Listrik Tenaga Angin, "Menangkap Angin Menuai Listrik"

"SIAPA yang menebar angin akan menuai listrik." Mungkin inilah peribahasa yang paling cocok untuk menggambarkan potensi angin sebagai salah satu energi alternatif di tengah gencarnya pemerintah mengkampanyekan pemanfaatan energi selain minyak bumi yang depositnya sudah menipis dan harganya semakin melambung ini.

Angin, tidak seperti bahan-bakar lain (batu bara, gas, minyak dan nuklir), keberadaannya melimpah di alam sepanjang matahari tetap bersinar. Ia tidak memerlukan penambangan, pemeliharaan, penyimpanan atau pengangkutan, tidak perlu juga dibakar di atmosfer seperti bahan bakar tradisional.

Energi angin merupakan energi terbarukan (renewable) dan bebas polusi, energi yang dihasilkan oleh angin tidak mengeluarkan zat-zat pencemar. Dengan bantuan turbin, energi gerak angin bisa diubah menjagi tenaga mekanis. Tenaga mekanis ini dapat digunakan untuk tujuan-tujuan khusus (seperti menggiling biji-bijian atau memompa air) atau suatu generator untuk mengubah tenaga mekanis ini menjadi listrik.

Kalau anda rajin menyimak informasi mengenai energi di dunia, anda akan terkejut bila energi angin yang ditinggalkan pasca Perang Dunia II, saat ini mulai populer lagi. Di Eropa selain Belanda sebagai negerinya Kincir Angin, Inggris sudah mulai menyemai proyek energi

anginnya. Amerika Serikat sudah lama memulainya, menyusul Kanada.

Jangan jauh-jauh, tengok tetangga kita Filipina yang telah membangun kurang lebih 15 turbin angin dengan kapasitas 25 megawat untuk memasok listrik bagi 19 juta rumah tangga. Sebagai langkah penting untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan memperbaiki kualitas udara di Filipina.

Dengan proyek ini, seperti ditulis situs www.bbc.co.uk, Filipina akan menjadi produsen tenaga angin terbesar di Asia Tenggara. Tidak sampai di situ, negara ini berencana membuat pembangkit tenaga angin yang lebih besar dari yang telah ada di Korea Selatan, India dan China.

Dalam sepuluh tahun ke depan, seperti prediksi Dana Dunia bagi Alam (WWF), Filipina dapat berhemat hampir 3 miliar dolar jika menghentikan impor bahan bakarnya dan menggunakan energi alamiah.

Bagaimana dengan Indonesia yang masih mendambakan harga BBM yang murah ini?

Menurut data yang dilansir dari situs energi.lipi.go.id, proyek pembangunan kincir angin pernah dirintis oleh Yayasan Heritage Bogor (YHB) untuk pemasangan 1.000 buah kincir angin pompa air "Egra" (energi gratis) sepanjang jalur pantura dari Anyer sampai Panarukan.

Menurut pendiri YHB, Hasan Hambali, bila kincir angin pompa air ini dipadukan dengan kincir angin pembangkit listrik buatannya (Energi Gratis Pembangkit Listrik), maka sepanjang jalur pantura itu bisa menikmati listrik tanpa harus membayar pada PLN.

Menurutnya, prinsip kerja Egra listrik ini adalah energi angin yang dikonversikan ke dalam putaran kincir angin melalui baling-balingnya. Daya yang diserap dalam bentuk putaran baling-baling itu berbanding pangkat tiga dengan kecepatan angin yang melewatinya.

"Kecepatan angin minimum untuk menggerakkan Egra sekitar 15 km per jam. Putaran baling-baling selanjutnya ditransmisikan ke sistem roda gigi untuk memutar generator listrik. Energi listrik yang dihasilkan kemudian dihubungkan dengan aki agar kelebihan energi listrik yang dihasilkan dapat disimpan," kata Hasan.

Untuk beban listrik rumah tangga AC 220 V, menurut Hasan, diperlukan inverter sederhana yang murah untuk mengkonversikan

tegangan DC aki menjadi tegangan AC 220 Volt. Saat ini kemampuan Egra listrik yang sedang kami coba sudah mampu memenuhi kebutuhan listrik kontinyu sekitar 1.000 watt untuk keberadaan angin lebih dari 10 jam per hari. (Dede Suhaya/dari berbagai sumber)***

Cara Kerja Turbin Angin

BAGAIMANA turbin-turbin angin bisa membuat listrik, adalah sesuatu yang cukup sederhana, turbin angin bekerja berlawanan dengan kipas angin. Kipas angin menggunakan listrik untuk membuat angin, sebaliknya turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik. Angin memutar baling-baling, lalu memutar batang yang berhubungan dengan generator pembuat listrik. Listrik yang dihasilkan kemudian dikirimkan dan didistribusikan ke rumah-rumah, pusat bisnis, sekolah, dan lain-lain.

Turbin-turbin angin modern terbagi menjadi dua kelompok dasar; jenis sumbu horisontal, dan sumbu vertikal. Turbin sumbu horisontal inilah yang banyak dipakai saat ini. Ciri khasnya memiliki dua atau tiga bilah baling-baling, yang dihadapkan ke arah datangnya angin.

Apa saja yang diperlukan untuk menuai listrik dari angin ini?

Pertama-tama adalah bangunan menara atau tower. Menara ini biasanya dibuat dari pipa baja atau kisi-kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan bertambahnya ketinggian, maka menara-menara ini dibuat tinggi agar dapat menangkap lebih banyak energi dan membangkitkan lebih banyak listrik.

Di atas menara ini kemudian dipasang nacelle, semacam rumah/dudukan yang di dalamnya berisi komponen-komponen penting seperti generator, gear box, batang penerus putaran, pengendali, dsb.

Bagian terpenting dari pembangkit listrik tenaga angin adalah baling-baling dan rotor. Kebanyakan turbin memiliki dua atau tiga keping baling-baling. Bila angin bertiup, baling-baling inilah yang "terangkat" dan berotasi untuk memutar poros. Baling-baling dan poros bersama-sama disebut rotor.

Gear box, merupakan sistem roda gigi yang menghubungkan batang kecepatan rendah ke batang kecepatan tinggi untuk meningkatkan kecepatan rotasi dari sekitar 30 - 60 rotasi per menit (rpm) hingga sekitar 1.200 - 1.500 rpm, kecepatan rotasi ini diperlukan oleh sebagian besar generator untuk memproduksi listrik. Beberapa insinyur kini mengembangkan generator-generator putaran langsung

(direct-drive) yang beroperasi pada kecepatan putaran lebih rendah dan tidak memerlukan gear box.

Pengendali (controller), berfungsi menghidupkan mesin pada kecepatan angin sekitar 8 - 16 mil per jam (mph) dan menghentikannya pada kecepatan sekitar 65 mph. Lebih dari 65 mph generatornya bisa kelebihan panas.

Generator, sebagai pembangkit listrik biasanya generator induksi off-the-shelf yang menghasilkan 60-cycle listrik bolak-balik (AC).

Peralatan tambahan lainnya adalah anemometer, untuk mengukur kecepatan angin dan mengirimkan datanya ke pengendali. Rem, untuk menghentikan rotor dalam keadaan darurat.

Kapasitas turbin skala besar biasanya berkisar dari 50 kW hingga beberapa megawatt. Turbin-turbin besar biasanya dikelompokkan bersama dalam "perladangan angin", yang menyediakan energi besar untuk jaringan listrik.

Turbin-turbin kecil tunggal, di bawah 50 kW, biasanya digunakan untuk rumah-rumah, telekomunikasi, atau pompa air. Turbin kecil kadangkala digunakan dengan generator-generator diesel, baterai, dan sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrid dan khusus digunakan di tempat terpencil, tanpa jaringan listrik. (DS/sumber: www.eere.energy.gov )***

Bayangkan kota tempat anda tinggal tidak mendapatkan pasokan energi listrik selama satu minggu atau tidak sama sekali. Bisa jadi sebagian besar aktivitas jadi lumpuh. Ini disebabkan ketergantungan manusia terhadap energi listrik pada saat ini sangat besar. Coba lihat dalam rumah kita, berapa banyak alat yang membutuhkan energi dari listrik? Pompa air, televisi, radio, vcd player, charger HP, setrika, mesin cuci, rice cooker, kulkas, komputer, ... Dan jika tidak ada energi listrik, itu artinya semua peralatan tersebut tidak berguna.

Saat ini, sebagian besar kebutuhan akan energi listrik dipenuhi oleh sumber energi yang kurang layak. Sumber energi listrik yang berasal dari batu bara dan mesin diesel dengan bahan bakar solar, tidak layak karena menimbulkan polusi udara, dan sumbernya bukanlah yang dapat diperbaharui dalam waktu singkat. Kedua sumber energi tersebut dapat habis dalam jangka waktu yang mungkin tak lama lagi.

Pembangkit listrik tenaga atom, memang menjanjikan energi yang besar, tetapi tidak memiliki kemanan yang terjamin, dan bisa menimbulkan bencana yang fatal jika terjadi kebocoran radiasi.

Pemanfaatan energi angin sebenarnya bukan barang baru bagi umat manusia. Semenjak 2000 tahun lalu teknologi pemanfaatan sumber daya angin dan air sudah dikenal manusia dalam bentuk kincir angin (wind mills). Selain ramah lingkungan, sumber energi ini juga selalu tersedia setiap waktu dan memiliki masa depan bisnis yang menguntungkan. Kini sebagian besar negara maju di Eropa dan Amerika Serikat telah memanfaatkan sumber energi ini.

Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali

energi pasang surut dan panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.

Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.

Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.

Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.

Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.

Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah.

Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik.

Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.

Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan.

Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.

Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.

Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.

Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus

tahun 1920.

Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.

Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.

Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang, tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.

Menuai Angin di Cipularang

Ilustrasi TS

Alternatif energi nonfosil.

JAKARTA -- Begitu jemari Kepala Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) Adi Sadewo Salatun menekan tombol spasi di laptop, sebuah turbin angin yang berputar kencang terlihat di layar. Turbin angin yang baru diresmikan dalam "Workshop Nasional Energi Angin 2008" di Jakarta, Rabu lalu, itu terpasang di area peristirahatan jalan tol Cipularang Kilometer 88.

Angin yang berembus lumayan kencang di jalan tol yang menghubungkan Jakarta-Bandung itu ternyata mampu memutar sudu turbin angin dan menghasilkan listrik 500 watt. Walaupun daya listrik yang diproduksi Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) berkapasitas 2.500 watt itu tak banyak, PT Jasa Marga amat gembira dengan adanya turbin tersebut. Penyelenggara jalan tol itu tidak perlu lagi membayar listrik untuk penerangan tempat parkir di area istirahat tersebut.

"Meski kecil, itu sangat berarti," kata Frans S. Sunito, Direktur Utama PT Jasa Marga. "Setiap bulan Jasa marga membayar listrik ke PLN lebih dari Rp 2 miliar. Kalau setahun, biaya listrik itu bisa digunakan untuk membangun jalan tol baru sepanjang satu kilometer."

Saat ini PT Jasa Marga memang sedang berupaya menghemat energi dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan. Selain memanfaatkan turbin angin yang dipasang oleh Lapan, PT Jasa Marga menggunakan teknologi fotovoltaik, yang memanfaatkan sinar matahari, untuk penerangan dan peranti komunikasi.

Frans mempersilakan Lapan melakukan survei kecepatan angin di seluruh jalan tol, yang kini mencapai 500 kilometer dari Medan sampai Surabaya. "Kalau memang ada potensi untuk mengembangkan energi angin di wilayah jalan tol, kami mempersilakan dilakukan penelitian bersama sebelum dikembangkan secara permanen," ujarnya.

Kepala Lapan menyatakan potensi angin di Indonesia mencapai lebih dari 9.000 MW sehingga merupakan salah satu solusi atas kurangnya pasokan listrik sekarang ini. "Sangat disayangkan kalau kita tidak segera mengoptimalkan listrik sebanyak itu," kata Adi.

Berdasarkan survei dan pemetaan yang dilakukan Lapan, potensi energi angin terbesar berada di wilayah timur Indonesia, terutama di Nusa Tenggara Timur, Maluku, dan Sulawesi Selatan. "Namun, bukan berarti di wilayah barat tidak ada," ujarnya. "Potensi energi ada di daerah pegunungan yang memiliki wind-tunnel effect, seperti angin yang ada di Samas, Yogyakarta, yang berbukit-bukit."

Sampai saat ini baru 130 titik yang sudah dievaluasi karena sulit melakukan pengukuran semua titik di Indonesia. "Survei titik potensi angin juga dikombinasikan dengan pengamatan dari antariksa, seperti kontur lahan, perilaku angin, dan pengamatan in situ," kata Adi. "Itu tidak murah sehingga Lapan lebih berfokus pada wilayah yang memiliki potensi angin besar."

Lebih dari 40 persen dari 130 titik itu mempunyai kecepatan angin di atas 4 meter per detik atau masuk kategori cukup. "Angin berkecepatan lima meter per detik bisa dianalogikan setiap satu kilometer persegi menghasilkan 4-5 megawatt," kata Soeripno, ketua panitia pelaksana workshop sekaligus peneliti di Pusat Teknologi Dirgantara Terapan Lapan.

Hanya beberapa titik di Nusa Tenggara Timur yang dapat dikategorikan excellent dan bisa dikembangkan sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Di ketiga titik itu, kecepatan anginnya rata-rata di atas 6 meter per detik sepanjang tahun, seperti di Oelbubuk dan Sakteo, Kecamatan Soe, Timor Tengah Selatan. "Kendalanya, pengguna listrik di wilayah timur Indonesia hanya sedikit, transportasinya sulit, dan jaringannya terbatas," kata Soeripno.

Sebagai instansi pembina utama penyelenggaraan pembangunan kedirgantaraan nasional, Lapan telah menyusun road map energi angin 2006-2025. Dalam peta tersebut, Lapan menyusun rencana kerja mulai pembuatan peta potensi tenaga angin, teknologi dan pembuatan produk SKEA, sampai pemasaran listrik yang dihasilkan dari energi bayu itu. "Targetnya, pada 2010 kami mengembangkan SKEA berdaya 300 kilowatt," kata Soeripno. "Kami tidak akan membuat lebih dari satu megawatt per satu unit sistem karena lebih efisien kalau impor."

Adi menekankan bahwa perkembangan energi angin tidak bergantung pada kemampuan Lapan membangun prototipe turbin karena pihak swasta, seperti PT Andalan Energi, sudah siap dengan kincir angin berkapasitas megawatt. "Badan Layanan Umum Strategis Lapan atau Spacetech, yang telah dibentuk, akan mendorong kerja sama dengan swasta dan membuat pilot project kelas megawatt di wilayah timur Indonesia," kata Adi.

Dari sekian banyak prototipe turbin angin yang dibuat Lapan, NILA-80 siap dikomersialkan. Turbin yang dibuat khusus untuk kebutuhan listrik nelayan ketika melaut dan dinamai SKEA Nelayan itu juga diluncurkan dalam workshop sehari itu.

Turbin seberat 5-6 kilogram yang dirancang untuk dipasang pada kapal itu mampu menghasilkan daya 50-80 watt. Tiap unit turbin kecil ini dijual dengan harga Rp 3-3,5 juta, dengan masa pakai 15 tahun. "Daya sebesar itu cukup untuk mengisi catu daya radio komunikasi dan lampu penerangan," katanya. tjandra dewi

Kincir Lapan

Penelitian energi bayu telah dilakoni Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) sejak 1981. Kini Lapan memiliki beragam prototipe teknologi turbin angin, yang dinamai Sistem Konversi Energi Angin (SKEA), dalam berbagai skala.

Setelah berhasil membuat SKEA berkapasitas 10 kW, yang kini terpasang di Pantai Samas, Bantul, Lapan tengah mengkaji dan mendesain prototipe SKEA dengan kapasitas lebih besar, mencapai 300 kW. Rencananya, pemanfaatan SKEA itu akan dihubungkan dengan jaringan listrik milik PLN.

1. SKEA LPN-10000E1Daya: 10 kWLokasi: Samas, YogyakartaFungsi: Pengisi baterai, pemompaan air hibrida dengan diesel

2. SKEA LPN-S-300-DADaya: 500 WLokasi: Taman Energi Angin, Bogor Fungsi: Pengisi baterai

3. NILA-80Daya: 50-80WLokasi: Taman Energi Angin, Bogor Fungsi: Perahu nelayan, catu daya radio komunikasi, lampu penerangan

4. SKEA LPN-3500EPDaya: 3.500 WLokasi: Kuwaru, YogyakartaFungsi: Pemompaan air bersih, irigasi, air tambak udang

5. SKEA LPN-200ENDaya: 200 WLokasi: Taman Energi Angin, Bogor Fungsi: Pengisi baterai

6. SKEA LPN-2500ENDaya: 2.500 WLokasi: Jepara, Jawa Tengah, dan Pulau Karya (Kepulauan Seribu)Fungsi: Catu daya peralatan komunikasi, industri kecil, lampu penerangan, peralatan listrik rumah tangga

7. SKEA LPN-1000ELokasi: Jepara, Pulau Karya, Pulau Selayar (Sulawesi Selatan) Fungsi: Catu daya peralatan komunikasi, listrik pedesaan, industri kecil

8. SKEA LPN-SM18Lokasi: Serang, Banten Fungsi: Pemompaan air sumur dan irigasi

9.SKEA LPN-SM12Lokasi: Nusa Tenggara BaratFungsi: Pemompaan air sumur

10. SKEA LPN-SM4-GLokasi: IndramayuFungsi: Pemompaan air tambak garam, tambak udang

LAPAN

Tenaga Angin Bisa Suplai Dunia

Peneliti di Stanford University pernah mengklaim energi angin dapat menyuplai lebih dari lima kali kebutuhan energi dunia. Lebih dari 1.000 titik di seluruh dunia diidentifikasi memiliki kecepatan angin yang cukup kuat untuk menggerakkan sebuah turbin angin modern--cukup untuk membangkitkan listrik 72 terawatt (TW) atau 72 juta megawatt. Berdasarkan riset pada 2002, total konsumsi energi dunia diperkirakan 14 terawatt.

Turbin angin terbesar membangkitkan listrik sampai 5 MW, cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik 5.000 rumah. Penutup mesin Rotor baling-baling Tiang

Kecepatan angin dunia (1998-2000) Minimum 4-5 meter/detik

Kecepatan angin Di atas 5,8 meter/detik 5,9-7,4 meter/detik 7,5-8,5 meter/detik 8,6 hingga di atas 9,3 meter/detik

PLTS Terbesar di Dunia Akan Dibangun di Victoria, Australia

Pembangkit listrik Tenaga Surya (PLTS) terbesar di dunia akan dibangun di Negara Bagian Victoria, Australia. PLTS ini akan menempati enam area seluas 600 – 800 ha dekat Mildura dan Swan Hill di barat daya Victoria.

Demikian dilaporkan oleh surat kabar The Australian, Kamis 26 Oktober 2006. PLTS ini akan berkapasitas 154 MW dengan biaya sekitar 400 juta dollar Australia (sekitar Rp. 2.5 trilyun). Pembangkit ini akan menyediakan listrik bagi sekitar 45000 rumah di Victoria. Tahun 2008 PLTS ini diperkirakan mulai menghasilkan energi listrik semetara kapasitas penuh akan dicapai pada tahun 2013.

Sebagian besar dari biaya PLTS ini datang dari sektor swasta (sekitar A$300 juta) sedangkan pemerintah negara bagian Victoria dan Pemerintah Federal Australia menyumbang sekitar A$120 juta dollar sebagai “bukti” komitmen mereka untuk mengurangi dampak pemanasan global.

PLTS ini akan menggunakan 19,000 cermin (heliostat, A) yang permukaannya mengikuti arah sinar matahari dan memfokuskan sinar itu ke beberapa penerima pusat yang dipasang di atas sejumlah menara. Setiap cermin memiliki tinggi 5 m dan luas 19 m persegi. Sinar matahari difokuskan pada penerima dengan 500 kekuatan pemusatan sehingga mampu melelehkan baja. Penerima sentral (central receiver, B) akan memiliki sel-sel surya yang mengkonversi sinar surya menjadi listrik dengan efisiesni 3 kali lebih besar dari efisiensi sel-sel surya biasa. Listrik dari penerima akan melewati inverter elektronik (pengubah arus searah ke arus blek balik) lalu dialirkan ke rumah-rumah.

Rencana pembangunan PLTS ini bersamaan dengan dikeluarkannya laporan Nicholas Stern yang berjudul: Stern Review: The Economics of Climate Change tentang dampak ekonomis perubahan iklim (baca: Laporan Stern Tentang Dampak Ekonomis Perubahan Iklim

Tenaga surya, walau tersedia secara “cuma-cuma” di seluruh permukaan bumi, namun hingga kini belum bisa diandalkan sebagai alternatif potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil. Intensitas tenaga surya yang jatuh di permukaan bumi sangat kecil (mencapai sekitar 1000 Watt per meter persegi pada tengah hari yang cerah) tetapi amat bervariasi menurut lokasi, waktu, cuaca dan musim. Pada malam hari matahari tidak menghasilkan energi dan karenanya dibutuhkan batere untuk menyimpan energi matahari yang ditangkap oleh sebuah sistem konversi pada siang hari. Baik sistem konversi energi matahari maupun batere masih relatif mahal, dan efisiensinya juga rendah.

Kontroversi selalu muncul tentang prospek pemanfaatan tenaga surya sebagai energi alternatif di masa depan. Pihak penganjur energi matahari (dan energi terbarukan pada umumnya) menuduh pihak-pihak yang berkepentingan dengan energi fosil sebagai penghambat penyebarluasan penggunaan energi matahari. Menurut pihak penganjur energi surya, masih tingginya biaya sistem-sistem energi matahari adalah karena “konspirasi” bisnis energi fosil dengan pemerintah, sehingga dana penelitian yang cukup tak pernah disalurkan untuk pengembangan energi surya dan terbarukan pada umumnya. Rendahnya harga energi fosil juga dianggap tidak wajar karena faktor polusi tidak diperhitungkan dalam penetapan harga dan tidak dibebankan kepada produser energi fosil. (Foto: The Australian)(brk)

Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Nasional

Lokakarya:  TEKNOLOGI ENERGI TERBARUKAN: Ditinjau Dari Perspektif Gender Di IndonesiaYogyakarta, 25 - 26 Januari 2005

Yani Witjaksana

Teknologi Surya (Solar Technology)

Matahari (Surya) adalah sumber energi yang dijumpai dalam sistem galaxi, yang menghasilkan energi sepanjang usia Matahari.

Energi Surya adalah salah satu jenis dari Energi Terbarukan (Renewable Energy).

Teknologi masa kini memanfaatkan Energi Surya dari 2 sifatnya:- Dari intensitas panas-nya (Solar Thermal)- Dari intensitas (iradiasi) cahaya-nya yang mengandung element yang disebut ‘photon’. ( Solar Photo-Voltaic / Solar PV)

Sistem Solar PV menghasilkan listrik aliran satu arah ( Direct Current / DC) dengan tegangan 12 V. Aliran dapat dirubah menjadi dua arah (Alternate Current / AC) dengan tegangan 220-230 V.

SOLAR PHOTOVOLTAIC (SOLAR PV) Tenaga Listrik PV dihasilkan melalui komponen yang disebut Solar Cell (Sel Surya) yang dibuat dari

bahan baku silicon. Besarnya (kapasitas) tenaga listrik yang dihasilkan oleh Solar Cell tergantung dari luas cell yang

digunakan untuk “menampung†cahaya matahari, diukur dalam “irradiasi optimal per m2†� � Solar Cell pembangkit listrik surya disusun secara sistematis dalam ukuran-ukuran tertentu, yang disebut

Panel Surya ( Solar Panel / Module).

Penerapan Teknologi PV yang pertama (sampai sekarang) adalah untuk menyuplai tenaga listrik untuk satelit yang mengorbit di angkasa luar.

Sejak 70-an Teknologi PV diterapkan untuk membangkitkan tenaga listrik untuk keperluan rumah tangga dan industri.

Aplikasi Sistem Solar Pv Untuk Perumahan (Shs)

Aplikasi Solar PV untuk perumahan disebut SOLAR HOMESYSTEM (SHS), terdiri dari:

Aplikasi Mandiri ( Stand Alone Application), dipasang pada setiap rumah/mesjid/gereja/gedung dan menghasilkan listrik untuk dipakai sendiri.

Aplikasi Terkoneksi Jaringan (Grid Connected Application) dipasang dalam ukuran yang relatatif besar dalam format ‘sentral’ Listrik yang dihasilkan disalurkan ke jaringan listrik yang telah ada. Konsumen memperoleh listrik dari jaringan.

Contoh Aplikasi Mandiri

PLTS DI INDONESIA (sampai 1997) Pengenalan Teknologi Surya melalui program militer 1970’s. Proyek PLTS pertama dimulai oleh BPPT, Desa Sukatani, Sukabumi 1988. Proyek Sukatani dinyatakan sukses, dilanjutkan dengan program serupa (sasaran 1 juta rumah di desa)

melalui dana Banpres, Ausaid, USAID, Novem, Bavarian State Matching Fund, PKT, PPLT dsb, 1989 - 1996;

PLTS diperoleh dari bantuan international atau dibeli dengan APBN/APBD, dan  pelaksanaan oleh perusahaan swasta dan LSM;

Umumnya  PLTS diberikan kepada masyarakat secara 100 % hibah, distribusi/instalasi oleh  swasta atau LSM (jumlah terbatas);

Sasaran “Proyek 1 Juta Rumah “ jauh dari tercapai dan proyek tidak dilanjutkan a.l. akibat krisis moneter 1998-200.

PLTS DI INDONESIA (2000 – sekarang )Kalangan pemerhati PLTS menilai Proyek tidak berhasil antara lain karena:

Sangat rentan terhadap ketersediaan dana dari Pemerintah atau Donor; Distribusinya cenderung tidak adil/merata karena keterbatasan dana;

Pelaksanaan distribusi tidak disertai dengan pelayanan “purna instalasiâ€, tidak ada jaminan �keberlanjutan sistim;

Tidak mendidik masyarakat untuk mandiri (tidak menimbulkan rasa ‘memiliki’); Tidak mendorong/menghambat proses komersialisasi PLTS yang mampu menjadikan PLTS sebagai

komoditas, sebagaimana listrik konvensional (PLN); Pelaksanaan proyek menjadi ajang KKN ditingkat Pusat maupun Daerah; Dari kaca mata bisnis PLTS,  sistem distribusi melalui “proyek†�  tidak melahirkan bisnis yang

berkesinambungan (sustainable), karena tergantung dari ada tidaknya dana untuk     “proyekâ€.�

PROGRAM SOLAR HOME SYSTEM GEF/ THE WORLD BANK Program BPPT &GEF/World Bank (‘97 – Feb‘01 & Maret‘01- Des’3). Tujuan: mendorong

komersialisasi PLTS. Disediakan commercial loan sebesar US$ 20 juta disertai grant GEF US$ 24 juta dengan target 200,000

unit SHS, kapasitas rata-rata 50Wp per unit; Satuan ‘grant’ sebesar US$2 per Wp, disalurkan melalui dealer PLTS yang diseleksi ketat oleh

World Bank Project Support Group SHS; Loan dibatalkan GOI (krisis ekonomi), program dilanjutkan dengan ‘subsidi GEF’ US$ 2 per Wp; Program diterapkan di 4 Propinsi ( Lampung, Jawa Barat, Banten dan Sulawesi Selatan); Dealer PLTS yang terlibat ada 5.

GEF/’WORLD BANK PROGRAM (2001-2003)Pelaksanaan Program tidak berhasil karena berbagai alasan:

Keterbatasan para Dealer dalam menyediakan modal dan manajemen yang memadai untuk   membangun jaringan distribusi dan membiayai penjualan secara kredit pada masyarakat pedesaan, menyebabkab:

Jumlah penjualan tidak mampu membiayai terbentuknya service center di banyak desa; Sistim yang terpasang tidak mendapat servis penjualan yang memadai. Pendapatan petani turun karena cuaca (musim kering atau banjir), sehingga tidak mampu membayar

cicilan tepat waktu; Tidak ada lembaga keuangan yang berminat dalam pembiayaan PLTS di pedesaan; Proyek PLTS pemerintah(APBN/APBD) dan jaringan PLN masuk ke daerah penjualan dealer pada hal

kredit belum lunas.

Situasi saat ini: Beberapa perusahaan masih aktif dalam distribusi PLTS di pedesaan. Aktivitas utama bisnis PLTS (retail) berada di Propinsi Lampung, Jawa Barat, Sumatra Selatan, Jambi,

Bengkulu,Sulawesi Selatan, dan didaerah lain seperti Bangka Belitung, Bali, NTB, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Utara, Sumatra Utara, Riau, aktivitas bisnis ritel baru dalam tahap permulaan.

Proyek pengadaan PLTS untuk hibah 100% masih tetap diadakan di hampir seluruh Daerah (Tk I/II), dengan dana APBN/APBD. Praktek ini potensial menjadi penghambat bagi perkembangan bisnis PLTS yang berkelanjutan.

Tidak ada lagi program bantuan GEF/WB ( diakhiri pada tanggal 30  September 2003), sehingga harga PLTS terpaksa harus dinaikkan sesuai dengan harga international.

BRI akan memulai pilot project (uji coba 2004-2006) pembiayaan PLTS melalui skim KUPEDES, dengan sistem jaminan dari SOLAR DEVELOPMENT FOUNDATION (SDF).

Hambatan Distribusi PLTS Biaya/harga pengadaan (investasi) PLTS tinggi; Target sasaran: rakyat yang belum dilayani PLN, mereka yang berpendapatan sangat rendah, tinggal di

daerah terpencil, kondisi infrastruktur minim; Biaya distribusi dan pelayanan tinggi; Harapan Konsumen melebihi kemampuan teknologi PLTS, karena cara pandang konsumen sangat

dipengaruhi oleh sifat listrik konvensional (PLN); Banyak pihak, termasuk lembaga keuangan melihat Listrik sebagai produk ‘konsumtif’ dan

menganggapnya sebagai “infrastruktur†dan bukan “komoditasâ€; � � Pengetahuan dan kesadaran masyarakat tentang peranan PLTS dalam memberikan energi listrik

alternatif ramah lingkungan terbatas;

Beberapa Instansi Pemerintah melaksanakan proyek PLTS tahunan dengan pendekatan proyek (bukan program), caranya beragam yang seringkali bertabrakan dengan bisnis perusahaan swasta yang menjual secara kredit;

Kebijakan Nasional yang jelas dan komprehensif pemanfaatan PLTS (bandingkan dengan negara-negara yang telah berhasil memanfaatkannya :Srilanka, Kenya dll) belum ada;

Kondisi Listrik Nasional Saat IniSuplai Listrik                : Kekurangan di hampir seluruh daerah Pemanfaatan Energi Terbarukan    : Sangat terbatasKualitas Listrik               : Tegangan kurang stabil/sering gangguanKetersediaan Dana Pembangunan : Terbatas, Investasi Listrik di Pedesaan        : ROI Negatif (bukan prioritas bagi perusahaan yang   kondisi                        keuangan bermasalahan seperti PLN)

Jumlah RT Tanpa Listrik        : 17-20 juta ( 40% atau lebih)

Kemudahan Memperoleh               : Sulit di daerah “marginalâ€, biayanya sering tidak transparan �                            dan relatif tinggi.Harga Pemakaian            : Cenderung meningkat seiring dengan dihapuskannya subsidi        BBM/listrik.

Pengalaman Beberapa Negara  Srilanka, Bangladesh, Kenya Pemerintah nya menetapkan target jangka panjang, menengah dan tahunan pengurangan Rumah

Tangga tanpa listrik yang dapat dilayani PLTS; Ditunjuk instansi yang menjadi koordinator Pendekatan program dan kebijakan subsidi ditentukan; Subsidi Pemerintah di tetapkan (subsidi terarah, yang mendapatkan memang yang berhak); Subsidi Global (yang selalu tersedia) dicari.

Kebijakan yang Diusulkan Hentikan praktek/pendekatan “proyek†dalam pendistribusian PLTS, melalui hibah 100% (gratis); � Susun kebijakan Nasional dengan sasaran yang jelas, dan komprehensif  pemanfaatan PLTS sebagai

komponen Penyediaan Energi Listrik Nasional. Tunjuk Instansi pemerintah sebagai koordinator program PLTS; Tunjuk lembaga resmi yang independen, bersih KKN untuk memonitor pelaksanaan program PLTS

Nasional dan memberi masukan pada Pemerintah; Salurkan dana (APBN/APBD/Pengurangan subsidi BBM) untuk memberikan ‘kemudahan†(subsidi �

terarah) bagi masyarakat kurang mampu guna memperoleh PLTS; Akses dana Internasional yang tersedia dalam rangka advokasi ‘energi hijau’ untuk menambah

besarnya subsidi harga PLTS; Perlu diadakan standardisasi kwalitas PLTS Nasional; Dorong, bila perlu beri insentif, lembaga keuangan, terutama perbankan, untuk menyediakan

pembiayaan dengan biaya wajar kepada masyarakat yang ingin memiliki PLTS; Tingkatkan pengetahuan dan kesadaran dikalangan Birokrasi dan Legislatif tentang peran strategis

teknologi PLTS.

PLTS dilihat dari Perspektif GenderTarget Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani ListrikPLN. Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan dengan Lampu minyak tanah.

PLTS dapat ….. Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat: Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga  jam belajar dan beraktifitas lebih

panjang; Membukakan akses pada informasi (radio, TV, internet); Memberikan akses pada sumber air minum dan pertanian (surya untuk pompa air); Menciptakan bisnis baru didesa (jadi distributor/service center yang mampu dilakukan oleh Koperasi

Wanita/Nelayan/Tani/Desa), LSM; Menciptakan Lapangan Kerja  di desa (penjualan dan service center memerlukan banyak tenaga lokal);

Menciptakan Tenaga Teknisi di desa.

.

LAUT, SUMBER ENERGI RAKSASA TERBAHARUIby: J.R. Pahlano DAUD Article published: Harian Komentar (28 September 2005) & Sulutlink.com - JRPD copyright November 2005

Kebutuhan bahan energi primer dunia 85 persen disuplai oleh bahan bakar fosil, yaitu minyak bumi (hydrocarbon) sebesar 40 persen, batubara 25 persen, gas bumi 20 persen, dan sisanya dipenuhi dari tenaga hidro maupun nuklir. Saat ini, konsumsi bahan bakar minyak naik tiap tahun mengikuti kebutuhan populasi manusia yang meningkat. Sebaliknya sumber energi bahan bakar fosil dan cadangannya (kebanyakan disedot dari laut) saat ini semakin menipis di bumi dan ‘tidak terbaharui’. Krisis energi telah terasa di dunia, Indonesiapun saat ini telah menjadi net importir minyak mentah dunia. Sumber-sumber bahan bakar fosil lebih sukar didapat sehingga dapat diperkirakan produksinya dari tahun ketahun pasti menurun tajam. Tidak mengherankan harganya semakin mahal. Sementara itu teknologi alternatif belum sepenuhnya dikembangkan dan diterapkan di Indonesia. Kesenjangan antara kebutuhan dan persediaan energi merupakan masalah penting yang perlu segera dicari pemecahannya. Masyarakat sangat tergantung pada bahan bakar fosil selain penggunaannya pada kendaraan bermotor dan mesin-mesin lainnya, BBM juga sangat mempengaruhi ketersediaan energi listrik. Penggunaannya menjadi kebutuhan vital dalam berbagai aspek kehidupan di abad ke-21 ini. Padamnya aliran listrik, membuat akvititas masyarakat terganggu, arus lalu-lintas terganggu bahkan hubungan yang lebih luas antar negara sampai mempengaruhi aktifitas perekonomian. Untuk mengatasi berkurangnya BBM sebagai sumber energi, berbagai teknologi telah dikembangkan seperti panas bumi dan tenaga nuklir. Hanya saja pembangkit listrik tenaga uap dan nuklir (PLTU-PLTN) dapat menimbulkan pencemaran. Seperti adanya Gas SOx yang dikenal sebagai sumber gangguan paru-paru dan penyakit pernafasan. Juga bersama dengan gas SOx ditengarai menjadi penyebab fenomena hujan asam. Sedangkan kerugian yang ditimbulkan akibat PLTN antara lain, radiasi carbon 14 (C-14) dan gas radon yang terpancar dari uranium bagi pekerja di pertambangannya. Radiasi gas Xenon atau Krypton, termasuk limbah nuklir yang harus mendapat penanganan khusus.Model pembangkit listrik yang mana sebenarnya cocok didirikan di Indonesia. Apakah pembangkit listrik tenaga air, uap, nuklir, panas bumi, gas atau model mesin diesel saja? Karena ketika menggunakan tenaga air, aliran listriknya stabil walau sering pemadaman bergilir terjadi akibat volume air menyusut. Lalu diusahakan dengan pembangkit bertenaga uap yang sampai sekarang berjalan mulus, namun daya serap terhadap energi listrik tidak berimbang antara kota dan desa, timbul lagi pemadaman. Pembangkit listrik di Indonesia sebenarnya mayoritas berasal dari pembangkit yang berbasis pada harta milik umum, dengan demikian listrik yang dikelola PLN pada dasarnya merupakan milik umum. Karena listrik merupakan milik umum sudah selayaknya listrik dijual dengan harga murah. Namun, jangan bertanya tentang tarifnya yang terus naik, hal ini tentunya menyesuaikan naiknya harga BBM dan ketidakberdayaan PLN dalam mengelola tenaga kelistrikan. Negara telah memberi kesempatan bagi swasta untuk berinvestasi sesuai UU Kelistrikan 20/2002 yang pernah ditolak Mahkamah Konstitusi. PLN membeli listrik dari pihak swasta kemudian dijual lagi kepada masyarakat. Terlihat sudah PLN telah gagal mengemban misi mengelola sumbar daya alam (SDA) dalam ketenagalistrikan untuk sebesar-besarnya bagi kemakmuran rakyat sebagaimana diamanatkan UUD ‘45 pasal 33. Untuk memperoleh daya listrik guna memenuhi kebutuhan sehari-hari, beberapa pembangkit dengan memakai tenaga alam yang ramah lingkungan seharusnya dimanfaatkan dengan mengambil potensi alam yang justru ada di sekeliling kita misalnya sinar matahari, air, angin serta sumber energi nir-konvensional yang terbaharui dari lautan. Energi Laut merupakan alternatif energi ‘terbaharui’ termasuk sumberdaya non-hayati yang memiliki potensi besar untuk

dikembangkan. Selain menjadi sumber pangan, laut juga mengandung beraneka sumberdaya energi yang keberadaannya semakin signifikan manakala energi yang bersumber dari bahan bakar fosil semakin menipis. Laut sebagai ‘Last Frontier’ di bumi memang menjadi tujuan akhir menjawab tantangan kekurangan energi. Diperkirakan potensi laut mampu memenuhi empat kali kebutuhan listrik dunia sehingga tidak mengherankan berbagai negara maju telah berlomba memanfaatkan energi ini. Secara umum, lautan dapat memproduksi dua tipe energi yaitu energi dari kandungan air laut, perbedaan suhu dan salinitas (termodinamika) serta energi gelombang dan arus (mekanik/kinetika). Indonesia yang terletak di garis katulistiwa, hampir sepanjang tahun mendapat sinar matahari sekaligus memiliki lautan luas serta garis lingkar pantai yang panjang. Artinya kita memiliki sumber energi potensial yang sangat besar dan tidak ada habisnya. Dengan kondisi alam ini sudah semestinya kita tidak perlu khawatir akan kehabisan sumber energi. Persoalannya tinggal bagaimana kualitas manusia (SDM) didalamnya memanfaatkan dan mengelola potensi ini.

Energi Perbedaan Suhu-OTEC Lautan meliputi bumi lebih dari 70 persen, menjadikannnya wadah terbesar penyerap panas. Panas matahari menghangatkan bagian permukaan laut dibanding bagian dalamnya, dan perbedaan suhu inilah yang dapat dikonversi untuk menghasilkan energi. Hanya sebagian kecil porsi untuk menangkap panas (thermal) dapat memberi energi termasuk listrik bagi kebutuhan dunia. Kriteria utama OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) adalah perbedaan suhu air laut di permukaan dan di kedalaman tertentu sebesar 20 derajat Celcius. Potensi terbesar konversi energi panas laut untuk pembangkit listrik terletak di daerah tropis khatulistiwa (Tropic of Capricorn and Cancer) karena sepanjang tahun suhu permukaan lautnya berkisar antara 25-30°C, dan suhu di bawahnya menurun pada kedalaman lebih dari 500 meter dibawah daerah Termoklin (sebagai catatan tidak ada daerah Termoklin yang stabil pada kedalaman kurang dari 100 meter). Potensi yang baik terletak di daerah antara 6-9 derajat lintang selatan dan 104-109 derajat bujur timur pada jarak kurang dari 20 km dari pantai didapatkan suhu rata-rata permukaan laut di atas 28°C dan perbedaan suhu permukaan pada kedalaman 1.000 meter sebesar 22,8°C. Sedangkan perbedaan suhu rata-rata tahunan permukaan dan di kedalaman 650 meter adalah lebih tinggi dari 20°C. Daerah potensial di Indonesia pada jarak kurang dari 50 km dari pantai yang masih dalam wilayah yuridiksi. Luasnya diperkirakan lebih dari 1.000 km2 dengan potensi termal 2,5x1023 joule dengan efisiensi konversi sekurang-kurangnya sebesar 3 persen dapat menghasilkan daya sekitar 240.000 MW. Ada 3 tipe sistem konversi energi thermal yaitu siklus terbuka, siklus tertutup dan hybrid. Siklus terbuka dengan mendidihkan air laut yang beroperasi pada tekanan rendah, menghasilkan uap air panas yang melewati turbin penggerak/generator. Siklus tertutup menggunakan panas permukaan laut untuk menguapkan fluida pengerak dengan Ammonia atau Freon. Uap panas menggerakan turbin, kemudian turbin berkerja menghidupkan generator untuk menghasilkan listrik. Prosesnya, air laut yang hangat dipompa melewati tempat pengubah dimana fluida pemanas tekanan rendah diuapkan hingga menjalankan turbo-generator. Air dingin dari dalam laut dipompa melewati pengubah kedua mengubah uap menjadi cair kemudian dialiri kembali dalam sistem. Sistem hybrid adalah kombinasi sistem siklus terbuka dan tertutup.Berdasarkan penempatan, instalasi OTEC diklasifikasikan menjadi tiga tipe: landasan darat, terapung landasan permanen, dan terapung kapal. Instalasi landasan darat alat utamanya terletak di darat, hanya sebagian kecil peralatan yang menjorok ke laut. Cocok pada pantai yang curam, agar tidak memerlukan pipa air dingin yang panjang. Kelebihan sistem ini adalah dayanya lebih stabil dan pemeliharaan yang mudah. Pengembangannya di Indonesia telah dilakukan oleh TEPSCO-Jepang dilokasi percontohan Kep.Nauru berkapasitas 100-W dengan fluida kerja Freon. Hal yang sama juga telah dikembangkan di Bali dengan kapasitas 100 kW. Untuk tipe terapung landasan permanen diperlukan sistem penambat dan sistem transmisi bawah laut yang kokoh. Konversi energi panas laut terapung kapal beroperasi dengan bebas karena dibangun di atas kapal. Teknologi OTEC sebenarnya bukan hal baru sejak dirintis Fisikawan Prancis tahun 1881 oleh Jacques Arsene d'Arsonval dan dilanjuti pembangunannya oleh Georges Claude (mahasiswa d’Arsonval) di Cuba dengan 22 kW listrik lewat turbin bertekanan rendah. Tahun 1956, para ahli Prancis mendesain 3-MW OTEC di pantai Ivory-Afrika Timur namun proyek tersebut terhenti

karena terlalu mahal. Amerika Serikat dan Jepang juga bergabung mengembangkan OTEC (1974) dengan fasilitas perintis Natural Energy Laboratory di Hawaii. Berbagai percobaan sejak 1984-1993 bisa mengkonversi energi dengan produksi 50 kW mengalahkan percobaan yang dikembangkan Jepang di tahun 1982 (40 kW). OTEC telah berhasil dan sukses dipakai oleh Angkatan Laut Amerika Serikat di Diego Garcia lautan Hindia (15-MW) dan beberapa perusahan AS di Guam juga dengan produksi 10-MW. OTEC sangat menguntungkan secara produksi seperti penggunaan air conditioning yang diambil dari instalasi yang dialirkan pada sistem pendingin. Teknologi ini juga dapat mendukung lahan pertanian jika aliran air dingin lewat pipa bawah tanahnya melewati lahan pertanian. Sistem yang sederhana dari teknologi ini juga telah diterapkan di Hawaii. Selain itu juga bisa mendukung budidaya perikanan laut-dalam seperti Microalgae (Spirulina). Air tawar juga dapat diproduksi lewat OTEC, dengan instalasi 2-MW listrik dapat menghasilkan sekitar 4,300 meter kubik dari proses desalinisasi air laut setiap hari.

Energi Perbedaan SalinitasKonsep yang mendasari perolehan energi dari perbedaan salinitas (perbedaan kadar garam air laut) adalah prinsip termodinamika yakni proses percampuran bolak-balik (reversible) dua larutan dengan konsentrasi berbeda pada suhu tetap akan melepas sejumlah energi bebas yang dapat dikonversikan menjadi energi berdayaguna. Indonesia mempunyai banyak muara sungai yang cukup besar dan daerah estuaria ini merupakan lokasi-lokasi potensial untuk mendapatkan energi nir-konvensional.Secara teoritis percampuran antara 1 m3 air tawar dengan 1m3 air laut dapat melepas energi bebas sebesar 2,24 MW. Hal ini berarti energi bebas yang dihasilkan di seluruh dunia berjumlah sekitar 30 juta MW, dimana 8 persen dari jumlah itu berada di muara-muara sungai di seluruh dunia. Muara-muara sungai besar merupakan daerah berpotensi tinggi untuk menghasilkan energi nir-konvensional. Sebagia contoh, sungai dengan debit sebesar 57 ribu m3/detik secara teoritis dapat menghasilkan 128 ribu MW. Jika hanya 10 persen dari aliran tersebut dimanfaatkan dengan efisiensi, maka akan disadap energi sebesar 1,28 MW dari perbedaan salinitas yang terjadi.

Energi Air LautKandungan air laut sebagai sumber energi seperti baterei sampai saat ini belum banyak diteliti. Tanda bahwa air laut mengandung arus listrik adalah adanya unsur Natrium Chlorida (NaCl) yang tinggi dan oleh H2O diuraikan menjadi Na+ dan Cl-. Dengan adanya partikel muatan bebas itu, maka ada arus listrik. Energi yang dihasilkan dari air laut memiliki keunggulan seperti ramah lingkungan dan tidak membutuhkan banyak dana. Dari beberapa percobaan sederhana, dua liter air laut sebagai elektrolit dialirkan ke rangkaian Grafit (anoda) dan Seng atau Zn (katoda) mampu menghasilkan tegangan 1,6 volt. Percobaan lanjutan dengan menggunakan air laut sebanyak 400 liter, dan accu (aki) bekas 12 volt mampu menghasilkan 9,2-11,8 volt. Lampu mobil yang dinyalakan dengan baterai air laut ini ternyata nyalanya lebih terang. Sebelum menggunakan Seng Galvanis yang mudah diperoleh di sembarang tempat, percobaan untuk mengetahui energi air laut ini juga menggunakan katoda dari besi, stainles steel, dan seng (zn) murni. Seng Galvanis, mendapatan arus listrik cukup besar dan saat katoda menggunakan seng asli energi yang dihasilkan menjadi lebih besar (lampu yang dijadikan indikator menyala lebih terang). Pada prinsipnya, air laut yang mengandung garam masuk ke dalam baterai (tabung aki), sehingga muncul reaksi yang menimbulkan tegangan. Besarnya arus dan tegangan yang dihasilkan tergantung dari kapasitas baterai atau aki. Semakin banyak aki yang digunakan dan tekanan air laut semakin besar, maka arus atau tegangan yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Dengan demikian, apabila percobaan dilakukan di pantai, maka energi listrik yang dihasilkan juga semakin besar. Dengan kata lain, lautan merupakan baterai laut raksasa.

Energi Gelombang Energi gelombang didapatkan secara langsung di permukaan laut atau fluktuasi tekanan dibawah permukaan laut. Para peneliti energi terbaharui yakin bahwa energi gelombang laut dapat menyediakan lebih dari 2 terawatts (trilyun wats) listrik. Di sekitar pantai Selandia Baru misalnya dengan tinggi rata-rata 1 meter dan periode 9 detik mempunyai daya sebesar 4,3 kW per meter panjang ombak. Sedangkan deretan ombak serupa dengan tinggi 2 meter dan 3 meter dayanya

sebesar 39 kW per meter panjang ombak. Karena beberapa laut di Indonesia mempunyai ombak dengan ketinggian di atas 2 meter, maka dapat dibayangkan bagaimana potensi energinya. Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui tinggi, panjang, dan periode waktunya. Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore (pantai).Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter (Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Sistem ini memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin bawah laut. Di Amerika Serikat, telah ada perusahan yang mengembangkan untaian buoy pelampung plastik yang mendukung penghasil listrik ini. Setiap Buoy pelampung bisa menghasilkan 20kW listrik dan saat ini telah dikembangkan untuk mengisi ulang energi (recharge) bagi robot selam angkatan laut AS dan digunakan bagi komunitas kecil. Cara lain untuk menangkap energi gelombang lepas pantai adalah dengan membangun tempat khusus seperti sistem tabung Matsuda, metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang yang masuk di dalam ruang bawah dalam pelampung dan sehingga timbul gerakan perpindahan udara ke bagian atas pelampung. Gerakan perpindahan udara ini menggerakkan turbin. Pusat Teknologi Kelautan Jepang telah mengembangkan prototype jenis ini yang disebut ‘Mighty Whale’ berupa peralatan penangkap gelombang yang di tempatkan di dasar laut (anchored) dan dikontol dari pantai untuk kebutuhan listrik di pulau2 kecil. Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3 sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak yang kemudian mengaktifkan turbin generator. Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam bangunan penjebak seperti kolam buatan (lagoon). Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan energi listrik. Pada float systems yang mengatur pompa hydrolic berbentuk untaian rakit-rakit dihubungkan dengan engsel-engsel (Cockerell) bergerak naik turun mengikuti gelombang. Gerakan relatif menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Tabung tegak Kayser juga dapat digunakan dengan pelampung yang bergerak naik turun didalamnya karena adanya tekanan air. Gerakan antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang diubah menjadi energi listrik. Oscillating water column systems menggunakan gelombang untuk menekan udara diantara kontainer. Ketika gelombang masuk ke dalam kolom kontainer berakibat kolom air terangkat dan jatuh lagi sehingga terjadi perubahan tekanan udara. Sirkulasi yang terjadi mengaktifkan turbin sebagai hasil perbedaan tekanan yang ada. Beberapa sistem ini berfungsi juga sebagai tempat pemecah gelombang ‘breakwater’ seperti di pantai Limpit, Scotlandia dengan energi listrik yang dihasilkan sebesar 500 kW.

Energi Arus Pasang-Surut Sumber energi arus pasang-surut dunia hanya untuk jenis Tidal Fence diperkirakan lebih dari 450.000 MW dan dari potensi tersebut baru sebagian kecil dimanfaatkan. Banyak lokasi dunia dinilai sebagai tempat yang cocok bagi pembangunan pembangkit energi arus pasut ini termasuk Indonesia. Saat ini ada 3 jenis teknologi pembangkit listrik tenaga arus pasut ; yaitu, Tidal Power, Tidal Fence dan Tidal Turbine. Seluruh wilayah pantai secara teratur mengalami periode pasang surut dalam sehari dan untuk Tidal Power perbedaan pasang-surut minimal 5 meter. Teknologi yang diterapkan sebenarnya adalah teknik tradisional hydroelectric, dengan adanya dam (bendungan) yang melewati suatu teluk atau daerah estuari. Kemudian dilengkapi pintu-pintu air dan turbin dipasang sepanjang dam yang memisahkan kolam dan laut. Teluk yang ujungnya sempit sangat cocok diterapkan. Ketika air pasang menghasilkan tingkat air yang berbeda di dalam dan di luar dam, pintu-pintu air akan terbuka, air yang mengalir melewati turbin akan menjalankan generator untuk menghasilkan listrik. Pemanfaatan energi ini memerlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut

(reservoir area) dan bangunan dam bisa dijadikan jembatan transportasi. Tidal Power dibedakan menjadi dua yaitu kolam tunggal dan kolam ganda. Pada sistem pertama energi dimanfaatkan hanya disaat periode air surut atau air naik. Sedangkan sistem kolam ganda memanfaatkan aliran dalam dua arah. Perbedaan tinggi antara permukaan air di kolam dan permukaan air laut pada instalasi ini semakin tinggi semakin baik. Di Jepang, sistem ini telah dikembangkan dengan pembukaan instalasi baru di Laut Ariake, Kyushu. Di muara sungai Severn, Inggris juga telah mulai direncanakan instalasi berskala besar untuk 12 GW listrik.Teknologi Tidal Fence, skala besar digunakan juga sebagai jembatan penghubung antar pulau diantara selat. Menggunakan instalasi yang hampir sama dengan Tidal Power namun terpisah dengan turbin arus antara 5 sampai 8 knot (5.6 sampai 9 mil/jam) dapat dimanfaatkan energi lebih besar dari pembangkit listrik tenaga angin karena densitas air 832 kali lebih besar dari udara (5 knot arus = velositas angin 270 km/jam). Skala besar pembangkit tenaga arus ini sepanjang 4 km telah dimulai dikerjakan tak jauh dari Sulawesi Utara yakni di kepulauan Dalupiri dan Samar, Filipina sekaligus membuat jembatan penghubung pada empat pulaunya. Proyek ini disponsori oleh Blue Energy Power System-Canada yang telah mengkomersialkan diri dengan berbagai modul turbin dalam berbagai skala. Diestimasi energi yang nantinya dihasilkan di Filipina ini maksimum sebesar 2200 MW dengan minimum rata-rata sebesar 1100 MW setiap hari. Hal ini didasarkan dengan kecepatan arus rata-rata sebesar 8 knots pada kedalaman sekitar 40 meter. Modul turbin Davis yang dipakai dapat mengkonversi listrik pada lokasi tertentu seperti di sungai sebesar 5 kW sampai 500 kW sedangkan instalasi di laut bisa menghasilkan 200 MW sampai 8000 MW. Teknologi ketiga adalah Tidal Turbine seperti turbin angin. Teknologi ini berfungsi sangat baik pada arus pantai yang bergerak sekitar 3.6 dan 4.9 knots (4 dan 5.5 mph). Pada kecepatan ini, Turbin arus berdiameter 15-meter dapat menghasilkan energi sama dengan turbin angin yang berdiameter 60 meter. Lokasi ideal turbin arus pasut ini tentunya dekat dengan pantai pada kedalaman antara 20-30 meter. Energi listrik yang dihasilkan menurut Perusahaan Marine Current Turbine-Inggris adalah lebih besar dari 10 MW per 1 km2, dan 42 lokasi yang berpotensi di Inggris telah teridentifikasi perusahaan ini. Lokasi ideal lainnya yang dapat dikembangkan terdapat di Filipina, China dan tentunya Indonesia. Penelitian pemanfaatan energi arus pasut sejak tahun 1920 telah dilakukan oleh beberapa negara seperti Perancis, Amerika Serikat, Rusia dan Kanada. Setelah lebih dari 40 tahun, stasiun France's La Rance adalah satu-satunya industri Pembangkit Listrik Tenaga Arus Pasang-Surut dengan skala besar di dunia. Memproduksi 240 MW listrik lewat instalasi Tidal Power melewati daerah estuari sungai Rance, dekat Saint Malo. Instalasi ini telah ada sejak 1966 dan mensuplai 90 persen kebutuhan listrik wilayah itu. Di Rusia, Murmansk memanfaatkan 0.4 MW listrik dari jenis yang sama. Tidak jauh dari Indonesia, ada Australia yang memanfaatkannya di Kimberly dan Cina sebesar 8 MW. Di Canada stasiun Annapolis Royal, Nova Scotia telah memproduksi sekitar 20 MW listrik Tidal Turbine untuk keperluan masyarakatnya. Di kota Hammerfest, Norwegia, listrik telah sukses dibangkitkan dengan memanfaatkan arus pasang di pantai dan mencukupi sebagian kebutuhan listrik kota dengan modul turbin Blades.

Tantangan PengembanganPemanfaatan energi dari lautan memberi harapan bagi kepentingan konservasi energi dan ekologi mengingat populasi manusia yang bertambah secara eksponensial. Bagaimanapun, masyarakat memerlukan listrik, juga ketersediaan udara dan air yang bersih serta tanah yang berproduktifitas. Saatnya pemerintah berpikir ekonomis dan mencari solusi-solusi keberlanjutan energi, mengingat konsumsi listrik dunia diprediksi akan menjadi hampir dua kali lipat 15 tahun mendatang dari 12 trilyun Kwh di tahun 1997 menjadi 22 trilyun kWh di tahun 2020, terutama di negara-negara berkembang Asia dimana setengah dari populasi dunia berada. Bagaimanapun, membangun pembangkit listrik dengan bahan bakar minyak, harga jual listriknya tetap akan mahal. Berbeda bila pembangkitnya menggunakan tenaga air laut, harga jual listrik relatif akan sama atau menjadi murah dan yang jelas pasti ‘berkelanjutan’. Pihak yang dipercayakan untuk membangun dipersilakan saja pilih pulau mana yang cocok dikembangkan, karena Indonesia memiliki ribuan pulau. Energi lewat pembangkit listik tenaga laut memang memiliki juga hambatan dan tantangan secara ekologi terutama ekonomi, namun justru lebih bersih dari kemungkinan pencemaran dan

dampak lingkungan lainnya. Kemampuan dan perkembangan teknologi sekarang ini memungkinkan untuk diterapkan dan dimanfaatkan. Bahkan, jika dibandingkan dengan tenaga angin maupun tenaga matahari, hingga kini, kedua sistem tersebut masih memiliki peluang merusak alam. Apalagi jika pembangkit masih terkait dengan tenaga yang diambil dari nuklir maupun minyak bumi, bahan pemicu peningkatan panas bumi. Hambatan secara ekologi akibat pembangkit listrik dari teknologi termodinamika dan mekanika laut ini dapat diatasi dengan pemilihan lokasi instalasi yang tepat disertai retype model alat instalasi. Sedangkan tantangan ekonomi hanya terletak pada mahalnya biaya pembangunan dalam skala besar, sebenarnya setelah beroperasi persoalan tinggal bagaimana mereduksi biaya dari proses ekstraksinya. Para ahli dunia memprediksikan biaya untuk pembangkit listrik laut akan menurun seiring dengan berkembangnya teknologi dan akan segera mendapatkan keuntungan pasar. Sekali dibangun, instalasi energi listrik laut akan memiliki biaya operasi dan perawatan yang rendah karena bahan baku utama yang digunakan bukan bahan bakar fosil namun air laut dan ini tersedia gratis selama bumi masih ada. Terdapat cukup banyak selat, perairan semi-tertutup, pantai terbuka bagi gelombang dan arus cukup deras berada di daerah kita semenanjung Sulawesi Utara seperti di perairan Likupang, Bitung, Siau sampai kepulauan Sangihe dan Talaud. Perairan ini mempunyai potensi yang baik untuk pembangkit listrik tenaga laut meskipun dengan skala kecil seperti teknologi Tidal Fence atau Tidal Turbine (relatif menguntungkan secara ekonomi dan ekologi). Dapat dibayangkan keuntungan yang diperoleh, misalnya teknologi Tidal turbine pada luasan sepanjang 3 km2 saja minimum menghasilkan 30 MW, sudah cukup memenuhi kebutuhan listrik Manado yang hanya sebesar 27 MW. Teknologi Tidal Fence yang juga dapat berfungsi sebagai jembatan penghubung antar pulau, minimum menghasilkan 200 MW sudah lebih cukup memenuhi kebutuhan listrik Sulut yang hanya 133 MW. Sekarang, tinggal bagaimana sumberdaya manusia (SDM) baik di pemerintahan dan di institusi-institusi pendidikan mengembangkannya. Pemerintah daerah yang hanya mengalokasikan dana pada sesuatu yang tidak perlu atau menerima investasi yang beresiko terhadap lingkungan lebih baik menanamkan investasi jangka panjang ‘berkelanjutan’ seperti ini bagi kemakmuran masyarakat. Sejak pendidikan akademik mengenai kelautan di berbagai Universitas di Sulut diitik-beratkan pada pengetahuan hayati (biologi/perikanan), maka pengembangan teknologi non-hayati laut diharapkan mampu bertumpu pada bidang teknik terutama pedidikan profesional Politeknik. Kemampuan pengembangan teknologi ini selayaknya diperhatikan serta dijadikan tantangan guna mengantisipasi kesenjangan energi saat ini dan dimasa mendatang.