ANALISIS POTENSI ENERGI MATAHARI DI KALIMANTAN BARAT

Transkripsi

1 ANALISIS POTENSI ENERGI MATAHARI DI KALIMANTAN BARAT Ida sartika Nuraini 1), Nurdeka Hidayanto 2), Wandayantolis 3) Stasiun Klimatologi Kelas II Mempawah Kalimantan Barat Abstrak Pemanfaatan potensi energi alternatif selain energi fosil yang ada di Provinsi Kalimantan Barat sangat perlu untuk dikembangkan. Energi Surya merupakan salah satu energi alternatif yang ramah lingkungan dan lebih hemat. Untuk mengetahui besarnya potensi energi surya diperlukan alat pengukur radiasi matahari. Masih terbatasnya alat pengukur Intensitas Radiasi Matahari yang dimiliki oleh BMKG, sehingga diperlukan metode perhitungan lain untuk memperoleh nilai radiasi matahari. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode yang dikembangkan oleh FAO dengan menggunakan data Lama Penyinaran Matahari (LPM). Berdasarkan perhitungan dari 7 stasiun BMKG di Kalmantan Barat diperoleh bahwa nilai radiasi matahari berkisar antara Watt/m 2 atau kwh/m 2 day. Kata Kunci: Energi Surya, LPM, Radiasi Matahari 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Banyak pelaku industri maupun rumah tangga sangat bergantung dengan energi listrik. Namun, semakin tingginya penggunaan listrik belum sebanding dengan ketersediaan energi listrik yang ada. Hal ini mengakibatkan sering adanya pemadaman listrik, padahal masih ada beberapa wilayah di Kalimantan Barat yang belum terjangkau oleh adanya listrik. Pemanfaatan energi fosil selama ini menimbulkan dampak negatif terutama meningkatnya kadar gas rumah kaca di atmosfer sehingga memicu terjadinya pemanasan secara global dan perubahan iklim (Septiadi, 2009). Oleh sebab itu, perlu adanya evaluasi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga dissel diganti dengan pembangkit-pembangkit yang menggunakan energi terbarukan dengan memanfaatkan potensi energi alternatif yang ada di Provinsi Kalimantan Barat. Salah satu energi alternatif yang mempunyai peluang untuk dikembangkan adalah energi surya. Matahari merupakan sumber kehidupan di bumi ini, matahari memancarkan energinya dalam bentuk radiasi yang memiliki rentang panjang gelombang yang sangat lebar. Radiasi matahari yang sampai permukaan bumi ada yang diserap dan ada yang dipantulkan, sedangkan Lama penyinaran matahari berpengaruh terhadap aktivitas makhluk hidup misalnya pada metabolisme yang berlangsung pada tumbuhan. Perubahan posisi bumi terhadap matahari menyebabkan perbedaan intensitas radiasi surya dan lama penyinaran matahari yang diterima permukaan bumi. Namun perubahan tersebut tidak terlalu signifikan untuk daerah tropis yang dekat dengan garis ekuator. Semakin jauh letak tempat dari garis ekuator maka fluktuasi lama penyinaran akan semakin besar (Lakitan, 1994). Nilai intensitas radiasi matahari dapat diperoleh dari alat yang disebut actinograph maupun dari sensor radiasi matahari (pyranometer) yang terintegrasi dalam AWS (Automatic Weather Station). Permasalahannya adalah bahwa tidak semua stasiun BMKG mempunyai actinograph, sedangkan data yang diperoleh dari AWS tidak dapat langsung digunakan karena masih perlu dilakukan uji validitasnya. Terdapat beberapa metode untuk lama penyinaran matahari dengan menggunakan data intensitas radiasi matahari, salah satunya adalah metode yang dikembangkan oleh Food

2 and Agricultural Organization (FAO) yaitu dihitung dari nilai irradiasi global, irradiasi ekstraterestial, serta letak astronomis wilayah kajian (Donreboos and Pruitt, 1992). Dalam Nurliyanti (2012), besarnya intensitas radiasi surya yang diterima suatu wilayah/area di permukaan bumi berbeda-beda secara ruang dan waktu. Hal ini sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti: Letak astronomis (posisi garis lintang / bujur); Kondisi geografis (kemiringan, topografi); Siklus perputaran bumi (pagi/siang/sore/malam); Kondisi atmosfer seperti kualitas dan kuantitas awan (cerah/ mendung/berawan), kandungan aerosol, uap air, ozon,dan sebagainya. 2. METODE PENELITIAN 2.1 Data Data yang digunakan adalah data lama penyinaran matahari (LPM) di 7 stasiun BMKG di Provinsi Kalimantan Barat yaitu: - Stasiun Meteorologi Supadio Pontianak ( LU BT), - Stasiun Klimatologi Mempawah ( LU BT), - Stasiun Meteorologi Rahadi Oesman Ketapang ( LU BT), - Stasiun Meteorologi Susilo Sintang ( LU BT), - Stasiun Meteorologi Nanga Pinoh Melawi ( LU BT), - Stasiun Meteorologi Pangsuma Kapuas Hulu ( LU BT), dan - Stasiun Meteorologi Paloh Sambas ( LU BT). 2.2 Metodologi Perhitungan potensi energi surya diperoleh dari konversi nilai lama penyinaran matahari menjadi intensitas radiasi matahari. Dalam metode FAO Lama Penyinaran Matahari diperoleh dari persamaan: n = Rs Ra xn. (1) dimana: Rs :irradiasi matahari dalam sehari (MJ/m 2 /hari); n :lama penyinaran (Jam/hari); N : lama penyinaran maksimum (Jam/hari); Ra :irradiasi ekstraterestrial (MJ/m 2 /hari). Sehingga dapat diperoleh nilai radiasi matahari sebagai berikut: Rs = ( n ) xra.. (2) 2N Lokasi tujuh stasiun BMKG Provinsi Kalimantan Barat berada di antara lintang 2 0 LS sampai 2 0 LU, sehingga nilai irradiasi ekstraterestrial (Ra) dan Lama Penyinaran Matahari Maksimum (N) setiap stasiun adalah sama. Tabel 1. Nilai N dan Ra di lintang 2 0 LS sampai 2 0 LU Bulan N Ra Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

3 Satuan intensitas radiasi matahari dari hasil perhitungan adalah MJ/m 2 /hari, sedangkan dalam klimatologi biasanya menggunakan Watt/m 2, sehingga nilai Rs harus dikonversi terlebih dahulu seperti berikut: 1 Watt/m 2 = MJ/m 2 /hari... (3) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 HASIL Gambar 1. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Januari Berdasarkan Gambar 1 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Januari berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Ketapang dan terendah di Stasiun Meteorologi Sintang. Gambar 2. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Februari Berdasarkan Gambar 2 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Februari berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Gambar 3. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Maret

4 Berdasarkan Gambar 3 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Maret berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Gambar 4. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan April Berdasarkan Gambar 4 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan April berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Gambar 5. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Mei Berdasarkan Gambar 5 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Mei berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Paloh Sambas dan terendah di Stasiun Meteorologi Nanga Pinoh. Gambar 6. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Juni Berdasarkan Gambar 6 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Juni berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di

5 Gambar 7. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Juli Berdasarkan Gambar 7 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Juli berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Paloh Sambas dan terendah di Stasiun Meteorologi Putussibau. Gambar 8. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Agustus Berdasarkan Gambar 8 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Agustus berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Paloh Sambas dan terendah di Stasiun Meteorologi Putussibau. Gambar 9. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan September Berdasarkan Gambar 9 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan September berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Klimatologi Mempawah dan terendah di Stasiun Meteorologi Ketapang.

6 Gambar 10. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Oktober Berdasarkan Gambar 10 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Oktober berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Paloh Sambas dan terendah di Stasiun Meteorologi Putussibau. Gambar 11. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan November Berdasarkan Gambar 11 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan November berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Meteorologi Paloh Sambas dan terendah di Stasiun Meteorologi Supadio Pontianak. Gambar 12. Grafik Intensitas Radiasi dan Lama Penyinaran Matahari rata-rata di Kalimantan Barat bulan Desember Berdasarkan Gambar 12 diatas, intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat pada bulan Desember berkisar antara Watt/m 2. Intensitas radiasi tertinggi berada di Stasiun Klimatologi Mempawah dan terendah di Stasiun Meteorologi Sintang. 3.2 PEMBAHASAN Secara umum nilai intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat berkisar antara Watt/m 2. Perbedaan nilai radiasi matahari di 7 (tujuh) stasiun BMKG Kalimantan Barat tidak terlalu signifikan karena posisi stasiun yang terletak di antara 2 0 LS sampai 2 0 LU dan elevasi stasiun yang hampir sama.

7 Intensitas radiasi matahari maksimum tejadi di bulan Juli dan Agustus, hal ini disebabkan karena pada bulan Juli dan Agustus merupakan periode puncak musim kemarau sehingga pemanasan matahari ke permukaan bumi paling optimal. Intensitas radiasi matahari minimum terjadi di bulan Desember dan Januari karena bulan ini merupakan puncak musim hujan dimana pertumbuhan awan-awan konvektif sangat banyak sehingga menghalangi radiasi matahari ke permukaan bumi. Dalam pemanfaatan potensi energi matahari untuk pembangkit listrik biasanya menggunakan satuan kwh/m 2 day, sehingga diperoleh nilai radiasi matahari di Kalimantan Barat antara kwh/m 2 day. Nilai tersebut cukup tinggi terutama di Mempawah dan Ketapang mengingat rata-rata radiasi matahari di Indonesia adalah 4.8 kwh/m 2 day. Energi tersebut apabila digunakan untuk menyalakan lampu 20 watt mampu menghidupkan antara buah lampu dengan asumsi pemakaian 10 jam/hari dan menggunakan solar panel seluas 1 m KESIMPULAN Intensitas radiasi matahari di Kalimantan Barat paling tinggi terdapat di Sambas dan Ketapang, sedangkan paling rendah berada di Melawi. Intensitas radiasi yang cukup tinggi di wilayah Kalimantan Barat sangat baik untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif baru untuk menghasilkan energi listrik. DAFTAR PUSTAKA - Allen, R G., Pereira L S., Raes, D., and Smith, M Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements - FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO Rome - Doorenbos J. and Pruitt W. O Guidelines for Predicting Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper. 144p. - Lakitan, B Dasar Klimatologi. PT. Ragagrafindo Persada. Jakarta - Nurliyanti, V., Pandin M., dan Pranoto, B Pembuatan Peta Potensi Energi Surya. M&E, Vol. 10, No. 4, Desember Jakarta - Septiadi, D., Nanlohy, P., Souissa, M., dan Rumlawang, F. Y Proyeksi Potensi Energi Surya sebagai Energi Terbarukan (Studi Wilayah Ambon dan Sekitarnya). Jurnal BMKG Vol.10 Nomor 1 Juli Jakarta