Oleh: R. Andika Putra Dwijayanto, S.T. (Peneliti Teknologi Keselamatan Reaktor)
Ditengah isu perubahan iklim yang makin menguat dan polusi udara yang makin parah, usaha-usaha peralihan dari energi fosil ke energi bersih terus dilakukan. Dari moda energi bersih yang ada, energi terbarukan mendapat sorotan paling besar. Panel surya dan turbin angin dianggap menjadi Messiah bagi planet bumi.
Jerman dengan percaya diri menjalankan program Energiewende, yang mana mereka berniat menggantungkan diri hanya pada energi terbarukan dibarengi dengan meninggalkan energi nuklir sama sekali pada tahun 2022 [1]. Tidak ketinggalan, Mark Z. Jacobson, professor Teknik Sipil dari Stanford University, membuat peta jalan (roadmap) untuk menuju Amerika Serikat dengan 100% energi terbarukan [2]. Proposal Jacobson malah lebih nekad; tidak mau mengandalkan energy storage dan lebih banyak mengandalkan variabilitas angin di berbagai wilayah Amerika Serikat.
Seberapa layak konsep tersebut? Entahlah. Konsep Jacobson sendiri sudah dipersoalkan oleh Prof. Barry Brook dkk [3]. Energiewende pun pelaksanaannya cenderung bermasalah. Walau biaya yang dikeluarkan mencapai USD 580 milyar, nyatanya Jerman dipastikan gagal mencapai target reduksi emisi tahun 2020 [4].
Sejak tahun 2000 hingga 2016, sektor energi terbarukan mendapatkan investasi dengan nilai mencapai USD 4 trilyun, dengan perincian USD 3 trilyun untuk sektor pembangkitan dan USD 1 trilyun untuk upgrade jaringan listrik [5]. Hal terakhir dibutuhkan karena sifat energi terbarukan yang intermittent mengharuskan adanya perubahan dalam jaringan listrik, supaya tidak jebol. Bagaimana hasilnya?
Tahun 2016, energi terbarukan menghasilkan listrik sebesar 1844.6 TWh. Angka ini sudah termasuk biomassa, yang strictly speaking tidak pas dikategorikan dalam energi bersih. Sementara, pembangkitan listrik di dunia mencapai 24.930,2 TWh [6]. Artinya, energi terbarukan memiliki bauran 7,4% dari pembangkitan listrik global. Dengan nilai investasi total USD 4 trilyun, berarti tiap milyar USD yang dikeluarkan sejak tahun 2000 berkontribusi terhadap kenaikan 0,00185% bauran listrik dunia.
Dengan bauran energi terbarukan masih kurang dari 10% bauran listrik dunia, nilai investasi sebesar itu terasa tidak terlalu worth it.
Bagaimana jika, seandainya, nilai investasi tersebut dialihkan pada nuklir?
Walau selama ini telah sukses menyediakan energi rendah karbon yang tersedia tiap saat, persepsi tentang nuklir masih belum terlalu bersahabat. Masih banyak yang menganggap nuklir itu tidak selamat dan limbahnya berbahaya, walau fakta mengatakan sebaliknya [7,8]. Selain itu, mitos yang berkembang juga bahwa energi nuklir itu mahal, walau faktanya tidak selalu demikian [9].
Kembali ke pertanyaan, bagaimana jika USD 4 trilyun itu dialihkan ke nuklir?
Estimasi biaya pembangunan PLTN bervariasi, dari yang rendah hingga tinggi. Di sini, coba dihitung dalam dua skenario. Pertama, skenario Amerika Serikat. US Energy Information Administration (EIA) mengestimasikan bahwa overnight cost PLTN berkisar USD 5.224/kW [10]. Kedua, skenario Korea Selatan. Proyek PLTN Shin Kori Unit 3 dan 4 memakan biaya total hingga USD 6,46 milyar untuk daya 2.700 MW, sehingga overnight cost dari PLTN ini berkisar USD 2.400/kW [11].
Kenapa skenario Korea Selatan jauh lebih rendah biayanya daripada skenario Amerika Serikat? Ada banyak faktor, yang mungkin paling berpengaruh adalah standardisasi desain. PLTN yang dibangun oleh Korea Selatan dikembangkan dengan desain yang terstandar, tidak berubah-ubah dari satu tempat dan tempat lain. Dari sana, mereka mampu melaksanakan pembangunan secara efisien dan kemudian biaya yang lebih rendah [12].
Menggunakan skenario Amerika Serikat, dana USD 4 trilyun dapat dikonversi menjadi PLTN dengan kapasitas 765.7 GW. Best practice operasional PLTN di Amerika Serikat memberikan angka faktor kapasitas lebih dari 90% [13]. Untuk asumsi konservatif, diambil angka 85%. Dari sini, PLTN diketahui mampu membangkitkan daya 5.701,38 TWh tiap tahunnya, atau setara dengan 22,87% bauran listrik dunia.
Dengan skenario energi nuklir mahal sekalipun, bauran nuklir yang dihasilkan hampir tiga kali lipat energi terbarukan!
Sementara, menggunakan skenario Korea Selatan, dana USD 4 trilyun dikonversi menjadi PLTN dengan kapasitas terpasang 1.666,7 GW. Dengan faktor kapasitas sama, mampu dibangkitkan 12.410 TWh tiap tahunnya, atau 49,78% bauran listrik dunia. Pada skenario ini, energi nuklir menjadi bauran energi tertinggi dalam pembangkitan listrik. Faktanya, pembangkitan daya sebesar ini cukup untuk sepenuhnya menggantikan penggunaan batubara dan minyak bumi dalam pembangkitan listrik dunia!
Tahun 2016, nuklir membangkitkan 2.612,8 TWh listrik, atau setara dengan 10,48% bauran listrik dunia [6]. Jika ditambah dengan skenario Amerika Serikat, bauran listrik total akan naik menjadi 33,35%. Mengompensasi kehilangan energi terbarukan karena perpindahan aliran investasi, angka ini cukup untuk menggantikan 68,5% pembangkitan listrik dari batubara. Sementara, pada skenario Korea Selatan, ditambah dengan PLTN yang sudah ada, baurannya menjadi 60,26%. Angka ini mampu menggantikan 86,1% listrik dari batubara dan gas alam sekaligus!
Dari sini, tampak jelas bahwa, sekalipun menggunakan skenario mahal, energi nuklir lebih efektif dan efisien untuk membersihkan jaringan listrik dari energi polutif. Dengan skenario murah, PLTN secara efektif mampu menggantikan hampir 90% pembangkitan listrik dari batubara dan gas alam, yang notabene merupakan penyumbang emisi CO2 dan polusi terbesar dalam sektor kelistrikan.
Seandainya para investor itu memilih teknologi yang tepat dalam transisi menuju energi bersih, maka tentulah problematika perubahan iklim dan polusi udara akan lebih mudah teratasi. Sayang sekali, ketakutan irasional terhadap energi nuklir membuat usaha mitigasi perubahan iklim dan polusi udara jadi jauh lebih mahal tanpa hasil berarti.
Referensi:
- Germany's Energiewende -- The Easy Guide. Available online at https://www.cleanenergywire.org/easyguide
- Mark Z. Jacobson et al. 2017. 100% Clean and Renewable Wind, Water, and Sunlight All-Sector Energy Roadmaps for 139 Countries of the World. Joule (1): 108-121.
- Ben P. Heard et al. 2017. Burden of proof: A comprehensive review of the feasibility of 100% renewable-electricity systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews (76): 1122-1133.
- Frank Dohmen et al. German Failure on the Road to a Renewable Future. Available online at https://www.spiegel.de/international/germany/german-failure-on-the-road-to-a-renewable-future-a-1266586.html
- Roger Andrews. Worldwide investment in renewable energy reaches US$ 4 trillion -- with little to show for it. http://euanmearns.com/worldwide-investment-in-renewable-energy-reaches-us-4-trillion-with-little-to-show-for-it/
- British Petroleum. 2018. BP Statistical Review of World Energy June 2018. London: BP.
- R Andika Putra Dwijayanto. Kecelakaan Chernobyl Adalah Bukti Energi Nuklir Itu Selamat, Bukan Sebaliknya. Available online at https://warstek.com/2019/03/16/chernobylnpp/
- R Andika Putra Dwijayanto. Bagaimana Pengelolaan Limbah Radioaktif PLTN? Available online at https://warstek.com/2018/04/10/limbahpltn/
- R Andika Putra Dwijayanto. Apa Benar Nuklir Mahal? Tanggapan Untuk Arcandra Tahar. Available online at https://warstek.com/2018/04/21/listriknuklir/
- US EIA. Cost and Performance Characteristics of New Generating Technologies, Annual Energy Outlook 2019. Available online at https://www.eia.gov/outlooks/aeo/assumptions/pdf/table_8.2.pdf
- Final decision nearing on ending construction of Shin-Kori 5, 6 reactors. Available online at http://english.hani.co.kr/arti/english_edition/e_national/813938.html
- Michel Berthelemy, Lina Escobar Rangel. 2015. Nuclear reactors' construction costs: The role of lead-time, standardization and technological progress. Energy Policy (82): 118-130.
- US EIA. Electric Power Monthly. Available online at: https://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.php?t=epmt_6_07_b
