Mengenal Under Water Storage Energy: Solusi Surplus Energi Listrik

Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk energi lain tetapi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan —- Hukum Kekekalan Energi

Tidak dapat dipungkiri bahwa energi listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting di era modern. Hampir setiap aktivitas yang dilakukan manusia setiap hari membutuhkan energi listrik. Dengan adanya energi listrik menyebabkan perkembangan yang signifikan di berbagai aspek kehidupan manusia seperti pendidikan, teknologi, sosial, dan budaya. Sebelum adanya listrik, hampir semua peralatan bantu manusia dalam kehidupan sehari-hari digerakkan oleh tenaga manusia atau dengan alam.

Arus listrik merupakan suatu peristiwa alam yang terjadi karena adanya lompatan elektron dari daerah negatif atau yang berkelebihan elektron ke arah positif yang kekurangan elektron. Arus listrik merupakan salah satu bentuk langsung dari energi listrik di alam. Sumber energi listrik skala besar merupakan sistem pembangkit tenaga listrik (PTL) yang telah dirancang secara kompleks dengan memanfaatkan sumber daya alam sebagai bahan bakar, seperti batu bara, gas alam, angin, cahaya matahari, dan nuklir. Pada dasarnya, penggunaan bahan bakar tersebut adalah untuk menggerakkan turbin yang kemudian akan menghasilkan tenaga mekanik untuk menggerakkan generator, di generator inilah listrik dapat dihasilkan. Listrik dapat dikonversikan ke bentuk energi yang lain seperti mekanik, panas, dan lain-lain.

Gambar 1. Data pencarian surplus energi listrik di Indonesia
Sumber: google.com

Di Indonesia, penyediaan energi listrik dikelola langsung oleh pemerintah di bawah PT Perusahaan Listrik Negara (PT PLN) yang dapat bekerjasama dengan pihak swasta berdasarkan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 14 Tahun 2017 [3]. Penggunaan energi listrik di Indonesia terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Berdasarkan data yang dirilis oleh finance.detik (2017) bahwa pada awal tahun 2017, peningkatan konsumsi energi listrik tercatat sekitar 2,5 sampai 3% [5]. Hal ini mendorong pemerintah untuk melakukan program peningkatan daya listrik, salah satunya adalah dengan adanya pembangunan daya listrik 35.000 MW.

Pembangunan 35.000 MW listrik merupakan langkah drastis pembangunan energi listrik. Diperkirakan apabila target 35.000 MW ini tercapai akan menyebabkan surplus energi di beberapa wilayah di Indonesia. Misalnya di Bangka Belitung, menurut Rino Gumpar melalui kompas.com (2017) bahwa Bangka Belitung akan surplus listrik sampai 2020 sekitar 400 MW [1]. Selain itu, menurut Jonan yang dirilis oleh Dunia-Energi (2017) bahwa pulau Jawa diprediksikan akan surplus energi listrik pada 2021 sekitar 5.000 MW [2]. Surplus ini merupakan aset yang sangat berharga bagi Indonesia mengingat pentingnya energi listrik dan sumber daya energi yang semakin menipis.

Pembangunan sistem penyimpanan energi merupakan salah satu solusi alternatif yang dapat dilakukan untuk keberlansungan energi Indonesia di masa depan. Di masa depan, penggunaan energi diperkirakan akan semakin meningkat dan diiringi dengan sumber daya yang semakin menipis. Penggunaan sumber energi terbarukan masih dalam tahap pengembangan yang panjang di Indonesia. Penggunaan energi terbarukan juga akan lebih efisien apabila dikombinasikan dengan sistem penyimpanan energi bawah laut (under water storage energy).

Under water storage energy memiliki prinsip yang hampir sama dengan baterai pada umumnya. Hal utama yang membedakan antara baterai (pada umumnya) dengan under water storage energy adalah bentuk energi yang disimpan dan konversinya. Baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik, sedangkan prinsip under water storage energy adalah mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan bantuan tekanan hidrostatis air laut. Under water storage energy memiliki kapasitas yang besar, sehingga cocok untuk penggunaan energi listrik dengan skala besar. Berbeda dengan baterai, teknologi ini tidak memerlukan bahan kimia dan dapat dikombinasikan dengan berbagai sumber energi, salah satunya sumber energi terbarukan.

Teknologi penyimpanan energi bawah laut (under water storage energy) merupakan salah satu bentuk teknologi yang memanfaatkan prinsip konversi energi. Teknologi penyimpanan energi bawah laut ini telah diuji coba di Toronto, Kanada dan hasil yang didapatkan sangat menguntungkan untuk pemenuhan energi jangka panjang. Peralatan mekanik balon udara raksasa diletakkan pada 2,5 km offshore di bawah permukaan danau Ontario. Saat ini, di Kanada, telah dikomersialkan teknologi ini dengan kapasitas 1-50 MW dengan durasi penggunaan 4-48 jam. Menurut data yang dirilis oleh Hydrostor (2013) bahwa implementasi teknologi penyimpan energi bawah laut di Toronto telah mampu membangkitkan listrik dan kapasitas distribusi sekitar 300 rumah selama 12 jam pada beban standar [4].

Teknologi penyimpanan energi bawah laut (under water storage energy) memanfaatkan udara terkompresi untuk dikonversikan ke energi listrik. Menurut Wellenghem (2015), prinsip kerja dari teknologi penyimpanan energi bawah laut (under water storage energy) memanfaatkan energi listrik untuk mengaktifkan kompresor dan heater sehingga dapat menghasilkan udara bertekanan tinggi [6]. Panas dari udara tersebut akan disimpan dalam heat tank sedangkan udara bertekanan tinggi akan menuju balon yang diletakkan pada dasar laut [6]. Apabila energi listrik dibutuhkan, maka udara terkompresi tersebut akan dilepaskan dari dasar laut dengan memanfaatkan tekanan bawah laut yang kemudian akan menuju unit heater sehingga menjadi udara panas (superheated) yang akan memutarkan turbin. Kemudian akan menggerakkan generator dan menghasilkan listrik kembali.

Kedalaman balon udara merupakan salah satu faktor penting dalam mendistribusikan udara ke permukaan. Menurut Hydrostor (2013), kedalaman yang diimplementasikan di Toronto sekitar 50 meter di bawah permukaan laut dengan jarak 2,5 km dari garis pantai [4]. Balon udara merupakan wadah penyimpanan yang berperan vital dan dapat ditambah jumlahnya. Menurut Wellenghem (2015) bahwa teknologi penyimpanan energi bawah laut Toronto beroperasi dengan kehandalan yang baik dan tingkat efisiensi sekitar 60 – 70% [6].

Gambar 2. Penyimpanan energi bawah laut
Sumber: Hydrostor

Dengan pemanfaatan teknologi penyimpanan energi bawah laut di Indonsia, akan meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik. Hal ini disebabkan sebagian besar energi listrik akan disimpan di dalam under water storage energy. Selain itu, surplus energi listrik Indonesia juga menjadi peluang besar untuk menggunakan teknologi penyimpanan energi listrik bawah laut. Teknologi penyimpanan energi bawah laut ini telah terbukti hemat dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi gas buangan layaknya pembangkit listrik konvensional. Selain itu, teknologi ini juga dapat dikombinasi dengan pembangkit atau sumber listrik apapun karena energi yang disimpan dibawah laut dalam bentuk udara terkompresi.

Daftar Pustaka

[1] Dahnur, H.. 2017. Ada Surplus Energi 400 MW, PLN Tangtang Investor Datang ke Bangka Belitung. (online): regional.kompas.com (Diakses pada tanggal 28 Desember 2017).

[2] Dunia-Energi. 2017. Pulau Jawa Surplus Listrik 5.000 MW pada 2021. (online): www.dunia-energi.com (Diakses pada tanggal 28 Desember 2017).

[3] ESDM. 2017. Peraturan Percepatan Pembangunan Infrastruktur Ketenagalistrikan. (online): www.djlpe.esdm.go.id (Diakses pada tanggal 28 Desember 2017).

[4] Hydrostor. 2013. Under Water Compressed Air Energy. Hydrostorca. Kanada: Toronto.

[5] Rachman, F.. 2017. Konsumsi Listrik PLN Semester I 2017 Tumbuh 2,5%. (online): www.finance.detik.com (Diakses pada tanggal 28 Desember 2017).

[6] Welleghem, C. V.. 2015. Hydrostor Activate World’s First Utility-Scale Under Water Compressed Air Energy Storage System. Hydrostorca. Kanada: Toronto.

Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Raju Pratama

Raju Pratama

Bismillah...

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar