PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT
http://www.edowart-ferdiansahblogspot.com
KATA PENGANTAR
Pertama-tama, terima kasih kepada Taufik Sugihan Sudjana karena berkat karya tulis nya kami
bisa menyelesaikan karya tulis kami ini. Terima kasih pula kepada orang tua, guru pembimbing
dan rekan-rekan sekalian atas dukungan nya sehingga kami dapat mengetahui tata cara
perevisian karya tulis sehingga perevisian karya tulis dari Taufik Sugihan Sudjana ini bisa selesai
guna untuk menyelesaikan tugas akhir dari study muatan lokal.
Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya
masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya ucapkan kepada
dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan
makalah ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu
penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga sengan selesainya
makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman. Amin...
Pematangsiantar,20 mei 2011
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
ABSTRAK
Krisis energi telah diprediksikan akan melanda dunia pada tahun 2015. Hal ini dikarenakan
semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu
diperlukan sebuah terobosan untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak
terbarukan. Karena kalau kita tergantung pada energi tidak terbarukan, maka di masa depan kita
juga akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan populasi dari energi
tersebut. Untuk itu akan dicoba untuk menggali informasi tentang tenaga ombak yang
sebenarnya sudah dimanfaatkan oleh banyak negara, termasuk Indonesia. Berdasarkan survei
yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia
sejak tahun 1987, terlihat bahwa banyak daerah-daerah pantai yang berpotensi sebagai
pembangkit listrik bertenaga ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas
Kepala Burung Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai
energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab tinggi ombak yang
bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter,
dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai di pantai.
A. Latar Belakang
Krisis energi dan musibah bencana alam melanda Negara kita Indonesia,adapun dampak akan
terjadi adalah terhambatnya pembangunanan nasional atau menimbulkan kerugian material
maupun imaterial,oleh karena itu suatu terobosan yang dapat meminimalisir aspek pembangunan
nasional yang diakibatkan oleh krisis energi dan musibah bencana alam adalah dengan konversi
energi dan mitigasi bencana alam.
Pembangkit listrik tenaga ombak merupakan suatu proses konversi energy sekaligus sebagai
mitigasi bencana alam tsunami ,dan mencegah abrasi air laut .banyak keuntungan yang di dapat
dari pembangkit ini yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk menjadi alternatif
mengganti sumber energy pokok atau baku ,selain itu pula pembangkitan energi ini juga dapat
menjadi pendeteksi bencana tsunami dan pemecah ombak air laut yang besar agar ombak yang
besar tidak mengikis
pengikisan bibir pantai yang mengakibatkan pesisir pantai menjadi hilang .Indonesia merupakan
negara kepulauan terbesar di dunia dengan panjang garis pantai lebih dari 81.000 km serta lebih
dari 17.508 pulau dan luas laut sekitar 3,1 juta km2 wilayah pesisir dan lautan Indonesia.
Pembangkitan ini sangat cocok untuk dijadikan sebagai Sesuatu yang pembangkitan baku
mengganti pembangkitan listrik yang telah dianggap menjadi Sesutu yang lumrah ,dan
pembangkitan inipun ramah lingkungan dan dapat dijadikan objek wisata untuk meningkatkan
devisa Negara dan kesejahteraan rakyat Indonesia.
Di Indonesia sendiri permasalahan air bersih merupakan sebuah polemik yang sampai kini belum
jelas penyelesaiannya. Apakah perlu negara ini melakukan sebuah kebijakan yaitu impor air
bersih ?. Wilayah Indonesia yang didominasi oleh lautan dan didukung oleh garis pantai yang
panjang dapat dimanfaatkan sebagai sarana dalam menerapkan sebuah teknologi penyulingan air
laut menjadi air bersih. Teknologi yang digunakan dengan pemanfaatan ombak sebagai sumber
energi dalam destilasi air laut. Pemanfaatan ombak adalah hal yang logis mengingat kondisi
ombak pantai di Indonesia yang mendukung.
Berdasarkan rincian yang telah kami paparkan, maka kami berinisiatif untuk mengangkat karya
tulis ilmiah yang berjudul "PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK” Jakarta –
TAMBANG. Tidak ingin terus terkungkung menggunakan bahan bakar minyak yang harganya
selangit, PT PLN (Persero) terus bergerak ke penggunaan energi baru terbarukan. Selain
pengembangan pembangkit listrik tenaga gas batubara (PLTGB), kini perusahaan setrum plat
merah itu mulai menjajaki pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL).
Sumber energi ini dinilai cukup potensial dikembangkan di Indonesia, mengingat wilayah
perairan Nusantara yang begitu luas dengan selat-selat yang menghadap Lautan Hindia dan
Samudera Pasifik. Peneliti Puslitbang PLN, Zamrisyaf mengatakan, pihaknya sudah mulai
melakukan penelitian terkait pengembangan PLTGL ini. Kerja besar itu melibatkan Institut
Teknologi Sepuluh November (ITS) Surabaya, dan sudah menuai hasil yang menggembirakan.
Menurutnya, potensi gelombang laut Indonesia sekitar 20-70 kWh/meter, dengan garis pantai
sekitar 81.290 km. “Jika bisa dimanfaatkan 10% saja, dapat menghasilkan 16 Giga Watt per jam
atau setara dengan 61.000 Mega Watt,” ucapnya dalam seminar Potensi Energi Listrik dari Arus
Laut di Jakarta, Selasa, 26 April 2011.
Seperti halnya PLTGB, PLTGL diharapkan mengurangi konsumsi bahan bakar minyak untuk
listrik di Indonesia. Berdasarkan hasil penelitian, PLTGL yang diujicoba dilakukan dengan
Sistem Bandulan (disingkat PLTGL-SB).
Zamrisyaf yang terjun langsung melakukan penelitian itu menambahkan, PLTGL tersebut pernah
diujicoba di PLN wilayah Sumatera Barat paa 2002, 2003, 2006, dan 2007. Hasilnya, PLTGL-SB
tersebut diyakini dapat dikembangkan menjadi skala komersil.Hasil penelitiannya sendiri
menargetkan bahwa pembangkit ini dapat beroperasi secara maksimal dengan menyesuaikan
kondisi gelombang laut di mana pun berada (mobile system). Selain ramah lingkungan, PLTGL
merupakan pembangkit yang murah. “Hanya dibutuhkan investasi US$2.000 per kilowatt untuk
membangun pembangkit ini,” jelasnya. Namun ungkapnya, hingga saat ini PLN belum bisa
merealisasikan pembangkit ini. “Kita sih maunya secepatnya, tapi semua tergantung pemerintah.
Sekarang sih masih dalam proses” ujarnya.
Pada kesempatan yang sama, Dr. Erwandi dari UPT Balai Pengkajian dan Penelitian
Hidrodinamika BPPT menyebutkan, wilayah perairan Indonesia, terutama selat-selat yang
menghadap Lautan Hindia dan Samudera Pasifik, memiliki arus laut yang kuat, dan cocok untuk
pengembangan PLTGL.
Di wilayah NTB dan NTT misalnya, berdasarkan hasil riset yang dikembangkan BPPT, dari 10
Selat yang ada di wilayah itu diperkirakan bisa dihasilkan energi listrik hingga 3.000 MW.
Sepuluh Selat itu adalah Selat Alas, Selat Sape, Selat Linta, Selat Molo, Selat Flores, Selat
Boleng, Selat Lamakera, Selat Pantar dan Selat Alor.Bila dari satu selat tadi dapat dipanen energi
sebesar 300 MW, dengan dengan asumsi jumlah turbin 100 buah masing-masing sebesar 3 MW
(turbine farm), maka bisa dihasilkan energi listrik hingga 3000 MW.
Sementara, lanjut Erwandi, di Indonesia masih cukup banyak selat yang belum terdeteksi potensi
arus lautnya. Demikian pula dengan sungai yang sangat potensial untuk instalasi turbin arus laut.
“Dalam hitungan di atas kertas, diduga potensi arus laut di Indonesia menyimpan energi listrik
hingga 6.000 MW”, tambahnya.
Untuk itu, BPPT telah mencoba untuk terus melakukan pemetaan secara digital potensi energi
arus laut di Indonesia. Tujuannya, memberikan prediksi awal daerah-daerah yang potensial
energi arus lautnya, sebelum dilakukan pengukuran secara langsung. Secara teknologi, ujarnya,
BPPT telah melakukan ujicoba prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL) pada
tahun 2009 sebesar 2 kW dan tahun 2011 sebesar 10 kW di Selat Flores NTT. Penyebab
terjadinya arus laut sen diri bisa karena pasang surut yang diakibatklan oleh interaksi bumi,
bulan, dan matahari. Selain itu bisa juga disebabkan oleh Arus Geostropik karena gaya Coriolis,
akibat rotasi bumi serta perbedaan salinity, suhu, dan density. Di Indonesia, terjadinya arus laut
lebih dominan diakibatkan oleh pasang surut.
Aliran arus laut (karena pasang surut) atau arus sungai menyimpan energi hidro-kinetik yang
dapat dikonversi menjadi daya listrik. Besarnya daya listrik bergantung pada densitas fluida,
penampang aliran, dan kecepatan alirannya.Sementara itu, Anggota Dewan Energi Nasional Dr.
Muchtasor, menyatakan bahwa dalam Rencana Umum Energi Nasional (RUEN) ditargetkan
pada tahun 2050 nanti, energi yang dihasilkan dari lautan bisa mencapai 6.000 MW.
Untuk mewujudkan rencana ini, dibutuhkan adanya sinergi dari berbagai pihak, kegiatan
pemetaan potensi, pemilihan teknologi, hingga komersialisasi dan regulasi. Baik itu oleh
pemerintah, perguruan tinggi, dunia usaha, dan badan-badan riset yang ada.Kelistrikan di NTB
dan NTB, selama ini lebih banyak dipasok dari sejumlah PLTD sehingga secara ekonomis
PLTAL punya nilai tambah untuk menurunkan ongkos produksi listrik di wilayah NTT dan NTB.
Disamping itu, pengembangan pembangkit dari energi terbarukan akan menjaga kualitas
lingkungan. Meski demikian, lanjut Muchtasor, pengembangan PLTAL di masa depan masih
menyimpan beberapa kendala. Diantaranya, nilai investasi yang lebih tinggi dibandingkan
pembangkit konvensional, serta pemilihan dan pengembangan teknologinya.
Berdasarkan hasil riset yang dikembangkan selama ini, skala PLTAL terbesar adalah prototype
1,2 MW. Sedangkan skala yang lebih besar diperkirakan baru beroperasi dalam 5 tahun kedepan,
sehingga tingkat keandalan pembangkit ini belum memiliki rekam jejak yang cukup.
BAB II
PEMBAHASAN
A.Gelombang.Laut
Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui
tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya.
Ada 3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu :
1. Pelampung: listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya
air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini
akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan
turbin. .
3. Wave Surge. Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk
mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan.
Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan
listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore
(pantai). Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan
menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter
(Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Sistem ini
memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul
didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu
pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik
turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin
bawah laut.
Di Amerika Serikat, telah ada perusahan yang mengembangkan untaian buoy pelampung plastik
yang mendukung penghasil listrik ini. Setiap Buoy pelampung bisa menghasilkan 20 kW listrik
dan saat ini telah dikembangkan untuk mengisi ulang energi (recharge) bagi robot selam
angkatan laut AS dan digunakan bagi komunitas kecil. Cara lain untuk menangkap energi
gelombang lepas pantai adalah dengan membangun tempat khusus seperti sistem tabung
Matsuda, metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang yang masuk di dalam ruang bawah
dalam pelampung dan sehingga timbul gerakan perpindahan udara ke bagian atas pelampung.
Gerakan perpindahan udara ini menggerakkan turbin. Pusat Teknologi Kelautan Jepang telah
mengembangkan prototype jenis ini yang disebut ‘Mighty Whale’ berupa peralatan penangkap
gelombang yang di tempatkan di dasar laut (anchored) dan di** SENSOR ** dari pantai untuk
kebutuhan listrik di pulau-pulau kecil.
Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3
sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan
mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak yang kemudian mengaktifkan
turbin generator. Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam
bangunan penjebak seperti kolam buatan (lagoon).
Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan
energi listrik. Pada float systems yang mengatur pompa hydrolic berbentuk untaian rakit-rakit
dihubungkan dengan engsel-engsel (Cockerell) bergerak naik turun mengikuti gelombang.
Gerakan relatif menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Tabung tegak
Kayser juga dapat digunakan dengan pelampung yang bergerak naik turun didalamnya karena
adanya tekanan air. Gerakan antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang
diubah menjadi energi listrik. Oscillating water column systems menggunakan gelombang untuk
menekan udara diantara kontainer. Ketika gelombang masuk ke dalam kolom kontainer berakibat
kolom air terangkat dan jatuh lagi sehingga terjadi perubahan tekanan udara. Sirkulasi yang
terjadi mengaktifkan turbin sebagai hasil perbedaan tekanan yang ada. Beberapa sistem ini
berfungsi juga sebagai tempat pemecah gelombang ‘breakwater’ seperti di pantai Limpit,
Scotlandia dengan energi listrik yang dihasilkan sebesar 500 kW. Ada empat teknologi energi
gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan tabung
Masuda.
Sistem rakit Cockerell berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engselengsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit
menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Sistem tabung tegak Kayser
menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air.
Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah
menjadi energi listrik. Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian
/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah
menjadi energi listrik. Pada sistem tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak
gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan
perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini
dapat menggerakkan turbin udara.Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang
adalah di laut lepas, daerah lintang sedang dan di perairan pantai. Energi gelombang bisa
dikembangkan di Indonesia di laut selatan Pulau Jawa dan Pulau Sumatera.
Cara kerja pembangkit listrik baru ini sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada
suatu ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali
ada ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang
terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara
yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan
untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat khusus
dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus udara dalam
tabung beton itu silih berganti.
Kolom Air Bergerak kesana kemari ( Owc): Kolom Air yang bergerak kesana kemari dan diteliti
yang dikembangkan dari semua alat garis pantai. Kolom Air bergerak kesana kemari
menggunakan suatu struktur yang secara parsial menyelam untuk memanfaatkan tenaga potensial
dan kinetik meliputi suatu gelombang samudra. Untuk membangun OWC yang diperlukan
adalah suatu perhatian utama sebab keseluruhan lokasi harus ” kering”. Suatu dinding
penghalang pada umumnya dibangun pada atas/sisi samudra area konstruksi. Walaupun alat ini
adalah lebih mudah untuk mengakses dibanding generator lepas pantai ongkos bangunan suatu
dinding penghalang adalah penting. Bagian yang atas struktur adalah berongga dengan suatu
pelabuhan pada bagian belakang turbine/generator baik ( gambar 1). Dinding Medan meluas ke
dalam air dan perlu untuk secara penuh menyelam terus menerus. Dalam kaitan dengan
keperluan ini fluktuasi yang pasang surut harus dibandingkan secara relatif kecil kepada ukuran
struktur [itu].
Asumsikan garis yang merah membujuk untuk terus gambar 1 adalah permukaan air diwakili.
Jika ini adalah kasus, ketika gelombang yang datang/berikutnya menyalurkan ke dalam struktur,
sebagian dari airflow akan lepas kebalikan arah gelombang sebab akan tidak ada ” segel”
memaksa angkasa sampai pelabuhan pada atas dinding belakang struktur . Seperti itu, fluktuasi
yang pasang surut harus tidak menetes jatuh di bawah tepi alas dinding medan dalam rangka
memelihara parameter operasional. Ketika gelombang mendekati, itu menyebabkan udara untuk
memaksa supaya ruang/daerah dan ke luar dari pelabuhan, dekat dinding belakang. Ketika
gelombang mundur arah kebalikan, udara ditarik dari pelabuhan pada dinding belakang sampai
turbin dan ke luar dekat pintu masuk dinding medan. Turbin baik dengan sendirinya adalah
terobosan yang utama di dalam implementasi OWC , pemanfaatan dua cara perputaran generator
searah. Walaupun OWC mempunyai potensi maha besar ketika diterapkan dengan energi
samudra mempunyai beberapa kelemahan. Awal ongkos dinding penghalang dan lampiran adalah
sangat tinggi sebab kebanyakan penempatan adalah jalan masuk ke alat berat. Pada umumnya
pantai lokasi sukar untuk diperoleh, tergantung pada penetapan wilayah. Lagipula lokasi karang
ini adalah pantas untuk penempatan berbagai jenis hidup samudra dan kadang-kadang yang
dilindungi di depan hukum. Seperti tersebut sebelumnya, masalah utama dengan OWC sedang
memanfaatkan bi-directional arus udara itu menyajikan. Penggunaan suatu Mekanik Turbin
menggabungkan dengan suatu generator induksi adalah bentuk wujud khas dari suatu OWC.
Keuntungan pemanfaatan energi gelombang ini adalah:
1)Sebagai sumber Energi Alternatif menggantikan energi yang telah ada ,dan membantu
penyaluran energi untuk disalurkan kepada konsumen (agar tidak terjadi krisis ).Kecendrungan
sutu pembangkitan di Indonesia hanya tergantung kepada pembangkitan yang telah ada oleh
karena itu solusi terbaik dalam menyelesaikan permasalahan krisis ini adalah dengan mencari
sumber energi alternatif ramah linkungan dan dapat memesok energi dalam jangka waktu yang
lama (berkesinambungan )
Faktor faktor yang mengakibatkan krisis energi di Indonesia :
a)Faktor internal :
1)manajemen departemen pembangkitan yang kurang solid dan professional dalam menjalankan
tugas .
2)pemeliharaan yang tidak efektif
3)finansial (dana )
4)ketergantungan kepada pihak luar
5)kurangnya kesejahtraan pegawai
6)tidak berani untuk mencoba energi alternatif yang terbarukan
b)faktor eksternal :
1)kebutuhan konsumen yang boros
2)banyaknya pencurian perlengkapan pembangkitan yang mengakibatkan kerusakan sistem
pembangkitan dan saluran transmisi sehingga berdampak pada pendistribusian energi
3)bencana alam
2)Sebagai mitigasi bencana tsunami (gelombang pasang )
Pembangkit listrik tenaga ombak adalah salah satu pembangkitan yang mana dapat memitigasi
bencana tsunami (gelombang pasang ),dengan adanya piston hidrolik dan rekonstruksi generator
di tengah permukaan air laut otomatis gelombang laut yang dating ke tepi pantai akan kecil
,selain pada itu rekonstruksi pada piston hidrolik juga di lenkapi dengan sensor pendeteksi
tsunami yang mana pada saat kecepatan air atau ketinggian air laut tinggi melebihi standar tinggi
/ kecepatan normal maka otomatis alaram yang terdapat di pesisir laut akan berbunyi dan
penduduk disekitar pantai dapat mengungsi ke tempat yang tinggi dan aman dari jangkauan
gelombang pasang tersebut .
3)meminimalisir abrasi air laut
Abrasi adlah pengikisan air laut yang disebabkan oleh gelombang laut yang datang dengan
kecepatan tertentu dating ke pesisir pantai dan mengakibatkan pengikisan permukaan tanah
pesisir pantai mejadi terkikis (erosi )dengan adanya pembangkit listrik tenaga ombak otomatis
kecepatan laju ombak ke pesisir pantai menjadi lemah dan efek erosi yang diakibatkan
gelombang ombak laut dapat diminimalisir .
4)Pengembangan iptek (mampu bersaing dengan era globalisasi )
Dengan kemajuan iptek sutu negara dapat dikatakan mampu bersaing dengan negara lainya
.Pembangkit Listrik Tenaga ombak Merupakan sutu usaha pengembangan iptek dalam usaha
untuk menjamin pasokan energi agar dapat menunjang kesejahtraan rakyat negara tersebut ,dan
dapat menjadikan suatu usaha mandiri agar tidak tergantung dengan pasokan energy yang
diimpor dari luar (menghemat anggaran belanja negara )
5)Sebagai sumber energi yang ramah lingkungan ,tidak mengakibatkan efek rumah kaca dan
emisi gas karbon
Banyaknya pembangkitan yang menggunakan bahan bakar minyak yang mana menghasilkan
emisi atau polusi gas karbon yang mengakibatkan efek rumah kaca ,oleh karena itu
pembangkitan energi harus ramah lingkungan agar aman untuk kehidupan lingkungan kita dan
dunia
6)sebagai objek wisata
Dengan dibangunya pembangkit listrik tenaga ombak otomatis banyak orang yang ingin
mengetahui langsung ke tempat pembangkitan tersebut (wisata) dan penduduk di sekitar
pembangkitan pun akan dapat meningkatkan kesejahtraan ekonomi (khusunya penduduk yang
bermata pencaharian pedagang )dan meningkatkan pendapatan pemerintah daerah setempat .
7)meningkatkan devisa Negara
Sesuai dengan Undang undang dasar 1945 :
pasal 33 ayat 2 :
“Cabang-cabang produksi yang penting bagi negara dan yang menguasai hajat hidup orang
banyak dikuasai oleh negara.”
Maka dengan itu pembangkitan listrik tenaga ombak dikuasai negara ,dijadikan suatu objek
untuk meningkatkan devisa negara tersebut
8)meningkatkan kesejahtraan rakyat banyak (konsumen )
Pasal 33 ayat 3 :
“Bumi dan air dan kekayaan alam yang terkandung didalamnya dikuasai oleh negara dan
dipergunakan untuk sebesar-besar kemakmuran rakyat.”
Dengan adanya pembangkit listrik tenaga ombak maka penyaluran distribusi energy listrik dapat
lancar dan krisis energy dapat ditanggulangi (kesejahtraan rakyat pun akan terpenuhi )
Sedangkan kelemahannya adalah:
1. Sangat tergantung dengan karakteristik gelombang, kadang-kadang bisa menghasilkan energi
yang besar, kadang-kadang tidak ada.
2. Perlu satu lokasi yang tepat dimana gelombangnya konsisten besar.
3. Alatnya harus kokoh sehingga tahan terhadap kondisi cuaca yang jelek
Turbin baik :
Salah satu permasalahan yang paling besar yang menyertakan generasi tenaga gelombang adalah
fakta keadaan laut yang sederhana adalah suatu unsur yang sangat bersifat menghancurkan,
terutama ketika dalam hubungan dengan bagian mekanis untuk menentukan jangka waktu. Ini
telah dipecahkan di dalam disain OWC dengan penggunaan udara dipaksa sebagai ganti seawater
untuk memutar generator. Masalah yang berikutnya ditemui yaitu usaha untuk menggunakan
kedua arus udara yang disajikan oleh OWC. Turbin baik telah dirancang oleh Alan Well pada
tahun 1980. Pumpun primernya adalah untuk kembangkan suatu turbin yang bisa menerima dua
jalan/cara searah yang mengalir hanya memutar satu arah, dengan mengabaikan arah air atau
airflow. Seperti ditunjukkan gambar 2-b, perancangan mata pisau diri mereka adalah inovasi
turbin baik.
Mata pisau adalah serupa untuk suatu kerjang udara kalau tidak mereka adalah simetris tentang
poros yang horisontal, yang secara khas kerjang udara adalah berbentuk lonjong dalam keadaan
dan tidak simetris. Suatu kerjang udara hanya menggunakan dan mengangkat kekuatan
menyajikan, sedang turbin baik menggunakan itu untuk mengangkat dan kakas seret untuk
memperoleh suatu yang self-rectifing yang searah perputaran generator. Ketika angkasa pindah
ke hal positif atau hal negatif yang arah mata pisau berputar ke arah yang sama ( gambar 2-a).
Kelemahan pada jenis ini adalah kerugian aerodinamika yang terjadi. Kebanyakan turbin
beroperasi pada 85% dan di atas untuk efisiensi tetapi turbin baik hanya beroperasi pada 80%
efisiensi . Lagipula ketika ukuran ombak adalah yang terlalu kecil turbin benar-benar melepaskan
tenaga generator untuk tinggal pada beroperasi kecepatan. Selama kondisi-kondisi badai ketika
angkasa percepatan menjadi ekstrim dan pergolakan kembangkan di sekitar mata pisau dan
efisiensi secara dramatis berkurang. Pada intinya beroperasi toleransi untuk kondisi-kondisi
gelombang adalah sangat sempit.
TAPCHAN:
TAPCHAN adalah suatu singkatan untuk saluran yang diruncingkan dan telah dirancang dan
diterapkan oleh peneliti orang Norwegia pada tahun 1985 . Lokasi yang menghadap samudra dan
dikelilingi oleh dinding beton tinggi adalah suatu bentuk setengah bola pada sisi masing-masing
( gambar 3 ). Air masuk kepada struktur adalah suatu nilai/kelas sedikit [sebagai/ketika] didekati
dari pantai dengan suatu reservoir pada sisi yang jauh. Saluran yang sangat lebar/luas terdekat ke
laut dan meruncingkan bagi suatu lebar lebih kecil ketika mendekati reservoir.
Ketika reservoir mengisi air yang mendesak ke arah saluran reservoir, yaitu suatu turbin yang
memondokkan. Turbin Pemintalan menghasilkan listrik, yang mana adalah sangat serupa dengan
suatu pembangkit tenaga listrik listrik tenaga air. Susunan ini memerlukan yang sempurna ratarata tenaga getaran dalam rangka mempunyai cukup kekuatan untuk mendorong kebanyakan dari
air ke dalam reservoir. Lagipula perubahan yang pasang surut dapat tidak ada lagi 1m dari tinggi
ke air surut untuk memastikan bahwa korset reservoir itu penuh.
Potensi Daya
Untuk memprediksi daya yang dapat dibangkitkan di pantai dilakukan dengan memanfaatkan
data angin. Angin yang bertiup dipermukaan laut merupakan faktor utama penyebab timbulnya
gelombang laut. Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energinya ke
air. Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang yang terbentuk.
Menurut teori Sverdrup, Munk dan Bretchneider (SMB) kecepatan angin minimum yang dapat
membangkitkan gelombang adalah sekitar 10 knot atau setara dengan 5 m/det. Untuk
mengkonversi tinggi dan perioda gelombang digunakan persamaan gelombang untuk perairan
dangkal (CERC,1984). Persamaan yang digunakan adalah:
rumus:
Dimana:
F = panjang fetch
UA = faktor stress angin
G = percepatan gravitasi
Sedangkan Daya yang dapat dibangkitkan dari energi gelombang dihitung dengan menggunakan
persamaan daya gelombang, yaitu:
P = 0.55 H2S Tz kW/m (3)
dimana P adalah daya (kW/m panjang gelombang), H adalah tinggi gelombang (m), S adalah
perioda (detik), dan Tz adalah zero crossing period.
Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dan Cara Kerjanya
Selama ini kita mengenal pembangkit tenaga listrik hanya ada di darat, tapi ternyata tidak, laut
pun punya potensi untuk menghasilkan listrik melalui gelombang nya.Lebih dari 70% bagian
permukaan bumi adalah lautan, sedangkan Indonesia sendiri merupakan negara kepulauan yang
mempunyai potensi sumber energi alternatif yang melimpah, yaitu energi yang terbarukan dan
tak terbarukan. Sumber energi yang terbarukan dari laut adalah energi gelombang, pasang surut,
energi yang timbul akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut (OTEC), serta
energi arus laut.
Pada tahun 1799 di Paris, tercatat atas nama Girad yg bersama putranya mengembangkan tenaga
gelombang menjadi listrik . Setelah itu ada Yosihio Masuda pada tahun 1940an yang
mengembangkan berbagai eksperimen di lautan untuk merubah energi gelombang. Saat terjadi
krisis minyak tahun 1974 , sejumlah peneliti mulai mengembangkan lagi potensi gelombang laut
ini diantaranya Profesor Stephen Salter dari University of Edinburgh, Skotlandia, yang
mengembangkan Salter’s Duck, sebuah perangkat sederhana yg mampu merubah energi
gelombang menjadi listrik . Setelah harga minyak kembali stabil, peneliti banyak yang
menghentikan penelitian nya terhadap gelombang laut, tapi sekarang dengan isu perubahan iklim
yg beredar, disertai dengan mulai menipisnya sumber-sumber energi dari sektor migas, mulai
banyak yang bergerak di bidang ini.
Di Indonesia sendiri sudah mulai banyak para peneliti maupun mahasiswa yang mengembangkan
device pengubah gelombang menjadi listrik ini, baik dalam skala alat yang besar maupun yang
sederhana.
Berikut akan dijelaskan cara kerja sederhana dari pembangkit listrik tenaga gelombang laut
Gelombang Laut
Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui
tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya. Ada 3 cara untuk menangkap
energi gelombang, yaitu : :
1. Pelampung: listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya
air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini
akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan
turbin. .
3. Wave Surge. Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk
mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan.
Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan
listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore
(pantai).
Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan
menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter
(Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Sistem ini
memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul
didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu
pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik
turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin
bawah laut.
Di Amerika Serikat, telah ada perusahan yang mengembangkan untaian buoy pelampung plastik
yang mendukung penghasil listrik ini. Setiap Buoy pelampung bisa menghasilkan 20 kW listrik
dan saat ini telah dikembangkan untuk mengisi ulang energi (recharge) bagi robot selam
angkatan laut AS dan digunakan bagi komunitas kecil. Cara lain untuk menangkap energi
gelombang lepas pantai adalah dengan membangun tempat khusus seperti sistem tabung
Matsuda, metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang yang masuk di dalam ruang bawah
dalam pelampung dan sehingga timbul gerakan perpindahan udara ke bagian atas pelampung.
Gerakan perpindahan udara ini menggerakkan turbin. Pusat Teknologi Kelautan Jepang telah
mengembangkan prototype jenis ini yang disebut ‘Mighty Whale’ berupa peralatan penangkap
gelombang yang di tempatkan di dasar laut (anchored) dan dikontol dari pantai untuk kebutuhan
listrik di pulau-pulau kecil.
Kenyataan yang ada bahwa kecepatan ombak selalu berubah sepanjang waktu. Untuk itu dalam
menentukan besarnya energi yang tersedia di lokasi ditentukan kecepatan ombak rata-rata
dengan menggunakan rumus berikut :
V1 = 1 / t ( | v1 (t) dt)
Formulasi diatas bisa digunakan untuk menghitung kecepatan rata-rata bulanan atau tahunan
tergantung pada periode yang ditetapkan. Dengan mengetahui kecepatan ombak yang ada,
selanjutnya bisa ditentukan besarnya energi yang bisa dihasilkan di suatu lokasi dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
Es = 0.693 Pw * T
= 0.296 p * a * A * V¬¬3 * Dt kWH
dimana :
pa = rapat masa udara (Kg/m3 )
A = luas penampang sapuan (m2)
V = kecepatan ombak (m/s)
Dt = selisih waktu (jam)
Pemakaian rumus diatas untuk data ombak yang tercatat dengan anemometer counter (Wind Run
Three Cup) dengan selisih waktu pencatatan selama Dt dalam jam. Sedangkan untuk menghitung
energi ombak dari kecepatan ombak (dalam m/s), yang terukur di lokasi digunakan rumus
berikut :
E = k * 0.5 * p* a* A * V¬¬3 kW
Dengan k adalah suatu konstanta yang bisa berharga 16/27 yakni efisiensi maksimum kecepatan
ombak yang mampu dirubah menjadi energi.
Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3
sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan
mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak kemudian mengaktifkan turbin
generator. Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam bangunan
penjebak seperti kolam buatan (lagoon).
Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan
energi listrik. Pada float systems yang mengatur pompa hydrolic berbentuk untaian rakit-rakit
dihubungkan dengan engsel-engsel (Cockerell) bergerak naik turun mengikuti gelombang.
Gerakan relatif menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Tabung tegak
Kayser juga dapat digunakan dengan pelampung yang bergerak naik turun didalamnya karena
adanya tekanan air. Gerakan antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang
diubah menjadi energi listrik.
Oscillating water column systems menggunakan gelombang untuk menekan udara diantara
kontainer. Ketika gelombang masuk ke dalam kolom kontainer berakibat kolom air terangkat dan
jatuh lagi sehingga terjadi perubahan tekanan udara. Sirkulasi yang terjadi mengaktifkan turbin
sebagai hasil perbedaan tekanan yang ada. Beberapa sistem ini berfungsi juga sebagai tempat
pemecah gelombang ‘breakwater’ seperti di pantai Limpit, Scotlandia dengan energi listrik yang
dihasilkan sebesar 500 kW.
Ada empat teknologi energi gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser,
pelampung Salter, dan tabung Masuda.
1. Sistem rakit Cockerell berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engselengsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit
menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit
2. Sistem Tabung Tegak Kayser menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam
tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan
tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi listrik.
3. Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian /pembungkus luar
(external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik.
4. Sistem Tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke
dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian
ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin
udara.
Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang adalah di laut lepas, daerah lintang
sedang dan di perairan pantai. Energi gelombang bisa dikembangkan di Indonesia di laut selatan
Pulau Jawa dan Pulau Sumatera.
Prinsip kerja pembangkitan :
Ombak
turbin
generator
listrik
saluran distribusi
konsumen
Ombak mengalir melaju menggerakan turbin (gaya mekanik ),turbin menggerakan generator
,generator merubah energy mekanik turbin dan memutarkan rotor dalam generator maka akan
terjadi perpotongan garis magnet maka akan muncul fluksi magnetic dan fluksi menghasilkan ggl
(gaya gerak listrik)lalu listrik yang dihasilkan di distribusikan melalui penghantar kabel dan
disalurkan kepada konsumen .
komponen utama pembangkit listrik tenaga ombak :
1)Piston Hidrolik
Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar
kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak .piston hidrolik bekerja
berdasarkan hokum archimides “Kalau suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka
benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang terdesak
oleh benda tersebut.”
2)turbin
Turbin adalah bagian converter yang merubah energi mekanik ombak menjadi energy mekanik
(gerak )yang mana menggerakan generator adapun turbin impuls
3)Generator
Generator adalah mesin listrik yang prinsip kerjanya berdasarkan prinsip elektromagnetik yang
merubah energy mekanik menjadi listrik ,adapun generator yang digunakan adalah generator 3
fasa dengan frekuensi 50-60Hz dengan kapasitas daya yang di hasilkan adalah 2.25MW.
3)Submarine towers
Submarine towers adalah menara pemantau yang mana di dalamnya terdapat jaringan
interkoneksi dari generator menuju gardu induk atau kendali .terdapat beberapa ruangan yaitu
ruangan pemantau ombak dan ruangan pemeliharaan jaringan interkoneksi .selain dari itu
ruangan ini pun memiliki fungsi sebagai mercusuar pengawas pelayaran kapal penyebrangan
atau nelayan
4)Pipa kabel bawah tanah
Pipa kabel bawah tanah adalah suatu komponen yang berfungsi melindungi sambungan
interkoneksi dari submarine towers menuju gardu induk atau kendali agar tidak terjadi gangguan
mekanis dan lebih efesien dalam penyaluran energy ke gardu induk .
5)Gardu induk atau kendali
Gardu induk adalah tempat kendali dimana energy yang didapatkan ditransformasikan ke grid
conection atau saluran transmisi ,didalam gardu induk terdapat :
a)kapasitor arus :kapasitor yang digunakan adalah kapasitor non polar yang memiliki kapasitansi
tinggi yang berfungsi menyimpan arus agar stabil jugga sebagai penguat sebelum dihungkan ke
saluran grid conection .
b) auto transformator:suatu mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan arus agar stabil dan
tidak terjadi rugi-rugi dalam penyaluran energi ke grid conection
c)trafo step up :mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada
mesin ini tegangan dinaikan .
d)trafo step down :mesin listrik yangberfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada
mesin ini tegangan diturunkan.Trafo pemakaian sendiri mesin listrik yang berfungsi
menyalurkan energy pada daerah area pembangkitan
6)Grid conection
Grid conection :sutu proses pentransmisian energy dari gardu induk ke saluran distribusi yang
mana selanjutnya akan disalurkan kepada konsumen
Secara umum, sistem kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut sangat sederhana. Sebuah
tabung beton dipasang pada ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang di bawah
permukaan air laut. Ketika ada ombak yang datang ke pantai, air dalam tabung beton tersebut
mendorong udara di bagian tabung yang terletak di darat. Gerakan yang sebaliknya terjadi saat
ombat surut. Gerakan udara yang berbolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin
yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Terdapat alat khusus yang dipasang pada
turbin sehingga turbin berputar hanya pada satu arah walaupun arus udara.
Ada 2 cara untuk mengkonversi energi gelombang laut menjadi listrik, yaitu dengan sistem offshore (lepas pantai) atau on-shore (pantai):
Sistem Off - Shore
Dirancang pada kedalaman 40 meter dengan mekanisme kumparan yang memanfaatkan
pergerakan gelombang untuk memompa energi. Listrik dihasilkan dari gerakan relatif antara
pembungkus luar (external hull) dan bandul dalam (internal pendulum). Naik-turunnya pipa
pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang berpengaruh pada pipa
penghubung yang selanjutnya menggerakkan rotasi turbin bawah laut. Cara lain untuk
menangkap energi gelombang laut dengan sistem off-shore adalah dengan membangun sistem
tabung dan memanfaatkan gerak gelombang yang masuk ke dalam ruang bawah pelampung
sehingga timbul perpindahan udara ke bagian atas pelampung. Gerakan perpindahan udara inilah
yang menggerakkan turbin.
Sistem On – Shore
Sedangkan pada sistem on-shore, ada 3 metode yang dapat digunakan, yaitu channel system,
float system, dan oscillating water column system. Secara umum, pada prinsipnya, energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini mengaktifkan generator secara langsung dengan
mentransfer gelombang fluida (air atau udara penggerak) yang kemudian mengaktifkan turbin
generator.
a. Float System
Alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung dan
dapat ditambatkan pada untaian rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut
dan dihubungkan dengan engsel Cockerell. Gerakan pelampung ini menimbulkan tekanan
hidrolik yang kemudian diubah menjadi listrik. Menurut penelitian, deretan rakit sepanjang 1000
km akan mampu membangkitkan energi listrik yang setara dengan 25000 MW.
b. Oscillating Water Column System
Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa
silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan keluar masuknya
udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin. Sederhananya, OWC merupakan
salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi
listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang
yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam
ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang
dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik.
c. Channel System (Wave Surge atau Focusing Devices)
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem
tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan
gelombang dan menyalurkannya melalui saluran ke dalam bangunan penjebak seperti kolam
buatan (lagoon) yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang
digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2146564-metode-sistemshore/#ixzz0ojhRjfri
Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2146557-cara-kerja-pembangkitlistrik-tenaga/#ixzz0ojetxRid
Krisis energi membuat sejumlah ahli berpikir untuk membangun Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN) di Indonesia. Pembangkit yang mengutamakan uranium untuk menghasilkan daya
ini dipandang mampu untuk menjawab tantangan energi nasional.
Namun, pascaledakan PLTN Fukushima Jepang akibat gempa dan tsunami yang melanda
kawasan tersebut, penolakan akan pembangkit nuklir kembali bermunculan. Risikonya dinilai
terlalu besar bagi Indonesia.
Fakta tersebut yang menyurutkan minat sejumlah politisi untuk membatasi atau menunda
pembangunan PLTN di Jawa dan Sumatera. Konsekuensinya, ketersediaan energi nasional
kembali menjadi pertanyaan mendasar.
Sebenarnya, peneliti dari Pusat Penelitian dan Pengembangan PT Perusahaan Listrik Negara,
Zamrisyaf, telah menemukan sumber energi baru yang terbarukan berupa tenaga gelombang laut.
Potensi ini diyakininya mampu mengatasi krisis listrik nasional. Hal terpenting, Pembangkit
Listrik Tenaga Gelombang-Sistem Bandul (PLTGL-SB) ini ramah lingkungan. “ Jika 20 persen
saja panjang Pantai Selatan [Jawa] dimanfaatkan untuk PLTGL, maka didapat daya sekitar 6.500
Mega Watt, ” ujar Zamrisyaf dalam wawancara tertulis, Kamis, 28 April 2011. Kalkulasi tersebut
berdasarkan potensi energi di Pantai Selatan yang rata-rata mencapai 40 kilo watt per meter lebar
gelombang.
Dibanding dengan PLTN, daya yang dihasilkan tidak jauh berbeda. Seperti dimuat dalam
pemberitaan VIVAnews.com sebelumnya, satu gram uranium menghasilkan 1.000 megawatt
(MW) listrik setahun. Setara dengan penggunaan 3 juta ton batu bara dan dua juta kilo liter
bahan bakar minyak (BBM). Namun, biaya operasi dan konstruksi PLTN lebih mahal dibanding
pembangkit lainnya. Setiap 1.000 MW daya PLTN membutuhkan US$4-6 miliar yang mampu
membangun pembangkit listrik tenaga bayu berdaya 3.000-4.000 MW. Hal ini diperparah dengan
masalah risiko radiasi yang bisa mengancam keselamatan manusia dan lingkungan.
Sejauh ini, temuan Zamrisyaf telah mendapatkan penyempurnaan lewat kerjasama dengan
Institut Teknologi Surabaya (ITS). Menurutnya, kerjasama dengan ITS telah mengasilkan
ukuran- ukuran yang akurat untuk sebuah rancangbangun PLTGL- SB. Terutama ukuran-ukuran
dimensi ponton, berat bandul, dan panjang lengan bandul serta daya dan RPM yang dihasilkan.
Pada tahap awal, potensi maksimal dari satu unit PLTGL sekitar 125 kw. Bahkan diupayakan
bisa mencapai mencapai 300kw. Ini berdasarkan perhitungan, berat bandul 10 kg; panjang lengan
bandul 2 meter; periode gelombang laut rata-rata 3 detik mencapai ketinggian 1,5 meter; maka
daya yang dihasilkan satu set bandul sekitar 25,2kw. “ Apabila satu unit ponton terdiri dari 5 set
bandul, maka daya yang dihasikan oleh satu unit ponton mencapai sekitar 125 kw, ” ujarnya.
Terkendala Dana Jika tak ada halangan, PLTGL-SB temuan Zamrsiyaf akan diluncurkan 2013
mendatang. Produksi massal pembangkit ini bisa dilakukan mengingat teknologi dan bahan baku
yang digunakan mudah ditemukan di dalam negeri. “ Sebenarnya tahun 2013 PLTGL- SB sudah
bisa diluncurkan, tapi tergantung pendanaan untuk penelitian dan pengembangan.
Tahun ini anggaran penelitian PLTGL-SB di PLN tidak tersedia dengan berbagai alasan, ” ujar
pemilik hak paten nomor HAKI P00200200854 atas pembangkit tersebut. Ia mengaku,
temuannya ini bisa diproduksi secara masal di sejumlah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
Laut-Sistem Bandulan (PLTG-SB). Pembangkit ini pernah diuji coba tahun 2007 di Pantai Ulak
Karang Padang.
Alat yang dibangunnya mampu menghasilkan listrik sebesar 300 watt meskipun belum bisa
dikatakan berhasil. Cara kerja alat ini cukup menarik. Ponton yang berfungsi sebagai kapal
mengangkut bandul yang terintegrasi dengan dinamo. Untuk menghasilkan putaran dinamo yang
maksimal, bandul dibantu dengan alat transmisi double-freewheel dan dintegrasikan dengan
bantuan rantai. Setiap gerakan air laut akan menggoyangkan bandul sehingga menggerakkan
double-freewheel untuk memutar dinamo menghasilkan listrik.
Nilai investasi alat ini ditaksir setara dengan pembangunan PLTA. Pada PLTGL-SB temuan
pegawai PLN ini, turbin maupun bandul yang terpasang pada ponton sebagai wadah pengapung
pembangkit tersebut tidak terkena air laut. Sehingga dari segi ketahanan alat ini akan lebih
terjamin. Bagaimana dengan PLTN? Seperti ditulis dalam laman ini sebelumnya, Dewan Energi
Nasional (DEN) mensyaratkan tiga hal penting yang harus dipenuhi pemerintah jika tetap
menjalankan rencana pembangunan PLTN. Tiga syarat itu yaitu aspek keselamatan dan
lingkungan, partisipasi publik, dan aspek subsidi oleh publik yang harus dipenuhi agar PLTN
bisa lebih pro masyarakat.
Rencana Desain
2.1 Dasar Teori
Dasar teori dari pembangkit listrik yang akan kami buat adalah linear generator. Linear
generator adalah sistem generator yang menggunakan pergerakan linear untuk mengubah medan
magnet sehingga menghasilkan listrik. Linear generator dapat dihasilkan dengan mudah dan
ekonomis walau efisiensinya lebih kecil dari sistem turbin.
Pada linear generator yang akan kami buat, magnet yang akan bergerak secara linear terhadap
kumparan untuk menghasilkan listrik. Berdasarkan hukum induksi Faraday, listrik akan
dihasilkan apabila terjadi perubahan medan magnet. Besarnya listrik yang dihasilkan dapat
dihitung menggunakan rumus berikut :
V= N x A x B
N menunjukkan banyaknya gulungan pada kumparan, A menunjukkan luas penampang
kumparan (m2), sedangkan B menunjukkan besarnya perubahan medan magnet (T/s).
Dari rumusan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa besarnya listrik yang dihasilkan akan
bertambah seiring bertambahnya nilai N, A, dan B. Nilai N dan A dapat dengan mudah
ditentukan sedangkani nilai B tergantung dengan seberapa besar medan magnet berubah.
Pada pembangkit listrik tenaga gelombang yang menggunakan linear generator, tinggi
gelombang dan periodenya merupakan hal yang dominan menentukan besarnya listrik yang
dihasilkan. Pada satu gelombang air akan terjadi 4 kali puncak listrik yang dihasilkan. Semakin
kecil periode gelombang, maka linear generator akan semakin efisien.
4 Proposal Model Lomba Home Tournament PLTG
Model pembangkit listrik tenaga gelombang yang akan dibuat terbuat dari magnet, selenoida,
dan kapasitor. Kapasitor berguna untuk mengubah arus AC yang dihasilkan oleh generator
menjadi arusDC. Secara garis besar, desain yang akan dibentuk adalah sebagai berikut.
BAB III
PENUTUP
Demikian makalah tentang pembangkit listrik tenaga ombak yang saya buat, semoga dapat
bermanfaat bagi kita semua. Khususnya dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
juga menjadi suatu solusi buat menengani krisis energy yang terjadi di negara kita .
A. Kesimpulan
Jadi pembangkit listrik tenaga ombak adalah sutu pembangkitan yang ramah lingkungan yang
cocok dikembangkan di negara kita Indonesia karena negara kita luas akan perairan laut ,dan
memiliki ombak yang dapat dimanfaatkan untuk dijadikan pembangkit listrik tenaga ombak
,yang mana dapat juga dijadikan alat mitigasi tsunami (glombang pasang ) dan meminimalisir
abrasi air laut
• Indonesia merupakan negara kepulauan di daerah khatulistiwa yang dikelilingi oleh sejumlah
lautan dengan potensi sumberdaya energi kelautan cukup besar termasuk di antaranya energi
ombak.
• Ada tiga cara membangkitkan listrik dengan tenaga ombak, diantaranya:
1. Energi ombak
2. Pasang surut air laut
3. Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energy)
• Keuntungan menggunak
http://www.edowart-ferdiansahblogspot.com
KATA PENGANTAR
Pertama-tama, terima kasih kepada Taufik Sugihan Sudjana karena berkat karya tulis nya kami
bisa menyelesaikan karya tulis kami ini. Terima kasih pula kepada orang tua, guru pembimbing
dan rekan-rekan sekalian atas dukungan nya sehingga kami dapat mengetahui tata cara
perevisian karya tulis sehingga perevisian karya tulis dari Taufik Sugihan Sudjana ini bisa selesai
guna untuk menyelesaikan tugas akhir dari study muatan lokal.
Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya
masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya ucapkan kepada
dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan
makalah ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu
penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga sengan selesainya
makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman. Amin...
Pematangsiantar,20 mei 2011
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
ABSTRAK
Krisis energi telah diprediksikan akan melanda dunia pada tahun 2015. Hal ini dikarenakan
semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu
diperlukan sebuah terobosan untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak
terbarukan. Karena kalau kita tergantung pada energi tidak terbarukan, maka di masa depan kita
juga akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan populasi dari energi
tersebut. Untuk itu akan dicoba untuk menggali informasi tentang tenaga ombak yang
sebenarnya sudah dimanfaatkan oleh banyak negara, termasuk Indonesia. Berdasarkan survei
yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia
sejak tahun 1987, terlihat bahwa banyak daerah-daerah pantai yang berpotensi sebagai
pembangkit listrik bertenaga ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas
Kepala Burung Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai
energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab tinggi ombak yang
bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter,
dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai di pantai.
A. Latar Belakang
Krisis energi dan musibah bencana alam melanda Negara kita Indonesia,adapun dampak akan
terjadi adalah terhambatnya pembangunanan nasional atau menimbulkan kerugian material
maupun imaterial,oleh karena itu suatu terobosan yang dapat meminimalisir aspek pembangunan
nasional yang diakibatkan oleh krisis energi dan musibah bencana alam adalah dengan konversi
energi dan mitigasi bencana alam.
Pembangkit listrik tenaga ombak merupakan suatu proses konversi energy sekaligus sebagai
mitigasi bencana alam tsunami ,dan mencegah abrasi air laut .banyak keuntungan yang di dapat
dari pembangkit ini yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk menjadi alternatif
mengganti sumber energy pokok atau baku ,selain itu pula pembangkitan energi ini juga dapat
menjadi pendeteksi bencana tsunami dan pemecah ombak air laut yang besar agar ombak yang
besar tidak mengikis
pengikisan bibir pantai yang mengakibatkan pesisir pantai menjadi hilang .Indonesia merupakan
negara kepulauan terbesar di dunia dengan panjang garis pantai lebih dari 81.000 km serta lebih
dari 17.508 pulau dan luas laut sekitar 3,1 juta km2 wilayah pesisir dan lautan Indonesia.
Pembangkitan ini sangat cocok untuk dijadikan sebagai Sesuatu yang pembangkitan baku
mengganti pembangkitan listrik yang telah dianggap menjadi Sesutu yang lumrah ,dan
pembangkitan inipun ramah lingkungan dan dapat dijadikan objek wisata untuk meningkatkan
devisa Negara dan kesejahteraan rakyat Indonesia.
Di Indonesia sendiri permasalahan air bersih merupakan sebuah polemik yang sampai kini belum
jelas penyelesaiannya. Apakah perlu negara ini melakukan sebuah kebijakan yaitu impor air
bersih ?. Wilayah Indonesia yang didominasi oleh lautan dan didukung oleh garis pantai yang
panjang dapat dimanfaatkan sebagai sarana dalam menerapkan sebuah teknologi penyulingan air
laut menjadi air bersih. Teknologi yang digunakan dengan pemanfaatan ombak sebagai sumber
energi dalam destilasi air laut. Pemanfaatan ombak adalah hal yang logis mengingat kondisi
ombak pantai di Indonesia yang mendukung.
Berdasarkan rincian yang telah kami paparkan, maka kami berinisiatif untuk mengangkat karya
tulis ilmiah yang berjudul "PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK” Jakarta –
TAMBANG. Tidak ingin terus terkungkung menggunakan bahan bakar minyak yang harganya
selangit, PT PLN (Persero) terus bergerak ke penggunaan energi baru terbarukan. Selain
pengembangan pembangkit listrik tenaga gas batubara (PLTGB), kini perusahaan setrum plat
merah itu mulai menjajaki pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL).
Sumber energi ini dinilai cukup potensial dikembangkan di Indonesia, mengingat wilayah
perairan Nusantara yang begitu luas dengan selat-selat yang menghadap Lautan Hindia dan
Samudera Pasifik. Peneliti Puslitbang PLN, Zamrisyaf mengatakan, pihaknya sudah mulai
melakukan penelitian terkait pengembangan PLTGL ini. Kerja besar itu melibatkan Institut
Teknologi Sepuluh November (ITS) Surabaya, dan sudah menuai hasil yang menggembirakan.
Menurutnya, potensi gelombang laut Indonesia sekitar 20-70 kWh/meter, dengan garis pantai
sekitar 81.290 km. “Jika bisa dimanfaatkan 10% saja, dapat menghasilkan 16 Giga Watt per jam
atau setara dengan 61.000 Mega Watt,” ucapnya dalam seminar Potensi Energi Listrik dari Arus
Laut di Jakarta, Selasa, 26 April 2011.
Seperti halnya PLTGB, PLTGL diharapkan mengurangi konsumsi bahan bakar minyak untuk
listrik di Indonesia. Berdasarkan hasil penelitian, PLTGL yang diujicoba dilakukan dengan
Sistem Bandulan (disingkat PLTGL-SB).
Zamrisyaf yang terjun langsung melakukan penelitian itu menambahkan, PLTGL tersebut pernah
diujicoba di PLN wilayah Sumatera Barat paa 2002, 2003, 2006, dan 2007. Hasilnya, PLTGL-SB
tersebut diyakini dapat dikembangkan menjadi skala komersil.Hasil penelitiannya sendiri
menargetkan bahwa pembangkit ini dapat beroperasi secara maksimal dengan menyesuaikan
kondisi gelombang laut di mana pun berada (mobile system). Selain ramah lingkungan, PLTGL
merupakan pembangkit yang murah. “Hanya dibutuhkan investasi US$2.000 per kilowatt untuk
membangun pembangkit ini,” jelasnya. Namun ungkapnya, hingga saat ini PLN belum bisa
merealisasikan pembangkit ini. “Kita sih maunya secepatnya, tapi semua tergantung pemerintah.
Sekarang sih masih dalam proses” ujarnya.
Pada kesempatan yang sama, Dr. Erwandi dari UPT Balai Pengkajian dan Penelitian
Hidrodinamika BPPT menyebutkan, wilayah perairan Indonesia, terutama selat-selat yang
menghadap Lautan Hindia dan Samudera Pasifik, memiliki arus laut yang kuat, dan cocok untuk
pengembangan PLTGL.
Di wilayah NTB dan NTT misalnya, berdasarkan hasil riset yang dikembangkan BPPT, dari 10
Selat yang ada di wilayah itu diperkirakan bisa dihasilkan energi listrik hingga 3.000 MW.
Sepuluh Selat itu adalah Selat Alas, Selat Sape, Selat Linta, Selat Molo, Selat Flores, Selat
Boleng, Selat Lamakera, Selat Pantar dan Selat Alor.Bila dari satu selat tadi dapat dipanen energi
sebesar 300 MW, dengan dengan asumsi jumlah turbin 100 buah masing-masing sebesar 3 MW
(turbine farm), maka bisa dihasilkan energi listrik hingga 3000 MW.
Sementara, lanjut Erwandi, di Indonesia masih cukup banyak selat yang belum terdeteksi potensi
arus lautnya. Demikian pula dengan sungai yang sangat potensial untuk instalasi turbin arus laut.
“Dalam hitungan di atas kertas, diduga potensi arus laut di Indonesia menyimpan energi listrik
hingga 6.000 MW”, tambahnya.
Untuk itu, BPPT telah mencoba untuk terus melakukan pemetaan secara digital potensi energi
arus laut di Indonesia. Tujuannya, memberikan prediksi awal daerah-daerah yang potensial
energi arus lautnya, sebelum dilakukan pengukuran secara langsung. Secara teknologi, ujarnya,
BPPT telah melakukan ujicoba prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL) pada
tahun 2009 sebesar 2 kW dan tahun 2011 sebesar 10 kW di Selat Flores NTT. Penyebab
terjadinya arus laut sen diri bisa karena pasang surut yang diakibatklan oleh interaksi bumi,
bulan, dan matahari. Selain itu bisa juga disebabkan oleh Arus Geostropik karena gaya Coriolis,
akibat rotasi bumi serta perbedaan salinity, suhu, dan density. Di Indonesia, terjadinya arus laut
lebih dominan diakibatkan oleh pasang surut.
Aliran arus laut (karena pasang surut) atau arus sungai menyimpan energi hidro-kinetik yang
dapat dikonversi menjadi daya listrik. Besarnya daya listrik bergantung pada densitas fluida,
penampang aliran, dan kecepatan alirannya.Sementara itu, Anggota Dewan Energi Nasional Dr.
Muchtasor, menyatakan bahwa dalam Rencana Umum Energi Nasional (RUEN) ditargetkan
pada tahun 2050 nanti, energi yang dihasilkan dari lautan bisa mencapai 6.000 MW.
Untuk mewujudkan rencana ini, dibutuhkan adanya sinergi dari berbagai pihak, kegiatan
pemetaan potensi, pemilihan teknologi, hingga komersialisasi dan regulasi. Baik itu oleh
pemerintah, perguruan tinggi, dunia usaha, dan badan-badan riset yang ada.Kelistrikan di NTB
dan NTB, selama ini lebih banyak dipasok dari sejumlah PLTD sehingga secara ekonomis
PLTAL punya nilai tambah untuk menurunkan ongkos produksi listrik di wilayah NTT dan NTB.
Disamping itu, pengembangan pembangkit dari energi terbarukan akan menjaga kualitas
lingkungan. Meski demikian, lanjut Muchtasor, pengembangan PLTAL di masa depan masih
menyimpan beberapa kendala. Diantaranya, nilai investasi yang lebih tinggi dibandingkan
pembangkit konvensional, serta pemilihan dan pengembangan teknologinya.
Berdasarkan hasil riset yang dikembangkan selama ini, skala PLTAL terbesar adalah prototype
1,2 MW. Sedangkan skala yang lebih besar diperkirakan baru beroperasi dalam 5 tahun kedepan,
sehingga tingkat keandalan pembangkit ini belum memiliki rekam jejak yang cukup.
BAB II
PEMBAHASAN
A.Gelombang.Laut
Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui
tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya.
Ada 3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu :
1. Pelampung: listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya
air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini
akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan
turbin. .
3. Wave Surge. Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk
mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan.
Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan
listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore
(pantai). Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan
menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter
(Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Sistem ini
memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul
didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu
pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik
turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin
bawah laut.
Di Amerika Serikat, telah ada perusahan yang mengembangkan untaian buoy pelampung plastik
yang mendukung penghasil listrik ini. Setiap Buoy pelampung bisa menghasilkan 20 kW listrik
dan saat ini telah dikembangkan untuk mengisi ulang energi (recharge) bagi robot selam
angkatan laut AS dan digunakan bagi komunitas kecil. Cara lain untuk menangkap energi
gelombang lepas pantai adalah dengan membangun tempat khusus seperti sistem tabung
Matsuda, metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang yang masuk di dalam ruang bawah
dalam pelampung dan sehingga timbul gerakan perpindahan udara ke bagian atas pelampung.
Gerakan perpindahan udara ini menggerakkan turbin. Pusat Teknologi Kelautan Jepang telah
mengembangkan prototype jenis ini yang disebut ‘Mighty Whale’ berupa peralatan penangkap
gelombang yang di tempatkan di dasar laut (anchored) dan di** SENSOR ** dari pantai untuk
kebutuhan listrik di pulau-pulau kecil.
Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3
sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan
mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak yang kemudian mengaktifkan
turbin generator. Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam
bangunan penjebak seperti kolam buatan (lagoon).
Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan
energi listrik. Pada float systems yang mengatur pompa hydrolic berbentuk untaian rakit-rakit
dihubungkan dengan engsel-engsel (Cockerell) bergerak naik turun mengikuti gelombang.
Gerakan relatif menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Tabung tegak
Kayser juga dapat digunakan dengan pelampung yang bergerak naik turun didalamnya karena
adanya tekanan air. Gerakan antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang
diubah menjadi energi listrik. Oscillating water column systems menggunakan gelombang untuk
menekan udara diantara kontainer. Ketika gelombang masuk ke dalam kolom kontainer berakibat
kolom air terangkat dan jatuh lagi sehingga terjadi perubahan tekanan udara. Sirkulasi yang
terjadi mengaktifkan turbin sebagai hasil perbedaan tekanan yang ada. Beberapa sistem ini
berfungsi juga sebagai tempat pemecah gelombang ‘breakwater’ seperti di pantai Limpit,
Scotlandia dengan energi listrik yang dihasilkan sebesar 500 kW. Ada empat teknologi energi
gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan tabung
Masuda.
Sistem rakit Cockerell berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engselengsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit
menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Sistem tabung tegak Kayser
menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air.
Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah
menjadi energi listrik. Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian
/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah
menjadi energi listrik. Pada sistem tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak
gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan
perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini
dapat menggerakkan turbin udara.Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang
adalah di laut lepas, daerah lintang sedang dan di perairan pantai. Energi gelombang bisa
dikembangkan di Indonesia di laut selatan Pulau Jawa dan Pulau Sumatera.
Cara kerja pembangkit listrik baru ini sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada
suatu ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali
ada ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang
terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara
yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan
untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat khusus
dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus udara dalam
tabung beton itu silih berganti.
Kolom Air Bergerak kesana kemari ( Owc): Kolom Air yang bergerak kesana kemari dan diteliti
yang dikembangkan dari semua alat garis pantai. Kolom Air bergerak kesana kemari
menggunakan suatu struktur yang secara parsial menyelam untuk memanfaatkan tenaga potensial
dan kinetik meliputi suatu gelombang samudra. Untuk membangun OWC yang diperlukan
adalah suatu perhatian utama sebab keseluruhan lokasi harus ” kering”. Suatu dinding
penghalang pada umumnya dibangun pada atas/sisi samudra area konstruksi. Walaupun alat ini
adalah lebih mudah untuk mengakses dibanding generator lepas pantai ongkos bangunan suatu
dinding penghalang adalah penting. Bagian yang atas struktur adalah berongga dengan suatu
pelabuhan pada bagian belakang turbine/generator baik ( gambar 1). Dinding Medan meluas ke
dalam air dan perlu untuk secara penuh menyelam terus menerus. Dalam kaitan dengan
keperluan ini fluktuasi yang pasang surut harus dibandingkan secara relatif kecil kepada ukuran
struktur [itu].
Asumsikan garis yang merah membujuk untuk terus gambar 1 adalah permukaan air diwakili.
Jika ini adalah kasus, ketika gelombang yang datang/berikutnya menyalurkan ke dalam struktur,
sebagian dari airflow akan lepas kebalikan arah gelombang sebab akan tidak ada ” segel”
memaksa angkasa sampai pelabuhan pada atas dinding belakang struktur . Seperti itu, fluktuasi
yang pasang surut harus tidak menetes jatuh di bawah tepi alas dinding medan dalam rangka
memelihara parameter operasional. Ketika gelombang mendekati, itu menyebabkan udara untuk
memaksa supaya ruang/daerah dan ke luar dari pelabuhan, dekat dinding belakang. Ketika
gelombang mundur arah kebalikan, udara ditarik dari pelabuhan pada dinding belakang sampai
turbin dan ke luar dekat pintu masuk dinding medan. Turbin baik dengan sendirinya adalah
terobosan yang utama di dalam implementasi OWC , pemanfaatan dua cara perputaran generator
searah. Walaupun OWC mempunyai potensi maha besar ketika diterapkan dengan energi
samudra mempunyai beberapa kelemahan. Awal ongkos dinding penghalang dan lampiran adalah
sangat tinggi sebab kebanyakan penempatan adalah jalan masuk ke alat berat. Pada umumnya
pantai lokasi sukar untuk diperoleh, tergantung pada penetapan wilayah. Lagipula lokasi karang
ini adalah pantas untuk penempatan berbagai jenis hidup samudra dan kadang-kadang yang
dilindungi di depan hukum. Seperti tersebut sebelumnya, masalah utama dengan OWC sedang
memanfaatkan bi-directional arus udara itu menyajikan. Penggunaan suatu Mekanik Turbin
menggabungkan dengan suatu generator induksi adalah bentuk wujud khas dari suatu OWC.
Keuntungan pemanfaatan energi gelombang ini adalah:
1)Sebagai sumber Energi Alternatif menggantikan energi yang telah ada ,dan membantu
penyaluran energi untuk disalurkan kepada konsumen (agar tidak terjadi krisis ).Kecendrungan
sutu pembangkitan di Indonesia hanya tergantung kepada pembangkitan yang telah ada oleh
karena itu solusi terbaik dalam menyelesaikan permasalahan krisis ini adalah dengan mencari
sumber energi alternatif ramah linkungan dan dapat memesok energi dalam jangka waktu yang
lama (berkesinambungan )
Faktor faktor yang mengakibatkan krisis energi di Indonesia :
a)Faktor internal :
1)manajemen departemen pembangkitan yang kurang solid dan professional dalam menjalankan
tugas .
2)pemeliharaan yang tidak efektif
3)finansial (dana )
4)ketergantungan kepada pihak luar
5)kurangnya kesejahtraan pegawai
6)tidak berani untuk mencoba energi alternatif yang terbarukan
b)faktor eksternal :
1)kebutuhan konsumen yang boros
2)banyaknya pencurian perlengkapan pembangkitan yang mengakibatkan kerusakan sistem
pembangkitan dan saluran transmisi sehingga berdampak pada pendistribusian energi
3)bencana alam
2)Sebagai mitigasi bencana tsunami (gelombang pasang )
Pembangkit listrik tenaga ombak adalah salah satu pembangkitan yang mana dapat memitigasi
bencana tsunami (gelombang pasang ),dengan adanya piston hidrolik dan rekonstruksi generator
di tengah permukaan air laut otomatis gelombang laut yang dating ke tepi pantai akan kecil
,selain pada itu rekonstruksi pada piston hidrolik juga di lenkapi dengan sensor pendeteksi
tsunami yang mana pada saat kecepatan air atau ketinggian air laut tinggi melebihi standar tinggi
/ kecepatan normal maka otomatis alaram yang terdapat di pesisir laut akan berbunyi dan
penduduk disekitar pantai dapat mengungsi ke tempat yang tinggi dan aman dari jangkauan
gelombang pasang tersebut .
3)meminimalisir abrasi air laut
Abrasi adlah pengikisan air laut yang disebabkan oleh gelombang laut yang datang dengan
kecepatan tertentu dating ke pesisir pantai dan mengakibatkan pengikisan permukaan tanah
pesisir pantai mejadi terkikis (erosi )dengan adanya pembangkit listrik tenaga ombak otomatis
kecepatan laju ombak ke pesisir pantai menjadi lemah dan efek erosi yang diakibatkan
gelombang ombak laut dapat diminimalisir .
4)Pengembangan iptek (mampu bersaing dengan era globalisasi )
Dengan kemajuan iptek sutu negara dapat dikatakan mampu bersaing dengan negara lainya
.Pembangkit Listrik Tenaga ombak Merupakan sutu usaha pengembangan iptek dalam usaha
untuk menjamin pasokan energi agar dapat menunjang kesejahtraan rakyat negara tersebut ,dan
dapat menjadikan suatu usaha mandiri agar tidak tergantung dengan pasokan energy yang
diimpor dari luar (menghemat anggaran belanja negara )
5)Sebagai sumber energi yang ramah lingkungan ,tidak mengakibatkan efek rumah kaca dan
emisi gas karbon
Banyaknya pembangkitan yang menggunakan bahan bakar minyak yang mana menghasilkan
emisi atau polusi gas karbon yang mengakibatkan efek rumah kaca ,oleh karena itu
pembangkitan energi harus ramah lingkungan agar aman untuk kehidupan lingkungan kita dan
dunia
6)sebagai objek wisata
Dengan dibangunya pembangkit listrik tenaga ombak otomatis banyak orang yang ingin
mengetahui langsung ke tempat pembangkitan tersebut (wisata) dan penduduk di sekitar
pembangkitan pun akan dapat meningkatkan kesejahtraan ekonomi (khusunya penduduk yang
bermata pencaharian pedagang )dan meningkatkan pendapatan pemerintah daerah setempat .
7)meningkatkan devisa Negara
Sesuai dengan Undang undang dasar 1945 :
pasal 33 ayat 2 :
“Cabang-cabang produksi yang penting bagi negara dan yang menguasai hajat hidup orang
banyak dikuasai oleh negara.”
Maka dengan itu pembangkitan listrik tenaga ombak dikuasai negara ,dijadikan suatu objek
untuk meningkatkan devisa negara tersebut
8)meningkatkan kesejahtraan rakyat banyak (konsumen )
Pasal 33 ayat 3 :
“Bumi dan air dan kekayaan alam yang terkandung didalamnya dikuasai oleh negara dan
dipergunakan untuk sebesar-besar kemakmuran rakyat.”
Dengan adanya pembangkit listrik tenaga ombak maka penyaluran distribusi energy listrik dapat
lancar dan krisis energy dapat ditanggulangi (kesejahtraan rakyat pun akan terpenuhi )
Sedangkan kelemahannya adalah:
1. Sangat tergantung dengan karakteristik gelombang, kadang-kadang bisa menghasilkan energi
yang besar, kadang-kadang tidak ada.
2. Perlu satu lokasi yang tepat dimana gelombangnya konsisten besar.
3. Alatnya harus kokoh sehingga tahan terhadap kondisi cuaca yang jelek
Turbin baik :
Salah satu permasalahan yang paling besar yang menyertakan generasi tenaga gelombang adalah
fakta keadaan laut yang sederhana adalah suatu unsur yang sangat bersifat menghancurkan,
terutama ketika dalam hubungan dengan bagian mekanis untuk menentukan jangka waktu. Ini
telah dipecahkan di dalam disain OWC dengan penggunaan udara dipaksa sebagai ganti seawater
untuk memutar generator. Masalah yang berikutnya ditemui yaitu usaha untuk menggunakan
kedua arus udara yang disajikan oleh OWC. Turbin baik telah dirancang oleh Alan Well pada
tahun 1980. Pumpun primernya adalah untuk kembangkan suatu turbin yang bisa menerima dua
jalan/cara searah yang mengalir hanya memutar satu arah, dengan mengabaikan arah air atau
airflow. Seperti ditunjukkan gambar 2-b, perancangan mata pisau diri mereka adalah inovasi
turbin baik.
Mata pisau adalah serupa untuk suatu kerjang udara kalau tidak mereka adalah simetris tentang
poros yang horisontal, yang secara khas kerjang udara adalah berbentuk lonjong dalam keadaan
dan tidak simetris. Suatu kerjang udara hanya menggunakan dan mengangkat kekuatan
menyajikan, sedang turbin baik menggunakan itu untuk mengangkat dan kakas seret untuk
memperoleh suatu yang self-rectifing yang searah perputaran generator. Ketika angkasa pindah
ke hal positif atau hal negatif yang arah mata pisau berputar ke arah yang sama ( gambar 2-a).
Kelemahan pada jenis ini adalah kerugian aerodinamika yang terjadi. Kebanyakan turbin
beroperasi pada 85% dan di atas untuk efisiensi tetapi turbin baik hanya beroperasi pada 80%
efisiensi . Lagipula ketika ukuran ombak adalah yang terlalu kecil turbin benar-benar melepaskan
tenaga generator untuk tinggal pada beroperasi kecepatan. Selama kondisi-kondisi badai ketika
angkasa percepatan menjadi ekstrim dan pergolakan kembangkan di sekitar mata pisau dan
efisiensi secara dramatis berkurang. Pada intinya beroperasi toleransi untuk kondisi-kondisi
gelombang adalah sangat sempit.
TAPCHAN:
TAPCHAN adalah suatu singkatan untuk saluran yang diruncingkan dan telah dirancang dan
diterapkan oleh peneliti orang Norwegia pada tahun 1985 . Lokasi yang menghadap samudra dan
dikelilingi oleh dinding beton tinggi adalah suatu bentuk setengah bola pada sisi masing-masing
( gambar 3 ). Air masuk kepada struktur adalah suatu nilai/kelas sedikit [sebagai/ketika] didekati
dari pantai dengan suatu reservoir pada sisi yang jauh. Saluran yang sangat lebar/luas terdekat ke
laut dan meruncingkan bagi suatu lebar lebih kecil ketika mendekati reservoir.
Ketika reservoir mengisi air yang mendesak ke arah saluran reservoir, yaitu suatu turbin yang
memondokkan. Turbin Pemintalan menghasilkan listrik, yang mana adalah sangat serupa dengan
suatu pembangkit tenaga listrik listrik tenaga air. Susunan ini memerlukan yang sempurna ratarata tenaga getaran dalam rangka mempunyai cukup kekuatan untuk mendorong kebanyakan dari
air ke dalam reservoir. Lagipula perubahan yang pasang surut dapat tidak ada lagi 1m dari tinggi
ke air surut untuk memastikan bahwa korset reservoir itu penuh.
Potensi Daya
Untuk memprediksi daya yang dapat dibangkitkan di pantai dilakukan dengan memanfaatkan
data angin. Angin yang bertiup dipermukaan laut merupakan faktor utama penyebab timbulnya
gelombang laut. Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energinya ke
air. Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang yang terbentuk.
Menurut teori Sverdrup, Munk dan Bretchneider (SMB) kecepatan angin minimum yang dapat
membangkitkan gelombang adalah sekitar 10 knot atau setara dengan 5 m/det. Untuk
mengkonversi tinggi dan perioda gelombang digunakan persamaan gelombang untuk perairan
dangkal (CERC,1984). Persamaan yang digunakan adalah:
rumus:
Dimana:
F = panjang fetch
UA = faktor stress angin
G = percepatan gravitasi
Sedangkan Daya yang dapat dibangkitkan dari energi gelombang dihitung dengan menggunakan
persamaan daya gelombang, yaitu:
P = 0.55 H2S Tz kW/m (3)
dimana P adalah daya (kW/m panjang gelombang), H adalah tinggi gelombang (m), S adalah
perioda (detik), dan Tz adalah zero crossing period.
Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dan Cara Kerjanya
Selama ini kita mengenal pembangkit tenaga listrik hanya ada di darat, tapi ternyata tidak, laut
pun punya potensi untuk menghasilkan listrik melalui gelombang nya.Lebih dari 70% bagian
permukaan bumi adalah lautan, sedangkan Indonesia sendiri merupakan negara kepulauan yang
mempunyai potensi sumber energi alternatif yang melimpah, yaitu energi yang terbarukan dan
tak terbarukan. Sumber energi yang terbarukan dari laut adalah energi gelombang, pasang surut,
energi yang timbul akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut (OTEC), serta
energi arus laut.
Pada tahun 1799 di Paris, tercatat atas nama Girad yg bersama putranya mengembangkan tenaga
gelombang menjadi listrik . Setelah itu ada Yosihio Masuda pada tahun 1940an yang
mengembangkan berbagai eksperimen di lautan untuk merubah energi gelombang. Saat terjadi
krisis minyak tahun 1974 , sejumlah peneliti mulai mengembangkan lagi potensi gelombang laut
ini diantaranya Profesor Stephen Salter dari University of Edinburgh, Skotlandia, yang
mengembangkan Salter’s Duck, sebuah perangkat sederhana yg mampu merubah energi
gelombang menjadi listrik . Setelah harga minyak kembali stabil, peneliti banyak yang
menghentikan penelitian nya terhadap gelombang laut, tapi sekarang dengan isu perubahan iklim
yg beredar, disertai dengan mulai menipisnya sumber-sumber energi dari sektor migas, mulai
banyak yang bergerak di bidang ini.
Di Indonesia sendiri sudah mulai banyak para peneliti maupun mahasiswa yang mengembangkan
device pengubah gelombang menjadi listrik ini, baik dalam skala alat yang besar maupun yang
sederhana.
Berikut akan dijelaskan cara kerja sederhana dari pembangkit listrik tenaga gelombang laut
Gelombang Laut
Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui
tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya. Ada 3 cara untuk menangkap
energi gelombang, yaitu : :
1. Pelampung: listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya
air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini
akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan
turbin. .
3. Wave Surge. Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk
mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan.
Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan
listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore
(pantai).
Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan
menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter
(Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Sistem ini
memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul
didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu
pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik
turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin
bawah laut.
Di Amerika Serikat, telah ada perusahan yang mengembangkan untaian buoy pelampung plastik
yang mendukung penghasil listrik ini. Setiap Buoy pelampung bisa menghasilkan 20 kW listrik
dan saat ini telah dikembangkan untuk mengisi ulang energi (recharge) bagi robot selam
angkatan laut AS dan digunakan bagi komunitas kecil. Cara lain untuk menangkap energi
gelombang lepas pantai adalah dengan membangun tempat khusus seperti sistem tabung
Matsuda, metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang yang masuk di dalam ruang bawah
dalam pelampung dan sehingga timbul gerakan perpindahan udara ke bagian atas pelampung.
Gerakan perpindahan udara ini menggerakkan turbin. Pusat Teknologi Kelautan Jepang telah
mengembangkan prototype jenis ini yang disebut ‘Mighty Whale’ berupa peralatan penangkap
gelombang yang di tempatkan di dasar laut (anchored) dan dikontol dari pantai untuk kebutuhan
listrik di pulau-pulau kecil.
Kenyataan yang ada bahwa kecepatan ombak selalu berubah sepanjang waktu. Untuk itu dalam
menentukan besarnya energi yang tersedia di lokasi ditentukan kecepatan ombak rata-rata
dengan menggunakan rumus berikut :
V1 = 1 / t ( | v1 (t) dt)
Formulasi diatas bisa digunakan untuk menghitung kecepatan rata-rata bulanan atau tahunan
tergantung pada periode yang ditetapkan. Dengan mengetahui kecepatan ombak yang ada,
selanjutnya bisa ditentukan besarnya energi yang bisa dihasilkan di suatu lokasi dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
Es = 0.693 Pw * T
= 0.296 p * a * A * V¬¬3 * Dt kWH
dimana :
pa = rapat masa udara (Kg/m3 )
A = luas penampang sapuan (m2)
V = kecepatan ombak (m/s)
Dt = selisih waktu (jam)
Pemakaian rumus diatas untuk data ombak yang tercatat dengan anemometer counter (Wind Run
Three Cup) dengan selisih waktu pencatatan selama Dt dalam jam. Sedangkan untuk menghitung
energi ombak dari kecepatan ombak (dalam m/s), yang terukur di lokasi digunakan rumus
berikut :
E = k * 0.5 * p* a* A * V¬¬3 kW
Dengan k adalah suatu konstanta yang bisa berharga 16/27 yakni efisiensi maksimum kecepatan
ombak yang mampu dirubah menjadi energi.
Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3
sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan
mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak kemudian mengaktifkan turbin
generator. Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam bangunan
penjebak seperti kolam buatan (lagoon).
Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan
energi listrik. Pada float systems yang mengatur pompa hydrolic berbentuk untaian rakit-rakit
dihubungkan dengan engsel-engsel (Cockerell) bergerak naik turun mengikuti gelombang.
Gerakan relatif menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Tabung tegak
Kayser juga dapat digunakan dengan pelampung yang bergerak naik turun didalamnya karena
adanya tekanan air. Gerakan antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang
diubah menjadi energi listrik.
Oscillating water column systems menggunakan gelombang untuk menekan udara diantara
kontainer. Ketika gelombang masuk ke dalam kolom kontainer berakibat kolom air terangkat dan
jatuh lagi sehingga terjadi perubahan tekanan udara. Sirkulasi yang terjadi mengaktifkan turbin
sebagai hasil perbedaan tekanan yang ada. Beberapa sistem ini berfungsi juga sebagai tempat
pemecah gelombang ‘breakwater’ seperti di pantai Limpit, Scotlandia dengan energi listrik yang
dihasilkan sebesar 500 kW.
Ada empat teknologi energi gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser,
pelampung Salter, dan tabung Masuda.
1. Sistem rakit Cockerell berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engselengsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit
menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit
2. Sistem Tabung Tegak Kayser menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam
tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan
tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi listrik.
3. Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian /pembungkus luar
(external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik.
4. Sistem Tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke
dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian
ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin
udara.
Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang adalah di laut lepas, daerah lintang
sedang dan di perairan pantai. Energi gelombang bisa dikembangkan di Indonesia di laut selatan
Pulau Jawa dan Pulau Sumatera.
Prinsip kerja pembangkitan :
Ombak
turbin
generator
listrik
saluran distribusi
konsumen
Ombak mengalir melaju menggerakan turbin (gaya mekanik ),turbin menggerakan generator
,generator merubah energy mekanik turbin dan memutarkan rotor dalam generator maka akan
terjadi perpotongan garis magnet maka akan muncul fluksi magnetic dan fluksi menghasilkan ggl
(gaya gerak listrik)lalu listrik yang dihasilkan di distribusikan melalui penghantar kabel dan
disalurkan kepada konsumen .
komponen utama pembangkit listrik tenaga ombak :
1)Piston Hidrolik
Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar
kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak .piston hidrolik bekerja
berdasarkan hokum archimides “Kalau suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka
benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang terdesak
oleh benda tersebut.”
2)turbin
Turbin adalah bagian converter yang merubah energi mekanik ombak menjadi energy mekanik
(gerak )yang mana menggerakan generator adapun turbin impuls
3)Generator
Generator adalah mesin listrik yang prinsip kerjanya berdasarkan prinsip elektromagnetik yang
merubah energy mekanik menjadi listrik ,adapun generator yang digunakan adalah generator 3
fasa dengan frekuensi 50-60Hz dengan kapasitas daya yang di hasilkan adalah 2.25MW.
3)Submarine towers
Submarine towers adalah menara pemantau yang mana di dalamnya terdapat jaringan
interkoneksi dari generator menuju gardu induk atau kendali .terdapat beberapa ruangan yaitu
ruangan pemantau ombak dan ruangan pemeliharaan jaringan interkoneksi .selain dari itu
ruangan ini pun memiliki fungsi sebagai mercusuar pengawas pelayaran kapal penyebrangan
atau nelayan
4)Pipa kabel bawah tanah
Pipa kabel bawah tanah adalah suatu komponen yang berfungsi melindungi sambungan
interkoneksi dari submarine towers menuju gardu induk atau kendali agar tidak terjadi gangguan
mekanis dan lebih efesien dalam penyaluran energy ke gardu induk .
5)Gardu induk atau kendali
Gardu induk adalah tempat kendali dimana energy yang didapatkan ditransformasikan ke grid
conection atau saluran transmisi ,didalam gardu induk terdapat :
a)kapasitor arus :kapasitor yang digunakan adalah kapasitor non polar yang memiliki kapasitansi
tinggi yang berfungsi menyimpan arus agar stabil jugga sebagai penguat sebelum dihungkan ke
saluran grid conection .
b) auto transformator:suatu mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan arus agar stabil dan
tidak terjadi rugi-rugi dalam penyaluran energi ke grid conection
c)trafo step up :mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada
mesin ini tegangan dinaikan .
d)trafo step down :mesin listrik yangberfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada
mesin ini tegangan diturunkan.Trafo pemakaian sendiri mesin listrik yang berfungsi
menyalurkan energy pada daerah area pembangkitan
6)Grid conection
Grid conection :sutu proses pentransmisian energy dari gardu induk ke saluran distribusi yang
mana selanjutnya akan disalurkan kepada konsumen
Secara umum, sistem kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut sangat sederhana. Sebuah
tabung beton dipasang pada ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang di bawah
permukaan air laut. Ketika ada ombak yang datang ke pantai, air dalam tabung beton tersebut
mendorong udara di bagian tabung yang terletak di darat. Gerakan yang sebaliknya terjadi saat
ombat surut. Gerakan udara yang berbolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin
yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Terdapat alat khusus yang dipasang pada
turbin sehingga turbin berputar hanya pada satu arah walaupun arus udara.
Ada 2 cara untuk mengkonversi energi gelombang laut menjadi listrik, yaitu dengan sistem offshore (lepas pantai) atau on-shore (pantai):
Sistem Off - Shore
Dirancang pada kedalaman 40 meter dengan mekanisme kumparan yang memanfaatkan
pergerakan gelombang untuk memompa energi. Listrik dihasilkan dari gerakan relatif antara
pembungkus luar (external hull) dan bandul dalam (internal pendulum). Naik-turunnya pipa
pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang berpengaruh pada pipa
penghubung yang selanjutnya menggerakkan rotasi turbin bawah laut. Cara lain untuk
menangkap energi gelombang laut dengan sistem off-shore adalah dengan membangun sistem
tabung dan memanfaatkan gerak gelombang yang masuk ke dalam ruang bawah pelampung
sehingga timbul perpindahan udara ke bagian atas pelampung. Gerakan perpindahan udara inilah
yang menggerakkan turbin.
Sistem On – Shore
Sedangkan pada sistem on-shore, ada 3 metode yang dapat digunakan, yaitu channel system,
float system, dan oscillating water column system. Secara umum, pada prinsipnya, energi
mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini mengaktifkan generator secara langsung dengan
mentransfer gelombang fluida (air atau udara penggerak) yang kemudian mengaktifkan turbin
generator.
a. Float System
Alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung dan
dapat ditambatkan pada untaian rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut
dan dihubungkan dengan engsel Cockerell. Gerakan pelampung ini menimbulkan tekanan
hidrolik yang kemudian diubah menjadi listrik. Menurut penelitian, deretan rakit sepanjang 1000
km akan mampu membangkitkan energi listrik yang setara dengan 25000 MW.
b. Oscillating Water Column System
Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa
silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan keluar masuknya
udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin. Sederhananya, OWC merupakan
salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi
listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang
yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam
ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang
dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik.
c. Channel System (Wave Surge atau Focusing Devices)
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem
tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan
gelombang dan menyalurkannya melalui saluran ke dalam bangunan penjebak seperti kolam
buatan (lagoon) yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang
digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.
Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2146564-metode-sistemshore/#ixzz0ojhRjfri
Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2146557-cara-kerja-pembangkitlistrik-tenaga/#ixzz0ojetxRid
Krisis energi membuat sejumlah ahli berpikir untuk membangun Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN) di Indonesia. Pembangkit yang mengutamakan uranium untuk menghasilkan daya
ini dipandang mampu untuk menjawab tantangan energi nasional.
Namun, pascaledakan PLTN Fukushima Jepang akibat gempa dan tsunami yang melanda
kawasan tersebut, penolakan akan pembangkit nuklir kembali bermunculan. Risikonya dinilai
terlalu besar bagi Indonesia.
Fakta tersebut yang menyurutkan minat sejumlah politisi untuk membatasi atau menunda
pembangunan PLTN di Jawa dan Sumatera. Konsekuensinya, ketersediaan energi nasional
kembali menjadi pertanyaan mendasar.
Sebenarnya, peneliti dari Pusat Penelitian dan Pengembangan PT Perusahaan Listrik Negara,
Zamrisyaf, telah menemukan sumber energi baru yang terbarukan berupa tenaga gelombang laut.
Potensi ini diyakininya mampu mengatasi krisis listrik nasional. Hal terpenting, Pembangkit
Listrik Tenaga Gelombang-Sistem Bandul (PLTGL-SB) ini ramah lingkungan. “ Jika 20 persen
saja panjang Pantai Selatan [Jawa] dimanfaatkan untuk PLTGL, maka didapat daya sekitar 6.500
Mega Watt, ” ujar Zamrisyaf dalam wawancara tertulis, Kamis, 28 April 2011. Kalkulasi tersebut
berdasarkan potensi energi di Pantai Selatan yang rata-rata mencapai 40 kilo watt per meter lebar
gelombang.
Dibanding dengan PLTN, daya yang dihasilkan tidak jauh berbeda. Seperti dimuat dalam
pemberitaan VIVAnews.com sebelumnya, satu gram uranium menghasilkan 1.000 megawatt
(MW) listrik setahun. Setara dengan penggunaan 3 juta ton batu bara dan dua juta kilo liter
bahan bakar minyak (BBM). Namun, biaya operasi dan konstruksi PLTN lebih mahal dibanding
pembangkit lainnya. Setiap 1.000 MW daya PLTN membutuhkan US$4-6 miliar yang mampu
membangun pembangkit listrik tenaga bayu berdaya 3.000-4.000 MW. Hal ini diperparah dengan
masalah risiko radiasi yang bisa mengancam keselamatan manusia dan lingkungan.
Sejauh ini, temuan Zamrisyaf telah mendapatkan penyempurnaan lewat kerjasama dengan
Institut Teknologi Surabaya (ITS). Menurutnya, kerjasama dengan ITS telah mengasilkan
ukuran- ukuran yang akurat untuk sebuah rancangbangun PLTGL- SB. Terutama ukuran-ukuran
dimensi ponton, berat bandul, dan panjang lengan bandul serta daya dan RPM yang dihasilkan.
Pada tahap awal, potensi maksimal dari satu unit PLTGL sekitar 125 kw. Bahkan diupayakan
bisa mencapai mencapai 300kw. Ini berdasarkan perhitungan, berat bandul 10 kg; panjang lengan
bandul 2 meter; periode gelombang laut rata-rata 3 detik mencapai ketinggian 1,5 meter; maka
daya yang dihasilkan satu set bandul sekitar 25,2kw. “ Apabila satu unit ponton terdiri dari 5 set
bandul, maka daya yang dihasikan oleh satu unit ponton mencapai sekitar 125 kw, ” ujarnya.
Terkendala Dana Jika tak ada halangan, PLTGL-SB temuan Zamrsiyaf akan diluncurkan 2013
mendatang. Produksi massal pembangkit ini bisa dilakukan mengingat teknologi dan bahan baku
yang digunakan mudah ditemukan di dalam negeri. “ Sebenarnya tahun 2013 PLTGL- SB sudah
bisa diluncurkan, tapi tergantung pendanaan untuk penelitian dan pengembangan.
Tahun ini anggaran penelitian PLTGL-SB di PLN tidak tersedia dengan berbagai alasan, ” ujar
pemilik hak paten nomor HAKI P00200200854 atas pembangkit tersebut. Ia mengaku,
temuannya ini bisa diproduksi secara masal di sejumlah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
Laut-Sistem Bandulan (PLTG-SB). Pembangkit ini pernah diuji coba tahun 2007 di Pantai Ulak
Karang Padang.
Alat yang dibangunnya mampu menghasilkan listrik sebesar 300 watt meskipun belum bisa
dikatakan berhasil. Cara kerja alat ini cukup menarik. Ponton yang berfungsi sebagai kapal
mengangkut bandul yang terintegrasi dengan dinamo. Untuk menghasilkan putaran dinamo yang
maksimal, bandul dibantu dengan alat transmisi double-freewheel dan dintegrasikan dengan
bantuan rantai. Setiap gerakan air laut akan menggoyangkan bandul sehingga menggerakkan
double-freewheel untuk memutar dinamo menghasilkan listrik.
Nilai investasi alat ini ditaksir setara dengan pembangunan PLTA. Pada PLTGL-SB temuan
pegawai PLN ini, turbin maupun bandul yang terpasang pada ponton sebagai wadah pengapung
pembangkit tersebut tidak terkena air laut. Sehingga dari segi ketahanan alat ini akan lebih
terjamin. Bagaimana dengan PLTN? Seperti ditulis dalam laman ini sebelumnya, Dewan Energi
Nasional (DEN) mensyaratkan tiga hal penting yang harus dipenuhi pemerintah jika tetap
menjalankan rencana pembangunan PLTN. Tiga syarat itu yaitu aspek keselamatan dan
lingkungan, partisipasi publik, dan aspek subsidi oleh publik yang harus dipenuhi agar PLTN
bisa lebih pro masyarakat.
Rencana Desain
2.1 Dasar Teori
Dasar teori dari pembangkit listrik yang akan kami buat adalah linear generator. Linear
generator adalah sistem generator yang menggunakan pergerakan linear untuk mengubah medan
magnet sehingga menghasilkan listrik. Linear generator dapat dihasilkan dengan mudah dan
ekonomis walau efisiensinya lebih kecil dari sistem turbin.
Pada linear generator yang akan kami buat, magnet yang akan bergerak secara linear terhadap
kumparan untuk menghasilkan listrik. Berdasarkan hukum induksi Faraday, listrik akan
dihasilkan apabila terjadi perubahan medan magnet. Besarnya listrik yang dihasilkan dapat
dihitung menggunakan rumus berikut :
V= N x A x B
N menunjukkan banyaknya gulungan pada kumparan, A menunjukkan luas penampang
kumparan (m2), sedangkan B menunjukkan besarnya perubahan medan magnet (T/s).
Dari rumusan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa besarnya listrik yang dihasilkan akan
bertambah seiring bertambahnya nilai N, A, dan B. Nilai N dan A dapat dengan mudah
ditentukan sedangkani nilai B tergantung dengan seberapa besar medan magnet berubah.
Pada pembangkit listrik tenaga gelombang yang menggunakan linear generator, tinggi
gelombang dan periodenya merupakan hal yang dominan menentukan besarnya listrik yang
dihasilkan. Pada satu gelombang air akan terjadi 4 kali puncak listrik yang dihasilkan. Semakin
kecil periode gelombang, maka linear generator akan semakin efisien.
4 Proposal Model Lomba Home Tournament PLTG
Model pembangkit listrik tenaga gelombang yang akan dibuat terbuat dari magnet, selenoida,
dan kapasitor. Kapasitor berguna untuk mengubah arus AC yang dihasilkan oleh generator
menjadi arusDC. Secara garis besar, desain yang akan dibentuk adalah sebagai berikut.
BAB III
PENUTUP
Demikian makalah tentang pembangkit listrik tenaga ombak yang saya buat, semoga dapat
bermanfaat bagi kita semua. Khususnya dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
juga menjadi suatu solusi buat menengani krisis energy yang terjadi di negara kita .
A. Kesimpulan
Jadi pembangkit listrik tenaga ombak adalah sutu pembangkitan yang ramah lingkungan yang
cocok dikembangkan di negara kita Indonesia karena negara kita luas akan perairan laut ,dan
memiliki ombak yang dapat dimanfaatkan untuk dijadikan pembangkit listrik tenaga ombak
,yang mana dapat juga dijadikan alat mitigasi tsunami (glombang pasang ) dan meminimalisir
abrasi air laut
• Indonesia merupakan negara kepulauan di daerah khatulistiwa yang dikelilingi oleh sejumlah
lautan dengan potensi sumberdaya energi kelautan cukup besar termasuk di antaranya energi
ombak.
• Ada tiga cara membangkitkan listrik dengan tenaga ombak, diantaranya:
1. Energi ombak
2. Pasang surut air laut
3. Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energy)
• Keuntungan menggunak