Texas Blackout: Pukulan Telak Ketidaksiapan Perubahan Iklim

Pengamat energi dan lingkungan pasti tidak asing dengan kejadian luar biasa yang terjadi pada sepekan lalu di Texas, Amerika Serikat. Badai musim dingin dan cuaca dingin ekstrim, matinya sistem suplai listrik, dan kelangkaan air bersih menimbulkan banyaknya korban yang sampai sekarang belum jelas jumlahnya. Tidak hanya duka karena kematian, beberapa warga Texas mengeluhkan tagihan listrik yang tidak rasional. Harga listrik yang umumnya sebesar USD 30 per megawatt melejit hingga USD 10,000 per megawatt selama beberapa hari karena kelangkaan energi, bahkan sebagian daerah tidak mendapat akses listrik. Apakah sebetulnya yang terjadi?

Bukan kesalahan sepihak

Rentetan kejadian mati listrik di Texas berujung pada saling menyalahkan oleh berbagai pihak terhadap pembangkit listrik yang dikelola oleh Electric Reliability Council of Texas (ERCOT). Giring opini kemudian dilakukan oleh berbagai pihak untuk menyerang penggunaan energi terbarukan yang dianggap tidak dapat diandalkan, dengan dalih ketergantungan Texas terhadap energi bayu. Hal ini ditampik ERCOT di kemudian hari. Kegagalan pembangkitan listrik di Texas grid sebetulnya bersifat sistemik dan dapat dianalisis berdasarkan permintaan dan suplai energi.

1. Penggunaan energi yang tidak efisien

Texas pada umumnya lebih mengantisipasi cuaca panas yang ekstrim dibandingkan dengan dingin. Di Dallas, misalnya, cuaca panas berlangsung dari bulan Juni - September, dengan suhu tertinggi mencapai 45 C di bulan Juli. Cuaca dingin di bawah 20 C biasa terjadi pada bulan November - Maret. Namun demikian, rerata suhu musim dingin biasanya tidak lebih rendah dari 0 C, sehingga musim dingin di Texas tidak dianggap terlalu dingin.

Dengan cuaca dingin yang umumnya tidak terlalu signifikan, masyarakat umumya memilih menggunakan pemanas listrik (electric furnace/heater) karena kebutuhan pemanasan tidak besar dan pemasangan yang mudah, meskipun kerja alat ini tidak seefisien heat pump. Departemen Energi Amerika Serikat bahkan menganggap penggunaan pemanas sebagai sumber pemborosan energi terbesar, sehingga menggantinya dengan heat pump merupakan solusi paling efektif untuk mengurangi kebutuhan energi skala rumahan di Texas. Desain bangunan juga mementingkan melepas panas dibanding menjaga panas agar tetap tinggal di ruangan, sehingga menambah pemborosan energi terbesar kedua setelah pemanas listrik.

Kedua hal di atas ditambah dengan suhu dingin yang ekstrim memicu terjadinya lonjakan permintaan energi untuk pemanas. Rumah di Texas umumnya didesain dengan asumsi suhu luar terendah -4 C, sementara suhu luar terendah mencapai -16 C pada dua minggu terakhir. Sehingga bisa dibayangkan besar energi tambahan yang harus disuplai jika kejadian ini berlangsung dalam beberapa hari. ERCOT mencatat rekor kebutuhan listrik tertinggi di musim dingin pada tanggal 15 Februari 2021 yaitu sebesar 69,150 MW; yaitu peningkatan sebesar 4.8% dibanding rekor sebelumnya pada Januari 2019.

2. Kegagalan suplai

Dari segi suplai, pembangkit listrik tidak berhasil memenuhi kebutuhan energi karena beberapa sistem suplai bahan bakar dan unit pembangkitan mengalami kegagalan operasi sekaligus. Bauran suplai energi ERCOT pada tahun 2020 didukung oleh pembangkit listrik termal dengan bahan bakar gas alam (46%), batubara (18%), dan nuklir (11%), serta energi terbarukan berupa energi bayu (23%) dan surya (2%). Dengan demikian, 75ri sumber pembangkitan energi di Texas menggunakan sistem pembangkit yang membutuhkan air dalam jumlah besar. Operasi unit-unit tersebut otomatis terganggu karena pembekuan pada sistem pemipaan. Salah satu reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir bahkan dikabarkan tidak beroperasi pada saat puncak cuaca dingin.

Energi gas alam yang paling diandalkan ERCOT pada situasi ini justru mengalami goncangan terbesar.Pembekuan pada sumur dan terbentuknya kristal es di saluran distribusi menyebabkan hilangnya hampir separuh suplai gas. Sebagian unit pembangkit termal yang dapat beroperasi normal juga perlahan mengalami kegagalan operasi karena tidak adanya pasokan listrik yang dapat menopang kerja unit tersebut. Sementara itu, sebagian turbin dari pembangkit tenaga bayu dilaporkan gagal beroperasi karena turbinnya terganggu oleh es, meskipun kegagalannya hanya berperan sebesar 13ri kehilangan beban listrik keseluruhan.

Sistem jaringan listrik Texas grid yang tidak terhubung dengan jaringan lain juga merupakan hambatan untuk ERCOT menjaga kehandalannya pada kondisi tak terduga seperti ini. Koneksi antar jaringan dengan area operasional besar seperti pada jaringan Timur dan Barat (Eastern and Western grids) di Amerika Serikat memiliki keuntungan dengan banyaknya pembangkit listrik yang terhubung. Sehingga jika ada sebagian unit pembangkitan di daerah tertentu yang gagal operasi, unit pembangkit di daerah lain dapat membantu menopang beban yang gagal disuplai.

Pencegahan perlu solusi sistemik

Keseluruhan kegagalan sistem suplai ini sebetulnya dapat dicegah jika desain sistem telah mengantisipasi perubahan iklim, mengingat bahwa cuaca dingin ekstrim kali ini bukan kejadian pertama dalam sepuluh tahun terakhir di Amerika Serikat. Contohnya dengan memberikan insulasi yang lebih baik pada sumur dan pemipaan gas alam, penanaman pipa gas bawah tanah, memberikan fitur de-icing pada turbin pembangkit tenaga bayu, dan sebagainya. 

Hanya saja, cuaca dingin ekstrim terjadi hanya 29 kali dari total 531 kejadian bencana alam di Texas dalam kurun waktu 1996-2014 sehingga belum dianggap sebagai resiko dan sistem yang ada tidak didesain untuk tahan pada kondisi tersebut. Bisa dibilang, ERCOT "kecolongan". Perubahan infrastruktur demi persiapan suhu dingin membutuhkan biaya besar dan waktu lama, sehingga dibutuhkan komitmen jangka panjang dari para pemangku kepentingan. 

Namun mengingat bahwa frekuensi kejadian cuaca ekstrim semakin sering seiring dengan perubahan iklim, persiapan seperti ini sebetulnya harus dilihat sebagai investasi jangka panjang demi pencegahan kerugian lebih besar yang akan ditimbulkan karena kegagalan sistem penyediaan energi yang sifatnya mendasar dan fatal.

Selain dari segi infrastruktur, permintaan energi listrik juga dapat ditekan dengan berbagai intervensi untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi di skala rumah dan perkantoran. Alexis Abramson, yang sebelumnya adalah penasehat Breakthrough Energy Ventures milik Bill Gates, menyebutkan bahwa potensi konservasi energi yang sering terlewatkan sebetulnya berada pada bangunan. 

Namun, bangunan yang didesain lebih efisien dalam penggunaan energi pada umumnya lebih mahal padahal penerapan bangunan sedemikian rupa tidak diwajibkan oleh pemerintah. Sehingga tidak ada insentif tertentu yang mendukung perubahan ke arah bangunan yang lebih "cerdas" dan efisien. Padahal sektor perumahan dan kantor/komersil mengambil andil 39ri kebutuhan energi di Amerika Serikat.

Kejadian di Texas ini merupakan pelajaran bahwa kejadian bencana ekstrim akibat perubahan iklim bukanlah sesuatu yang sepele. Perubahan iklim semakin memperbesar perbedaan cuaca panas dan dingin di sepanjang tahun sekaligus meningkatkan frekuensi kejadian bencana alam. Sistem yang ada saat ini jelas tidak siap dengan perubahan iklim yang relatif cepat, sebagaimana di Indonesia yang selalu kewalahan menghadapi banjir yang sudah menjadi bencana tahunan dalam dua dekade terakhir. 

Pertanyaannya, apakah kita dan para pemangku kepentingan di negara ini sudah mulai mempersiapkan tantangan perubahan ini, atau cukup puas dengan keadaan sekarang, membanggakan kejayaan di masa lalu, dan merelakan masa depan anak cucu?