studi potensi energi listrik

5/24/2018 Studi Potensi Energi Listrik

1/307


2/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Laporan Akhir ini disusun oleh PT. CIPTA MULTI KREASI, konsultan yang bergerak di bidang

Konsultasi Teknik yang bertindak sebagai penyedia jasa untuk Satker BRR Pembinaan Keuangan dan

Perencanaan, yang melaksanakan pengadaan Jasa Konsultan Pekerjaan Studi Potensi Energi

Listrik Alternatif di Pedesaan sebagai Upaya dalam Mendukung Percepatan Diversifikasi Energi

di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam.

Acuan yang digunakan dalam penyusunan Laporan Akhir ini bertitik tolak dari pengertian dan

penguasaan konsultan terhadap Kerangka Kerja (KAK), Penjelasan Pekerjaan (Aanwijzing), dan

Proposal Teknis.

Laporan Akhir ini mencakup:

a. Konteks permasalahan energi listrik,b. Muatan peraturan dan perundangan,c. Review energi terbarukan dan metodologi,d. Hasil identifikasi desa-desa yang belum terlistriki,e. Identifikasi potensi dan lokasi sumber energi terbarukan,f. Hasil analisis kelayakan pengembangan potensi energi, dang. Hasil analisis kelayakan ekonomi, road map, dan rencana aksi.

KATA PENGANTAR


3/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

KATA PENGANTAR..................................................................................................................... i

DAFTAR ISI................................................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL........................................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR....................................................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................................... x

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................................... xi

BAB 1 PENDAHULUAN.......................................................................................................... I-1

1.1.Latar Belakang ...................................................................................................... I-11.2.Maksud dan Tujuan .............................................................................................. I-2

1.2.1 Maksud ....................................................................................................... I-2

1.2.2 Tujuan ......................................................................................................... I-2

1.3.Konsteks Permasalahan ....................................................................................... I-31.4.Ruang Lingkup Pekerjaan ..................................................................................... I-41.5.Peraturan dan Perundang-Undangan ................................................................... I-5

1.5.1 Undang-Undang No. 30 Tahun 2007 Tentang Energi................................. I-5

1.5.2 Peraturan Pemerintah No. 26 Tahun 2006 Tentang Perubahan Kedua Atas

PP No. 10 Tahun 1989 Tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga

Listrik .......................................................................................................... I-8

153 KepmenESDMNo 002 Tahun2004TentangKebijakanEnergi Hijau I-8

DAFTAR ISI


4/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

1.7.Sistematika Penyusunan Laporan Akhir ............................................................... I-13BAB 2 REVIEW ENERGI TERBARUKAN............................................................................... II-1

2.1 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ................................................. II-22.2 Teknologi Bahan Bakar Nabati ............................................................................. II-72.3 Teknologi Pembangkit Biomassa .......................................................................... II-112.4 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Angin ......................................................... II-162.5 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya ......................................................... II-192.6 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut ............................................ II-242.7 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Ombak ....................................................... II-282.8 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi ............................................... II-312.9 Perbandingan Kelayakan Pemanfaatan Energi Terbarukan ................................ II-34

BAB 3 METODOLOGI............................................................................................................. III-1

3.1 Umum ................................................................................................................... III-13.2 Prinsip-Prinsip Pendekatan ................................................................................... III-2

3.2.1 Pendekatan Perencanaan Berbasis Masyarakat ........................................ III-2

3.2.2 Pendekatan Berorientasi Kepada Kesejahteraan Masyarakat .................... III-3

3.2.3 Pendekatan Berorientasi Kepada Pertumbuhan Ekonomi .......................... III-4

3.2.4 Pendekatan Berorientasi Kepada Pelestarian Lingkungan ......................... III-4

3.3 Survei Potensi ....................................................................................................... III-63.3.1 Survei Non-Teknis ...................................................................................... III-7

3.3.2 Survei Teknis Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) .................. III-8

3.3.3 Survei Teknis Potensi Biomassa ................................................................ III-10

3.3.4 Survei Teknis Potensi Energi Nabati .......................................................... III-11

3.4 Pemetaan Potensi Energi Terbarukan .................................................................. III-113.5Analisis Energi Listrik Alternatif Untuk Listrik Pedesaan ....................................... III-14


5/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

3.7.3 Aspek Kelembagaan ................................................................................... III-23

3.7.4 Skema Pembiayaan dan Tarif ..................................................................... III-25

BAB 4 PEMBAHASAN .......................................................................................................... IV-1

4.1 Identifikasi Energi Listrik Alternatif di Provinsi NAD ............................................. IV-14.1.1 Kriteria Desa Belum Berlistrik .................................................................... IV-1

4.1.2 Desa Belum Berlistrik ................................................................................ IV-1

4.2 Gambaran Umum Wilayah .................................................................................. IV-24.2.1 Pendapatan Domestik Regional Bruto (PDRB) ........................................ IV-2

4.2.2 Kelistrikan ................................................................................................ IV-4

4.3 Gambaran Karakteristik Wilayah .......................................................................... IV-64.3.1 Kabupaten Aceh Besar ............................................................................. IV-7

4.3.2 Kabupaten Bireuen ................................................................................... IV-84.3.3 Kabupaten Bener Meriah .......................................................................... IV-9

4.3.4 Kabupaten Aceh Tengah .......................................................................... IV-10

4.3.5 Kabupaten Gayo Lues .............................................................................. IV-11

4.3.6 Kabupaten Aceh Tenggara ....................................................................... IV-13

4.3.7 Kabupaten Aceh Jaya ............................................................................... IV-144.3.8 Kabupaten Aceh Barat .............................................................................. IV-16

4.3.9 Kabupaten Nagan Raya ............................................................................ IV-17

4.3.10 Kabupaten Aceh Selatan .......................................................................... IV-19

4.3.11Kota Subulussalam ................................................................................... IV-21

4.3.12 Kabupaten Aceh Singkil ............................................................................ IV-224.3.13 Kabupaten Aceh Utara ............................................................................. IV-24

4.3.14 Kabupaten Aceh Timur ............................................................................. IV-25

4.3.15 Kabupaten Simeulue ................................................................................ IV-27


6/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

5.1.4 Studi Pengembangan PLT Biodiesel ........................................................ V-18

5.1.5 Studi Pengembangan PLT Bayu ................................................................ V-295.2 Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi ........................................................................ V-325.3 Road Mapdan Rencana Aksi ............................................................................. V-34

5.3.1 Road MapPembangunan PLTMH ............................................................ V-34

5.3.2 Rencana Aksi Pembangunan PLTMH ...................................................... V-35

5.3.3 Road MapPembangunan PLT Bayu ........................................................ V-36

5.3.4 Rencana Aksi Pembangunan PLT Bayu ................................................... V-37

BAB 6 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI......................................................................... VI-1

6.1Kesimpulan .......................................................................................................... VI-16.2Rekomendasi ...................................................................................................... VI-2


7/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

TABEL JUDUL HAL

1.1 Data pembangunan energi terbarukan di Provinsi NAD ...................................................... I-13

2.1 Kecepatan spesifik turbin..................................................................................................... II-4

2.2 Kondisi angin yang berpotensial untuk energi angin............................................................ II-18

2.3 Studi komperatif pemanfaatan energy terbarukan untuk listrik pedesaan ........................... II-35

3.1 Faktor konversi limbah biomassa beberapa komoditas ....................................................... III-10

4.1 Jumlah desa belum berlistrik dan rasio desa belum berlistrik di Provinsi NAD ................... IV-2

4.2 Distribusi persentase PDRB (dengan migas) atas dasar harga konstan 2000 ................... IV-4

4.3 Distribusi pemakaian listrik menurut jenis penggunanya tahun 2006 ................................. IV-4

4.4 Daya terpasang dan daya mampu pembangkit listrik menurut cabang tahun 2006 ............. IV-5

4.5 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Aceh Besar ........................................................ IV-7

4.6 Desa-desa tidak terlistriki PLN di Kabupaten Bireuen ........................................................ IV-9

4.7 Desa-desa tidak terlistriki PLN di Kabupaten Bener Meriah ............................................... IV-9

4.8 Desa-desa tidak terlistriki PLN di Kabupaten Aceh Tengah ................................................ IV-11

4.9 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Gayo Lues ......................................................... IV-12

4.10 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Aceh Tenggara .................................................. IV-13

4.11 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Aceh Jaya .......................................................... IV-14

4.12 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Aceh Barat ......................................................... IV-16

4.13 Desa-desa belum berlistrik di Kabupaten Nagan Raya ...................................................... IV-18

DAFTAR TABEL


8/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

4.22 Ketersediaan dan kebutuhan energi desa belum berlistrik di Kabupaten Aceh Timur ........ IV-31

4.23 Rekapitulasi hasil perhitungan pemanfaatan potensi energi alternatif ................................ IV-335.1 Persamaan perhitungan untuk perencanaan tahap kasar PLTMH ...................................... V-5

5.2 Hasil estimasi biaya pembangunan PLTMH Alue Meuraksa ............................................... V-5

5.3 Hasil analisa ekonomis PLTMH Alue Meuraksa .................................................................. V-6

5.4 Estimasi kebutuhan biaya untuk pembangkit listrik tenaga biomassa dengan kapasitas

24 kVA ................................................................................................................................. V-9

5.5 Parameter lain yang terkait dengan bunga dan operasional ................................................ V-10

5.6 Jenis dan konsumsi bahan etanol per liter ........................................................................... V-14

5.7 Komposisi asam lemak pada CPO dan PKO ...................................................................... V-20

5.8 Biaya produksi biodiesel ..................................................................................................... V-24

5.9 Data kecepatan angin wilayah Sabang ............................................................................... V-29

5.10 Estimasi kebutuhan biaya untuk pembangkit listrik tenaga Bayu 20 kW ............................. V-31

5.11 Parameter lain yang terkait dengan operasional ................................................................ V-31

5.12 Hasil analisis ekonomis PLT Bayu ...................................................................................... V-31

5.13 Rekapitulasi hasil pengolahan kelayakan berdasarkan ekonomi pembangunan

Pembangkit listrik ................................................................................................................ V-33


9/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

GAMBAR JUDUL HAL

2.1 Bagan sederhana pembangkit tenaga mikrohidro ........................................................ II-2

2.2 Skema tata letak pembangunan PLTMH...................................................................... II-3

2.3 Grafik pemilihan turbin ................................................................................................. II-5

2.4 Sistem layoutPLTMH .................................................................................................. II-6

2.5 Ilustrasi rute konversi bahan bakar nabati (BBN) ........................................................ II-8

2.6 Diagram alir teknologi proses menghasilkan biodisel .................................................. II-9

2.7 Skema sistem pembangkit listrik berbahan bakar biomassa tipeDirect-Fired ............ II-12

2.8 Contoh skema Co Firing biomassa dan batu bara ...................................................... II-13

2.9 Proses gasifikasi ......................................................................................................... II-13

2.10 Aplikasi sistem modular kecil gasifikasi biomassa melalui oksidasi persial (Auto

Thermal) ....................................................................................................................... II-15

2.11 Sistem pembangkit listrik tenaga angin ........................................................................ II-17

2.12 Photovoltaic Cell .......................................................................................................... II-20

2.13 Struktur pembangkit listrik tenaga angin dan matahari ................................................ II-22

2.14 Sistem pembangkit listrik hybrid ................................................................................... II-22

2.15 Skema bendungan dan waduk pasang surut ............................................................... II-25

2.16 Sketsa turbin pasang surut .......................................................................................... II-26

2.17 Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakan oleh arus pasang surut .. II-27

DAFTAR GAMBAR


10/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

5.1 Diagram alir pembangkit listrik tenaga biomassa ......................................................... V-8

5.2 Trasesterifikasi trigliserida dengan alcohol menghasilkan ester ................................... V-20

5.3 Proses produksi biodiesel dari minyak sawit dan etanol .............................................. V-21

5.4 Road Map pembangunan PLTMH ............................................................................... V-34

5.5 Road Map pembangunan PLT Bayu ........................................................................... V-36


11/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

LAMPIRAN JUDUL HAL

A. Dokumentasi Survei Lapangan (Desa Belum Berlistrik) dan Pembahasan Laporan L-1

B. Data Pembangunan Listrik Alternatif yang Sudah di Bangun di Provinsi NAD .......... L-36

C. Data Base (Desa-Desa Belum Terlistriki PLN) .......................................................... L-44

D. Potensi Energi Dalam Satuan Asli ............................................................................ L-123

E. Potensi Energi Dalam Satuan Daya .......................................................................... L-134

DAFTAR LAMPIRAN


12/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

[1]. H. Mohammad, Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Hybrid untuk Pulau-pulau Terpencil,

Teknologi dan Energi, vol. 6, no.1, pp. 1-11, 2006.

[2]. K. Abdul, Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut : Suatu Potensi yang Cukup Besar, Teknologi

dan Energi, vol. 6, no. 3, pp.226-238, 2006.

[3]. ------- ,Energi Ombak dan Arus Laut:Perkembangan Teknologi dan Prospek, Teknologi dan

Energi, vol. 6, no.1, pp. 26-39, 2006.

[4]. ------- , Energi Ombak dan Arus Laut:Perkembangan Teknologi dan Prospek, Teknologi dan

Energi, vol. 5, no.3, pp. 198 - 216, 2005.

[5]. JICA dan IBEKA,Manual Pembangunan PLTMH, IBEKA Bandung, 2004

[6]. Saroso, Sri Saroso, Photovoltaic Hybrid- Pilihan Alternatif di Daerah Luar Jaringan, Teknologi

dan Energi, vol.5, no. 3, pp. 249-259, 2005.

[7]. htp://www.energiterbarukan.net/index.php?option=com_content&task=view&id=30& Itemid=48,

2007.

[8] http://www.trial.mil.id/Majalah/Cakrawala/ArtikelCakrawala/tabid125/ArtikelTipe/Artikel

View/artikelId/74/Teologi-Angin-Matahari.aspx, 2007

[9] http://renewableenergyIndonesiawordpresscom/2008/03/05/pembangkit listrik tenaga angin/

DAFTAR PUSTAKA


13/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

[16]. http://www.homepagez.com/pkdst/elemen/elemen.html.

[17]. http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi

[18]. ........, Biomass Combined Heat and Power Catalog, U.S. Environmental Protection Agency

Combined Heat and Power Parnership, September 2007

[19]. Clements, D., Knothe, G., Pruszko, R., dan Shanks, B. Biodiesel Production Technology.

National Renewable Energy Laboratory, Colorado, 2004.

[20]. Khairil, Mahidin, Taufiqurrahman, dan Safwan, Profil Energi Provinsi Nanggroe Aceh

Darussalam Tahun 1995-2004, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam, 2006

[21] M. M. Dandekar, Pembangkit Listrik Tenaga Air , Jakarta : Universitas Indonesia, 1991.

[22] Kebijakan Energi Nasional 2003 - 2020, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral, 24

Februari 2004.

[23] Blueprint Pengelolaan Energi Nasional (PEN) 2005 2025, Departemen Energi dan

Sumberdaya Mineral, 2005.

[24] Kajian Kebutuhan dan Penyediaan Energi di Indonesia Tahun 2020, Kementerian Negara Riset

dan Teknologi - Komite Nasional Indonesia - World Energy Council (KNI-WEC),

[25] Kebijakan Strategis Pembangunan Nasional IPTEK 2005 - 2009, Kementerian Negara Riset

dan Teknologi Visi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi 2025,


14/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

1.1 LATAR BELAKANG

Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi dan lingkungan untuk

pembangunan berkelanjutan serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional.

Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan

pertambahan penduduk. Sedangkan akses ke energi yang handal dan terjangkau merupakan prasyaratutama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.

Keterbatasan akses ke energi komersial telah menyebabkan pemakaian energi per kapita Indonesia

masih rendah dibandingkan dengan negara lainnya. Konsumsi per kapita pada saat ini sekitar 3 Setara

Barel Minyak (SBM) yang setara dengan kurang lebih sepertiga konsumsi per kapita rerata negaraASEAN. Dua pertiga dari total kebutuhan energi nasional berasal dari energi komersial dan sisanya

berasal dari biomassa yang digunakan secara tradisional (non-komersial). Sekitar separuh dari

keseluruhan rumah tangga belum terjangkau dengan sistem elektrifikasi nasional.

Data dari dokumen Human Development Index (HDI) tahun 2005 menyebutkan bahwa konsumsi

tenaga listrik di Indonesia masih 463 kWh/kapita. Angka ini masih di bawah negara tetangga kita

Malaysia (3.234 kWh/kapita), Thailand (1.860 kWh/kapita), Filipina (610 kWh/kapita), dan Singapura

(7.961 kWh/kapita). Sedangkan konsumsi tenaga listrik/orang di Provinsi NAD hanya 243 kWh/kapita.

PENDAHULUAN


15/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

listrik alternatif dengan memanfaatkan sumberdaya energi yang bersih dan berwawasan lingkungan

yaitu energi baru dan terbarukan.

Provinsi NAD merupakan salah satu daerah yang memiliki potensi energi terbarukan yang melimpah

dan tersebar hampir di setiap daerah seperti energi yang bersumber dari air, tenaga angin, tenaga

surya, dan biomassa, umumnya berada di pedesaan atau di daerah terpencil. Disamping itu terkait

dengan kebijakan energi hijau ini pemerintah mendukung inovasi dan usaha pengembangan energi

Bahan Bakar Nabati (BBN) sebagai alternatif pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM). Hal ini dilakukan

melalui budidaya dan industrialisasi tanaman sawit, tebu, singkong dan jarak pagar sampai dengan

luas 6 juta hektar.

Oleh karena itu, perlu adanya studi potensi energi listrik alternatif di pedesaan sebagai upaya dalam

mendukung percepatan diversifikasi energi di Provinsi NAD terutama untuk daerah-daerah terpencil.

Studi ini diharapkan dapat mengidentifikasikan seberapa besar potensi sumberdaya alam di Provinsi

NAD.

1.2 MAKSUD DAN TUJUAN

1.2.1 MAKSUD

Maksud dari Studi Potensi Energi Listrik Alternatif di Pedesaan sebagai Upaya dalam Mendukung

Percepatan Diversifikasi Energi di Provinsi NAD ini adalah:

a. sebagai masukan dalam penyusunan rencana strategis program rebabilitasi dan rekonstruksi diProvinsi NAD,

b. mendukung dan merealisasikan kebijakan pemerintah di bidang diversifikasi energi penggantienergi fosil,


16/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

kebutuhan listrik di masyarakat terutama desa-desa terpencil sehingga kesejahteraan dapat merata,

dan untuk menjaga lingkungan hidup dengan memanfaatkan green energy.

1.3 KONSTEKS PERMASALAHAN

Provinsi NAD memiliki kelimpahan sumber-sumber energi fosil, yaitu minyak bumi dan gas alam. Tetapi

itu tidak berarti bahwa suplai energi di Aceh tercukupi. Meskipun diproduksi di Aceh, semua minyak

bumi, LNG, dan kondensat yang diproduksi di Provinsi NAD dikirim untuk diekspor atau diolah di luar

provinsi. Selanjutnya, BBM dan LPG untuk Aceh semuanya dipasok dari luar daerah. Hal ini

mencerminkan tingginya ketergantungan Aceh terhadap provinsi lain dalam hal suplai energi.

Penggunaan energi Iistrik relatif kecil, bukan karena kecilnya kebutuhan, tapi lebih merupakan

cerminan kurangnya suplai. Dalam hal penyediaan ini, Provinsi NAD juga memiliki ketergantungan

yang besar terhadap pasokan Iistrik dari Sistem Sumatera Bagian Utara. Konsumsi listrik di Provinsi

NAD didominasi oleh sektor rumah tangga, yaitu sekitar 66% (ADA, 2006). Hal ini menunjukkan

tingginya penggunaan untuk keperluan konsumtif. Sehingga penggunaan listrik di Aceh masih terfokus

pada pemenuhan kebutuhan untuk kehidupan yang lebih layak, belum banyak mendorong

pertumbuhan industri dan sektor-sektor produktif lainnya.

Untuk mengarahkan pemanfaatan energi ke arah penggunaan produktif maka pola pemanfaatan energi

terbarukan untuk listrik pedesaan harus dengan orientasi sebagai berikut:

meningkatkan kemandirian dan sustainabilitas dalam jangka panjang. Implementasi teknologienergi terbarukan di suatu desa harus menjadi solusi paripurna sehingga desa tersebut tidak perlu

suplai dari luar dalam jangka panjang;

mendorong pertumbuhan ekonomi; dan peningkatan partisipasi masyarakat dan pengembangan kelembagaan-kelembagaan lokal untuk


17/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Dalam hal sumber energi nabati selain sawit, beberapa jenis tumbuhan penghasil minyak nabati yang

potensial dikembangkan antara lain jarak dan nyamplung. Jarak saat ini menjadi kandidat utama untuk

ditanam pada lahan-lahan kritis. Sedangkan nyamplung perlu dipertimbangkan karena tanaman ini juga

dapat berfungsi sebagai penahan abrasi pantai, merupakan tanaman lapis kedua setelah bakau.

1.4 RUANG LINGKUP PEKERJAAN

Lingkup pekerjaan yang dilakukan dalam studi ini meliputi kegiatan-kegiatan berikut:

a. Inventarisasi Kebijakan dan Peraturan Pemerintah tentang percepatan dan pemamfaatan energiterbarukan.

b. Inventarisasi energi alternatif yang sudah dan sedang dilakukan di wilayah Provinsi NAD.c. Melakukan koordinasi dengan perangkat pemerintahan di propinsi, kabupaten, kecamatan dan

desa dalam hubungannya dengan suplai energi.

d. Melakukan inventarisasi mengenai karakterisasi wilayah dari sisi geografis, lingkungan, sosial,ekonomi, dan budaya di wilayah-wiliyah pedesaaan yang belum terjangkau listrik terutama di desa-

desa terpencil.

e. Melakukan inventarisasi dan pengumpulan data sekunder dan primer tentang potensi sumber dayaalam yang dapat dijadikan sumber energi listrik terbarukan (mikro hidro, tenaga angin, tenaga

surya, biomassa, gelombang dan energi yang berasal dari tumbuhan dan lainnya).

f. Melakukan kompilasi data sekunder untuk menentukan lokasi dan jenis energi yang sesuai untukdikembangkan.

g. Menganalisis kemungkinan bangkitan energi yang dapat dimanfaatkan sebagai energi listrik diwilayah-wilayah yang teridentifikasi.

h. Melakukan analisis teknologi pembangkit listrik yang tepat guna dengan mempertimbangkan aspekbiaya, penguasaan teknologi, kesediaan SDM, ketersediaan sumber daya alam, keberlanjutan, dan

pelestarian lingkungan hidup.


18/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

1.5 PERATURAN DAN PERUNDANG-UNDANGAN

1.5.1 UNDANG-UNDANG NO. 30 TAHUN 2007 TENTANG ENERGI

Dalam rangka mendukung pembangunan nasional secara berkelanjutan dan meningkatkanketahanan energi nasional, tujuan pengelolaan energi adalah:

a. tercapainya kemandirian pengelolaan energi;b. terjaminnya ketersediaan energi dalam negeri, baik dari sumber di dalam negeri maupun di

luar negeri;

c. tersedianya sumber energi dari dalam negeri dan/atau luar negeri sebagaimana dimaksudpada huruf b untuk:

1.pemenuhan kebutuhan energi dalam negeri;2.

pemenuhan kebutuhan bahan baku industri dalam negeri; dan

3.peningkatan devisa negara;d. terjaminnya pengelolaan sumber daya energi secara optimal, terpadu, dan berkelanjutan;e. termanfaatkannya energi secara efisien di semua sektor;f. tercapainya peningkatan akses masyarakat yang tidak mampu dan/atau yang tinggal di daerah

terpencil terhadap energi untuk mewujudkan kesejahteraan dan kemakmuran rakyat secaraadil dan merata dengan cara:

i. menyediakan bantuan untuk meningkatkan ketersediaan energi kepada masyarakat tidakmampu;

ii. membangun infrastruktur energi untuk daerah belum berkembang sehingga dapatmengurangi disparitas antar daerah;

g. tercapainya pengembangan kemampuan industri energi dan jasa energi dalam negeri agarmandiri dan meningkatkan profesionalisme sumber daya manusia;

h. terciptanya lapangan kerja; dan


19/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

(3) Penguasaan dan pengaturan sumber daya energi oleh negara sebagaimana dimaksud padaayat (1) dan ayat (2) diselenggarakan oleh Pemerintah sesuai dengan ketentuan Peraturan

Perundang-undangan.

PengelolaanSetiap kegiatan pengelolaan energi wajib mengutamakan penggunaan teknologi yang ramah

lingkungan dan memenuhi ketentuan yang disyaratkan dalam peraturan perundang-undangan di

bidang lingkungan hidup.

Kerja sama internasional di bidang energi hanya dapat dilakukan untuk:a. menjamin ketahanan energi nasional;b. menjamin ketersediaan energi dalam negeri; danc. meningkatkan perekonomian nasional.

Rencana umum energi daerah(1) Pemerintah daerah menyusun rencana umum energi daerah dengan mengacu pada rencana

umum energi nasional.

(2) Rencana umum energi daerah sebagaimana dimaksud di atas ditetapkan dengan peraturandaerah.

Penyediaan(1) Penyediaan energi dilakukan melalui:

a. inventarisasi sumber daya energi;b. peningkatan cadangan energi;c. penyusunan neraca energi;d di ifik i k i d i t ifik i b i d i d


20/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

(4) Penyediaan energi baru dan energi terbarukan wajib ditingkatkan oleh Pemerintah danpemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya.

(5) Penyediaan energi dari sumber energi baru dan sumber energi terbarukan yang dilakukan olehbadan usaha, bentuk usaha tetap, dan perseorangan dapat memperoleh kemudahan dan/atau

insentif dari Pemerintah dan/atau pemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya untuk

jangka waktu tertentu hingga tercapai nilai keekonomiannya.

Pemanfaatan(1) Pemanfaatan energi dilakukan berdasarkan asas sebagaimana dimaksud dalam Pasal 2

dengan:

a. mengoptimalkan seluruh potensi sumber daya energi;b. mempertimbangkan aspek teknologi, sosial, ekonomi, konservasi, dan lingkungan; danc. memprioritaskan pemenuhan kebutuhan masyarakat dan peningkatan kegiatan ekonomi di

daerah penghasil sumber energi.

(2) Pemanfaatan energi baru dan energi terbarukan wajib ditingkatkan oleh Pemerintah danpemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya.

(3) Pemanfaatan energi dari sumber energi baru dan sumber energi terbarukan yang dilakukanoleh badan usaha, bentuk usaha tetap, dan perseorangan dapat memperoleh kemudahan

dan/atau insentif dari Pemerintah dan/atau Pemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya

untuk jangka waktu tertentu hingga tercapai nilai keekonomiannya.

Pengusahaan energi(1) Pengusahaan energi meliputi pengusahaan sumber daya energi, sumber energi, dan energi.(2) Pengusahaan energi dapat dilakukan oleh badan usaha, bentuk usaha tetap, dan

perseorangan.


21/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

c. penetapan kebijakan pengelolaan di kabupaten/kota.

1.5.2 PERATURAN PEMERINTAH NO. 26 TAHUN 2006 TENTANG

PERUBAHAN KEDUA ATAS PP NO. 10 TAHUN 1989 TENTANGPENYEDIAAN DAN PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK

Pemegang Kuasa Usaha Ketenagalistrikan dan Pemegang Izin Usaha Ketenagalistrikan untukKepentingan Umum yang memiliki daerah usaha harus menjamin kecukupan pasokan tenaga listrik

di dalam masing-masing daerah usahanya.

Pemegang Kuasa Usaha Ketenagalistrikan dan Pemegang Izin Usaha Ketenagalistrikan untukKepentingan Umum yang memiliki daerah usaha, dalam melakukan usaha penyediaan tenaga

listrik untuk kepentingan umum dapat melakukan pembelian tenaga listrik dan/atau sewa jaringan

dari koperasi, Badan Usaha Milik Daerah, swasta, swadaya masyarakat, dan perorangan setelah

mendapat persetujuan Menteri, Gubernur, atau Bupati/Walikota sesuai kewenangannya.

1.5.3 KEPMEN ESDM NO. 002 TAHUN 2004 TENTANG KEBIJAKAN ENERGI

HIJAU

Untuk mendorong investasi di bidang energi terbarukan dan konservasi energi, perlu adanyabeberapa kebijakan, antara lain:

1. penciptaan iklim investasi yang memberikan rangsangan dalam segi finansial, moneter, danfiskal;

2. pemberian insentif investasi berupa mekanisme sistem investasi yang kondusif dan sukubunga rendah;

3. peningkatan sistem dan mekanisme kemitraan di antara pelaku usaha dalam penyediaan danpemanfaatan energi terbarukan dan konservasi energi.


22/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

b. memberlakukan harga energi menurut wilayah yang disesuaikan dengan kondisi sosialekonomi wilayah yang bersangkutan.

2. Pengembangan infrastruktur energi:

a. mengembangkan infrastruktur energi yang terpadu terutama di daerah yang tingkatkonsumsi energinya tinggi. Infrastruktur BBM meliputi kilang minyak, depot BBM, pipa

BBM, dan SPBU; infrastruktur penyaluran gas meliputi pipa transmisi, terminal LNG dan

fasilitas regasifikasinya, sarana pengangkutan CNG, kilang LPG, pipa distribusi dan

Stasiun Pengisian Bahan Bakar Gas (SPBG); infrastruktur batubara meliputi sarana

penimbunan dan transportasi batubara; serta infrastruktur tenaga listrik meliputi

pembangkit, transmisi dan distribusi, dan

b. meningkatkan kemitraan Pemerintah dan swasta dalam pengembangan infrastrukturenergi.

3. Peningkatan usaha (industri dan jasa) penunjang energi nasional:

a. mendorong industri penunjang energi agar lebih efisien dan mandiri sehingga dapatbersaing baik di dalam maupun luar negeri, dan

b. meningkatkan kualitas jasa penunjang energi nasional agar dapat bersaing baik di dalammaupun luar negeri.

4. Pemberdayaan masyarakat:a. menciptakan skema kemitraan dalam rangka pengembangan sarana energi,b. meningkatkan kemitraan pemerintah dan swasta dalam pengembangan industri energi,

dan

c. meningkatkan peranan swadaya masyarakat, usaha kecil menengah dan koperasi dalamindustri energi.

Strategi pembangunan di bidang ketenagalistrikan terdiri atas langkah-langkah (yang terkait):


23/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

3. memberikan kesempatan kepada koperasi dan swasta di perdesaan untuk menanganipenyediaan tenaga listrik bagi desa yang belum terjangkau oleh aliran tenaga listrik PLN,

dengan mengutamakan pembinaan kepada Koperasi Unit Desa (KUD) dan swadaya

masyarakat lainnya;

4. mengurangi penggunaan bahan bakar minyak untuk pembangkitan tenaga listrik denganmeningkatkan penggunaan tenaga air, panas bumi, batu bara, gas bumi, dan sumber-sumber

energi baru dalam rangka penganekaragaman sumber energi;

5. memberdayakan dan mengembangkan kemampuan dan ketrampilan masyarakat perdesaanuntuk mengelola usaha penyediaan tenaga listrik di daerah perdesaan; dan

6. melakukan analisis mengenai dampak lingkungan sebagai bagian dari perencanaan dan studikelayakan bagi setiap proyek sehingga dapat diambil keputusan yang tepat, antara lain dalam

pemilihan lokasi, teknologi dan sumber energi primer.

1.5.5 PERATURAN PRESIDEN NO. 5 TAHUN 2006

Kebijakan Energi Nasional dituangkan dalam bentuk Perpres No. 5 tahun 2006, yang padaprinsipnya, isinya menekankan pada:

1. mengoptimalkan penggunaan bauran energi (diversifikasi);2. melakukan penghematan dan meningkatkan efisiensi energi (konservasi);3. menggunakan sumber energi baru dan terbarukan yang sudah siap secara teknis maupun

ekonomis serta ramah lingkungan, seperti:Bahan Bakar Nabati (biodiesel, bio-ethanol/gasohol,

bio-oil dan Pure Plant Oil); Bahan bakar sintetis (Batubara Cair, GTL, DME,dll), Panas Bumi,

Mini dan mikro hidro,Nuklir, Surya Angin/bayu, Hidrogen (fuel cell), Energi arus & gelombang

samudera;

4. meningkatkan eksplorasi energi fosil (intensifikasi);5. meningkatkan pengembangan dan pembangunan infrastruktur energi, baik disisi hulu maupun


24/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

7. melakukan kegiatan penelitian, pengembangan dan penerapan ilmu pengetahuan danteknologi pada sektor tersebut di atas, serta melibatkan industri nasional dalam rangka

peningkatan kemampuan nasional.

Pemerintah mentargetkan bahwa 17% kebutuhan bahan bakar dipenuhi dari sumber energiterbaharukan pada 2025.

Bahan Bakar Nabati 5 %

Panas Bumi 5%

Biomasa, Nuklir, Air, Surya, Angin 5%

Batubara yang dicairkan 2%

Gas Bumi30%

Batubara

33%

Minyak Bumi

20%

EBT 17%

Bahan Bakar Nabati 5 %

Panas Bumi 5%

Biomasa, Nuklir, Air, Surya, Angin 5%

Batubara yang dicairkan 2%

Gas Bumi30%

Batubara

33%

Minyak Bumi

20%

EBT 17%

1.5.6 KEPMEN ESDM NO. 1122K/30/MEM/2002 TENTANG PEMBANGKIT

SKALA KECIL TERSEBAR

Kepmen ini merupakan kebijakan operasional untuk mendukung partisipasi masyarakat dalammemenuhi kebutuhan tenaga listrik melalui:

1. pembangkit skala kecil dengan batasan maksimal 1 MW per pembangkit,2. pengelolaan pembangkit skala kecil dilakukan oleh usaha kecil, dan3. lokasi terjangkau jaringan PLN pada Tegangan Rendah (TR) atau Tegangan Menengah (TM)

(on-grid).


25/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Sumber daya alam sebagaimana dimaksud pada ayat (1) meliputi bidang pertambangan yangterdiri atas pertambangan mineral, batu bara, panas bumi, bidang kehutanan, pertanian, perikanan,

dan kelautan yang dilaksanakan dengan menerapkan prinsip transparansi dan pembangunan

berkelanjutan.

Dalam melaksanakan ketentuan sebagaimana dimaksud pada ayat (1), ayat (2), dan ayat (3),Pemerintah Aceh dapat:

1. membentuk badan usaha milik daerah; dan2. melakukan penyertaan modal pada Badan Usaha Milik Negara.

Kegiatan usaha sebagaimana dimaksud pada ayat (2) dan ayat (3) dapat dilakukan oleh BadanUsaha Milik Negara, Badan Usaha Milik Daerah, koperasi, badan usaha swasta lokal, nasional,

maupun asing.

Pelaksanaan ketentuan sebagaimana dimaksud pada ayat (4) dan ayat (5) berpedoman padastandar, norma, dan prosedur yang ditetapkan Pemerintah.

Dalam melakukan kegiatan usaha sebagaimana dimaksud pada ayat (2) dan ayat (5), pelaksanakegiatan usaha wajib mengikutsertakan sumber daya manusia setempat dan memanfaatkansumber daya lain yang ada di Aceh.

1.6 KONDISI EKSISTING PEMBANGUNAN LISTRIK ALTERNATIF ENERGI

TERBARUKAN DI PROVINSI NAD

Kondisi pembangunan kelistrikan berbasis sumber energi terbarukan di Provinsi NAD sudah dimulai

sejak pertengahan era 90-an. Sumber energi yang dominan dikembangkan diawal-awal pembangunan

tersebut adalah energi surya (PLTS). Total PLTS yang telah terpasang di seluruh Provinsi NAD sampai

/


26/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Total PLTMH yang telah terpasang di seluruh Provinsi NAD sebanyak 33 unit dengan total daya

terpasang 4019,40 kW, akan tetapi 10 unit (dengan total daya terpasang 1023,27 kW) tidak beroperasi

karena mengalami kerusakan atau gagal pada saat pemasangan. Tabel 1.1 menunjukkan data

pembangunan PLTS dan PLTMH setiap kabupaten di Provinsi NAD. Adapun data lengkap yang

memberikan informasi lokasi dan sumber dana pengembangan/pembangunan kelistrikan berbasis

sumber energi terbarukan dapat dilihat dalam Tabel B.1 - Tabel B.19 dalam Lampiran B.

Tabel 1.1 Data pembangunan energi terbarukan di Provinsi NAD

No. KabupatenPLTS

PLTMH

Kondis i Beroperasi Kondis i Tidak Beroperasi

Jumlah(unit)

Jumlah(unit)

Daya Terpasang(kW)

Jumlah(unit)

Daya Terpasang(kW)

1. Banda Aceh - - - - -

2. Sabang - - - - -

3. Lhokseumawe - - - - -4. Langsa - - - - -

5. Aceh Besar 46 1 40 - -

6. Pidie 33 - - - -

7. Pidie Jaya 155 1 56 - -

8. Bireuen 372 - - - -

9. Bener Meriah 426 - - - -

10. Aceh Tengah 377 4 252 2 500

11. Gayo Lues 341 6 338,13 4 423,27

12. Aceh Tenggara - 4 2089 3 60

13. Aceh Jaya 628 - - - -

14. Aceh Barat 561 - - - -

15. Nagan Raya 261 3 136 - -

16. Aceh Barat Daya 49 - - - -

17. Aceh Selatan 471 - - - -

18. Subulussalam 271 1 5 - -19. Aceh Singkil 249 - - - -

20. Aceh Utara 225 - - 1 40

21. Aceh Timur 426 2 40 - -

22. Simeulue 819 - - - -


27/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Bab II Review Energi Terbarukan

Menjelaskan tentang teknologi pembangkit listrik tenaga mikro hidro, bahan bakar nabati,

biomassa, angin, surya, pasang surut, ombak dan panas bumi dan perbandingan kelayakan

pamanfaatan energi terbarukan.

Bab III Metodologi

Menjelaskan tentang metode umum dan prinsip-prinsip pendekatannya, survei potensi,

pemetaan potensi energi terbarukan, analisis energi listrik alternatif pedesaan, analisis aspek

non teknis pemanfaatan energi terbarukan, dan pola pemanfaatan energi alternatif listrik

pedesaan.

Bab IV Pembahasan

Menjelaskan tentang identifikasi desa belum berlistrik, gambaran umum perkekonomian dan

kelistrikan, karakteristik wilayah, potensi energi listrik alternatif, pengolahan data potensi

energi, serta analisis pemanfaatan potensi energi.

Bab V Analisi s, Road Map, dan Rencana Aksi

Berisikan studi kelayakan pendahuluan, road mapdan rencana aksi.

Bab VI Kesimpulan dan Rekomendasi

Memuat kesimpulan hasil studi dan rekomendasi pemanfaatan energi terbarukan di Provinsi

NAD.


28/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

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, 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.

Tingginnya pertumbuhan kebutuhan energi listrik 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-pusatpembangkit 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 sumberdaya energi setempat, khususnya sumberdaya energi baru danterbarukan.

Selain itu, makin berkurangnya ketersediaan sumberdaya energi fosil, khususnya minyak bumi, yang

REVIEW ENERGI TERBARUKAN


29/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Sistem penyediaan energi listrik yang dapat memenuhi kriteria di atas adalah sistem konversi energi

yang memanfaatkan sumberdaya energi terbarukan, seperti: air, biomassa, nabati, angin, matahari dan

lain sebagainya. Berikut adalah reviewteknologi pembangkit energi listrik berbasis energi terbarukan.

2.1 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik skala kecil yang

menggunakan energi air sebagai penggeraknya, misalnya saluran irigasi, sungai atau air terjun dengan

cara memanfaatkan tinggi terjunnya (head) dan jumlah debit airnya. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan

sebagai sebagai sumberdaya penghasil listrik memiliki kapasitas aliran maupun ketinggian tertentu.

Semakin besar kapasisitas aliran maupun ketinggiannya maka semakin besar energi yang bisa

dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Pembangkit tenaga mikrohidro bekerja dengan cara memanfaatkan semaksimal mungkin energi

potensial air. Energi ini secara perlahan diubah menjadi energi kinetik saat melalui nosel yang

ditembakkan untuk memutar sudu-sudu turbin. Energi mekanis dari putaran turbin akhirnya diubah

menjadi energi listrik melalui putaran generator.

Sketsa sederhana dari sebuah pembangkit tenaga mikrohidro ditunjukkan oleh Gambar 2.1berikut:

EfisiensipenstockEfisiensigenerator

TenagapotensialpenuhTenagamasuk

Trafo

Efisiensisaluran


30/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

demikian poensi daya air yang tersedia berdasarkan energi potensial tersebut dapat ditulis dalam

bentuk persamaan sebagai berikut:

PG= . g . Q . Hg (2.1)

dimana :

PG = potensi daya(kW)

= massa jenis (kg/m3)

Q = debit aliran air (m3/s)

Hg = head kotor (m)

g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)

Potensi daya listrik terbangkit :

P = . g . Q . He. Eff (2.2)

dimana :

P = daya listrik yang keluar dari generator(kW)

He = head efektif (m)

Eff = efisiensi


31/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Gambar 2.2 menunjukkan contoh skema tataletak pembangunan PLTMH. Untuk memilih dan

merancang sebuah turbin yang sesuai dengan kondisi lapangan dapat dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

a. Menentukan kecepatan spesifik

Kecepatan spesifik adalah kecepatan turbin untuk menghasilkan satu satuan daya dengan tinggi air

jatuh (head) satu satuan pada efisiensi maksimum. Secara matematis kecepatan spesifik dinyatakan

[5]:

4/515.1

H

PN

s (2.3)

dimana:

Ns= kecepatan turbin (rpm)

P = daya (Kw)

H= tinggi jatuh (m)

Untuk pemilihan jenis turbin dapat mengacu pada Tabel 2.1berikut:

Tabel 2.1 Kecepatan spesifik turbin [5]

Jenis Turbin Kecepatan Spesifik , Ns

Turbin Kaplan 270 1000

Turbin Francis 60 350

Turbin crossflow 42-170

Turbin Pelton 8 72

PT


32/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

Gambar 2.3 Grafik pemilihan turbin [5]

c. Sistem Layout

Terdapat tiga kemungkinan rute saluran air (Gambar 2.4) yaitu: penstock pendek, penstock panjangdan penstock pendek menengah. Pertimbangan setiap pilihan adalah sebagai berikut:

(1) Penstock pendek

Disini penstock pendek tetapi saluran airnya panjang. Saluran air yang panjang akan membuka

peluang halangan yang beresiko tinggi, atau akan menyebabkan mudahnya terjadi keruntuhan atau

kerusakan sebagai akibat kurangnya pemeliharaan yang baik. Pemasangan saluran air yang melewati

lereng yang curam mungkin sulit dan mahal, atau bahkan tidak mungkin.

Resiko dari lereng curam yang longsor membuat penggunaan penstock yang pendek merupakan

PTCIPTA MULTI KREASI


33/307

PT.CIPTAMULTIKREASI

mengkalkulasi diameter yang paling ekonomis dari penstock, pada kasus dari sebuah penstock

panjang, mengkalkulasikan diameter penstock menjadi hal penting yang sangat utama, karena biaya

yang dikeluarkan akan menjadi tinggi.

(3) Penstock menengah

Penstock menengah akan memerlukan biaya yang lebih besar daripada penstock pendek, tetapi

dapat menghemat biaya yang dikeluarkan untuk membangun saluran air yang melewati lereng yang

curam dengan aman. Walaupun biaya pembelian awal dan biaya pembangunan lebih besar, tetapi

penstock ini merupakan pilihan yang dianjurkan bila ada tanda-tanda ketidakstabilan di lereng yang

curam.

Model 1. Penstock Pendek Model 2. Penstock Panjang

PT.CIPTA MULTI KREASI


34/307

CIPTAMULTIKREASI

Secara umum kelebihan dan kekurangan PLTMH antara lain sebagai berikut [5]:

a. Kelebihan :

Perawatan relatif mudah dan murah.

Sangat cocok untuk sistem kelistrikan di daerah pedesaan dan yang banyak sungai atau

muara air.

Arus sungai mempunyai kelebihan dibandingkan dengan angin ataupun matahari yang

cenderung lebih dipengaruhi oleh cuaca, sementara arus sungai mempunyai aliran yang tetap

dan tidak banyak mengalami perubahan hingga ratusan tahun.

b. Kekurangan:

Untuk menyuplai beban AC rumah tangga yang mempunyai rating tegangan yang tinggi maka

sistem pembangkit listrik tenaga mikrohidro harus dilengkapi oleh peralatan elektronika daya

yang canggih dan mahal, seperti: rectifier, inverter, trafo inti ferit, dll.

Untuk memenuhi listrik di pedesaan di Prov. NAD sudah dibangun beberapa unit PLTMH. Teknolgi

PLTMH sangat sesuai untuk memenuhi kebutuhan listrik pedesaan di desa-desa yang terpencil yang

belum terjangkau jaringan listrik PLN di Prov. NAD. Potensi energi air khususnya PLTMH di Prov. NAD

ini sangat banyak dan layak untuk dikembangkan, karena sebagian besar wilayah NAD adalah daerah

perbukitan dan mempunyai Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit

listrik [20].

2.2 TEKNOLOGI BAHAN BAKAR NABATI

Biofueladalah bahan bakar yang diproduksi dari sumber-sumber hayati, disebut juga BBN. Secaraumum biofueldapat dikelompokkan menjadi tiga jenis bahan bakar, yaitu biodiesel, bioethanol, dan

biooil. Pengelompokan ini dapat dikatakan merujuk pada jenis-jenis BBM konvensional dari sumber

energi tak terbarukan yang ingin digantikan dengan biofuel. Biodiesel dimaksudkan sebagai pengganti



35/307

CIPTAMULTIKREASI

penggunaan, hingga dampaknya terhadap lingkungan. Tujuan dari screening ini adalah memilih rute

produksi yang paling layak secara tekno-ekonomis.

Gambar 2.5. Ilustrasi rute konversi BBN

Identifikasi dan screening rute produksi untuk oil processing plantdan biodiesel plantlebih ditekankan

pada upaya untuk menyusun rute konversi produksi bahan bakar hayati khususnya pure plant oildan

biodiesel. Gambar 2.5menunjukkan ilustrasi awal rute konversi untuk sintesa bahan bakar nabati.

Biodiesel adalah suatu sumber daya yang dapat diperbaharui berasal dari minyak nabati,

penggunaanya untuk menggantikan solar dari minyak bumi yang merupakan bahan bakar yang

dominan untuk mesin diesel. Pertumbuhan penggunaan biodiesel tumbuh dengan cepat terutama

Surplus Produksi

BBN

Biodiesel Plant

Pure Plant, Oil Plant

Ekstraksi Minyak(Crude Processing)

Sumber Minyak Nabati Non-Pangan:

Jarak Pagar, Kapok, Nyamplung , dll

MinyakPangan

Sumber Minyak Nabati Pangan:

Kelapa Sawit , Kacang, Kedelai, dll

Ekstraksi Minyak(Crude Processing)

Industri MinyakLemak Pangan



36/307

CIPTAMULTIKREASI

Gambar 2.6 Diagram alir teknologi p roses menghasilkan biodisel. [19]

Teknologi proses untuk menghasilkan biodiesel dapat dilihat pada Gambar 2.6. Minyak sayur

mengalami reaksi kimia, yang mana reaksi kimia ini disebut dengan reaksi transesterifikasi. Dalam

reaksi ini, minyak sayur harus direaksikan dengan bantuan suatu katalis, yang pada umumnya katalistersebut bersifat basa, kemudian ditambahkan alkohol yang pada umumnya digunakan adalah

methanol, untuk membentuk alkil ester (atau untuk metanol, membentuk metil ester). Proses

transesterifikasi ini dilakukan karena viskositas kinematik dari minyak sayur ini sangat tinggi, sehingga

viskositas ini harus diperkecil dengan proses transesterifikasi untuk membentuk biodiesel yang cocok

digunakan untuk mesin bakar.

Potensi pasar biodiesel sebagai bahan bakar pengganti minyak solar yang saat ini terbuka luas di

dalam dan luar negeri membuat perusahaan swasta meyakini adanya prospek positif penjualan hasil

PT.CIPTAMULTIKREASI


37/307

ini ternyata sudah puluhan tahun memproduksi minyak jarak dan telah diekspor ke Belanda dan

Amerika Serikat, disamping disuplai ke berbagai industri kosmetika, industri cat, industri resin dan

industri kimia lainnya di dalam negeri. Selain yang berskala besar ada juga beberapa perusahaan yang

mengembangkan pabrik biodiesel yang berskala kecil antara lain PT. Tracon Industri dan PT. Energi

Alternatif Indonesia mengembangkan dalam skala proto type dan PT. Ganesha Energy berskala pilot

plant.

Keuntungan dan kerugian pembangkit listrik yang mengunakan minyak nabati antara lain :

a. Keuntungan:

Ketersediaan bahan baku memadai seperti: kelapa sawit, jarak, singkong, jagung, dan tebu

untuk bioethanol dan biodiesel.

Bisa diandalkan sebagai pengganti solar dan bensin.

b. Kekurangan:

Jalur konversi yang panjang untuk menghasilkan energi listrik.

Membutuhkan Tenaga Ahli untuk proses konversi dari bahan baku menjadi biodiesel dan

bioethanol.

Sebahagian besar bahan bakunya berasal dari bahan pangan.

Meningkatkan beban lingkungan karena adanya perkebunan mono kultur sehingga dapat

mengurangi produktifitas tanah dan mengganggu keseimbangan ekosistem.

Bahan baku untuk menghasilkan minyak nabati dalam hal ini biodisel dan dan bioethanol seperti sawit,

jagung, singkong, tebu, jarak di Provinsi NAD potensi sangat besar. Produksi perkebunan dan

pertanian tersebut umumnya digunakan sebagai bahan pangan. Untuk menghasilkan listrik dari minyak

nabati melalui jalur konversi yang panjang dan rumit, bahan baku di konversikan dulu menjadi minyak

PT.CIPTAMULTIKREASI


38/307

2.3 TEKNOLOGI PEMBANGKIT BIOMASSA

Biomassa adalah sebutan yang diberikan untuk material yang tersisa dari tanaman atau hewan sepertikayu dari hutan, material sisa pertanian serta Iimbah organik manusia dan hewan.

Energi yang terkandung dalam biomassa berasal dari matahari. Melalui fotosintesis, karbondioksida di

udara di transformasi menjadi molekul karbon lain (misalnya gula dan selulosa) dalam tumbuhan.

Energi kimia yang tersimpan dalam dalam tanaman dan hewan (akibat memakan tumbuhan atauhewan lain) atau dalam kotorannya dikenal dengan nama bio-energi.

Ketika biomassa dibakar, energi akan terlepas, umumnya dalam bentuk panas. Karbon pada biomassa

bereaksi dengan oksigen di udara sehingga membentuk karbondioksida. Apabila dibakar sempurna,

jumlah karbondioksida yang dihasilkan akan sama dengan jumlah yang diserap dari udara ketikatanaman tersebut tumbuh. Oleh karena itu kecepatan regenerasi biomassa merupakan salah satu hal

terpenting yang menentukan layak tidaknya untuk dimanfaatkan.

Alternatif-alternatif teknologi pemanfaatan biomassa untuk pembangkit listrik meliputi 4 kelas utama,

yaitu : direct-fired, co-fired, gasification,dansystem modular.

a. Direct-FiredBiomass

Biomassa dibakar dalam boiler untuk menghasilkan kukus bertekanan tinggi. Kukus ini dialirkan ke

dalam turbin kukus, aliran terjadi melalui rangkaian sudu turbin aerodinamik, menyebabkan turbin

berputar. Meskipun teknologi pembangkitan kukus sangat handal, efisiensinya sangat terbatas. Boiler

berbahan bakar biomassa umumnya hanya menghasilkan Iistrik pada kisaran 20-50 MW. Sedangkan

PLTU batu bara bisa berada pada kisaran 100-1500 MW.

PT.CIPTAMULTIKREASI


39/307

Gambar 2.7. Skema sistem pembangkit listrik berbahan bakar biomassa tipe direct-fired[18]

Pembangkit Iistrik berbahan bakar biomassa tipe direct-firedsaat ini menggunakan turbin kukus single

pass. Terdapat 2 tipe konfigurasi boiler yang umum digunakan dalam produksi kukus yaitu konfigurasi

stationerydan travelling-grate combustors(stoker).

b. Co-Fired Biomass

Proses co-firing melibatkan substitusi biomassa dalam tungku pembakar batu bara pada system

Storage

Preparation

& Processing

Substation

Generator

FURNANCE

BOILER

Tank

UNIT BOUNDARY

Make-Up WaterBoiler BlowdownAirAi r

Dryer Exhaust

BiomassElectricity

Flue Gas

TURBINE

PT.CIPTAMULTIKREASI


40/307

Gambar 2.8. Contoh Skema Co-Firing Biomasa dan Batu Bara [18]

c. Gasifikasi Biomassa

Gasifikasi adalah proses konversi batubara atau bahan bakar padat lainnya ke bentuk gas yang bersih

yang dapat dipergunakan untuk energi pembangkit yang efisien dan bersih dan ke bentuk bahan kimia

lain seperti pupuk, bahan bakar cair dan bahan kimia rainnya. Proses Gasifikasi biomasa dapat dilihat

pada Gambar 2.9.

PT.CIPTAMULTIKREASI


41/307

Dapat digunakan langsung untuk turbin gas dan boiler pada PLTGU.

Dapat ditransportasikan melalui pipa yang lebih murah daripada transportasi batubara.

Beberapa indikasi gasifikasi:

Teknologi bersih Iingkungan.

Dapat diandalkan.

Kompetitifitasnya makin meningkat sejalan dengan penyempurnaan prosesnya.

Tersedia bahan baku yang lebih melimpah.

Teknologi yang terbukti (Eastman).

Gasifikasi biomassa melibatkan konversi termik biomassa menjadi zat kimia sederhana yang dapat

ditransformasi menjadi bahan bakar, produk, listrik, dan hidrogen. Peralatan yang digunakan antara

lain peralatan penyiapan umpan, gasifier biomassa, serta pengolahan gas. Gas sintesis mengandung

partikulat dan kontaminan lain sehingga harus dibersihkan dan diolah sesuai dengan kebutuhan

penggunaannya kemudian, baik untuk bahan bakar, sistem konversi kimia atau elektrik (misalnya

unggun katalis atau fuel cell).

Gasifikasi biomassa memberikan pendekatan efektif untuk memproduksi bahan bakar dan produk lain

dari biomassa. Proses gasifikasi dapat mengkonversi seluruh komponen utama dari biomassa

termasuk lignin, yang seringkali resisten terhadap konversi biologis, menjadi komponen intermediet.

Utilisasi lignin, yang biasanya mengisi 25-30 % dari suatu biomassa sangat penting untuk pencapaian

efisiensi yang tinggi dalam bio-refinery. Proses gasifikasi dapat mengkonversi sebagian besar umpan

biomassa atau residu menjadi gas sintesis yang murni.

d. Sistem Modular

PT.CIPTAMULTIKREASI


42/307

sistem modular kecil dapat dibangun dekat dengan sumber bahan bakar, sehingga tidak menghabiskan

biaya transportasi untuk membawa bahan bakar biomassa ke pembangkit Iistrik besar terpusat. Sistem

modular kecil juga dapat memenuhi potensi pasar baik untuk distribusi maupun on site energi listrik dan

energi panas di seluruh dunia.

Tipikal dari sistem modular kecil adalah konversi bahan bakar biomassa padat menjadi bahan bakar

gas melalui proses gasifikasi. Gas yang dihasilkan, terutama terdiri atas karbon monooksida dan

hidrogen, dimurnikan sebelum digunakan dalam turbin gas atau mesin pembakar yang terhubung

dengan generator listrik. Limbah panas dari turbin gas atau mesin dapat diserap dan dimanfaatkan

untuk aplikasi lainnya.

Gambar 2.10 Aplikasi Sistem Modular Kecil Gasifikasi BiomassaMelalui Oksidasi Persial (Auto Thermal) [18]

Secara umum keuntungan dan kerugian pembangkit listrik biomasa antara lain :

a. Keuntungan :

Biomass AIR

Chars & Ash

GASIFICATION

850C

bout 1/3 amount of air /oxyge

needed for c ombustion

Producer GAS

(50% N2, H2, CO, CO2)

POWERGENERATION

PT.CIPTAMULTIKREASI


43/307

Dari beberapa teknologi pembagkit listrik yang bersumber dari biomasa yang diuraikan diatas teknologi

direct-fired biomass merupakan teknologi yang sangat sederhana. Untuk memenuhi kebutuhan listrik di

daerah terpencil yang memiliki cadangan biomassa yang sangat besar teknologi ini layak

dipertimbangkan karena mudah dalam pengoperasiannya.

Pada dasarnya sumber energi biomasa di Prov. NAD sangat melimpah baik dari limbah pertanian

maupun limbah perkebunan misalnya cangkang sawit, sekam padi, tongkol jagung, ampas tebu, dan

lain-lain [20]. Kendala utama pemanfaatan energi biomasa untuk membangkitkan energi listrik di

daerah terpencil adalah kontinyuitas ketersedian dan lokasi ketersedian biomasa yang tersebar.

Disamping itu limbah hasil perkebunan dan pertanian biasanya terkonsentrasi di lokasi industri

pengolah hasil pertanian dan perkebunan tersebut. Misalnya limbah sawit umumnya cangkang dan

tandan kosong terdapat di pabrik Pengolah Kelapa Sawit (PKS) dan digunakan sendiri sebagai bahan

bakar pada ketel untuk memproduksi uap penggerak turbin uap. Begitu juga dengan limbah sekam

padi, tongkol jagung, dan ampas tebu cukup banyak potensinya di Prov. NAD, namun tidak terkumpul

di desa-desa melainkan di lokasi industri pengolahannya.

2.4 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin

mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir

angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk

memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi

listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan [9].

Energi kinetik dari angin ditangkap melalui turbin angin (kincir angin) yang diubah menjadi energi

mekanis dan selanjutnya dikonversikan menjadi energi listrik melalui generator listrik. Besarnya energi

PT.CIPTAMULTIKREASI


44/307

D= diameter sweptarea[m]

v = kecepatan angin [m/detik]

sehingga energi kinetik yang bisa didapati dari angin adalah :

EK= 242

1v

Dd

(2.5)

Daya yang didapat dari turbin angin pada suatu unit waktu adalah energi kinetik (EK) dan jara yang

ditempuh oleh angin pada waktu tersebut atau kecepatannya, sehingga daya yang dihasilkan oleh

angin adalah :

P = (EK) x v= 342

1v

Dd

=8

d D2v3[Watt] (2.6)

Secara sederhana sketsa kincir angin dapat diihat pada Gambar 2.11berikut :

PT.CIPTAMULTIKREASI


45/307

menghasilkan kecepatan angin yang maksimal. Ketinggian yang memadai untuk pemasangan di

daerah pantai adalah sekitar 20-30 meter. Jumlah blade atau baling-baling tergantung pada kecepatan

angin, untuk daerah yang termasuk low-speed lebih cocok apabila menggunakan multi-blade, tetapi

untuk daerah yang kecepatan anginnya cukup tinggi turbin angin dengan 3 blade lebih efisien.

Tabel 2.2 Kondisi Ang in yang Berpotensial untuk Energi Angin [9]

Syarat-syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat

pada Tabel 2.2 diatas. Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas

maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

PT.CIPTAMULTIKREASI


46/307

Lokasinya tertentu, didaerah yang kecepatan angin cukup untuk memutar baling-baling.

Kecepatan angin yang fluktuatif tergantung pada musim.

Pada dasarnya dibeberapa daerah di Prov. NAD mepunyai potensi energi angin yang dapat

dikembangkan untuk energi listrik. Kecepatan angin di Prov. NAD cenderung berubah dari kecepatan

minimum 1 m/detik hingga kecepatan maksimum 6 m/detik. Kecepatan angin yang tinggi sering terjadi

di wilayah Sabang, hal ini mungkin disebabkan karena wilayah Sabang adalah pulau kecil yang

dikelilingi laut [20].

Seperti yang sudah dijelaskan pemanfaatan energi angin untuk memenuhi kebutuhan listrik

mempunyai beberapa kendala. Biaya yang diperlukan untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga

angin relatif besar. Disamping kecepatan angin yang fluktuatif kendala yang lain pembagkit listrik

tenaga angin hanya dapat dibagun di lokasi tertentu yang mempunyai kecepatan angin memadai.

2.5 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

Energi matahari merupakan sumber energi penting sejak dahulu kala, dimulai cara memanfaatkan

yang primitif sampai teknologi photovoltaic. Matahari melepas 95% energinya sebagai cahaya yangbisa dilihat dan sebaian lagi sebagai yang tidak terlihat seperti sinar infra-red dan ultra-violet.

Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Berdasarkan

data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat

diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan

distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m2 /hari dengan variasi

bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari dengan variasi

bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potensi energi surya rata-rata Indonesia sekitar 4,8

PT.CIPTAMULTIKREASI


47/307

Ada tiga macam teknologi energi surya yang dikembangkan, yaitu [7]:

Teknologi energi suryaphoto-voltage;

Teknologi energi surya termal.

Teknologi energi hybrid(matahari dan angin).

a. Teknologi Energi Surya Photo Voltage (PV)

Sistem aplikasi PV mencakup rancangan sistem, pengembangan teknologi PV dan tinjauan ekonomi.

Variabilitas keluaran daya dari pembangkit PV akibat adanya awan perlu diperhatikan. Karena itu, agar

tidak menimbulkan fluktuasi berlebihan perlu digabung (hybrid) dengan pembangkit lain yang relatif

stabil, seperti mikrohidro atau diesel. Agar dapat menyuplai listrik dengan jumlah dan kualitas tertentu,

sistem pembangkit PV-hybrid harus meliputi unit kontrol, unit inverter, unit pembangkit dan baterai

penyimpanan untuk menjaga stabilitas dan kontinuitas distribusi energi [6].

Gambar 2.12 Photovoltaic Cell [6]

PT.CIPTAMULTIKREASI


48/307

Kelebihan dan kekurangan dari penggunaan energi panas matahari antara lain:

a. Kelebihan :

Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan

bumi dan tidak habis (renewable energy).

Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang berbahaya

baik bagi manusia maupun lingkungan.

Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil pertanian akan

dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil.

Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai ekonomis.

b. Kerugian :

Sistem pemanas air dan pembangkit listrik tenaga surya tidak efektif digunakan pada daerah

memiliki cuaca berawan untuk waktu yang lama.

Pada musim dingin, pipa-pipa pada sistem pemanas ini akan pecah karena air di dalamnya

membeku.

Membutuhkan lahan yang sangat luas yang seharusnya digunakan untuk pertanian,

perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya. Hal ini karena rapat energi matahari sangat rendah.

Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa mengganggu dan membahayakan penglihatan,

misalnya penerbangan.

Sistem hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak bisa digunakan ketika

malam hari atau pada saat cuaca berawan.

c. Teknologi Energi Hybrid (Surya dan Angin)

Pembangkit listrik tenaga angin dan matahari merupakan teknologi hibrida yang terbilang baru dan

ramah lingkungan, pertama diperkenalkan oleh Guiseppe seorang doktor dari perusahaan listrik Italia

PT.CIPTAMULTIKREASI


49/307

Gambar 2.13 Struktur Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Matahari [8]

Secara sederhana diagram sistem pembangkitan listrik hybrid dapat dilihat pada Gambar 2.14. Sistem

pembangkit listrik hybrid seperti digambarkan pada, terdiri dari:

Turbin angin dengan tower

Generator listrik dan rectifier

Panel sel surya (PV array)

Generator set

Battery Charger

Battery Bank

Inverter

Jaringan Listrik.

PT.CIPTAMULTIKREASI


50/307

Ketika tenaga angin mencukupi dan dapat memutar baling-baling turbin angin dengan kecepatan

5m/detik (18 km/jam), maka generator listrik akan berputar dengan kecepatan sekitar 600 rpm (dengan

tip speed ratio : 2= ). Generator listrik (alternator) akan menghasilkan tegangan listrik AC, karena

tegangan listrik ini akan disuplai ke baterai maka terlebih dahulu diubah menjadi tegangan DC melalui

peralatan rectifier. Secara bersamaan apabila panas matahari tersedia maka panel solar cell akan

menghasilkan tegangan listrik DC 12 volt yang langsung ditampung oleh battery bank. Pengaturan

suplai listrik dari turbin angin dan panel sel surya ke baterai diatur oleh peralatan Power Regulator agar

pengisian baterai dapat berjalan stabil walaupun terjadi perubahan atau fluktuasi kecepatan angin dan

panas matahari. Listrik dari battery bank selanjutnya dapat digunakan untuk keperluan perumahan atau

lainnya. Apabila diperlukan tegangan listrik AC maka tegangan DC dari baterai diubah menjadi AC 220

volt dengan menggunakan peralatan inverter [1,8].

Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Matahari antara lain [8]:

a. Kelebihan :

1. Ramah Lingkungan (environmental friendly)

2. Praktis digunakan pada wilayah pesisir pantai

3. Tidak memerlukan perawatan khusus

4. Teknologinya tidak rumit

5. Disainnya dari bahan yang tidak mudah karatan (korosi)

6. Mudah mengoperasikan

b. Kekurangan :

1. Butuh biaya yang cukup besar untuk investasi awal

2. Tersedianya suku cadang dan aki mobil yang cukup

Dalam rangka memenuhi kebutuhan listrik di desa-desa terpencil, Pembangkit Listrik Tenaga Surya

PT.CIPTAMULTIKREASI


51/307

seharusnya dapat digunakan untuk pertanian, perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya karena rapat

energi matahari sangat rendah. Selain itu sistem ini hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar,

tidak bisa digunakan ketika malam hari atau pada saat cuaca berawan sehingga diperlukan batteray

untuk menyimpan energi listrik tersebut.

Teknologi surya lain yang mungkin diterapkan untuk memenuhi kebutuhan listrik di desa-desa terpencil

di Prov. NAD adalah teknologi hibrida (surya dan angin). Teknologi ini sangat sesuai diterapkan di

wilayah pesisir atau pulau- pulau kecil. Kendala utama penerapan teknologi ini adalah biaya investasi

awal yang mahal.

2.6 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT

Gerakan naik dan turun air laut yang luas menunjukkan adanya sumber tenaga yang tidak terbatas.

Jika beberapa bagian dari tenaga yang besar sekali ini dialihkan ke tenaga listrik, tentu akan menjadi

sumber penting bagi tenaga air. Gambaran utama siklus air pasang adalah perbedaan naiknya

permukaan air pada waktu air pasang dan pada waktu air surut. Jika perbedaan tinggi ini dimanfaatkan

guna mengoperasikan turbin, tenaga air pasang itu dapat dialihkan pada tenaga listrik. Pada dasarnya,

hal ini tidak terlalu sukar karena air pada waktu pasang, berada pada tingkatan yang tinggi dan dapat

disalurkan ke dalam kolam untuk disimpan pada tingkatan tinggi di situ. Air tersebut juga dapat

dialirkan kembali ke laut waktu air surut melalui turbin-turbin, yang berarti memproduksi tenaga. Karena

tingkatan permukaan air di kolam tinggi dan permukaan laut rendah, terdapatlah perbedaan

perbandingan tinggi air, yang dapat digunakan untuk menggerakkan turbin-turbin.

Beberapa syarat ketepatan untuk memilih lokasi pembangkit listrik tenaga pasang surut [2]:

Tinggi air pasang pada lokasi yang diizinkan harus memadai sepanjang tahun.

Kuala atau estuarium harus mempunyai suatu geomorfologi, yang dengan tanggul yang relatif

PT.CIPTAMULTIKREASI

P k Ai


52/307

Permukaan AirLaut

Turbin Air & Permukaan Air

Generator WadukPantai

ArusAir (a)

BendunganWaduk

Pasang Surut PantaiLaut ArusSurut Air (b)

Gambar 2.15. Skema Bendungan dan Waduk Pasang Surut [5]

Dari Gambar 2.15. terlihat suatu Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut terdiri atas sebuah bendungan

besar. Di dalam bendungan ini terdapat pintu-pintu air besar yang memungkinkan air lewat mengalir.

Dalam satu periode laut pasang, air diizinkan mengalir ke dalam waduk melalui pintu-pintu air. Air

yang masuk mengakibatkan tinggi air pada sisi waduk meningkat. Bila air mencapai tingkat tertinggi,

pintu air ditutup, dan air terperangkap di dalam waduk. Bilamana air laut di luar waduk mulai menurun,

pintu-pintu air dibuka sehingga air mengalir ke laut . Air itu dialirkan melalui suatu turbin air, dan turbin

berputar, sekaligus menggerakkan sebuah generator listrik sehingga menghasilkan energi listrik.

Jadi jelaslah bahwa pembangkitan ini akan berlangsung selama air dapat mengalir ke luar. Bilamana

air waduk dan air laut sudah memiliki ketinggian yang sama, maka air tidak akan mengalir lagi dan

turbin juga tidak berputar, sehingga tidak ada energi listrik yang dihasilkan. Dengan demikian maka

hanya akan terjadi pembangkitan tenaga listrik pada setengah siklus pasang surut. Dengan

mempergunakan turbin yang dapat juga berputar pada air yang mengalir pada arah berlainan, maka

PT.CIPTAMULTIKREASI

P d d d d t d l i t k f tk i t [11]


53/307

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut [11]:

a. Dam Pasang Surut (Tidal Barrages)

Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk

penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut

jauh lebih besar dari pada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai

dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi

pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau

keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin (Lihat Gambar 2.16).

Gambar 2.16. Sketsa turbin pasang surut [11].

Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah hanya dapat menghasilkan

listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya

selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka

ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga

terjadi pasang surut lagi.

b. Turbin Lepas Pantai (Offshore Turbines)

Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga

PT.CIPTAMULTIKREASI


54/307

Gambar 2.17 . Bermacam-macam Jenis Turb in Lepas Pantai

yang Digerakkan oleh Arus Pasang Surut [11].

Dari Gambar 2.17, gambar sebelah kiri (1): Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2):

Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3): Davis Hydro Turbines dari Blue

Energy. Gambar kanan bawah (4): skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy.

Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua

buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang

terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap

yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut

akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan

sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka

oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-

baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya).

Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa

perbedaan yaitu: baling balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir

PT.CIPTAMULTIKREASI

Adapun kelebihandankekurangandariPembangkit ListrikTenagaPasangSurut antaralain[11 12] :


55/307

Adapun kelebihan dan kekurangan dari Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut antara lain [11,12] :

a. Kelebihan:

Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.

Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.

Tidak membutuhkan bahan bakar.

Biaya operasi rendah.

Produksi listrik stabil.

Pasang surut air laut dapat diprediksi.

Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan

yang besar.

b. Kekurangan:

Sebuah dam yang menutupi muara sungai memerlukan biaya pembangunan yang sangat

mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke

arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak

masuk ataupun keluar.

Berdasarkan uraian diatas, teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut (PLTPS) tidak sesuai

untuk memenuhi kebutuhan listrik pedesaan di desa-desa yang terpencil yang belum terjangkau

jaringan listrik PLN di Prov. NAD. Teknologi PLTPS hanya dapat dibangun di daerah yang mempunyai

muara sungai, dan berdampak dapat merubah ekosistem lingkungan serta memerlukan biaya yang

sangat mahal untuk pembangunannya.

2.7 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK

PT.CIPTAMULTIKREASI


56/307

Gambar 2.18 Skema Oscillating Water Column [13].

Pada sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO), aliran masuk dan keluarnya ombak ke

dalam ruangan khusus menyebabkan terdorongnya udara keluar dan masuk melalui sebuah saluran di

atas ruang tersebut (Lihat gambar 2.18). Jika di ujung saluran diletakkan sebuah turbin, maka aliran

udara yang keluar masuk tersebut akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Masalahdengan desain ini ialah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi, karena

aliran ombak pun sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.

Setelah selesai dibangun, energi ombak dapat diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, dan

tidak pula menghasilkan limbah ataupun polusi. Namun tantangannya adalah bagaimana membangun

alat yang mampu bertahan dalam kondisi cuaca buruk di laut yang terkadang sangat ganas, tetapi

pada saat bersamaan mampu menghasilkan listrik dalam jumlah yang memadai dari ombak-ombak

kecil (jika hanya dapat menghasilkan listrik ketika terjadi badai besar maka suplai listriknya kurang

dapat diandalkan).

Beberapa perusahaan yang mengembangkan PLTO versi komersial sesuai dengan metode yang

dijelaskan di atas antara lain: Wavegen dari Inggris, dengan prototipnya yang bernama LIMPET

dengan kapasitas 500 kW di pantai barat Skotlandia, dan Energetech dari Australia yang sedang

PT.CIPTAMULTIKREASI

alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral.


57/307

alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral.

Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang

selanjutnya memompa cairan hidraulik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan

generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan

jangkar khusus.

Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak

menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan

Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston

yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya

digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.

SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik

yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan

meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau

diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah

menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika

pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami

elastomer akan menghasilkan listrik.

BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput

laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana

bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana

selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari

samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan

searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja

dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan

PT.CIPTAMULTIKREASI

Dapatmenghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.


58/307

p g g j y g

b. Kekurangan:

Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak.

Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.

Berdasarkan uraian diatas, teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Ombak tidak sesuai untuk memenuhi

kebutuhan listrik pedesaan di desa-desa yang terpencil yang belum terjangkau jaringan listrik PLN di

Prov. NAD. Teknologi ini hanya dapat dibangun di lokasi tertentu dimana ombaknya muncul secara

konsisten, serta memerlukan biaya yang sangat mahal untuk pembangunannya.

2.8 TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

Energi panas bumi adalah energi yang dihasilkan oleh tekanan panas bumi. Energi ini dapat digunakan

untuk menghasilkan listrik, sebagai salah satu bentuk dari energi terbarukan. Air panas alam bila

bercampur dengan udara karena terjadi fraktur atau retakan maka selain air panas akan keluar juga

uap panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber

pembangkit tenaga listrik. Agar panas bumi (geothermal) tersebut bisa dikonversi menjadi energi listrik

tentu diperlukan pembangkit (power plants).

Pembangkit (power plants) untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu

yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 F (50 s/d 2500 C). Pembangkit yang digunakan

untuk mengonversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang

sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari generator, turbin

sebagai penggerak generator, heat exchanger, chiller, pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga

macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengonversi panas

PT.CIPTAMULTIKREASI

Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California


59/307

Utara.

Gambar 2.19. Sistem Dry Steam Power Plants [16]

b. Binary Cycle Power Plants (BCPP)

BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan

flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi (production well)

tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut

dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemudian menjadi panas dan menghasilkan

uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan

selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang

dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power

Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.

Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C. Contoh penerapan

teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geothermal Power Plants di Casa Diablo

geothermal field, USA. Diperkirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak

PT.CIPTAMULTIKREASI

injection well. Contoh dari Flash Steam Power Plants adalah CalEnergy Navy I flash geothermal power


60/307

plants di Coso Geothermal field, California, USA.

Gambar 2.20. Sistem Flash Steam Power Plants [16].

Untuk menghitung besarnya daya pada turbin

studi potensi energi listrik

Documents