Sistem Energi [PDF]

Citation preview

SISTEM ENERGI Energi diperlukan untuk menggerakkan berbagai aktivitas, baik alami maupun buatan. Energi menjadi salah satu penentu keberlangsungan hidup suatu masyarakat, dalam kemampuannya menjaga berbagai proses ekologis, menggerakkan berbagai aktivitas ekonomi dan secara umum meningkatkan kualitas hidup. Keberlangsungan tingkat dan kualitas aktivitas sangat tergantung kepada ketersediaan dan konsumsi energy (Hughes, 2000). Secara teknis, energy diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Namun demikian, energy sering secara keliru disinonimkan dengan sumber energy (seperti listrik, gas, batubara, biomassa dan lainnya). Terdapat perbedaan mendasar pula antara energy dan suatu komoditas, misalnya besi, tembaga, atau beras. Yang dimanfaatkan dari energy adalah “layanan” yang disediakannya, bukan energy itu sendiri. Layanan energy (energy service) adalah berupa manfaat yang dihasilkan oleh pembawa energy bagi kepentingan hidup manusia (Modi dkk., 2005). Contoh layanan energy yang diterima oleh manusia seperti panas untuk memasak, cahaya untuk penerangan rumah atau pabrik, daya mekanis untuk menumbuk atau menggiling biji – bijian, komunikasi, dan lainnya. Sementara Lovins (2004) mengartikan layanan energy sebagai fungsi yang dituju dengan melakukan konservasi energy sebagai fungsi yang dituju dengan melakukan konversi energy dalam berbagai piranti. Fungsi tersebut misalnya kenyamanan, mobilitas, udara segar, fisibilitas, hiburan, reaksi elektrokimia, dan sebagainya. Terdapat berbagai macam pembawa energy, seperti listrik yang dapat dibangkitkan dari bermacam – macam sumber energy (air, angin, matahari atau batubara). Sementara itu, layanan energy dapat diperoleh dari beragam pembawa energy tersebut, misal cahaya dari bahan bakar atau listrik atau daya mekanik yang diperoleh dari energy potensial air, energy kinetic angin, atau dari listrik. Sementara itu yang penting dari sisi pemakai adalah layanan energy, bukan sumber energy. Pemakai (rumah tangga, bisnis dan lainnya) menuntut adanya kehandalan (reliability), keterjangkauan (affordability) dan akses (accessibility) terhadap layanan energy. Ketersediaan energy merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia. Ketersediaan energy tersebut mempengaruhi cara manusia mengolah bahan dan hasil pertanian, memasak, menerangi ruangan, menyediakan fasilitas pendidikan, fasilitas kesehatan, fasilitas usaha, fasilitas telekomunikasi, fasilitas hiburan dan sekitarnya. Ada tingkat minimal konsumsi energy per kapita per hari tertentu yang harus dicapai oleh suatu negara agar warganya dapat terpenuhi kebutuhan hidup dasarnya dan mencapai standar hidup yang layak. Satu analisis memperkirakan bahwa diperlukan setidaknya 100 watts per kapita per hari (Najam dan Cleveland, 2003) untuk penyediaan fasilitas masak dengan gas (seperti LPG-Liquidi Petroleum Gas) serta listrik untuk penerangan, kipas angin, lemari pendingin kecil, dan televisi. Angka tersebut hanya sepersepuluh konsumsi energi yang diperlukan untuk memenuhi standar hidup Eropa Barat.







        



Peran Energi di Indonesia Energi mempunyai peran luas dan signifikan bagi Indonesia. Dalam perekonomian Indonesia yang mendasarkan pada kerangka pembangunan nasional, peran sector energy sering dikaitkan dengan sector sumber daya mineral. Menurut ESDM (2008), peran dua sector tersebut dapat ditelaah dari Sembilan sudut pandang sebagai berikut: Sebagai sumber energy domestic Sebagai sumber penerimaan negara Sebagai pendukung pembangunan daerah Sebagai faktor penting dalam neraca perdagangan Sebagai sumber sasaran investasi Sebagai beban subsidi Sebagai faktor penting Indeks Harga Saham Gabungan Sebagai bahan baku industri Sebagai pemicu efek positif berantai











Ketahanan Energi Dewasa ini ketahanan energy makin menjadi pusat perhatian dominan dalam kebijakan energy. Berbagai organisasi masing – masing mengemukakan definisi ketahanan energy mereka yang dapat dicermati misalnya dalam UN-ESCAP (2008). Laporan Asia Pacific Energy Research Centre mendefinisikan ketahanan energy sebagai kemampuan sebuah sistem ekonomi untuk menjamin ketersediaan pasokan energy secara berkelanjutan dan dalam waktu yang tepat dengan tingkat harga yang tidak merugikan kinerja sistem ekonomi tersebut. Konsep ketahanan energy mencakup berbagai jenis energy di sepanjang rantai pasokannya (supply chain) dengan memasukkan variabel ketersediaan fisik dan harga. Ketahanan energy merupakan kondisi yang menghubungkan berbagai variabel, seperti energy, politik dan pembangunan ekonomi. Dapat dikatakan secara singkat bahwa perwujudan ketahanan energy ditandai dengan tercapainya kemampuan merespon dinamika perubahan energy global (eksternal) dan kemandirian dalam menjamin ketersediaan energy (internal). Hal ini harus diusahakan dengan kebijakan yang sekaligus mengatur sisi pasokan dan sisi kebutuhan.



Persoalan Mendasar Sistem Energi Layanan energy perlu ditopang oleh suatu sistem yang berkelanjutan. Seperti halnya ekosistem, sistem energy yang berkelanjutan ditandai oleh kemampuannya memasok layanan energy dalam batas ketersediaan sumber energy dan kemampuan mengurai berbagai limbah dan dampak negative sebagai akibat siklus hidup pemanfaatan sumber energy tersebut (Hughes, 2000). Kemampuan suatu ekosistem untuk mendaur ulang bahan makanan dan limbah dibatasi oleh kemampuan berbagai organisme (seperti berbagai tumbuhan dan berbagai bakteri an – aerobic) dalam mengkonversi sumber energy non-organik (misal energy matahari) menjadi berbagai bentuk organic energy (misal melalui proses fotosintesis). Namun demikian aplikasi berbagai teknologi memungkinkan manusia membangkitkan aliran energy jauh di atas yang ditemui dalam sistem biologis alami. Dalam aktivitas manusia laju produksi barang dan jasa serta berbagai jenis limbah berhubungan sangat erat dengan laju konsumsi energy. Sistem energy yang berkelanjutan tersebut harus mampu memenuhi kebutuhan energy umat manusia secara berkelanjutan, suatu sistem yang selalu mampu memenuhi kebutuhan namun tidak membahayakan daya dukungan lingkungan. Lebih luas dari sekedar tinjauan lingkungan dalam sistem berkelanjutan, saat ini terdapat berbagai persoalan mendasar, yang dapat dikelompokkan sebagai berikut :  Ketergantungan berlebih terhadap sumber energy fosil  Rendahnya rasio elektrifikasi  Ketergantungan terhadap biomassa tradisional



Apa yang Dimaksud dengan “Bahan Bakar” dan “Energi”? Dalam kamus bahasa Inggris, bahan bakar didefinisikan sebagai suatu zat yang dibakar untuk menghasilkan panas atau tenaga. Panas diperoleh dari proses pembakaran, dimana karbon dan hidrogen pada bahan bakar bereaksi dengan oksigen dan melepaskan panas. Pengadaan energi sebagai panas atau tenaga, baik dalam bentuk mekanis atau listrik, merupakan alasan utama pembakaran bahan bakar. Istilah energi, bila digunakan secara tepat dalam statistik energi, merujuk hanya pada panas dan tenaga, tetapi secara bebas digunakan oleh banyak orang untuk mencakup bahan bakar juga. Apa Itu Komoditas Energi Primer dan Sekunder? Komoditas energi bisa ditambang atau diperoleh langsung dari sumber daya alam (diberi istilah “primer”) seperti minyak bumi, batubara padat, gas bumi, atau yang diproduksi dari komoditas primer. Seluruh komoditas energi yang bukan primer tetapi diproduksi dari komoditas primer disebut komoditas ”sekunder”. Energi sekunder berasal dari transformasi energi primer ataupun sekunder. Pembangkitan listrik dengan membakar bahan bakar minyak merupakan salah satu contohnya. Contoh lainnya termasuk produk kilang (sekunder) dari minyak mentah (primer), kokas (sekunder) dari batubara (primer), arang (sekunder) dari kayu bakar (primer), dan lain-lain. Baik listrik maupun panas dapat diproduksi dalam bentuk primer maupun sekunder. Listrik dalam bentuk primer akan dibahas dalam bab listrik. Panas primer merupakan panas yang diperoleh dari sumber daya alam (panel surya, reservoir panas bumi) dan dikenal sebagai energi “terbarukan” dalam pasokan nasional komoditas energi. Panas sekunder diperoleh dari penggunaan komoditas energi yang telah diperoleh atau diproduksi dan dicatat sebagai bagian dari pasokan nasional (sebagai contoh: panas dari fasilitas kombinasi listrik dan panas ). Apakah Bentuk Bahan Bakar Fosil dan Energi Terbarukan?



Komoditas energi primer terbagi atas bahan bakar yang berasal dari fosil dan energi terbarukan. Bahan bakar fosil berasal dari sumber daya alam yang terbentuk dari biomassa yang mengalami proses geologis di masa lalu. Istilah fosil juga diterapkan pada bahan bakar sekunder yang diproduksi dari bahan bakar fosil. Komoditas energi terbarukan, kecuali panas bumi, diambil secara langsung atau tidak langsung dari tenaga surya dan energi gravitasi yang



tersedia secara konstan. Contohnya, energi pada biomassa diperoleh dari cahaya matahari yangdigunakan oleh tumbuhan selama pertumbuhannya. Ilustrasi skematis tentang energi terbarukan dibandingkan dengan bukan energi terbarukan, serta energi primer dibandingkan dengan energi sekunder. Bagaimana Mengukur Kuantitas dan Nilai Panas? Bahan bakar diukur untuk diperdagangkan dan untuk memantau proses-proses yang berkaitan dengan produksi maupun pemakaiannya. Satuan yang digunakan pada saat mengukur disesuaikan dengan kondisi fisiknya (padat, cair, atau gas) dan hanya memerlukan alat ukur paling sederhana. Satuan-satuan ini dinyatakan sebagai satuan alami bahan bakar (atau dipakai juga istilah satuan fisik). Contoh yang umum adalah satuan massa untuk bahan bakar padat (kilogram atau ton) dan satuan volume untuk bahan bakar cair dan gas (liter atau meter kubik). Terdapat beberapa pengecualian, seperti kayu bakar yang sering diukur dalam meter kubik atau dalam satuan volume setempat. Energi listrik diukur dalam satuan energi, yaitu kilowatt-jam (kWh). Kuantitas panas dalam aliran uap dihitung dari ukuran tekanan dan temperatur uapnya, dan dinyatakan dalam kalori atau joule. Selain untuk menghitung kandungan panas uapnya, aliran panas jarang diukur tetapi diperkirakan dari bahan bakar yang diperlukan untuk memproduksinya. Sesuatu yang juga umum dilakukan adalah mengonversi cairan dalam satuan liter atau galon ke satuan ton. Hal ini memungkinkan penjumlahan dari beberapa produk cair yang berbeda. Konversi dari satuan volume ke satuan massa ini memerlukan berat jenis dari cairan. Bila bahan bakar dinyatakan dalam satuan fisik, kuantitasnya dapat dikonversi ke satuan lain. Hal ini dilakukan antara lain untuk membandingkan kuantitas berbagai jenis bahan bakar, memperkirakan efisiensi, dan lain-lain. Satuan yang paling umum dipakai adalah satuan energi karena potensi peningkatan panas dari bahan bakar tersebut sering menjadi alasan kenapa bahan bakar tersebut dibeli atau digunakan. Penggunaan satuan energi juga memungkinkan penjumlahan kandungan energi dari berbagai bahan bakar dalam kondisi fisik yang berbeda. Konversi kuantitas bahan bakar dari satuan fisik maupun satuan intermediate lain (seperti massa) menjadi satuan energi membutuhkan suatu faktor konversi yang menyatakan panas yang diperoleh dari satu satuan bahan bakar. Faktor konversi ini disebut nilai kalor atau nilai panas bahan bakar. Ekspresi khusus dari nilai ini adalah 26 gigajoule/ton (GJ/t) untuk batubara atau 35,6 megajoule per meter kubik (MJ/M3) untuk gas. Pada buku Manual ini, akanakan digunakan istilah “nilai kalor” meskipun “nilai panas” juga digunakan secara luas Nilai kalor dari bahan bakar diperoleh dari pengukuran di laboratorium yang khusus untuk mengukur kualitas bahan bakar. Produsen bahan bakar (perusahaan penambangan, pengilangan, dll.) akan mengukur nilai kalor dan kualitas lain dari bahan bakar yang diproduksinya. Metode pengukuran nilai kalor tidak penting untuk buku Manual ini tetapi adanya air dalam pembakaran bahan bakar akan mempengaruhi nilai kalor.