8 Juni orang-orang di seluruh dunia memperingati hari ini sebagai Hari Laut Sedunia. Sudah 30 tahun berlalu, semenjak seorang delegasi dari Kanada pada Konferensi Tingkat Tinggi (KTT) Bumi di Rio de Janeiro memberikan usulan diadakannya Hari Laut Sedunia. Sebelum akhirnya usulan tersebut disahkan oleh PBB pada tanggal 5 Desember 2008 melalui resolusi 63/111. Menurut unesco.org, secara garis besar peringatan Hari Laut Sedunia memiliki beberapa tujuan, diantaranya: menginformasikan publik tentang dampak tindakan manusia di laut, mengembangkan gerakan warga dunia untuk laut, dan memobilisasi dan menyatukan populasi dunia dalam sebuah proyek untuk pengelolaan laut dunia yang berkelanjutan.
Laut merupakan salah satu opsi bagi sumber energi berkelanjutan. Berbagai sumber energi seperti arus, gelombang, pasang surut, dan panas dari lautan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan teknologi tertentu. Bagi Indonesia yang memiliki wilayah laut seluas 3.257.357 km², tentunya sumber energi ini tidak dapat dilupakan begitu saja. Berdasarkan data yang diperoleh dari Peraturan Presiden Nomor 22 tahun 2017, Indonesia memiliki potensi energi laut teoritis sebesar 287.822 MW, dengan provinsi Nusa Tenggara Timur sebagai provinsi yang memiliki jumlah potensi terbesar. Pada bahasan kali ini, Bincang Energi akan mengenalkan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) sebagai salah satu sumber energi dari lautan. Jika melihat pada potensi energi yang bersumber dari gelombang laut, beberapa lokasi laut di Indonesia mampu menghasilkan energi hingga 70 kW/m.
Proses pembentukan gelombang diawali dengan pemanasan lapisan udara oleh matahari yang menyebabkan perbedaan kerapatan massa udara pada setiap lokasi. Akibatnya tekanan udara juga mengalami perbedaan, sehingga memungkinkan angin bergerak dari udara bertekanan tinggi menuju udara bertekanan rendah. Udara yang bergerak diatas permukaan laut akan membentuk gelombang akibat transfer energi kinetik. Semakin dalam lautan, pengaruh energi kinetik semakin kecil. Selain itu, pembentukan gelombang laut juga dapat dipengaruhi oleh faktor lain seperti gempa bumi, letusan gunung berapi, longsoran, badai, dan sebagainya.
Gambar 1 Pembentukan Gelombang Laut (mocean.energy)
Dalam mengkonversi energi yang tersimpan dari gelombang laut menjadi energi listrik perlu adanya Wave Energy Converter (WCE). Pada tahun 2012, Soares membagi jenis konverter berdasarkan sumber energi kinetik dan potensial dari gelombang laut (Gambar 2). Pada bagan tersebut, terlihat perubahan energi dari gelombang laut menjadi energi listrik memiliki beberapa opsi tahapan. Opsi pertama adalah dengan mengubah energi potensial yang terkandung dalam gelombang menjadi energi listrik. Salah satu metode yang dipakai adalah overtopping (Gambar 3). Pada metode ini, sifat gelombang yang bergerak naik turun memungkinkan massa air terperangkap pada alat yang terpasang di permukaan dengan bentuk seperti cekungan, air yang terperangkap tersebut disebut sebagai reservoir. Reservoir yang memiliki energi potensial dapat menggerakkan turbin yang berada dibawah cekungan. Turbin yang bergerak selanjutnya akan menghasilkan listrik. Setelah turbin digerakkan maka reservoir akan kembali ke laut.
Gambar 2 Skema Konversi Energi dari Gelombang Laut (Soares, 2012)
Gambar 3 Prinsip Overtopping (Soares, 2012)
Opsi selanjutnya adalah dengan menggunakan energi kinetik. Salah satu contohnya adalah Oscillating Water Column (OWC). Instalasi pemasangan pembangkit listrik ini dilakukan dengan cara memerangkap udara dan air laut. Pada instalasi tersebut juga terpasang turbin. Prinsipnya, ketika air laut yang terperangkap naik, maka udara yang terperangkap akan didorong keatas sehingga menggerakkan turbin. Kemudian, ketika air laut itu turun maka udara dari luar ruangan seolah-olah akan terhisap untuk mengisi kekosongan ruang udara di bawah turbin. Hal ini memungkinkan turbin bergerak pada arah yang berlawanan dengan kondisi sebelumnya. Selanjutnya, turbin yang bergerak tadi akan menghasilkan listrik.
Gambar 4 Prinsip OWC (Brambones, 2018)
Kemudian opsi ketiga adalah dengan memanfaatkan energi mekanik yang tersimpan dalam gelombang. Point absorbers merupakan salah satu contoh metodenya. Pada metode ini, instalasi terpasang di permukaan laut dalam kondisi terapung dan tertambatkan pada dasar laut. Ketika gelombang bergerak, maka instalasi tersebut akan bergerak secara heave, pitch, dan roll. Kondisi tersebut mengakibatkan instalasi dapat menyerap energi dari berbagai arah.
Gambar 5 Prinsip Point Absorber (falnes, 1997 dalam Soares, 2012)
Berdasarkan jarak konverter ke pantai, Lopez (2013) mengklasifikasikan jenis konverter menjadi 3 jenis, yaitu: onshore, nearshore, dan offshore. Penjelasan dari masing-masing konverter adalah sebagai berikut:
- Onshore: Jenis konverter ini berada paling dekat ke pantai, mulai dari bibir pantai hingga perairan dengan kedalaman <10 m. Kondisi tersebut menguntungkan konverter jenis ini dalam hal perawatan, karena relatif mudah dijangkau. Biasanya konverter jenis ini berintegrasi dengan dam, breakwater, atau fix pada tebing.
- Nearshore: Keberadaan pemasangan konverter nearshore menuju ke perairan yang lebih dalam dibandingkan onshore, dengan kedalaman 10-25 m. Terdapat dua jenis konverter, yaitu yang mengapung di permukaan perairan dan yang memiliki pondasi terpasang pada seabed. Untuk konverter jenis kedua, harus memiliki struktur yang tahan terhadap stress yang muncul ketika gelombang datang.
- Offshore: Pemasangan konverter offshore berada di lokasi yang paling jauh dari pantai, dengan kedalaman perairan >40m. Pada perairan tersebut terdapat jenis konverter mengapung dan melayang yang ditambatkan pada seabed. Kondisi perairan pada area ini menyebabkan perawatan pada konverter terbilang rumit dan mahal.
Gambar 6 Klasifikasi Konverter Berdasarkan Jarak dari Pantai (Lopez, 2013)
Masing-masing jenis konverter tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan, sehingga harus disesuaikan dengan karakteristik lokasi pemasangan PLTGL. Untuk tarif listrik per kWh pada PLTGL di Indonesia berada pada angka Rp 1.709/kWh, lebih murah dibandingkan energi alternatif yang bersumber dari laut lainnya, seperti pasang surut dan OTEC (Luhur, 2013). Analisis tarif tersebut didasarkan pada data kapasitas terpasang, umur pembangkit, biaya investasi, suku bunga, CRF, dan faktor kapasitas.
Daftar Pustaka:
Alternative Energy TUTORIALS. Wave Energy Uses the Power of the Waves
https://www.alternative-energy-tutorials.com/wave-energy/wave-energy.html (Diakses pada 4 Juni 2022)
Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (EBTKE). 2016. Potensi Energi Laut Indonesia Menjanjikan
https://ebtke.esdm.go.id/post/2016/04/14/1188/potensi.energi.laut.indonesia.menjanjikan#:~:text=Beberapa%20penelitian%20menyimpulkan%20bahwa%20energi,laut%20sekitar%2040%20kW%2Fm. (Diakses pada 5 Juni 2022)
mocean energy. Founder’s Blog – The Potential of Wave Energy
https://www.mocean.energy/founders-blog-the-potential-of-wave-energy/ (Diakses pada 4 Juni 2022)
suara.com. 2021. Hari Laut Sedunia, Ini Sejarahnya. https://www.suara.com/news/2021/06/08/185839/hari-laut-sedunia-ini-sejarahnya (Diakses pada 5 Juni 2022)
Unesco. World Ocean Days
https://en.unesco.org/commemorations/oceansday#:~:text=The%20purpose%20of%20the%20Day,management%20of%20the%20world’s%20oceans. (Diakses pada 5 Juni 2022)
Barambones, O., Jose, G. D., and Isidro, C. 2018. Adaptive Sliding Mode Control for a Double Fed Induction Generator Used in an Oscillating Water Column System. Energies. 11. 2939. 10.3390/en11112939.
Luhur, E. S., Muhartono, R., dan Suryawati, S. H. 2013. ANALISIS FINANSIAL PENGEMBANGAN ENERGI LAUT DI INDONESIA. eJournal Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan
Lopez, I., Jon Andreu, Salvador Ceballos, Inigo Martinez de Alegria, Inigo Kortabarria. 2013. Review of Wave Energy Technologies And the Necessary Power – Equipment. Renewable and Sustainable Energy Reviews 27 (2013) 413 – 434.
Soares, C. G., Bhattacharjee, J., Manases, T. R., and Luca, P. 2012. Review and classification of wave energy converters. Maritime Engineering and Technology. 585-594. 10.1201/b12726-82.
Peraturan Presiden Nomor 22 tahun 2017 tentang Rencana Umum Energi Nasional
