#15HariCeritaEnergi: Prospek Angin sebagai Energi Terbarukan Indonesia

Oleh: Arif Fajar Utomo

Dalam artikel sebelumnya kita sudah sama-sama belajar mengenai cara bekerja Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga Angin beserta pro-kontra atau kelebihan dan kekurangannya. Nah, untuk menyambung topik mengenai angin ini, dalam hari kelima dalam #15HariCeritaEnergi saya akan mencoba untuk membicarakan prospek angin sebagai energi terbarukan di Indonesia khususnya pembahasan daerah mana saja di Indonesia ini yang cocok untuk dijadikan sebagai kandidat ladang angin atau wind farm? Penasaran? Keep reading, guys!

Energi angin sebenarnya telah dimanfaatkan dalam waktu yang lama oleh beberapa negara. Cina dikenal telah memanfaatkan energi angin dalam hal pemompaan air selama lebih dari seribu tahun yang lalu, beberapa negara di daerah Eropa Barat juga memanfaatkan energi angin dalam penggilingan dan juga pemompaan air sejak abad ke-13, dan negara-negara di Amerika juga telah memanfaatkan angin untuk pemompaan air pada sektor peternakan sejak abad ke-18. Namun penggunaan tenaga angin mulai ditinggalkan semenjak aplikasi pembangkit listrik bertenagakan fosil mulai meluas pada abad ke-19 meskipun hal ini dinilai cukup fluktuatif pada pertengahan abad ke-19 dimana harga minyak melonjak dan kemudian mengalami penurunan drastis di era 1985-an serta dalam tahun belakangan ini (sumber: elektro.unm.ac.id/jurnal). Meskipun begitu, pengaplikasian teknologi terbarukan termasuk sumber daya angin kembali beranjak menguat di kalangan pasar dan publik dengan adanya fakta menipisnya cadangan energi fosil yang dapat dieksplorasi, fluktuatifnya harga bahan bakar fosil khususnya bahan bakar minyak, dan juga kesadaran akan isu-isu lingkungan.

Dalam pengembangan energi angin di Indonesia, LAPAN atau Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional telah melakukan riset dan pengembangan terkait sejak tahun 1979 yang mencakup tentang inventarisasi potensi energi angin dan juga pengembangan teknologi pemanfaatannya (sumber: Data Angin untuk Beberapa Lokasi di Indonesia, LAPAN). Pengembangan riset mengenai potensi energi angin di Indonesia tetap berlanjut untuk mempelajari mengenai seberapa besar potensinya dan juga untuk pemetaan lokasi dengan kecepatan angin yang sesuai dalam pemanfaatannya sebagai pembangkit energi kinetik penggerak pompa air dan juga pembangkit energi listrik. Seperti yang dilansir oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Indonesia memiliki potensi energi angin dengan kisaran antara 3-6 meter/detik yang cukup baik sebagai potensi energi terbarukan. Dalam keterangan yang lebih mendetail, hasil pemetaan LAPAN menunjukkan bahwa sebanyak 120 lokasi di Indonesia memiliki kecepatan angin di atas 5 meter/detik yang dapat dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Angin berskala menengah dengan kapasitas 10-100 kW. Lokasi-lokasi ini masing-masing berada di Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan, dan Pantai Selatan Pulau Jawa (sumber: energi.lipi.go.id). Lebih jauh mengenai peta potensi angin di Indonesia, Menteri ESDM Ignasius Johan bersama dengan Menteri Kerja Sama Pembangunan Denmark Ulla Tornaes meluncurkan peta potensi angin Indonesia yang didukung oleh Pemerintah Denmark dalam serangkaian kegiatan Forum Bisnis Indonesia-Denmark. Peta distribusi angin yang baru dirilis ini diharapkan akan lebih dapat membantu pemerintah dan pelaku usaha dalam menentukan lokasi-lokasi yang memiliki potensi didirikannya PLTB.

Peluncuran Peta Potensi Energi Angin Kerjasama Indonesia-Denmark - esdm.go.id (02/05/17) 

Karena penasaran dengan kisaran angka kecepatan angin yang berkisar 3-6 meter/detik ini, saya kemudian berusaha mencari rata-rata kecepatan angin di Eropa yang kita ketahui telah terlebih dahulu dalam pengaplikasian kincir angin baik sebagai pembangkit listrik tenaga angin ataupun sebagai energi kinetik yang digunakan untuk memompa air. Ternyata, negara-negara di Eropa rata-rata memiliki kecepatan rata-rata angin antara 6-7 meter/detik dengan beberapa bagian seperti di Copenhagen, Istanbul, dan Amsterdam memiliki kecepatan angin di atas 9 meter/detik. Meskipun begitu, beberapa bagiana di Eropa juga terdapat yang memiliki kecepatan angin di bawah 5 meter/detik seperti di Venesia dan Oslo (sumber: arxiv.org). Distribusi kecepatan angin yang umumnya lebih tinggi inilah yang kemudian mendorong kemajuan penggunaan energi angin di Eropa untuk pembangkit energi kinetik dan listrik.

Distribusi Kecepatan Angin di Eropa - Wind Resource Assesment in Europe using Emergy

Yang menarik untuk diketahui dalam pemanfaatan potensi energi angin di Indonesia yang notabene memiliki kecepatan rata-rata 3-6 meter/detik ini adalah bahwa dalam pemanfaatannya memerlukan desain pembangkit listrik tenaga angin atau PLTB yang perlu dimodifikasi dan tidak umum berada di pasaran. Hal ini dikarenakan PLTB yang ada di pasaran pada umumnya digunakan untuk mengakomodasi kecepatan angin rata-rata sebesar 7 meter/detik dengan kecepatan angin optimum sebesar 12 meter/detik yang dapat menghasikan PLTB berkapasitas 1 MW. Sementara PLTB yang digunakan di Indonesia berada dalam spesifikasi kapasitas di bawah 100 KW seperti contoh yang telah terpasang di Nusa Penida, Pulau Selayar, dan Bangka Belitung pada tahun 2007 lalu yang memiliki kapasitas 80 kW setiap unitnya (sumber: energi.lipi.go.id). Kondisi inilah yang kemudian menstimulasi pelaku bisnis untuk menciptakan dan memodifikasi sistem yang ada untuk menghasilkan PLTB skala mikro yang lebih efisien dalam mengkonversi energi.

Salah satu inovasi Indonesia yang sangat unik dipelopori oleh Ricky Elson yang merupakan Pendiri Lentera Angin Nusantara dan yang kerap disebut sebagai Putra Petir. Dalam sebuah artikel inspiratif berjudul “Catatan Ricky Elson: “Penari Langit” dan Impian Kami untuk Mendunia" yang dilansir dalam penggagas.com memaparkan bahwa kincir angin PLTB mikro yang dipelopori olehnya merupakan salah satu yang terbaik di dunia di kelasnya. Pasalnya, kincir angin yang dijuluki “Penari Langit” atau “The Sky Dancers” ini berhasil menginkorporasikan teknologi anti cogging atau anti seret yang berhasil menambah efisiensi putaran kincir dengan intensitas angin Indonesia yang tergolong lebih kecil dalam kecepatannya (sumber: penggagas.com, 30/05/16). Hal ini membuat sekitar 100 kincir angin yang telah dipeloporinya hingga awal September 2014 telah berhasil menerangi tiga desa di kawasan Sumba Timur, Nusa Tenggara Barat yaitu di Desa Kalihi, Palindi, dan Tanarara.

"The Sky Dancers" atau Penari Langit - sumber: kusumaningrumratna.wordpress.com

Menyambung mengenai prospek energi angin di Indonesia, diketahui melalui Kementerian ESDM dalam websitenya di esdm.go.id telah menyatakan bahwa target pemajuan pemasangan PLTB di Indonesia pada tahun 2025 mendatang adalah sebesar 0,97 GW. Terdapat beberapa kabar berita positif bahwasanya potensi angin di Indonesia banyak dilirik oleh investor asing dengan peminat paling besar dari Negara Denmark yang saat ini telah membangun 2 unit PLTB di Sulawesi Selatan yaitu PLTB Jeneponto yang berkapasitas 65 MW dan PLTB Sindrap yang berkapasitas 70 MW (sumber: kumparan.com, 02/05/17)

Dengan adanya kabar baik ini, diharapkan perkembangan segmen energi terbarukan khususnya dalam pengembangan energi angin Indonesia dapat terus maju dan mencapai target. Khususnya dengan pembuktian kemampuan modifikasi PLTB yang sangat inspiratif dan telah berhasil dilakukan oleh Ricky Elson dapat membuat kita sebagai generasi muda dan antusias energi Indonesia untuk dapat bekerja lebih keras dan memberikan sumbangsih ataupun inovasi dalam pengimplementasian kesuksesan teraihnya target porsi energi terbarukan Indonesia.

#15HariBerceritaEnergi didukung oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral sebagai bentuk upaya dalam mengkampanyekan energi terbarukan dan konservasi energi.

#15HariCeritaEnergi: Pro dan Kontra dalam Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Oleh: Arif Fajar Utomo

Kembali dalam hari keempat dalam #15HariCeritaEnergi, kali ini saya akan mencoba membahas mengenai pro dan kontra dalam Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Namun sebelum kita masuk mengenai hal tersebut, ada baiknya agar kita memahami terlebih dahulu mengenai mekanisme kerja angin sebagai pembangkit listrik tenaga angin, let the fun begin!

Angin yang memiliki energi kinetik dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik melalui serangkaian alat yang disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau Bayu yang sering disingkat dengan PLTB. PLTB ini pada umumnya memanfaatkan komponen dari kincir angin yang kemudian akan menggerakkan komponen turbin angin atau wind turbine yang kemudian akan menghasilkan listrik – prinsipnya kurang lebih seperti keterbalikan dari kipas angin. Jika kipas angin menggunakan listrik untuk memutar baling-baling atau kincir angin untuk menghasilkan angin maka PLTB melakukan hal sebaliknya yaitu menggunakan angin untuk memutar kincir dan turbin angin untuk kemudian menghasilkan listrik. Sebagai gambaran, berikut skema gambar bagaimana kincir angin dalam PLTB bekerja:

Mekanisme Bekerja Turbin Angin - quora.com

Dalam gambar di atas, digambarkan bahwa aliran angin (1) akan menggerakkan bagian rotor dan baling-baling dari kincir angin (2), rotor dan baling-baling kincir ini kemudian akan memutar shaft atau batang utama dan juga gearbox yang kemudian akan menggerakkan generator dan pada akhirnya akan mengubah energi kinetik angin menjadi output listrik (3). Perubahan energi dari kinetik menjadi listrik yang terjadi pada generator menganut teori medan elektromagnetik, dimana pada poros generator telah dipasang material ferromagnetik (material yang ditarik sangat kuat oleh magnet seperti halnya besi) secara permanen. Di sekeliling poros tersebut dipasang stator yang bentuknya seperti kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar, maka terjadilah perubahan fluks pada stator yang akhirnya menghasilkan tegangan dan arus listrik AC atau Alternating Current (sumber: energy.gov)

Dari mekanisme dasar dihasilkannya energi listrik dari energi kinetik angin ini, mungkin beberapa dari kita sudah mulai terbayang apakah keunggulan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga angin atau mungkin beberapa dari kita juga sudah banyak mendengarkan dari seminar dan “kata orang” mengenai kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga angin. Namun apa sajakah keunggulan dan kekurangan exact-nya dari PLTB ini, khususnya jika kita berbicara establishment PLTB dalam scope ladang angin atau wind farm?

Keunggulan dari Pembangkit Listrik Tenaga Angin

1. Angin sebagai sumber energi penggerak pembangkit listrik tenaga angin merupakan sumber daya alam terbarukan memiliki jumlah infinite atau tidak terbatas sehingga eksploitasi terhadap angin tidak akan berimbas pada kelangkaan angin sebagaimana yang dapat terjadi pada sumber energi non terbarukan seperti minyak bumi dan batu bara.
2. Tidak dihasilkannya emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan, namun perlu diketahui juga bahwa emisi karbon ini tetap akan dihasilkan dalam proses manufaktur komponen PLTB dan dalam masa pengerjaannya di tempat didirikannya.
3. Dalam prosesnya tidak menggunakan air tidak seperti sumber daya listrik konvensional seperti nuklir, batu bara, ataupun gas bumi yang memerlukan air untuk proses pendinginan. Hal ini cukup praktis dan cost effective karena pengadaan air dalam beberapa tempat di dunia tergolong sebagai hal langka dan tentunya memerlukan biaya tambahan.
4. PLTB termasuk sebagai teknologi energi terbarukan dengan biaya operasional yang paling rendah dengan perkiraan biaya rata-rata dari instalasi PLTB baru dengan nilai 2 sen per KWH meskipun nilai ini cukup bervariasi dari tempat instalasi.
5. Instalasi PLTB dapat dibangun pada lahan bekas peternakan atau pertanian yang merupakan keuntungan yang cukup besar secara aspek ekonomi di daerah pedesaan sebagai kandidat ladang angin terbaik berdasarkan hasil studi – mungkin dikarenakan jalur angin tidak terhalang oleh adanya bangunan bertingkat yang ada pada daerah perkotaan. Dalam instalasi PLTB di daerah pedesaan, petani dan peternak dapat tetap bekerja di area tersebut karena instalasi turbin angin hanya memakan beberapa fraksi tanah. Pada umumnya pemilik turbin angin hanya akan menyewa fraksi lahan ini dari petani atau peternak tersebut jika lokasi pertanian atau perkebunan terbukti memiliki sumber daya angin yang baik.

Kekurangan dari Pembangkit Listrik Tenaga Angin

1. Kompetisi daya yang dihasilkan oleh PLTB dengan pembangkit listrik konvensional lainnya tetap dianggap menantang karena meskipun biaya operasional dan instalasi PLTB telah berkurang secara dramatis dalam 10 tahun ke belakang, teknologi yang diperlukan dalam investasi awal umumnya tetap lebih besar daripada investasi awal pada generator berbahan bakar fosil.
2. Lokasi ladang angin yang umumnya terdapat pada daerah pedesaan merupakan double edge sword karena meskipun memudahkan dalam instalasi, namun jauh dari lokasi perkotaan yang umumnya membutuhkan produk listrik yang dihasilkan sehingga menambah biaya transmisi listrik ke daerah perkotaan.
3. Dampak visual dari instalasi struktur PLTB yang pada umumnya cukup tinggi sehingga tidak dapat disembunyikan banyak dikritik terutama dalam aspek estetika, terhalangnya pandangan, dan terhalangnya sinar matahari.
4. Kebisingan suara yang dihasilkan dari sudu-sudu turbin, gearbox, dan generator serta adanya kemungkinan interfensi elektromagnetik terhadap sinyal televisi dan transmisi gelombang mikro untuk komunikasi.
5. Pengaruh ekologi terhadap populasi burung seperti kematian burung dan kelelawar yang terkena baling-baling turbin angin walaupun dalam hal ini lebih sedikit apabila dibandingkan dampak negatif ekologi dari kendaraan, saluran transmisi listrik, dan aktivitas manusia lain dengan pembakaran fosil.

(Sumber: energy.gov)

Oleh karena adanya beberapa alasan kontra inilah, penetapan pengadaan ladang angin untuk PLTB biasanya merupakan proses yang paling lama dalam keselurahan proyek pengembangan ini. Proses ini dapat berkisar beberapa tahun terlebih untuk kasus ladang angin besar dan yang membutuhkan studi dampak lingkungan yang luas, meskipun begitu proses konstruksi dari PLTB dinilai relatif singkat dimana PLTB dengan kapasitas 10MW umumnya memakan waktu 2 bulan dan kapasitas 50MW umumnya memakan waktu pengerjaan 5 bulan. Turbin angin PLTB sendiri pada umumnya dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dalam periode 20 hingga 25 tahun dengan total waktu bekerja sebesar 120.000 jam (sumber: ewea.org)

#15HariBerceritaEnergi didukung oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral sebagai bentuk upaya dalam mengkampanyekan energi terbarukan dan konservasi energi.