prospek energi arus laut sebagai sumber tenaga listrik

10/28/2014 PROSPEK ENERGI ARUS LAUT SEBAGAI SUMBER TENAGA LISTRIK | Harmanlt's Blog

http://harmanatsoroako.com/2012/02/14/prospek-energi-arus-laut-sebagai-sumber-tenaga-listrik/ 1/9

Harmanlt's Blog

MEDIA PENYALURAN INFORMASI SAINS DANTEKNOLOGI

Feeds: Pos Komentar

PROSPEK ENERGI ARUS LAUT SEBAGAI SUMBERTENAGA LISTRIK

14 Februari 2012 oleh Harman L. Tosaleng

PROSPEK ENERGI ARUS LAUT SEBAGAI SUMBER TENAGA LISTRIK DI SELAT-SELAT ANTAR PULAU SUNDA KECIL, INDONESIA

Oleh:

Subaktian Lubis*

e-mail: [email protected] (mailto:[email protected])

Abstrak

Pulau-Pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) terletak memanjang di sebelah timur pulau Jawamulai dari Bali sampai ke Timor. Pulau-pulau tersebut secara geologi memiliki perbedaanproses pembentukan yang signifikan, di bagian utara yaitu pulau Bali, Lombok, Sumbawa,Flores dan Wetar terbentuk secara volkanik, dan pulau-pulau bagian selatan termasuk Sumba,Timor dan Babar terbentuk secara non vulkanik. Selat-Selat ini merupakan perlintasan arusterpenting di bagian selatan Arus Lintas Indonesia (Arlindo). Di selat-selat ini terjadi arusberkecepatan relatif kuat, bukan saja akibat Arlindo tetapi juga pengaruh bentuk geometrikdan pasang surut musiman.

Kegiatan pengukuran arus laut telah dilaksanakan oleh Puslitbang Geologi Kelautan,Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, menggunakan peralatan sepasang AcousticDoppler Current Profiler (ACDP). Pada umumnya, rata-rata kecepatan arus laut lebih dari 1,5m/detik dengan durasi aliran 8-12 jam per hari, dan maksimum kecepatan mencapai 3,2



m/detik. Walaupun sampai saat ini di Indonesia sumber daya arus laut ini belum digunakan,tetapi telah membuktikan bahwa arus laut merupakan potensi penting untuk pengembanganlistrik terutama untuk pemukiman wilayah pantai.

Prototype turbin vertikal modifikasi Gorlov juga telah diuji di selat Nusa Penida salah satuselat yang terletak antara pulau Nusa Penida dan Bali pada tahun 2009. Tujuan dari uji coba iniadalah menguji prototype energi arus T-Files pada skala kecil, untuk membuktikanperformanya secara langsung di laut, dan menyempurnakan teknologi mencapai tahap yangbersaing dengan teknologi energi baru lainnya. Uji coba memperlihatkan keberhasilanimplementasi dan memperoleh proven design sebagai pembangkit listrik berdaya 0,8kW/sel. Selain itu, uji coba ini juga memperlihatkan bahwa peralatan ini dapat dioperasikanpada kondisi arus lemah. Hasil uji coba ini dinilai sangat penting dalam rangka meningkatkankepercayaan dalam mengembangkan energi laut sebagai sumber energi yang dapat dipercaya.

PROSPEKSI ARUS LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK DI SELAT-SELATANTAR PULAU SUNDA LESSER, INDONESIA

I. PENDAHULUAN

1.1. Energi Tenaga Arus Laut

Perkembangan teknologi pemanfaatan energi samudera khususnya arus laut sebagai energibaru terbarukan di dunia saat ini berkembang dengan pesat, seiring dengan meningkatnyatuntutan akan kebutuhan energi listrik masyarakat kawasan pesisir serta semakin maraknyaissu pemanasan global yang mendorong untuk membatasi penggunaan bahan bakarhidrokarbon untuk pembangkit listrik.

Prinsip yang dikembangkan pada aplikasi teknologi pemanfaatan energi dari laut adalahmelalui konversi tenaga kinetik masa air laut menjadi tenaga listrik. Tercatat beberapa negaratelah berhasil melakukan instalasi pembangkit energi listrik dengan memanfaatkan energi arusdan pasang surut, mulai dari prototype turbin pembangkit hingga mencapai turbin skalakomersial dengan kapasitas 1,2 MW/turbin, seperti yang telah dibangun di Skotlandia,Swedia, Perancis, Norwegia, Inggris, Irlandia Utara, Australia, Italia, Korea Selatan danAmerika Serikat.

Berdasarkan rasio kelistrikan nasional, kondisi kelistrikan diIndonesiasaat ini masih dirasakanbelum memenuhi azas berkeadilan dan pemerataan. Hal ini dapat dipahami karenaketersediaan listrik dari waktu ke waktu selalu lebih kecil dari kebutuhan yang terusmeningkat. Selain itu, kendala lain yang nampaknya masih belum ditetapkan adalah tentangstatus pengelolaan listrik khusussnya sebagai energi baru terbarukan sebagai infrastrukturdasar (sebagaimana jalan, jembatan, pelabuhan, dsb.) untuk pemicu perekonomian atau statuslistrik sebagai sebuah komoditas. Beberapa prakarsa telah diajukan, salah satu pilihan adalahmenetapkan bahwa pembangkit listrik yang menggunakan sumber daya alam pulih atauterbarukan (tanpa bahan bakar tertentu), seyogiyanya diperlakukan sebagai listrikinfrastruktur dasar bagi masyarakat di wilayah terpencil, sedangkan pembangkit listrik yangdibangun di pulau-pulau dan kota-kota besar yang telah mapan dan berkualitas berbahan-bakar tertentu sebaiknya ditetapkan sebagai komoditas.

1.2. Rasio Elektrifikasi



Rasio elektrifikasi di Indonesia sampai tahun 2010 dilaporkan baru mencapai sekitar 60-70%,namun di kawasan Indonesia Bagian Timur belum mencapai 45%. Tingkat penggunaan listrikbagi masyarakat yang lazim dinyatakan dalam konsumsi listrik per kapita, juga tercatat masihbelum cukup memadai. Sebagai pembanding, data tahun 2005-an di Amerika Serikat denganGross Domestic Product (GDP) masyarakat rata-rata sekitar US$ 35.000,- pertahun makakonsumsi listriknya mencapai 10.000 kWh; Masyarakat Uni Eropa dengan GDP rata-ratamasyarakat US$ 18.800,- konsumsi listriknya sekitar 5.700 kWh; Singapura dan Malaysia dengan GDP masyarakat rata-rata US$ 4.000,- US$ 6.000,- konsumsi listriknya sekitar 3.000kWh; sedangkan di Indonesia jika dibagi rata-rata jumlah penduduk hanya mencapai 500kWh, inipun dengan catatan bahwa pada kenyataannya masyarakat yang menikmati listrik inibaru mencapai sekitar 65% saja.

Perkembangan teknologi pemanfaatan energi baru terbarukan, khususnya pemanfaatanradiasi sinar matahari, angin, arus laut, gelombang, dan ocean thermal energy conversion (OTEC)sebagai energi baru terbarukan di dunia saat ini mulai berkembang dengan pesat, seiringdengan meningkatnya tuntutan akan kebutuhan energi listrik masyarakat kawasan terpencilterutama di kawasan pesisir. Selain itu, semakin maraknya issu pemanasan global yangmendorong untuk membatasi penggunaan bahan bakar hidrokarbon telah memicupemanfaatan energi non-fosil walaupun masih dalam kualitas yang tidak sebaik energi fosil. Namun demikian, upaya untuk penyediaan listrik bagi masyarakat pulau-pulau kecil terpencilini telah mulai digulirkan yaitu dengan target 100 pulau pada tahun 2010, dan selanjutnyasecara bertahap melistriki sekitar 1.000 pulau Indonesia Bagian Timur terutama melaluipengadaan pembangkit energi baru terbarukan (PLN, 2009).

II. KEBIJAKAN ENERGI NASIONAL

Langkah yang dilakukan pemerintah untuk mengantisipasi kelangkaan/krisis energi diIndonesia antara lain melalui Peraturan Pemerintah No. 3/2005, Peraturan Pemerintah No. 5tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional, Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005 2025, Kebijakan Strategis Nasional Pembangunan Iptek, serta Kebijakan Nasional EksploitasiLaut yang menekankan sustainabilitas energi melalui penciptaan dan pemanfaatan sumberenergi terbarukan. Pada Blue Print Energy Management 2020, antara lain menjelaskan bahwapada tahun 2020, diharapkan sekitar 90% dari seluruh rumah tangga telah memperolehpelayanan listrik; dan setiap tahun dilakukan penambahan 450 MW/tahun; serta 5% listrikakan terpenuhi oleh listrik dari sumber energi terbarukan. Berdasarkan Blue Print EnergyManagement, target bauran energi akan dioptimalkan, sehingga pada tahun 2025 komposisienergi diharapkan menjadi 33% batubara, 30% gas, 20% minyak bumi dan 17% energi baruterbarukan.



(http://harmanatsoroako.files.wordpress.com/2012/02/untitled2.jpg)

Kebijakan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) dalam menjawab isunasional mengenai energi dengan diversifikasi energi adalah penganekaragaman penyediaandan pemanfaatan berbagai sumber energi baru, salah satunya adalah sumber energi kelautanyaitu arus laut (DESDM, 2005), terutama untuk wilayah-wilayah terpencil dan pulau-pulaukecil yang tidak terjangkau jaringan listrik nasional khususnya di selat-selat diantara pulau-pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) .

III. PROSPEK ENERGI ARUS LAUT DI PERAIRAN INDONESIA

Kecepatan arus pasang-surut di perairan pantai-pantai Indonesia umumnya kurang dari 1,5m/detik, kecuali di selat-selat diantara pulau-pulau Sunda Kecil seperti di selat Bali, Lombok,dan Nusa Tenggara Timur, kecepatan signifikannya bisa mencapai 2,5 3,4 m/detik (Sudjono,2007; Yuningsih et al, 2008; Mirayosi, 2009).

Arus pasang-surut terkuat yang tercatat di Indonesia adalah di Selat antara Pulau Taliabu danPulau Mangole di Kepulauan Sula, Propinsi Maluku Utara, mencapai kecepatan 5,0 m/detik,namun durasinya hanya mencapai 2-3 jam per hari.

Pulau-Pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) terletak memanjang di sebelah timur pulau Jawamulai dari Bali sampai ke Timor. Secara geologi Pulau-pulau tersebut memiliki perbedaanproses pembentukan yang signifikan, di bagian utara yaitu pulau Bali, Lombok, Sumbawa,Flores dan Wetar terbentuk secara volkanik, dan pulau-pulau bagian selatan termasuk Sumba,Timor dan Babar terbentuk secara non vulkanik yaitu akibat pengangkatan tumbukanlempeng benua Australia terhadap lempeng busur Banda. Selat-Selat ini merupakan

DELLHighlight



perlintasan arus terpenting di bagian selatan Arus Lintas Indonesia (Arlindo). Di selat-selat initerjadi arus berkecepatan relatif kuat, bukan saja akibat Arlindo tetapi juga pengaruh bentukgeometrik dan pasang surut musiman (Gordon, 1995; Gordon et al, 1996; Susanto et al, 2000).

Berbeda dengan energi gelombang laut yang hanya terjadi pada kolom air di lapisanpermukaan saja, arus laut bisa terjadi sampai pada lapisan yang lebih dalam dan bahkansampai ke dasar laut. Kelebihan karakter fisik arus laut ini memberikan peluang yang lebihoptimal dalam pemanfaatan konversi energi kinetik menjadi energi listrik.

Road map penelitian karakteristik arus laut serta estimasi daya listrik yang telah dilaksanakanoleh PPPGL sampai tahun 2011 di perairan Sunda Kecil atau Nusa Tenggara Timur, sepertiyang ditunjukkan table dibawah ini.

ENERGI ARUSLAUT

Selat Lombok

Selat NusaPenida

SelatLarantuka

Selat Pantar

SelatMolo

Kecepatan Arus(m/det) 1,8 8-2,4 0,5 3,2 1,5 -3 ,4 1,5 3,1 1,7 3,5

Luas Turbin (m2) 15 40 40 40 40

Daya Listrik(kW/cel) 70 150 200 400 60 450 50 250 65 440

Tahun Penelitian 2005, 2006 2007, 2009 2008 2010 2011Kelebihan tenaga arus laut dibandingkan dengan sumber energi konvensional atau energiterbarukan lainnya yaitu densitas air laut 800 kali densitas udara sehingga untukmenghasilkan daya energi yang sama maka ukuran diameter turbin energi arus laut akan jauhlebih kecil dari turbin angin sehingga tidak memerlukan penggunaan lahan yang luas sepertisumber energi angin. Selain itu, turbin arus laut juga tidak memerlukan perancangan untukkondisi atmosfer yang ekstrim seperti turbin angin karena keadaan di bawah air relatifkonstan, sehingga dapat diprediksi secara tepat karena kejadiannya merupakan fenomenaalam yang berkala.

Berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI) pada kongresII bulan September 2011, secara hipotetik, total sumber daya energi laut nasional sangat cukupberlimpah yaitu mencapai 727.000 MW. Namun demikian, potensi energi laut yang dapatdimanfaatkan dengan menggunakan teknologi sekarang dan secara praktis memungkinkanuntuk dikembangkan, berkisar antara 49.000 MW, diantaranya 4800 MW dari tenaga arus laut(situs esdm.go.id tanggal 20 September 2011).

IV. METODA KONVERSI ENERGI ARUS LAUT

Pengembangan teknologi ekstraksi energi arus laut lazimnya dilakukan dengan mengadopsi



Pengembangan teknologi ekstraksi energi arus laut lazimnya dilakukan dengan mengadopsiprinsip teknologi energi angin yang telah lebih dulu berkembang, yaitu dengan mengubahenergi kinetik arus laut menjadi energi rotasi dan energi listrik. Daya yang dihasilkan olehturbin arus laut jauh lebih besar dari pada daya yang dihasilkan oleh turbin angin, karenarapat massa air laut hampir 800 kali rapat massa udara (Thomas, 1991). Kapasitas daya yangdihasilkan dapat dihitung dengan pendekatan matematis yang memformulasikan daya yangmelewati suatu permukaan atau luasan. Misalkan suatu aliran fluida yang menembus suatupermukaan A dalam arah yang tegak lurus permukaan, maka rumus umum yang digunakanadalah formulasi Fraenkel (1999) yaitu:

dimana P= daya (watt);

= rapat massa air (kg/m);

A= luas penampang (m); dan

V= kecepatan arus (m/s).

V. PILOT PLANT PENGEMBANGAN ENERGIARUS LAUT DI INDONESIA

Penelitian karakteristik arus laut yang telah dilakukan oleh Puslitbang Geologi Kelautan(PPPGL) diawali pada tahun 2005 berkolaborasi dengan Program Studi Oceanografi ITB.Pengukuran arus laut dilakukan menggunakan ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler) diSelat Lombok dan Selat Alas dalam kaitan dengan rencana penyiapan lokasi dan instalasiuntuk Turbin Kobold buatan Italia yang berkapasitas 300 kW di bawah koordinasiKementerian Riset dan Teknologi (Masduki, 2006).

Sejak tahun tahun 2006 2011 telah dilaksanakan penelitian karakteristik arus laut di berbagaiselat di Nusa Tenggara Timur, yaitu di Selat Lombok , Selat Alas, Selat Nusa Penida, SelatFlores, Selat Pantar, dan Selat Molo. Hasil kompilasi data arus dari BPPT diperoleh palingsedikit ada 20 selat di Indonesia yang memiliki prospek untuk dimanfaatkan sebagai energyarus laut (Erwandi, 2011).

Prototipe turbin pertama telah dibangun secara kemitraan bersama Kelompok Teknik T-FilesITB dan PT Dirgantara Indonesia, dengan mengadopsi dan memodifikasi model turbin Gorlovskala kecil (0,8 kW/cel). Kelompok T-Files ITB adalah kelompok mahasiswa yang terdiri dariberbagai latar belakang keilmuan yang secara langsung dibimbing oleh Prof. IskandarAlisyahbana (Alm), mengembangkan berbagai jenis pembangkit listrik tenaga arus laut skalakecil menggunakan generator type PMG (Permanent Magnet Generator).



Keuntungan menggunakan Generator Type PMG:

Dapat bekerja pada RPM rendah (40 60 RPM)Loses eksitasi dapat dihindariPole pitch yang dihasilkan lebih kecilTahan korosi (iron less)

Salah satu prototipe perangkat pembangkit listrik hasil rakitan perdana telah diuji-coba dikolam uji PPPGL Cirebon dan tahun 2008, dilanjutkan dengan uji lapangan tahun 2009 di SelatNusa Penida sehingga telah berhasil memperoleh proven design yang cocok untukditerapkan pada perairan yang berkarakteristik selat (arus pasang surut).

Prototipe dalam skala besar (> 80 kW) direncanakan akan dilaksanakan pada tahun 2012-2014oleh institusi terkait lainnya yang berkewenangan (Ditjen Energi Baru, Terbarukan danKonservasi Energi, Puslitbangtek EBTKE, Kementerian Ristek, BPPT, dsb.) untukmengembangkan dan meningkatkan status skala prototipe menjadi skala pilot dan skalakomersial. Diharapkan pada tahun 2025 energi listrik tenaga arus laut yang dihasilkan dariberbagai pembangkit (PLTAL) akan menunjang pencapaian proporsi 5% berbagai energiterbarukan dari sasaran kebijakan energi 25% bauran energi Indonesia, sesuai dengan visibauran energi 25-25.

Beberapa success story pembangunan PLTAL yang telah dilakukan oleh berbagai negaramaju seperti Sea Flow dan Sea Snail (Inggris), SeaGen (Irlandia), Clean Current Mark III(Canada), Kobold dan Marcee (Italia), memperlihatkan bahwa energi dari laut ini telah berhasildikembangkan menjadi pembangkit yang berskala komersial dengan kapasitas terpasang300kW 2,0 MW per unit pembangkit.

VI. KESIMPULAN

Selat-selat antar pulau-pulau Sunda Kecil umumnya memiliki arus berkecepatan relatif kuat,bukan saja akibat penyempitan lintasan Arlindo tetapi juga pengaruh bentuk geometrik danpasang surut musiman. Pada umumnya, rata-rata kecepatan arus laut lebih dari 1,5 m/detikdengan durasi aliran 8-12 jam per hari, dan maksimum kecepatan mencapai 3,5 m/detik.

Hasil uji coba pilot plant T-Files type turbin Gorlov memperlihatkan keberhasilan danmemperoleh proven design sebagai pembangkit listrik berdaya 0,8 kW/sel. Selain itu, ujicoba ini juga memperlihatkan bahwa peralatan ini dapat dioperasikan pada kondisi aruslemah.

Salah satu isu nasional mengenai diversifikasi energi adalah penganekaragaman penyediaandan pemanfaatan berbagai sumber energi baru termasuk energi arus laut. Sumber daya aruslaut sampai saat ini secara hipotetik teknik mencapai 4800 MW sayangnya masih belumprioritas untuk dimanfaatkan, padahal telah dibuktikan bahwa arus laut mempunyai potensiyang cukup signifikan untuk penyediaan listrik di pedesaan wilayah pantai terpencil danpulau-pulau kecil yang tidak terjangkau jaringan listrik nasional, khususnya di selat-selatberpotensi seperti pulau-pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) .



DAFTAR PUSTAKA

DESDM, 2005. Diversifikasi Energi. Energi Kelautan sebagai Alternatif Baru. DESDMdisampaikan pada Seminar Pembangunan Ekonomi Kemaritiman 15 Maret 2005, Jakarta

Erwandi, 2011. Potensi Listrik Arus Laut Nusatenggara. Harian Ekonomi Neraca Pedagangan,Jakarta, 27 April 2011.

Fraenkel, P.,1999, Power from Marine Currents, Marine Currents Turbines Ltd. London, UK.

Gordon, A. L., 1995: When is Appearance Reality? Indonesian throughflow is in factprimarily derived from North Pacific water masses, J. Phys. Oceanogr., vol. 25.

Gordon, A. L., and R. Fine, 1996: Pathways of water between the Pacific and Indian Oceans inthe Indonesian Seas, Nature, vol. 379.

Masduki, A. dan Mira Yosi, 2006, Laporan Arus Laut Untuk Listrik Daerah Lombok Timur,Kerjasama Ristek dan Puslitbang Geologi Kelautan, (unpublished)

Mirayosi, 2009. Laporan Cruise: South China Sea Indonesian Seas Transport/Exchange (SITE)and Impacts on Seasonal Fish Migration in the Dynamic of Sunda Strait. Marine GeologicalInstitute, Bandung.

Sudjono, E, A. Yuningsih, dan T. Suprijo, 2007, Studi Awal Potensi Arus Laut sebagai EnergiAlternatif untuk Pembangkit Listrik di Selat Lombok, P3GL & ITB.

Susanto, R. D., A. L. Gordon, J. Sprintall, and B. Herunadi, 2000: Indonesian Through Flow,Intraseasonal variability and Tides in Makassar Strait, Geophys. Res. Lett.

Thomas, K., 1991. Low Speed Energy Conversion from Marine Currents, ComprehensiveSummaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 287, ISBN978-91-554-7063-0

Yuningsih, A. Masduki, B. Rachmat, P. Astjario, M. Akrom, E. Usman, and I. N. Astawa, 2008,Penelitian Potensi Energi Arus Laut sebagai Pembangkit Listrik bagi Masyarakat Pesisir diSelat Badung Nusa Penida, Bali, P3GL, (unpublished).



Ditulis dalam Energy terbarukan | Tinggalkan sebuah Komentar

Comments RSS

Blog di WordPress.com.

The MistyLook Theme.

Ikuti

Follow Harmanlt's Blog

Build a website with WordPress.com

You May Like

1.

About these ads (http://wordpress.com/about-these-ads/)

prospek energi arus laut sebagai sumber tenaga listrik

Documents