Kenapa Kabel Listrik Bawah Laut Boros Kalau Pakai Arus Biasa

Pada konferensi iklim COP31 di Antalya tanggal 9 November 2026, PT PLN (Persero) memaparkan kebutuhan investasi lebih dari 29 miliar dolar AS atau setara Rp480 triliun untuk membangun jaringan transmisi hijau (green enabling supergrid). Rencana tersebut mencakup bentangan jaringan baru sepanjang sekitar 48.000 kilometer beserta sekitar 500 gardu induk berkapasitas total 8.000 MVA.

Infrastruktur sebesar itu dibutuhkan karena sumber energi terbarukan di Indonesia sering terpisah lautan dari pusat permintaan listrik utama. Sebagai bagian prioritas, pemerintah menyiapkan interkoneksi Sumatra-Jawa sepanjang sekitar 112 kilometer melalui saluran udara dan kabel bawah laut berteknologi arus searah tegangan tinggi atau High Voltage Direct Current (HVDC).

Pembangkit listrik hingga stopkontak di rumah tangga seluruhnya bekerja memakai arus bolak-balik (AC). Mengubah listrik menjadi arus searah hanya untuk menyeberangi selat sepintas terdengar merepotkan. Namun, kabel yang tenggelam di dasar laut terbentur batas fisika yang memboroskan daya pada sistem transmisi konvensional.

Mengapa Kabel Laut AC Kehilangan Banyak Daya

Jaringan listrik biasa menyalurkan daya dalam bentuk gelombang AC bertegangan tinggi. Kutub tegangan dan arah arusnya berbalik puluhan kali setiap detik. Pada saluran udara di darat yang menggantung di menara tinggi, jarak udara di sekitar kawat cukup lebar untuk menjaga isolasi.

Kondisi berubah drastis ketika kabel ditanam di bawah tanah atau digelar di dasar laut. Lapisan isolasi tipis pada konduktor langsung berhadapan dengan selubung pelindung dan air laut di luarnya. Susunan konduktor logam, isolator tipis, dan air laut sebagai penghantar listrik itu membentuk struktur layaknya kapasitor raksasa.

Pembalikan polaritas AC puluhan kali per detik menyebabkan kapasitor alami tersebut mengisi dan melepas muatan berulang kali. Proses ini memunculkan arus pengisian reaktif secara terus-menerus di sepanjang kabel, bahkan saat mesin pabrik di pulau seberang sedang mati. Energi listrik pun habis terbuang menjadi panas di dalam selubung kabel.

Makin panjang bentangan kabel bawah laut AC, makin besar arus reaktif yang menumpuk di dalam konduktor. Pada titik tertentu, seluruh kapasitas hantar kabel habis hanya untuk melayani pengisian muatan kapasitifnya sendiri sehingga daya aktif yang sampai ke seberang menyusut drastis.

Di luar soal rugi daya, jaringan AC antarpulau mengharuskan seluruh pembangkit di kedua wilayah berputar pada frekuensi gelombang yang serempak. Jika satu pembangkit besar di Sumatra mendadak terganggu, penurunan frekuensi langsung merambat lewat kabel laut dan ikut menjatuhkan pasokan listrik di Jawa.

Infografis: Cara Sistem HVDC Menekan Rugi Daya di Kabel Bawah Laut

Alur Konversi dari Penyearah ke Pembalik Arus

Sistem HVDC menyisipkan segmen arus searah pada jalur penyeberangan laut tanpa membongkar jaringan AC yang sudah ada di darat. Listrik menempuh tiga tahap pemrosesan utama sebelum menyalakan peralatan konsumen.

Pertama, daya AC dari pembangkit masuk ke stasiun konverter pengirim. Di dalamnya terpasang perangkat penyearah (rectifier) yang tersusun dari sakelar semikonduktor daya tinggi. Operator mengatur sistem kendali elektronik untuk membuka dan menutup sakelar tersebut guna meratakan gelombang bolak-balik menjadi arus searah (DC) bertegangan tinggi.

Kedua, listrik DC mengalir keluar dari stasiun pengirim melalui dua kabel konduktor utama untuk kutub positif dan negatif. Jumlah jalur konduktor ini lebih ringkas daripada saluran AC tiga fase yang membutuhkan minimal tiga kawat per sirkuit. Lewat sepasang konduktor inilah daya melintasi saluran udara dan dasar laut pada rute Sumatra-Jawa sepanjang sekitar 112 kilometer.

Ketiga, arus searah tiba di stasiun konverter penerima di pulau tujuan. Perangkat pembalik arus (inverter) kembali memotong dan menyusun ulang aliran DC menjadi gelombang AC tiga fase yang selaras dengan frekuensi jaringan setempat. Transformator lalu menyesuaikan tegangannya sebelum listrik masuk ke gardu induk dan menyebar ke rumah warga maupun kawasan industri.

Cara Kabel DC Menghindari Efek Kapasitif Laut

Keunggulan kabel bawah laut DC bertumpu pada polaritas tegangannya yang tetap. Karena arah arus tidak berbalik setiap detik, lapisan isolator dan air laut di sekeliling kabel hanya terisi muatan kapasitif satu kali saat sistem pertama kali dinyalakan.

Begitu muatan di sepanjang isolasi terisi penuh, arus pengisian langsung berhenti. Tidak ada siklus pengisian ulang yang membuang energi di dasar laut sehingga seluruh penampang konduktor dapat dimanfaatkan untuk mengirim daya aktif.

Aliran searah juga meniadakan rugi daya akibat efek kulit (skin effect), yakni kecenderungan arus bolak-balik untuk hanya merambat di lapisan tepi luar kawat. Pada sistem DC, kerapatan arus tersebar merata dari permukaan hingga ke inti terdalam kabel. Insinyur dapat memakai penampang konduktor yang lebih ramping untuk mengirim daya setara dengan suhu kabel yang lebih terkendali.

Manfaat operasional lainnya terlihat pada kestabilan antarpulau. Karena arus searah tidak membawa frekuensi gelombang, stasiun konverter otomatis menyekat rambatan gangguan frekuensi agar korsleting di satu pulau tidak langsung memicu pemadaman di pulau sebelah. Pengendali semikonduktor juga memudahkan operator mengatur besaran daya maupun membalik arah aliran listrik saat pasokan energi terbarukan berubah mengikuti cuaca.

Batas Jarak Ekonomis dan Ongkos Stasiun Konverter

Meski unggul menekan rugi daya jarak jauh, teknologi HVDC mahal apabila dipasang pada ruas transmisi jarak pendek. Penyebabnya adalah biaya modal pembangunan dua stasiun konverter di kedua ujung jalur. Berbeda dari gardu induk AC biasa yang mengandalkan transformator konvensional, stasiun penyearah dan pembalik arus membutuhkan katup semikonduktor berkapasitas besar beserta sistem pendingin terus-menerus.

Oleh karena itu, penyaluran listrik dengan sistem HVDC baru menjadi lebih ekonomis dibandingkan sistem AC konvensional apabila panjang saluran udara melebihi 640 kilometer, atau panjang saluran bawah tanah termasuk kabel laut melampaui 50 kilometer. Di bawah ambang jarak tersebut, penghematan rugi daya di sepanjang kabel belum cukup menutup mahalnya ongkos membangun dua stasiun konverter.

Patokan jarak inilah yang membagi peran jaringan di dalam rencana 48.000 kilometer tersebut. Ruas darat jarak menengah beserta sekitar 500 gardu induk berkapasitas total 8.000 MVA tetap lebih rasional memakai AC biasa karena mudah dicabangkan ke berbagai daerah. Sebaliknya, sirkuit interkoneksi Sumatra-Jawa sepanjang sekitar 112 kilometer melampaui ambang batas 50 kilometer pada segmen bawah laut sehingga membutuhkan sistem HVDC.

Kebutuhan dana lebih dari Rp480 triliun baru menyelesaikan rancangan di atas kertas, sedangkan pengerjaan fisiknya masih menghadapi antrean panjang rantai pasok perangkat konverter global. Apabila jaringan itu kelak tersambung, seberapa jauh skema pembiayaannya sanggup menjaga tarif listrik masyarakat agar tidak ikut melonjak tetap menjadi pertanyaan terbuka.