy in Wind: http://www.ftexploring.com/energy/wind-

enrgy.html

[6] Sarah E. Douglass, ASIP, VP, Investment Research Publications, Special Report:

Identifying the Opportunities in Alternative Energy, Wells Fargo.

[7] Advantages and Disadvantages of Hydropower: http://www.technologystudent.com/-

energy1/ hydr2.htm, 5/24/2011 10:16 AM

[8] Biomass Energy Centre: http://www.biomassenergycentre.org.uk/portal/page?_-

pageid=76,15049&_ dad=portal&_schema=PORTAL, 19 May 2011.

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir

Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN 1979-1208 322

[9] Cost of Biomass Compared Fossil Fuel Cost, By Pauline Go, Article Source:

http://EzineArticles.com/ 1308171: http://ezinearticles.com/?Cost-of-Biomass-

Compared-Fossil-Fuel-Cost&id=1308171

[10] Biomass( incineration): http://science134.tripod.com/id9.html, 19 May 2011.

[11] Jennifer Guinevere Vining, Ocean Wave Energy Converters: Realities of Wave

Technology, A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree

of Master of Science (Electrical Engineering) at the University of Wisconsin-Madison

January 2007.

[12] Nuclear Power Economics | Nuclear Energy Costs, (updated 9 March 2011):

http://www.world-nuclear.org/info/inf02.html 5/28/2011 6:27 PM.

[13] Ocean Energy Technologies For Renewable Energy Generation: http://www.geni.org/-

globalenergy/research/ocean-energy-technologies/OceanEnergyTechnologies.pdf.

[14] Leon Basye, Shiva Swaminathan, Hydrogen Production Costs - A Survey, Sentech, Inc.,

4733 Bethesda Avenue, Suite 608, Bethesda, MD 20814, December 4,1997.

http://homepages.cae.wisc.edu/ ~vining/JVining_MastersThesis.pdf, 5/27/2011 8:35 AM

[15] Balu Balagopal, Petros Paranikas, Justin Rose, BCG Report: What’s next for alternative

energy, The Boston consulting Group Inc., November 2010.

[16] Two Days National Seminar on August 27-28, 2005:

http://www.vpmthane.org/publication-aenergysource/alternate _energy_ebook.pdf

[17] Solar Thermal Efficiency: http://poweredbysolarpanels.com/solar-panel-efficiency/,

5/12/2011 4:19 PM.

[18] What’s the highest efficiency the Solar-thermal power system could have?,

http://www.inference.phy.cam.ac.uk/sustainable/solar/thermal.html, 5/12/2011 4:59 PM

[19] Solar Panel Efficiency, http://poweredbysolarpanels.com/solar-panel-efficiency/

[20] Wind Turbine Power Calculations RWE npower renewable: http://www.raeng.org.uk/

education/diploma/maths/pdf/exemplars_advanced/23_Wind Turbine.pdf.

DISKUSI 1. Pertanyaan dari Sdr. Sunardi (BATAN):

a. Dengan begitu banyaknya jenis energi alternatif dan terbarukan, seperti energi

surya, angin, gelombang laut, biomassa dan sebagainya, tetapi mengapa hingga

saat ini energi tersebut penggunaannya masih sangat terbatas atau belum terlihat

peranannya?

b. Di antara energi alternatif tersebut, mana yang paling potensial untuk

dikembangkan di Indonesia?

Jawaban:

a. Pemilihan atas sumber-sumber energi yang tersedia lebih banyak didasarkan pada

aspek kemudahan dan keekonomiannya. Selama sumber energi yang mudah dan

ekonomis berupa bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas dan batubara

tersedia, maka sumber panas energi terbarukan sulit bersaing.

b. Energi terbarukan yang telah banyak digunakan adalah tenaga air dan panas

bumi, karena jenis ini mempunyai daya saing yang cukup tinggi dan keunggulan

lainnya tinggi. Namun tenaga air dan panas bumi mempunyai keterbatasan karena

tidak dapat memenuhi kebutuhan energi portable, sehingga energi ini hanya dapat

digunakan secara stasioner. Sedangkan energi dari jenis energi baru dan

terbarukan untuk kebutuhan portable paling potensial untuk kondisi Indonesia

saat ini adalah energi dari jenis biofuel seperti biodiesel dan etanol yang

diproduksi dari tanaman.