contoh PKM GT

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM INDONESIAN SEA ENERGY SOLUSI PEMENUHAN ENERGI LISTRIK INDONESIA DENGAN KONSEP “OSCILATING WATER COLOUMN DAN OCEAN TIDAL ENERGY” BIDANG KEGIATAN: PKM-GAGASAN TERTULIS Disusun oleh: Pujiyanto (5301414004) Muhammad Ishaq (5301413058) Luluk Siti Zulaikha (5213414063)

Angkatan 2014 Angkatan 2013 Angkatan 2014

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG KOTA SEMARANG 2015

i

ii

DAFTAR ISI Halaman Judul…………………………………………………………… Halaman Pengesahan…………………………………………………….. Daftar Isi…………………………………………………………………. Daftar Tabel(kalo ada)…………………………………………………… Daftar Gambar…………………………………………………………… Ringkasan………………………………………………………………... PENDAHULUAN……………………………………………………... Latar Belakang………………………………………………….. Tujuan Penulisan………………………………………………... Manfaat Penulisan………………………………………………. GAGASAN…………………………………………………………….. Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan…………………………….. Solusi yang Pernah Ditawarkan…………………………………. Gagasan Baru Yang Ditawarkan………………………………... Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan……………... KESIMPULAN…………………………………………………………... Langkah strategis Untuk Mengimplementasikan Gagasan……… Prediksi Keberhasilan Gagasan Indonesian Sea Energy…………

i ii iii iv v vi 1 1 1 1 2 2 2 5 8 8 8 9

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………. LAMPIRAN – LAMPIRAN……………………………………………... Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota…………..…………….. Lampiran 2. Desain konsep Indonesian Sea Energy……………... Lampiran 3. Surat Pernyataan Ketua Peneliti/Pelaksana………….

10 11 11 14 17

iii

DAFTAR TABEL Tabel 1 Pemakaian bahan bakar pembangkit listrik PLN Table 2 laju peningkatan kapasitas pembangkit listrik PLN dan IPP

2 4

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Proyeksi kebutuhan listrik per sektor di Indonesia tahun 2003 – 2020 3 Gambar 2 Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik Indonesia dalam rentang waktu 2010 – 2030 4 Gambar 3 Desain OWC 6 Gambar 4 Konsep dasar cara kerja 7 Gambar 5 Konsep penerapan pada pantai 7 Gambar 6 Cara kerja turbin 8

iv

RINGKASAN Seiring dengan perkembangan zaman, kebutuhan manusia akan energi listrik tentunya akan semakin meningkat. Tetapi hal ini tidak diimbangi dengan pasokan energi yang memadai karena hanya mengadalkan energi dari fosil yang bisa habis dan tidak dapat diperbaharui. Hal ini akan mengakibatkan krisis energi dimasa yang akan datang tidak terkecuali Indonesia yang hampir 88% sumber pembangkit listriknya masih menggunakan energi dari fosil dengan kebutuhan listrik setiap dekadenya meningkat 100% sejak tahun 1990-2010 (Djojonegoro, 1992). Untuk itu kita harus mencari sumber energi alternatif yang bersifat renewable. Beberapa contohnya adalah energi laut, sinar matahari, angin, panas bumi dll. Dan yang memiliki potensi besar adalah energi dari laut. Di Indonesia potensi energi dari laut sangat besar karena sebagian besar wilayahnya adalah lautandengan luas sekitar 52 juta Km2. Pantai Indonesia adalah terpanjang keempat setelah Amerika, Kanada, dan Russia dengan panjang sekitar 95.181 Km menurut data PBB tahun 2008. Laut Indonesia dengan gelombang yang potensial adalah pantai barat pulau Sumatra, pantai selatan Jawa, kepulauan NTT, perairan laut kepulauan Natuna dan daerah – daerah di Indonesia timur. Pulau Kalimantan juga memiliki potensi karena letaknya yang strategis jauh dari samudra sehingga jauh dari ancaman tsunami. INDONESIAN SEA ENERGY merupakan solusi pemenuhan energi listrik di Indonesia dengan dua konsep pembangkit listrik yaitu “Oscilating Water Coloumn” yang memanfaatkan ombak laut untuk memberi tekanan udara pada ruangan yang telah di desain untuk menggerakkan turbin yang dibangun pada bibir pantai. Selanjutnya “Ocean Water Tidal” yang memanfaatkan pasang surut air laut untuk menggerakan turbin air dua arah. Pembangkit ini sangat ramah lingkungan karena zero pollution sehingga tidak mengakibatkan global warming. Dengan konsep ini apabila dapat diaplikasikan secara maksimal kebutuhan energi listrik dalam negeri akan tercukupi bahkan bisa ekspor ke negara tetangga. Selain untuk kebutuhan pemenuhan energi listrik, konsep INDONESIAN SEA ENERGY juga dapat dimanfaatkan sebagai tempat pariwisata yang tentu akan menarik untuk dikunjungi. Diharapkan dengan konsep INDONESIAN SEA ENERGY ini dapat memenuhi kebutuhan energy listrik secara nasional, serta dapat menggantikan sumber pembangkit listrik yang masih menggunakan energi dari fosil yang pasti habisnya sedangkan energi dari laut terus diperbaharui oleh alam yang tidak akan pernah habis.

v

PENDAHULUAN Latar Belakang Seiring perkembangan zaman kebutuhan energi listrik di indonesia terus meningkat. Sejak 2003 sampai 2013 peningkatan konsumsi energi listrik mencapai 6,5% pertahun (hasil proyeksi dinas perencanaan PT PLN). Namun hal tersebut tidak diimbangi dengan pasokan yang memadai karena hanya terfokus pada pembangkit yang bersumber dari fosil yang suatu saat akan habis karena tidak dapat diperbaharui. Untuk itu perlu mencari sumber energi yang renewable. Di Indonesia memiliki banyak potensi tersebut utamanya laut. Indonesia merupakan negara maritim yang hampir 2/3 wilayahnya adalah laut dengan luas sekitar 52 juta Km2 dan memiliki pantai sepanjang kurang lebih 95.181 Km, terpanjang keempat di dunia setelah amerika, kanada, Russia (data PBB 2008). Gelombang laut yang cukup potensial untuk dikonversi menjadi energi listrik, sehingga dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan energi listrik dalam negeri apabila dapat dikelola secara maksimal. Tujuan Penulisan Karya tulis ini bertujuan sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui potensi laut di Indonesia sebagai energi alternatif yang bersifat renewable untuk pembangkit listrik. 2. Untuk mengetahui rekayasa teknologi pembagkit listrik dan rekayasa sipil dalam upaya mendukung terciptanya INDONESIAN SEA ENERGY dengan konsep Oscilating Water Coloumn dan Ocean Tidal Energy. 3. Menciptakan pembangkit listrik yang zero pollution sehingga tidak mengakibatkan global warming dengan konsep INDONESIAN SEA ENERGY. Manfaat Penulisan Manfaat karya tulis ini adalah sebagai berikut: 1. Sebagai solusi untuk memanfaatkan energi dari lautan Indonesia yang masih belum dikelola sebagai pembangkit listrik seperti Jepang, Amerika, Inggris, dll. 2. Sebagai solusi untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dalam negeri yang mengalami peningkatan sekitar 6,5% per tahun (menurut hasil proyeksi dinas perencanaan PT PLN). 3. Menggantikan pembangkit listrik yang bersumber dari energi fosil yang mengakibatkan polusi dan global warming. 4. Menciptakan pembangkit listrik yang dapat dijadikan tempat pariwisata sehingga menambah pendapatan daerah yang bersangkutan.

1

GAGASAN Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan Kondisi Kelistrikan Indonesia Saat Ini Pada tahun 2013, konsumsi listrik di Indonesia mencapai 188 TWh dengan rincian kebutuhan rumah tangga 41%, industri 34%, komersial 19%,dan publik sebesar 6%, sedangkan kapasitas daya terpasang pembagkit listrik haya mencapai 47.128 MW. Realisasi pertumbuhan kebutuhan listrik pada tahun 2013 mencapai 7,8%. Kondisi infrastruktur kelistrikan di Indonesia masih sangat memprihatinkan. Kapasitas pembagkit yang dimiliki hanya sebesar 53,33 GW untuk memenuhi kebutuhan rakyat Indonesia yang sekitar 237 juta juwa lebih. Kapasitas tersebut jauh di bawah kemampuan produksi listrik Singapura dan Malaysia. Kapasitas pembangkit listrik di Singapura mampu memproduksi listrik sebesar 10,49 GW untuk memenuhi sekitar 5,3 juta jiwa penduduknya. Sementara itu kapasitas pembangkit listrik Malaysia sebesar 28,4 GW untuk kebutuhan sekitar 29 juta penduduknya. Kondisi memprihatinkan tersebut dikarenakan pembangkit – pembangkit listrik di indonesia masih mengandalkan bahan bakar fosil utamanya BBM yang kita semua tau sudah terjadi krisis minyak di dunia dan juga suatu saat pasti akan habis. Pada tahun 2008 – 2009 pemerintah memfokuskan untuk mengurangi pemakaian BBM untuk pembangkit listrik dengan cara mempercepat pembangunan PLTU batubara dan gas bumi. Tabel 1 Pemakaian bahan bakar pembangkit listrik PLN

Pada tahun 2020 kebutuhan listrik nasional diprediksi meningkat pesat hingga angka 272,34 TW yang artinya terjadi peningkatan sebesar 44,86% dari tahun 2013. Hal tersebut akan sangat mengkhawatirkan jika kondisi pembangkit 2

listrik di Indonesia masih seperti ini saja tanpa ada perkembangan yang signifikan. Tentu hal tersebut akan mengakibatkan krisis energi listrik dan sering terjadi pemadaman dari pihak PLN. Untuk itu mau tidak mau harus ada pembangunan pembangkit listrik untuk memenuhi pasokan kebutuhan listrik dalam negeri sehingga tidak terjadi krisis. Gambar 1. Proyeksi kebutuhan listrik per sektor di Indonesia tahun 2003 – 2020.

Laju Pembanguna Pembangkit Listrik di Indonesia Dalam kurun waktu 2000 – 2009, indonesa telah membangun pembangkit listrik dangan laju pertumbuhan sebesar 2,4% pertahun. Selama kurun waktu tersebut, PLTU batu bara dan PLTGU mendominasi kapasitas pembangkit listrik nasional dengan pangsa sebesar 33% dan 30%. Selama 9 tahun tersebut PLTA, PLTP dan PLTD juga berkembang dengan laju pertumbuhan berturut – turut sebesar 1,7%, 1,6%, dan 1,7%. PLTG mengalami perkembangan yang cukup signifikan dengan laju pertumbuhan sebesar 8,8%. Menurut Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional (RKUN) 2010 – 2030, dalam kurun 20 tahun ke depan Indonesia memerlukan tambahan tenaga listrik komulatif sebesar 172 GW. Dari jumlah itu, 82% atau sekita 142 GW untuk memenuhi wilayah Jawa – Madura – Bali. Penambahan kapasitas PLTU batubara mencapai pangsar sekitar 79% atau mendominasi dengan total penambahan kapasitas sebesar 116,4 GW. Sementara dari PLTA selama kurun waktu 20 tahun tersebut adalah sebesar 3,8 GW.

Table 2. laju peningkatan kapasitas pembangkit listrik PLN dan IPP

3

Gambar 2. Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik Indonesia dalam rentang waktu 2010 - 2030

Solusi yang Pernah Ditawarkan Salah satu program yang pernah yang pernah diterapkan pemerintah untuk menangani krisis listrik di Indonesia yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). PLTU merupakan jenis pembangkit listrik tenaga thermal yang pada umumnya menggunakan bahan bakar minyak dan batu bara. PLTU merupakan mesin konversi energi yang merubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrik. Proses konversi energi pada PLTU berlangsung melalui 3 tahapan,yaitu : Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperature tinggi. Kedua, energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi listrik. Namun, PLTU juga mempunyai beberapa kelemahan yaitu sangat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar, tidak dapat dioperasikan tanpa pasokan listrik dari luar, memerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan continue, investasi awalnya mahal, dan emisi pembuangan tidak ramah lingkungan. 4

Jika melihat pada solusi tersebut, sebenarnya masih kurang efektif mengingat minyak bumi sudah mengalami krisis dan juga batu bara suatu saat juga pasti akan habis. Selain itu emisi pembuangan yang tidak ramah lingkungan dari pembakaran batu bara dapat mengakibatkan pemanasan global. Dari beberapa kekurangan tersebut maka harus ada solusi yang tepat untuk mengatasi krisis energy listrik di Indonesia tanpa mengakibatkan emisi yang besar dan akan lebih bagus jika nol emisi. Gagasan Baru Yang Ditawarkan A. Konsep Oscilating Water Coloumn Proyek pembangkit listrik dengan memanfaatkan gelombang air laut memang bukan hal pertama di Indonesia, karena sebelum ini sudah ada percobaan di pantai Parang Rucuk Kab. Gunung Kidul pada 2004. Namun permasalahannya adalah tidak dikembangkan lebih luas padahal potensi yang dimiliki Indonesia sangatlah besar. Beberapa keuntungan pembangkit energi listrik dengan konsep Oscilating Water Coloumn antara lain adalah : 1. Gelombang air laut dapat diperoleh secara gratis sehingga biaya operasional cenderung lebih murah dibanding pembangkit listrik dengan bahan bakar fosil. 2. Nol emisi, karena tidak menggunakan bahan bakar sehingga tidak menghasilkan limbah yang membahayakan lingkungan. 3. Kapasitas energy yang dihasilkan jauh lebih besar daripada pembangkit tenaga angin. 4. Produksi listrik relative lebih stabil dan dapat diprediksi karena intensitas ombak dapat diperkirakan jauh – jauh hari. Dibalik kelebihan tersebut pembangkit listrik jenis ini juga memiliki beberapa kekurangan diantaranya adalah : 1. Menghasilkan suara yang bising disekitar pembangkit, namun tidak begitu menjadi masalah karena masih kalah dengan suara ombak yang timbul. 2. Ketergantungannya pada ombak, jika ombak kecil maka energy yang dihasilkan pun juga relatif kecil. 3. Biaya pembangunan yang cukup mahal.

5

Gambar 3. Desain OWC

Alat ini memanfaatkan gelombang air laut dengan adanya tekanan udara yang diakibatkan air masuk kedalam kolom tersebut lalu memutar turbin. Kemudian putaran turbin tersebut dimanfaatkan untuk membuat generator bekerja dan menghasilkan listrik. Udara bergerak ke lubang, kemudian ketika air di dalam kolom turun, lubang tersebut berfungsi untuk masuknya udara dari luar agar terus terjadi pergerakan udara yang memutar turbin.

6

B. Konsep Ocean Tidal Energy Konsep ini memanfaatkan energi pasang surut air laut yang merupakan akibat dari pengaruh gravitasi Matahari dan Bulan. Untuk dapat memanfaatkannya maka harus dibangun waduk yang terletak di pantai maupun di lautan yang masih dangkal. Cara kerjanya adalah sebagai berikut, apabila air laut mengalami pasang, maka akan mengisi waduk yang pada rongga – rongga bendungan untuk air laut masuk telah diberi turbin yang akan memutar generator. Kemudian ketika air laut mulai surut, maka air di dalam waduk otomatis akan keluar melewati rongga – rongga tersebut dan memutar turbin. Proses tersebut akan dilakukan secara berulang. Gambar 4. Konsep dasar cara kerja.

Gambar 5. Konsep penerapan pada pantai

Gambar 6. Cara kerja turbin

7

Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan 1. Pemerintah Daerah Sebagai pihak yang mempunyai wewenang untuk mengurus dan mengatur daerahnya serta menentukan kebijakan daerah. 2. Perusahaan Sebagai pihak yang diberi wewenang oleh pemerinatah daerah untuk memanfaatkan gelombang laut menjadi energy listrik. 3. PLN Sebagai pihak yang memanfaatkan energy listrik yang dihasilkan 4. Masyarakat Masyarakat mempunyai kemauan untuk bergerak ke arah pengembangan kesejahteraan yang lebih baik dan mengetahui pemanfaatan gelombang air laut. KESIMPULAN Konsep Indonesian Sea Energy Indonesian Sea Energy merupakan konsep pembangunan pembangkit listrik yang dilakukan secara modern dan merupakan solusi tepat dalam memenuhi kebutuhan listrik nasional yang mulai masuk dalam masa – masa krisis. Selain itu konsep Indonesian Sea Energy juga dapan menggantikan pembangkit listrik konvensional yang masih menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber pembangkitnya karena bahan balkar fosil mulai menipis dan diprediksi akan habis dan menimbulkan polusi, sementara konsep Indonesian Sea Energy tanpa polusi. Langkah – Langkah Strategis Implementasi Gagasan Langkah strategis perlu dilakukan agar konsep Indonesian Sea Energy dapat terlaksana dengan baik dan berkelanjutan. Menurut Kemp dan Loorbach (2005) dalam Rutger (2008), ada 4 menejemen transisi yang diperluka dalam fase ini, antara lain: 1. Membangun ruang transisidan pembangunan visi 8

Pada tahap awal ini diperlukan pertemuan besar yang mempertemukan pemerintah, perusahaan – perusahaan, institute/ universitas serta pihak – pihak yang bersangkutan dengan proyek Indonesian Sea Energy guna menyatukan pandangan serta masyarakat untuk sebagai pihak pendukung agar terlaksananya proyek ini. 2. Mengembangkan kerjasama dan agenda transisi karena kompleksnya masalah yang akan dihadapi dalam proyek ini, maka diperlukan kerja sama yang baik dan solid antara semua pihak yang melaksanakan proyek ini. Kerja sama bisa berupa konsultasi, kerja sama dalam pengerjaan proyek maupun dalam penyampaian informasi. 3. Menggerakkan pihak – pihak yag terlibat dan melaksanakan proyek transisi 4. Evaluasi, monitoring dan pembelajaran Kesulitan serta pengalaman dalam menciptakan konsep Indonesian Sea Energy ini dapat dijadikan pembelajaran untuk kedepannya agar terjadi perbaikan dan pengembangan yang lebih modern lagi. Prediksi Keberhasilan Gagasan Indonesian Sea Energy Mulai menipisnya sumber bahan bakar fosil yang di dunia khususnya Indonesia membuat kita harus berpikir untuk mencari sumber energi alternatif. Kemudian di Indonesia juga terjadi krisis energi listrik, dan juga pembangunan infrastrukturnya masih sangat kurang. Selain itu masih banyak pembangkit listrik yang masih mengandalkan bahan bakar fosil yang sudah bisa dipastikan suatu saat akan habis. Indonesia memiliki banyak potensi alam yang bisa dimanfaatka untuk sumber energi alternatif yang bersifat renewable dan tanpa polusi. Salah satunya adalah laut beserta pantainya yang panjang. Dengan konsep Indonesian Sea Energy ini merupakan solusi yang cukup tepat untuk menjawab persoalan di atas. Konsep ini tidak akan menimbulan polusi yang mengakibatkan global warming sehingga bisa dikatakan ramah lingkungan.

9

DAFTAR PUSTAKA Suyitno. 2011. Pembangkit Energi Listrik. Jakarta: Rineka Cipta Setiadi, Ariep Soelaiman dkk, “Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut (Tidal) Dan Ombak Laut (Wave)”. Makalah Teknologi Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman, Purbalingga 2011. “Pulau

Jawa Diprediksi Krisis Listrik di 2018”, http://www.neraca.co.id/article/39023/Pulau-Jawa-Diprediksi-KrisisListrik-di-2018/4, diakses pada tanggal 8 Januari 2015.

Hafiz, Muhammad Ihsan Al, “Pemanfaatan Potensi Energi Laut di Indonesia”. Karya Tulis Islmiah, Madrasah Aliyah Negeri 1 Bandar Lampung, Bandar Lampung 2013. Muchlis, Moch. & Adhi Darma Permana. 2006. Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN Tahun 2003 s.d 2030. http://www.oocities.org/markal_bppt/publish/slistrk/slmuch.pdf. Diakses pada tanggal 20 Februari 2015. Santosa, Joko & Yudiartono. 2006. Analisis Prakiraan Kebutuhan Energi Nasional Jangka Panjang di Indonesia. http://www.oocities.org/markal_bppt/publish/pltkcl/pljoko.pdf. Diakses pada tanggal 24 Februari 2015.

10

11

12

13

Lampiran 2. Desain konsep Indonesian Sea Energy 1.

Oscilating Water Coloumn

Gambar 1. Konsep oscilating water coloumn tampak luar, samping dan dalam.

Gambar 2. Cara kerja oscilating water coloumn.

14

2.

Gambar 3. Turbin pada OWC. Desain konsep Ocean Tidal Energy

Gambar 1. Konsep dasar Ocean Tidal Energy

Gambar 2. Pembangunan pada laut dekat pantai

15

Gambar 3. Turbin dan desain bagian dasar

Gambar 4. Bentuk turbin 2 arah agar bisa menerima arus air dari depan maupun belakang.

Gambar 5. Penerapan Ocean Tidal Energy sebagai infrastruktur transportasi.

16

17