DASAR KONVERSI ENERGI

DASAR KONVERSI ENERGI

Dasar konversi energi listrik merupakan matakuliah yang

mengenalkan konsep dasar tentang pengkonversian energi

listrik serta dapat menghitung besarnya energi yang

dibangkitkan. bidang konversi energi yang begitu luas dan

aktual yang hampir meliputi seluruh disiplin ilmu, terutama

Termodinamika, Mekanika Fluida, Perpindahan Panas serta

konsep-konsep dasar perpindahan energi dan konversi energi,

Ilmu pengetahuan, ini tentu saja harus dilengkapi dengan

pengetahuan tentang sistem fisik yang melaksanakan konversi

energi tersebut. Bagi mahasiswa yang mengambil matakuliah

dasar konversi energi listrik, setelah lulus diharapkan

dapat menguasai/menjelaskan prinsip-prinsip Konversi Energi

listrik secara fundamental, seperti Turbin Uap, Gas, Air,

Energi Surya , energi angina, serta masalah lingkungan

hidup yang berkaitan dengan pembangkitan energi listrik,

yang kesemuanya mengkonversikan bentuk dari energi asal

menjadi listrik dan mekanik juga dapat berupa energi lainya

yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan masyarakat,

Penelitian tentang desain dan konstruksi sistim Konversi

Energi ini mengkaitkan konsep-konsep teori dengan sistem

fisik. Disamping itu juga dipelajari Sistem Konversi Energi

dari segi performance, kesukaran-kesukaran pengoperasiannya

dan ekonomi operasional yang diantisipasikan.

I. Peluang Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia

1

A. Menipisnya cadangan minyak bumi

Setelah terjadinya krisis energi yang mencapai puncak

pada dekade 1970, dunia menghadapi kenyataan bahwa

persediaan minyak bumi, sebagai salah satu tulang punggung

produksi energi terus berkurang

Bahkan beberapa ahli berpendapat, bahwa dengan pola

konsumsi seperti sekarang, maka dalam waktu 50 tahun

cadangan minyak bumi dunia akan habis. Keadaan ini bisa

diamati dengan kecenderungan meningkatnya harga minyak di

pasar dalam negeri, serta ketidak stabilan harga tersebut

di pasar internasional, karena beberapa negara maju sebagai

konsumen minyak terbesar mulai melepaskan diri dari

ketergantungannya kepada minyak bumi sekaligus berusaha

mengendalikan harga, agar tidak meningkat. Sebagai contoh;

pada tahun 1970 negara Jerman mengkonsumsi minyak bumi

sekitar 75% dari total konsumsi energinya, namun pada tahun

1990 konsumsi tersebut menurun hingga tinggal 50% (Pinske,

1993).

Jika dikaitkan dengan penggunaan minyak bumi sebagai bahan

bakar sistem pembangkit listrik, maka kecenderungan

tersebut berarti akan meningkatkan pula biaya operasional

pembangkitan yang berpengaruh langsung terhadap biaya

satuan produksi energi listriknya. Di lain pihak biaya

satuan produksi energi listrik dari sistem pembangkit

listrik yang memanfaatkan sumber daya energi terbarukan

menunjukkan tendensi menurun, sehingga banyak ilmuwan

2

percaya, bahwa pada suatu saat biaya satuan produksi

tersebut akan lebih rendah dari biaya satuan produksi

dengan minyak bumi atau energi fosil lainnya.

B. Meningkatnya kesadaran masyarakat akan pelestarian

lingkungan

Dalam sepuluh tahun terakhir ini, pengetahuan dan

kesadaran masyarakat akan pelestarian lingkungan hidup

menunjukkan gejala yang positif. Masyarakat makin peduli

akan upaya penanggulangan segala bentuk potusi, mulai dari

sekedar menjaga kebersihan lingkungan sampai dengan

mengontrol limbah buangan dan sisa produksi. Banyak

pembangunan proyek fisik yang memperhatikan faktor

pelestarian lingkungan, sehingga perusakan ataupun

pengotoran yang merugikan lingkungan sekitar dapat

dihindari, minimal dikurangi. Setiap bentuk produksi energi

dan pemakaian energi secara prinsip dapat menimbulkan

bahaya bagi manusia, karena pencemaran udara, air dan

tanah, akibat pembakaran energi fosil, seperti batubara,

minyak dan gas di industri, pusat pembangkit maupun

kendaraan bermotor. Limbah produksi energi listrik

konvensional, dari sumber daya energi fosil, sebagian besar

memberi kontribusi terhadap polusi udara, khususnya

berpengaruh terhadap kondisi klima.

Pembakaran energi fosil akan membebaskan Karbondioksida

(CO2) dan beberapa gas yang merugikan lainnya ke atmosfir.

Pembebasan ini merubah komposisi kimia lapisan udara dan

3

mengakibatkan terbentuknya efek rumah kaca (treibhouse

effect), yang memberi kontribusi pada peningkatan suhu

bumi. Guna mengurangi pengaruh negatif tersebut, sudah

sepantasnya dikembangkan pemanfaatan sumber daya energi

terbarukan dalam produksi energi listrik. Sebagai

ilustrasi, setiap kWh energi listrik yang diproduksi dari

energi terbarukan dapat menghindarkan pembebasan 974 gr

CO2, 962 mg SO2 dan 700 mg NOx ke udara, dari pada Jlka

diproduksi dari energi fosil. Bisa dihitung, jika pada

tahun 1990

yang lalu 85% dari produksi energi listrik di Indonesia

(sekitar 43.200 GWh) dihasilkan oleh energi fosil, berarti

terjadi pembebasan 42 juta ton CO2, 41,5 ribu ton SO2 serta

30 ribu ton NOx. Kita tahu bahwa CO2 merupakan salah satu

penyebab terjadinya efek rumah kaca, SO2 mengganggu proses

fotosintesis pada pohon, karena merusak zat hijau daunnya,

serta menjadi penyebab terjadinya hujan asam bersama-sama

dengan NOx. Sedangkan NOx sendiri secara umum dapat

menumbuhkan sel-sel beracun dalam tubuh mahluk hidup, serta

meningkatkan derajat keasaman tanah dan air jika bereaksi

dengan SO2.

C. Kendala pengembangan Energi terbarukan di Indonesia

Pemanfaatan sumber daya energi terbarukan sebagai bahan

baku produksi energi listrik mempunyai kelebihan antara

lain;

4

1. relatif mudah didapat,

2. dapat diperoleh dengan gratis, berarti biaya operasional

sangat rendah,

3. tidak mengenal problem limbah,

4. proses produksinya tidak menyebabkan kenaikan temperatur

bumi, dan

5. tidak terpengaruh kenaikkan harga bahan bakar

(Jarass,1980).

Akan tetapi bukan berarti pengembangan pemanfaatan sumber

daya energi terbarukan ini terbebas dari segala kendala.

Khususnya di Indonesia ada beberapa kendala yang menghambat

pengembangan energi terbarukan bagi produksi energi

listrik, seperti:

1. harga jual energi fosil, misal; minyak bumi, solar dan

batubara, di Indonesia masih sangat rendah. Sebagai

perbandingan, harga solar/minyak disel di Indonesia Rp.

4.600,-/liter sementara di Amterdam mencapai

Rp.17.565,-/liter, atau sekitar epat kali lebih tinggi.

2. rekayasa dan teknologi pembuatan sebagian besar komponen

utamanya belum dapat dilaksanakan di Indonesia, jadi

masih harus mengimport dari luar negeri.

3. biaya investasi pembangunan yang tinggi menimbulkan

masalah finansial pada penyediaan modal awal.

4. belum tersedianya data potensi sumber daya yang lengkap,

karena masih terbatasnya studi dan penelitian yang

dilkakukan.

5

5. secara ekonomis belum dapat bersaing dengan pemakaian

energi fosil.

6. kontinuitas penyediaan energi listrik rendah, karena

sumber daya energinya sangat bergantung pada kondisi

alam yang perubahannya tidak tentu.

Potensi sumber daya energi terbarukan, seperti; matahari,

angin dan air, ini secara prinsip memang dapat diperbarui,

karena selalu tersedia di alam. Namun pada kenyataannya

potensi yang dapat dimanfaatkan adalah terbatas. Tidak di

setiap daerah dan setiap waktu; matahari bersinar cerah air

jatuh dari ketinggan dan mengailr deras serta angin bertiup

dengan kencang Di sebabkan oleh keterbatasan-keterbatasan

tersebut, nilaii sumber daya energi sampal saat ini belum

dapat begitu menggantikan kedudukan sumber daya energi

fosil sebagai bahan baku produksi energi listrik. Oleh

sebab itu energi terbarukan ini lebih tepat disebut sebagai

energi aditif, yaitu sumber daya energi tambahan untuk

memenuhi peningkatan kebutuhan energi listrik, serta

menghambat atau mengurangi peranan sumber daya energi

fosil.

D. Strategi Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia

Berdasar atas kendala-kendala yang dihadapi dalam upaya

mengembangkan dan meningkatkan peran energi terbarukan pada

produksi energi listrik khususnya, maka beberapa strategi

yang mungkin diterapkan, antara lain:

6

1. meningkatkan kegiatan studi dan penelitian yang

berkaitan dengan; pelaksanaan identifikasi setiap jenis

potensi sumber daya energi terbarukan secara lengkap di

setiap wilayah; upaya perumusan spesifikasi dasar dan

standar rekayasa sistem konversi energinya yang sesuai

dengan kondisi di Indonesia; pembuatan "prototype" yang

sesuai dengan spesifikasi dasar dan standar rekayasanya;

perbaikan kontinuitas penyediaan energi listrik;

pengumpulan pendapat dan tanggapan masyarakat tentang

pemanfaatan energi terbarukan tersebut.

2. menekan biaya investasi dengan menjajagi kemungkinan

produksi massal sistem pembangkitannya, dan mengupayakan

agar sebagian komponennya dapat diproduksi di dalam

negeri, sehingga tidak semua komponen harus diimport

dari luar negeri. Penurunan biaya investasi ini akan

berdampak langsung terhadap biaya produksi.

3. memasyarakatkan pemanfaatan energi terbarukan sekaligus

mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang

kelayakan operasi sistem di lapangan dengan pembangunan

beberapa proyek percontohan .

4. meningkatkan promosi yang berkaitan dengan pemanfaatan

energi dan upaya pelestarian lingkungan.

5. memberi prioritas pembangunan pada daerah yang meliki

potensi sangat tinggi, baik teknis maupun sosio-

ekonomisnya.

6. memberikan subsidi silang guna meringankan beban

finansial pada tahap pembangunan. Subsidi yang

diberikan, dikembalikan oleh konsumen berupa rekening

7

yang harus dibayarkan pada setiap periode waktu

tertentu. Dana yang terkumpul dari rekening tersebut

digunakan untuk mensubsidi pembangunan sistem pembangkit

energi listrik di wilayah lain.

Pembangunan sistem pembangkit energi listrik yang

memanfaatkan sumber daya energi terbarukan, terutama air,

sudah banyak dilaksanakan di Indonesia. Pemanfaatan energi

angin banyak diterapkan di daerah pantai, seperti di

Jepara, pulau Lombok, Sulawesi dan Bali. Sementara energi

matahari telah dimanfaatkan di beberapa wilayah di Jawa

Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat dan wlayah timur Indonesia.

Sebagian besar dari pembangunan tersebut berupa proyea-

proyek percontohan.

II. Energi Terbarukan Sebagai Energi Aditif di Indonesia

Merupakan suatu kenyataan bahwa kebutuhan akan energi,

khususnya energi listrik di Indonesia, makin berkembang

menjadi bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup

masyarakat sehari-hari seiring dengan pesatnya peningkatan

pembangunan di bidang teknologi, industri dan informasi.

Namun pelaksanaan penyediaan energi listrik yang dilakukan

oleh PT.PLN (Persero), selaku lembaga resmi yang ditunjuk

oleh pemerintah untuk mengelola masalah kelistrikan di

Indonesia, sampai saat ini masih belum dapat memenuhi

kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara

keseluruhan. Kondisi geografis negara Indonesia yang

terdiri atas ribuan pulau dan kepulauan, tersebar dan tidak

8

meratanya pusat-pusat beban listrik, rendahnya tingkat

permintaan listrik di beberapa wilayah, tingginya biaya

marginal pembangunan sistem suplai energi listrik

(Ramani,K.V,1992), serta terbatasnya kemampuan finansial,

merupakan faktor-faktor penghambat penyediaan energi

listrik dalam skala nasional.

Selain itu, makin berkurangnya ketersediaan sumber daya

energi fosil, khususnya minyak bumi, yang sampai saat ini

masih merupakan tulang punggung dan komponen utama

penghasil energi listrik di Indonesia, serta makin

meningkatnya kesadaran akan usaha untuk melestarikan

lingkungan, menyebabkan kita harus berpikir untuk mencari

altematif penyediaan energi listrik yang memiliki karakter;

1. dapat mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian

energi fosil, khususnya minyak bumi

2. dapat menyediakan energilistrik dalam skala lokal

regional

3. mampu memanfaatkan potensi sumber daya energi setempat,

serta

4. cinta lingkungan, dalam artian proses produksi dan

pembuangan hasil produksinya tidak merusak lingkungan

hidup disekitarnya.

Sistem penyediaan energi listrik yang dapat memenuhi

kriteria di atas adalah sistem konversi energi yang

memanfaatkan sumber daya energi terbarukan, seperti:

matahari, angin, air, biomas dan lain sebagainya

9

(Djojonegoro,1992). Tak bisa dipungkiri bahwa kecenderungan

untuk mengembangkan dan memanfaatkan potensi sumber-sumber

daya energi terbarukan dewasa ini telah meningkat dengan

pesat, khususnya di negara-negara sudah berkembang, yang

telah menguasai rekayasa dan teknologinya, serta mempunyai

dukungan finansial yang kuat. Oleh sebab itu, merupakan hal

yang menarik untuk disimak lebih lanjut, bagaimana peluang

dan kendala pemanfaatan sumber-sumber daya energi

terbarukan ini di negara-negara sedang berkembang,

khususnya di Indonesia.

A. Ramalan Kebutuhan dan Ketersediaan Energi Listrik di

Indonesia

Dengan memperhatikan pertumbuhan ekonomi dalam sepuluh

tahun terakhir, skenario "export-import" dan pertumbuhan

penduduk, pada tahun 1990 diramalkan bahwa tingkat

pertumbuhan kebutuhan energi listrik nasional dapat

mencapai 8,2% rata-rata per tahun, seperti ditunjukkan

dalam tabel-1 berikut.

Tabel-1

Ramalan Kebutuhan Energi Listrik

Sektor1990 2000 2010

GWh % GWh % GWh %

Industri35.30

568,0 84.822 69,0

183.38

970,0

Rumah

tangga9.865

19.0

0

22.239

218.0 40.789 16.0

10

Fasilitas

umum3.634 7,0 6.731 6.0 12.703 5.5

Komersial 3.115 6.0 8.811 7,0 21.869 8.5

Total51.91

9

100.

0

122.60

3

100.

0

258.74

7

100.

0

Sumber: Djojonegoro, 1992

Kebutuhan energi listrik tersebut diharapkan dapat dipenuhi

oleh pusat-pusat pembangkit listrik, baik yang dibangun

oleh pemerintah maupun non-pemerintah. Sebagai ilustrasi,

pada tahun 1990 kebutuhan energi listrik sebesar 51.919 GWh

telah dipenuhi oleh seluruh pusat pembangkit listrik yang

ada dengan kapasitas daya terpasang sekitar 22.000 MW.

Sehingga pada tahun 2010 dari kebutuhan energi listrik,

yang diramalkan mencapai 258.747 GWh per tahun, diharapkan

dapat dipenuhi oleh sistem suplai energi listrik dengan

kapasitas total sebesar 68.760 MW, yang komposisi sumber

daya energinya seperti diperlihatkan dalam tabel-2

Tabel-2

Prakiraan Penyedian Energi Listri di Indonesia

Sumber

Energi

1990 2000 2010

MW % MW % MW %

Batubara

Gas

Minyak

Solar

1.930

3.530

2.210

11.020

8.8

16.0

10.0

50.1

10.750

7.080

1.950

9.410

28.4

18.7

5.2

24.8

28.050

14.760

320

4.060

35.3

21.5

0.5

5.9

11

Panas Bumi

Air

Biomass

Lain-lain

(Surya

Angin)

170

2.850

270

20

0.8

13.0

1.2

0.1

500

7.720

290

160

1.3

20.4

0.8

0.4

430

10.310

460

370

0.6

15.0

0.7

0.5

Total 22.000 100.0 37.860100.

068.760 100.0

Sumber: Djojonegoro, 1992 & Wibawa, 1996.

Dari tabel-2 ini tampak jelas terlihat, bahwa penggunaan

minyak bumi, termasuk solar/minyak disel, sebagai bahan

bakar produksi energi listrik akan sangat berkurang,

sebaliknya pemanfaatan sumber-sumber daya energi baru dan

terbarukan, seperti air, matahari, angin dan biomas,

mengalami peningkatan yang cukup tajam. Kecenderungan ini

tentu akan terus bertahan seiring dengan makin berkurangnya

cadangan minyak bumi serta batubara, yang pada saat ini

masih merupakan primadona banan bakar bagi pembangkit

listrik di Indonesia.

Akan tetapi sejak tahun 1992 kebutuhan energi listrik

nasional meningkat mencapai 18% rata-rata per tahun, atau

sekitar dua kali lebih tinggi dari skenario yang dibuat

pada tahun 1990. Hal ini disebabkan oleh tingginya

pertumbuhan ekonomi nasional kaitannya dengan pertumbuhan

industri dan jasa konstruksi. Jika keadaan ini terus

bertahan, berarti diperlukan pula pengadaan sistem

12

pembangkit energi listrik tambahan guna mengantisipasi

peningkatan kebutuhan tersebut. Dilema yang timbul adalah

bahwa di satu sisi, pusat-pusat pembangkit energi listrik

yang besar tentu akan diorientasikan untuk mencukupi

kebutuhan beban besar, seperti industri dan komersial. Di

sisi lain perlu juga dipikirkan agar beban kecil, seperti

perumahan dan wilayah terpencil, dapat dipenuhi

kebutuhannya akan energi listrik. Salah satu alternatif

yang dapat diupayakan adalah dengan membangun pusat-pusat

pembangkit kecil sampai sedang yang memanfaatkan potensi

sumber daya energi setempat, khususnya sumber daya energi

baru dan terbarukan.

Daftar Pustaka

Archie W Culp, Jr, 1979, Principle of energy Convertion,

Mc Graw Hill, Ltd.

Djojonegoro,W., 1992, Pengembangan dan penerapan energi

baru dan terbarukan, Lokakarya "Bio Mature Unit" (BMU)

untuk pengembangan masyarakat pedesaan, BPPT, Jakarta.

Fritzler,M., 1993, Stichwort-Umweltgiffe, Wilhelm Heyne

Verlag, Moenchen, Germany.

Jarass, 1980, Strom aus Wind-Integration einer

regenerativen EnergieQuelle, Springer-Verlag, Berlin.

Pinske,J.D., 1993, Elektrische Energieerzeugung,

2.vollst. ueberarb. Aufl., BG.Teubner, Stuttgart

13

Ramani,K.V., 1992, Rural electnEcation and rural

development, Rural electrification guide book for Asia

& Pacific, Bangkok.

Soetendro,H.,Soedirman,S.,Sudja,N., 1992, Rural

Electnfication in Indonesia, Rural Electrification

Guide book for Asia & the Pacific, Bangkok.

Schleswag (Hrsg.), 1993, Additive Energien-intelligent

genutzt, Flensburg, Germany.

Wibawa,U., 1996, Effahrung mit dem Betneb

Kleinwindhybrid Eanlage in Ciparanti-Ciamis, ARTES-

lnstitu, Flensburg

Zuhal,1995, Policy & Development Programs on Rural

ElectriScation for next 10 years, Ditjen.Listrik &

Pengembangan Energi, Departemen Pertambangan dan

Energi, Jakarta.

III. Kompetitor Energi di Akhir Milenium Kedua

Pembangkit listrik sangat diperlukan untuk menggerakkan

roda pembangunan di semua bidang. Pada saat sumber energi

suatu pembangkit melimpah di saat itu pula biaya

pembangkitan akan murah. Begitu juga sebaliknya, pada saat

sumber energi mulai berkurang, maka di saat itu pula biaya

pembangkitan akan menjadi mahal. Contoh yang nyata mengenai

hal tersebut di atas adalah Pembangkit Listrik Berbahan

Bakar Minyak Bumi atau Pembangkit Listrik Konvensional.

14

Biaya pembangkitan listrik dipengaruhi oleh dua hal utama,

yaitu biaya bahan bakar, dan biaya operasi dan

pemeliharaan. Pada pembangkit listrik berbahan bakar fosil

menunjukkan bahwa biaya bahan bakar mencapai 80% biaya

total pembangkitan listrik. Sedangkan pada pembangkit

listrik tenaga nuklir, biaya bahan bakar mencapai 50% biaya

total pembangkitan listrik. Sisanya adalah biaya operasi

dan pemeliharaan, 20% untuk pembangkit listrik berbahan

bakar fosil dan 50% untuk pembangkit listrik tenaga nuklir.

Dari hal tersebut di atas dapat terlihat tingkat

ketergantungan pembangkit terhadap harga bahan bakar di

pasaran.

A. Kompetisi Biaya Pembangkitan

Data yang diambil pada tahun 1981 sampai tahun 1994 di USA

pada Gambar 1 menunjukkan bahwa biaya pembangkitan untuk

nuklir paling rendah dibanding batubara, gas alam atau

minyak bumi pada tahun 1981, kecuali terhadap tenaga air.

Pada saat itu biaya pembangkitan oleh nuklir sebesar 0.02

dolar setiap kilowatt jam dan 0.03 dolar/kWh, 0.05

dolar/kWh, 0.09 dolar/kWh masing masing untuk batubara, gas

alam dan minyak bumi.

15

Setelah bertahun tahun sejak nuklir digunakan, sang

kompetitor ini jatuh dan mensejajarkan diri dengan

pembangkit batubara pada sekitar tahun 1986. Tahun tersebut

untuk pertama kalinya biaya pembangkitan batubara di bawah

nuklir. Sejak saat itu pembangkit batubara menyatakan diri

sebagai pembangkit paling murah. Nuklir jatuh disebabkab

karena biaya tambahan yang makin meningkat untuk

peningkatan pembinaan sumber daya manusia dan biaya operasi

yang berhubungan dengan kecelakaan pembangkit Three Mile

Island pada tahun 1979. Tetapi perbedaan biaya pembangkitan

dua kompetitor ini cukup kecil, yaitu 0.0192 dolar/kWh

untuk batubara dan 0.02 dolar/kWh untuk nuklir pada tahun

1994. Dan biaya pembangkitan untuk nuklir dan batubara

masih jauh lebih kecil dibandingkan dengan gas alam dan

minyak bumi, masing masing sebesar 0.029 dolar/kWh dan

0.032 dolar/kWh. Dengan menerapkan perencanaan dan teknik

manajemen baru secara terpadu dan menyeluruh, biaya

pembangkitan nuklir masih dapat dikurangi.

16

B. Biaya Bahan Bakar

Biaya bahan bakar untuk pembangkit berbeda antara satu

dengan lainnya. Secara umum, biaya bahan bakar untuk

pembangkit berbahan bakar fosil adalah 80% dari biaya

pembangkitan. Sedangkan biaya bahan bakar untuk pembangkit

nuklir adalah 50% dari biaya pembangkitan. Dari Gambar 1

menunjukkan pembangkit bahan bakar fosil memberikan

kontribusi biaya pembangkitan yang makin murah pada sekitar

tahun 1985. Hal ini disebabkan jatuhnya harga bahan bakar

tersebut di pasar dunia hingga saat ini. Sampai kapan hal

ini terus berlangsung masih meninggalkan tanda tanya.

Dengan prosentase biaya bahan bakar sebesar 80% untuk

pembangkit bahan bakar fosil dan ketergantungan dengan

situasi pasar seperti tersebut di atas dapat menggambarkan

ketidak stabilan pembangkit tersebut.

C. Gas "Greenhouse"

Pada tahun 1990 di Rio de Janeiro, USA dan negara negara

lain menyatakan perang terhadap musuh musuh kasat mata

yaitu gas gas "greenhouse". Menurut hasil studi yang

berjudul "Impact of Nuclear Energy on U.S. Electric Utility

Fuel Use and Atmospheric Emissions: 1973 1995" menyebutkan

bahwa energi nuklir adalah faktor tunggal yang paling

penting di dalam pengurangan emisi karbon sebesar 1.9

17

milyar metrik ton CO2"> untuk sektor kelistrikan di USA.

Tanpa nuklir, bahan bakar fosil sudah digunakan untuk

memproduksi listrik bagi pertumbuhan ekonomi USA dan

kebutuhan yang meningkat karena pertambahan penduduk.

Dengan peningkatan kebutuhan listrik rata rata 40% sejak

tahun 1973 dan penggunaan bahan bakar fosil, 3.2 milyar ton

batubara, 3.37 trilyun meter kubik gas alam dan 2.2 milyar

barrel minyak bumi, dengan unjuk kerja nuklir pada tahun

1987 1989 sebagai dasar pertimbangan, maka emisi gas karbon

atau CO2 dapat dikurangi sampai 37 juta ton per tahun dari

tahun 1990 sampai tahun 1995. Emisi CO2 secara nasional

telah menurun 25% karena penggunaan pembangkit nuklir

dibandingkan jika bahan bakar fosil digunakan. Pembangkit

nuklir telah membantu mencegah pengeluaran 146 juta metrik

ton emisi karbon pada tahun 1995. Dari hasil ini diharapkan

tercapai program nasional pengurangan emisi karbon sampai

108 juta metrik ton per tahun, sehingga akan diperoleh

stabilitas emisi gas "greenhouse" sebesar level tahun 1990

pada tahun 2000.

Masih banyak dokumen dokumen hasil studi yang menyatakan

keuntungan demi terciptanya lingkungan bersih dengan

menggunakan energi nuklir. Studi tersebut menyatakan

pembangkit nuklir telah membantu pengurangan emisi sebanyak

75 juta ton SO2 dan 32 juta ton NOx secara komulatif antara

tahun 1973 sampai dengan tahun 1995. Pada tahun 1995,

pembangkit nuklir mengurangi 5.1 juta ton SO2. Dan ini

merupakan hampir setengah dari jumlah target yang

18

disepakati oleh program yang disebut dengan "Clean Air Act

Amendments of 1990". Energi nuklir juga mecegah pelepasan

2.5 juta ton NOx, dimana nilai ini melebihi dari target

yang ditentukan sebesar 2 juta ton NOx oleh Clean Air Act

Amendments of 1990 tersebut di atas.

D. Biaya Pembangkitan

Biaya pembangkitan nuklir menjadi primadona kembali setalah

ada peningkatan efesiensi. Biaya pembangkitan nuklir turun

dari 0.0207 dolar/kWh menjadi 0.0189 dolar/kWh pada tahun

1995. Penurunan ini konstan sebesar 8.7% untuk kurs dolar

1995. Beberapa pembangkit nuklir terbaru mencapai biaya

pembangkitan sampai 0.012 dolar/kWh. Hal tersebut bisa

dicapai karena beberapa pembangkit nuklir terbaru tersebut

meningkatkan kapasitas faktor dari 75.1% menjadi 78.8%.

Kapasitas faktor adalah unjuk kerja pembangkit nuklir yang

dihitung berdasarkan jumlah listrik yang dihasilkan secara

nyata dibagi jumlah maksimum listrik yang bisa dicapai oleh

pembangkit tersebut.

Makin menurunnya biaya pembangkitan oleh nuklir sebagai

salah satu faktor yang menyebabkan beberapa negara yang

akan mengembangkan atau meningkatkan industri nasionalnya,

meningkatkan penggunaan energi nuklir bagi negaranya masing

masing. Ketergantungan akan energi nuklir dari beberapa

negara dapat terlihat pada Gambar 2.

19

Dimana Perancis memimpin dengan memenuhi kebutuhan energi

listrik dalam negerinya sebanyak 75% dari kebutuhannya

menggunakan energi nuklir. Menyusul negara negara lain

seperti Belgia, Swedia, dst. Terlihat pula negara indutri

baru seperti Korea Selatan menggunakan energi nuklir

sebesar 36% dari kebutuhan listrik nasional.

E. Kesimpulan

Kebutuhan energi di dunia akan terus meningkat dan proyeksi

peningkatannya sebesar 2% per tahun. Hal itu berarti bahwa

negara-negara di dunia selalu membutuhkan dan harus

memproduksi energi dalam jumlah yang besar sampai dua

dekade mendatang. Minyak bumi sebagai sumber energi utama

dunia diproyeksikan penggunaannya meningkat sebesar 2% per

tahun sampai tahun 2015 mendatang, tetapi dengan perkiraan

harga minyak tidak melampaui 25 dolar per barrel sebelum

20

tahun 2015. Pertambahan penggunaan batubara juga terus

meningkat sampai 50% pada tahun 2015. Kedua bahan bakar

fosil tersebut masih menghadapi persaingan dan pengetatan

aturan yang berhubungan dengan emisi karbon ke lingkungan.

Penggunaan energi nuklir diproyeksikan mencapai 20% dari

penggunaan total energi dunia sampai tahun 2015.

Pertumbuhan penggunaan energi nuklir berkembang pesat di

negara Perancis dan Jepang. Sementara itu, negara-negara di

Asia sedang memulai untuk menggunakan nuklir sebagai

pendukung program energi nasional.

Daftar Pustaka

1. Nuclear Energy Institute, "Electricity Costs: Nuclear

Closes Gap with Coal", Nuclear Energy Insight 96,

Washington-D.C., September 1996.

2. Nuclear Energy Institute, "Nuclear Energy: Superhero

in the War Against Greenhouse Gases", Nuclear Energy

Insight 96, Washington-D.C., July 1996.

3. Nuclear Energy Institute, "Nuclear Production Costs:

Bring on the Competition", Nuclear Energy Insight 96,

Washington-D.C., May/June 1996.

4. Department Of Energy-USA, "World Energy Consumption",

p.5-20, International Energy Outlook 1996 - With

Projection to 2015, Washington-D.C., May 1996.

5. Department Of Energy-USA, "Coal", p.49-56,

International Energy Outlook 1996 - With Projection to

2015, Washington-D.C., May 1996.

21

6. Department Of Energy-USA, "Nuclear Power", p57-64,

International Energy Outlook 1996 - With Projection to

2015, Washington-D.C., May 1996.

IV. Energi Listrik Tenaga Ombak

Potensi energi terbarukan untuk menjawab kebutuhan energi

listrik

Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah

Norwegia. Sayangnya potensi energi pantai yang ada belum

banyak dimanfaatkan. hal ini membuat Badan Pengkajian dan

Penerapan Teknologi (BPPT) tergerak mengembnagkan dan

memanfaatkan potensi energi terbarukan, berupa angin, omba

dan energi surya untuk menjawab kebutuhan energi listrik.

Model yang dikembnagkan di Parang Racuk Technopark untuk

menjawab tantangan itu, kita membuka ilmuan dari berbagai

bidang di Indonesia memanfaatkan kawasan sesuai minatnya,

ini yang pertama di Indonesia, kata Kepala BPPT Said D

22

Jenie kepada Jurnal Nasional di Yogyakarta, Jumat (22/6)

Di kawasan seluas 12 hektare yang ada disepanjang pantai

itu kini telah hadir beberapa perangkat teknologi

pembangkit listrik terbarukan yaitu Oscillating Water

Column (OWC) dengan biaya pengembangan Rp2,5 miliar yang

mengubah energi ombak menjaaadi energi listrik. Selain itu

telah terpasang juga pembangkit tenaga bayu (angin) berupa

kincir angin serta panel sel surya untuk mengolah energi

listrik dari matahari.

Di tahap awal memang dikembangkan model fix based, ke

floating base yang ada di perairan. secara bertahap akan

terus dilanjutkan proyek pwemhembangan pemanfaatan energi

alternatif yang ramah lingkungan, ujar Said melanjutkan.

23

A. Energi Persilangan

Melengkapi fasilitas penyimpanan energi listrik yang

dibangkitkan dari tenaga ombak, angin dan surya disediakan

pula sistem pengendali beban otomatis berbasis DC dengan

kapasitas 3599 kW.

Sistem energi persilangan (hybrid) itu telah diujicobakan

dan dapat bekerja dengan optimal, meski pasokan energi

sangat teergantung dari kondisi alam yaitu ada atau

tidaknya ombak ataupun angin yang mencukupi untuk sumber

energi pembnagkit listrik.

Sistem pengendali beban diperlukan setelah ada konversi

sebelum listrik dimanfaatkan oleh konsumen, kata Dr Erzi

Agson Gani Meng, Kepala Divisi Mesin Perkakas, Teknik,

Produksi dan Otomatisasi (MEPPO) BPPT.

Sejak tahun 2005 telah ada upaya pemanfaatan energi

terbarukan seperti ombak, angin dan energi surya yang

24

ditangkap panel surya untuk memnuhi kebutuhan energi

listrik. Meski hasilnya masih terbatas, karena perlu

pengembangan lebih lanjut teknologi yang disebutkan cocok

untuk pasokan listrik di daerah terpencil atau sbagai

bagian daari sumber daya rambu navigasi.

Di luar itu, dapat juga menjadi wisata teknologi energi dan

riset dari akademisi dan lembaga litbang lainnya. Itu

menjadi sumber energi bersih yang potensial di masa depan,

kata Erzi.

Bagi masyarakat Gunung Kidul, hadirnya taman teknologi yang

memanfaatkan tanah Sultan (Sultan Ground) tentu saja

menjadikan keuntungan tersendiri. Jika selama ini hanya

mengandalkan wisata pantai, ke depan pengembangan teknologi

itu jelas akan memancing hadirnya rekayasa baru yang dapat

memanfaatkan potnsi alam di kawasan pesisir pantai.

Guning Kidul itu sudah dikenal dengan kondisi alam yang

kering, tepi memiliki sumber daya alan di pesisir pantai

yang belum dikembangkan. Hadirnya teknologi untuk energi

tebarukan membantu pengembangan di kawasan pantai, kata

Bupati Gunungkidul Suharto, SH.

Setidaknya dengan hadirnya teknologi energi terbarukan

dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan energi listrik

di kawasan yang selama ini sulit dijangkau aliran listrik

PLN dengan alasan ekonomi dan efisiensi.

25

Kita punya potensi alam saja, itu pun dnegan kondisi yang

cukup berat bagi upaya mengundang investor. Jika ada

teknologi yang masuk jelas membantu kebutuhan energi wrga,

kata Suharto.

B. Efek Tekanan Udara

Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan

melalui efek osilasi tekanan udara (pumping efect) didalam

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 Jogjakarta telah diresmikan Technopark

Parang racuk melalui Uji Operasional PLTO (Pembangkit

Listrik Tenaga Ombak) pada Konsi Air Pasang oleh Kepala

BPPT Said D Jenie.

Acara yang dihadiri Sekretaris Utama, Deputi TIRBR, Deputi

TPSA, Deputi TAB, Eselon II di lingkungan Setama dan Eselon

I, II, III di lingkungan TIRBR, dan Bupati Gunung Kidul,

Staf Ahli Kepala BPPT serta pimpinan dan peneliti dari BPDP

Yogyakarta.

26

Tujuan kegiatan ini untuk memberikan paket model sumber

energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup

melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia.

paket model tersebut akan menunjukan tingkat efisiensi

energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal

hirosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun

ekonomis untuk melakukan konversi energi.

Hasil survey hidrosenografi di wilayah perairan Parang

Racuk menunjukan, sistem akan dapat membangkitkan daya

listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah

atau pada kedalaman 4 m-11 m.

Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara

3000-700 rpm. Posisi prototipe II OWC (Oscillating Wave Column)

masih belum mencapai minimal yang diisyaraatkan, karena

kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi

ideal akan dicapai melalui pembangunan prototipe III yang

berupa sistem OWC apung.

Khusus untuk pengembnagan energi angin, BPPT melakukan

kajian tehadap tipe-tipe konversi energi angin yang efisien

dan tepat diterapkan di Indonesia sesuai kegunaannya:

mekanikal ataupun kelistrikan.

Kegiatan ini dimulai pada tahun 2005 dan menghasilkan

Sistem Pengandali Berbasis DC dengan kapasitas 3500 KW.

27

Sistem tersebut telah dipasang di Baron Energy park-BPPT

dan Parang Racuk yang siap diuji coba (OT&E) bersama

UPT LAGG yang mengemangkan wind turbine serta BPDP yang

mengembangkan sistem OWC. (Jurnal Nasional / Humas Ristek)

28