Arus bolak-balik di tiang, arus searah di dasar laut: mengapa jaringan memakai dua jenis listrik

Jaringan listrik hampir seluruhnya arus bolak-balik. Tetapi untuk menyeberangi selat, insinyur justru kembali ke arus searah.

Peta jaringan listrik Indonesia adalah peta kepulauan: sistem besar di Jawa dan Bali, sistem lain di Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, dan ratusan sistem kecil yang berdiri sendiri. Menyambungkan mereka berarti menyeberangi laut, dan di sinilah pertanyaan lama muncul kembali: arus bolak-balik atau arus searah? Baterai dan panel surya menghasilkan arus searah; colokan di rumah memberi arus bolak-balik. Jaringan memakai keduanya, di tempat yang berbeda, untuk alasan yang berbeda.

Mengapa jaringan memilih bolak-balik sejak awal

Baca juga: Kayu sebagai energi terbarukan: hanya jika hutannya tumbuh lebih cepat daripada ditebang

Arus bolak-balik berganti arah puluhan kali setiap detik, dan sifat itu memungkinkan satu alat yang sangat sederhana: transformator. Dua kumparan kawat yang berbagi inti besi dapat menaikkan tegangan untuk perjalanan jauh dan menurunkannya kembali di dekat rumah, tanpa bagian yang bergerak dan hampir tanpa kehilangan energi. Arus searah tidak bisa diperlakukan begitu, karena transformator hanya bekerja jika arusnya terus berubah. Pada masa jaringan pertama dibangun, kemudahan ini menentukan segalanya, dan seluruh dunia mengikuti.

Mengapa kabel laut berpikir lain

Kabel bawah laut mengubah hitungannya. Kabel yang terkubur di dasar laut terbungkus isolasi dan dikelilingi air yang menghantar listrik, dan pasangan itu berperilaku seperti kapasitor raksasa. Arus bolak-balik menghabiskan sebagian besar tenaganya hanya untuk mengisi dan mengosongkan kapasitor itu puluhan kali setiap detik, sebelum sampai ke ujung sana. Semakin panjang kabelnya, semakin sedikit yang tersisa. Arus searah tidak mengalami ini: ia mengisi kabel sekali, lalu mengalir. Untuk kabel laut yang panjang, arus searah menang telak.

Mengubah di kedua ujung

Harganya adalah stasiun konverter di tiap ujung, bangunan besar penuh elektronika daya yang mengubah bolak-balik menjadi searah saat masuk dan sebaliknya saat keluar. Stasiun itu mahal, sehingga sambungan arus searah hanya layak untuk jarak panjang atau jumlah daya besar. Keuntungan tambahannya: dua jaringan yang dihubungkan arus searah tidak perlu berdetak serempak; konverter bertindak sebagai penyangga, sehingga gangguan di satu pulau tidak serta-merta menjalar ke pulau lain.

Jadi tiang-tiang di darat akan terus membawa arus bolak-balik, dan selat-selat akan semakin banyak dilintasi arus searah. Keduanya bukan lawan; keduanya adalah alat yang berbeda untuk jarak yang berbeda.