Transisi Energi
di Lumbung Padi

Share on twitter
Share on facebook
Share on email
Share on print

Bagaimana petani di Jawa Tengah memanfaatkan energi surya untuk pengairan sawah nonirigasi? Mengapa mereka meninggalkan mesin diesel? Kami mendapatkan dukungan peliputan dari Indonesian Data Journalism Network untuk menceritakan itu lebih mendalam.

Ditulis oleh Hartatik, Jurnalis Suara Merdeka

Panel surya dan mesin diesel di Desa Kaliwungu Lor, Kecamatan Ngombol, Purworejo.

Petani padi di Jawa Tengah mulai memanfaatkan energi surya untuk mengairi sawah nonirigasi. Mereka menarik air sungai terdekat menggunakan pompa listrik yang digerakkan panel surya, kemudian mengalirkannya melalui pipa-pipa menuju sawah. Transisi energi ini menghilangkan semua biaya pembelian bahan bakar diesel dan tetek bengeknya. Tidak ada pencemaran udara maupun tanah.

Selama ini, jika musim kemarau datang, petani menggunakan pompa diesel. Pompa berbahan bakar minyak ini dianggap lebih praktis dibandingan memakai pompa listrik biasa yang butuh daya besar, apalagi jarak ke sumber listrik biasanya cukup jauh. Pengoperasian pompa diesel juga lebih mudah, serta bisa ditempatkan di mana saja.

Namun, menggunakan pompa diesel bukan tanpa risiko. Petani harus mengeluarkan banyak uang untuk membeli minyak jenis ‘solar’ Pertamina. Rata-rata, satu kali tanam, petani mengeluarkan Rp 1,4 juta per hektare. Di lapangan, ongkos ini bervariasi, mulai Rp 1,2 juta sampai Rp 1,6 juta. Tergantung model mesin, durasi pemakaian, dan medan tanam padi.

Dengan harga minyak bersubsidi Rp 5.150 per liter, satu hektare membutuhkan kurang lebih 271,8  liter per musim tanam, menggunakan asumsi ongkos Rp 1,4 juta. Jika menanam sepanjang tahun—umumnya tiga musim—dua musim di antaranya mesti menggunakan mesin diesel, sebab curah hujan maksimal hanya mampu mengairi sawah semusim saja. Artinya, per tahun, petani membeli 543,6 liter senilai Rp 2,8 juta.

Belanja minyak memang yang paling tinggi jika menggunakan diesel. Rata-rata, 60% ongkos operasional ludes untuk minyak. Sisanya untuk membeli pelumas, dan membiayai perawatan mesin. Kalau tidak punya mesin sendiri, biaya pun bertambah karena harus membayar sewa pompa. Petani makin kelimpungan manakala minyak bersubsidi tidak tersedia. Tak ada jalan selain membeli nonsubsidi yang harganya dua kali lipat lebih.

Dan, yang seringkali luput dari perhitungan, ‘biaya’ lingkungan. Pembakaran 543,6 liter solar di satu hektare sawah meninggalkan jejak emisi karbon sekitar 1.467,7 kg CO2, dengan penghitungan seliter minyak diesel mengeluarkan 2,7 kg CO2, merujuk hasil studi National Resources Canada.

Itu satu hektare sawah. Bagaimana ratusan ribu hektare lainnya di Jawa Tengah?

Sumber: reportase, wawancara petani, riset, data BPS, dan hasil penelitian National Resources Canada. Penulis: Hartatik. Infografis: Respati W

Emisi di lumbung padi

Data luas sawah berubah dari tahun ke tahun. Badan Pusat Statistik menyebutkan, luas sawah di Jawa Tengah saat ini 1.049.661 hektare, tanpa membagi jenis pengairannya.

Namun, sensus BPS tahun 2017 menunjukkan, luas sawah nonirigasi di Jawa Tengah 276.058 hektare atau 29% dari total 951.752 hektare. Sedangkan sawah irigasi 675.694 hektare atau 71%.

Untuk mengairi sawah 276  ribu hektare, maka membutuhkan minyak 75 ribu kiloliter per musim tanam, serta menghasilkan 202,5  ribu ton CO2 . Setahun, atau dua musim tanam, membutuhkan 150 ribu kiloliter minyak—atau 8% dari 1,8 juta kiloliter minyak diesel yang disalurkan Pertamina di Jawa Tengah tahun 2020. Ia menghasilkan 405 ribu ton CO2.

Pada pratiknya, penggunaan pompa diesel tidak terbatas pada sawah nonirigasi saja. Akses yang jauh dari pintu air, atau jaringan sungai yang rusak, membuat petani di sawah irigasi pun terpaksa menghidupkan pompa diesel saat kemarau. Penggunaan minyak di lumbung padi Jawa Tengah bisa jadi lebih banyak dari prakiraan.

Dalam jangka panjang, pembakaran minyak di lahan pertanian justru akan merugikan petani. CO2 yang dihasilkan ikut menyumbang emisi gas rumah kaca, pemicu perubahan iklim. Pola hujan yang berubah, cuaca tidak menentu, seringkali membuat petani kebingungan, akhirnya banyak sawah dibiarkan kering.

Panas ekstrem, kekeringan, banjir bandang, longsor, puting beliung, telah dirasakan di Jawa Tengah akhir-akhir ini.

"Salah satu pemicu perubahan iklim adalah penggunaan bahan bakar fosil yang tinggi. Padahal energi terbarukan bisa menjadi solusi keluar dari ketergantungan ini. Tidak hanya fosil, tapi juga listrik batubara yang selama ini kita pakai."

Tenny Kristiana, peneliti International Council on Clean Transportation Tweet

Sumber: reportase, wawancara petani, riset, data BPS. Narasi: Hartatik. Infografis: Respati W

Potensi energi surya di Jawa Tengah

Kepala Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Jawa Tengah, Sujarwanto, membenarkan kondisi yang terjadi di sawah nonirigasi: ketergantungan pada bahan bakar fosil, mahalnya biaya operasional petani, serta dampak emisi.

“DPRD Jateng sudah mengajukan program pembuatan panel surya di sawah nonirigasi. Mereka meminta penggunaan pompa diesel diganti pompa tenaga surya, terutama di sawah 40-50 hektare,” kata dia.

Pemprov juga membuat program Desa Mandiri Energi, menarget 60% kebutuhan energi di desa terpenuhi dari potensi lokal.

“Potensi lokal di desa bisa menjadi sumber energi terbarukan, seperti air, bioenergi dari sampah atau peternakan. Dan paling murah energi surya,” kata Sujarwanto.

Dalam program itu, Pemprov menggandeng Institute for Essential Services Reform untuk meriset agar penerapan energi surya lebih maksimal. “Bersama IESR, kami mendeklarasikan Provinsi Energi Surya, dengan konsep desa mandiri energi,” kata dia.

Direktur Eksekutif  IESR, Fabby Tumiwa, menilai potensi energi surya di Jawa Tengah sangat besar, bahkan diperkirakan mencapai 193-670 gigawatt peak. Namun selama ini, kata dia, tidak banyak dimanfaatkan.

"Jawa Tengah bisa menjadi solar power house. Pembangkit tenaga surya paling relevan, karena teknologinya didesain modular, sehingga bisa dipasang di segala permukaan, termasuk dikombinasi di lahan pertanian."

Fabby Tumiwa, Direktur Eksekutif IESR Tweet

Sebagai langkah awal, Pemprov membuat proyek percontohan pompa tenaga surya di Desa Kaliwungu Lor, Kecamatan Ngombol, Purworejo. Pemprov juga sedang menyiapkan proyek serupa di empat wilayah lain.

Sumber: reportase, wawancara petani, riset, data BPS. Narasi: Hartatik. Infografis: Respati W

Irigasi surya skala kecil

Setelah proyek percontohan di Kaliwungu Lor berhasil, sejumlah desa juga ingin membangun irigasi surya. Hanya saja, dari sisi pembiayaan, pemerintah belum maksimal. Maklum, modal awal membangun irigasi surya tidak semurah membeli pompa diesel. 

Di Kaliwungu Lor, misalnya, menghabiskan Rp 500 juta untuk membangun panel surya, lengkap dengan pompa dan  instalasinya.

Sejauh ini, irigasi surya memang dibangun pemerintah untuk mengairi areal sawah secara kolektif, paling tidak, satu desa. Dengan jangkauan sawah berhektare-hektare, kapasitas yang dibutuhkan pun semakin besar, sehingga modalnya mengikuti.

Lantas, bagaimana jika petani perorangan, atau kelompok tani, ingin membangun irigasi surya mandiri skala kecil?

Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman meneliti persoalan itu. Tahun 2018, kampus yang berbasis di Purwokerto ini menguji hasil penelitian mereka di Desa Wlahar Wetan, Kecamatan Kalibagor, Kabupaten Banyumas, yang lokasinya lebih tinggi dari Sungai Serayu.

“Petani biasa pakai diesel, tapi itu mahal. Kalau pompa listrik, terkendala jarak. Kami mencoba menarik air sungai ke lahan jagung dengan tenaga surya, dan itu berhasil,” kata Arief Sudarmadji, dosen teknik pertanian Unsoed, yang mengawal langsung penelitian itu.

Hal sama diuji Unsoed di Brebes dan Cilacap untuk lahan bawang merah. Menurut Arief, lahan pembibitan bawang sering rusak menggunakan pompa diesel karena debit airnya tidak terkontrol. Namun, dengan energi surya, daya listrik bisa disesuaikan debit air yang diinginkan.

Menurut Arief, sebelum menguji di lapangan, tim Fakultas Pertanian meneliti di laboratorium untuk mengetahui jenis energi apa yang paling tepat. Dibandingkan angin, energi surya ternyata lebih stabil karena pasokan sinar tersedia sepanjang hari di Jawa Tengah.

“Di lahan padi, karena butuh banyak air, maka kapasitasnya tinggal diperbesar saja. Energi surya bisa disesuaikan, berbeda dengan pompa diesel yang hampir semuanya berdaya besar,” kata Arief.

Unsoed merancang pembangkit listrik portable atau bisa dipindah-pindahkan, agar petani bisa bergantian menggunakan. “Tiangnya dibuat tidak permanen, ada penguncinya. Ini bisa dipindah sehingga petani bisa mencobanya secara bergiliran,” kata Arief.

Arief Sudarmadji, dosen teknik pertanian Unsoed Tweet

Biaya satu instalasi pembangkit surya, kata Arief, tergantung kebutuhan pengairan. Semakin membutuhkan banyak air, perlu panel surya dan pompa kapasitas besar.

Untuk mengairi satu petak sawah seluas 15 x 12 meter, misalnya, membutuhkan pompa rumah tangga ukuran 120 watt. Maka, dibutuhkan panel surya 240 watt peak. Harga satu set berkisar Rp 6,5 juta sampai Rp 8 juta, termasuk baterai dan aki.

Saat ini, panel surya tersedia dalam tiga model. Ongrid dan hybrid, yang terhubung listrik, atau offgrid.

Menurut Arief, panel surya yang dilengkapi dengan baterai dan aki bisa menjadi pilihan jika menginginkan waktu operasi di luar jam matahari. Misalkan pada malam hari, atau saat cuaca mendung. Baterai berfungsi untuk menyimpan daya listrik, sedangkan aki sebagai pengisi daya baterai.

Panel surya model ongrid atau hybrid, Arief menjelaskan, juga bisa digunakan apabila jarak dengan sumber listrik tidak jauh. Fungsinya sama: sebagai cadangan saat pasokan matahari ke panel surya tidak optimal.

“Pemeliharaan panel surya mudah, cukup dibersihkan dari debu. Asalkan tidak pecah, pemakaian bisa sampai 15 tahun. Tidak perlu pelumas. Jika menggunakan baterai, hanya aki yang perlu dicek, atau biasanya diganti tiga tahun sekali,” kata Arief.

Sumber: reportase, wawancara petani, dan riset. Narasi: Hartatik. Infografis: Respati W

Mereka yang sudah memulai

Penggunaan energi surya untuk irigasi adalah hal baru bagi petani di Jawa Tengah. Namun, beberapa desa sudah memulainya.

Di Desa Krincing, Kecamatan Secang, Kabupaten Magelang, petani terheran-heran menyaksikan pompa tanpa diesel mampu mengangkat air dari sungai Elo. Padahal posisi sungai 40-50 meter di bawah lahan mereka, berjarak sekitar 400 meter.

“Sampai warga bilang saya edan, mau angkat air dari Elo tanpa diesel. Wah, wah, pak lurah edan. Tapi saya yakin itu bisa.”

Heri Purwanto, Kepala Desa Krincing Tweet

Mantan sopir truk pasir itu bercerita, membangun irigasi surya di desanya ibarat berjudi—taruhannya nama baik. Dengan dana desa Rp 600 juta, ia nekat mengalokasikan Rp 350 juta untuk membuat proyek yang belum jelas juntrungannya itu.

“Dari 80 hektare, 15 hektare kesulitan air saat musim kemarau. Sebenarnya ada irigasi provinsi, tapi airnya tidak sampai ke desa kami, karena pintunya jauh di Soropadan Temanggung. Jaraknya lima kilometer dari Krincing,” kata Heri.

Menurut Heri, kades sebelumnya juga pernah menarik air Elo menggunakan pompa diesel, namun hanya bertahan satu bulan karena berat di ongkos. Dari pengalaman itu, ia mulai tertarik membaca artikel-artikel energi terbarukan di internet.

Saat ada pameran di Temanggung, Heri bergegas ke sana. Ia menemui salah satu stan yang memamerkan panel surya 100 watt peak. Kalau lampu saja bisa, pompa air pun pasti bisa—begitu pikirannya. Memang bisa, tapi hanya pompa kecil.

“Lalu saya tanya, kalau panelnya digabung terus dikasih pompa besar bisa tidak? Saya bertaruh, nekat. Saya juga bilang ke distributornya, kalau airnya naik kami bayar, kalau tidak naik tidak bayar. Karena kami pakai dana desa,” kata Heri.

Setelah melewati rapat desa, akhirnya Heri memutuskan membangun irigasi surya. 64 panel surya 100 watt peak offgrid dibeli dari distributor di Surabaya. Panel diimpor dari Jerman, masing-masing Rp 2 juta. Ia juga membeli pompa air besar Rp 90 juta.

“Kami rapat dulu di kantor desa. Kami ingin bangun ini untuk kepentingan petani. Kalau penolakan tidak ada, tapi banyak yang menyangsikan apa bisa. Kalau bisa, silakan pak lurah,” kata Heri menceritakan situasi rapat desa.

Proyek irigasi surya dimulai dengan membuat bak air atau reservoir berukuran 1,5 meter x 1,5 meter, dengan kedalaman 5 meter di tepi sungai Elo. Pompa air dihubungkan reservoir, kemudian disambung pipa diameter 3 dim sepanjang 400 meter sampai ke sawah.

Tempat pompa air di Desa Krincing.

Panel surya berukuran 6 meter x 8 meter dipasang di atas lahan bengkok desa dengan jarak 200 meter dari reservoir. Pemasangan panel surya hanya dua hari. Namun pembuatan reservoir dua bulan.

Menurut Heri, total listrik panel surya sebesar 6.400 watt peak. Dari hitung-hitungan, daya ini cukup untuk mengairi 70-80 hektare. Secara bertahap, panel surya sudah mengairi 15 hektare di satu dusun. Masih ada tujuh dusun di Krincing yang belum terjangkau.

“Daya panel sangat cukup. Tinggal tambah pompa saja dan tampungan yang lebih besar. Kami sudah siapkan tanah bengkok 5.000 m2 untuk lokasi embung. Target kami 8 dusun di Krincing bisa terjangkau,” kata Heri.

Pemeliharaan panel surya di Krincing, kata Hari, tergolong mudah. Hanya menjaganya tetap bersih. Yang membutuhkan perawatan rutin justru bak penampung dan pompa air, terutama saat musim hujan. Air sungai yang berlumpur seringkali membuat pompa macet.

“Kalau pipa sebenarnya awet, asal tidak kena benda keras. Kami pernah memperbaiki satu kali, tapi itu pecah karena terlindas traktor,” kata Heri.

Fera , petani di Desa Krincing, mengatakan bisa dua kali tanam padi setelah ada irigasi surya. Sebelumnya satu kali setahun. Produksi padi pun bertambah menjadi hampir 5 ton. Sebelumnya hanya 1,7 ton untuk lahan seluas 1.250 m2.

“Yang sudah-sudah, kalau musim kemarau ya dibiarkan saja bero (kering). Air dari irigasi tidak pernah sampai."

Cerita irigasi surya mampu meningkatkan produksi padi tidak cuma ada di Krincing.

Petani di Kaliwungu Lor—desa yang dijadikan percontohan Pemprov di Purworejo—juga membuktikan itu. Beberapa waktu lalu, mereka menuai hasil panen pada musim tanam ketiga—hal yang tak pernah mereka rasakan selama ini.

“Dari dulu kami tidak pernah mengenal musim tanam ketiga, sebab tidak ada air di sawah kami. Ini yang pertama kali,” kata Ganjar Santoso, Kepala Desa Kaliwungu Lor.

Desa itu sekarang menggunakan irigasi surya. Dengan pompa listrik yang digerakkan panel surya, petani mampu menarik air Sungai Kranjan yang membelah desa mereka, kemudian mengalirkannya ke sawah.

Sebelumnya, petani menanam padi paling banyak dua musim saja, itu pun penuh kekhawatiran. Sawah mereka bergantung air hujan sepenuhnya. Apalagi, cuaca di Jawa Tengah akhir-akhir ini semakin sulit diprediksi.

Jika hujan tak kunjung turun, satu-satunya jalan, menghidupkan mesin diesel tua peninggalan Belanda di desa mereka. Namun, itu hanya sementara, agar bisa bertahan di musim kedua. Kalau dipaksakan ke musim ketiga, petani tak sanggup membeli minyak dan membiayai perawatan mesin.

Untuk mengairi 20-30 hektare sawah dalam satu musim,  membutuhkan ongkos paling sedikit Rp 24 juta untuk membeli minyak. Sekitar Rp 1,2 juta per hektare. Itu belum perbaikan mesin, yang biasanya dua kali setahun. Sekali perbaikan bisa habis Rp 8 juta, atau Rp 16 juta setahun.

Panel surya di Desa Kaliwungu Lor, Kecamatan Ngombol, Purworejo.

"Petani patungan membiayai operasional mesin diesel. Jika melanjutkan ke musim tanam ketiga, jelas tidak sanggup."

Ganjar Santoso, Kepala Desa Kaliwungu Lor Tweet

Keadaan itu terjadi selama puluhan tahun di desa mereka. Di musim kemarau, petani memilih mengalah tidak menanam padi, beralih merawat tanaman lain sembari menunggu musim hujan berikutnya.

Tak hanya kesulitan mengairi sawah, sumber air irigasi mereka–Sungai Kranjan–juga menghadapi ancaman rob. Air dari laut selatan, meski berjarak lima kilometer, mampu menembus ke desa mereka.

“Akhirnya, pihak desa membangun bendungan empat pintu sepanjang 20 meter, lebar 25 meter, dengan kedalaman 3,5 meter. Ini untuk memisahkan air laut dengan air tawar,” kata Ganjar.

Kabar tentang sulitnya irigasi di Purworejo pun tersiar sampai ke Pemprov Jawa Tengah. Setelah melewati serangkaian kajian, akhirnya desa dan Pemprov memutuskan membangun pompa air tenaga surya.

Pertengahan tahun 2020, Dinas ESDM Jawa Tengah memulai proyek itu. Hasilnya, terpasang panel surya berkapasitas 11 kilowatt peak lengkap dengan pompa air dan instalasinya.

Panel surya offgrid tersebut menghasilkan listrik 7.000 watt–daya yang cukup menggerakkan pompa air besar. Karena tanpa baterai, panel surya sepenuhnya bergantung pada matahari: beroperasi dari pagi hingga sore.

Irigasi surya telah mengairi 20-30 hektare sawah. Hanya saja, baru di sisi timur bendungan. Di sebelah barat, masih ada sekitar 60 hektare yang belum terjangkau. Petani di sebelah barat, kata Ganjar, sangat menginginkan irigasi surya.

“Sebenarnya kami mengajukan Rp 1,7 miliar untuk 80-90 hektare, namun yang turun Rp 500 juta,” kata Ganjar.

Sumber: reportase, wawancara petani, serta riset. Narasi: Hartatik. Infografis: Respati W

Keberhasilan Desa Kaliwungu Lor mengembangkan irigasi surya menginspirasi desa lain di Purworejo.

Di Desa Krandegan, Kecamatan Bayan, petani membikin prototipe panel surya dan pompa air.

Sebelum membuat prototipe, Krandegan meriset lebih dulu. Digandenglah UIN  Sultan Syarif Kasim Riau Pekanbaru dan BMKG Yogyakarta untuk membuat kajian.

“Dari hasil kajian teknis, radiasi sinar matahari di desa kami sangat baik. Pompa tenaga surya akan bekerja semakin maksimal justru saat musim kemarau, ketika sawah tidak ada air,” kata Dwinanto, Kepala Desa Krandegan.

Kajian itu menyebutkan, radiasi matahari harian di Krandegan rata-rata 4,9 kwh/m2 per hari. Sedangkan total radiasi tahunan mencapai 1.780 kwh/m2 per tahun, atau setara 77% radiasi tahunan di Mesir—negara dengan petensi energi surya terbesar di dunia.

Tim pengkaji, kata Dwinanto, tidak merekomendasikan menggunakan diesel untuk irigasi jangka panjang karena tidak ramah lingungan dan biayanya mahal. Pompa diesel mesti segera digantikan dengan tenaga surya.

Seperti di Krincing dan Kaliwungu Lor, saat kemarau datang, memang tak ada air di sawah tadah hujan. Mereka bergantung mesin diesel, untuk menarik air sungai terdekat. Mereka membuat bendungkan, sebab sungai pun surut saat kemarau.

Setelah mempelajari hasil riset, Dwinanto segera mengoreksi program irigasi gratis di Krandegan. Program irigasi menggunakan pompa diesel itu sudah berjalan delapan tahun, sejak ia menjadi kepala desa pada 2013.

Saat itu, Dwinanto menggalang donasi untuk membeli 8 mesin pompa air diesel. Mesin tersebar di sungai Dulang dan Jali, serta sumur bor, untuk mengairi 70 hektare.

Operasional pun dibiayai dengan donasi—sebab dana desa tidak boleh digunakan untuk membeli minyak. Namun, karena biaya operasional terus membengkak, program ini nampaknya tidak berlangsung lama.

“Program irigasi gratis ini berjalan dengan baik, dari satu kali tanam menjadi tiga kali dalam setahun. Kami tidak kekurangan air. Namun, ini tidak memungkinkan terus berlanjut karena operasional begitu besar,” kata alumnus Fakultas Ekonomi Universitas Negeri Solo itu.

Dwinanto merinci, dalam setahun, operasional irigasi diesel Rp 280 juta. Rp 200 juta di antaranya ludes untuk minyak, sisanya untuk pelumas dan perawatan. Satu hektare membutuhkan kira-kira Rp 1,4 juta per musim tanam.

“Biasanya, kalau semua mesin diesel hidup, satu hari paling sedikit Rp 500 ribu untuk minyak."

Dwinanto, Kepala Desa Krandegan Tweet

Warga Krandegan membuat prototipe panel surya.

Atas kondisi itu, petani di Krandegan ingin segera beralih ke irigasi surya. “Dari hitungan tim ahli, kami mengajukan 1,2 miliar untuk mengairi 70 hektare,” kata Dwinanto.

Program Kradegan sudah ditawarkan ke Pemprov, Pemkab Purworejo hingga pihak swasta. Menurutnya, pihak Pemprov sudah merespon positif dengan memasukkan pembiayaan melalui APBD I pada 2022 sebesar Rp 700 juta.

“Kami serius mengembangkan sistem irigasi surya. Untuk itu, kami sudah membuat contoh dalam ukuran kecil, menggunakan dana desa dan pihak ketiga melalui CSR,” kata Dwinanto.

Penulis

Hartatik

Editor

Robby Irfany Maqoma

Penata grafis

Respati Wasesa

Didukung oleh

Indonesian Data Journalism Network (IDJN), Suara Merdeka

Microsite ini merupakan hasil karya Hartatik dan Respati dalam program Data Journalism Hackathon 2021. Didukung oleh Indonesian Data Journalism Network. Karya juga dimuat di suaramerdeka.com.

Dibuat dengan Elementor WordPress dan Canva – 2021