POTENSI ENERGI ALTERNATIF DALAM SISTEM
KELISTRIKAN INDONESIA
Edwaren Liun
Pusat Pengembangan Energi Nuklir – BATAN Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta 12710
Telp./Fax.: 021-5204243, Email: [email protected]
ABSTRAK
POTENSI ENERGI ALTERNATIF DALAM SISTEM KELISTRIKAN INDONESIA. Telah dilakukan analisis tentang potensi energi alternatif dalam sistem kelistrikan Indonesia. Energi fosil sebagai andalan utama energi Indonesia hingga saat ini ketersediaannya menyusut dari hari ke hari, sementara laju permintaan selalu meningkat. Untuk itu berbagai alternatif diupayakan untuk menghadapi kelangkaan energi di masa depan. Energi alternatif merupakan harapan bagi sebagian masyarakat untuk memenuhi kebutuhan energi, khususnya listrik. Beberapa jenis energi alternatif yang dapat dikembangkan dengan kapasitas, biaya dan keandalan teknis tertentu, seperti biofuel, surya, angin, gelombang laut, arus laut, pasang surut, dan lainnya mempunyai keunggulan dan kelemahan dalam memenuhi persyaratan kualitas layanan pada setiap jenis demand yang berbeda. Pada kenyataannya tidak semua energi alternatif dapat memenuhi permintaan listrik dengan intensitas tinggi pada sektor tertentu yang menuntut derajat mutu dan pasokan yang terjamin. Meskipun energi alternatif bersifat terbarukan, umumnya kemampuan layanannya begitu terbatas dalam skala kapasitas, waktu, aspek lingkungan, kontinuitas, dan kebutuhan akuisisi lahan yang signifikan, sehingga menyebabkan keluhan pada sisi demand tertentu. Biaya yang dibutuhkan untuk mendapatkan satuan energi alternatif umumnya lebih tinggi hingga berkali lipat. Energi alternatif juga mendapat hambatan untuk bersaing secara ekonomis dengan sumber energi konvensional air, panas bumi, fosil dan nuklir yang sudah terbukti daya saing ekonomi, kualitas layanan dan skala kapasitas yang dapat ditawarkannya.
Kata kunci: Energi alternatif, kualitas layanan, keekonomian, dampak lingkungan.
ABSTRACT
ALTERNATIVE ENERGY POTENTIAL IN THE INDONESIA ELECTRICITY SYSTEM. It has been analyzed on the potential of alternative energy in the electrical system of Indonesia. Fossil energy as the mainstay for energy in Indonesia to date availability shrinking by the day, while the rate of demand is always increasing. For that sought alternatives to deal with energy shortages in the future. Alternative energy is the expectation for most people to meet energy needs, especially electricity. Some types of alternative energy that can be developed with the capacity, cost and technical reliability, such as biofuels, solar, wind, ocean wave, ocean currents, tides, and others have advantages and disadvantages in meeting service quality requirements in each different type of demand. In reality, not all alternative energy to meet electricity demand with high intensity in certain sectors that require degrees of quality and an assured supply. Although alternative energy is renewable, mostly service capabilities so limited in scale capacity, time, environmental aspects, continuity, and significant land acquisition needs, leading to complaints in particular demand side. Costs required to obtain alternative energy units are generally higher up many-fold. Alternative energy is also found barriers to compete economically with conventional energy sources of water, geothermal, fossil and nuclear proven economic competitiveness, service quality and scale capacity that can be offered.
1.
PENDAHULUAN
Harga bahan bakar fosil, khususnya minyak dan gas alam, telah meningkat tajam selama beberapa tahun terakhir. Akibatnya, sumber alternatif energi yang digunakan khususnya pada pembangkit listrik dan transportasi semakin menarik perhatian. Meskipun mereka masih bertemu hanya sebagian kecil dari permintaan energi global, sumber lebih komersial energi alternatif yang berkembang pesat, menghadirkan investor dengan potensi peluang jangka panjang yang menarik.
Energi baru dan terbarukan telah menjadi harapan masyarakat untuk dapat memenuhi kebutuhan energi masa depan. Energi ini dianggap berlimpah lestari dan ramah lingkungan sehingga pengembangannya sangat dinantikan agar kelak berperan menjadi andalan utama pasokan energi nasional. Energi terbarukan terutama meliputi biomassa, energi surya, energi angin, energi pasang surut, energi gelombang laut dan OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion). Energi baru dari aspek lingkungan umumnya lebih bersih dan aman. Ketersediaannya juga menjangkau segala penjuru kawasan di permukaan bumi.
Beberapa negara di Eropa juga telah mengembangkan penggunaan energi angin WMD (Wind as a Major Development), pengembangan prioritas energi angin) lepas pantai, terutama Belanda, Jerman, Swedia, Denmark dan Inggris. Kelebihan dari energi angin lepas pantai adalah bahwa kecepatan angin umumnya lebih tinggi di laut dan banyak masalah tapak dapat dihindari. Turbin angin WMD lepas pantai telah banyak dibangun di Swedia dan ditempatkan di lepas pantai Blekinge, di bagian barat daya Swedia. Turbin berdaya 200 kW yang ditempatkan 300 m dari pantai ditanam dengan pondasi berkedalaman 7 m. Jika hasil dari pembangkit listrik energi angin ini memberi hasil positif, maka akan ada rencana untuk ladang pembangkit angin besar lepas pantai yang terdiri dari 98 turbin angin berskala multi-megawatt (multi-MW).
Makalah ini bertujuan untuk menguraikan potensi dan posisi masing-masing energi baru dan terbarukan dalam konteks keunggulan dan kekurangannya serta membandingkannya berdasarkan parameter yang terkait dengan perencanaan sistem energi.
2.
ANALISIS ENERGI BARU DAN TERBARUKAN
2.1. Definisi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Dalam segala aspek kehidupan energi merupakan fasilitas meningkatkan kemampuan manusia untuk melakukan kerja dan manusia menggunakannya untuk tujuan konstruktif secara ekonomi dalam menjalankan kegiatan yang tidak mungkin dihadapi oleh manusia sebelum adanya teknologi energi. Sedangkan energi alternatif mengacu pada sumber energi yang tidak didasarkan pada pembakaran bahan bakar fosil. Ketertarikan dalam bidang studi energi pada awalnya berasal dari efek yang tidak diinginkan dari polusi (seperti yang berlangsung saat ini) baik dari pembakaran bahan bakar fosil dan dari produk sampingan limbah nuklir. Ada beberapa alternatif untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi yang diharapkan tidak terlalu besar dampak lingkungannya.
2.2. Energi Surya
Matahari merupakan sumber utama panas dan cahaya di bumi. Pada lapisan atmosfir terluar radiasi matahari rata-rata sebesar 1.373 watt/m2. Sedangkan daya maksimum sinar
matahari yang sampai ke permukaan bumi sebesar 1.000 W/m2 secara langsung. Angka ini
merupakan jumlah energi aktual yang mencapai permukaan bumi. Di permukaan total radiasi global yang diterima oleh berbagai benda merupakan jumlah komponen difusi langsung yang disebut sebagai insolasi. Ada dua macam teknologi populer untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik yaitu photovoltaic dan solar thermal.
a). Photovoltaic (PV). Komponen dasar photovoltaic atau solar sel (modul) meliputi
bahan-bahan semikonduktor yang mempunyai pembawa muatan positif dan negatif. Dua jenis modul utama adalah flat plane module dimana seluruh bidang yang disinari dipenuhi dengan sel surya (solar cell), dan concentrator PV module dengan elemen optik (cermin, lensa) yang mengkonsentrasikan sinar datang ke bidang kecil sel surya, sehingga lebih menghemat penggunaan bahan semikonduktor yang harganya mahal. Sedangkan efisiensi dari panel surya hanya sekitar 20% dari tangkapan energi sinar surya menjadi listrik.
b). Solar Thermal. Lima sistem berbeda yang digunakan untuk teknologi panas surya adalah: cekung parabolik, piringan parabolik, penerima terpusat, mangkok hemisfirik dan kolam matahari. Lima komponen dasar sistem panas surya adalah konsentrator (kolektor), penerima, sistem transport energi, sistem konversi energi panas, dan sistem pengatur[1]. Data
resolusi tentang DNI (direct normal irradiance) berasal dari Solar and Wind Energy Resource
Assessment (SWERA), Amerika Serikat[2]. Dataset DNI berisi data bulanan dan tahunan
rata-rata untuk wilayah Afrika, Semenanjung Arab dan Timur Tengah. Potensi solar thermal yang besar berada di negara-negara MENA (Middle East and North Africa) ke selatan. Para ahli berasumsi bahwa teknologi CSP (concentrating solar power) membutuhkan DNI minimal 5 kWh/m2/hari atau lebih, yang umumnya berada di wilayah gurun Afrika Utara. Sebuah solar
thermal yang baik akan memberikan efisiensi sebesar maksimum 40% untuk menjadi listrik. Namun aktualnya menjadi jauh lebih rendah jika perhitungan sistem disertakan dengan fungsi waktu, yang mana sinar matahari hanya diperoleh pada siang hari.
Aspek Ekonomi Energi Surya
a). Solar panel. Biaya sistem photovoltaic (PV) diukur dalam harga per-watt-puncak
(€/watt atau US$/watt misalnya). “Watt Puncak” didefinisikan sebagai kekuatan pada kondisi uji standar (iradiasi matahari 1.000 W/m2, AM 1,5 dan suhu 25 °C). Biaya sistem
fotovoltaik meliputi modul dan biaya operasi dan pemeliharaan. Biaya modul biasanya biaya hanya 40-60% dari biaya total sistem PV. Biaya pemasangan sistem fotovoltaik dengan daya 1 kW berkisar dari 3.500 sampai 5.000 €/kW (€ 2009). Sekitar setengah dari investasi ini untuk modul PV, dan inverter, struktur pendukung array PV, kabel peralatan, listrik dan instalasi. Biaya operasi dan pemeliharaan, berkisar antara 0,02 sampai 0,1 ¢/kWh. Namun, biaya dapat bervariasi secara signifikan, berkisar antara 0,01 €/kWh sampai 0,10 €/kWh. Biaya semakin tinggi untuk pemeliharaan generator di daerah terpencil pada sistem PV hibrida. Biaya juga meliputi pengembalian modal karena faktor lingkungan seperti suhu ekstrim dan vandalisme. Biaya penggantian paling signifikan kemungkinan berupa pembelian baterai secara berkala[3].
b). Solar thermal. Pada solar thermal teknologi CSP dianggap sebagai pengembangan
tenaga surya berskala besar. Karenanya aplikasi teknologi ini berbeda dari aplikasi lokal, sehingga suatu tim studi untuk The Economics of Solar Thermal Electricity for Europe, North Africa, and the Middle East menggunakan perkiraan kinerja dan biaya rata-rata dari proyek yang dievaluasi[2]. Total energi yang dikirim ke Eropa pada tahun 2020 adalah 55 ribu GWh
langsung dapat menghindari sekitar 2,7 miliar ton karbon dioksida (CO2) selama masa pakai
fasilitas. Rata-rata biaya modal dilaporkan 2,77 $/watt. Karena tidak jelas apakah angka yang dilaporkan termasuk kontinjensi proyek, tim tersebut meningkatkan angka ini dengan 20% sampai pada perkiraan 3,32 US$/watt terhadap pembangkit untuk biaya operasi dengan kontinjensi[2]. Tim studi tersebut memperkirakan bahwa implementasi akan membutuhkan
subsidi teknologi bersih internasional sekitar $20 miliar selama sepuluh tahun yang menghindari emisi CO2 paling kurang 14 $/ton. Ini adalah harga karbon bayangan sangat
sederhana, bahkan menurut standar konservatif. Dari angka-angka di atas dapat disimpulkan bahwa program dapat mengurangi emisi karbon sebesar 2,7 miliar ton dengan angka subsidi sekitar sekitar miliar US$20 dengan total energi sekitar 1,1 juta GWh[2].
Program tersebut diasumsi sesuai untuk wilayah gurun Sahara yang rata-rata berlangit cerah dan kelembaban rendah.
2.3. Energi Angin
Selama satu dekade terakhir, teknologi yang terkait dengan penggunaan energi kekuatan angin telah meningkat secara signifikan. Kapasitas listrik rata-rata yang dihasilkan turbin baru telah meningkat dari 200 kilowatt pada tahun 1990 menjadi 2,5 megawatt tahun lalu. Inovasi mengarah pada efisiensi dan upgrade pembangkit yang ada. Industri turbin angin telah mengalami pertumbuhan yang pesat kuat sejak 1990-an. Disainnya telah menjadi lebih efisien yang dapat mendorong pengembangan energi angin. Pada tahun 1997, tenaga angin menghasilkan hanya 7.636 megawatt daya, dan meningkat menjadi 47.912 megawatt pada akhir tahun 2005, atau meningkat lebih dari enam kali lipat.
Energi yang dihasilkan oleh angin dapat dihitung dengan rumus berikut[5]:
P = ½ C ρ A v3 (watt) (1)
dimana
P = daya yang dihasilkan oleh turbin angin, watt; ρ = massa jenis udara = 1,2 kg/m3;
A = luas sapuan rotor, m2; v = kecepatan angin, m/s;
C = konstanta yang besarnya sekitar 0,3.
Dengan penurunan rumus di atas, untuk perioda waktu ∆t jam, energi dalam watt-jam adalah:
En = 0,15 ρ A v3 ∆t (watt-jam) (2)
Aspek Ekonomi
Biaya per daerah sapuan rotor (kWh/m2) dilaporkan turun sebesar 30 persen antara 1989 dan
2001 sebagai akibat penurunan suku bunga dan pengurangan biaya turbin (yang terhitung sebesar 80 persen dari biaya total). Saat ini biaya energi angin bervariasi menurut lokasi dan ukuran turbin yang secara aktual berkisar antara 4,67 – 13,93 ¢/kWh[4]. Intensitas biaya
energi juga tergantung pada ketersediaan dan kontiuitas angin. Di daerah yang intensitas anginnya rendah biaya energi menjadi lebih tinggi.
2.4. Tenaga Air
adalah proyek kontroversial Bendungan Three Gorges di China, yang dijadwalkan untuk mencapai tahap akhir konstruksi pada tahun 2009[6] pada kapasitas penuh sebesar 19,2 ribu
megawatt. Bendungan yang dibangun untuk PLTA biasanya juga berfungsi untuk mengendalikan banjir di hilir sungai, untuk irigasi dan cadangan bahan baku air bersih penduduk.
Besarnya daya dari tenaga air diturunkan dari besarnya energi potensial yang ditentukan oleh besarnya debit dan tinggi jatuh. Dalam persamaan ditulis sebagai:
P = ½ C ρ A v3 (watt) (3)
dengan
P = η ρ Q g h
P = daya yang dihasilkan (kW); η = efisiensi sistem;
ρ = rapat massa air (= 1); Q = debit (m3/s);
g = percepatan gravitasi; dan h = tinggi jatuh (m).
Sumber-sumber daya air berskala kecil sekalipun juga banyak dikembangkan meliputi mikrohidro, tenaga pasang surut dan gelombang laut. Daya pasang surut memanfaatkan energi baik arus yang diciptakan oleh pasang surut atau, melalui penggunaan penghalang, kedalaman perubahan dalam cekungan sebagai akibat arus pasang surut. Ada sejumlah pembangkit pasang surut yang sedang direncanakan secara global, yang terbesar di antaranya ada di Rusia, Inggris dan India.
Aspek Ekonomi
Keekonomian PLTA sangat bervariasi, tergantung lokasi keberadaan potensi tenaga airnya, tinggi relatif selisih elevasi, debit air yang tersedia, serta aspek lain yang menyer-tainya, seperti fungsi irigasi, pengendalian banjir dan keserbagunaan fungsi waduk. Untuk daerah yang tidak membutuhkan evakuasi penduduk yang banyak maka biaya pembebasan lahan relatif lebih murah. Sedangkan besarnya debit dan tinggi selisih elevasi akan menentukan besarnya daya yang diperoleh. PLTA dapat berumur operasi yang panjang sampai dengan 50 tahun atau lebih, sehingga untuk skala jangka panjang PLTA cukup prospektif dan bernilai ekonomi tinggi.
2.5. Energi Panas Bumi
Pembangkit Listrik Panas Bumi memanfaatkan tenaga tenaga panas bumi dengan cara manyalurkan uap panas bumi ke turbin uap pada pembangkit. Relatif tidak ada produk sampingan yang berbahaya bagi lingkungan. Juga tidak mengkonsumsi bahan bakar fosil. Energi panas bumi juga tidak menyebabkan efek rumah kaca. Setelah pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi selesai dibutuhkan pemeliharaan.
Aspek ekonomi
2.6. Energi Biomassa
Energi dari biomassa merupakan sumber energi terbarukan, bahan biologis atau organisme hidup seperti kayu, limbah, (hidrogen) gas, dan bahan bakar alkohol. Biomassa umumnya berasal dari bahan tanaman yang ditumbuhkan untuk menghasilkan listrik atau menghasilkan panas. Biomassa hidup juga dapat disertakan, sebagai tanaman juga dapat menghasilkan listrik saat masih hidup[8]. Residu hutan, misalnya (seperti pohon mati,
cabang dan tunggul pohon), serpihan kayu dan sampah sering digunakan sebagai sumber energi. Biomassa juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk produksi serat atau bahan kimia. Biomassa termasuk limbah biodegradable yang dapat dibakar sebagai bahan bakar. Tidak termasuk bahan organik seperti bahan bakar fosil, yang telah diubah oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.
Biomassa industri dapat tumbuh dari berbagai jenis tanaman, termasuk miskantus, switchgrass, rami, jagung, poplar, willow, sorgum, tebu, dan berbagai jenis pohon, mulai dari kayu putih ke kelapa sawit (minyak sawit). Tanaman tertentu yang digunakan biasanya tidak penting untuk produk akhir, tapi itu tidak mempengaruhi pengolahan bahan baku.
Walaupun bahan bakar fosil berasal dari biomassa kuno, bahan fosil tidak dianggap biomassa oleh definisi yang berlaku umum karena mengandung karbon yang telah "keluar" dari siklus karbon untuk waktu yang sangat lama. Pembakarannya akan menambah kandungan karbon dioksida di atmosfer.
Aspek Ekonomi
Aspek ekonomi dari biomass didasarkan pada nilai produk bahan biomassa yang digunakan sebagai penghasil energi. Untuk biofuel yang dapat dijadikan sebagai bahan bakar portabel harga menjadi jauh lebih tinggi. Sedangkan bahan bakar biomassa untuk pembangkit listrik stasioner dapat menggunakan jasad hayati umumnya, seperti kayu, serpihan kayu, jerami, ampas atau berbagai sisa-sia produk pertanian.
Penggunaan biomass bertujuan membantu mengurangi penggunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik. Menurut Z. Haq dalam bukunya "Biomass for Electricity Generation" (2004) (Article Source: http://EzineArticles.com/1308171), "Pada tahun 2020, Amerika Serikat diperkirakan memiliki maksimum 7.1 quadrillion Btu (7.1 x 1015 Btu) dari
biomassa yang tersedia dengan harga sebesar $5 per juta BTU (MMBTU) atau lebih rendah[9]." Harga ini hampir sebanding dengan harga gas alam. Namun bila ditinjau dari
segi kemudahan dan kesederhanaan proses penggunaannya, biomassa untuk listrik dengan harga demikian akan kalah bersaing dengan bahan bakar fosil manapun untuk keadaan saat ini.
2.7. Energi Gelombang Laut
Energi gelombang juga telah menjalani uji coba untuk pemanfaatan lebih luas. Tetapi selama ini lebih banyak pembangunan penerapan teknologi untuk memanfaatkan energi pasang surut. Berbeda dari energi pasang surut, teknologi yang diuji termasuk ponton yang dibaringkan di air yang menggunakan aksi gelombang untuk mendorong dan menarik generator, serta mekanisme membran karet yang menggunakan tekanan melalui gelombang untuk memompa air ke pantai yang menggerakkan generator.
Aspek Ekonomi
Penggunaan energi gelombang laut membutuhkan biaya investasi tinggi karena intensitas energi yang rendah, sedangkan biaya operasi hanya berupa biaya perawatan tanpa bahan bakar. Secara keseluruhan biaya pembangkitan menurut hasil studi Jennifer Guinevere Vining, pada daerah gelombang iklim yang baik dapat menghasilkan listrik dengan teknologi generasi pertama dengan biaya sekitar 10 sen AS per kWh[11], dan
ahli mengindikasikan bahwa kelemahan terbesar energi gelombang adalah biaya dibandingkan dengan sumber konvensional. Menurut estimasi biaya listrik adalah sekitar minimal 18 atau 20 sen per kWh. Sedangkan sumber konvensional berkisar antara 3 sampai 5 sen$ per kWh.
2.8. Energi Nuklir
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) telah dimulai lebih dari 50 tahun yang lalu dan sekarang menghasilkan listrik secara global sebanyak yang diproduksi oleh berbagai sumber energi lainnya. Sekitar dua-pertiga dari penduduk dunia hidup di negara-negara di mana pembangkit listrik tenaga nuklir merupakan bagian integral dari produksi listrik yang juga merupakan infrastruktur industri. Setengah penduduk dunia tinggal di negara di mana reaktor nuklir baru masih dalam perencanaan atau sedang dibangun. Reaktor nuklir berkapasitas 1.000 MW hanya membutuhkan sekitar 30 ton bahan bakar uranium setahun, sehingga mudah dalam urusan transportasi bahan bakar. Dapat dibandingkan bahwa sebuah PLTU batubara dengan kapasitas yang sama membutuhkan 10 ribu ton batubara sehari atau sekitar 3,5 juta ton setahun.
Saat ini hampir 440 reaktor nuklir menghasilkan listrik di seluruh dunia. Lebih dari 15 negara bergantung pada tenaga nuklir untuk 25% atau lebih dari listrik mereka. Di Eropa dan Jepang, pangsa listrik nuklir adalah lebih dari 30%. Di AS, tenaga nuklir menyumbang sekitar 20% energi listrik.
Pembangkit tenaga nuklir kompetitif dari segi biaya dengan pembangkit listrik jenis lain, kecuali jika terdapat akses langsung untuk bahan bakar fosil dengan harga murah. Biaya bahan bakar untuk pembangkit nuklir hanya sebagian kecil dari biaya pembangkitan total. Sedangkan biaya modal lebih besar daripada untuk pembangkit listrik tenaga batubara, dan jauh lebih besar daripada mereka untuk pembangkit turbin gas. Dalam menilai ekonomi tenaga nuklir, pembongkaran (decommissioning) dan biaya pembuangan limbah secara penuh diperhitungkan.
Aspek Ekonomi
PLTN tergolong pembangkit listrik yang mempu menghasilkan listrik dalam skala besar hingga mencapai 1.000 – 1.500 MW per unit. Karenanya PLTN sangat sesuai untuk negara-negara industri maupun yang berpenduduk besar. Biaya pembangkitan PLTN kompetitif dengan biaya pembangkitan jenis lain yang murah, seperti batubara, gas bumi dan PLTA. Biaya pembangkitan PLTN di Finlandia dilaporkan sebesar 3.36 ¢/kWh. Sedangkan biaya pembangkitan rata-rata di berbagai negara di seluruh dunia berkisar pada 3.4 – 7.1 ¢/kWh[12]. Namun angka dapat bervariasi lebih luas berdasarkan overnight capital
cost, lama pembangunan, dan umur operasi pembangkit. Tabel 1 berikut menunjukkan keuntungan dan kekurangan masing-masing jenis energi yang disinggung di atas.
Tabel 1. Keuntungan dan Kekurangan Masing-masing Jenis Energi Alternatif
ENERGI KEUNTUNGAN KEKURANGAN
ENERGI SURYA
a) Energi terbarukan, sehingga dapat dianggap tidak akan habis-habisnya.
b) Selama operasi bebas dari polusi udara.
c) Sel surya sesuai untuk pengguna kecil.
a) Sel surya berharga mahal.
b) Tidak dapat menghasilkan listrik pada malam hari.
c) Biaya untuk menghasilkan per satuan kWh cukup tinggi.
d) Menimbulkan zat-zat beracun selama produksi sel surya.
ENERGI daerah terpencil, termasuk di area lepas pantai.
d) Selain untuk skala kecil di daerah lokal atau di tingkat properti individu, juga dapat menghasilkan daya yang dapat dikoneksi ke sistem jaringan listrik.
e) Di area ladang energi angin di darat, setelah menara angin dipasang, lahan sekitar menara dapat digunakan untuk
b) Menimbulkan dampak visual terhadap keindahan alam sekitar. c) Menimbulkan kebisingan terhadap
lingkungan.
d) Menyita cukup banyak lahan untuk per satuan energi yang dihasilkan di daratan.
e) Kecelakaan operasi yang berakibat konsekuensi eksternal. Kecelakaan sporadis berupa terlemparnya daun turbin dan suku cadangnya.
f) Bahaya setempat akibat kecelakaan yang diestimasi berkisar antara 0,4 – 10 WDL (work day lost) per MWa.
TENAGA AIR
a) Dapat menghasilkan listrik pada tingkat konstan. PLTA dapat digunakan sekaligus sebagai fasilitas irigasi, pengendalian banjir, dan persediaan bahan baku air bersih. e) Danau dapat menjadi sarana
rekreasi dan objek wisata.
a) Biaya investasi bendungan mahal, harus dibangun dengan standar sangat tinggi, harus dapat beroperasi selama lebih dari 50 tahun agar menguntungkan.
b) Area genangan melenyapkan lingkungan hidup dan seisinya. c) Butuh evakuasi besar pada
masyarakat yang tinggal di desa dan kota genangan.
d) Dapat menyebabkan kerusakan geologi serius[7].
e) Bendungan dapat menyebabkan masalah serius antara negara-negara bertetangga.
f) Menyebabkan perubahan level water table alami.
PANAS BUMI
a) Dapat menghasilkan listrik pada tingkat konstan.
b) Tidak membutuhkan bahan bakar.
c) Dapat mengatur tingkat daya hingga kapasitas maksimum. d) Tidak menimbulkan polusi udara
secara langsung yang signifikan. e) Penggunaan lahan relatif efisien.
a) Harus membor di banyak titik pada area yang luas.
b) Terkadang mengalami kesulitan pada proses pengeboran.
c) Kemungkinan mengandung mineral yang berpotensi membaha-yakan dan uapnya bisa lolos dari diproduksi sebagai sumber daya terbarukan.
a) Pekerjaan tambahan diperlukan di bidang-bidang seperti metode panen.
c) Dapat diperoleh dari limbah pertanian sebagai produk sekunder untuk nilai tambah pada tanaman pertanian.
d) Pertumbuhan tanaman biomassa menghasilkan oksigen dan sebagian ruang untuk keperluan lain.
d) Penelitian diperlukan untuk mengurangi biaya produksi bahan bakar berbasis biomassa.
e) Kemungkinan dalam beberapa kasus merupakan penyebab utama polusi.
GELOMBA NG LAUT
a) Gelombang terus melepaskan energi, sedangkan cuaca buruk di laut hanya meningkatkan energi gelombang.
d) Tidak membutuhkan pasokan bahan bakar.
a) Gelombang bisa besar atau kecil sehingga tidak selalu dapat menghasilkan listrik secara konstan..
b) Diperlukan cara khusus transmisi listrik dari laut ke daratan.
c) Peralatan relatif mahal.
d) Menimbulkan dampak terhadap ikan dan biota laut sekitar pantai. e) Biaya pemeliharaan yang tinggi.
ENERGI NUKLIR
a) PLTN dapat membangkitkan listrik berskala besar untuk memenuhi kebutuhan industri, pusat beban skala besar.
b) Pasokan kontinyu dan stabil. c) Biaya pembangkitan bersaing. d) Tidak melepaskan emisi udara.
a) Biaya investasi tinggi.
b) Dikhawatirkan risiko kebocoran bahan radioaktif akibat kecelakaan reaktor.
c) Kekhawatiran aksi terorisme. d) Mengandung limbah radioaktif
umur panjang
3.
HASIL ANALISIS
Penggunaan energi masing-masing alternatif sebagai sumber energi listrik sangat sangat bervariasi dalam kemampuan layanannya, dan tergantung pula pada kondisi lingkungan yang dapat berubah-ubah. Untuk daerah gurun dengan cuaca yang rata-rata selalu cerah energi surya memberikan prospek penggunaan yang lebih baik. Di daerah yang banyak hujan, kelembaban tinggi dan banyak berawan seperti wilayah Indonesia kurang menguntungkan. Sedangkan angin juga demikian tergantung di lingkungan apakah daerah banyak angin atau tidak. Penggunaan energi angin di wilayah Indonesia juga kurang prospektif, karena wilayah Indonesia tidak termasuk wilayah yang banyak angin untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit energi.
3.1. Energi Surya
Aspek teknis: Energi terbarukan, tergantung pada situasi lapangan yang berbeda di setiap
tempat di muka bumi, daya tidak kontinyu, hanya tersedia siang hari, butuh area luas, keandalan rendah, cocok di wilayah bagian dunia beriklim cerah, (gurun).
Keekonomian: Biaya investasi per satuan energi tingi, bebas dari kebutuhan bahan bakar. Lingkungan: Tidak menimbulkan emisi yang signifikan, heliostat pemantul dapat mengganggu masyarakat sekitar.
3.2. Energi Angin
Aspek teknis: Intensitas energi rendah, tidak kontinyu, membutuhkan kondisi angin yang relatif banyak, hanya cocok di wilayah yang banyak angin seperti wilayah subtropis dan sedang, pasokan listrik tidak andal.
Keekonomian: Investasi relatif tinggi,
Lingkungan: Dampak visual, kebisingan, gangguan biota terbang, risiko terlepasnya komponen.
3.3. Tenaga Air
Aspek teknis: Daya relatif besar dan kontinyu, mudah dalam pengaturan level daya, pasokan listrik andal.
Keekonomian: Biaya investasi tinggi, tanpa bahan bakar, menggenangi area yang luas, membutuhkan pengungsian penduduk secara besar-besaran.
Lingkungan: Lenyapnya habitat alam yang luas, berkurangnya luas area tumbuhan yang luas sebagai penyerap CO2, terputusnya, jalur biota air, risiko banjir/ aliran deras secara tiba-tiba,
risiko bobolnya bendungan.
3.4. Panas Bumi
Aspek teknis: Daya yang diperoleh relatif besar dan stabil, mudah pengaturan level daya, pasokan listrik andal.
Keekonomian: Biaya investasi tinggi, tanpa bahan bakar.
Lingkungan: Kemungkinan ada mineral berbahaya keluar bersama uap panas, membutuhkan area ladang uap yang relatif luas,
3.5. Energi Bimassa
Aspek teknis: Energi terbarukan, kapasitas terbatas, pasokan energi relatif stabil, daya listrik relatif lebih andal, kapasitas daya relatif kecil.
Keekonomian: Pasokan bahan bakar butuh tenaga kerja yang banyak, butuh area ladang energi yang luas.
Aspek teknis: Intensitas energi rendah, sulit membangkitkan energi besar-besaran, butuh area pantai yang luas, pasokan energi tidak stabil, tidak membutuhkan bahan bakar.
Keekonomian: Biaya investasi tinggi.
Lingkungan: Tumpahan limbah pelumas ke laut, gangguan terhadap biota laut, menyita area pantai yang luas, dampak visual yang luas.
3.7. Energi Nuklir
Aspek teknis: Intensitas energi tinggi, dapat membangkitkan listrik skala besar dengan suplai daya kontinyu. Paling sesuai untuk pemikul beban dasar, mudah transportasi bahan bakar. Keekonomian: Biaya pembangkitan listrik kompetitif dengan pembangkit fosil (batubara dan gas), namun biaya investasi jauh lebih tinggi, sedangkan biaya bahan bakar rendah.
Lingkungan: Tidak menimbulkan emisi udara, SO2, NOX, CO maupun CO2. Namun jika
terjadi kecelakaan berpotensi melepaskan bahan radioaktif.
4.
KESIMPULAN
Beberapa jenis energi alternatif yang diuraikan dimuka menunjukkan bahwa masing-masing jenis mempunyai keunggulan dan kekurangan. Energi terbarukan terutama surya, angin, biomass, dan gelombang laut merupakan energi yang akan selalu tersedia, namun keandalan yang ditawarkannya sangat rendah, karena intensitasnya rendah, tidak kontinyu, biaya investasi tinggi, dan kemampuan kapasitas daya terbatas, meskipun sesuai untuk wilayah yang kebutuhan energinya kecil.
Dari aspek teknis berbagai pembangkit mempunyai karakteristik teknik dan ekonomi yang berbeda yang akan menentukan apakah sesuai untuk diterapkan di suatu lingkungan demand yang beragam pula kondisinya. Energi nuklir dapat memasok listrik untuk kawasan industri dan kota-kota besar dan wilayah demand yang kebutuhannya besar.
Dari aspek lingkungan berbagai jenis energi alternatif juga mempunyai karakteristik yang berbeda pula. Energi surya, angin biomass, gelombang laut menimbulkan dampak secara kontinyu selama sejak mulai dibangun hingga habis masa operasinya, sedangkan energi nuklir menimbulkan dampak serius pada saat terjadi kecelakaan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Renewable Energy Sources for electricity generation in selected developed countries, IAEA-TECDOC-646, International Atomic Energy Agency (IAEA), 1992.
[2] Kevin Ummel, David Wheeler, Desert Power: The Economics of Solar Thermal Electricity For Europe, North Africa, and the Middle East, Center for Global Development, December, 2008.
[3] Photovoltaic economics: http://www.pvresources.com/en/economics.php, 5/12/2011 6:11 PM.
[4] Reneable UK, The voice of wind and marine energy:
http://www.bwea.com/ref/econ.html
[5] Wind Turbines and the Energy in Wind: http://www.ftexploring.com/energy/wind-enrgy.html
[6] Sarah E. Douglass, ASIP, VP, Investment Research Publications, Special Report: Identifying the Opportunities in Alternative Energy, Wells Fargo.
[7] Advantages and Disadvantages of Hydropower:
http://www.technologystudent.com/-energy1/ hydr2.htm, 5/24/2011 10:16 AM
[8] Biomass Energy Centre:
[9] Cost of Biomass Compared Fossil Fuel Cost, By Pauline Go, Article Source:
http://EzineArticles.com/ 1308171:
http://ezinearticles.com/?Cost-of-Biomass-Compared-Fossil-Fuel-Cost&id=1308171
[10] Biomass( incineration): http://science134.tripod.com/id9.html, 19 May 2011.
[11] Jennifer Guinevere Vining, Ocean Wave Energy Converters: Realities of Wave Technology, A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (Electrical Engineering) at the University of Wisconsin-Madison January 2007.
[12] Nuclear Power Economics | Nuclear Energy Costs, (updated 9 March 2011):
http://www.world-nuclear.org/info/inf02.html 5/28/2011 6:27 PM.
[13] Ocean Energy Technologies For Renewable Energy Generation:
http://www.geni.org/-globalenergy/research/ocean-energy-technologies/OceanEnergyTechnologies.pdf.
[14] Leon Basye, Shiva Swaminathan, Hydrogen Production Costs - A Survey, Sentech, Inc., 4733 Bethesda Avenue, Suite 608, Bethesda, MD 20814, December 4,1997.
http://homepages.cae.wisc.edu/ ~vining/JVining_MastersThesis.pdf, 5/27/2011 8:35 AM
[15] Balu Balagopal, Petros Paranikas, Justin Rose, BCG Report: What’s next for alternative energy, The Boston consulting Group Inc., November 2010.
[16] Two Days National Seminar on August 27-28, 2005:
http://www.vpmthane.org/publication-aenergysource/alternate _energy_ebook.pdf
[17] Solar Thermal Efficiency: http://poweredbysolarpanels.com/solar-panel-efficiency/, 5/12/2011 4:19 PM.
[18] What’s the highest efficiency the Solar-thermal power system could have?,
http://www.inference.phy.cam.ac.uk/sustainable/solar/thermal.html, 5/12/2011 4:59 PM
[19] Solar Panel Efficiency, http://poweredbysolarpanels.com/solar-panel-efficiency/
[20] Wind Turbine Power Calculations RWE npower renewable: http://www.raeng.org.uk/
education/diploma/maths/pdf/exemplars_advanced/23_Wind Turbine.pdf.
DISKUSI
1. Pertanyaan dari Sdr. Sunardi (BATAN):
a. Dengan begitu banyaknya jenis energi alternatif dan terbarukan, seperti energi surya, angin, gelombang laut, biomassa dan sebagainya, tetapi mengapa hingga saat ini energi tersebut penggunaannya masih sangat terbatas atau belum terlihat peranannya?
b. Di antara energi alternatif tersebut, mana yang paling potensial untuk dikembangkan di Indonesia?
Jawaban:
a. Pemilihan atas sumber-sumber energi yang tersedia lebih banyak didasarkan pada aspek kemudahan dan keekonomiannya. Selama sumber energi yang mudah dan ekonomis berupa bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas dan batubara tersedia, maka sumber panas energi terbarukan sulit bersaing.
![Gambar 1. Perbandingan Biaya Pembangkitan Listrik di Finlandia[12]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3978605.1922025/9.595.198.411.533.704/gambar-perbandingan-biaya-pembangkitan-listrik-di-finlandia.webp)
