MACAM MACAM PEMBANGKIT LISTRIKTENAGA ALTERNATIF
Dalam kehidupan sehari - hari, kita tentu sudah tak asing lagi
dengan yg namanya listrik. memang benar listrik pada masa kini
sudah menjadi bagian keseharian kita. Namun apakah kita tahu
bagaimana proses "pembuatan" listrik?? secara umum, pembangkit
listrik ada 6 macam, yaitu: PLTA (yg paling familiar di telinga),
PLTU (juga ga asing), PLTG (lumayan terkenal), PLTGU (kurang
familiar), PLTP (panas bumi), dan PLTD (diesel). berikut secara
rinci pembangkit listrik tersebut bekerja:
PLTA(Pembangkit Listrik Tenaga Air)
Air adalah sumber daya alam yang merupakan energi primer
potensial untuk Pusat Listrik Tenaga Air(PLTA), dengan jumlah cukup
besar di Indonesia. Potensi tenaga air tersebut tersebar di seluruh
Indonesia. Dengan pemanfaatan air sebagai energi primer, terjadi
penghematan penggunaan bahan bakar minyak. Selain itu, PLTA juga
memiliki keuntungan bagi pengembangan pariwisata, perikanan dan
pertanian.Pada dasarnya, energi listrik yang dihasilkan dari air,
sangat tergantung pada volume aliran dan tingginya air yang
dijatuhkan. Sumber air potensial didapat dari hasil pembelokkan
arah arus air sungai di daerah pegunungan tinggi oleh sebuah
bendungan/waduk yang memotong arah aliran sungai dan mengubah arah
arus menuju PLTA. Dari cara membendung air, PLTA terbagi atas 2
jenis, yaitu: PLTA Run-Off River (Memotong Aliran Sungai) PLTA
Kolam Tando.Ilustrasi siklus perubahan wujud energi pada PLTA:Kedua
PLTA tersebut memiliki kesamaan, yaitu membendung aliran air sungai
dan mengubah arahnya ke PLTA. Bedanya, pada PLTA Kolam Tando
sebelum aliran air sampai ke PLTA, debit air ditampung dalam suatu
kolam yang biasa disebut kolam tando. Sedangkan pada PLTA Run-Off
River tidak. Kolam Tando ini berguna menjadi sumber cadangan air,
ketika debit air sungai menurun akibat musim kemarau yang
panjang.Memang dari segi biaya pembangunan, PLTA Run-Off River akan
menelan biaya yang lebih rendah daripada PLTA Kolam Tando karena
PLTA Kolam Tando memerlukan waduk yang besar dan daerah genangan
yang luas.Tetapi jika terdapat sungai yang mengalir keluar dari
sebuah danau, danau ini dapat dipergunakan sebagai kolam tando
alami, seperti pada PLTA Asahan di Danau Toba, Sumatra Utara.Air
yang terbendung dalam waduk akan dialirkan melalui
saluran/terowongan tertutup pipa pesat sampai ke turbin, dengan
melalui katup pengaman di Intake dan katup pengatur turbin sebelum
turbin. Pada saluran pipa pesat terdapat tabung peredam (surge
tank), yang berfungsi sebagai pengaman tekanan yang tiba-tiba naik,
saat katup pengatur ditutup.Air mengenai sudu-sudu turbin yang
merubah energi potensial air menjadi energi gerak/mekanik yang
memutar roda turbin, yang pada gilirannya generator akan merubah
energi gerak/mekanik tersebut menjadi energi listrik. Katup
pengatur turbin akan mengatur banyaknya air yang akan dialirkan ke
sudu-sudu turbin sesuai kebutuhan energi listrik yang akan
dibangkitkan pada putaran turbin yang tertentu.Putaran turbin yang
terlalu cepat dapat menimbulkan kerusakan pada turbin dan
generator, dimana hal ini dapat terjadi pada saat beban listrik
tiba-tiba lepas/ hilang. Untuk mengatasi putaran yang berlebihan
maka katup pengatur turbin harus segera ditutup. Katup pengatur
turbin yang tiba-tiba menutup akan mengakibatkan terjadinya
goncangan tekanan arus balik air ke pipa pesat, dimana goncangan
ini diredam dalam tabung peredam.
PLTU(Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
Uap Uap yang terjadi dari hasil pemanasan boiler/ketel uap pada
Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) digunakan untuk memutar turbin yang
kemudian oleh generator diubah menjadi energi listrik. Energi
primer yang digunakan oleh PLTU adalah bahan bakar yang dapat
berwujud padat, cair maupun gas.Batubara adalah wujud padat bahan
bakar dan minyak merupakan wujud cairnya. Terkadang dalam satu PLTU
dapat digunakan beberapa macam bahan bakar.PLTU menggunakan siklus
uap dan air dalam pembangkitannya. Mula-mula air dipompakan ke
dalam pipa air yang mengelilingi ruang bakar ketel. Lalu bahan
bakar dan udara yang sudah tercampur disemprotkan ke dalam ruang
bakar dan dinyalakan, sehingga terjadi pembakaran yang mengubah
bahan bakar menjadi energi panas/ kalor. Udara untuk pembakaran
yang dihasilkan kipas tekan/force draf fan akan dipanasi dahulu
oleh pemanas udara/heater. Setelah itu, energi panas akan dialirkan
ke dalam air di pipa melalui proses radiasi, konduksi dan konveksi,
sehingga air berubah menjadi uap bertekanan tinggi. Drum ketel akan
berisi air di bagian bawah dan uap di bagian atasnya.Gas sisa
setelah dialirkan ke air masih memiliki cukup banyak energi panas,
tidak dibuang begitu saja melalui cerobong, tetapi akan digunakan
kembali untuk memanasi Pemanas Lanjut (Super Heater), Pemanas Ulang
(Reheater), Economizer dan Pemanas Udara.Dari drum ketel, uap akan
dialirkan menuju turbin uap. Pada PLTU besar (di atas 150 MW),
turbin yang digunakan ada 3 jenis yaitu turbin tekanan tinggi,
menengah dan rendah. Sebelum ke turbin uap tekanan tinggi, uap dari
ketel akan dialirkan menuju Pemanas Lanjut, hingga uap akan
mengalami kenaikan suhu dan menjadi kering.Setelah keluar dari
turbin tekanan tinggi, uap akan masuk ke dalam pemanas ulang yang
akan menaikkan suhu uap sekali lagi dengan proses yang sama seperti
di Pemanas Lanjut. Selanjutnya uap baru akan dialirkan ke dalam
turbin tekanan menengah dan langsung dialirkan kembali ke turbin
tekanan rendah. Energi gerak yang dihasilkan turbin tekanan tinggi,
menengah dan rendah inilah yang akan diubah wujudnya dalam
generator menjadi energi listrik.Dari turbin tekanan rendah uap
dialirkan ke kondensor untuk diembunkan menjadi air kembali. Pada
kondensor diperlukan air pendingin dalam jumlah besar. Inilah yang
menyebabkan banyak PLTU dibangun di daerah pantai atau sungai. Jika
jumlah air pendingin tidak mencukupi, maka dapat digunakan cooling
tower yang mempunyai siklus tertutup. Air dari kondensor dipompa ke
tangki air/deareator untuk mendapat tambahan air akibat kebocoran
dan juga diolah agar memenuhi mutu air ketel berkandungan NaCl,
Cl,O2 dan derajat keasaman (pH). Setelah itu, air akan melalui
Economizer untuk kembali dipanaskan dari energi gas sisa dan
dipompakan kembali ke dalam ketel.
PLTG(Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
Gas Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada pusat listrik
tenaga gas (PLTG) akan menggerakkan turbin dan kemudian generator,
yang akan mengubahnya menjadi energi listrik. Sama halnya dengan
PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas
alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi
pembakaran dan prosesnya.Prinsip kerja PLTG adalah sebagai berikut,
mulamula udara dimasukkan dalam kompresor dengan melalui air
filter/penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk dalam
kompresor tersebut. Pada kompresor tekanan udara dinaikkan lalu
dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar. Di
sini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah bisa langsung
dibakar dengan udara atau tidak.Jika menggunakan BBG, gas bisa
langsung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan
BBM, harus dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru
dicampur udara dan dibakar. Pembakaran bahan bakar dan udara ini
akan menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi
(enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin, hingga enthalpy
gas diubah oleh turbin menjadi energi gerak yang memutar generator
untuk menghasilkan listrik. Setelah melalui turbin sisa gas panas
tersebut dibuang melalui cerobong/stack. Karena gas yang
disemprotkan ke turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama
dilakukan pendinginan turbin dengan udara pendingin dari lubang
pada turbin. Untuk mencegah korosi turbin akibat gas bersuhu tinggi
ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam
Potasium, Vanadium dan Sodium 1 part per mill.
PLTGU(Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap)
Gas dan Uap Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) merupakan
kombinasi antara PLTG dan PLTU. Gas buang PLTG bersuhu tinggi akan
dimanfaatkan kembali sebagai pemanas uap di ketel penghasil uap
bertekanan tinggi.
Ketel uap PLTU yang memanfaatkan gas buang PLTG dikenal dengan
sebutan Heat Recovery Steam Generator (HRSG). Umumnya 1 blok PLTGU
terdiri dari 3 unit PLTG, 3 unit HRSG dan 1 unit PLTU. Daya listrik
yang dihasilkan unit PLTU sebesar 50% dari daya unit PLTG, karena
daya turbin uap unit PLTU tergantung dari banyaknya gas buang unit
PLTG. Dalam pengoperasian PLTGU, daya PLTG yang diatur dan daya
PLTU akan mengikuti saja. PLTGU merupakan pembangkit yang paling
efisien dalam penggunaan bahan bakarnya.Secara umum HRSG tersebut
adalah pengganti boiler pada PLTU, yang bekerja untuk menghasilkan
uap. Setelah uap dalam ketel cukup banyak, uap tersebut akan
dialirkan ke turbin uap dan memutar generator untuk menghasilkan
daya listrik. Dan efisiensi PLTGU lebih baik dari pusat listrik
termal lainnya mengingat listrik yang dihasilkan merupakan
penjumlahan yang dihasilkan PLTG ditambah PLTU tanpa bahan
bakar.
PLTP(Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi)Panas Bumi Panas bumi
merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit Pusat Listrik
Tenaga Panas (PLTP). Sesungguhnya, prinsip kerja PLTP sama saja
dengan PLTU. Hanya saja uap yang digunakan adalah uap panas bumi
yang berasal langsung dari perut bumi.Karena itu, PLTP biasanya
dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya
operasional PLTP juga lebih murah daripada PLTU, karena tidak perlu
membeli bahan bakar, namun memerlukan biaya investasi yang besar
terutama untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.
Ilustrasi siklus perubahan energi pada PLTP : Uap panas bumi
didapatkan dari suatu kantong uap di perut bumi. Tepatnya di atas
lapisan batuan yang keras di atas magma dan mendapat air dari
lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Pengeboran
dilakukan di atas permukaan bumi menuju kantong uap tersebut,
hingga uap dalam kantong akan menyembur keluar. Semburan uap
dialirkan ke turbin uap penggerak generator. Setelah menggerakkan
turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan
disuntikkan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah
kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP
yang sudah maupun yang akan dibangun harus disesuaikan dengan
perkiraan jumlah kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini
maka PLTP termasuk pada pusat pembangkit yang menggunakan energi
terbarukan.
PLTD(Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)Diesel Pusat Listrik
Tenaga Diesel (PLTD) berbahan bakar BBM (solar), biasanya digunakan
untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama
untuk daerah baru yang terpencil atau untuk listrik pedesaan. Di
dalam perkembangannya PLTD dapat juga menggunakan bahan bakar gas
(BBG). Mesin diesel ini menggunakan ruang bakar dimana ledakan pada
ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada
poros engkol dirubah menjadi energi putar. Energi putar ini
digunakan untuk memutar generator yang merubahnya menjadi energi
listrik. Untuk meningkatkan efisiensi udara yang dicampur dengan
bahan bakar dinaikkan tekanan dan temperaturnya dahulu pada turbo
charger.Turbo charger ini digerakkan oleh gas buang hasil
pembakaran dari ruang bakar. Mesin diesel terdiri dari 2 macam
mesin, yaitu mesin diesel 2 langkah dan 4 langkah. Perbedaannya
terletak pada langkah penghasil tenaga dalam putaran toraknya. Pada
mesin 2 langkah, tenaga akan dihasilkan pada tiap 2 langkah atau 1
kali putaran. Sedang pada mesin 4 langkah, tenaga akan dihasilkan
pada tiap 4 langkah atau 2 putaran. Seharusnya mesin 2 langkah
dapat menghasilkan daya 2 kali lebih besar dari mesin 4 langkah,
namun karena proses pembilasan ruang bakar silindernya tidak
sesempurna mesin 4 langkah, tenaga yang dihasilkan hanya sampai 1,8
kalinya saja. Ilustrasi siklus perubahan energi pada PLTD : Selain
kedua jenis mesin di atas, mesin diesel yang digunakan di PLTD ada
yang berputaran tinggi (high speed) dengan bentuk yang lebih kompak
atau berputaran rendah (low speed) dengan bentuk yang lebih
besar.PLTAPembangkit Listrik Tenaga AnginTenaga angin dapat
dikatakan sebagai sumber energi baru. Pengertian baru disini
bukanlah menyatakan bahwa energi angin baru saja dikenal. Baru
disini menjelaskan pemanfaatannya. Di banyak negara ternasuk di
Indonesia, pemanfaatan angin sebagai energi (EA) belum begitu luas,
malah mungkin belum nampak ada gejala ke arah itu.Tetapi seiring
dengan semakin menipisnya cadangan bahan bakar fosil, maka
pemanfaatan energi angin ini mulai mendapat perhatian sebagai
sumber energi terabarukan pengganti bahan bakar fosil. Energi angin
ini merupakan energi yang sangat potensial, karena: Energi angin
dapat dimanfaatkan sebagai penggaanti bahan bakar fosil.
Ketersediaannya di alam cukup banyak. Dapat diperoleh secara gratis
di alam. Dalam pemanfaatannya secara langsung, tidak menimbulkan
pencemaran udara. Atau dengan kata lain pemanfaatannya ramah
lingkungan.Pemanfaatan angin untuk energi terbagi atas dua bentuk
tenaga utama, yaitu: Sepenuhnya mekanik, seperti pompa air atau
penggerak lainnya. Listrik Upaya pemanfaatan energi angin di
Indonesia tidak berjalan giat walaupun tidak juga dapat dikatakan
terbengkalai. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal, antara lain :
Masih tersedianya pilihan lain yang lebih efektif dalam biaya,
seperti tenaga air dan biomassa. Pengembangannya (berupa riset)
juga belum terlalu digiatkan.walaupun di negara-negara lain seperti
Jerman dan Irlandia sudah melakukan pengembangan terhadap
pembangkit listrik tenaga angin. Belum ditemukan yang benar-benar
dapat dioperasikan dengan keandalan yang cukup dan biaya produksi
yang bersaing, karena pemanfaatan energi angin ini sebagai
pembangkit listrik juga memerlukan biaya investasi yang cukup
besar.Untuk Indonesia, kecuali hambatan yang disebutkan dalam butir
3 sebenarnya masih mempunyai peluang untuk dikembangkan antara lain
untuk daerah terpencil, atau untuk daerah pertanian dan petrnakan
terpencil. Di tempat seperti iniada kemungkinan diesel (yang paling
sering digunakan ) kalah bersaing dengan tenaga angin (TA). Bagi
PLN sendiri rasanya pilihan jenis ini untuk dikonversi menjadi
listrik madih memerlukan waktu yang panjang. Walupun demikian,
penelitian tetap perlu dalam rangka pengembangan sumber energi
alternative pengganti bahan bakar fosil yang ketersediaannya di
alam semakin sedikit.PLTPPembangkit Listrik Tenaga Pohon
Pohon bisa menghasilkan voltase hingga 200 milivolt ketika
sebuah elektroda dipasang. Beberapa peneliti telah menemukan bahwa
terdapat listrik yang cukup di dalam pohon untuk memasok daya bagi
sirkuit elektronik. Penemuan ini bisa menjadi jalan agar komputer
di rumah bisa dipasok energinya dari pohon yang ditanam di kebun
belakang rumah. "Sejauh pengetahuan kami, ini merupakan
pertamakalinya peneliti menemukan bahwa seseorang bisa mengaktifkan
sesuatu dengan memasang elektroda ke sebuah pohon," kata Babak
Parviz, peneliti dari University of Washington, seperti VIVA news
kutip dari Mother Nature Network, 14 September 2009.
Parviz, dan rekannya Brian Otiz telah mengembangkan alat yang
akan memungkinkan sebuah sirkuit dicolokkan ke pohon. "Pengembangan
ini nantinya bisa mengatasi masalah bagaimana melakukan charging
terhadap gadget portabel seperti iPod dan ponsel," kata Parviz.
Penelitian ini didasari oleh temuan sebelumnya, ketika tahun
lalu sejumlah peneliti mendapati bahwa pohon bisa menghasilkan
voltase hingga 200 milivolt ketika sebuah elektroda dipasang di
pohon dan elektroda lainnya ditanam di tanah. Teknologi tersebut
didesain untuk berfungsi sebagai sensor hutan yang dayanya dipasok
dengan cara tersebut. Tetapi sampai saat ini belum ada yang mencoba
mengaplikasikan temuan ini untuk mengembangkan pembangkit listrik
tenaga pohon. Tahun lalu, Carlton Himes, Mahasiswa University of
Washington menghabiskan musim panasnya berkeliling di hutan sekitar
kampus dan menancapkan paku di pohon maple lalu menghubungkannya
pada voltmeter. Ia mendapati bahwa pohon-pohon tersebut memiliki
voltase yang stabil sampai beberapa ratus milivolt.
Berhubung voltase pohon sangat rendah, ia kemudian membuat
konverter khusus untuk mengambil voltase input sampai berukuran
minimal 20 milivolt agar bisa disimapan untuk menghasilkan output
yang lebih besar. Perangkat itu kemudian menghasilkan voltase
output sampai 1,1 volt, yang cukup untuk menjalankan sensor berdaya
rendah.
Meski begitu, teknologi untuk memanfaatkan pohon pinus sebagai
pemasok daya untuk PC masih jauh. Dan sebagai informasi saja, tubuh
manusia memiliki daya yang cukup besar untuk menyalakan komputer.
Sayangnya belum ditemukan cara untuk menyambungkan manusia dengan
PC lewat kabel tanpa menyakiti manusia tersebut.
PLTSPembangkit Listrik Tenaga SuryaPembangkit Listrik Tenaga
Surya adalah pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai
sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan
penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum
Modul atau Panel SolarCell. Dengan alat tersebut sinar matahari
dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron
negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan
electron.Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik
DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki
sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan. Rata-rata produk modul
solar cell yang ada dipasaran menghasilkan tegangan 12 s/d 18 VDC
dan ampere antaram 0.5 s/d 7 Ampere. Modul juga memiliki kapasitas
beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 Watt Peak juga
memiliki type cell monocrystal dan polycrystal.Komponen inti dari
sistem PLTS ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell, Regulator /
controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban /
Load.Perusahaan kami telah mengembangkan beberapa produk PLTS yang
digunakan untuk rumah tangga dengan skala kecil, contoh paket
produk kami adalah Penerangan Listrik Rumah (PLR).Dengan paket
produk PLR tersebut dapat dimanfaatkan untuk para penduduk di
Indonesia untuk solusi akan kebutuhan listrik yang di daerahnya
sulit dijangkau listrik PLN atau di daerah pelosok dan produk paket
PLR ini dari waktu ke waktu juga dibutuhkan beberapa konsumen
perkotaan dan perusahaan dengan maksud mengkombinasikan dengan
listrik PLN.Rata-rata produk paket PLR ini digunakan untuk
lampu-lampu penerangan di rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum
dengan skala kecil dan menengah dan hasilnya dari penggunaan
tersebut kalau dihitung secara besar diseluruh Indonesia, maka
defisit akan listrik PLN akan teratasi karena PLR turut membantu
dalam program penghematan listrik. Bayangkan bila tiap rumah,
kantor, tempat ibadah, tempat umum di seluruh pulau jawa beberapa
peralatan lampu penerangannya diganti / dikombinasi dengan sistem
PLTS, maka penghematan dalam listrik PLN akan terwujud secara
nyata. Kalo ragu coba dihitung saja, misal 3 lampu 8 Watt (PLS/Cool
day light, lumen cahanya sama dengan lampu pijar 40 Watt)untuk tiap
rumah menggunakan PLTS maka, (8 Watt x 3 buah) x 20juta/malam
(Perkiraan Pemakai PLN) = 480.000.000 Watt/malam. Bayangkan berapa
besar penghematan dalam 1 malam saja. Kami bukan mempromosikan
produk kami agar bisa terjual, cuma kami membantu kelangkaan /
kesulitan akan energi khususnya listrik yang semakin lama sulit
didapat.Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih
diminati karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan di
mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan,dan lainnya. Selain
persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak
burukterhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di
negara-negara industri maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan
beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah
telah diluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik
tenaga surya ini. Tidak itu saja di negara-negara sedang berkembang
seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energi yang dapat
diperbaharui ini terus dilakukan.Untuk lebih mengetahui apa itu
pembangkit listrik tenaga surya atau kami singkat dengan PLTS maka
dalam tulisan ini akan dijelaskan secara singkat komponen-komponen
yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trend
teknologi yang ada. Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya: 1)
Energi yang terbarukan atau tidak pernah habis2)
Bersih,ramahlingkungan3) Umur panel sel surya
panjangatauinvestasijangkapanjang4) Praktis, tidak memerlukan
perawatan, sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Karena pembangkit
listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari, maka
perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:
Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).
Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere
hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang
harus dipasang. Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas
yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari.
(Ampere hour).Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga
surya memiliki nilai yang lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN
tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik bensin
ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan,
perikanan, desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai
ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan perencanaan yang baik,
pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya memiliki daya
tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan
daya tahan 3 - 5 tahun. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga
SuryaUntuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit
listrik, diperlukan komponen sebagai berikut: 1. Solar panel2.
Charge controller 3. Inverter 4. Battery
Solar panel mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel
silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya,
membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cells
menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel
surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk
menghasilkan17 Volt tegangan maksimun). Jenis solar panel dapat di
baca disini.Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan
pengisian baterai. Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells
panel pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang
dapat merusak baterai. Inverter, adalah perangkat elektrik yang
mengkonversikan tegangan searah (DC - direct current) menjadi
tegangan bolak balik (AC - alternating current). Baterai, adalah
perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya.
Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada
sinar matahari. Diagram Pembangkit Listrik Tenaga SuryaDiagram
instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari solar
panel, charge controller, inverter, baterai.
Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa
solar panel di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar.
Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya
satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan
lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya
dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif
panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge controller. Tegangan
panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller
untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC
(alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus
baterai disupply oleh inverter. Instalasi pembangkit listrik dengan
tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:
Jumlah pemakaian Jumlah solar panel Jumlah baterai Perhitungan
Pembangkit Listrik Tenaga SuryaPerhitungan keperluan daya
(perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di
belakang perangkat, ataupun dibaca dari manual): Penerangan rumah:
10 lampu CFL @ 15 Watt x 4 jam sehari = 600 Watt hour. Televisi
21": @ 100 Watt x 5 jam sehari = 500 Watt hour Kulkas 360 liter : @
135 Watt x 24 jam x 1/3 (karena compressor kulkas tidak selalu
hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering apabila kulkas lebih
sering dibuka pintu) = 1080 Watt hour Komputer : @ 150 Watt x 6 jam
= 900 Watt hour Perangkat lainnya = 400 Watt hour Total kebutuhan
daya = 3480 Watt hourJumlah solar cells panel yang dibutuhkan, satu
panel kita hitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimun
tenaga surya): Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 x 5) = 7
panel surya.Jumlah kebutuhan batere 12 Volt dengan masing-masing
100 Ah: Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50% untuk
pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita
kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt /
100 Amp = 6 batere 100 Ah. Kebutuhan batere (dengan pertimbangan
dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x
2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah.
Instalasi pembangkit listrik tenaga surya dapat dilihat pada
gambar-gambar di National Geographic Indonesia.
KONSEP KERJA SISTEM PLTSPembangkit listrik tenaga surya itu
konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi
listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari
sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak
digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui
sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energilistrik dalam
jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa
ada bagianyang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga
sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.
Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar
dan memerlukanbahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik.
Suaranya bising. Selain itu gas buang yangdihasilkan dapat
menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang
pengaruhnyadapat merusak ekosistem planet bumi kita. Sistem sel
surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel
surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki
(batere) 12 volt yang maintenance free. Panel sel surya merupakan
modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungkan
seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan.
Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt.
Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional
dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari. Rangkaian
kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan
rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya.
Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12
volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt,
maka kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber
dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila
berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan
itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus
pemasokanenergi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung
selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki
itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses
pengisian aki itu. Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya
mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini
sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga
kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri.
Kebanyakan sistem sel suryaitu hanya dijual dalam bentuk paket
lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket
lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit
sendiri.
Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap
matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit
yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah
satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut
selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu
tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat
terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan
selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya.Jadi, untuk
mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih
harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk
mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari
sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus
pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun,
misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini
tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan
bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang
lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya
secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena
itu, kontroler macam ini cukup mahal.PLTBPembangkit Listrik Tenaga
BiomassaBioenergi adalah istilah umum bagi energi yang dihasilkan
melalui material organik, seperti kayu, tanaman pertanian, sekam,
sampah, atau kotoran hewan. Berdasarkan sumbernya, bioenergi dapat
dibagi menjadi dua bagian besar yaitu yang dari hasil pertanian dan
budidaya, dan yang dari limbah buangan, seperti buangan tanaman
sisa panen, kotoran hewan, sampah kota, limbah pabrik, dsb.Banyak
yang menyangsikan kalau bioenergi adalah salah satu solusi energi
terbarukan, terutama untuk bioenergi yang bersumber dari hasil
pertanian dan budidaya. Hal ini disebabkan karena penggunaan lahan
yang sangat besar dan waktu produksi yang terlalu lama. Terlebih
lagi ternyata selisih antara energi keluaran dan energi fosil yang
terpakai selama proses tidak terlalu signifikan. Selain itu
walaupun ditujukan untuk mengurangi polusi CO2, produksi bioenergi
bukan berarti tanpa CO2, walaupun memang jumlahnya jauh lebih
sedikit daripada CO2 yang dihasilkan dari produksi energi fosil.
Sehingga tantangan kedepan agar bioenergi dapat bersaing dengan
sumber energi lainnya adalah bagaimana meningkatkan efisiensi dari
teknologi prosesnya dan bagaimana mempercepat produksi sumber
energinyaPengolahan biomassa menjadi bioenergi dapat dilakukan
dalam tiga cara :(i) Pembakaran biomassa padat(ii) Produksi bahan
bakar gas dari biomassa(iii) Produksi bahan bakar cair dari
biomassa. Cara yang pertama adalah dengan membakar langsung
biomassa dan diambil energi panasnya. Energi panas ini dapat
digunakan untuk apa saja, bisa sebagai pemanas ruangan, ventilasi,
atau jika dalam terminologi kelistrikan, energi panas ini kemudian
digunakan untuk memanaskan dan menguapkan air pada aplikasi turbin
uap. Biomassa yang digunakan bisa apa saja, namun umumnya adalah
sisa produk hutan dan pertanian, arang, atau sampah kota (pada
PLTSa). Pengolahan biomassa dengan cara ini umumnya sudah
ditinggalkan (kecuali pada PLTSa), karena walaupun teknologinya
sederhana namun efisiensinya sangat rendah. Selain itu biomassa
padat memiliki kerapatan energi yang relatif kecil, sehingga proses
transportasinya memakan biaya yang besar.Khusus untuk biomassa
sampah kota, PLTSa dapat menjadi solusi yang menarik untuk
dikembangkan, mengingat produksi sampah kota terus meningkat dari
tahun ke tahun. PLTSa di dunia kini sudah mencapai lebih dari 3 GW
dengan setengahnya berada di eropa. Di Indonesia sendiri PLTSa
masih menjadi solusi yang sulit untuk diterapkan. Penolakan
terhadap PLTSa umumnya disebabkan kekhawatiran masyarakat akan
pencemaran lingkungan, terutama pencemaran udara. Namun tidak perlu
khawatir karena teknologi PLTSa yang berkembang saat ini sudah
dilengkapi dengan sistem pengeringan dan filter abu. Sistem ini
berfungsi untuk mengurangi unsur-unsur kimia berbahaya yang
terkandung pada abu gas buangan, sehingga gas buangan PLTSa masih
dalam taraf aman.
Cara yang kedua adalah produksi biomassa dalam bentuk gas. Ada
beberapa alasan dibalik berkembangnya teknologi ini. Hasil yang
didapatkan melalui produk biogas ini selain dapat dimanfaatkan
untuk pembakaran biasa / pemanasan, ternyata bisa juga digunakan
sebagai bahan bakar pada mesin bakar dan turbin gas. Produk biogas
juga menawarkan efisiensi yang lebih tinggi dari pembakaran
biomassa padat, selain itu karena dalam bentuk gas, penyalurannya
relatif lebih mudah (bisa dengan menggunakan pipa).Konversi kedalam
bentuk gas dapat dilakukan melalui proses biokimia dan termokimia.
Untuk proses biokimia, digunakan anaerob yang kemudian akan memecah
materi organik kedalam senyawa gula, dan kemudian menjadi zat asam,
dan akhirnya menjadi gas. Pada tahun 1999, Inggris telah memiliki
1-MW-anaerobic-disgestion-plant. Sementara di Cina ada 5 juta
pembangkit anaerob skala kecil pada pertengahan 1990 dan di India
ada 2.8 juta yang sudah terpasang sejak 1998 dan akan membangun
lagi 12 juta pembangkit anaerob skala kecil. Untuk proses
termokimia, gasifikasi dilakukan dengan cara yang tidak jauh
berbeda dengan proses gasifikasi batu bara, hanya saja yang menjadi
objeknya adalah biomassa.Produksi gasifikasi dalam kondisi tertentu
dapat menghasilkan gas sintesis, kombinasi antara hidrokarbon dan
hidrogen. Dari gas sintesis ini hampir seluruh hidrokarbon, bensin
sintesis dan bahkan hidrogen murni dapat dibentuk (yang nantinya
dapat digunakan pada fuel cell). Tantangan dari biogas ini adalah
proses pembuatannya yang rumit, dan di negara berkembang seperti
indonesia ini masih membutuhkan biaya yang tidak sedikit untuk
investasi awalnya.Cara yang ketiga adalah dengan memproduksi
biofuel cair dari biomassa. Fokus terbesar pengembangan bioenergi
terletak pada biofuel sebagai pengganti bahan bakar minyak. Ada
tiga macam olahan biofuel yang dapat mereduksi penggunaan bahan
bakar minyak, yaitu (i) bio-ethanol (ii) bio-diesel (iii)
bio-oil.Bio-ethanol didapatkan melalui proses fermentasi. Proses
fermentasi ini membutuhkan produk gula, sehingga sumber paling
efektif untuk digunakan dalam produksi bio-etanol ini adalah tebu.
Brazil adalah negara terbesar penghasil ethanol dari residu gula.
Kegunaan dari bio-ethanol adalah dapat mereduksi penggunaan bensin,
yaitu dengan mencampurkan bio-ethanol kedalam bensin (premium).
Salah satu produknya yang sudah banyak dikenal adalah Gasohol E-10,
didapatkan dengan mencampurkan 10% Bio-ethanol dengan 90% premium.
Seiring dengan perkembangan teknologi, bukan tidak mungkin campuran
Bio-ethanol di kemudian hari akan semakin besar persentasenya.
Bio-diesel didapatkan melalui transesterifikasi minyak sayur
(diekstrak dari biji-bijian seperti jarak, kelapa sawit, dsb).
Sebenarnya minyak sayur dapat digunakan langsung pada mesin diesel,
hal senada diungkapkan oleh Dr Rudolf Diesel pada tahun 1911 dalam
tulisannya, hal ini disebabkan minyak sayur memiliki kandungan
energi yang tidak jauh berbeda (37-39 Gj/t) dengan solar (42
Gj/t).Namun bio-diesel lebih dipilih karena minyak sayur memiliki
pembakaran yang tidak sempurna jika dioperasikan langsung pada
mesin diesel. Kegunaan dari bio-diesel adalah dapat mereduksi
penggunaan solar, yaitu dengan mencampurkan bio-diesel kedalam
solar. Salah satu produknya yang sudah banyak dikenal adalah
Biodiesel B-10, didapatkan dengan mencampurkan 10% Bio-diesel
dengan 90% solar. Di beberapa negara iklim tropis seperti filipina
dan Brazil, campuran 70% solar dengan 30% minyak sayur tanpa
transesterifikasi dilakukan untuk menggantikan diesel. Namun,
biasanya sektor pangan dan kosmetik mau membayar lebih mahal,
sehingga hal tersebut hanya dilakukan pada daerah tertentu yang
kekurangan supply solar. Produksi biodiesel dunia kini mencapai
lebih dari 1.5 juta ton per tahunnya. Dan kini pemerintah USA serta
Inggris sedang mengembangkan teknologi biodiesel dari minyak
jelantah. Bio-oil didapatkan melalui proses pyrolisis dari sekam,
tempurung kelapa, jarak atau kelapa sawit. Proses ini melibatkan
penguapan material biomassa sehingga terbagi menjadi uap dan
padatan residu. Kemudian uapnya diembunkan sehingga dihasilkan
cairan bio-oil yang membawa kandungan energi cukup besar. Bio-oil
digunakan sebagai pengganti solar industri (IDO), Marine Fuel Oil
(MFO), dan kerosin. Bio-oil dapat digunakan pada pembangkit listrik
diesel.
PLTOPembangkit Listrik Tenaga OmbakKrisis energi diperkirakan
akan melanda dunia pada tahun 2015. Hal ini dikarenakan semakin
langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi.
Untuk itu diperlukan suatu terobosan untuk memanfaatkan energi
lain,selain energi yang tak terbarukan. Karena kalau kita
tergantung pada energi tidak terbarukan, maka di masa depan kita
juga akan kesulitan untuk memanfaatkan energiini karena
keterbatasan populasi dari energi tersebut.Berdasarkan survei yang
dilakukan Badan Pengkajian dan Penerepan Teknologi (BPPT) dan
pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, terlihat banyak daerah-daerah
pantai yang berpotensi sebagai pembangkit listrik tenaga ombak.
Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas kepala Burung
irian Jaya dan sebelah barat pulau Sumatera sangat sesuai untuk
menyuplai energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat
menguntungkan, sebab tinggi ombak yang bisa dianggap potensial
untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2
meter dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai di pantai.Potensi
tingkat teknologi saat ini diperkirakan bisa mengkonversi 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 semacam itu, seluruh pantai di Indonesia
dapat menghasilkan 2 3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan tidak
lebih dari 1% panjang pantai Indonesia.(~800 km) dapat memasok
minimal ~16 GW atau sama dengan pasokan seluruh listrik di
Indonesia tahun ini.
Untuk sistem mekaniknya, PLTO dikenal memakai teknologi OWC
(Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC
terapung dan OWC tidak terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip
kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari
tiga bangunan utama, yakni saluran masuk air, reservoir
(penampungan) dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut yang
terpenting adalah tahap pemodifikasian bangunan saluran masuk air
yang berbentuk U, sebab ia bertujuan menaikkan air laut ke
reservoir.Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua
unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak,
menahan energinya semaksimal mungkin, lalu memusatkan gelombang
tersebut ke konverter. Konverter yang di desain berbentuk saluran
yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan
air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang
spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tappered
channel).Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan
listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada
pembangkit listrik tenaga air. Air yang sudah terkumpul itu
diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah
yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik.
OWC ini dapat diletakkan sekitar ~50 meter dari garis pantai pada
kedalaman ~15 m.Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC
tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC
ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil.
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
4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin
antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave
Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan,
karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal
akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem
OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC
tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda.Energi tidal
juga merupakan salah satu macam dari energi ombak. Kelemahan energi
ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang
mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang
disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya
arus laut.Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan
penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya
Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori
oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara
tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi
sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya
di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan
listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal
memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis
sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu
dekat.PLTOPembangkit Listrik Tenaga OsmotikSelama sepuluh tahun
terakhir kebutuhan energi meningkat seiring dengan pertumbuhan
sektor industri yang membutuhkan konsumsi energi yang besar. Tetapi
banyak energi yang dihasilkan berasal dari pembangkit istrik yang
tidak ramah lingkungan. Kebanyakan dari pembangkit listrik tersebut
menggunakan bahan bakar fosil yang tidak ramah lingkungan dan tidak
dapat diperbaharui.Jika hal ini terus menerus terjadi maka dalam
waktu kedepan akan terjadi krisis energi dan kerusakan lingkungan.
Isu lingkungan yang menjadi topik utama pada forum-forum ilmiah
baik di tingkat nasional maupun internasional adalah Global
warming. Penyebab utama pemanasan global adalah efek rumah kaca
(green house efect). Efek rumah kaca terjadi akibat sinar matahari
yang masuk ke dalam atmosfer bumi tidak bisa ke luar atmosfer
melainkan kembali terpantul ke permukaan bumi. Terpantulnya kembali
sinar matahari disebabkan banyaknya gas CO2 di atmosfer. Gas CO2
banyak dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Pembakaran
bahan bakar fosil ini terutama untuk memenuhi kebutuhan energi yang
besar dari sektor industri dan masyarakat.Pemanasan global banyak
mempengaruhi kehidupan manusia. Di Indonesia pola iklim berubah.
Perubahan ini menyebabkan tidak seimbangnya ekosistem yang sudah
ada di Indonesia. Ekosistem yang rusak tidak dapat dimanfaatkan
lebih jauh oleh manusia. Oleh karena itu pengembangan energi yang
berbasis energi terbarukan dan ramah lingkungan seperti tenaga
osmotik harus menjadi pertimbangan utama dalam pengelolaan dan
pemakaian sumber energi dimasa datang. Energi alternatif digunakan
oleh kita dengan harapan tidak bergantung dengan minyak, karena
minyak jumlahnya semakin menyusut, unpredictable dan kurang ramah
lingkungan. Energi alternatif banyak macamnya antara lain energi
nuklir, energi angin, energi surya, energi air dan masih banyak
energi energi yang lain.Namun dari sekian banyak energi alternatif
tersebut tidak semua cocok dengan keadaan di Indonesia. Energi
nuklir dianggap kurang cocok dikembangkan di Indonesia karena biaya
operasional yang mahal, sumber daya manusia yang kurang memadai,
dan efek dari limbah maupun radiasinya berbahaya bagi penduduk
sektarnya. Salah satu energy yang layak atau cocok dikembangkan di
Indonesia adalah energi dari air, karena Indonesia termasuk negara
kepulauan yang memilki pantai atau daerah perairan yang luas.
Energi alternatif yang berasal dari air banyak macamnya antara lain
energi dari ombak, energi air terjun, energi air pasng-surut dan
energi osmotik. Energi osmotik dinilai lebih cocok karena tidak
semua pantai di Indonesia berombak.Osmotik terjadi apabila larutan
konsentrasi rendah mengalir ke larutan konsentrasi tinggi yang
dipisahkan oleh membran semipermeabel. Larutan-larutan yang
biasanya digunakan untuk proses osmotik adalah air laut dan air
tawar. Proses osmotik dimulai antara air tawar dan air asin
(mengandung garam) yang memiliki ketinggian sama dan dibaasi oleh
membran semipermeabel. Perbedaan konsentrasi menyebabkan ketinggian
air tawar berkurang dan sebaliknya ketinggian air asin meningkat.
Hal ini disebabkan bergeraknya molekul-molekul air melalui membran
semipermeable ke air asin. Meningkatnya ketinggian air asin
menyebabkan efek tekanan osmotik. Efek tekanan osmotik digunakan
untuk membangkitkan energi listrik melalui turbin dan
generator.
Setiap hal pasti ada baik buruknya sama halnya dengan Pembangkit
Listrik Tenaga Osmotik (PLTO) ini keuntungan besarnya adalah energi
ini dapat diperbaharui dan tidak ada resiko untuk kehabisan bahan
baku karena hasil buangan dari proses osmotik ini adalah air payau
yang nantinya bisa dialirkan ke hutan mangrove atau dikembalikan ke
laut. Jadi pembangkit listrik tenaga osmotik adalah renewable.
Keuntungan lainnya adalah energi osmotik memilki dampak yang
minimal terhadap lingkungan. Ini merupakan suatu proses yang bersih
dan merupakan poin tambahan, jumlah panas yang terjadi dalam proses
ini kurang dari sepuluh derajat celcius sehingga tidak berbahaya
bagi organisme yang hidup di laut.Bahkan hasil buanganya merupakan
air payau yang bisa dialirkan ke hutan mangrove. Sementara kita
tahu bahwa mangrove memiliki fungsi yang sangat penting sebagai
pelindung pantai dan pemukiman pesisir dari hantaman gelombang,
badai dan erosi pantai.Satu hal yang mungkin mengganjal dalam
proyek energi ini yaitu masalah biaya yang lebih besar dibandingkan
pembangkit tenaga listrik konvensional. Untuk itu diperlukan studi
lebih lanjut dari pihak pihak yang terkait agar dapat mengembangkan
PLTO di Indonesia, mengingat Indonesia memiliki SDA yang mendukung
dalam pembangunan PLTO & diperkirakan pembangkit listrik ini
akan kompetitif pada sepuluh tahun kedepan.Pembangkit Listrik
MikrohidroListrik, kini menjadi kebutuhan pokok bagi manusia.
Bayangkan, jika listrik padam saat malam, pemukiman penduduk
seakan-akan menjadi kota hantu (dengan catatan, bila belum satu
orang pun yang menyalakan lilin, lampu teplok, lampu senter, atau
lampu emergensi).Pernahkah anda membayangkan bahwa sebenarnya kita
bisa menghasilkan listrik sendiri? Tentu saja ada syarat yang
dibutuhkan, salah duanya, air yang mengalir kontinyu dan air yang
mengalir dengan deras atau setidaknya aliran air memiliki perbedaan
ketinggian.Selama ini, kebanyakan dari kita yakin dan percaya bahwa
listrik hanya bisa disediakan dari negara (baca: PLN). Sehingga,
penduduk daerah pelosok negeri hanya bisa gigit jari, kapan ya
waktu kita akan datang untuk mengecap sedikit cahaya dari benda
yang telah lama ditemukan Alfa Edison?Waktu sekolah dulu, salah
seorang guru Fisika saya, memanfaatkan sungai kecil dekat rumahnya
untuk menghemat pasokan listrik dari PLN. Tapi memang daya yang
dihantarkan tidak sedahsyat energi listrik yang diberikan oleh PLN,
namun cukup untuk keperluan listrik daya rendah seperti lampu
rumah.Pembangkit listrik yang demikian disebut Pembangkit Listrik
Tenaga Mikrohidro. Kenapa mikro? Karena daya yang dihasilkan
tergolong kecil (masih dalam hitungan ratusan kilowatt). Tenaga air
ini bisa berasal dari saluran sungai, saluran irigasi, air terjun
alam, atau bahkan sekedar parit asal airnya kontinyu. Prinsip
kerjanya adalah memanfaatkan tinggi terjunnya dan jumlah debit
air.Teknik dari pembangkit listrik ini sangat sederhana, yaitu
menggerakkan turbin dengan memanfaatkan tenaga air. Untuk bisa
menggerakkan turbin ini, harus ada air yang mengalir deras karena
perbedaan ketinggian. Jika di suatu daerah tidak ada air yang
mengalir deras, maka dibuat jalur air buatan misalnya bendungan
kecil yang berfungsi sebagai pembelok aliran air. Lalu, air yang
mengalir deras akan sanggup menggerakkan turbin yang disambungkan
ke generator, sehingga dihasilkanlah energi listrik.PLTPPembangkit
Listrik Tenaga Panas BumiMikrohidro ini bisa dikatakan sebagai
teknologi ramah lingkungan karena tidak menghasilkan limbah atau
sisa buangan yang berbahaya. Selain itu, bila diterapkan pada
desa-desa terpencil, mereka akan mengurangi pemakaian bahan bakar
fosil yang tidak bisa diperbaharui seperti minyak tanah atau
pemakaian dari hasil hutan seperti kayu bakar.Dan juga akan
meningkatkan kepedulian masyarakat terhadap hutan, karena bila
ingin air terus mengal AKARTA. Dalam artikel sebelumnya telah
dijelaskan bagaimana proses terjadinya panas bumi yang selanjutnya
dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang ramah lingkungan.
Dalam ulasan selanjutnya dibawah ini akan dijelaskan beberapa
teknologi pembangkit panas bumi berbasis panas bumi.Pembangkit yang
digunakan untuk meng-konversi fluida geothermal menjadi tenaga
listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power
plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari
generator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger,
chiller, pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga macam
teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang
dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu
dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi
ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.1. Dry
Steam Power PlantsPembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada.
Pada tipe ini uap panas (steam) langsung diarahkan ke turbin dan
mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa
panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam
reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini
per-tama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana
saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry
steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California
Utara.2. Flash Steam Power PlantsPanas bumi yang berupa fluida
misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 1750 C dapat
digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants.
Fluida panas tersebut dialir-kan kedalam tangki flash yang
tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat.
Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin
untuk meng-aktifkan generator yang kemudian menghasil-kan listrik.
Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke reservoir melalui
injection well. Contoh dari Flash Steam Power Plants adalah
Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso
Geothermalfield, California, USA.3. Binary Cycle Power Plants
(BCPP)BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua
teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air
panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi (production
well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk
memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat
exchanger. Working fluid kemudian menjadi panas dan menghasilkan
uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu
dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan
generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang
dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary
(binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan
sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.Keunggulan
dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C.
Contoh penerapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific
Binary Geo-thermal Power Plants di Casa Diablo geothermal field,
USA. Diperkirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin
banyak digunakan dimasa yang akan datang. Khusus untuk PLTP binary
cycle, BPPT telah merancang-bangun dan menguji prototype PLTP
Binary Cycle kapasitas 2KW dengan menggunakan fluida hidrokarbon
sebagai f1uida kerjanya. Selain itu BPPT telah merencanakan
kegiatan Pengembangan PLTP Skala Kecil 2010-2014 yang meliputi 2
kegiatan utama, yaitu, pengembangan PLTP Binary Cycle dengan
kapasitas 1 MW (target 2014) melalui tahapan prototipe 2KW (2008)
dan pilot project 100KW (2012), serta pengembangan PLTP teknologi
condensing turbine dengan kapasitas 2-5 MW (2011 dan 2013).
(SF)