|
|
|
|
|
[Type the document titlPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ARUS LAUT
|
LATAR BELAKANG
Sebagai
negara kepulauan, Indonesia dikenal sebagai negara yang memiliki potensi alam
yang melimpah. Tidak hanya dari potensi daratan saja, perairan Indonesia juga
turut menjadi potensi yang mampu menjadi sumber energi alternatif lainnya. Berdasarkan
penelitian, perairan Indonesia dapat diolah menjadi pengganti energi listrik
tanpa menyebabkan gas rumah kaca. Energi tersebut dapat tercipta dari elevasi
pasang surut, perbedaan temperatur, arus, gelombang, dan angin di tepi pantai
Indonesia. Namun, kondisi perairan Indonesia yang sangat potensial tersebut
masih belum termanfaatkan secara menyeluruh. Hal ini dikarenakan perlunya
pengembangan lebih lanjut, dan tentu saja didukung dengan adanya teknologi dan
Sumber Daya Manusia (SDM) yang mampu mengembangkan potensi tersebut.
Klasifikasi
potensi lautan Indonesia pada umumnya dibedakan menjadi sumber daya terbarukan
(renewable resources) dan tidak terbarukan (non-renewable resources).
Untuk renewable resources, Indonesia memiliki potensi seperti sumber daya
perikanan (perikanan tangkap dan budidaya), mangrove, terumbu karang, padang
lamun, energi gelombang, pasang surut, angin dan suhu. Sedangkan
untuk non-renewable resources, potensi lautan tersebut tersebar dalam
bentuk sumber daya minyak dan gas bumi dan berbagai jenis mineral. Selain dua
jenis sumber daya tersebut, juga terdapat berbagai macam jasa lingkungan
kelautan yang dapat dikembangkan untuk pembangunan kelautan seperti pariwisata
bahari, industri maritim, jasa angkutan, dan sebagainya.
Menurut
Prof. Safwan Hadi, Ph.D (Dosen Teknik Oseanografi ITB), selain potensi diatas,
lautan Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif pengganti sumber
energi listrik. Pengembangan energi listrik tersebut berasal dari potensi
elevasi pasang surut, perbedaan temperatur, arus, gelombang, dan angin di tepi
pantai Indonesia. Wilayah perairan Indonesia memiliki arus laut yang kuat
sehingga menyimpan potensi yang dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk
membangkitkan energi listrik tersebut.
Saat
ini, Indonesia berusaha untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga arus dan
gelombang. Di balik usaha tersebut, masih terdapat beberapa kendala, seperti
converter yang belum mampu menghasilkan daya yang maksimal. Selain teknologi
yang belum memadai, pengembangan ini turut memerlukan Sumber Daya Manusia (SDM)
yang mampu mengembangkan hal tersebut. "Hingga saat ini, Indonesia telah
melakukan pemetaan daerah potensial tersebut, hanya menunggu perkembangan lebih
lanjut untuk memanfaatkan potensi tersebut," tutur Prof. Safwan Hadi, Ph.D.
Indonesia
memiliki arus dan gelombang laut yang sangat potensial untuk dikembangkan.
Potensi ini tersebar diberbagai daerah. Untuk energi gelombang, bagian selatan
Jawa dan bagian barat Sumatera merupakan tempat potensi gelombangnya cukup
besar untuk dikembangkan, karena wilayahnya yang langsung menghadap ke laut
lepas, yaitu Samudera Hindia. Untuk energi dari elevasi pasang surut,
daerah paling potensial terdapat di Malaka dan Digul. Sedangkan untuk
pembangkit dari potensi suhu atau lebih dikenal sebagai Ocean Thermal
Energy Conversion (OTEC), Indonesia berpotensi di daerah perairan Bali,
Sulawesi hingga perairan Papua. Hal ini terjadi karena Indonesia bagian barat
memiliki lautan yang dangkal sehingga perbedaan suhunya tidak cukup signifikan,
berbeda dengan perairan di daerah timur Indonesia yang kedalamannya cukup
besar. Sementara potensi angin pesisir tersebar di daerah selatan Jawa dan Nusa
Tenggara Barat.
Sedangkan
untuk potensi energi arus tersebar di daerah selat Indonesia. Menurut
Prof.Safwan Hadi, Ph.D, selat-selat tersebut berpotensi menghaslkan energi arus
karena intensitasnya yang relatif besar, serta didukung oleh ketersediaan air
laut yang luas dibandingkan negara lain. Sebut saja Selat Malaka, Laut Jawa,
Selat Makassar, Selat Lombok, dan perairan sekitar Kepulauan Lesser Sunda.
Selat-selat tersebut memiliki nilai rapat daya yang cukup besar, yaitu berkisar
antara 0,06 - 64 kW per meter kubik.
Dari penelitian PL Fraenkel (J Power and Energy Vol 216 A,
2002) lokasi yang ideal untuk instalasi pembangkit listrik tenaga arus
mempunyai kecepatan arus dua arah (bidirectional) minimum 2 meter per detik.
Yang ideal adalah 2.5 m/s atau lebih. Kalau satu arah (sungai/arus geostropik)
minimum 1.2-1.5 m/s. Kedalaman tidak kurang dari 15 meter dan tidak lebih dari 40
atau 50 meter. Relatif dekat dengan pantai agar energi dapat disalurkan dengan
biaya rendah. Cukup luas sehingga dapat dipasang lebih dari satu turbin dan
bukan daerah pelayaran atau penangkapan ikan.
KONVERSI
ENERGI MEKANIK MENJADI ENERGI LISTRIK BERBASIS ARUS LAUT INDONESIA
Pengembangan
teknologi ekstraksi energi arus laut lazimnya dilakukan dengan mengadopsi
prinsip teknologi energi angin yang telah lebih dulu berkembang, yaitu dengan
mengubah energi kinetik arus laut menjadi energi rotasi dan energi listrik.
Daya yang dihasilkan oleh turbin arus laut jauh lebih besar dari pada daya yang
dihasilkan oleh turbin angin, karena rapat massa air laut lebih besar dari
rapat massa udara. Kapasitas daya yang dihasilkan dapat dihitung dengan
pendekatan matematis yang memformulasikan daya yang melewati suatu permukaan
atau luasan, maka rumus umum yang digunakan adalah formulasi Fraenkel
(1999) yaitu:
P = 0.593 x rho x A x (V3)
P = 0.593 x rho x A x (V3)
Dimana
:
P =
daya (watt);
ρ =
rapat massa air (kg/m³);
A =
luas penampang (m²); dan
V =
kecepatan arus (m/s)
Dalam proses konversi energi Kinetik menjadi energi listrik pada sistem
pembangkit listrik tenaga air laut, terdapat beberapa teknologi yang saat ini
sudah di terapkan, antara lain :
1. Sea
Flow
Teknologi Sea Flow merupakan
teknologi turbin yang dibuat oleh Marine Current Turbine atau MCT, merupakan
salah satu jenis turbin tipe vertical, bekerja seperti pembangkit listrik
tenaga angin yang dibenamkan di dalam laut. Teknologi ini merupakan konversi
energi arus laut yang pertama kali berhasil dipasang dengan daya keluaran rata
– rata sekitar 300 kW dan nilai cut in speed sebesar 0,6 m/s (sumber : Laporan
Akhir Kegiatan Identifikasi Pengembangan Teknologi Energi Arus Laut BALITBANG
Kementrian Kelautan dan Perikanan).
Kincir memutar rotor yang menggerakan
generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir atau disebut gearbox. Kincir
tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah
batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut dapat disusun
dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga
agar ikan dan makhluk hidup lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan
rotor diatur 10-20 rpm.
2. PLTAL
Kobol
Teknologi pembangkit listrik arus
laut kobold merupakan salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan
turbin type horizontal. Turbin kobold merupakan hasil dari kerjasama antara
Indonesia dengan tim mekanik dan elektrik pada Pda Archamedae Italy. Teknologi
kobold mengadopsi konsep propeller (baling – baling kapal) yang diputar arus
vertical yang mampu menghasilkan daya sebesar 110 Kw. Pembangkit listrik tenaga
arus laut menggunakan kobold merupakan salah satu Marine Current Turbine dalam
menghasilkan energi kinetik air menjadi energi listrik.
Salah satu badan nasional yang telah
mengaplikasikan penggunaan teknologi ini dalam bentuk prototype adalah Badan
Penelitian dan Pengembangan Teknologi (BPPT). Menurut Erwandi selaku ketua tim
perekayasa UPT Hidrodinamika Indonesia BPPT pemilihan teknologi turbin ini
konstruksinya sederhana, mudah pembuatannya, mudah pemeliharaannya, dan juga
terjangkau harganya. Lebih lanjut Erwandi mengatakan bahwa prototype teknologi
ini hampir seluruh komponen dalam pembuatannya adalah komponen dalam negeri hanya
generator dan inverternya saja yang dibeli dari luar negeri.
3. Helical
Turbine Gorlof
Teknologi helical turbine gorlov
merupakan teknologi turbin yang terdiri dari satu atau lebih helical blades
yang berputar mengelilingi silinder seperti mur baut. Teknologi turbin helical
gorlov merupakan turbin air hasil evolusi dari desain turbin darrieus, yaitu
dengan mengubah bilah kincirnya. Helical turbine gorlov diciptakan oleh
Profesor Alexander M. Gorlov dari Universitas Northeastern. Turbin ini mulai dikembangkan
pada tahun 1995. Di Indonesia sendiripun teknologi turbin gorlov ini telah
mulai dikembangkan dan telah dapat di desain oleh perusahaan lokal, salah
satunya oleh perusahaan T – files yang didirikan oleh para alumni ITB. Pada
tahun 2009 teknologi ini mulai diaplikasikan di kawasan Bali dan Lombok.
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN SISTEM KONVERSI ENERGI
GELOMBANG MENJADI LISTRIK
Kekurangan
dari energi arus laut adalah output-nya mengikuti grafik sinusoidal sesuai
dengan respons pasang surut akibat gerakan interaksi Bumi-Bulan-Matahari. Pada
saat pasang purnama, kecepatan arus akan deras sekali, saat pasang perbani,
kecepatan arus akan berkurang kira-kira setengah dari pasang purnama.
Kekurangan lainnya adalah biaya instalasi dan pemeliharaannya yang cukup besar.
Kendati begitu bila turbin arus laut dirancang dengan kondisi pasang perbani,
yakni saat di mana kecepatan arus paling kecil, dan dirancang untuk bekerja
secara terus-menerus tanpa reparasi selama lima tahun, maka kekurangan ini
dapat diminimalkan dan keuntungan ekonomisnya sangat besar. Hal yang terakhir
ini merupakan tantangan teknis tersendiri untuk para insinyur dalam desain
sistem turbin, sistem roda gigi, dan sistem generator yang dapat bekerja secara
terus-menerus selama lebih kurang lima tahun.
Keuntungan
penggunaan energi arus laut adalah selain ramah lingkungan, energi ini juga
mempunyai intensitas energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi
terbarukan yang lain. Hal ini disebabkan densitas air laut 830 kali lipat
densitas udara sehingga dengan kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh
lebih kecil dibandingkan dengan turbin angin. Keuntungan lainnya adalah tidak
perlu perancangan struktur yang kekuatannya berlebihan seperti turbin angin
yang dirancang dengan memperhitungkan adanya angin topan karena kondisi fisik
pada kedalaman tertentu cenderung tenang dan dapat diperkirakan. Energi
ombak adalah energi yang bisa didapat setiap hari, tidak akan pernah habis dan
tidak menimbulkan polusi karena tidak ada limbahnya. Di samping nilai ekonomis
yang cukup menjanjikan ada hal-hal lain yang dapat memberikan keuntungan di
bidang lingkungan hidup. Energi ini lebih ramah Iingkungan, tidak menimbulkan
polusi suara, emisi C02, maupun polusi visual dan sekaligus mampu memberikan
ruang kepada kehidupan laut untuk membentuk koloni terumbu karang di sepanjang
jangkar yang ditanam di dasar laut. Pada kasus-kasus seperti ini biasanya lebih
menguntungkan karena ikan dan binatang laut selalu lebih banyak berkumpul.
Referensi:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar