BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Merupakan suatu kenyataan bahwa kebutuhan akan energi, khususnya energi listrik di Indonesia semakin meningkat dari waktu ke waktu. Energi listrik sudah menjadi bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat seharihari seiring dengan pertumbuhan penduduk serta perkembangan pembangunan di bidang teknologi, industri, dan informasi. Penggunaannya meningkat sebesar 6,6% per tahun hingga di tahun 2050 dan pemakaiannya menjadi lebih dari 10 kali lipat dibandingkan dengan pemakaian di tahun 2013 [1]. Indonesia yang notabene merupakan negara berkembang perlu menambah sumber energi listrik untuk memenuhi kebutuhan energinya. Hingga saat ini pembangkit listrik yang paling banyak digunakan masih bergantung pada sumber energi fosil seperti batubara, minyak dan gas. Dan batubara termasuk dalam penyokong listrik terbesar di Indonesia. Tercatat pada tahun 2013, pembangkitan dengan bahan bakar batubara mempunyai pangsa yang paling tinggi yakni 44% (20 GW) dari kapasitas total pembangkit nasional sebesar 45,3 GW [1]. Eksplorasi besar-besaran terhadap batubara menyebabkan dampak lingkungan yang cukup besar terkait penebangan pohon yang dilakukan serta terus bertambahnya lahan bekas tambang. Hasil dari eksplorasi batubara yang belum dilakukan reklamasi serta vegetasi ulang meninggalkan lubang-lubang yang menyerupai danau dengan kedalaman hingga ratusan meter (lihat Gambar 1.1) [2]. Maka dari itu dibutuhkan cara yang tepat dalam pengelolaan lahan bekas tambang batubara agar lahan tersebut dapat memberikan dampak yang positif serta memberikan manfaat bagi pemerintah dan juga masyarakat di sekitarnya. Selain itu, kesadaran akan pentingnya kelestarian lingkungan serta isu global semakin berkurangnya cadangan energi fosil, menyebabkan kebutuhan sumber energi alternatif sebagai pengganti energi fosil juga turut meningkat. 1

2 2 Gambar 1.1. Salah satu lubang bekas tambang batubara di Kalimantan Timur [2] Salah satu cara pemanfaatan lahan bekas tambang batubara ialah dengan memanfaatkannya sebagai penyimpan energi listrik dengan jenis pumped hydro storage atau biasa disebut dengan Pumped Storage Hydroelectricity. Pumped Storage Hydroelectricity berfungsi untuk menghasilkan listrik ketika beban listrik memuncak serta berguna sebagai penyimpan energi pada sistem pembangkit listrik. Sistem ini terpasang secara on-grid dan bekerja dengan cara memanfaatkan beda ketinggian antara dua reservoir bekas tambang. Cara kerjanya ialah ketika beban listrik berada pada beban dasar (low electricity demand), maka tenaga listrik digunakan untuk memompa air dari reservoir bawah ke reservoir atas. Kemudian ketika beban listrik sedang memuncak (peak load), air dari atas dilimpaskan ke bawah untuk menimbulkan energi mekanik yang selanjutnya digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan arus listrik.

3 3 Salah satu lahan bekas tambang yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage terletak di wilayah Paser, Kalimantan Timur. Kalimantan Timur merupakan daerah dengan cadangan batubara terbesar yakni sekitar 30,6 % dari total keseluruhan cadangan energi batubara yang tersebar di 19 provinsi di Indonesia [3]. Berdasarkan data dari Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Kalimantan Timur tahun 2010, terdapat sekurang-kurangnya jumlah perizinan aktif areal pertambangan dengan luas mencapai Ha. Dan untuk wilayah Kabupaten/Kota Paser sendiri terdapat setidaknya 53 perizinan aktif areal pertambangan [4]. Alasan dipilihnya lahan bekas tambang batubara di wilayah Paser, dikarenakan terdapat dua buah lubang bekas tambang batubara yang saling berdekatan dan memiliki perbedaan elevasi yang cukup besar sehingga berpotensi untuk dijadikan sebagai reservoir atas (penampung air) dan reservoir bawah (penampung limpasan air). Hal ini didukung dengan keadaan wilayah Paser yang resio elektrifikasinya belum mencapai 100% [5]. Penelitian ini akan mencakup perhitungan kapasitas air pada kedua reservoir, panjang jalur perpipaan, daya yang dihasilkan oleh turbin dan daya yang digunakan pompa untuk mengangkat air ketika beban dasar. I.2 Perumusan Masalah Semakin bertambahnya lahan bekas tambang batubara dari waktu ke waktu dapat menimbulkan masalah tersendiri terkait dampak lingkungan yang dihasilkan. Pemanfaatan lahan bekas tambang batubara yang belum marak dilakukan di Indonesia menjadikan penelitian pada bidang ini dirasa penting untuk dikaji secara berkelanjutan. Kondisi topografi dari lahan bekas tambang batubara, khusunya di wilayah Paser, Kalimantan Timur dengan kedalaman yang mencapai ratusan meter sangat memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. Hal ini juga dapat memberikan keuntungan dengan penambahan energi listrik pada saat beban puncak yang terus bertambah seiring dengan perkembangan pembangunan di bidang teknologi, industri, dan informasi.

4 4 Selain itu, secara ekonomi pembangunan penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage juga sangat menguntungkan dimana pembangkitan listrik pada saat peak demand memiliki harga jual yang lebih tinggi dibandingkan dengan pembangkitan listrrik pada saat low demand. Adapun rumusan masalah pada penelitan ini antara lain: 1. Bagaimana potensi lahan bekas tambang batubara di wilyah Paser, Kalimantan Timur dalam pemanfaatannya sebagai penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage? 2. Berapa kapasitas air yang dapat ditampung oleh kedua reservoir yang digunakan pada penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage tersebut? 3. Bagaimana jalur perpipaan yang sesuai untuk penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage pada lahan bekas tambang batubara? 4. Berapa daya yang dapat dibangkitkan oleh penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage? 5. Berapa daya yang dibutuhkan pompa untuk mengangkat air dari reservoir bawah ke reservoir atas? Batasan masalah yang melingkupi pelitian ini ntara lain: 1. Studi ini hanya mencakup analisis pemanfaatan lahan bekas tambang batubara di wilayah Paser, Kalimantan Timur sebagai penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. 2. Peneliti tidak melakukan pengambilan data secara langsung di lapangan. Data yang digunakan berupa data spasial berbentuk Digital Elevation Model (DEM) yang diperoleh dari pengindraan jarak jauh berbasis LiDAR oleh PT ASI Pudjiastuti Geosurvey. 3. Untuk menghitung luas dan volume lubang bekas tambang batubara menggunakan perangkat lunak Global Mapper 11 dan ArcGIS Diasumsikan mula-mula reservoir tidak berisi air (kosong). 5. Perhitungan waktu kesiapan pengoperasian penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage dari segi ketersediaan air diasumsikan dimulai pada tahun 2013 hingga kenaikan air pada reservoir atas mencapai

5 5 kedalaman ±0 meter dari permukaan laut. Pada perhitungannya menggunkan 3 aspek dalam siklus hidrologi yakni presipitasi, evapotranspirasi dan perkolasi. 6. Jenis tanah pada lahan bekas tambang batubara diasumsikan sebagai tanah lempung yang cenderung kedap air, sehingga laju perkolasi yang digunakan ialah laju perkolasi pada tanah lempung. 7. Daya pompa yang digunakan untuk mengangkat air dari reservoir bawah ke reservoir atas sama dengan daya maksimal yang dihasilkan turbin. 8. Titik acuan yang digunakan pada penelitian ini berada pada kedalaman ±0 meter dari permukaan laut. I.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Menganalisa potensi pemanfaatan lahan bekas tambang batubara di wilayah Paser, Kalimantan Timur yang digunakan sebagai lahan penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. 2. Menghitung kapasitas reservoir untuk penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. 3. Menghitung dan mendesain panjang jalur perpipaan pada penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. 4. Menghitung daya yang dihasilkan penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage. 5. Menghitung daya yang dibutuhkan pompa untuk mengangkat air ketika beban dasar. I.4 Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat untuk: 1. Mengetahui seberapa besar kapasitas pembangkit yang dapat dihasilkan dari reservoir bekas tambang batubara di wilayah Paser, Kalimantan Timur. 2. Memungkinkan pemanfaatan lahan bekas tambang batubara yang selama ini tidak digunakan.

6 6 3. Dapat menjadi referensi pada penelitian selanjutnya terkait penyimpan energi listrik jenis pumped hydro storage pada lahan bekas tambang batubara.