DASAR-DASAR KONVERSI ENERGI SECARA UMUM

DASAR KONVERSI ENERGI

Dasar konversi energi listrik merupakan matakuliah yang mengenalkan konsep dasar tentang pengkonversian energi listrik serta dapat menghitung besarnya energi yang dibangkitkan. bidang konversi energi yang begitu luas dan aktual yang hampir meliputi seluruh disiplin ilmu, terutama Termodinamika, Mekanika Fluida, Perpindahan Panas serta konsep-konsep dasar perpindahan energi dan konversi energi, Ilmu pengetahuan, ini tentu saja harus dilengkapi dengan pengetahuan tentang sistem fisik yang melaksanakan konversi energi tersebut. Bagi mahasiswa yang mengambil matakuliah dasar konversi energi listrik, setelah lulus diharapkan dapat menguasai/menjelaskan prinsip-prinsip Konversi Energi listrik secara fundamental, seperti Turbin Uap, Gas, Air, Energi Surya , energi angina, serta masalah lingkungan hidup yang berkaitan dengan pembangkitan energi listrik, yang kesemuanya mengkonversikan bentuk dari energi asal menjadi listrik dan mekanik juga dapat berupa energi lainya yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan masyarakat, Penelitian tentang desain dan konstruksi sistim Konversi Energi ini mengkaitkan konsep-konsep teori dengan sistem fisik. Disamping itu juga dipelajari Sistem Konversi Energi dari segi performance, kesukaran-kesukaran pengoperasiannya dan ekonomi operasional yang diantisipasikan.

I. Peluang Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia

A. Menipisnya cadangan minyak bumi

Setelah terjadinya krisis energi yang mencapai puncak pada dekade 1970, dunia menghadapi kenyataan bahwa persediaan minyak bumi, sebagai salah satu tulang punggung produksi energi terus berkurang

Bahkan beberapa ahli berpendapat, bahwa dengan pola konsumsi seperti sekarang, maka dalam waktu 50 tahun cadangan minyak bumi dunia akan habis. Keadaan ini bisa diamati dengan kecenderungan meningkatnya harga minyak di pasar dalam negeri, serta ketidak stabilan harga tersebut di pasar internasional, karena beberapa negara maju sebagai konsumen minyak terbesar mulai melepaskan diri dari ketergantungannya kepada minyak bumi sekaligus berusaha mengendalikan harga, agar tidak meningkat. Sebagai contoh; pada tahun 1970 negara Jerman mengkonsumsi minyak bumi sekitar 75% dari total konsumsi energinya, namun pada tahun 1990 konsumsi tersebut menurun hingga tinggal 50% (Pinske, 1993).

Jika dikaitkan dengan penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar sistem pembangkit listrik, maka kecenderungan tersebut berarti akan meningkatkan pula biaya operasional pembangkitan yang berpengaruh langsung terhadap biaya satuan produksi energi listriknya. Di lain pihak biaya satuan produksi energi listrik dari sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan sumber daya energi terbarukan menunjukkan tendensi menurun, sehingga banyak ilmuwan percaya, bahwa pada suatu saat biaya satuan produksi tersebut akan lebih rendah dari biaya satuan produksi dengan minyak bumi atau energi fosil lainnya.

B. Meningkatnya kesadaran masyarakat akan pelestarian lingkungan

Dalam sepuluh tahun terakhir ini, pengetahuan dan kesadaran masyarakat akan pelestarian lingkungan hidup menunjukkan gejala yang positif. Masyarakat makin peduli akan upaya penanggulangan segala bentuk potusi, mulai dari sekedar menjaga kebersihan lingkungan sampai dengan mengontrol limbah buangan dan sisa produksi. Banyak pembangunan proyek fisik yang memperhatikan faktor pelestarian lingkungan, sehingga perusakan ataupun pengotoran yang merugikan lingkungan sekitar dapat dihindari, minimal dikurangi. Setiap bentuk produksi energi dan pemakaian energi secara prinsip dapat menimbulkan bahaya bagi manusia, karena pencemaran udara, air dan tanah, akibat pembakaran energi fosil, seperti batubara, minyak dan gas di industri, pusat pembangkit maupun kendaraan bermotor. Limbah produksi energi listrik konvensional, dari sumber daya energi fosil, sebagian besar memberi kontribusi terhadap polusi udara, khususnya berpengaruh terhadap kondisi klima.

Pembakaran energi fosil akan membebaskan Karbondioksida (CO2) dan beberapa gas yang merugikan lainnya ke atmosfir. Pembebasan ini merubah komposisi kimia lapisan udara dan mengakibatkan terbentuknya efek rumah kaca (treibhouse effect), yang memberi kontribusi pada peningkatan suhu bumi. Guna mengurangi pengaruh negatif tersebut, sudah sepantasnya dikembangkan pemanfaatan sumber daya energi terbarukan dalam produksi energi listrik. Sebagai ilustrasi, setiap kWh energi listrik yang diproduksi dari energi terbarukan dapat menghindarkan pembebasan 974 gr CO2, 962 mg SO2 dan 700 mg NOx ke udara, dari pada Jlka diproduksi dari energi fosil. Bisa dihitung, jika pada tahun 1990

yang lalu 85% dari produksi energi listrik di Indonesia (sekitar 43.200 GWh) dihasilkan oleh energi fosil, berarti terjadi pembebasan 42 juta ton CO2, 41,5 ribu ton SO2 serta 30 ribu ton NOx. Kita tahu bahwa CO2 merupakan salah satu penyebab terjadinya efek rumah kaca, SO2 mengganggu proses fotosintesis pada pohon, karena merusak zat hijau daunnya, serta menjadi penyebab terjadinya hujan asam bersama-sama dengan NOx. Sedangkan NOx sendiri secara umum dapat menumbuhkan sel-sel beracun dalam tubuh mahluk hidup, serta meningkatkan derajat keasaman tanah dan air jika bereaksi dengan SO2.

C. Kendala pengembangan Energi terbarukan di Indonesia

Pemanfaatan sumber daya energi terbarukan sebagai bahan baku produksi energi listrik mempunyai kelebihan antara lain;

1. relatif mudah didapat,
2. dapat diperoleh dengan gratis, berarti biaya operasional sangat rendah,
3. tidak mengenal problem limbah,
4. proses produksinya tidak menyebabkan kenaikan temperatur bumi, dan
5. tidak terpengaruh kenaikkan harga bahan bakar (Jarass,1980).

Akan tetapi bukan berarti pengembangan pemanfaatan sumber daya energi terbarukan ini terbebas dari segala kendala. Khususnya di Indonesia ada beberapa kendala yang menghambat pengembangan energi terbarukan bagi produksi energi listrik, seperti:

1. harga jual energi fosil, misal; minyak bumi, solar dan batubara, di Indonesia masih sangat rendah. Sebagai perbandingan, harga solar/minyak disel di Indonesia Rp. 4.600,-/liter sementara di Amterdam mencapai Rp.17.565,-/liter, atau sekitar epat kali lebih tinggi.
2. rekayasa dan teknologi pembuatan sebagian besar komponen utamanya belum dapat dilaksanakan di Indonesia, jadi masih harus mengimport dari luar negeri.
3. biaya investasi pembangunan yang tinggi menimbulkan masalah finansial pada penyediaan modal awal.
4. belum tersedianya data potensi sumber daya yang lengkap, karena masih terbatasnya studi dan penelitian yang dilkakukan.
5. secara ekonomis belum dapat bersaing dengan pemakaian energi fosil.
6. kontinuitas penyediaan energi listrik rendah, karena sumber daya energinya sangat bergantung pada kondisi alam yang perubahannya tidak tentu.

Potensi sumber daya energi terbarukan, seperti; matahari, angin dan air, ini secara prinsip memang dapat diperbarui, karena selalu tersedia di alam. Namun pada kenyataannya potensi yang dapat dimanfaatkan adalah terbatas. Tidak di setiap daerah dan setiap waktu; matahari bersinar cerah air jatuh dari ketinggan dan mengailr deras serta angin bertiup dengan kencang Di sebabkan oleh keterbatasan-keterbatasan tersebut, nilaii sumber daya energi sampal saat ini belum dapat begitu menggantikan kedudukan sumber daya energi fosil sebagai bahan baku produksi energi listrik. Oleh sebab itu energi terbarukan ini lebih tepat disebut sebagai energi aditif, yaitu sumber daya energi tambahan untuk memenuhi peningkatan kebutuhan energi listrik, serta menghambat atau mengurangi peranan sumber daya energi fosil.

D. Strategi Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia

Berdasar atas kendala-kendala yang dihadapi dalam upaya mengembangkan dan meningkatkan peran energi terbarukan pada produksi energi listrik khususnya, maka beberapa strategi yang mungkin diterapkan, antara lain:

1. meningkatkan kegiatan studi dan penelitian yang berkaitan dengan; pelaksanaan identifikasi setiap jenis potensi sumber daya energi terbarukan secara lengkap di setiap wilayah; upaya perumusan spesifikasi dasar dan standar rekayasa sistem konversi energinya yang sesuai dengan kondisi di Indonesia; pembuatan "prototype" yang sesuai dengan spesifikasi dasar dan standar rekayasanya; perbaikan kontinuitas penyediaan energi listrik; pengumpulan pendapat dan tanggapan masyarakat tentang pemanfaatan energi terbarukan tersebut.
2. menekan biaya investasi dengan menjajagi kemungkinan produksi massal sistem pembangkitannya, dan mengupayakan agar sebagian komponennya dapat diproduksi di dalam negeri, sehingga tidak semua komponen harus diimport dari luar negeri. Penurunan biaya investasi ini akan berdampak langsung terhadap biaya produksi.
3. memasyarakatkan pemanfaatan energi terbarukan sekaligus mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang kelayakan operasi sistem di lapangan dengan pembangunan beberapa proyek percontohan .
4. meningkatkan promosi yang berkaitan dengan pemanfaatan energi dan upaya pelestarian lingkungan.
5. memberi prioritas pembangunan pada daerah yang meliki potensi sangat tinggi, baik teknis maupun sosio-ekonomisnya.
6. memberikan subsidi silang guna meringankan beban finansial pada tahap pembangunan. Subsidi yang diberikan, dikembalikan oleh konsumen berupa rekening yang harus dibayarkan pada setiap periode waktu tertentu. Dana yang terkumpul dari rekening tersebut digunakan untuk mensubsidi pembangunan sistem pembangkit energi listrik di wilayah lain.

Pembangunan sistem pembangkit energi listrik yang memanfaatkan sumber daya energi terbarukan, terutama air, sudah banyak dilaksanakan di Indonesia. Pemanfaatan energi angin banyak diterapkan di daerah pantai, seperti di Jepara, pulau Lombok, Sulawesi dan Bali. Sementara energi matahari telah dimanfaatkan di beberapa wilayah di Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat dan wlayah timur Indonesia. Sebagian besar dari pembangunan tersebut berupa proyea-proyek percontohan.

II. Energi Terbarukan Sebagai Energi Aditif di Indonesia

Merupakan suatu kenyataan bahwa kebutuhan akan energi, khususnya energi listrik di Indonesia, makin berkembang menjadi bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat sehari-hari seiring dengan pesatnya peningkatan pembangunan di bidang teknologi, industri dan informasi. Namun pelaksanaan penyediaan energi listrik yang dilakukan oleh PT.PLN (Persero), selaku lembaga resmi yang ditunjuk oleh pemerintah untuk mengelola masalah kelistrikan di Indonesia, sampai saat ini masih belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara keseluruhan. Kondisi geografis negara Indonesia yang terdiri atas ribuan pulau dan kepulauan, tersebar dan tidak meratanya pusat-pusat beban listrik, rendahnya tingkat permintaan listrik di beberapa wilayah, tingginya biaya marginal pembangunan sistem suplai energi listrik (Ramani,K.V,1992), serta terbatasnya kemampuan finansial, merupakan faktor-faktor penghambat penyediaan energi listrik dalam skala nasional.

Selain itu, makin berkurangnya ketersediaan sumber daya energi fosil, khususnya minyak bumi, yang sampai saat ini masih merupakan tulang punggung dan komponen utama penghasil energi listrik di Indonesia, serta makin meningkatnya kesadaran akan usaha untuk melestarikan lingkungan, menyebabkan kita harus berpikir untuk mencari altematif penyediaan energi listrik yang memiliki karakter;

1. dapat mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian energi fosil, khususnya minyak bumi
2. dapat menyediakan energilistrik dalam skala lokal regional
3. mampu memanfaatkan potensi sumber daya energi setempat, serta
4. cinta lingkungan, dalam artian proses produksi dan pembuangan hasil produksinya tidak merusak lingkungan hidup disekitarnya.

Sistem penyediaan energi listrik yang dapat memenuhi kriteria di atas adalah sistem konversi energi yang memanfaatkan sumber daya energi terbarukan, seperti: matahari, angin, air, biomas dan lain sebagainya (Djojonegoro,1992). Tak bisa dipungkiri bahwa kecenderungan untuk mengembangkan dan memanfaatkan potensi sumber-sumber daya energi terbarukan dewasa ini telah meningkat dengan pesat, khususnya di negara-negara sudah berkembang, yang telah menguasai rekayasa dan teknologinya, serta mempunyai dukungan finansial yang kuat. Oleh sebab itu, merupakan hal yang menarik untuk disimak lebih lanjut, bagaimana peluang dan kendala pemanfaatan sumber-sumber daya energi terbarukan ini di negara-negara sedang berkembang, khususnya di Indonesia.

A. Ramalan Kebutuhan dan Ketersediaan Energi Listrik di Indonesia

Dengan memperhatikan pertumbuhan ekonomi dalam sepuluh tahun terakhir, skenario "export-import" dan pertumbuhan penduduk, pada tahun 1990 diramalkan bahwa tingkat pertumbuhan kebutuhan energi listrik nasional dapat mencapai 8,2% rata-rata per tahun, seperti ditunjukkan dalam tabel-1 berikut.

Kebutuhan energi listrik tersebut diharapkan dapat dipenuhi oleh pusat-pusat pembangkit listrik, baik yang dibangun oleh pemerintah maupun non-pemerintah. Sebagai ilustrasi, pada tahun 1990 kebutuhan energi listrik sebesar 51.919 GWh telah dipenuhi oleh seluruh pusat pembangkit listrik yang ada dengan kapasitas daya terpasang sekitar 22.000 MW. Sehingga pada tahun 2010 dari kebutuhan energi listrik, yang diramalkan mencapai 258.747 GWh per tahun, diharapkan dapat dipenuhi oleh sistem suplai energi listrik dengan kapasitas total sebesar 68.760 MW, yang komposisi sumber daya energinya

Dari tampak jelas terlihat, bahwa penggunaan minyak bumi, termasuk solar/minyak disel, sebagai bahan bakar produksi energi listrik akan sangat berkurang, sebaliknya pemanfaatan sumber-sumber daya energi baru dan terbarukan, seperti air, matahari, angin dan biomas, mengalami peningkatan yang cukup tajam. Kecenderungan ini tentu akan terus bertahan seiring dengan makin berkurangnya cadangan minyak bumi serta batubara, yang pada saat ini masih merupakan primadona banan bakar bagi pembangkit listrik di Indonesia.

Akan tetapi sejak tahun 1992 kebutuhan energi listrik nasional meningkat mencapai 18% rata-rata per tahun, atau sekitar dua kali lebih tinggi dari skenario yang dibuat pada tahun 1990. Hal ini disebabkan oleh tingginya pertumbuhan ekonomi nasional kaitannya dengan pertumbuhan industri dan jasa konstruksi. Jika keadaan ini terus bertahan, berarti diperlukan pula pengadaan sistem pembangkit energi listrik tambahan guna mengantisipasi peningkatan kebutuhan tersebut. Dilema yang timbul adalah bahwa di satu sisi, pusat-pusat pembangkit energi listrik yang besar tentu akan diorientasikan untuk mencukupi kebutuhan beban besar, seperti industri dan komersial. Di sisi lain perlu juga dipikirkan agar beban kecil, seperti perumahan dan wilayah terpencil, dapat dipenuhi kebutuhannya akan energi listrik. Salah satu alternatif yang dapat diupayakan adalah dengan membangun pusat-pusat pembangkit kecil sampai sedang yang memanfaatkan potensi sumber daya energi setempat, khususnya sumber daya energi baru dan terbarukan.

Daftar Pustaka

• Archie W Culp, Jr, 1979, Principle of energy Convertion, Mc Graw Hill, Ltd
• Djojonegoro,W., 1992, Pengembangan dan penerapan energi baru dan terbarukan, Lokakarya "Bio Mature Unit" (BMU) untuk pengembangan masyarakat pedesaan, BPPT, Jakarta.
• Fritzler,M., 1993, Stichwort-Umweltgiffe, Wilhelm Heyne Verlag, Moenchen, Germany.
• Jarass, 1980, Strom aus Wind-Integration einer regenerativen EnergieQuelle, Springer-Verlag, Berlin. Pinske,J.D., 1993, Elektrische Energieerzeugung, 2.vollst. ueberarb. Aufl., BG.Teubner, Stuttgart
• Ramani,K.V., 1992, Rural electnEcation and rural development, Rural electrification guide book for Asia & Pacific, Bangkok.
• Soetendro,H.,Soedirman,S.,Sudja,N., 1992, Rural Electnfication in Indonesia, Rural Electrification Guide book for Asia & the Pacific, Bangkok.
• Schleswag (Hrsg.), 1993, Additive Energien-intelligent genutzt, Flensburg, Germany.
• Wibawa,U., 1996, Effahrung mit dem Betneb Kleinwindhybrid Eanlage in Ciparanti-Ciamis, ARTES-lnstitu, Flensburg
• Zuhal,1995, Policy & Development Programs on Rural ElectriScation for next 10 years, Ditjen.Listrik & Pengembangan Energi, Departemen Pertambangan dan Energi, Jakarta.

III. Kompetitor Energi di Akhir Milenium Kedua

Pembangkit listrik sangat diperlukan untuk menggerakkan roda pembangunan di semua bidang. Pada saat sumber energi suatu pembangkit melimpah di saat itu pula biaya pembangkitan akan murah. Begitu juga sebaliknya, pada saat sumber energi mulai berkurang, maka di saat itu pula biaya pembangkitan akan menjadi mahal. Contoh yang nyata mengenai hal tersebut di atas adalah Pembangkit Listrik Berbahan Bakar Minyak Bumi atau Pembangkit Listrik Konvensional.

Biaya pembangkitan listrik dipengaruhi oleh dua hal utama, yaitu biaya bahan bakar, dan biaya operasi dan pemeliharaan. Pada pembangkit listrik berbahan bakar fosil menunjukkan bahwa biaya bahan bakar mencapai 80% biaya total pembangkitan listrik. Sedangkan pada pembangkit listrik tenaga nuklir, biaya bahan bakar mencapai 50% biaya total pembangkitan listrik. Sisanya adalah biaya operasi dan pemeliharaan, 20% untuk pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan 50% untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Dari hal tersebut di atas dapat terlihat tingkat ketergantungan pembangkit terhadap harga bahan bakar di pasaran. 

A. Kompetisi Biaya Pembangkitan

Data yang diambil pada tahun 1981 sampai tahun 1994 di USA pada Gambar 1 menunjukkan bahwa biaya pembangkitan untuk nuklir paling rendah dibanding batubara, gas alam atau minyak bumi pada tahun 1981, kecuali terhadap tenaga air. Pada saat itu biaya pembangkitan oleh nuklir sebesar 0.02 dolar setiap kilowatt jam dan 0.03 dolar/kWh, 0.05 dolar/kWh, 0.09 dolar/kWh masing masing untuk batubara, gas alam dan minyak bumi.

Setelah bertahun tahun sejak nuklir digunakan, sang kompetitor ini jatuh dan mensejajarkan diri dengan pembangkit batubara pada sekitar tahun 1986. Tahun tersebut untuk pertama kalinya biaya pembangkitan batubara di bawah nuklir. Sejak saat itu pembangkit batubara menyatakan diri sebagai pembangkit paling murah. Nuklir jatuh disebabkab karena biaya tambahan yang makin meningkat untuk peningkatan pembinaan sumber daya manusia dan biaya operasi yang berhubungan dengan kecelakaan pembangkit Three Mile Island pada tahun 1979. Tetapi perbedaan biaya pembangkitan dua kompetitor ini cukup kecil, yaitu 0.0192 dolar/kWh untuk batubara dan 0.02 dolar/kWh untuk nuklir pada tahun 1994. Dan biaya pembangkitan untuk nuklir dan batubara masih jauh lebih kecil dibandingkan dengan gas alam dan minyak bumi, masing masing sebesar 0.029 dolar/kWh dan 0.032 dolar/kWh. Dengan menerapkan perencanaan dan teknik manajemen baru secara terpadu dan menyeluruh, biaya pembangkitan nuklir masih dapat dikurangi.

B. Biaya Bahan Bakar

Biaya bahan bakar untuk pembangkit berbeda antara satu dengan lainnya. Secara umum, biaya bahan bakar untuk pembangkit berbahan bakar fosil adalah 80% dari biaya pembangkitan. Sedangkan biaya bahan bakar untuk pembangkit nuklir adalah 50% dari biaya pembangkitan. Dari Gambar 1 menunjukkan pembangkit bahan bakar fosil memberikan kontribusi biaya pembangkitan yang makin murah pada sekitar tahun 1985. Hal ini disebabkan jatuhnya harga bahan bakar tersebut di pasar dunia hingga saat ini. Sampai kapan hal ini terus berlangsung masih meninggalkan tanda tanya. Dengan prosentase biaya bahan bakar sebesar 80% untuk pembangkit bahan bakar fosil dan ketergantungan dengan situasi pasar seperti tersebut di atas dapat menggambarkan ketidak stabilan pembangkit tersebut.

C. Gas "Greenhouse"

Pada tahun 1990 di Rio de Janeiro, USA dan negara negara lain menyatakan perang terhadap musuh musuh kasat mata yaitu gas gas "greenhouse". Menurut hasil studi yang berjudul "Impact of Nuclear Energy on U.S. Electric Utility Fuel Use and Atmospheric Emissions: 1973 1995" menyebutkan bahwa energi nuklir adalah faktor tunggal yang paling penting di dalam pengurangan emisi karbon sebesar 1.9 milyar metrik ton CO2"> untuk sektor kelistrikan di USA. Tanpa nuklir, bahan bakar fosil sudah digunakan untuk memproduksi listrik bagi pertumbuhan ekonomi USA dan kebutuhan yang meningkat karena pertambahan penduduk. Dengan peningkatan kebutuhan listrik rata rata 40% sejak tahun 1973 dan penggunaan bahan bakar fosil, 3.2 milyar ton batubara, 3.37 trilyun meter kubik gas alam dan 2.2 milyar barrel minyak bumi, dengan unjuk kerja nuklir pada tahun 1987 1989 sebagai dasar pertimbangan, maka emisi gas karbon atau CO2 dapat dikurangi sampai 37 juta ton per tahun dari tahun 1990 sampai tahun 1995. Emisi CO2 secara nasional telah menurun 25% karena penggunaan pembangkit nuklir dibandingkan jika bahan bakar fosil digunakan. Pembangkit nuklir telah membantu mencegah pengeluaran 146 juta metrik ton emisi karbon pada tahun 1995. Dari hasil ini diharapkan tercapai program nasional pengurangan emisi karbon sampai 108 juta metrik ton per tahun, sehingga akan diperoleh stabilitas emisi gas "greenhouse" sebesar level tahun 1990 pada tahun 2000.

Masih banyak dokumen dokumen hasil studi yang menyatakan keuntungan demi terciptanya lingkungan bersih dengan menggunakan energi nuklir. Studi tersebut menyatakan pembangkit nuklir telah membantu pengurangan emisi sebanyak 75 juta ton SO2 dan 32 juta ton NOx secara komulatif antara tahun 1973 sampai dengan tahun 1995. Pada tahun 1995, pembangkit nuklir mengurangi 5.1 juta ton SO2. Dan ini merupakan hampir setengah dari jumlah target yang disepakati oleh program yang disebut dengan "Clean Air Act Amendments of 1990". Energi nuklir juga mecegah pelepasan 2.5 juta ton NOx, dimana nilai ini melebihi dari target yang ditentukan sebesar 2 juta ton NOx oleh Clean Air Act Amendments of 1990 tersebut di atas.

D. Biaya Pembangkitan

Biaya pembangkitan nuklir menjadi primadona kembali setalah ada peningkatan efesiensi. Biaya pembangkitan nuklir turun dari 0.0207 dolar/kWh menjadi 0.0189 dolar/kWh pada tahun 1995. Penurunan ini konstan sebesar 8.7% untuk kurs dolar 1995. Beberapa pembangkit nuklir terbaru mencapai biaya pembangkitan sampai 0.012 dolar/kWh. Hal tersebut bisa dicapai karena beberapa pembangkit nuklir terbaru tersebut meningkatkan kapasitas faktor dari 75.1% menjadi 78.8%. Kapasitas faktor adalah unjuk kerja pembangkit nuklir yang dihitung berdasarkan jumlah listrik yang dihasilkan secara nyata dibagi jumlah maksimum listrik yang bisa dicapai oleh pembangkit tersebut.

Makin menurunnya biaya pembangkitan oleh nuklir sebagai salah satu faktor yang menyebabkan beberapa negara yang akan mengembangkan atau meningkatkan industri nasionalnya, meningkatkan penggunaan energi nuklir bagi negaranya masing masing. Ketergantungan akan energi nuklir dari beberapa negara dapat terlihat pada Gambar 2.

Dimana Perancis memimpin dengan memenuhi kebutuhan energi listrik dalam negerinya sebanyak 75% dari kebutuhannya menggunakan energi nuklir. Menyusul negara negara lain seperti Belgia, Swedia, dst. Terlihat pula negara indutri baru seperti Korea Selatan menggunakan energi nuklir sebesar 36% dari kebutuhan listrik nasional.

E. Kesimpulan

Kebutuhan energi di dunia akan terus meningkat dan proyeksi peningkatannya sebesar 2% per tahun. Hal itu berarti bahwa negara-negara di dunia selalu membutuhkan dan harus memproduksi energi dalam jumlah yang besar sampai dua dekade mendatang. Minyak bumi sebagai sumber energi utama dunia diproyeksikan penggunaannya meningkat sebesar 2% per tahun sampai tahun 2015 mendatang, tetapi dengan perkiraan harga minyak tidak melampaui 25 dolar per barrel sebelum tahun 2015. Pertambahan penggunaan batubara juga terus meningkat sampai 50% pada tahun 2015. Kedua bahan bakar fosil tersebut masih menghadapi persaingan dan pengetatan aturan yang berhubungan dengan emisi karbon ke lingkungan. Penggunaan energi nuklir diproyeksikan mencapai 20% dari penggunaan total energi dunia sampai tahun 2015. Pertumbuhan penggunaan energi nuklir berkembang pesat di negara Perancis dan Jepang. Sementara itu, negara-negara di Asia sedang memulai untuk menggunakan nuklir sebagai pendukung program energi nasional.

Daftar Pustaka

• Nuclear Energy Institute, "Electricity Costs: Nuclear Closes Gap with Coal", Nuclear Energy Insight 96, Washington-D.C., September 1996.
• Nuclear Energy Institute, "Nuclear Energy: Superhero in the War Against Greenhouse Gases", Nuclear Energy Insight 96, Washington-D.C., July 1996.
• Nuclear Energy Institute, "Nuclear Production Costs: Bring on the Competition", Nuclear Energy Insight 96, Washington-D.C., May/June 1996.
• Department Of Energy-USA, "World Energy Consumption", p.5-20, International Energy Outlook 1996 - With Projection to 2015, Washington-D.C., May 1996.
• Department Of Energy-USA, "Coal", p.49-56, International Energy Outlook 1996 - With Projection to 2015, Washington-D.C., May 1996.
• Department Of Energy-USA, "Nuclear Power", p57-64, International Energy Outlook 1996 - With Projection to 2015, Washington-D.C., May 1996.

IV. Energi Listrik Tenaga Ombak 

Potensi energi terbarukan untuk menjawab kebutuhan energi listrik

Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sayangnya potensi energi pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan. hal ini membuat Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) tergerak mengembnagkan dan memanfaatkan potensi energi terbarukan, berupa angin, omba dan energi surya untuk menjawab kebutuhan energi listrik.

Model yang dikembnagkan di Parang Racuk Technopark untuk menjawab tantangan itu, kita membuka ilmuan dari berbagai bidang di Indonesia memanfaatkan kawasan sesuai minatnya, ini yang pertama di Indonesia, kata Kepala BPPT Said D Jenie kepada Jurnal Nasional di Yogyakarta, Jumat (22/6)

Di kawasan seluas 12 hektare yang ada disepanjang pantai itu kini telah hadir beberapa perangkat teknologi pembangkit listrik terbarukan yaitu Oscillating Water Column (OWC) dengan biaya pengembangan Rp2,5 miliar yang mengubah energi ombak menjaaadi energi listrik. Selain itu telah terpasang juga pembangkit tenaga bayu (angin) berupa kincir angin serta panel sel surya untuk mengolah energi listrik dari matahari.

Di tahap awal memang dikembangkan model fix based, ke floating base yang ada di perairan. secara bertahap akan terus dilanjutkan proyek pwemhembangan pemanfaatan energi alternatif yang ramah lingkungan, ujar Said melanjutkan.

A. Energi Persilangan

Melengkapi fasilitas penyimpanan energi listrik yang dibangkitkan dari tenaga ombak, angin dan surya disediakan pula sistem pengendali beban otomatis berbasis DC dengan kapasitas 3599 kW.

Sistem energi persilangan (hybrid) itu telah diujicobakan dan dapat bekerja dengan optimal, meski pasokan energi sangat teergantung dari kondisi alam yaitu ada atau tidaknya ombak ataupun angin yang mencukupi untuk sumber energi pembnagkit listrik.

Sistem pengendali beban diperlukan setelah ada konversi sebelum listrik dimanfaatkan oleh konsumen, kata Dr Erzi Agson Gani Meng, Kepala Divisi Mesin Perkakas, Teknik, Produksi dan Otomatisasi (MEPPO) BPPT.

Sejak tahun 2005 telah ada upaya pemanfaatan energi terbarukan seperti ombak, angin dan energi surya yang ditangkap panel surya untuk memnuhi kebutuhan energi listrik. Meski hasilnya masih terbatas, karena perlu pengembangan lebih lanjut teknologi yang disebutkan cocok untuk pasokan listrik di daerah terpencil atau sbagai bagian daari sumber daya rambu navigasi.

Di luar itu, dapat juga menjadi wisata teknologi energi dan riset dari akademisi dan lembaga litbang lainnya. Itu menjadi sumber energi bersih yang potensial di masa depan, kata Erzi.

Bagi masyarakat Gunung Kidul, hadirnya taman teknologi yang memanfaatkan tanah Sultan (Sultan Ground) tentu saja menjadikan keuntungan tersendiri. Jika selama ini hanya mengandalkan wisata pantai, ke depan pengembangan teknologi itu jelas akan memancing hadirnya rekayasa baru yang dapat memanfaatkan potnsi alam di kawasan pesisir pantai.

Guning Kidul itu sudah dikenal dengan kondisi alam yang kering, tepi memiliki sumber daya alan di pesisir pantai yang belum dikembangkan. Hadirnya teknologi untuk energi tebarukan membantu pengembangan di kawasan pantai, kata Bupati Gunungkidul Suharto, SH.

Setidaknya dengan hadirnya teknologi energi terbarukan dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan energi listrik di kawasan yang selama ini sulit dijangkau aliran listrik PLN dengan alasan ekonomi dan efisiensi.

Kita punya potensi alam saja, itu pun dnegan kondisi yang cukup berat bagi upaya mengundang investor. Jika ada teknologi yang masuk jelas membantu kebutuhan energi wrga, kata Suharto.

B. Efek Tekanan Udara

Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek osilasi tekanan udara (pumping efect) didalam bangunan chamber (geometri kolom) akibat fluktuasi pergerakan gelombang yang masuk ke dalam chamber.

Berkaitan dengan hal tersebut pada 22 Juni 2007 bertempat di Parang Racuk Jogjakarta telah diresmikan Technopark Parang racuk melalui Uji Operasional PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak) pada Konsi Air Pasang oleh Kepala BPPT Said D Jenie.

Acara yang dihadiri Sekretaris Utama, Deputi TIRBR, Deputi TPSA, Deputi TAB, Eselon II di lingkungan Setama dan Eselon I, II, III di lingkungan TIRBR, dan Bupati Gunung Kidul, Staf Ahli Kepala BPPT serta pimpinan dan peneliti dari BPDP Yogyakarta.

Tujuan kegiatan ini untuk memberikan paket model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia.

paket model tersebut akan menunjukan tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hirosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan konversi energi.

Hasil survey hidrosenografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukan, sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalaman 4 m-11 m.

Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototipe II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai minimal yang diisyaraatkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototipe III yang berupa sistem OWC apung.

Khusus untuk pengembnagan energi angin, BPPT melakukan kajian tehadap tipe-tipe konversi energi angin yang efisien dan tepat diterapkan di Indonesia sesuai kegunaannya: mekanikal ataupun kelistrikan.

Kegiatan ini dimulai pada tahun 2005 dan menghasilkan Sistem Pengandali Berbasis DC dengan kapasitas 3500 KW.

Sistem tersebut telah dipasang di Baron Energy park-BPPT dan Parang Racuk yang siap diuji coba (OT&E) bersama UPT LAGG yang mengemangkan wind turbine serta BPDP yang mengembangkan sistem OWC. (Jurnal Nasional / Humas Ristek)