2.2 Beberapa Definisi Elevasi Muka Air
Mengingat elevasi muka air laut selalu berubah, maka diperlukan suatu elevasi yang ditetapkan berdasarkan data pasang surut, yang dapat digunakan
sebagai pedoman di dalam perencanaan bangunan pantai. Beberapa definisi muka air tersebut banyak digunakan dalam perencanaan bangunan pantai dan
pelabuhan, misalnya MHWL atau HHWL digunakan untuk menentukan elevasi puncak pemecah gelombang, dermaga, panjang rantai pelampung penambat dan
sebagainya. LLWL diperlukan untuk menentukan kedalaman alur pelayaran dan kolam pelabuhan. MSL digunakan sebagai referensi dalam menetapkan elevasi
daratan Triatmodjo, 2012. Beberapa definisi muka air tersebut adalah: 1.
Muka air tinggi
high water level
adalah muka air tertinggi yang dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut.
2. Muka air rendah
low water level
adalah kedudukan air terendah yang dicapai pada saat air surut dalam satu siklus pasang surut.
3. Muka air tinggi rata-rata
mean high water level,
MHWL adalah rata-rata
dari muka air tinggi selama periode 19 tahun. 4.
Muka air rendah rata-rata
mean low water level,
MLWL adalah rata-rata
dari muka air rendah selama periode 19 tahun. 5.
Muka air tinggi tertinggi
highest high water level,
HHWL adalah air
tertinggi pada saat pasang surut purnama atau bulan mati. 6.
Muka air rendah terendah
lowest low water level,
LLWL adalah air
terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati.
2.3 Prinsip Dasar Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut
Energi pasang surut
Tidal Energy
merupakan energi yang terbarukan. Prinsip kerjanya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, di mana air
dimanfaatkan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik. Energi diperoleh dari pemanfaatan variasi permukaan laut terutama disebabkan oleh efek
gravitasi bulan, dikombinasikan dengan rotasi bumi dengan menangkap energi yang terkandung dalam perpindahan massa air akibat pasang surut. Gambar 2.4
di bawah ini terlihat bahwa arah ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut. Dalam proses ini air pasang akan ditampung ke
dam
sehingga pada saat air surut, air pada
dam
dapat dialirkan untuk memutar turbin.
Universitas Sumatera Utara
35 Gambar 2.4. Proses pasang Sangari, 2012
Gambar 2.5. Proses surut Sangari, 2012
Ketika surut, air mengalir keluar dari
dam
menuju laut sambil memutar turbin seperti yang terlihat pada Gambar 2.5 di atas. Pasang surut menggerakkan
air dalam jumlah besar setiap harinya dan pemanfaatannya menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus
pasang surut. Oleh karena waktu, siklus bisa diperkirakan kurang lebih setiap 12,5 jam sekali, suplai listrikpun relatif lebih dapat diandalkan dibandingkan
pembangkit listrik bertenaga ombak. Ada 3 metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut air laut Daud, 2006 dalam Surinati, 2007 yaitu:
1. Teknologi
Tidal Power
Teknologi ini disebut juga teknik tradisional
hydroelectric
dengan adanya bendungan yang melewati suatu daerah estuari dan perbedaan pasang surut minimal 5 m. Dilengkapi pintu-pintu
air dan turbin dipasang sepanjang bendungan yang memisahkan kolam dan laut. Ketika air pasang menghasilkan tingkat air yang berbeda di dalam
dan di luar bendungan, pintu-pintu air akan terbuka, air yang mengalir melewati turbin akan menjalankan generator untuk menghasilkan listrik.
Tidal Power
dibedakan menjadi 2 yaitu kolam tunggal dan kolam ganda.
Universitas Sumatera Utara
Pada sistem pertama, energi dimanfaatkan hanya pada saat periode air surut atau air naik. Sedangkan sistem kolam ganda memanfaatkan aliran
dalam dua arah. Perbedaan tinggi antara permukaan air di kolam dan permukaan air laut pada instalasi ini semakin tinggi semakin baik. Di
Jepang, sistem ini telah dikembangkan dengan pembukaan instalasi baru di laut Ariake, Kyushu. Di Muara Sungai Severn Inggris, juga telah mulai
direncanakan instalasi berkapasitas 12 GW. Pemanfaatan teknologi ini memerlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut
reservoir area
dan bangunan bendungan bisa dijadikan jembatan transportasi. Teknologi ini memiliki reputasi ekologi yang rendah karena bendungan
menghalangi migrasi ikan, menghancurkan populasi mereka dan merusak lingkungan dengan membanjiri lahan yang berdekatan. Banjir bukanlah
masalah untuk pembangkit listrik tenaga pasang surut karena tingkat air di kolam tidak bisa lebih tinggi daripada tingkat air alami pada saat pasang.
Namun, menghalangi migrasi ikan dan makhluk hidup lainnya menggunakan bendungan mencerminkan permasalahan lingkungan serius.
2. Teknologi
Tidal Fence
Dalam skala besar digunakan juga sebagai jembatan penghubung antar pulau di antara selat. Menggunakan instalasi
yang hampir sama dengan
Tidal Power
, namun terpisah dengan turbin arus antara 5 sampai 8 knot 5,6 sampai 9 miljam dapat dimanfaatkan energi
lebih besar dari pembangkit listrik tenaga angin karena densitas air 832 kali lebih besar dari udara 5 knot arus = velositas angin 270 kmjam.
Skala besar pembangkit tenaga arus ini sepanjang 4 km telah dikerjakan tak jauh dari Sulawesi Utara yakni di Kepulauan Dalupiri dan Samar
Filipina, sekaligus membuat jembatan penghubung pada 4 pulaunya. Proyek ini disponsori oleh
Blue Energy Power System
Kanada yang telah mengkomersialkan diri dengan berbagai modul turbin berbagai skala.
Diestimasi energi yang dihasilkan di Filipina ini maksimum adalah 2.200 MW dengan minimum rata-rata 1.100 MW setiap hari. Hal ini didasarkan
dengan kecepatan arus rata-rata 8 knot pada kedalaman sekitar 40 m.
Universitas Sumatera Utara
37 3.
Teknologi
Tidal Turbine
Teknologi ini berfungsi sangat baik pada arus pantai yang bergerak sekitar 3,6 dan 4,9 knot 4 dan 5,5 mjam. Pada
kecepatan ini, turbin arus berdiameter 15 m dapat menghasilkan energi sama dengan turbin angin yang berdiameter 60 m. Lokasi ideal turbin arus
pasang surut ini tentunya dekat dengan pantai pada kedalaman 20-30 m. Energi listrik yang dihasilkan menurut perusahaan
Marine Current Turbine
Inggris lebih besar dari 10 MW per 1 km² dan 42 lokasi yang berpotensi di Inggris telah teridentifikasi perusahaan ini. Lokasi ideal lain
yang dapat dikembangkan terdapat di Filipina, China dan Indonesia. Di bawah ini merupakan contoh
tidal turbine
yaitu turbin spiral Gambar 2.6. Turbin ini dapat berputar searah meski arus pasang surutnya bersifat
reversibel dan memungkinkan pemanfaatannya secara daur ganda.
Gambar 2.6. Turbin helix ganda dengan generator listrik untuk instalasi di bawah permukaan laut Gorlov, 2001
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut La Rance
Kategori