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.