PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI OSCILATING WATER COLUMN DI PERAIRAN BALI

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT 

MENGGUNAKAN

TEKNOLOGI OSCILATING WATER COLUMN DI PERAIRAN BALI

Untuk Memenuhi Tugas Fisika Teknik II

Dosen :

 Ika Nurjannah Spd, M.T

  

Penyusun:

Randy Ilham Eko Laksono                 (16050524011)

Adam Akbar                                       (16050524012)

Farid Indra Aziz                                 (16050524013)

Muhammad Nurul Huda                     (16050524014)

Ahmad Hafid Abdullah                      (16050524015)

S1 Pendidikan Teknik Mesin

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Universitas Negeri Surabaya

2017

Kata Pengantar

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami haturkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan Makalah yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water Column Di Perairan Bali” dengan baik. 

Adapun Makalah yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water Column Di Perairan Bali”  ini telah kami rangkai dan dengan bantuan berbagai pihak. Sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami selaku penyusun tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.

Kami menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini jauh dari sempurna, baik dari segi penyusunan, bahasa, ataupun penulisannya. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun, khususnya dari dosen mata kuliah ini guna menjadi acuan dalam bekal pengalaman bagi kami untuk lebih baik  di masa yang akan datang. 

Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari Makalah yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water Column Di Perairan Bali”  ini dapat diambil hikmah, manfaatnya, wawasan dan peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua. Sehingga dapat memberikan inspirasi terhadap pembaca.

Surabaya, 14 April 2017

                                                                                                           

   Penyusun

Daftar Isi

Kata Pengantar .................................................................................................................     i

Daftar Isi ..........................................................................................................................      ii

Bab I

Pendahuluan

Latar Belakang .................................................................................................................      1

Rumusan Masalah ...........................................................................................................       2

Tujuan ..............................................................................................................................      2

Manfaat ............................................................................................................................      2

Bab II

Pembahasan

2.1    Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut- Oscilatting Water Column ...............      3

2.1.1              Gelombang ...............................................................................................      3

2.1.2              Pengaruh Angin .......................................................................................      4

2.1.3              Desain PLTGL-OWC ..............................................................................      5

2.1.3.1  Komponen dasar PLT gelombang laut .........................................      5

2.1.3.2  Cara Kerja PLTGL-OWC .............................................................     5

2.1.4             PLTGL-OWC ...........................................................................................     6

2.1.4.1  Teknologi OWC ............................................................................     6

2.1.4.2  Kerapatan energi yang dihasilkan PLTGL-OWC .........................     7

2.2    Metode Analisis .........................................................................................................     8

2.3    Pembahasan ...............................................................................................................     6

Bab III

Penutup .............................................................................................................................     10

Daftar Pustaka ...................................................................................................................    21

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latarbelakang

Seiring dengan perkembangan peradaban manusia, tingkat kebutuhan energi manusia juga semakin meningkat. Pemenuhan energi ini sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang berumur jutaan tahun dan tidak dapat diperbaharui dan sebagian kecil saja yang berasal dari penggunaan sumber energi lain yang lebih terbarukan. Melihat topografi pulau Bali yang dikelilingi oleh laut, jenis pembangkit listrik tenaga gelombang laut sangat cocok dibangun di Bali. Selain ramah lingkungan,dalam pembangunan dan pengoperasiannya tidak akan merusak ekosistem alam di Bali, sehingga Bali akan tetap menjadi daerah tujuan wisata yang terkenal dengan keindahan alamnya.

Saat ini telah banyak jenis teknologi yang dikembangkan pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut,diantaranya: teknologi buoy tipe, teknologiovertopping devices, dan teknologi Oscilatting watercolumn. Bali sendiri, teknologi yang cocok dikembangkan adalah pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknologi oscilating watercolumn (PLTGL-OWC). Salah satu lokasi di Bali yang potensial untuk didirikan pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknologi oscilatting watercolumn ini adalah di laut yang ada di kawasan Jimbaran.

Berdasarkan masalah tersebut diatas, maka perluadanya penelitian lebih lanjut mengenai potensi penggunaan pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknologi oscilatting water column(PLTGL-OWC) yang berlokasi di laut yang ada dikawasan Jimbaran. Dari uraian di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah yang perlu diteliti lebih lanjut, adalah berapakah besar energi dan dayalistik yang mampu dihasilkan gelombang laut dengan penggunaan teknologi oscilatting water column(OWC) di laut yang ada di kawasan Jimbaran? Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya energi yang dihasilkan gelombang laut dengan penggunaan teknologi oscilatting water column (OWC) di laut yang ada dikawasan Jimbaran. Manfaat penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan untuk perencanaan pembangunan suatu pembangkit listrik tenaga gelombang laut di laut yang ada di kawasan Jimbaran, sehingga diharapkan nantinya mampu membangkitkan daya listrik guna melayani konsumen yang ada di pulau Bali

1.1.   Rumusan masalah

Berapakah besar energi dan dayalistik yang mampu dihasilkan gelombang laut dengan penggunaan teknologi oscilatting water column(OWC) di laut yang ada di kawasan Jimbaran?

1.2.   Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk      :

a)      Untuk Mengurangi ketergantungan pembangkit listrik bahan bakar fosil

b)       Untuk mengetahui cara kerja PLTGL

c)      Untuk mengetahui apa itu teknologi oscilatting water column(PLTGL-OWC)

d)     Untuk mengetahui daya listrik yang dihasilkan gelombang laut dengan PLTGL-OWC.

1.3. Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah :

a.       Mengetahui PLTG yang ramah lingkungan

b.      Memahami cara kerja PLTG

c.        Mengetahui apa itu teknologi oscilatting water column(PLTGL-OWC)

d.      Mengetahui daya listrik yang dihasilkan gelombang laut dengan PLTGL-OWC

BAB II

PEMBAHASAN

   2.       GELOMBANG LAUT

Prinsip dasar terjadinya gelombang laut adalah sebagai berikut (waldopo,2008): ” Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya ( densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang geraknya akan terbentuk gelombang. ”Gelombang merupakan gerakan naik turunnyaair laut. Hal ini seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Gambar pergerakan air laut.

(Sumber: Waldopo ,2008)

Gejala energi gelombang bersumberpada fenomena-fenomena sebagai berikut(Pudjanarsa, 2006):

a.       Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya gelombang dengan periode kecil, energi kecil pula.

b.      Angin merupakan sumber penyebab utama gelombanglautan.

c.       Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami. Contoh gangguan seismic adalah: gempa bumi, dll.

d.      Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar, terutama menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.

Selanjutnya gelombang laut ditinjau dari sifat pengukurannya dibedakan menurut ketinggian serta periode alunannya. Dari kebanyakan data yang ada,tinggi gelombang lautan dapat diukur melalui alatukur gelombang ataupun dengan cara visual dengan melakukan pengamatan langsung di lapangan. Gelombang laut sukar dijabarkan dengan pasti,tetapi dapat diformulasikan dengan pendekatan. Berbagai macam teori pendekatan digunakan untuk

memberikan informasi ilmiah tentang sifat gelombang lautan pada suatu tingkat fenomena yangaktual. Suatu teori sederhana tentang gelombang lautan dikenal sebagai teori dari Airy atau teori gelombang linier.Selanjutnya para ahli membedakan sifatgelombang laut sebagai gelombang linier dangelombang non-linier.

2.1 Pengaruh angin

Angin adalah sumber utama terjadinya gelombang lautan. Dengan demikian tinggi gelombang, periode, dan arah gelombang selalu berhubungan dengan kecepatan dan arah angin.Angin dengan kecepatan rendah akan menyebabkan kecilnya tinggi gelombang dan rendahnya periode gelombang yang terjadi, sedangkan angin yang kuat dan angin ribut akan menyebabkan variasi tinggi serta periode gelombang serta mengarah ke berbagai penjuru. Pada kondisiangin yang baik, gelombang laut dapat diobservasisecara random, baik untuk tinggi, periode, maupunarahnya. Angin memberikan pengaruh yang besarterhadap terjadinya gelombang laut sehingga efisiensihampir semua pesawat konversi energi gelombanglaut dipengaruhi oleh frekuensi angin yang terjadi sepanjang tahun pada suatu zone lautan tertentu.Gambar 2 menunjukkan suatu spektrum periodegelombang untuk berbagai variasi kecepatan angin.

Gambar 2. Spektrum periode gelombang untuk

berbagai kecepatan angin ( Pudjanarsa,2006)

2.2  DisainPembangkitListrikTenaga (PLT) GelombangLaut

2.2.1 Komponendasar PLT gelombanglaut

Konstruksipembangkitlistriktenaga (PLT)gelombangterdiridarimesinkonversienergygelombang, turbin, generator.

a. Mesin konversi energi gelombang laut

Berfungsi untuk menyalurkan energi kinetik yangdihasilkan oleh gelombang laut yang kemudiandialirkan ke turbin.

b. Turbin

Berfungsi untuk mengubah energi kinetikgelombang menjadi energi mekanik yangdihasilkan oleh perputaran rotor pada turbin.

c. Generator

Di dalam generator ini energi mekanik dari turbindirubah kembali menjadi energi listrik atau bolehdikatakan generator ini sebagai pembangkittenaga listrik.

2.2.2 Cara kerja PLT gelombanglaut

Sistem pembangkitan pada pembangkit listrik tenaga gelombang ini dapat dijelaskan melalui skemadibawah ini.

Gambar 3. Skema sistem pembangkitan Pembangkit

ListrikTenagaGelombang

Pertama-tama aliran gelombang laut yangmempunyai energi kinetik masuk kedalam mesinkonversi energi gelombang. Kemudian dari mesinkonversi aliran gelombang yang mempunyai energikinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombangdigunakan untuk memutar rotor. Kemudian dariperputaran rotor inilah energi mekanik yangkemudian disalurkan menuju generator. Di dalamgenerator, energi mekanik ini dirubah menjadi energilistrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik

yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi(beban) melalui kabel laut. Daya listrik yangdisalurkan melalui kabel laut ini adalah daya listrikarus searah (DC).

2.3. PLTGL-OWC

OWC merupakan salah satu sistem dan peralatanyang dapat mengubah energi gelombang laut menjadienergi listrik dengan menggunakan kolom osilasi.Alat OWC ini akan menangkap energi gelombangyang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadifluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC,kemudian tekanan udara ini akan menggerakkanbaling-baling turbin yang dihubungkan dengangenerator listrik sehingga menghasilkan listrik.

2.3.1 Teknologi oscilatting water column (OWC)

Pada teknologi OWC ini, digunakan tekananudara dari ruangan kedap air untuk menggerakkanwhells turbine yang nantinya pergerakan turbin inidigunakan untuk menghasilkan energi listrik.Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan strukturbawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangankedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turundari permukaan gelombang air laut. Gerakangelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakancompresses dan gerakan decompresses yang ada diatas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan inimengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternatingstreaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udaraini didorong melalui pipa ke turbin generator yang

digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWCini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantaiatau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Padasistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrikyang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang adadi daratan menggunakan kabel laut.

2.3.2 Kerapatan energi yang dihasilkan PLTGL OWC

Dalam menghitung besarnya energigelombang laut dengan metode oscilatting watercolumn (OWC), hal yang pertama yang harusdiketahui adalah ketersediaan akan energi gelombanglaut. Total energi gelombang laut dapat diketahuidengan menjumlahkan besarnya energi kinetik danenergi potensial yang dihasilkan oleh gelombang lauttersebut. Energi potensial adalah energi yangditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasigelombang laut pada suatu sistem fisik. Bentukenergi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaanobjek-objek lain di sekitarnya, contohnya,konfigurasi atau gerakannya. Besarnya energipotensial dari gelombang laut dapat dihitung denganpersamaan sebagai berikut (University ofMichigan,2008):

Dimana:

m = wρy : Massa Gelombang (kg)

ρ : massa jenis air laut (kg/m3)

w : lebar gelombang (m) (diasumsikan sama denganluas chamber pada OWC).

Y = y(x,t) = a sin(kx-ωt) (m) : persamaan gelombang(diasumsikan gelombang sinusoidal).

a = h/2 : amplitudo gelombang.

h = ketinggian gelombang (m)

λ : panjang gelombang (m)

T : periodegelombang (sec)

Maka persamaan energi potensial ini dapat ditulis sebagai berikut:

Selanjutnya dihitung besarnya energi potensial gelombang lebih dari 1 periode, diasumsikan bahwa gelombang hanya merupakan fungsi dari x terhadap waktu, sehingga didapatkan persamaan y(x,t) = y(x). Jadi didapatkan:

Berdasarkan persamaan K =  dan ω =  , maka didapatkan persamaan :

Besarnya energi kinetik lebih dari 1 periode adalah sebanding dengan besarnya energi potensial yang dihasilkan.

Dimana energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan dari gelombang laut. Setelah besarnya energi potensial dan energi kinetic diketahui, maka dapat dihitung total energi yang dihasilkan selama lebih dari 1 periode dapat dicari dengan menggunakan persamaan:

Total energi yang dimaksud disini adalah jumlah besarnya energi yang dihasilkan gelombang laut yang didapatkan melalui penjumlahan energi potensial dan energi kinetik yang dimilikinya. Melalui persamaan diatas, maka dapat dihitung besarnya energy density (EWD), daya listrik (PW), dan power density (PWD) yang dihasilkan gelombang laut. Untuk menetukan besarnya energy density (EWD) yang dihasilkan gelombang laut digunakan persamaan berikut ini.

Energy density adalah besarnya kerapatan energi yang dihasilkan gelombang laut tiap 1 satuan luas permukaan. Untuk menentukan besarnya daya listrik (PW) yang dihasilkan gelombang laut digunakan persamaan berikut ini.

Dimana wave power adalah besarnya daya listrik yang mampu dihasilkan oleh gelombang laut. Untuk menetukan besarnya power density (PWD) yang dihasilkan gelombang laut digunakan persamaan 2.11 berikut ini.

3. METODE ANALISIS

Metode yang digunakan untuk analisis hasilpenelitian ini adalah dengan langkah sebagai berikut:

1.      Analisispemetaantopografiperairanlaut di kawasanJimbaran.

2.      Analisisbesarnyaenergidan yang dihasilkangelombanglautdenganpenggunaan PLTGLOWC di lokasi yang direncanakan ( laut yang ada di kawasanJimbaran).

3.      Analisispenggunaan PLTGL-OWC di lokasi yang direncanakan ( laut yang ada di kawasanJimbaran)

4. PEMBAHASAN

4.1. Gambaran Umum Pulau Bali

Provinsi Bali terdiri dari beberapa pulau, yakni Pulau Bali sebagai pulau terbesar dan pulau-pulaukecil lainnya yaitu Pulau Nusa Penida, Pulau NusaCeningan, Pulau Nusa Lembongan, Pulau Serangandan Pulau menjangan. Secara geografis, Provinsi Baliterletak pada titik koordinat 8003’40” - 8050’48” LSdan 114025’53” – 115042’40” BT, dengan batas-bataswilayah sebagai berikut:

•Sebelah Utara adalah Laut Bali

•Sebelah Timur adalah Selat lombok

•Sebelah Selatan adalah Samudra Hindia

•Sebelah Barat adalah Selat bali

4.2 Lokasi Rencana Penempatan PLTGL-OWC

Lokasi rencana penempatan PLTGL-OWCadalah di laut yang ada di kawasan Jimbaran, yaitupada kedalaman laut 50 m dan terletak ± 2,8 km darigaris pantai. Sedangkan luas dari lokasi rencanapenempatan PLTGL-OWC ini adalah ± 630 m2(sesuai dengan luas disain OWC)

Gambar 4. Lokasi rencana penempatan PLTGL-OWC

(sumber: Google Earth,2008)

Pola ketinggian gelombang laut yang terjadi dikawasan ini tergolong konstan dan cukup besar, halini dikarenakan laut yang ada di kawasan iniberhadapan langsung dengan laut lepas (SamudraHindia). Oleh karena itu laut di kawasan ini sangatpotensial untuk dikembangkan pembangkit listriktenaga gelombang laut (PLTGL) .

4.3 Skema PLTGL-OWC

Pembangkit listrik tenaga gelombang lautdengan teknologi oscilatting water column iniditempatkan di tengah laut dan dibuat di atas sebuahponton yang dipancangkan di dasar lautmenggunakan kawat baja. Listrik yang dihasilkandialirkan melalui kabel transmisi menuju ke daratan.

Gambar 5. Skema oscilatting water column

( Sumber: Graw, 1996)

Sistem pembangkit listrik ini terdiri darichamber berisi udara yang berfungsi untukmenggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naikdan turun melalui saluran yang berada di bawahponton dan turbin yang terhubung dengan generator.Gerakan air naik dan turun yang seiring dengangelombang laut menyebabkan udara mengalir melaluisaluran menuju turbin.Sistem yang berfungsi mengkonversi energimekanik menjadi listrik ( turbin, generator)diletakkan di atas permukaan laut dan terisolasi dariair laut dengan meletakkannya di dalam ruang khususkedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhandengan air laut. Dengan sistem yang dimilikinya,pembangkit listrik ini bisa memanfaatkan efisiensioptimal dari energi gelombang dengan meminimalisirgelombang-gelombang yang ekstrim. Efisiensioptimal bisa didapat ketika gelombang dalam kondisinormal.Skema pergerakan gelombang laut denganoscilating water column (OWC) terdiri dari 2 jenisaliran, yaitu aliran udara masuk dan aliran udarakeluar.

Gambar 6. Skema pergerakan gelombang laut pada

oscilatting water column

Dari gambar 6 terlihat bahwa skema pergerakangelombang laut dalam OWC terdiri dari 2 jenis aliranudara, yaitu:

•Aliran udara keluar

Pada aliran udara keluar ini, skema pergerakangelombang laut dapat dijelaskan sebagai berikut:pertama diawali dari naiknya permukaan gelombanglaut sehingga menyebabkan udara di dalam chamberbergerak naik karena ada tekanan dari gelombanglaut (proses 1). Kemudian udara tersebut masukmelewati katub A menuju ke ruangan X (proses 2).Setelah itu udara ini mengalir menuju ruangan Y,dimana aliran udara ini menyebabkan turbin berputar(proses 3). Pada proses ini, energi kinetik yangdihasilkan oleh perputaran turbin dikopel dengangenerator sehingga menghasilkan energi listrik.Kemudian setelah melewati turbin, udara bertekananini mengalir melewati katub D dan selanjutnya mengalir keluar dari OWC (proses 4).

•Aliran udara masuk

Pada aliran udara masuk ini, skema pergerakangelombang laut dapat dijelaskan sebagai berikut:pertama diawali dari turunnya permukaan gelombanglaut sehingga menyebabkan udara dari luar masukmelewati katub C (proses 1). Kemudian udaratersebut masuk melewati katub C menuju ke ruanganX (proses 2). Setelah itu udara bertekanan inimengalir menuju ruangan Y, dimana aliran udarabertekanan ini menyebabkan turbin berputar (proses3). Pada proses ini, energi kinetik yang dihasilkanoleh perputaran turbin dikopel dengan generatorsehingga menghasilkan energi listrik. Kemudiansetelah melewati turbin, udara bertekanan inimengalir melewati katub B dan selanjutnya mengalir menuju kedalam chamber diikuti dengan turunnyapermukaan air laut.

4.4 Disain PLTGL-OWC

Melihat dari topografi dasar laut yangdimilikinya, serta ketinggian gelombang laut di lokasiyang direncanakan, maka disain pembangkit listriktenaga gelombang laut yang ideal untuk digunakandigunakan di lokasi yang direncanakan adalah disainenergetech. Energetech adalah salah satu disainPLTGL yang dirancang dengan menggunakan sistemOscilatting water column (OWC). Disain ini biasanyaditempatkan pada kedalaman laut mulai dari perairandangkal hingga kedalaman 50 m (150 kaki). Disainenergetech ini memiliki lebar 35 m dan panjang 18 m(EPRI,2007). Selain itu disain energetech inimenggunakan parabolic focusing wall yang lebarnyasama dengan lebar chamber yaitu sebesar 35 m, yangmana berfungsi untuk memfokuskan pergerakangelombang laut menuju OWC. Dimana nantinya padaOWC, terjadi proses pengkonversian energigelombang laut menjadi energi listrik. Disain inidipasang dengan cara ditambatkan di dasar lautdengan menggunakan beberapa buah kaki (piles).Spesifikasi dari disain dapat dilihat pada tabel 1berikut ini:

4.5. Analisis besarnya energi dan daya

Energi yang dihasilkan PLTGL-OWC iniberasal dari gerakan naik-turun gelombang laut yangterjadi. Untuk menghitung besarnya potensi energigelombang laut pada lokasi yang direncanakandilakukan dengan beberapa tahapan seperti berikut:

4.5.1 Perhitungan energi potensial

Untuk menghitung besarnya energi potensialyang dihasilkan gelombang laut dengan penggunaanteknologi oscilatting water column (OWC)digunakan persamaan 2.9. Berikut ini adalahbesarnya energi potensial yang dihasilkan gelombanglaut di lokasi yang direncanakan pada tanggal 1Januari 2007.

􀂾Untuk tanggal 1 Januari 2007, diketahui:

•Lebar chamber owc (w) = 35 m

•Massa jenis air laut (ρ) = 1030 kg/m3

•Besarnya gravitasi bumi (g) = 9,81 m/dt

•Ketinggian gelombang laut (H) = 1,1925 m

•Panjang gelombang (λ) = 262,1376 m

􀂾Maka besarnya energi potensial yang dihasilkangelombang dengan penggunaan PLTGL-OWCadalah sebagai berikut:

Tabel 1... Energi potensial yang dihasilkan gelombang lautdengan PLTGL-OWC setiap bulannya selama 1tahun.

Besarnya energi potensial setiap bulannya yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC di lokasi yang direncanakan dapatdilihat pada tabel 1.Melihat data di atas, dapat disimpulkan bahwabesarnya energi potensial yang dihasilkan gelombanglaut dengan penggunaan PLTGL-OWC di lokasiyang direncanakan cukup konstan, seperti terlihatpada gambar 7.

Gambar 7. Grafik energi potensial minimum yang

dihasilkan gelombang laut dengan PLTGL-OWC

setiap bulannya selama 1 tahun.

Gambar 7 menunjukkan grafik besarnyaenergi potensial minimum yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC dilokasi yang direncanakan setiap bulannya mulai daribulan Januari-Desember.

4.5.2. Perhitungan energi kinetik

Besarnya energi kinetik yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWCadalah sebanding dengan besarnya energi potensialyang dihasilkan. Untuk menghitung besarnya energikinetik yang dihasilkan gelombang laut denganpenggunaan PLTGL-OWC. Berikut ini adalahperhitungan besarnya energi kinetik yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC dilokasi yang direncanakan pada tanggal 1 Januari2007.

􀂾Untuk tanggal 1 Januari 2007, diketahui:

•Lebar chamber owc (w) = 35 m

•Massa jenis air laut (ρ) = 1030 kg/m3

•Besarnya gravitasi bumi (g) = 9,81 m/dt

•Ketinggian gelombang laut (H) = 1,1925 m

•Panjang gelombang (λ) = 262,1376 m

􀂾Maka perhitungan besarnya energi kinetik yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC adalah sebagai berikut.

Besarnya energi kinetik yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWCsetiap bulannya di lokasi yang direncanakan dapatdilihat pada tabel 2.

Tabel 2.. Energi kinetik yang dihasilkan gelombang lautdengan PLTGL-OWC setiap bulannyaselama 1 tahun

Tabel 2 menunjukkan besarnya energi kinetikyang dihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC setiap bulannya mulai dari bulanJanuari – Desember 2007. Dari tabel 2, dapatdiketahui bahwa besarnya energi kinetik yangterendah yang dihasilkan gelombang laut denganpenggunaan PLTGL-OWC adalah sebesar 46,295 J.Sedangkan untuk energi kinetik yang tertinggi yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC adalah sebesar 8239491,084 J.Melihat data diatas, dapat disimpulkan bahwabesarnya energi kinetik yang dihasilkan gelombanglaut dengan penggunaan PLTGL-OWC di lokasiyang direncanakan cukup konstanBesarnya energi kinetik maximum yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC di lokasi yang direncanakan setiapbulannya mulai dari bulan Januari-Desember 2007.Energi kinetik maximum tertinggi terjadi bulanJanuari dan Desember, sedangkan energi kinetikmaximum terendah terjadi pada bulan Februari danMei. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan tinggigelombang maximum yang terjadi saat itu.

4.5.3. Perhitungan total energi

Untuk menghitung besarnya total energi yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaan

teknologi oscilatting water column (OWC) di lokasiyang direncanakan digunakan persamaan berikut:

Berikut ini adalah perhitungan besarnya totalenergi yang dihasilkan gelombang laut di kawasantersebut pada tanggal 1 Januari 2007.

􀂾Untuk tanggal 1 Januari 2007, diketahui:

•Lebar chamber (w) = 35 m

•Massa jenis air laut (ρ) = 1030 Kg/m3

•Besarnya gravitasi bumi (g) = 9,81 m/dt

•Ketinggian gelombang laut (H) = 1,1925 m

•Panjang gelombang (λ) = 262,1376 m

Maka besarnya total energi yang dihasilkangelombang laut dapat dihitung denganmenggunakan persamaan:

Sedangkan untuk besarnya total energi yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanteknologi oscilatting water column (OWC) setiapbulannya di kawasan tersebut seperti pada tabel 3.

4.5.4 Perhitungan energy density (EWD) yangdihasilkan gGelombang laut denganPLTGL-OWC.

Setelah total energi diketahui, maka dapatdihitung besarnya energy density (EWD) yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC di lokasi yang direncanakan. Untukmenghitung besarnya energy density (EWD) yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC di laut di kawasan tersebut.

Tabel 3. Total Energi yang dihasilkan gelombang lautdengan PLTGL-OWC setiap bulannya selama 1 tahun

Berikut ini adalah perhitungan besarnya energydensity pada tanggal 1 Januari 2007.

􀂾Untuk tanggal 1 Januari 2007, diketahui:

•Massa jenis air laut (ρ) = 1030 Kg/m3

•Besarnya gravitasi bumi (g) = 9,81 m/dt

•Ketinggian gelombang laut (H) = 1,1925 m

􀂾Maka perhitungan besarnya energy density yangdihasilkan gelombang laut adalah sebagaiberikut:

Energy density maximum yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC dilokasi yang direncanakan setiap bulannya mulai daribulan Januari-Desember 2007.

4.5.5 Perhitungan daya listrik yang dihasilkangelombang laut dengan PLTGL-OWC.

Untuk menghitung besarnya daya listrik yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC di laut di kawasan Jimbarandigunakan persamaan 2.13. Berikut ini adalahperhitungan besarnya daya listrik yang dihasilkangelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC dikawasan tersebut pada tanggal 1 Januari 2007.

􀂾Untuk tanggal 1 Januari 2007, diketahui:

•Besarnya total energi yang dihasilkangelombang laut (EW) = 16478982.17 J

•Besarnya periode gelombang laut (T) =1.8424 detik.

􀂾Maka perhitungan besanya daya listrik yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC adalah sebagai berikut:

Sedangkan untuk besarnya daya listrik yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaan teknologi oscilatting water column (OWC) setiapbulannya dapat dilihat pada tabel 4.Tabel 4 menunjukkan besarnya daya listrik yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC setiap bulannya mulai dari bulan Januari – Desember 2007.

Tabel 4. Daya listrik yang dihasilkan gelombang lautdengan PLTGL-OWC setiap bulannya selama1 tahun

Dari tabel 4 dapat diketahui bahwa besarnyadaya listrik yang dihasilkan gelombang laut denganpenggunaan PLTGL-OWC yang tertinggi adalahsebesar 4174007,6410 Watt, sedangkan yangterendah adalah sebesar 175, 892339 Watt. Melihatdata diatas, terlihat bahwa daya listrik yangdihasilkan gelombang laut di kawasan Jimbarancukup besar.

4.5.6....Perhitungan power density (PWD) yangdihasilkan gelombang laut DenganPLTGL-OWC.

Setelah besarnya daya listrik diketahui, makabesarnya power density (PWD) yang dihasilkan

gelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC dilaut di kawasan Jimbaran dapat dihitung. Berikut iniadalah perhitungan besarnya power density padatanggal 1 Januari 2007.Maka perhitungan besarnya power density yangdihasilkan gelombang laut dengan penggunaanPLTGL-OWC adalah sebagai berikut

5. KESIMPULAN

Dari analisis pada bab sebelumnya, maka dapatdiambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:Dari analisis pada bab sebelumnya, maka dapatdiambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1.      Denganpenggunaanpembangkitlistrik tenagagelombang laut dengan dengan teknologioscilatting water column (PLTGL-OWC) di lautdi kawasan Jimbaran dapat dihasilkan energiyang tertinggi adalah sebesar 16.478.982,17Joule dan yang terendah adalah sebesar 92,5897Joule. Sedangkan untuk daya listrik yang mampudihasilkan dengan penggunaan pembangkitlistrik tenaga gelombang laut dengan teknologioscilatting water column (PLTGL-OWC) dilokasi tersebut yang tertinggi adalah sebesar4.174.007,641 Watt dan yang terendah adalahsebesar 175,892 Watt.

2.      Denganmelihatpotensiketinggian gelombanglaut yang cukup besar dan konstan serta besarnyaenergi dan daya listrik yang mampu dihasilkan,maka pembangkit listrik tenaga gelombang lautdengan penggunaan teknologi oscilatting watercolumn (PLTGL-OWC) cukup potensialdibangun di lokasi laut di kawasan Jimbaran,tepatnya pada pada kedalaman 50 m daripermukaan laut dan berjarak ± 2,8 Km dari garispantai Jimbaran.

BAB III

PENUTUP

Menurut kami,di Bali saat ini, telah berdiri beberapa jenis pembangkit listrik. Pembangkit-pembangkit itu adalahpembangkit listrik tenaga diesel, pembangkit listrik tenaga uap, dan pembangkit listrik tenaga gas. Dari semua jenispembangkit yang telah ada, keseluruhannya tergantung dari pemakaian bahan bakar yang berasal dari pembakaranfosil yang berumur jutaan tahun yaitu batu bara dan minyak bumi. Keseluruhan pembangkit-pembangkit yang sudahada ini, tentu saja menimbulkan beberapa permasalahan baik itu terhadap lingkungan, kesehatan dan ekonomi.Untuk mengantisipasi hal tersebut maka dilakukan suatu upaya dengan penyediaan energi listrik berbahan bakaralternatif yang sifatnya non konvensional yakni pembangkit listrik tenaga gelombang laut. Pembangkit listrik tenagagelombang laut ini menggunakan teknologi oscilatting water column (PLTGL-OWC). Energi gelombangmerupakan energi yang sifatnya dapat diperbaharui dan ramah lingkungan, serta selalu tersedia sepanjang waktu.

Penelitian ini mengananalisis mengenai besarnya energi yang dihasilkan gelombang laut dengan penggunaanteknologi oscilatting water column (OWC) di perairan Samudra Hindia, tepatnya di laut yang ada di kawasanJimbaran. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya energi yang dihasilkan gelombanglaut dengan penggunaan teknologi oscilatting water column (OWC) di laut yang ada di kawasan Jimbaran.

Manfaatpenelitian ini dapat digunakan sebagai acuan untuk perencanaan pembangunan suatu pembangkit listrik tenagagelombang laut di laut yang ada di kawasan Jimbaran, sehingga diharapkan nantinya mampu membangkitkan dayalistrik guna melayani konsumen yang ada di pulau Bali. Metode yang digunakan adalah dengan menganalisisbesarnya energi dan daya listrik yang mampu dihasilkan gelombang laut dengan penggunaan PLTGL-OWC di lautyang ada di kawasan Jimbaran.

Hasilpenelitian didapatkan bahwa dengan penggunaan pembangkit listrik tenaga gelombang laut denganteknologi oscilatting water column (PLTGL-OWC) di laut di kawasan Jimbaran dapat menghasilkan energi yangtertinggi adalah sebesar 16.478.982,17 Joule dan yang terendah adalah sebesar 92,5897 Joule. Sedangkan untukdaya listrik yang mampu dihasilkan dengan penggunaan pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan denganteknologi oscilatting water column (PLTGL-OWC) di lokasi tersebut yang tertinggi adalah sebesar 4.174.007,641Watt dan yang terendah adalah sebesar 175,892 Watt.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1] Arismunandar, W. 2004. Penggerak MulaTurbin. Bandung : ITB.

[2] Arismunandar, W. 2004. Teknik TenagaListrik Jilid 1. Jakarta : Pradnya Paramitha.

[3] Mandiharta, A. 2007. Kajian PotensiPengembangan Energi Pasang Surut SebagaiEnergi Alternatif. Bukit Jimbaran : ProgramStudi Teknik Elektro Fakultas TeknikUniversitas Udayana.

[4] Nafika, I. 2008. Pemanfaatan Energi OmbakSebagai Pembangkit Tenaga Listrik.www.beritanet.com . diakses hari Rabu 10September 2008.

[5] Navarro, D, dkk. 2007. California Ocean WaveAssessment. California : Electric PowerResearch Institute.

[6] Pontes, M.T. 2001. Ocean Energies Resourcesand Utilisation. Portugal : Instituto SuperiorTecnico.

[7] Pudjanarsa, A. 2006. Mesin Konversi Energi.Yogyakarta : ANDI.

[8] Vining, J. 2005. Ocean Wave EnergiConversion. Madison : University ofWisconsin.

[9] Waldopo, dkk. 2008. Perairan Darat danLaut. www.google.com. Diakses hari Sabtu 20september 2008.

[10] -----------. 2004. Rencana UmumKetenagalistrikan Daerah (RUKD) ProvinsiBali. Bali: Bappeda Provinsi Bali.

[11] -----------, 2007. Californian Ocean WaveEnergy Assesment. USA: EPRI (Electric PowerResearch Institute).

[12] -----------, 2008. Bali Map Info.www.support@baliacces.com. Diakses padahari Kamis, 11 Desember 2008.

[13] -----------, 2008. Wave Energy Conversions.USA : Departement of Naval Architecture andMarine Enginering.