Kekuatan angin saat bertiup senantiasa lebih konstan di laut dibandingkan dengan di darat. Angin yang berembus di permukaan air laut pun jauh lebih kuat yang menimbulkan arus yang bergolak. Negara-negara maju, seperti Jerman, penelitian dan pemanfaatan energi tenaga angin semakin intensif—mengupayakan fasilitas pembangkit listrik lepas pantai. Indonesia memiliki potensi tenaga angin dan arus laut yang maha luar biasa sebagai sumber energi pembangkit listrik.
Jerman getol mengolah tenaga angin menjadi salah satu pembangkit listrik yang dilakukan di Laut Utara–lokasi uji coba yang ditandai dengan demo alpha ventus. Uji coba itu baru pertama kali, dan hasilnya cukup menjanjikan. Oleh karena itu, para peneliti terus memonitor dan mengevaluasi perkembangan di lapangan.
Uji coba itu berlokasi di laut yang jaraknya 45 kilometer sebelah utara Borkum—sebuah pulau di sebelah utara bagian barat Jerman. Cuaca di daerah turis ini sering ganas. Kecepatan rata-rata angin 36 kilometer per jam (force five) yang menyebakan gelombang mencapai lebih satu meter. Udara terasa asin dan lembab. Meski demikian, kawasan itu mampu diolah para ahli menjadi lokasi fasilitas pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai. Fasilitas itu dijuluki alpha ventus.
Turbin pada posisi 20-40 meter di bawah permukaan laut
Para ahli harus hati-hati mendirikan pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai. Demikian pula para perencana, pembangun konstruksi dan operator pembangkit energi harus ekstra hati-hati. Kenapa ? Proyek itu bersinggungan dengan garis pantai kawasan suaka laut yang disebut Wadden Sea National Park—sebuah Situs Warisan Dunia yang dilindungi oleh PBB di bawah otoritas UNESCO. Pembangkit listrik tidak dapat dibangun dekat perairan pantai.
Lokasi proyek pembangunan itu, harus jauh ke arah tengah laut di gugusan pulau Friesian yang membentang dari Sylt hingga Borkum. Keadaan itu menimbulkan kendala pada saat realisasi proyek. Masalah pertama, turbin pembangkit listrik harus dibangun pada kedalaman 20 sampai 40 meter di bawah permukaan laut.
Jika tidak berhasil secara teknis, pekerjaan harus dilakukan dengan sangat hati-hati agar tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Para ahli benar-benar mempertaruhan citra. Mereka tidak mau dicap sebagai akhli yang cuma piawai berteori. Masalah kedua, pembuatan jangkar dan meletakkannya di dasar laut dan menghubungkannya ke jaringan listrik di daratan merupakan proses yang membutuhkan waktu, biaya, dan cukup melelahkan.
Fasilitas pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai alpha ventus harus tahan terhadap kondisi ekstrim. Dua belas turbin angin didirikan pada kedalaman 30 meter dan terhubung ke daratan dengan kabel bawah bawah laut sepanjang 60 kilometer. Proyek percontohan itu melibatkan lembaga EWE, E.ON Climate & Renewables, dan Vattenfall. Fasilitas ini menjadi capaian teknologi dan logistik perintis. Duabelas kincir angin merupakan ajang uji coba yang masing-masing berkapasitas 5 megawatt terdiri dari: enam tipe Areva Multibrid M5000, sedangkan enam sisanya tipe REpower 5M.
Turbin dibangun di atas dua jenis alas baja. Sistem Areva Multibrid didirikan di atas tripod. Sistem REpower—disebut alas jaket—terdiri dari struktur pendukung tabung baja dan potongan-potongan penyambungan dengan pengaturan khusus) dipilih untuk.
“Proyek percontohan alpha ventus memungkinkan kami mengumpulkan informasi mendasar mengenai konstruksi dan operasi sebuah pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai di perairan dalam untuk pertama kalinya,” kata Dr Bernhard Lange, seorang ahli energi angin yang membidangi Teknologi Sistem Energi dan Energi Angin IWES (Wind Energy and Energy System Technology).
Dia adalah koordinator proyek ‘Research at alpha ventus‘ (RAVE) yang didanai oleh kementerian federal Jerman untuk lingkungan yang mencapai 50 miliar Euro. Tujuan proyek ini adalah untuk menggali basis pengetahuan luas yang akan memuluskan jalan bagi pembangunan dan pengoperasian fasilitas lepas pantai pada masa mendatang. Para peneliti berusaha menentukan bagaimana fasilitas lepas pantai semacam itu bisa dirancang, dibangun dan diintegrasikan secara lebih baik ke dalam jaringan listrik di tahun-tahun mendatang—dan yang paling penting, bagaimana biaya terkait dapat dikurangi.
Pekerjaan mereka terutama fokus pada struktur pondasi dan pendukung, teknologi pengukuran, rekayasa dan monitoring sistem, serta pengintegrasian ke dalam jaringan listrik, juga mempertimbangkan aspek ekologi, penerimaan dan keselamatan operasi.
Penelitian di Alpha ventus
www.rave-offshore.de
Peneliti IWES tidak hanya mengkoordinasikan inisiatif penelitian, tetapi juga memimpin dua area kerja utama. Pertama, dalam proyek Offshore WMEP, peneliti mencari jawaban atas pertanyaan-pertanyaan berikut: Bagaimana pengoperasian dipengaruhi oleh kondisi meteorologi tertentu yang terjadi di laut lepas? Apa efek dari nilai-nilai ekstrim terhadap ketersediaan turbin? Berapa jumlah biaya aktual pembangkit listrik?
Apakah mungkin memotong biaya-biaya tersebut pada masa depan? Kedua, para ilmuwan telah diserahi tanggung jawab untuk menyelidiki bagaimana pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai dapat diintegrasikan ke dalam jaringan listrik. Untuk tujuan ini, peniliti harus menemukan cara untuk membuat perkiraan-perkiraan yang dapat diandalkan mengenai daya listrik tenaga angin. Peniliti perlu menentukan bagaimana mengelola fluktuasi daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tersebut.
Temuan-temuan dari inisiatif RAVE sangat ditunggu-tunggu. Pemerintah federal Jerman ingin memenuhi 30 persen kebutuhan energinya dengan menggunakan sumber daya terbarukan pada tahun 2020. Kalau mau merealisasikan tujuan ambisius itu, fasilitas-fasilitas lepas pantai berikutnya harus dibangun. “Fasilitas tenaga angin lepas pantai menghasilkan energi yang secara signifikan lebih besar daripada pembangkit yang sama di daratan,” kata Lange. Oleh karena itu, rencananya adalah mendirikan turbin angin di Laut Utara dan Baltik dengan total daya listrik yang dihasilkan 20-25 gigawatt selama 20 tahun ke depan – kapasitas sebesar itu sudah menutupi lebih dari 15 persen kebutuhan listrik Jerman.
Meskipun Jerman baru sekarang mengambil langkah tentatif pertama menuju pemanfaatan energi angin lepas pantai, banyak negara tetangganya yang telah menggantungkan pemenuhan kebutuhan listrik pada pembangkit listrik berbasis laut selama beberapa tahun.
Denmark adalah negara pertama yang memulai pengoperasian pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai sejak tahun 1991, dan sejak saat itu negara-negara lain mengekor. Pada akhir tahun 2009, terdapat 33 pembangkit listrik di laut yang terkoneksi ke jaringan listrik di seluruh dunia. Eropa, khususnya, ingin berekspansi di area ini, dan tahun lalu delapan fasilitas pembangkit listrik lepas pantai baru mulai berjalan, terdiri dari 199 turbin dan menghasilkan total daya listrik sebesar 577 Megawatt. Asosiasi Energi Angin Eropa EWEA memperkirakan bahwa sepuluh lagi pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai dengan total daya listrik sebesar 1.000 Megawatt akan selesai pada tahun 2010, setara dengan peningkatan sebesar 75 persen. (Birgit Niesing, Informasi : www.fraunhofer.de/magazine)
Alpha ventus
Lokasi uji coba lepas pantai ‘alpha ventus‘ di Laut Utara, sekitar 60 km di lepas pantai Jerman, dibangun oleh sebuah konsorsium perusahaan energi Jerman: EWE, E.ON dan Vattenfall. Pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai pertama Jerman ini juga merupakan lokasi demo dan penelitian. Pada uji coba, 12 turbin angin yang diproduksi oleh Multibrid dan REpower didirikan di dalam air dengan kedalaman 30 meter, masing-masing menghasilkan daya listrik sebesar lima megawatt. Fasilitas ini diharapkan dapat menghasilkan listrik yang cukup untuk memasok 50.000 rumah. Perusahan-perusahaan tersebut telah berinvesatasi sebesar 250 juta Euro pada proyek ini. Enam turbin pertama sudah berdiri tegak dan berjalan dalam fase uji coba dan menghasilkan listrik. www.alpha-ventus.de
Energi Angin Jaringan Fraunhofer (Fraunhofer Network Wind Energy)
Mengembangkan turbin angin yang handal dan efisien dan kemudian mengintegrasikannya ke dalam jaringan listrik merupakan usaha yang kompleks. Energi Angin Jaringan Fraunhofer menyatukan sembilan lembaga berbeda yang mengkhususkan diri pada penelitian bahan, keselamatan operasi, simulasi, teknologi sistem energi dan elektronika daya listrik, dan menangani berbagai topik mulai dari model prediksi energi angin, metode pengaturan beban dan desain jaringan melalui algoritma untuk teknologi kontrol dan peralatan simulasi hingga pengujian non-destruktif terhadap komponen-komponen turbin.
Berikut adalah lembaga-lembaga yang terlibat:
- Fraunhofer Institute for Wind Energy and Energy System Technology IWES
- Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF
- Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS/EAS
- Fraunhofer Applications Center for System Technology IOSB/AST
- Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE
- Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI
- Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM
- Fraunhofer Institute for Non-Destructive Testing IZFP Fraunhofer Institute for Wood Research WKI
- Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF
- Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Applied Materials Research IFAM
DKP dan T-Files kaji potensi energi arus laut
Departemen Kelautan dan Perikanan (DKP) bekerja sama dengan T-Filies Indonesia sedang mengkaji potensi Energi Arus Laut (EAL) di perairan Sekotong, Kabupaten Lombok Barat.
“Pemerintah tengah berupaya mengembangkan energi arus laut dan salah satu lokasi percontohannya di Sekotong, Lombok Barat, NTB,” kata Kepala Bagian Hukum Organisasi dan Humas, Direktorat Jenderal Kelautan Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil DKP Ir. Aris Kabul Pranoto kepada wartawan di Mataram, Selasa.
Pranoto mendampingi Direktur Utama T-Files Indonesia Nurana Indah Paramita saat menjelaskan kepada wartawan upaya pengkajian EAL di Sekotong itu.
Ia mengatakan, pengembangan EAL sebagai bagian dari energi terbarukan (renewable energy) yang akan digunakan sebagai bahan bakar listrik di daerah terutama kawasan ekonomi khusus dan daerah kepulauan.
Awalnya lokasi yang dipilih merupakan perairan yang memiliki ketinggian arus laut dua meter/detik, namun cukup sulit ditemukan karena hanya ada di beberapa titik.
Karena itu, dipilih lokasi yang arus lautnya tidak begitu besar namun dapat menghasilkan EAL dan dapat dimanfaatkan untuk kepentingan masyarakat setempat dikemudian hari.
“Pengkajian potensi EAL di Sekotong, Lombok Barat itu akan menjadi lokasi uji coba permanen hingga mampu menghasilkan manfaat penyediaan energi listrik bagi masyarakat setempat,” ujarnya.
Pranoto menambahkan, nantinya alat pembangkit listrik tenaga arus laut di Sekotong yang diberi nama T-Files Turbine itu akan diserahkan pengelolaannya kepada pemerintah daerah untuk selanjutnya dimanfaatkan memenuhi kebutuhan listrik masyarakat di daerah itu.
“Direncanakan pada tahun 2010 nanti, akan ada upaya menghasilkan 10 ribu kilo watt (KW) energi listrik arus laut, termasuk yang diuji coba di Sekotong yang ditargetkan dapat mencapai lima KW,” ujarnya.
Sementara Direktur Utama T-Files Indonesia Nurana Indah Paramita mengatakan, alat pembangkit listrik yang akan diuji coba di Sekotong itu berkapasitas 5-10 KW.
Satu KW bernilai 4.000 dolar AS sehingga nilai alat pembangkit listrik berkapasitas 5 KW yang diuji coba di Sekotong mencapai Rp200 juta.
“Kami merupakan perusahaan pengembang turbin arus laut dan generator yang sudah ada sejak lima tahun lalu. Kami sudah ui coba di lima lokasi dan Sekotong merupakan lokasi ke-6,” ujarnya.
Saat ini, kata Paramita menambahkan, pihaknya tengah melakukan uji coba lingkungan setelah uji coba arus laut dinyatakan layak meskipun belum mengetahui secara pasti potensinya. (http://www.antaramataram.co)
Angin sediakan energi bagi dunia
AP melaporkan dua penelitian terbaru mengungkapkan bahwa bumi memiliki angin yang memadai untuk menyediakan energi bagi seluruh penduduk dunia.
Namun, kedua penelitian itu hanya melihat dari sisi fisika bukan finansial. Karenanya, peneliti lain menggaris bawahi bahwa akan terlalu mahal untuk memasang sedemikian banyak turbin angin dan menyalurkan energi yang dihasilkan kepada seluruh penduduk bumi.
Penelitian itu dilakukan oleh dua tim ilmuwan Amerika Serikat yang berbeda dan diterbitkan secara terpisah dalam jurnal ilmiah, seperti dikutip MEDIA INDONESIA pada 10 September 2012.
Penelitian itu mengalkulasi keberadaan teknologi turbin angin yang ada bisa memproduksi ratusan triliun watt energi. Jumlah itu lebih dari 10 kali jumlah energi yang dikonsumsi penduduk bumi pada saat ini. (AP/MEDIA INDONESIA)
