Penyimpanan Energi (Refleksi Kemerdekaan Republik Indonesia Ke-77)

Oleh : Zainal, M.Pd *)

Menyambung tulisan sebelumnya dari rekan-rekan mengenai ‘Krisis Energi dan Elektrifikasi’, kiranya penulis perlu menambahkan wacana terkait kedua hal tersebut semata-mata agar kita sebagai masyarakat dapat bijak menyikapi maupun mengkonsumsi energi. Sempat tersendat karena pandemi, diperkirakan pertumbuhan listrik di Indonesia tetap mengalami kenaikan dalam 10 tahun terakhir (4,9%) sesuai dengan Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) Perusahaan Listrik Negara (PLN) 2021-2030. Selain harus memenuhi kebutuhan listrik yang meningkat, negara inj juga dihadapkan pada target pencapaian porsi energi terbarukan 23% pada 2025 dalam Rencana Umum Ketenagalistrikan (RUKN) 2019-2038, saat ini capaiannya pada kisaran 11,2%.

Negeri khatulistiwa dengan topografi kepulauan memiliki potensi energi terbarukan yang lebih dari cukup dan sangat melimpah jika semua sumber energi terbarukan itu disinergikan untuk memenuhi kebutuhan pengembangan energi terbarukan bahkan hingga 100% pada tahun 2050. Masalahnya, pembangunan pembangkit energi terbarukan tidak serta merta menyelesaikan target penetrasi energi terbarukan. Penyebabnya karena energi ini sifatnya variatif dan pasokannya tak menentu.

Hasil penelusuran referensial di PLN (2017) terkait operasional Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Sidrap, Sulawesi Selatan, menunjukkan adanya fakta terdapat perbedaan rata-rata hingga 74%, bahkan ada yang mencapai 1027% antara prediksi dan realisasi produksi dari PLTB. Prosentase itu memperlihatkan gap yang sangat besar. Agar kapasitas listrik dari energi terbarukan bertambah, Indonesia membutuhkan sistem kelistrikan andal dan fleksibel untuk mengikuti perubahan pasokan sekaligus mengantisipasi perubahan beban. Hal ini untuk mengimbangi sikap ambisius pemerintah untuk mengejar ketertinggalan elektrifikasi guna menunjang produktivitas dari segala sektor terutama yang berbasis teknologi dan target emosi nol persen.

Selain dihadapkan pada keharusan meningkatkan fleksibilitas untuk dapat menyerap energi terbarukan, sistem kelistrikan di Jawa-Bali juga rentan terhadap gangguan besar. Misalnya kejadian pemadaman mendadak di Jawa bagian barat pada 4 Agustus 2019 maupun pemadaman karena faktor alam yang kurang mitigasi sebelumnya. Untuk meningkatkan fleksibilitas dan keandalan sistem kelistrikan, maka pilihan yang paling realistis adalah fasilitas baterai energi atau disebut juga energy storage. Selain sebagai penyimpanan energi, Baterai dapat bekerja sebagai pembangkit awal (black start) saat pemadaman listrik mendadak seperti pada kasus di Jakarta yang melumpuhkan ekonomi secara signifikan. Fungsi lainnya adalah mencegah mati listrik dengan mendukung sistem dalam periode genting sebelum padam total.

Baterai energi ini telah digunakan di banyak negara termasuk Amerika Serikat, Australia, Inggris, Jerman, Korea, Jepang, Cina, dan Thailand. Satu studi menunjukkan bahwa energy storage di Australia berhasil mencegah terjadinya listrik padam mendadak pada 25 Agustus 2018. Studi lainnya menunjukkan bahwa penyimpanan energi di Australia dapat menurunkan biaya produksi listrik hingga 13-22%, mengurangi kapasitas pembangkit hingga 22%, dan mencegah energi yang terbuang hingga 76%.

Indonesia saat ini belum memiliki energy storage. Proyek fasilitas penyimpanan energi pertama yang berlokasi di Cisokan, Bandung Barat, masih dalam masa pembangunan. Energy storage yang dapat digunakan bisa menyesuaikan dengan potensi alam dengan melihat topografi, potensi bahan baku (air, angin, gelombang, vegetasi untuk biodiesel, getaran untuk wilayah perkotaan padat kendaraan, surya, panas bumi) dan karakteristik yang dapat saling melengkapi. Sekedar informasi, Presiden Joko Widodo baru-baru ini melawat ke Amerika untuk bertemu orang terkaya di dunia yaitu Elon Musk. Kunjungan itu untuk melobi manusia yang dikenal paling inovatif dalam bidang elektrifikasi dan jelajah luar angkasa agar mau membangun pabrik baterai di Indonesia. Menurut data IMF, Indonesia memiliki tambang nikel terbesar di dunia yang mana nikel tersebut merupakan bahan utama baterai modern (Lithium-Ion battery)

Indonesia dapat menerapkan opsi penyimpan energi ini antara lain Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) teknologi pumped storage atau PHS, baterai lithium-ion (Lithium-Ion battery, LIB), dan baterai dinamis ( Redox Flow Battery, RFB).

PLTA Pumped-Storage


PLTA pumped-storage (PHS) adalah teknologi energy storage paling tua dan paling banyak proporsinya digunakan saat ini. Tercatat 96% dari 176 GW penyimpanan energi secara global pada 2017 adalah jenis ini. Penyimpan energi ini memiliki karakteristik yang mirip dengan PLTA biasa dan dapat merespons kebutuhan pembangkitan listrik yang cepat – dalam hitungan menit. Efisiensinya mencapai 70-80%, dengan kapasitas yang cukup besar, yaitu dari 1.000-15.000 MW.

Negeri inj sendiri memiliki potensi lokasi yang dapat digunakan sebagai pumped-storage. Potensi pumped-storage di Indonesia dapat mencapai 871 TWh di 26.000 lokasi jika melihat dari studi yang di lakukan oleh PLN. Namun hipotesis ini perlu penelitian lebih lanjut mengingat pembangunan pumped-storage tidak selamanya mudah. Pemerintah Indonesia berencana membangun beberapa pumped storage dalam 10 tahun ke depan. Perencanaan dan pembangunan pumped-storage Cisokan, Bandung Barat, kapasitas 1.040 MW di Indonesia telah dimulai pada 2010, awalnya proyek ini akan ditargetkan beroperasi pada 2014, namun mengalami berbagai kendala hingga sekarang.

Dalam rencana terbaru penyimpanan energi ini akan beroperasi pada 2025. Artinya terjadi kemunduran paling tidak 11 tahun dari perencanaan awal. Adapun pumped storage lainnya masih tahap perencanaan (belum terealisasikan). Karenanya penulis melalui tulisan ini mengusulkan alternatif penyimpanan energi yang lebih cepat pembangunannya, kepadatan energi yang tinggi, tidak tergantung lokasi dan pertimbangan biaya. Jenis tersebut adalah baterai lithium-ion (Lithium-Ion battery) dan baterai dinamis ( Redox Flow Battery).

Baterai Lithium-Ion


Baterai lithium-ion telah menjadi bagian integral dari perkembangan industri elektronik dan perangkat gadget yang mendominasi perubahan tatanan sosial-komunikasi semenjak pandemi. Baterai ini juga pendorong utama perkembangan kendaraan listrik dan piranti robotika yang diprediksi lima tahun kedepan akan eksis penggunaannya. Pada masa depan, baterai ini dianggap sebagai lokomotif dan kunci dari energi yang berkelanjutan sebagai media penyimpan dengan kepadatan energi yang tinggi. Harganya pun terus menurun secara signifikan dari tahun ke tahun hingga 89% dalam 10 tahun terakhir.

Kekurangan utama dari baterai ini adalah biaya instalasi yang relatif tinggi. Persyaratan sistem manajemen baterai juga ketat. Ada pula kekhawatiran terjadi kebakaran yang dipicu reaksi internal dari baterai. Sebagai pengekspor nikel terbesar di dunia, Indonesia baru memulai pendirian [Indonesia Battery Corporation (IBC)] pada Maret 2021. Walaupun tertinggal, Indonesia masih memiliki peluang untuk mengembangkan baterai ini dengan mengarahkan pasarnya tidak hanya menyasar kendaraan listrik tapi untuk penyimpanan energi dengan skala lebih besar (rumah tangga dan fasilitas publik). Menurut rencana PLN 2021-2030, selain pumped storage akan dibangun juga jenis baterai lain dengan kapasitas 300 MW pada 2030. Jenis teknologi baterai yang akan dibangun belum ditentukan, tapi baterai litium-ion adalah pilihan yang perlu diprioritaskan.

Redox Flow Battery (RFB)


RFB merupakan alternatif lain jenis penyimpanan energi yang juga dapat dikembangkan. Baterai ini cocok untuk penggunaan yang sifatnya tak bergerak, sehingga lebih aplikatif untuk penyimpanan energi dibanding penggunaan untuk baterai yang bergerak (untuk telepon seluler, laptop atau kendaraan listrik) yang menjadi kelebihan dari baterai lithium-ion.

Tak seperti baterai konvensional yang menggunakan material elektroda untuk menyimpan energi, RFB memakai cairan elektrolit yang disuplai dari tangki sebagai media penyimpanan. Konstruksi dari baterai ini memerlukan pompa dan tangki untuk menyimpan elektrolit. Pengontrolan daya dan energinya dapat terpisah. Untuk mengontrol energinya dengan menambahkan volume tangki, sementara untuk daya dilakukan dengan mengontrol aliran elektrolit.

Agar dapat menambah penetrasi energi terbarukan di Indonesia, pemerintah perlu melakukan langkah pendukung yang memungkinkan agar energi terbarukan dapat terintegrasi lancar melalui sistem elektrifikasi. Penyimpanan energi menjadi pilihan prioritas mengingat karakteristiknya yang luas dan merupakan kebutuhan pokok agar Indonesia dapat tumbuh lebih cepat dan juga kuat menyongsong Indonesia Emas.

*).Guru Matematika MTs. Miftahul Ulum 2

Leave a Reply

Your email address will not be published.