Studi Pemanfaatan Gelombang Pasang Surut Sebagai Energi Pembangkit Listrik Alternatif
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Krisis energi adalah masalah yang sangat fundamental di Indonesia
khususnya masalah energi listrik. Energi listrik merupakan energi yang sangat
diperlukan bagi manusia modern. Sumber-sumber energi yang digunakan masih
mengacu kepada eksploitasi sumber daya alam dengan cara konvensional yang
diyakini akan habis pada suatu waktu tertentu. Sumber-sumber energi lain yang
berasal dari alam yang dapat diperbarui (renewable) dan nyata keuntungannya
serta bisa diprediksi seperti tenaga pasang surut air laut, tenaga panas matahari,
tenaga panas bumi, tenaga angin dan medan magnet hidrodinamik tidak begitu
berkembang sehingga kontribusi energinya masih sangat kecil.
Pada tahun 1968, Prancis berhasil membangun pembangkit listrik yang
memanfaatkan tenaga pasang surut dan memiliki beda tinggi (tidal range)
mencapai 8,5 m. Dimana, tinggi air pada saat terjadi pasang tertinggi (spring tide)
mencapai 13,5 m sedangkan tinggi air pada saat terjadi pasang terendah (neap
tide) mencapai 3,5 m. Energi yang dibangkitkan dari pembangkit listrik ini cukup
besar yaitu mencapai 240 MW. Pembangkit listrik ini berada di Kuala Rance yaitu
antara Saint Maro dan Dinard, Brittany, Prancis (Dandekar dan Sherma, 1991
dalam Tantrawati dan Ruzardi, 2007). Lalu diikuti pembangunan pembangkit
listrik tenaga pasang surut Kislaya di Rusia berkapasitas 2 MW, Jiangxia di China
berkapasitas 3,9 MW dan Annapolis Royal di Kanada berkapasitas 20 MW.
Pembangkit listrik pasang surut memanfaatkan energi lautan menjadi
energi listrik melalui turbin dan generator. Potensi energi potensial yang
terkandung dalam perbedaan pasang dan surut air laut digunakan untuk
menggerakkan turbin dan bila turbin ini dihubungkan dengan generator dapat
menghasilkan listrik. Indonesia memiliki laut seluas ± 6 juta km² menurut versi
Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) sehingga harus dimanfaatkan menjadi sumber
energi alternatif. Beberapa wilayah pesisir di Indonesia yang memiliki wilayah
pantai dan estuaria (muara sungai) yang cukup luas yaitu di Sumatera,
Kalimantan, Jawa dan Irian Jaya (Supriadi, 2001 dalam Surinati, 2007).
21
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan data dari Kementerian ESDM, potensi energi terbarukan dari
fenomena pasang surut air laut di Indonesia mencapai 240.000 MW, namun
belum ada instalasi yang terpasang. Padahal, krisis energi telah melanda dunia
hingga akhir tahun 1990 karena kebutuhan akan bahan energi primer dunia 85%
disuplai oleh bahan bakar fosil yakni minyak bumi 40%, batu bara 25% dan gas
bumi 20% (Pramudji, 2002 dalam Surinati, 2007). Penelitian pemanfaatan tenaga
pasang surut untuk pembangkit listrik telah dilakukan oleh beberapa negara sejak
tahun 1920 hingga saat ini seperti Prancis, Rusia, Amerika Serikat dan Kanada.
Sejauh ini penelitian yang dilakukan oleh Negara-negara tersebut
menghasilkan pembangkit listrik tenaga pasang surut yang cukup besar. Oleh
karena itu, tugas akhir ini meneliti pemanfaatan energi pasang surut di Indonesia
khususnya di pulau Sumatera seperti Belawan Deli, Meulaboh, Sungai Asahan,
Sibolga, Gunung Sitoli dan Bagan Siapi-api karena memiliki perbedaan pasang
surut yang cukup signifikan. Selain itu, tugas akhir ini menganalisa kriteria
kelayakan sebuah pembangkit listrik tenaga pasang surut agar usulan proyek
tersebut dapat dilaksanakan dan kinerjanya sesuai dengan yang direncanakan.
1.2 Perumusan Masalah
Dengan memperhatikan permasalahan-permasalahan yang terjadi serta
dampak yang ditimbulkan bagi manusia dan lingkungan sekitar, maka
permasalahan dalam kajian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Berapa besarkah potensi energi listrik yang dapat dihasilkan oleh
pembangkit dengan cara memanfaatkan energi pasang surut air laut
khususnya di wilayah perairan pelabuhan di Sumatera?
2. Bagaimana mekanisme fisik yang dilakukan dalam memanfaatkan energi
pasang surut air laut untuk dijadikan tenaga listrik?
3. Berapa lama investasi ini dilakukan agar selisih antara ekivalensi
pengeluaran dengan pemasukan saling meniadakan atau sama dengan nol?
1.3 Pembatasan Masalah
Untuk mendapatkan hasil yang maksimal maka penulis perlu membatasi
masalah yang akan dibahas. Batasan masalah yang ditinjau adalah:
Universitas Sumatera Utara
1. Data pasang surut yang dipakai adalah data pencatatan tahun 2013 di
lokasi studi yang dikeluarkan dinas Hidro-Oseanografi TNI AL.
2. Dalam pengolahan data dan analisis pembangkit tenaga listrik tenaga
pasang surut, fluktuasi muka air akibat banjir tidak diperhitungkan.
3. Dalam analisis, data pasang surut selama satu tahun dirata-rata guna
mendapatkan satu gelombang pasang surut rencana yang periodenya tetap.
4. Data sekunder yang digunakan dalam perhitungan energi pasang surut
bertujuan untuk mengasumsikan nilai-nilai parameter yang diperlukan.
5. Dalam memperkirakan biaya investasi pembangkit listrik tenaga pasang
surut digunakan koefisien, harga satuan dan jenis pekerjaan sesuai Analisis
Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) Bidang Pekerjaan Umum tahun 2012.
6. Analisa hidro ekonomi pembangkit listrik ditinjau dari sudut pandang
kelistrikan yaitu perkiraan energi yang dijual dan biaya investasi.
1.4 Tujuan
Penulisan tugas akhir ini memiliki beberapa tujuan antara lain:
1. Mengetahui potensi energi listrik yang mampu dihasilkan pembangkit dari
proses terjadinya pasang surut pelabuhan-pelabuhan di Sumatera.
2. Memahami proses dan peralatan-peralatan yang dibutuhkan dalam
memanfaatkan gelombang pasang surut menjadi energi listrik.
3. Menganalisa kriteria kelayakan pembangkit listrik tenaga pasang surut.
1.5 Manfaat
Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat yaitu :
1. Bagi penulis: Sebagai studi mahasiswa tentang mata kuliah Teknik Pantai
dan Bangunan Tenaga Air yang telah didapat dalam proses belajarmengajar di lingkungan kampus dengan mengaplikasikannya di lapangan.
Salah satunya yaitu mahasiswa mengetahui tipe-tipe pasang surut
berdasarkan periode dan keteraturannya, prinsip pemanfaatan tenaga
pasang surut dan dapat pula menghitung besarnya energi listrik yang
dihasilkan menurut data beda tinggi pasang surut rata-rata.
2. Bagi akademik: Sebagai mutu pembelajaran dan dijadikan sebuah
referensi bagi pihak-pihak yang membutuhkan penelitian ini.
23
Universitas Sumatera Utara
3. Bagi masyarakat: Sebagai masukan yang dapat digunakan oleh masyarakat
khususnya pemerintah agar lebih mengembangkan pembangkit energi
yang dapat diperbarui (renewable) dibandingkan pemanfaatan dengan cara
konvensional yang diyakini habis pada suatu waktu tertentu ke depan.
1.6 Sistematika Penulisan
Rancangan sistematika penulisan secara keseluruhan pada penelitian ini
terdiri dari 5 bab yang mana uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, tujuan, data umum dan ruang lingkup
pengerjaan yang dilaksanakan serta sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini mencakup segala hal yang dapat dijadikan dasar pengambilan tema
penelitian, penentuan langkah pelaksanaan dan metode penganalisaan yang
diambil dari beberapa pustaka yang temanya sesuai penelitian ini.
BAB III Metode Penelitian
Bab ini menguraikan tentang metode yang akan digunakan dan rencana
kerja dari penelitian serta mendeskripsikan lokasi penelitian.
BAB IV Analisa Data dan Pembahasan
Bab ini merupakan analisa serta pembahasan tentang permasalahan,
evaluasi dan perhitungan terhadap masalah yang ada di lokasi penelitian.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Merupakan kesimpulan dari butir-butir hasil analisa dan pembahasan yang
telah dilakukan. Kesimpulan juga disertai dengan rekomendasi saran yang
ditujukan untuk penelitian selanjutnya atau penerapan hasil di lapangan.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Krisis energi adalah masalah yang sangat fundamental di Indonesia
khususnya masalah energi listrik. Energi listrik merupakan energi yang sangat
diperlukan bagi manusia modern. Sumber-sumber energi yang digunakan masih
mengacu kepada eksploitasi sumber daya alam dengan cara konvensional yang
diyakini akan habis pada suatu waktu tertentu. Sumber-sumber energi lain yang
berasal dari alam yang dapat diperbarui (renewable) dan nyata keuntungannya
serta bisa diprediksi seperti tenaga pasang surut air laut, tenaga panas matahari,
tenaga panas bumi, tenaga angin dan medan magnet hidrodinamik tidak begitu
berkembang sehingga kontribusi energinya masih sangat kecil.
Pada tahun 1968, Prancis berhasil membangun pembangkit listrik yang
memanfaatkan tenaga pasang surut dan memiliki beda tinggi (tidal range)
mencapai 8,5 m. Dimana, tinggi air pada saat terjadi pasang tertinggi (spring tide)
mencapai 13,5 m sedangkan tinggi air pada saat terjadi pasang terendah (neap
tide) mencapai 3,5 m. Energi yang dibangkitkan dari pembangkit listrik ini cukup
besar yaitu mencapai 240 MW. Pembangkit listrik ini berada di Kuala Rance yaitu
antara Saint Maro dan Dinard, Brittany, Prancis (Dandekar dan Sherma, 1991
dalam Tantrawati dan Ruzardi, 2007). Lalu diikuti pembangunan pembangkit
listrik tenaga pasang surut Kislaya di Rusia berkapasitas 2 MW, Jiangxia di China
berkapasitas 3,9 MW dan Annapolis Royal di Kanada berkapasitas 20 MW.
Pembangkit listrik pasang surut memanfaatkan energi lautan menjadi
energi listrik melalui turbin dan generator. Potensi energi potensial yang
terkandung dalam perbedaan pasang dan surut air laut digunakan untuk
menggerakkan turbin dan bila turbin ini dihubungkan dengan generator dapat
menghasilkan listrik. Indonesia memiliki laut seluas ± 6 juta km² menurut versi
Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) sehingga harus dimanfaatkan menjadi sumber
energi alternatif. Beberapa wilayah pesisir di Indonesia yang memiliki wilayah
pantai dan estuaria (muara sungai) yang cukup luas yaitu di Sumatera,
Kalimantan, Jawa dan Irian Jaya (Supriadi, 2001 dalam Surinati, 2007).
21
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan data dari Kementerian ESDM, potensi energi terbarukan dari
fenomena pasang surut air laut di Indonesia mencapai 240.000 MW, namun
belum ada instalasi yang terpasang. Padahal, krisis energi telah melanda dunia
hingga akhir tahun 1990 karena kebutuhan akan bahan energi primer dunia 85%
disuplai oleh bahan bakar fosil yakni minyak bumi 40%, batu bara 25% dan gas
bumi 20% (Pramudji, 2002 dalam Surinati, 2007). Penelitian pemanfaatan tenaga
pasang surut untuk pembangkit listrik telah dilakukan oleh beberapa negara sejak
tahun 1920 hingga saat ini seperti Prancis, Rusia, Amerika Serikat dan Kanada.
Sejauh ini penelitian yang dilakukan oleh Negara-negara tersebut
menghasilkan pembangkit listrik tenaga pasang surut yang cukup besar. Oleh
karena itu, tugas akhir ini meneliti pemanfaatan energi pasang surut di Indonesia
khususnya di pulau Sumatera seperti Belawan Deli, Meulaboh, Sungai Asahan,
Sibolga, Gunung Sitoli dan Bagan Siapi-api karena memiliki perbedaan pasang
surut yang cukup signifikan. Selain itu, tugas akhir ini menganalisa kriteria
kelayakan sebuah pembangkit listrik tenaga pasang surut agar usulan proyek
tersebut dapat dilaksanakan dan kinerjanya sesuai dengan yang direncanakan.
1.2 Perumusan Masalah
Dengan memperhatikan permasalahan-permasalahan yang terjadi serta
dampak yang ditimbulkan bagi manusia dan lingkungan sekitar, maka
permasalahan dalam kajian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Berapa besarkah potensi energi listrik yang dapat dihasilkan oleh
pembangkit dengan cara memanfaatkan energi pasang surut air laut
khususnya di wilayah perairan pelabuhan di Sumatera?
2. Bagaimana mekanisme fisik yang dilakukan dalam memanfaatkan energi
pasang surut air laut untuk dijadikan tenaga listrik?
3. Berapa lama investasi ini dilakukan agar selisih antara ekivalensi
pengeluaran dengan pemasukan saling meniadakan atau sama dengan nol?
1.3 Pembatasan Masalah
Untuk mendapatkan hasil yang maksimal maka penulis perlu membatasi
masalah yang akan dibahas. Batasan masalah yang ditinjau adalah:
Universitas Sumatera Utara
1. Data pasang surut yang dipakai adalah data pencatatan tahun 2013 di
lokasi studi yang dikeluarkan dinas Hidro-Oseanografi TNI AL.
2. Dalam pengolahan data dan analisis pembangkit tenaga listrik tenaga
pasang surut, fluktuasi muka air akibat banjir tidak diperhitungkan.
3. Dalam analisis, data pasang surut selama satu tahun dirata-rata guna
mendapatkan satu gelombang pasang surut rencana yang periodenya tetap.
4. Data sekunder yang digunakan dalam perhitungan energi pasang surut
bertujuan untuk mengasumsikan nilai-nilai parameter yang diperlukan.
5. Dalam memperkirakan biaya investasi pembangkit listrik tenaga pasang
surut digunakan koefisien, harga satuan dan jenis pekerjaan sesuai Analisis
Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) Bidang Pekerjaan Umum tahun 2012.
6. Analisa hidro ekonomi pembangkit listrik ditinjau dari sudut pandang
kelistrikan yaitu perkiraan energi yang dijual dan biaya investasi.
1.4 Tujuan
Penulisan tugas akhir ini memiliki beberapa tujuan antara lain:
1. Mengetahui potensi energi listrik yang mampu dihasilkan pembangkit dari
proses terjadinya pasang surut pelabuhan-pelabuhan di Sumatera.
2. Memahami proses dan peralatan-peralatan yang dibutuhkan dalam
memanfaatkan gelombang pasang surut menjadi energi listrik.
3. Menganalisa kriteria kelayakan pembangkit listrik tenaga pasang surut.
1.5 Manfaat
Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat yaitu :
1. Bagi penulis: Sebagai studi mahasiswa tentang mata kuliah Teknik Pantai
dan Bangunan Tenaga Air yang telah didapat dalam proses belajarmengajar di lingkungan kampus dengan mengaplikasikannya di lapangan.
Salah satunya yaitu mahasiswa mengetahui tipe-tipe pasang surut
berdasarkan periode dan keteraturannya, prinsip pemanfaatan tenaga
pasang surut dan dapat pula menghitung besarnya energi listrik yang
dihasilkan menurut data beda tinggi pasang surut rata-rata.
2. Bagi akademik: Sebagai mutu pembelajaran dan dijadikan sebuah
referensi bagi pihak-pihak yang membutuhkan penelitian ini.
23
Universitas Sumatera Utara
3. Bagi masyarakat: Sebagai masukan yang dapat digunakan oleh masyarakat
khususnya pemerintah agar lebih mengembangkan pembangkit energi
yang dapat diperbarui (renewable) dibandingkan pemanfaatan dengan cara
konvensional yang diyakini habis pada suatu waktu tertentu ke depan.
1.6 Sistematika Penulisan
Rancangan sistematika penulisan secara keseluruhan pada penelitian ini
terdiri dari 5 bab yang mana uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, tujuan, data umum dan ruang lingkup
pengerjaan yang dilaksanakan serta sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini mencakup segala hal yang dapat dijadikan dasar pengambilan tema
penelitian, penentuan langkah pelaksanaan dan metode penganalisaan yang
diambil dari beberapa pustaka yang temanya sesuai penelitian ini.
BAB III Metode Penelitian
Bab ini menguraikan tentang metode yang akan digunakan dan rencana
kerja dari penelitian serta mendeskripsikan lokasi penelitian.
BAB IV Analisa Data dan Pembahasan
Bab ini merupakan analisa serta pembahasan tentang permasalahan,
evaluasi dan perhitungan terhadap masalah yang ada di lokasi penelitian.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Merupakan kesimpulan dari butir-butir hasil analisa dan pembahasan yang
telah dilakukan. Kesimpulan juga disertai dengan rekomendasi saran yang
ditujukan untuk penelitian selanjutnya atau penerapan hasil di lapangan.
Universitas Sumatera Utara