POTENSI ENERGI LAUT INDONESIA. Mira Yosi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan S A R I

Transkripsi

1 POTENSI ENERGI LAUT INDONESIA Mira Yosi Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan S A R I Keunikan Negara Indonesia sebagai Negara kepulauan yang membentang di sepanjang ekuator mengandung berbagai macam potensi sumber daya energi. Laut Indonesia menyimpan cadangan energi baru terbarukan yang diharapkan dapat menopang kebutuhan energi nasional yang cukup besar dan energi tersebut tersimpan dalam panas laut, gelombang laut, pasang surut, dan arus laut. Sejak 2006 Badan Litbang ESDM melalui Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan telah melaksanakan pemetaan potensi energi laut, khususnya arus laut. Berdasarkan hasil pengukuran kecepatan arus laut maksimum berkisar 1,3-3,0 m/s dan menghasilkan rapat daya sebesar 1,38-13,84 kw/m 2. Dari sepuluh selat Indonesia yang telah di survei total potensi praktis energi arus pasang surut sebesar MW. Gelombang di perairan Indonesia yang dipengaruhi oleh musim barat dan musim timur menghasilkan potensi praktis sebesar MW. Sedangkan potensi praktis panas laut untuk 17 lokasi diperoleh total potensi sebesar MW. energi laut di Indonesia yang besar ini apabila dapat dikuasai menjadi energi listrik, maka akan memberikan peranan yang sangat besar menambah pasokan energi terbarukan. Kata kunci : energi laut, arus pasang surut, gelombang, panas laut 1. PENDAHULUAN Indonesia merupakan sebuah Negara kepulauan telah dideklarasikan oleh Perdana Menteri Ir. Djuanda Kartawidjaja, pada 13 Desember Wilayah laut Indonesia yang seluas 5,8 juta km 2 yang merupakan tiga per empat dari keseluruhan wilayah Indonesia. Indonesia merupakan suatu wilayah yang unik di dunia, mempunyai pulau sebanyak yang membentang di ekuator antara 5 o lintang utara sampai dengan 9 o lintang selatan. Sedangkan total garis pantai Indonesia yang sepanjang km. Di samping memiliki arti yang sangat strategis bagi kesatuan, persatuan, pertahanan dan kedaulatan Indonesia, kenyataan tersebut merupakan kunci bagi kemajuan Indonesia, modal utama untuk membangun bangsa, dan menempatkan Indonesia sebagai Negara yang dikaruniai sumber daya kelautan yang besar. Laut menyimpan kekayaan energi yang besar yang belum teroptimalkan potensinya. kekayaan energi laut Indonesia dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sumber daya terbarukan (renewable resources) dan sumber daya tidak terbarukan (non-renewable resources). Sumber daya terbarukan antara lain gelombang, pasang surut, arus laut, angin, OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), dan sumber daya tidak terbarukan seperti sumber daya minyak dan gas bumi dan berbagai jenis mineral. Proyeksi Pertumbuhan konsumsi energi listrik periode akan terus meningkat di 54 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

2 seluruh wilayah Indonesia, diantaranya : untuk Jawa Bali sebesar 7,6% per tahun, Indonesia Timur sebesar 11,2% per tahun, wilayah Sumatera akan meningkat rata-rata 10,6% per tahun. Tingginya pertumbuhan konsumsi energi perlu diimbangi dengan upaya diversifikasi, mengingat sumber energi utama saat ini yang berasal dari fosil terus berkurang dan tidak diimbangi dengan percepatan penemuan cadangan baru. 2. POTENSI ENERGI Energi terbarukan yang berasal dari laut yang antara lain adalah energi arus laut, energi yang timbul akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut (ocean thermal energy conversion/otec), energi gelombang, energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi permukaan air akibat pasang surut dan mikroalga sebagai salah satu biodiesel Energi Arus Pasut Arus laut merupakan gerakan masa air laut secara horizontal dan vertikal yang ditimbulkan oleh suatu gaya pembangkit tertentu. Arus laut dikategorikan menjadi 2 berdasarkan periodenya, yaitu arus pasang surut dan arus non pasang surut (Gambar 1). Arus pasang surut merupakan arus yang memiliki periode yang teratur karena bergantung pada fenomena pasang surut yang terjadi pada suatu perairan. Sedangkan arus non pasang surut, merupakan arus laut yang kejadiannya tidak periodik. Contoh dari arus non pasang surut antara lain arus densitas, arus geostropik, arus Ekman dan arus sejajar pantai. Berdasarkan informasi tersebut di atas arus laut merupakan gerakan dari masa air baik itu gerakan secara vertikal maupun horizontal. Sedangkan arus pasang surut merupakan pergerakan masa air secara horizontal yang ditimbulkan oleh perbedaan tinggi muka air akibat fenomena pasang surut yang terjadi di laut. Pasang surut air laut terjadi akibat gaya tarik gravitasi benda-benda langit yang beredar mengitari bumi. Energi kinetik yang dihasilkan arus yang dapat menjadi penggerak mula bagi rotor pembangkit listrik. Secara umum, energi yang dapat ditangkap oleh suatu alat bergantung pada ukuran atau diameter rotor dari turbin arus tersebut. Gambar 1. Skema arus laut Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 55

3 Badan Litbang ESDM melalui Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan sejak tahun 2006 telah melaksanakan pemetaan energi laut nasional, khususnya arus laut di berbagai selat, diantaranya: Selat Riau, Selat Sunda, Selat Toyapakeh, Selat Lombok, Selat Alas, Selat Molo, Selat Larantuka, Selat Pantar, Selat Boleng, dan Selat Mansuar Raja Ampat (Gambar 2). Di samping melakukan pengukuran arus, dilakukan juga pengambilan data kedalaman dasar laut, pengamatan pasang surut, pengambilan contoh sedimen pemukaan dasar laut, pengukuran sifat fisis air laut, pengambilan contoh air laut, pengamatan kondisi geologi berupa pemetaan karakteristik pantai, pengukuran parameter klimatologi (Gambar 3). Daya yang dapat dihasilkan dari suatu aliran air yang mangalir melewati suatu penampang A dalam arah yang tegak lurus permukaan penampang dapat dibuat persamaan, sebagai berikut (Fraenkel, 2002) : P = Daya (Watt) = Masa jenis ( kg/m 3 ) A = Total luas permukaan efektif turbin (m 2 ), yaitu bagian dimana terjadi perpotongan aliran di daerah instalasi turbin V = Kecepatan arus ( m/detik ) Η = Efisiensi turbin ( η = 0,25 melalui percobaan) energi laut dibagi ke dalam beberapa kategori dengan mengadopsi kategori yang telah digunakan di Irlandia (Marine Institute and Sustainable Energy Ireland, 2005) yaitu: 1) Sumber daya teoritis (Theoretical Resources) 2) Sumber daya Teknis (Technical Resources) 3) Sumber daya Praktis (Practical Resources) 4) Sumber daya yang dapat diakses (Accessible Resources) 5) Sumber daya yang layak diakses (Viable Accessible Resources) Gambar 2. Lokasi-lokasi pemetaan dan pemodelan energi arus laut di selat-selat berpotensi Indonesia (P3GL, 2014) 56 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

4 Gambar 3. Pengukuran data di lapangan Perhitungan potensi sumber daya arus pasut hanya dilakukan sampai tiga tahap, yaitu sumber daya teoritis, sumber daya teknis dan sumber daya praktis. Sumber daya teoritis adalah energi yang terkandung pada lokasi penelitian. Sumber daya teknis merupakan sumber daya teoritis yang dapat dimanfaatkan dengan menggunakan teknologi yang sudah berkembang saat ini. Sedangkan untuk sumber daya praktis adalah sumber daya teknis yang sudah dapat dimanfaatkan setelah mempertimbangkan kendala eksternal, seperti: jalur pelayaran, faktor lingkungan, aksesibilitas, dan lain-lain. Tabel 1 dan Gambar 4 dibawah berikut memperlihatkan hasil perhitungan potensi sumber daya teoritis, teknis, dan praktis untuk 10 lokasi selat. Dari hasil pengukuran arus laut, Selat Larantuka dan Toyopakeh memiliki kecepatan arus yang relatif lebih besar dibandingkan selat lainnya, yaitu.maksimum mencapai 3 m/s, kecepatan ini dapat menghasilkan rapat daya kw/m 2 yang juga relatif lebih besar. Total dari 10 selat tersebut diperoleh besarnya potensi praktis energi arus laut sebesar MW Energi Gelombang Energi gelombang adalah energi kinetik yang memanfaatkan beda tinggi gelombang laut, dan salah satu bentuk energi yang dapat dikonversikan menjadi energi listrik melalui parameter gelombangnya, yaitu tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya (Gambar 6). Energi gelombang laut di Indonesia sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai energi baru dan terbarukan untuk membangkitkan tenaga listrik. Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 57

5 No. Tabel 1. Hasil perhitungan potensi arus pasang surut di 10 selat Selat Kec. arus maks. (m/s) Rapat Daya (kw/m 2 ) Luas Daerah (m 2 ) Teoritis (kw) Teknis (kw) Praktis (kw) 1 Riau 1,39 1, Sunda 2,63 9, Toyopakeh 3,00 13, Lombok 2,44 7, Alas 2,90 12, Molo 1,85 3, Larantuka 3,00 13, Boleng 1,50 1, Pantar 2,91 12, Mansuar 1,79 2, Total Pada dasarnya prinsip kerja teknologi konversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Ada 3 tiga metode yang dapat dilakukan pada sistem onshore, yaitu: a. Pelampung (float system): listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung b. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin. c. Wave Surge (channel system). Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower. Sistem Off-Shore dirancang pada kedalaman 40 meter dengan mekanisme kumparan yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Energi Listrik dihasilkan dari gerakan relatif antara pembungkus luar (external hull) dan bandul dalam (internal pendulum). Naik turunnya pipa pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang berpengaruh pada pipa penghubung yang selanjutnya menggerakkan rotasi turbin bawah laut. Daya yang dapat dibangkitkan dari energi gelombang dihitung dengan menggunakan persamaan daya gelombang, yaitu: P = 0.55 H 2 S Tz kw/m (Sumber: Indian Wave Energy, n.d) di mana P adalah daya (kw/m panjang gelombang), H adalah tinggi gelombang (m), S adalah perioda (detik), dan Tz adalah zero crossing period. 58 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

6 Gambar 4. Peta potensi energi arus laut Indonesia (P3GL, 2014) Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 59

7 Gambar 5. Alat pengukur gelombang Berdasarkan persamaan tersebut di atas dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai tempat di Indonesia. Dari data tersebut, pantai barat Pulau Sumatera (Aceh sampai dengan Sumatera Barat) berpotensi memiliki energi gelombang laut praktis sebesar 477 MW sedangkan pantai selatan Pulau Jawa, yaitu di Sukabumi memiliki potensi praktis sebesar MW. praktis energi gelombang untuk daerah Kupang Selatan dan Halmahera masing-masing lebih dari 100 MW (Gambar 7 dan Tabel 2). Berdasarkan hasil perhitungan potensi yang ditampilkan dalam Tabel 2 diperoleh besar potensi energi gelombang dari 23 lokasi untuk potensi praktis sebesar 1.995,2 MW. Gambar 6. Hasil pengukuran gelombang selama 1 bulan (Pelabuhan Ratu, Pebruari 2008) 60 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

8 Gambar 7. Peta potensi energi gelombang laut Indonesia (P3GL, 2014) Topik Utama Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 61

9 2.3. Energi Panas Laut Konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion) atau yang lebih dikenal dengan OTEC adalah metode untuk menghasilkan energi listrik menggunakan perbedaan temperatur antara permukaan dan dasar laut. Lautan yang meliputi dua per tiga permukaan bumi, menerima energi panas yang berasal dari penyinaran matahari secara terus menerus. Lautan berfungsi sebagai suatu penampungan yang cukup besar dari energi surya yang mencapai bumi. Pemanasan dari permukaan air di daerah tropis mengakibatkan permukaaan air laut memiliki suhu kira-kira o C. Air permukaan yang hangat ini dipakai dalam kombinasi dengan air yang lebih dingin (5-7 0 C) pada kedalaman meter. Tabel 3 di bawah berikut memberikan hasil perhitungan potensi teoritis, potensi teknis dan potensi praktis untuk 17 lokasi potensial yang telah diukur oleh BPPT. Pengambilan data panas laut adalah dengan menggunakan CTD (Conductivity Temperature Depth), yaitu suatu instrumen yang digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas (Gambar 8). Tabel 2. Total hasil perhitungan potensi teoritis, potensi teknis, dan potensi praktis energi gelombang No. Lokasi Teoritis (MW) Teknis (MW) Praktis (MW) 1 Aceh Nias Mentawai Pariaman Painan Kepri Sukabumi Banyuwangi Tanjung Bumi ,5 10 Nusa Penida ,7 11 Gili Trawangan Labuhan Bajo Pontianak Kupang Selatan Makasar P.Lembeh Bitung Ambon Halmahera Sorong Raja Ampat Kendari Biak Timika TOTAL ,2 62 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

10 Tabel 3. Perhitungan potensi teoritis, potensi teknis, dan potensi praktis panas laut No. Area Panjang Pantai (km) nominal (kw) Teoritis (MW) Teknis (MW) Praktis (MW) 1 Barat P. Enggano L. Mentawai, timur P.Siberut Samudra Hindia, selatan Panaitan 188, Flores Sea, utara Bali hingga utara Bima 950, Laut Banda 600, Laut Banda, selatan P. Banda Naira Laut Maluku, barat Kep. Banggai 186, Laut Maluku, selatan Halmahera 517, Selat Makassar, pantai barat Majene pantai 644, barat Palu 10 Sulawesi Sea, Barat P. Siau, Sangir 175, Timur laut Kep. Bunaken 291, Utara P. Talaud 489, L. Halmahera 417, Samudra Hindia, selatan Sumbawa 169, hingga selatan Timor 15 Selat Alor dan Selat Ombai Laut Seram, utara P. Seram Samudra Pasifik, utara Irian TOTAL Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 63

11 UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua anggota Tim Penyusunan Peta Energi Laut Indonesia yang terdiri dari Puslitbang Geologi Kelautan (PPPGL), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Institut Teknologi Bandung (ITB), Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), dan Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI). DAFTAR PUSTAKA Gambar 8. Pengambilan data karakteristik air menggunakan CTD Berdasarkan Tabel 3 diketahui bahwa perhitungan untuk 17 area lokasi telah mendapatkan potensi praktis OTEC sebesar MW. Ini belum termasuk titik-titik lain yang belum dilakukan pengukuran, diperkirakan jumlah total potensi panas laut di perairan Indonesia bisa jauh lebih besar dari MW. Gambar 9 berikut adalah Peta Energi Panas Laut dari 17 lokasi di wilayah Indonesia. 3. KESIMPULAN DAN SARAN Besarnya energi yang tersimpan dalam laut Indonesia yang meliputi panas laut, gelombang laut hingga arus laut total mencapai MW (potensi praktis). Berlimpahnya potensi energi laut yang berasal dari arus, pasang surut, gelombang, maupun panas laut, diharapkan energi laut ke depan memiliki manfaat yang besar dan penting dalam menyokong kebutuhan energi listrik nasional. Oleh karena itu, pengembangan Pembangkit Listrik berbasis energi laut dapat menjadi salah satu solusi bagi permasalahan ketahanan energi nasional. Farhudin., 1999, Analisis Arus Laut Perairan Teluk Jakarta, Tugas Akhir, Program Studi Oseanografi. Departemen Geofisika dan Meteorologi-ITB, Bandung. Fraenkel, P., 2002, Power From Marine Currents, Proceeding of Institution of Mechanical Engineers, 216:1-14, London. Fraenkel, P., 2004, Marine Current Turbines: Feedback on Experience so Far, Bahan Presentasi, Dipresentasikan pada Energies Renouvables en Mer, Brest, France, Oktober, Fraenkel, P., 2006, Tidal Current Energy Technologies, Marine Current Turbines Ltd, 148: , Bristol, United Kingdom. Marine Institute and Sustainable Energy Ireland, 2005, Ocean Energy in Ireland, an Ocean Strategy for Ireland. Report to Department of Communications, Marine and Natural Resources, October PT. Soilens, 2008, Hydro - Oceanographic And Bathymetric Survey, and Analysis for 3 X 350 MW PLTU Batubara Palabuhan Ratu Power Plant Project at Palabuhan Ratu, Sukabumi, West Java, Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, 2014, Peta Energi Arus Laut Indonesia. 64 M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014

12 Gambar 9. Peta potensi energi panas laut Indonesia (P3GL,2014) Energi Laut Indonesia ; Mira Yosi 65

13 Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, 2014, Peta Energi Gelombang Laut Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, 2014, Peta Energi Panas Laut Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, 2014, Energi laut Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (2014). Ringkasan pemetaan dan Pemodelan Energi Arus Laut di selat-selat berpotensi Indonesia M&E, Vol. 12, No. 1, Maret 2014