Membangun Kerangka Pikir Energi Terbarukan

RINGKASAN

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Tulisan ini merupakan langkah awal untuk mempelajari energi terbarukan dengan menggunakan kerangka pikir yang dibangun berdasarkan studi pustaka dan pengalaman penulis. Langkah lanjutannya adalah menggunakan kerangka pikir itu untuk mendalami enam sumberdaya energi terbarukan: surya, angin, hidro, biomassa, panas bumi, dan samudera.

Dr. Syukri M. Nur

Artikel ini untuk mahasiswa yang mengikuti Mata Kuliah Pemanfaatan Energi Terbarukan di Program Magister Energi Terbarukan, Universitas Darma Persada, Jakarta

Jl. Radin Inten II (Terusan Casablanca) Pondok Kelapa, Daerah Khusus Ibukota Jakarta http://pasca.unsada.ac.id/ Jakarta, Januari 2016

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Bahan Kuliah 01: Pemanfaatan Energi Terbarukan

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan Syukri M Nur Staf Pengajar di Program Studi Energi Terbarukan, Fakultas Pascasarjana Universitas Darma Persada, Jakarta.

Penggagas dan Pengelola laman www.bioenerginusantara.com

Pengantar Tulisan ini dibuat dalam bahasa Indonesia untuk menjembatani kesenjangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi antara Indonesia dengan negara-negara maju yang umumnya menggunakan bahasa Inggris sebagai bahasa pengantar di setiap publikasi ilmiah.

Pengalaman penulis yang menyajikan publikasi Energi Terbarukan (ET) di dunia maya telah mendapat respon baik dari pemirsa yang mengerti bahasa Indonesia.

Respon itu ditandai dengan jumlah pengikut sebanyak 1000 orang lebih di academia.edu dan diakses setiap hari melalui mesin pencari di internet dari berbagai kalangan, khususnya dari kalangan dunia pendidikan dan usaha yang berminat mendalami pengetahuan tentang ET, terutama bioenergi.

Penulis menyajikan informasi perkembangan energi alternatif ini di website www.bioenerginusantara.com dan www.facebook.com/bioenerginusantara untuk pendayagunaan terkait biomassa menjadi bioenergi dalam bahasa Indonesia dan tidak berbayar (gratis).

Penulis mengucapkan terimakasih kepada CEO PT. Embun Pori Bumi dan CEO PT. Sinar Deli, Jakarta yang telah mendukung pembiayaan atas perjalanan penulis ke berbagai lembaga penelitian dan daerah-daerah yang berpotensi untuk pengembangan ET. Demikian juga Manajemen PT. Bangun Mitra Energi, dan PT. Insan Fajar Mandiri Nusantara Jakarta yang telah menyediakan sarana dalam penulisan artikel ini.

Penulis berharap bahwa tulisan ini akan menumbuhkan minat masyarakat Indonesia untuk menekuni dan mendayagunakan ET sebagai pilihan terbaik dalam mengatasi masalah penyediaan energi di wilayahnya masing-masing. Semoga !

Jakarta, Mei 2016 Syukri M. Nur

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 1 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

DAFTAR ISI Halaman 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Judul Pengantar Pendahuluan Latar Belakang Tujuan Sasaran Ruang Lingkup Sistematika Penulisan

3 3 5 5 5 5

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Kerangka Pikir Pengertian Kerangka Pikir Asumsi-Asumsi Manfaat Penggunaan Kerangka Pikir Metodologi Perancangan Kerangka Pikir

6 6 6 6 7

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10

Energi Terbarukan sebagai Sebuah Sistem Logika Dasar untuk Kerangka Pikir Energi Terbarukan Pengertian Energi Terbarukan Sumberdaya Energi Terbarukan Proses, Teknologi Konversi dan Penyimpanan Energi Produk Energi Pemanfaatan Energi Terbarukan Manajemen Energi Terbarukan Infrastruktur Energi Terbarukan Kebijakan dan Regulasi Energi Terbarukan Energi Terbarukan untuk Pembangunan Berkelanjutan

8 8 11 17 22 25 25 26 26 26 27

4

Penutup Daftar Pustaka Buku Akademik Jurnal Ilmiah Laporan Penelitian Majalah Daftar Situs di internet terkait Energi Terbarukan Tentang Penulis

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 2 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

1.

Pendahuluan

1.1

Latar Belakang

Energi Terbarukan (ET) telah menjadi bagian dari solusi penyediaan energi dunia karena: mengatasi persoalan perubahan lingkungan global yang mencakup perubahan iklim, tata guna lahan, dan perubahan komposisi atmosfer; menjadi bagian dari kebijaksanaan nasional untuk mencapai ketahanan dan kemandirian energi suatu negara; bahkan menjadi kesepakatan internasional untuk dikaji, disosialisasikan dan diterapkan sebagai bagian penyediaan alternatif energi di setiap negara. Kontribusi ET pada penyediaan energi dunia disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Kontribusi energi terbarukan pada penyediaan energi dunia (IEA, 2015).

Uni Eropa dan USA merupakan contoh negara yang menggali dan mendayagunakan energi alternatif ini demi mengurangi peran dominan energi fosil atau energi terbatas.

Demikian juga dengan Cina, Brasil, dan India yang menjadi perwakilan contoh negaranegara berkembang, yang telah lebih maju dalam membangun kerjasama antara lembaga penelitian dengan pelaku industri dalam penelitian dan penerapan ET. Orientasi kedua kelompok negara itu berbeda, USA dan Uni Eropa memandang penggunaan ET sebagai upaya mendapatkan manfaat lingkungan untuk kepentingan global sedangkan Cina dan India berorientasi pada upaya menghindari penggunaan energi fosil (Mathews, 2015).

Perkembangan ini menampakkan bahwa ET tidak perlu lagi dikuatirkan karena dianggap tidak siap menggeser dominasi energi fosil. Anggapan lain yang patut dihindari adalah produk energinya tidak mampu tersedia dalam skala besar (industri) dan sepanjang waktu atau berkelanjutan, serta sulit untuk didistribusikan ke semua tempat yang memerlukannya, bahkan memerlukan modal investasi yang mahal, dan terkadang produknya tidak akrab lingkungan (no green product) Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 3 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang digagas melalui penelitian di berbagai lembaga telah mengantarkan kemajuan ET yang sangat berarti bagi warga dunia. Karakteristik kemajuan itu ditandai dengan kuantitas dan kualitas produk energi yang sudah setara dan sesuai dengan kebutuhan industri, modal investasi yang semakin terjangkau, harga produk energi yang semakin murah, dan ragam produk sudah serupa dengan produk energi konvensional seperti gas dengan produk gas sintesis, bahan bakar cair dengan produk biodiesel, produk listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik berskala kecil hingga besar. Penggunaan sumberdaya alam dari biomassa, angin, surya, hidro, panas bumi, dan energi samudera telah semakin efisien dan semakin berwawasan pembangunan berkelanjutan.

Bagi Indonesia, perkembangan kemajuan ET ini harus dimanfaatkan sebaik-baiknya sebagai peluang untuk mendapatkan solusi terhadap persoalan penyediaan energi nasional; sebagai peluang investasi bagi pengusaha nasional dan internasional; sebagai sarana penyediaan lapangan kerja dan membuka kesempatan berusaha bagi masyarakat; sebagai program kerja untuk mempertahankan fungsi dan manfaat lingkungan; serta target mewujudkan pembangunan nasional yang berkelanjutan.

Bahkan Indonesia memiliki peluang untuk melakukan ekspor produk energi baik dalam bentuk listrik, maupun dalam bentuk teknologi proses konversi dan produk bioenergi.

Dalam memanfaatkan peluang ET itu, Indonesia harus mampu dan berkemauan untuk menjalankan tiga peran penting yaitu sebagai pengambil kebijakan dengan produk regulasi yang tepat sasaran berdasarkan kajian (penelitian dan pengembangan), sebagai katalisator dalam penyiapan dan peningkatan kualitas sumberdaya manusia (SDM), sebagai penanggungjawab dan pelaksana pembangunan infrastruktur untuk mendorong laju pertumbuhan dan penerimaan ET di Indonesia yang terintegrasi dengan kebutuhan infrastuktur dari sektor lain.

Ketiga peran itu menarik untuk dikaji lebih lanjut namun diperlukan kerangka pikir yang baik sehingga kita (penulis, pembaca, dan pemerhati energi) mampu memahami setiap komponen yang terlibat dalam proses dan mengidentifikasi penentu keberhasilan pendayagunaan sumberdaya alam menjadi produk energi, pemanfaatan serta keberlanjutan (sustainability) sistem energi tersebut.

Kendati terdapat peluang untuk mendayagunakan potensi sumberdaya alam terbarukan di suatu wilayah menjadi produk ET, namun beberapa kendala dan tantangan masih menghalangi kemampuan penetrasi potensi tersebut untuk menjadi realita dan mampu menggeser dominasi peran energi fosil. Kendala kebijakan, kematangan teknologi, apresiasi masyarakat, dan minat investor merupakan sebagian dari catatan peneliti yang tertuang dalam publikasi ilmiah yang ditemui.

Bagi penulis, satu tantangan dan permasalahan yang sangat dirasakan ketika memulai mempelajari ET dari berbagai publikasi ilmiah adalah belum tersedia sebuah artikel atau buku yang dapat menjadi panduan bagi pembaca pemula atau peminat di bidang ini. Kerangka pikir yang disajikan itu hanya terbatas pada topik penelitian dan belum mencakup seluruh aspek ET sebagai sebuah sistem energi.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 4 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Ratusan ribu jurnal ilmiah dan ribuan buku ilmiah yang terkait dengan ET yang telah terpublikasi, akan membuat pembaca pemula mengalami kebingungan ketika akan memilih pada bagian yang patut dibaca, kemudian akan mengalami kesulitan lagi ketika memilih ke arah mana informasi yang perlu dicari untuk menekuni bidang ini sebagai suatu keahlian baru atau ditindaklanjuti sebagai tema penelitian baru.

Penulisan artikel ini merupakan solusi terhadap tantangan dan permasalahan tersebut, dan dimulai dengan penyusunan kerangka pikir, dilanjutkan sebagai alur kerja untuk menjelaskan secara global aspek-aspek yang terkait dengan pemanfaatan sumberdaya alam menjadi energi.

1.2

Tujuan Tujuan penulisan artikel ini adalah : a. untuk mendapatkan sebuah panduan dalam mempelajari ET. b. untuk mengidentifikasi kelompok masalah dan solusi ET sebagai sistem energi.

1.3

Sasaran Penulisan Sasaran penulisan adalah: a. Mahasiswa program sarjana dari berbagai program studi di perguruan tinggi yang akan mengambil peran di ET. b. Mahasiswa program pascasarjana yang khusus mengambil program studi ET. c. Pemirsa yang akan mengembangkan karirnya dengan mempelajari ET sebagai bidang keahlian atau keterampilan baru.

1.4

Ruang Lingkup

Ruang lingkup penulisan artikel ini dibatasi pada aspek latar belakang untuk membangun kerangka pikir, kemudian pengertian dan proses perancangannya, serta penerapannya sebagai panduan untuk mempelajari ET. 1.5

Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan artikel ini dibagi menjadi tiga bagian: Pertama, bagian pendahuluan yang menjelaskan latar belakang, tujuan dan sasaran serta ruang lingkup penulisan.

Kedua, bagian kerangka pikir yang menjelaskan pengertian, metodologi pembuatan kerangka pikir, dan manfaatnya.

Ketiga, penjelasan secara bertahap dan lebih rinci pada setiap komponen penyusun kerangka pikir dan cara penggunaannya untuk mempelajari ET. Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 5 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

2.

Kerangka Pikir

2.1

Pengertian Kerangka Pikir

Langkah awal untuk mempelajari ET adalah membangun kerangka pikir bagi peserta pendidikan dan pelatihan yang akan membaca berbagai macam publikasi, baik itu dalam bentuk buku akademik, jurnal dan laporan, maupun presentasi terkait ET. Pembuatan kerangka pikir disetiap awal tulisan ini, akan menjadi panduan bagi pembaca mengenai alur pemikiran penulis. Kerangka pikir itu dibangun dari hasil penataan berbagai pengetahuan dan pengalaman yang telah dialami oleh penulis.

Penelusuran berbagai publikasi yang terkait dengan ET, baik dalam bentuk buku akademik, jurnal, laporan penelitian, majalah, maupun ketika berkunjung ke website suatu lembaga penelitian seperti IEA, IRENA, dan NREL. Semua itu informasi dari lembaga itu merupakan sumber pengetahuan yang sangat berarti. Ditambah lagi dengan kunjungan ke laboratorium, pabrik atau pembangkit energi di kawasan Eropa menjadi bagian dari pengalaman yang dikemukakan dalam penjelasan kerangka pikir tersebut.

2.2. Asumsi-Asumsi Beberapa asumsi diperlukan untuk mengoptimalkan fungsi kerangka pikir ini.

Asumsi-asumsi tersebut sebagai berikut: •

Pembaca telah memiliki pengetahuan dasar tentang energi dalam ilmu fisika, matematika, dan kimia sehingga mampu membedakan beberapa istilah seperti daya, energi, dan tenaga, serta memahami prinsip kekekalan energi.

•

Pembaca telah memahami satuan dasar dan satuan turunan yang digunakan untuk energi, serta cara untuk melakukan konversi energi. Pengetahuan dasar ini diperlukan jika ditemukan satuan yang berbeda.

2.3 Manfaat Penggunaan Kerangka Pikir Manfaat membangun dan menggunakan kerangka pikir ini adalah: a. Untuk membantu identifikasi komponen yang terlibat dan menentukan aktivitas proses pembentukan dan penggunaan produk energi terbarukan, b. Untuk membantu identifikasi peluang dan tantangan serta solusi dari pendayagunaan energi terbarukan. c. Untuk memberikan batasan pembahasan yang terkait dan tidak terkait dengan energi terbarukan sebagai sebuah sistem. d. Memberikan kemudahan bagi pembaca dalam mempelajari ET dan memperdalamnya sampai mendapatkan satu ketetapan hati untuk memilih satu bidang keahlian sebagai profesi. Pilihannya, antara lain, adalah peneliti, pengambil kebijakan, praktisi dan keteknikan, dan pengusaha.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 6 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

2.4 Metodologi Perancangan Kerangka Pikir Metodologi perancangan kerangka pikir untuk ET dibangun dengan mengikuti alur pikir seperti yang disajikan pada Gambar 1, dimana awal kegiatannya dimulai dari studi pustaka, kemudian dilakukan pemilahan informasi dalam beberapa pokok pembahasan secara umum, dilanjutkan dengan proses kajian yang terdiri dari tiga kegiatan yaitu identifikasi dan penetapan faktor yang menjadi bagian I-P-O (InputProcess-Output), lalu dilanjutkan dengan evaluasi untuk menetapkan sebuah kerangka pikir yang mampu mencakup semua sisi dari enam sumberdaya ET. Keenam sumberdaya ET tersebut adalah energi surya, energi angin, energi hidro (air), energi panas bumi (geothermal), energi biomassa, dan energi samudera (marine and ocean).

Pada tahapan pemilahan pokok bahasan, pengalaman penulis berdasarkan penelitian, kunjungan ke lapangan seperti pabrik dan lembaga penelitian di Indonesia dan manca negara, serta berbagai seminar turut memberikan andil dalam mempercepat dan pembuatan kriteria untuk pengelompokan setiap informasi dari studi pustaka.

Masukan lain yang berasal dari kehadiran informasi baru, diskusi – konsultasi digunakan dalam tahapan evaluasi untuk memperbaiki rancangan kerangka pikir ET.

Gambar 2. Alur kerja pembuatan kerangka pikir untuk ET.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 7 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

3.

Energi Terbarukan sebagai Sebuah Sistem

3.1

Logika Dasar untuk Kerangka Pikir Energi Terbarukan

Jika mempelajari energi terbarukan (ET) sebagai sebuah alternatif untuk penyediaan dan pemanfaatan energi, maka dapat dianalogikan sebagai sebuah sistem yang memerlukan input (masukan), kemudian setiap komponen dalam sistem itu saling berinteraksi atau berproses, sehingga menghasilkan output (keluaran). Alur input, proses, dan output yang menjadi lintasan energi ini dapat disingkat menjadi I-P-O. Bagian yang mewakili I-P-O dalam ET dapat dilihat pada Gambar 2 yang berwarna biru muda, dimana Input diwakili oleh subsistem Sumberdaya Energi, kemudian Proses diwakili oleh subsistem Teknologi, dan Output diwakili oleh Produk Energi, sedangkan subsistem Pemanfaatan Energi merupakan penjelasan terhadap jenis penggunaan ET pada masyarakat, industri, dan pemerintah di suatu wilayah.

Gambar 3. ET sebagai sebuah sistem yang diintergrasikan dengan tiga pilar pembangunan berkelanjutan.

Pada Gambar 4, tampak sebuah mata rantai pasokan dan operasional sistem produksi energi dalam sistem ET.

Gambar 4. Mata rantai pasokan dan operasional sistem produksi ET.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 8 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 3 ini merupakan merupakan bagian dari proses industri, terutama untuk unit industri yang mengolah bahan baku menjadi produk. Jika terkait dengan ET maka unit industri akan mengolah sumberdaya sebagai bahan baku kemudian mengolahnya menjadi produk energi, sedangkan pemanfaatan produk energi akan dilakukan oleh pengguna atau konsumen. Tanda ďƒ merupakan simbol dari transportasi dan distribusi massa dan energi dari satu subsistem ke subsistem lanjutannya.

Gambar 4 merupakan pembesaran dari Gambar 3 yang hanya mengambil mata rantai pasokan dan sistem produksi energi. Empat subsistem penyokong sistem tersebut yaitu sumberdaya energi, teknologi, produk energi dan pemanfaatan energi. Keempat penyokong itu dijelaskan sebagai berikut: Sumberdaya energi merupakan bahan baku yang dapat dikonversi menjadi energi.

Dalam konteks artikel ini, sumberdaya diprioritaskan pada sumberdaya yang dapat diperbaharui seperti sinar surya, angin, panas bumi, biomassa, hidro, laut dan kelautan (samudera).

Teknologi dalam sistem energi mencakup pilihan teknologi, proses konversi, dan penyimpanan energi.

Produk energi memberikan pengertian pada energi yang langsung dapat digunakan atau disimpan seperti energi listrik, atau yang dapat ditransportasikan dalam bentuk pelet kayu, Pemanfaatan energi untuk industri dan perumahan/pemukiman umumnya dalam bentuk listrik, sementara untuk sarana transportasi menggunakan bahan bakar cair.

Bahkan untuk pembangkit listrik menggunakan bentuk energi padat seperti pelet kayu atau gas sintesis.

Komponen penyusun pada ET sebagai sistem energi juga dibangun dan didukung juga oleh subsistem manajemen, subsistem infrastruktur ET (renewable energy infrastructure), dan subsistem kebijakan dan regulasi. Dicantumkan istilah “subsistem� yang menunjukkan bahwa pada bagian tersebut dapat dirinci lebih lanjut komponen-komponen penyusunnya. Sebagai contoh adalah susbsistem manajemen, maka komponen penyusunnya adalah kehadiran unit kerja yang berorientasi pada suatu hasil atau keuntungan, baik dalam bentuk koperasi maupun perusahaan.

Kehadiran unit kerja tersebut juga akan membawa prinsi-prinsip dasar sebuah manajemen dan program kerjanya yang mampu melakukan perencanaan, pelaksanaan, evaluasi dan perbaikan supaya sistem kerja mampu berjalan dengan hasil yang optimum dengan tingkat resiko bisnis yang terendah dan segera teratasi.

Sistem ET tidak terlepas dari pelaksanaan konsep pembangunan berkelanjutan yang dibangun di atas tiga pilar yaitu ekonomi, sosial dan lingkungan. Ketiga pilar tersebut menjadi kajian para peneliti untuk menentukan komponen-komponen penyusunnya, kemudian interaksinya dalam setiap pilar dan antar pilar. Kajian ini tersajikan dalam laporan MDG (Millenium Development Goal) dari PBB sehingga menjadi amanat internasional dan menjadi panduan pembangunan nasional di setiap negara.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 9 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Kerangka pikir ET sebagai sistem energi akan menjadi panduan dalam penjelasan lebih lanjut dalam artikel ini. Penjelasan setiap bagian dalam sistem energi tersebut disajikan seperti pada Gambar 4, dan dimulai dengan penetapan definisi, kemudian identifikasi proses-teknologi konversi, dan penyimpanan energi (energy storage), hingga pada subsistem kebijakan dan regulasi.

Penulisan ini didukung oleh piranti lunak CALIBRE dan Qiqqa dalam penyusunan daftar pustaka (buku akademik, artikel dari jurnal ilmiah, laporan penelitian, dan kunjungan ke situs lembaga penelitian dan perusahaan di berbagai negara). Pustaka yang tertata dengan baik ini akan menjadi bagian penting dalam proses penjelasan lebih lanjut tentang ET, baik dalam bentuk artikel atau materi perkuliahan.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 10 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 5. Alur penjelasan ET sebagai sebuah sistem.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 11 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

3.2

Pengertian Energi Terbarukan

Energi didefinisikan sebagai kapasitas untuk bekerja (the capacity for doing work) yang tercantum dalam berbagai pustaka. Sumber utama energi yang digunakan di bumi ini berasal dari sinar matahari, dan sebelum sampai permukaan bumi, energi surya itu tersaring oleh atmosfer, kemudian digunakan oleh vegetasi dan tanaman dalam proses fotosintesis dan respirasi, digunakan juga untuk dinamika atmosfer-laut-daratan, dan sebagian lagi dipantulkan balik ke jagad raya. Energi yang tersimpan dalam sistem bumi ini dalam jangka waktu geologi, dikenal sebagai energi fosil seperti minyak bumi, gas alam, dan batubara. Sementara itu, energi yang tersimpan dalam air dan laut dikenal sebagai energi kinetik potensial.

Untuk pembentukan energi fosil akan memerlukan waktu geologi hingga ribuan tahun, sementara energi yang dibentuk dalam ukuran waktu hidup manusia (dibawah 100 tahun) bisa disebut energi terbarukan (selanjutnya disingkat menjadi ET) (Sorensen, 2000).

Definisi ET dapat dikelompokkan menjadi dua sumber: Pertama, definisi yang dinyatakan oleh para pakar energi. Kedua, definisi yang dinyatakan oleh lembaga internasional seperti IEA dan IPCC. Penulisan definisi ET itu ditulis dalam dua bahasa yaitu Inggris dan terjemahannya dalam Bahasa Indonesia supaya pembaca dapat mengambil manfaat tersendiri. Namun demikian, prinsip dasar definisi ini relatif hampir sama, baik yang dinyatakan oleh para pakar maupun oleh lembaga internasional.

3.2.1 Definisi ET berdasarkan Opini Pakar Twidell dan Weir Renewable energy is energy obtained from the continuous or repetitive currents of energy recurring in the natural environment.

ET energi yang diperoleh dari aliran energy yang berkelanjutan atau berulang-ulang dalam lingkungan alam (terjemahan penulis).

(Twidell and Weir, 2015) Sorensen Renewable energy is energy flows which are replenished at the same rate as they are ‘used’ ET adalah aliran energi yang diisi ulang pada tingkat yang sama seperti mereka 'digunakan'. (terjemahan penulis) (Sorensen, 2000).

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 12 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Hasan et al. 2012.

Renewable energy is the energy derived from natural processes that do not involve the consumption of exhaustible resources such as fossil fuels and uranium.

ET adalah energi yang berasal dari proses alam yang tidak melibatkan konsumsi sumber daya dari luar seperti bahan bakar fosil dan uranium. (terjemahan penulis).

(Hasan et al, 2012).

3.2.2 Definisi ET berdasarkan Pendapat Lembaga Internasional IEA (International Energy Agency) “Renewable energy is derived from natural processes that are replenished constantly. In its various forms, it derives directly or indirectly from the sun, or from heat generated deep within the earth. Included in the definition is energy generated from solar, wind, biomass, geothermal, hydropower and ocean resources, and biofuels and hydrogen derived from renewable resources (IEA, 2008)” “ET berasal dari proses alami yang diisi ulang terus-menerus.

Dalam berbagai bentuknya, itu berasal langsung atau tidak langsung dari matahari, atau dari panas yang dihasilkan jauh di dalam bumi. Termasuk dalam definisi adalah energi yang dihasilkan dari matahari, angin, biomassa, panas bumi, tenaga air dan laut sumber daya, dan biofuel dan hidrogen yang berasal dari sumber daya terbarukan (IEA, 2008)” (Terjemahan penulis).

IPCC (Inter Panel Climate Change) “RE is any form of energy from solar, geophysical or biological sources that is replenished by natural processes at a rate that equals or exceeds its rate of use. RE is obtained from the continuing or repetitive flows of energy occurring in the natural environment and includes resources such as biomass, solar energy, geothermal heat, hydropower, tide and waves, ocean thermal energy and wind energy.”

“ET adalah bentuk energi dari sumber surya, geofisika atau biologis yang diisi kembali oleh proses alam pada tingkat yang sama atau melebihi tingkat penggunaannya. RE Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 13 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

diperoleh dari aliran terus menerus atau berulang energi yang terjadi di lingkungan alam dan termasuk sumber daya seperti biomassa, energi surya, panas bumi, tenaga air, air pasang dan gelombang, energi panas laut dan energi angin.�

(Terjemahan Penulis) (Edenhofer et al. 2012).

Berdasarkan pendapat dua kelompok tersebut, maka dapat dicirikan bahwa: •

ET merupakan energi yang diperoleh dari pendayagunaan sumberdaya alam yang dapat diperbarui.

•

Kriteria waktu untuk memperbarui atau menyediakan kembali bahan baku energi adalah singkat, hanya dalam kisaran waktu detik hingga beberapa tahun.

•

Bentuk dan kualitas produk dari ET sama dengan energi tidak terbarukan (energi terbatas) yaitu padat, cair dan gas.

•

Pemilihan ET untuk mencapai tujuan tertentu yaitu melengkapi atau menggeser peran dominan energi terbatas, kepedulian pada masalah lingkungan global, dan pembukaan lapangan usaha dan kerja.

3.2.3 Perbedaan Sumberdaya Energi Terbarukan dan Tidak Terbarukan Sumberdaya energi yang digunakan oleh manusia berasal dari enam sumber yaitu: a. Pancaran surya yang membawa energi dalam bentuk termal (panas) dan listrik. b. Energi panas bumi yang berasal proses pemanasan, pendinginan, dan peluruhan radioaktif bumi, c. Gaya gravitasi bumi, matahari dan bulan yang menghasilkan energi gerak karena perpindahan massa dari satu tempat ke tempat lain akibat perbedaan tekanan dan pemanasan permukaan. d. Energi kimia yang berasal dari reaksi sumber-sumber mineral e. Energi fosil yang berasal dari minyak bumi, batubara, dan gas alam, f. Energi nuklir yang berasal dari reaksi nuklir yang terjadi di bumi, dan umumnya dilakukan oleh manusia pada sistem tertutup dan sangat terkendali untuk menghindari dampak negatipnya.

Berdasarkan definisi Energi terbarukan (ET) maka poin a, b, c, dan d merupakan bagian dari sumberdaya energi terbarukan, dan poin e merupakan sumberdaya energi tidak terbarukan. Karena ada perdebatan tentang pendayagunaan energi nuklir, maka poin f tidak dimasukkan kedalam dua kelompok tersebut dan tidak termasuk dalam pembahasan di artikel ini.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 14 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Twiddel dan Weir (2015) memberikan diagram untuk membedakan antara terbarukan dan tidak terbarukan suatu sumberdaya energi seperti yang disajikan pada Gambar 5.

Pada energi tidak terbarukan, ketersediaan sumberdayanya terbatas dan lintasannya hanya satu jalur untuk mencapai peralatan (device) hingga penggunaannya (use) dan mencapai lingkungan sebagai tempat akhir (sink). Perbedaan terjadi untuk energi terbarukan karena sumbernya terus berlanjut (continous) dan mampu melalui dua lintasan untuk mencapai lingkungan sebagai tempat akhir (sink). Dua lintasan itu mengarah langsung ke lingkungan atau ke peralatan dan digunakan sebelum mencapai lingkungan.

Gambar 6. Perbedaan antara ET dan tidak terbarukan menurut Twiddel dan Weir (2015).

ET dan tidak terbarukan juga dapat dibedakan berdasarkan indikator-indikator tertentu seperti sumber, waktu, lokasi, biaya, dan potensi skala produksi, dan lain-lain yang disajikan dalam buku akademik dari Tiwari dan Mishra (2012) yang disajikan pada Tabel 1, dan pada Tabel 2 untuk Twidell dan Weir (2015).

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 15 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Tabel 1. Perbandingan sumberdaya energi terbarukan dan tidak terbarukan menurut Tiwari dan Mishra (2012).

No

Energi Terbarukan

Energi Tidak Terbarukan

1 2 3 4

Sumber Waktu pasokan Keadaan normal Lokasi

Sifat Penting

Tergantung pada Lingkungan alam lokal Tidak Terbatas Aliran energi berlanjut (kontinyu) Setempat dan Masyarakat tertentu

5 6 7

Biaya Efektif Skala Potensial Kebutuhan Keahlian

Bebas Skala kecil Multi disiplin dan keterampilan yang bervariasi

8 9

Ketergantungan Spesifik wilayah

Sistem mandiri Penduduk dan lokasi industri

10

Dampak Lingkungan

Dampak kecil

11

Keselamatan (Keamanan)

Kurang berbahaya

12

Contoh

Surya, angin, biomasa, mini hidro, pasang surut, dan lain lain

Tetap Terbatas Aliran energi terbatas Umum dan Penggunaannya sudah umum Peningkatan kemahalan Skala besar Sangat terkait dengan keteknikan mekanik dan kelistrikan dengan keterampilan yang spesifik Sistem tergantung asupan dari luar Pemukiman dan industri yang terpusat Terjadi polusi lingkungan terutama udara dan air Lebih berbahaya jika terjadi kesalahan Batubara, minyak, gas alam, dan lainlain

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 16 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Tabel 2. Perbandingan sumberdaya ET dan tidak terbarukan menurut Twidell dan Weir (2015).

No

Sifat Penting

1

Contoh

2 3

Sumber Status normal

4

Rata rata intensitas awal

5 6 7

Rentang waktu pasokan Biaya di sumber Modal peralatan per kapasitas kW

8

Variasi dan kendali

9 10

Lokasi Penggunaan Skala

11

Keahlian

12

Konteks

13 14

Ketergantungan Keselamatan

15

Polusi dan bahaya lingkungan

Energi Terbarukan

Energi Tidak Terbarukan

Surya, angin, biomassa, pasang surut Lingkungan alami lokal Sebuah aliran atau arus energi, sebuah pendapatan Intensitas rendah, tersebar, ≤300 Wm-2 Tidak terbatas bebas Mahal, umumnya berkisar $1000

Batubara, minyak, gas, bahan radioaktif Persediaan terkonsentrasi Persediaan energi statis, Modal

Berfluktuasi, pengendalian terbaik melalui pengendalian beban atau melengkapi sumberdaya.

Lokasi dan masyarakat tertentu Umumnya pada skala kecil – menengah.

Antardisiplin dan bervariasi, rentang keterampilan cukup lebar, Berkepentingan pada biologi dan pertanian Beradaptasi baik pada situasi pedesaan dan industri yang tersentralisasi Sistem lebih mandiri Bahaya yang mungkin terjadi bersifat lokal, umumnya aman di luar lokasi kegiatan Umumnya sedikit merusak lingkungan, secara khusus kerusakan pada skala moderat.

Bahaya terjadi pada pembakaran kayu yang berlebihan.

Erosi tanah akibat penggunaan biofuel yang berlebihan.

16

Estetika

Syukri M. Nur

Pelepasan pada ≼ 100 kWm-2 Terbatas Terjadi peningkatan kemahalan Moderatm munkin $500 tanpa kendali emisi, dan >$1000 dengan pengurangan emisi Stabil, pengendalian terbaik oleh penyesuaian sumber dengan pengendalian umpan baliknya Penggunaan umum dan global Peningkatan skala seringkali meningkatkan biaya pasokan; lebih diutamakan pada skala besar Sangat terkait dengan kelistrikan dan mekanik keteknikan, rentang keterampilannya sempit Untuk skala tersentralisasi

perkotaan,

industri

Sistem tergantung asupan dari luar Mungkin terlindungi oleh areal yang tertutup; sangat berbahaya jika terjadi kesalahan.

Umumnya terjadi polusi lingkungan, terutama pada air dan udara.

Bahaya permanen terjadi dari penambangan dan elemen radiaktif yang memasuki tubuh air. Defrestrasi dan dan sterilisasi dari polusi udara yang berlebihan.

Pembangunan waduk raksasa

Pelepasan gas-gas rumah kaca yang menyebabkan perubahan iklim.

Kerusakan lokal mungkin menjadi serius, namun selalu dapat diterima jika masyakarat dapat memahaminya.

biasanya utilitarian, dengan sentralisasi dan ekonomi skala besar

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 17 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Berdasarkan perbandingan data dari Tabel 1 dan Tabel 2, terdapat perbedaan yang jelas antara energi terbarukan dan tidak terbarukan, kendati Twidell dan Weir (2015) memberikan rincian indikator pembeda yang lebih lebih banyak daripada Tiwari dan Mishra (2012).

Kendati dua kelompok penulis itu telah menunjukkan pendapat awal untuk membedakan energi terbarukan dengan energi tidak terbarukan, namun seiring dengan kemajuan teknologi telah terjadi perubahan pada nilai dan fungsi di beberapa indikator tersebut. Perubahan tersebut telah mengantarkan energi terbarukan pada kebutuhan modal investasi dan biaya operasional yang lebih terjangkau, kapasitas produksi energi yang semakin besar dan berskala industri serta dapat dinikmati pada skala wilayah yang lebih luas (kota), dan produk energi yang lebih beragam dan menyamai produk energi dari energi tidak terbarukan.

Twidell dan Weir (2015) juga menjelaskan bahwa energi terbarukan memiliki lima prinsip ilmiah yaitu: (1) Berkaraktersitik dinamik; (2) kualitas pasokan; (3) energi yang terpusat dan tersebar; (4) sistem yang kompleks; (5) ketergantungan pada situasi.

Pemahaman pada prinsip ini akan mengantarkan pada suatu perencanaan energi yang baik dengan mencakup tiga keahlian penting yaitu analisis yang lengkap pada sistem energi, perhitungan akurat untuk efisiensi sistem, serta pengelolaan energi dengan target meningkatkan efisiensi dan mengurangi kehilangan energi. Pembaca perlu mendalami aspek-aspek ini pada buku tersebut.

3.3 Sumberdaya Energi Terbarukan Enam sumberdaya alam yang digunakan sebagai bahan baku untuk produksi ET yaitu: surya, angin, air (hidro), panas bumi, biomassa, dan samudera. Penjelasan singkat berikut ini tentang karakteristik keenam sumberdaya alam tersebut.

3.3.1 Surya Surya (matahari) yang memancarkan sinarnya hingga mencapai permukaan bumi, merupakan sumber utama energi yang digunakan bumi. Sinar matahari tersebut tidak hanya mencapai bumi melalui sinar radiasi langsung namun juga dipantulkan kembali oleh awan, dan permukaan bumi, serta dibaurkan oleh awan dan lapisan atmosfer yang diilustrasikan seperti pada Gambar 6.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 18 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 7 Penggunaan energi surya yang tiba di permukaan bumi. (Sumber: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/Earthebal.html).

Bagi Indonesia yang berada di daerah tropis, merupakan lintasan surya setiap hari dengan lama penyinaran maksimum mencapai 12 jam dan merupakan sumberdaya energi potensial untuk energi terbarukan. Begitu juga pada negara-negara dilalui lintasan surya seperti yang disajikan pada Gambar 7.

Gambar 8. Radiasi global matahari di permukaan bumi.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 19 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

3.3.2 Angin Perbedaan tekanan udara akibat perbedaan respon terhadap penerimaan sinar matahari, telah menjadi menjadi faktor utama terjadinyan aliran udara yang dikenal sebagai angin seperti ilustrasi pada Gambar 8. Faktor lain adalah adalah gaya Coriolis bumi dan lekuk geografis permukaan bumi akibat kehadiran gunung, lembah dan daratan atau lautan mengakibatkan pembentukan karakteristik lintasan dan kecepatan aliran angin.

Gambar 9. Perbedaan penerimaan radiasi pada permukaan bumi mengakibatkan terjadinya aliran udara yang disebut angin. http://www.eoearth.org/view/article/157132/

3.3.3 Air (Hidro) Sumberdaya energi yang berasal dari hidro ini difokuskan pada sumber-sumber air yang mengalir akibat ketinggian dan terjadi dari dataran tinggi ke dataran rendah hingga ke laut. Kapasitas produksi energi sangat tergantung pada pada faktor ketersediaan air, kecepatan dan volume aliran, dan teknologi konversi yang digunakan sehingga menghasilkan kisaran produksi listrik dari beberapa Watt hingga ribuan MW. Sebagai contoh pembangkit listrik di sungai Yenisei, Rusia mampu menghasilkan 6.400 MW seperti yang disajikan pada Gambar 10.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 20 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 10. Pembangkit listrik tenaga hidro di sungai Yenisei, Rusia dengan kapasitas produksi 6.400 MW

Sumber: http://www.powertechnology.com/features/feature-the-10biggest-hydroelectric-power-plants-in-theworld/feature-the-10-biggesthydroelectric-power-plants-in-the-world6.html

3.3.4 Panas bumi Panas bumi (geothermal) merupakan sumberdaya untuk energi terbarukan. Energi ini berasal dari aktivitas geologi yang terjadi dalam lapisan perut bumi dalam bentuk panas (energi termal), kemudian muncul ke permukaan dalam bentuk uap panas jika sempat melalui cekungan air. Dalam pemanfaatannya sebagai energi, sumber panas tersebut dijadikan sumber penggerak karena memanaskan bahan kimia yang memiliki titik didih dibawah 100oC yang sengaja disalurkan melalui pipa kedalam sumber panas tersebut.

Proses singkatnya, energi panas dikonversi menjadi energi kinetik untuk menggerakkan turbin, kemudian dikonversi lagi menjadi energi listrik seperti disajikan pada Gambar 11.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 21 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 11. Sistem kerja panas bumi. (Sumber: https://www.msu.edu/~whiteb29/geothermal.html) Indonesia memiliki sumberdaya energi yang tersebar sepanjang pulau Sumatera, Jawa dan bali, hingga Pulau Sulawesi dan kepulauan Maluku seperti yang disajikan pada Gambar 12.

Gambar 12 Peta distribusi lokasi panas bumi di Indonesia (Sumber: http://esdm.go.id/news-archives/56-artikel/4002-penataan-kebijakan-pengelolaan-dan-pengembanganpotensi-panas-bumi.html).

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 22 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

3.3.5 Biomassa Biomassa merupakan sumberdaya ET yang berasal dari simpanan atas proses konversi energi surya melalui proses fotosintesis di sistem tumbuhan dan tanaman. Biomassa dapat diperoleh secara langsung atau tidak langsung. Perolehan biomassa secara langsung dilakukan pada tanaman energi (energy crops) yaitu tanaman yang dibudidayakan khusus untuk didedikasikan sebagai bahan baku ET. Contoh tanaman energi adalah Gmelina, Akasia, dan tanaman jarak.

Perolehan biomassa secara tidak langsung akan terjadi sebagai bahan baku dari proses pengolahan hasil panen, proses pengolahan industri terkait dengan pertanian dan kehutanan, serta sebagai sampah organik dari kegiatan rumah tangga dan pemukiman atau perkotaan.

Pembahasan lebih rinci tentang biomassa dapat anda pelajari melalui tulisan yang berjudul “Biomassa: Bahan Baku dan Teknologi Konversi untuk Energi Terbarukan� (Syukri dan Jusuf, 2014).

3.3.6 Samudera

:

Samudera merupakan sumberdaya yang mampu menyimpan lima potensi sumber energi terbarukan yaitu: (1) energi gelombang laut (wave energy); (2) energi pasang surut (tidal power); (3) perbedaan kandungan garam (salinity gradient); dan (4) perbedaan suhu laut (thermal gradient), dan energi pasang surut (current sea energy) seperti yang diilustrasikan pada Gambar 11 dengan potensinya secara global yang dinyatakan dalam Tera Watt heat per tahun (TWh/yr).

Gambar 13. Lima tipe energi terbarukan dari samudera dan potensi global untuk produksi listrik berdasarkan data statistik IEA (Quirapas et al., 2015).

3.4 Proses, Teknologi Konversi dan Penyimpanan Energi Subsistem ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu proses, teknologi konversi dan sistem penyimpanan.

3.4.1 Proses Konversi Proses perubahan bentuk energi ini tetap mengacu pada prinsip kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan namun hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 23 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Proses konversi dalam ET, terdiri dari berbagai sumber energi seperti energi gerak (juga disebut energi mekanik) pada angin dan hidro, energi termal pada sinar matahari dan panas bumi, energi potensial yang tersimpan dalam mata rantai karbon pada biomassa. Proses pengubahan bentuk energi itu ada yang langsung digunakan dan ada yang harus diubah terlebih dulu ke bentuk energi lain sebelum mencapai bentuk energi yang dapat digunakan oleh konsumen atau pengguna energi. Sebagai contoh untuk energi angin harus mendayagunakan generator sebagai mesin pengubah dari gerak menjadi energi listrik. Berbeda dengan energi termal dari panas bumi, akan menggunakan perbedaan suhu dari dua titik kedalaman yang menggerakkan bahan kimia sehingga terjadi aliran dalam pipa yang terhubung pada sebuah steam turbin untuk bisa diubah menjadi energi listrik.

Pada biomassa, lintasan proses konversi energi dapat dilalui dengan tiga proses yaitu proses biokimia, proses kimia, dan proses termokimia untu mencapai beragam produk energi (Lihat Gambar 14), kemudian digunakan tambahan alat konversi sebelum menjadi energi listrik.

Gambar 14. Lintasan proses konversi biomassa menjadi bioenergi Sumber : Davis, S.C., Hay, W. & Pierce, J. (2014), Biomass in the energy industry: an introduction.

Basu (2013) dalam bukunya yang berjudul “Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction practical design and theory�, mengungkapkan tiga hal penting yang menjadi motivasi untuk mengkonversi biomassa menjadi bioenergi yaitu untuk pemenuhan energi, pelestarian lingkungan, dan memetik manfaat sosial politik.

Kebutuhan energi sudah sangat mendesak karena kelangkaan sumber dan harga bahan bakar fosil yang semakin meningkat. Keterdesakan ini menjadi bagian dari motivasi dunia untuk mencari alternatif sumber energi baru dan terbarukan. Harapannya adalah sumber energi terbarukan tersebut mampu menggeser dominasi peran energi fosil, dapat diperbarui dan diproduksi secara cepat.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 24 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Upaya pelestarian lingkungan juga menjadi bagian motivasi karena biomassa, dalam perhitungan netto, tidak berkontribusi pada emisi karbondioksida ke atmosfer. Emisi karbondioksida akan mengakibatkan perubahan global, termasuk perubahan iklim yang sangat menguatirkan warga dunia.

Memetik manfaat sosial dan politik juga bagian ketiga dari motivasi tersebut. Potensi pembukaan lapangan pekerjaan dan berusaha akan teralisasi dengan baik jika pabrik pengolah biomassa dapat diwujudkan di suatu daerah. Lapangan usaha dan pekerjaan akan tersalurkan pada bagian budidaya, pengumpulan bahan baku, pengangkutan, serta pengolahan. Bahkan secara tersirat juga membuka peluang bagi dunia penelitian dan perguruan tinggi untuk membuka tirai pengetahuan dan aplikasi biomassa sebagai bahan baku alternatif pengganti energi.

3.4.2 Teknologi Konversi Tiga aspek penting dalam pertimbangan dan pemilihan teknologi konversi energi dalam sistem ET yaitu: (1) Kematangan Teknologi Konversi Energi; (2) Efisiensi Konversi Energi; (3) dan indikator ekonomi yang diukur dari LCOE. • Kematangan Teknologi Konversi Energi Penggunaan teknologi sebaiknya sudah masuk pada tahap komersial dengan produk berskala produksi industri serta telah digunakan dalam rentang waktu lebih dari 10 tahun. Untuk mengetahui status sebuah teknologi konversi maka sebaiknya dilakukan uji kelayakan teknologi (due dillegent technology) yang dijelaskan lebih lanjut pada tulisan lain. • Efisiensi Konversi Energi Efisiensi konversi energi menjadi pertimbangan utama karena terkait dengan perhitungan ekonomi yang pada ujungnya untuk menjawab bahwa teknologi konversi yang digunakan akan mampu memberikan keuntungan ekonomi. Semakin besar nilai efisiensi konversi energi -yang dinyatakan dalam %- maka teknologi akan digunakan semakin baik untuk mendapatkan manfaat ekonomi. Perhitungan dasar untuk mendapatkan nilai efisiensi konversi energi diperoleh dengan cara membuat perbandingan antara nilai energi yang dihasilkan (Eo) dengan nilai energi đ??¸đ??¸đ??¸đ??¸ dimana nilai efisiensi konversi energi asal bahan baku (Ei). đ?‘›đ?‘› (%) =

dilambangkan dengan ��.

đ??¸đ??¸đ??¸đ??¸

• Indikator Ekonomi – LCOE Indikator ekonomi dan keuangan yang terpenting dalam pertimbangan investasi dan operasional pembangkit listrik ET adalah LCOE (Levelized Cost of Electricity)

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 25 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Dimana: Io – modal investasi [USD]; Tt - pengeluaran total biaya yang masih harus dibayar seluruh sistem selama beroperasi [USD]; Mt – kuantitas produksi listrik pada tahun yang bersangkutan [kWh]; r - tingkat bunga riil [%]; n - masa operasional ekonomi [tahun]; t – umur mesin/masa operasi pembangkit (1, 2, ... n).

3.4.3 Sistem Penyimpanan Energi Prinsip dasar penyimpanan energi yang digunakan manakala asupan energi tidak terjadi karena faktor-faktor alam, merupakan bagian pertimbangan penting.

Argumentasi yang mendasarinya adalah sistem harus mampu melayani atau memberikan pasokan energi terus menerus dan tidak boleh terhenti (24/7).

3.5 Produk Energi Produk energi merupakan hasil akhir dari mata rantai sistem produksi energi. Empat produk energi yang dapat ditemui di pasar yaitu listrik, gas, cair, dan padat. Listrik adalah produk akhir yang merupakan target akhir yang hendak dicapai dari pendayagunaan sumberdaya energi terbarukan. Argumentasi yang melandasi penggunaan listrik

3.6 Pemanfaatan Energi Terbarukan Pemanfaatan ET dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu pemanfaatan secara tradisional dan modern. Pemanfaatan energi secara tradisional telah dikenal sejak pembentukan peradaban manusia seperti menghangatkan ruangan dengan pembakaran kayu, memasak dengan kayu bakar pada sebuah tungku, dan mengeringkan bahan makanan dan pakaian dibawah terik matahari. Karakteristik Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 26 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

pemanfaatan energi secara tradisional lebih menekankan pada hasil dan langsung pada penggunaan sember energi, sangat tergantung dengan kondisi alam, serta tanpa sentuhan teknologi.

Pemanfaatan energi secara secara moderen, lebih menekankan pada kemampuan sistem energi memenuhi variasi kebutuhan pengguna energi terhadap waktu, ruang, dan efisiensi energi yang tinggi. Pengguna energi membutuhkan penerangan, energi untuk menggerakkan mesin atau kendaraan sebagai sarana transportasi, komunikasi, pendingin atau penghangat makanan serta ruangan. Waktu ketersediaannya adalah 24 jam dalam satu minggu (24/7) yang berarti pasokan energi tidak boleh terhenti karena akan berakibat resiko atau kerugian.

Beradasarkan urian ini maka dapat dirinci bahwa penggunaan energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan pengguna dalam hal sebagai berikut: a. b. c. d. e.

Pengeringan Pengolahan hasil pertanian Penerangan jalan dan fasilitas umum di luar ruangan Pemenuhan kebutuhan rumah tangga, pemukiman, dan industri Menjadi bahan bakar untuk transportasi

3.7 Manajemen Energi Terbarukan Dua prinsip dasar yang perlu dibedakan dalam artikel ini terkait dengan manajemen, pertama manajemen untuk unit bisnis, dan kedua adalah manajemen untuk energi.

Manajemen untuk unit usaha akan berorientasi pada kesinambungan usaha dengan mendayagunakan seluruh potensi yang dimiliki oleh perusahaan seperti tujuan (visi dan misi), SDM, aset, dan rencana bisnis untuk mendapatkan peluang usaha dan memperoleh keuntungan.

Manajemen energi akan berorientasi pada efisiensi energi dan meminimumkan resiko atau bahaya yang akan terjadi pada suatu industri, baik sebagai pengguna maupun sebaga produsen produk energi.

3.8 Infrastruktur Energi Terbarukan Persepsi keliru dalam banyak publikasi tentang ET adalah menganggap teknologi dalam bentuk mesin-mesin dan peralatan untuk konversi energi adalah infrastruktur energi. Bahkan kekeliruan juga terjadi ketika menggunakan paradigma infrastruktur dengan hanya melihat bentuk fisik dan mengabaikan yang sifatnya non fisik.

Padahal, pengertian yang lebih tepat adalah menempatkan pembagian infrastruktur energi menjadi dua kelompok karena keterkaitan langsung atau tidak langsung dengan kegiatan atau proyek, yaitu: Pertama, Infrastruktur Fisik yang berwujud bangunan Syukri M. Nur Email: syukrimnur@gmail.com Halaman 27 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

seperti fasilitas jalan, pelabuhan laut, pelabuhan udara, dan sarana komunikasi serta jaringan listrik. Infrastuktur non fisik adalah lembaga keuangan dan lembaga pendidikan yang menekankan pada pemberian jasa terhadap keberhasilan pelaksanaan pembangunan dan operasional proyek energi terbarukan. Tidak dilupakan juga adalah perusahaan-perusahaan yang menjadi mitra kerja energi terbarukan, baik sebagai penyedia teknologi, pemilik, pelaksana pembangunan (kontraktor) dan jasa konsultan pengawas pembangunan dan konsultan keuangan.

3.9 Kebijakan dan Regulasi ET Pokok–pokok kebijakan yang perlu dirancang oleh suatu negara dan menjadi pembahasan tersendiri dilain tulisan adalah: a. Arah kebijakan dan Regulasi untuk ET (Global dan Nasional) b. Kebijakan dan Regulasi untuk investasi c. Kebijakan dan Regulasi untuk peningkatan apreasiasi dan penerimaan ET pada Masyarakat. d. Kebijakan dan Regulasi untuk meningkatkan proses dan hasil R&D di bidang ET e. Kebijakan dan Regulasi untuk meningkat kualitas dan kuantitas SDM di ET f. Kebijakan dan Regulasi untuk Pembangunan Nasional secara Berkelanjutan

3.10 Energi Terbarukan untuk Pembangunan Berkelanjutan Tiga pilar penting dalam pembangunan berkelanjutan dalah ekonomi, lingkungan dan sosial. Ketiga pilar ini harus mendapat kontribusi peran untuk mendapatkan jaminan keberlanjutan usaha, keberlanjutan bahan baku dan produksi, dan berujung pada pembangunan. Rincian target dari ketiga pilar tersebut telah dinyatakan oleh lembaga internasional seperti yang disajikan pada Gambar 15.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 28 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Gambar 15. Rincian target dalam pembangunan berkelanjutan yang dinyatakan oleh lembaga internasional, PBB.

4.

Penutup Kerangka pikir ini perlu digunakan sebagai panduan ketika pembaca akan mempelajari Energi terbarukan sebagai bidang keahlian baru.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 29 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Daftar Pustaka Buku Basu, Prabir. 2013. Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction practical design and theory. Amsterdam: Academic Press.

Davis, S.C., Hay, W. & Pierce, J. (2014), Biomass in the energy industry: an introduction. (www.bp.com/energysustainabilitychallenge) Earth 4 Energy - Renewable Energy Solutions - Wind And Solar Power Edenhofer, O., Pichs, M. R., Sokona, Y., United Nations Environment Programme., World Meteorological Organization., Intergovernmental Panel on Climate Change., & Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. (2012). Renewable energy sources and climate change mitigation: Special report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. New York: Cambridge University Press.

IEA (2008a): Renewables Information 2008 edition, International Energy Agency, OECD Publishing, Paris.

IEA (2015). Excerpt From Renewables Information 2015 edition, International Energy Agency, OECD Publishing, Paris.

Kreith, . (2014). Principles of sustainable energy systems.

Nelson,V. (2011). Introduction to renewable energy. Boca Raton, FL: CRC Press.

Smil, V. (2012). Energy: A beginner's guide. Oxford: Oneworld Publications.

Sørense, B. (2000). Renewable energy: Its physics, engineering, use, environmental impacts, economy and planning aspects. San Diego, Calif: Academic.

Twidell, J, Weir, T, others. 2015. Renewable energy resources. Routledge.

Jurnal M.H. Hasan, T.M.I. Mahlia, Hadi Nur, A review on energy scenario and sustainable energy in Indonesia, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 16, Issue 4, May 2012, Pages 2316-2328, ISSN 1364-0321, http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2011.12.007. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032111005995) Sugeng Mujiyanto, Günter Tiess, Secure energy supply in 2025: Indonesia's need for an energy policy strategy, Energy Policy, Volume 61, October 2013, Pages 3141, ISSN 0301-4215, http://dx.doi.org/10.1016/j.enpol.2013.05.119. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421513004746) Rajbeer Singh, Andri D. Setiawan, Biomass energy policies and strategies: Harvesting potential in India and Indonesia, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, June 2013, Pages 332-345, ISSN 1364-0321, http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2013.01.043. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032113000749) Syukri M. Nur Email: syukrimnur@gmail.com Halaman 30 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Nicola U. Blum, Ratri Sryantoro Wakeling, Tobias S. Schmidt, Rural electrification through village grids—Assessing the cost competitiveness of isolated renewable energy technologies in Indonesia, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, June 2013, Pages 482-496, ISSN 1364-0321, http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2013.01.049. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211300097X) Soeripno Martosaputro, Nila Murti, Blowing the Wind Energy in Indonesia, Energy Procedia, Volume 47, 2014, Pages 273-282, ISSN 1876-6102, http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.225. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610214002410) Ahmad Agus Setiawan, Didik Hari Purwanto, Didit Setyo Pamuji, Nurul Huda, Development of a Solar Water Pumping System in Karsts Rural Area Tepus, Gunungkidul through Student Community Services, Energy Procedia, Volume 47, 2014, Pages 7-14, ISSN 1876-6102, http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.190. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610214002069)

Laporan Penelitian

Majalah dan Surat Kabar Mathews, J. A. 2015. Revolusi Energi Terbarukan. Bisnis Indonesia. Rubrik Opini.

Rabu 16 Desember 2015. Hal 2.

Daftar Situs di internet terkait Energi Terbarukan www.bp.com/energysustainabilitychallenge.

Catatan: Daftar Pustaka ini masih perlu perbaikan.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 31 dari 33

Membangun Kerangka Pikir untuk Energi Terbarukan

Syukri M Nur

M. Syukri Nur, lahir di Pare-Pare, 24 September 1966. Ia menyelesaikan pendidikan dasar dan menengah di Samarinda.

Lulus SMA Negeri 1 Samarinda pada tahun 1986 dan pada tahun yang sama di terima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui undangan PMDK (Penelusuran Minat dan Kemampuan) oleh Rektor IPB Prof. Dr. Ir. H. Andi Hakim Nasution karena menjadi juara I Lomba Karya Ilmiah Remaja LIPI Bidang Humaniora di tahun 1986.

Lulus dari program studi Agrometeorologi, IPB tahun 1991, kemudian bekerja di LKBN Antara Biro Samarinda sebagai wartawan selama dua tahun. Akhir September 1993 melanjutkan S2 dan S3 hingga tahun 2003 di IPB dengan pengalaman studi di musim panas, kegiatan penelitian dan pembentukan jaringan akademik di Swiss, Perancis, Jerman, Jepang, dan Austria.

Penelitian tentang model perubahan iklim global di Institut Bioklimatologie, Universitas Geottingen, Jerman selama 2 tahun lebih atas sponsor DAAD dan Proyek STORMA. Penghargaan yang pernah diperoleh LIPI – UNESCO untuk PIAGAM MAB (Man and Biosphere) tahun 2003 dan sejumlah beasiswa dari START Amerika Serikat, DAAD Jerman, Yayasan Super Semar, Republika dan ICMI, serta KOMPAS selama menempuh pendidikan di IPB.

syukrimnur@gmail.com

Penulis pernah tercatat sebagai staf dosen di STIPER Kabupaten Kutai Timur dan Peneliti bidang Agroindustri dan Teknologi Informasi di PT. VISIDATA RISET INDONESIA, serta tahun 2006-2009 menjadi staf Ahli Bupati Kutai Timur bidang pengembangan Agribisnis dan Agroindustri.

Pada tahun 2011-2012, menjadi Wakil Ketua Tim Likuidator PT. Kutai Timur Energi dan pernah menjabat sebagai Direktur HR&GA PT. Kutai Timur Energi. Saat ini menjadi Direktur di PT. Kutai Mitra Energi Baru.

Sejak September 2015, penulis menjadi dosen tetap di Program Pasca Sarjana Energi Terbarukan, Fakultas Pascasarjana Universitas Darma Persada, Jakarta. Selain itu juga menjadi CEO di PT. Insan Fajar Mandiri Nusantara dan konsultan senior bidang yang sama di PT. Sinar Deli, Jakarta.

Minat penulis adalah penelitian dan penulisan ilmiah untuk bidang kajian pertanian, teknologi informasi dan lingkungan hidup, serta energi baru dan terbarukan. Posisi terakhir adalah dosen tetap di sekolah pasca sarjana Energi Terbarukan, Universitas Darmana Persada di Jakarta.

Syukri M. Nur

Email: syukrimnur@gmail.com

Halaman 32 dari 33