MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT (PLTG)
Oleh: Fitra Ramadhanti 1206398
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik, dan hidayahNya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Harapan kami, semoga makalah ini berguna untuk membantu pembaca dalam mempelajari Pembangkit listrik Tenaga Gelombang Laut, Makalah ini disusun sebagai bekal pembaca dan melengkapi tugas Tekni Tenaga Listrik. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan dan pengerjaan makalah ini masih banyak kekurangan, sehingga penulis berharap saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak agar makalah ini dapat lebih bermanfaat.
Padang, 08 Oktober 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar Daftar isi BAB I PENDAHULUAN 1. 2. 3. 4.
Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Manfaat
BAB II PEMBAHASAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) Pengertian Dari Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Saja Komponen-Komponen Utama pada PLTGL Proses PLTGL Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dunia dan di Indonesia Apa saja Keuntungan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Krisis energi telah diprediksikan akan melanda lima tahun yang akan datang. Hal ini dikarenakan semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu diperlukan sebuah terobosan baru untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak dapat diperbaharui ini. Karena jika kita tergantung pada energi yang tidak dapat diperbaharui saja, maka di masa depan kita akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan sumber dari energi tersebut. Lalu bagaimana dengan nasib anak cucu kita nanti? Oleh karena itu manusia harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya dan dalam pemanfaatannya harus dikembangkan dari sekarang. Akan tetapi penggunaannya haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri. Sumber daya hayati yang ada di bumi ini salah satunya adalah lautan. Wilayah bumi didominasi oleh laut, dan laut juga mempunyai banyak potensi pangan dan potensi sebagai sumber energi. Potensi pangan yang ada di laut adalah beranekaragamnya spesies ikan dan tanaman laut. Dan potensi sumber energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut. Salah satu energi di laut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Untuk itu kita akan mencoba menggali informasi tentang tenaga ombak yang 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 sampai di pantai.
B. Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah : 7. Bagaimana Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) ? 8. Apa Pengertian Dari Pembangkit Listrik Tenaga Ombak ? 9. Apa saja Komponen-Komponen Utama pada PLTGL ? 10. Bagaimana Proses PLTGL ? 11. Bagaimana Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dunia dan di Indonesia ? 12. Apa saja Keuntungan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak ? C. Tujuan Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu: 1. Mengetahui Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut 2. Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga ombak. 3. Mengetahui komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga ombak. 4. Mengetahui proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tanaga ombak. 5. Mengetahui apa kelebihan dan kekurangan pada pembangkit listrik tenaga ombak. 6. Perkembangan pembangkit listrik tenaga ombak di Indonesia dan dunia.
D. Manfaat Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu : 1. Mengetahui mengenai pembangkit listrik tenaga ombak. 2. Memenuhi tugas mata kuliah Teknik Tenaga Listrik (TTL).
BAB II PEMBAHASAN
A. Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) Sebenarnya PLTGL bukanlah sesuatu yang baru. Berdasarkan sejarahnya, pemanfaatkan gelombang laut sebagai sumber energi listrik telah dilakukan sejak abad ke-18. Berdasarkan catatan sejarah, Girard dan anaknya dari Prancis telah menggunakan energi gelombang laut. Selanjutnya pada 1919, Bochaux-Praceique telah memanfaatkan gelombang laut untuk menggerakkan alat pembangkit listrik untuk menerangi lampu rumahnya di Royan, dekat Boedeaix, Prancis. Apa yang dilakukannya telah menunjukkan kemajuan teknologi dalam pemanfaatan energi gelombang laut. Bahkan dia telah menggunakan perangkat teknologi yang diberi nama Oscillating Water Column untuk pertama kalinya. Tak hanya di Prancis, kalangan ilmuwan mencoba memanfaatkan energi gelombang laut. Dari 1855 hingga 1973 tercatat sekitar 340 paten mengenai teknologi pemanfaatan gelombang laut di Inggris. Penggunaan teknologi yang ilmiah dan modern untuk pemanfaatkan energi gelombang laut dirintis oleh peneliti Jepang Yoshio Masuda pada 1940-an. Dia telah mengetes berbagai konsep dari perangkat yang memanfaatkan energi gelombang laut. Ratusan unit alat pembangkit dites untuk menghasilkan listrik yang bisa menyalakan lampu. Pada 1950, Masuda telah menghasilan konsep yang juga maju. Tetapi
sayangnya
pengembangan
teknologi
yang
memanfaatkan
gelombang laut kurang mendapat respons. Seiring perjalanan waktu pada 1973,
dunia dilanda krisis minyak. Krisis bahan bakar dari fosil itu kembali mendorong dan memacu peneliti dari berbagai universitas mencoba mengembangkan pembangkit listrik tenaga gelombang laut. Peneliti itu di antaranya Stephen Salter dari Edinburgh University, Johannes Falnes dari Norwegian Institute of Technology, Michael E. McCormick dari U. S. Naval Academy, David Evans dari Bristol University, Michael French from University of Lancaster, John Newman, serta Chiang C. Mei dari MIT. Pembangkit listrik tenaga gelombang telah dikembangkan di Jerman. Perusahaan Energie Baden-Wuttemberg Ag (EnBW) bekerja sama dengan Vorth Siemen Hydro Power Generation GmbH & Co. Bermula dari EnBW melihat potensi untuk pembangkit gelombang di pantai Laut Utara. Akhirnya pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column (OWC) yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin. Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai.
Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di ‘Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di daerah Selatan Sydney, Australia. Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah . Pusat PLTGL yang di Australia merupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik. Perusahaan yang mengelola PLTGL, Energetech mengaku pembangkit yang masih jarang dikembangkan memiliki banyak keuntungan. John Bell, Direktur Keuangan Energetech mengatakan energi gelombang laut merupakan energi yang tidak pernah habis jika dibandingkan sumber energi lainnya. Energi gelombang laut tidak berbeda dengan energi dari matahari dan angin. Energi gelombang laut adalah satu potensi laut dan samudra yang belum banyak bisa menghasilkan listrik. Negara yang melakukan penelitian dan pengembangan potensi energi samudra untuk menghasilkan listrik adalah Inggris, Australia, Perancis, dan Jepang.
B. Jenis-jenis Energi Tiga tipe Energi Secara umum, potensi energi gelombang laut dapat menghasilkan listrik dapat dibagi menjadi tiga tipe potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal power), energi gelombang laut (wave energy), dan energi panas laut (ocean thermal energy). 1. Energi pasang surut merupakan energi yang dihasilkan dari pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. 2. Energi gelombang laut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. 3. Energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di permukaan dan di kedalaman. Energi
panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di
permukaan dan di kedalaman. Indonesia belum pemanfaatan energi gelombang laut sebagai sumber listrik. Memang Indonesia dengan wilayahnya yang luas, memiliki potensi mengembangkan PLTGL. Namun untuk merealisasikan hal tersebut perlu dilakukan penelitian lebih mendalam. Tetapi secara sederhana dapat dilihat bahwa probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi gelombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pasang surut. Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik tersebut. Dengan sifat tersebut, energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.
Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbedabeda. Ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian, secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu. C. Pengertian Dari Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Ombak adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan, menyebabkan riak-riak yang kemudian berubah menjadi apayang kita sebut sebagai gelombang. Energi ombak laut adalah energi kinetik yang ada pada gelombang laut digunakan untuk menggerakkan turbin. Ombak naik ke dalam ruang generator, lalu air yang naik menekan udara keluar dari ruang generator dan menyebabkan turbin berputar. Ketika air turun, udara bertiup dari luar ke dalam ruang generator dan memutar turbin kembali. Putaran turbin kemudian dihubungkan ke generator dan diubah menjadi energi listrik dan di distribusikan ke beban. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulunggulung. Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik. Merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang, yang mana pembangkitan energi ini akan terjadi di lepas pantai yang memiliki laju ombak besar (stabil). Energi ombak
dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. D. Komponen-Komponen Utama pada PLTGL 1. Piston Hirolik Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak. 2. Turbin Pada Prinsipnya turbin bekerja sebagai "Penerima Energi", artinya dia menerima energi (kinetik) dari angin dan merubahnya menjadi energi lain yang dapat digunakan seperti listrik. Angin yang datang akan menumbuk sayap kipas (baling-baling) pada kincir angin, sehingga sayap kipas akan berputar. Kemudian sayap kipas akan memutar memutar generator. 3. Generator Generator berfungsi untuk merubah energy mekanik yang berasal dari turbin menjadi energy listrik. Generator inilah yang disebut konventer energy. Jenis generator yang digunakan pada PLTGL ialah jenis Generator Asinkron (generator tak-serempak) yang merupakan motor induksi yang dirubah menjadi generator, generator ini dipilih karena PLTGL sebagai energi alternatif tidak banyak membutuhkan perawatan seperti halnya generator sinkron, lebih kuat, handal, harga lebih murah dan tidak membutuhkan bahan bakar pada saat diaplikasikan di lapangan, tapi cukup bergantung pada sumber energi terbarukan seperti air, angin, dan lain –
lain sebagai prime over (penggerak mula). Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (Alternating Current). E. Proses PLTGL Pertama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban).
1. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban).
PLTGL-OWC (Oscilatting Water Column) 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.
Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut.
Gambar 1. Proses terbentuknya aliran udara yang dihasilkan oleh gelombang laut Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel.
Gambar2 . Turbin dan generator, Gambar3. Tampak keseluruhan PLTG-OWC 2. Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) Jenis generator yang digunakan pada PLTGL ialah jenis Generator Asinkron (generator tak-serempak) yang merupakan motor induksi yang dirubah menjadi generator, generator ini dipilih karena PLTGL sebagai energi alternatif
tidak banyak membutuhkan perawatan seperti halnya generator sinkron, lebih kuat, handal, harga lebih murah dan tidak membutuhkan bahan bakar pada saat diaplikasikan di lapangan, tapi cukup bergantung pada sumber energi terbarukan seperti air, angin, dan lain – lain sebagai prime over (penggerak mula). Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (Alternating Current).
Gambar 4. Turbin dan Generator Asinkron 3. PLTO memakai Teknologi OWC (Oscillating Wave Column) Untuk sistem mekanik PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. 1. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir. Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir.
Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tappered channel). Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. OWC ini dapat diletakkan di sekitar ~50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar ~15 m. Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. 2. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda. Energi tidal juga merupakan salah satu macam dari energi ombak. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut. Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di
Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat. F. Data fakta Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dunia dan di Indonesia Pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column (OWC) yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin. Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai. Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di ‘Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di
daerah Selatan Sydney, Australia. Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah . Pusat PLTGL yang di Australia merupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik.
Gambar12. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Skotlandia Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sehingga Energi gelombang laut di pantai tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai
Indonesia. Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi gelombang 19 kw/panjang gelombang. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut di daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP (Balai Pengkajian Dinamika Pantai). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode OWC (Ocillating Water Column). BPDP – BPPT pada tahun 2004 telah berhasil membangun prototype OWC pertama di Indonesia. Prototype itu dibangun di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul. Prototype OWC yang dibangun adalah OWC dengan dinding tegak. Luas bersih chamber 3m x 3m. Tinggi sampai pangkal dinding miring 4 meter, tinggi dinding miring 2 meter sampai ke ducting, tinggi ducting 2 meter. Prototype OWC 2004 ini setelah di uji coba operasional memiliki efisiensi 11%. Pada tahun 2006 ini pihak BPDP – BPPT kembali membangun OWC dengan sistem Limpet di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul . OWC Limpet dibangun berdampingan dengan OWC 2004 tetapi dengan model yang berbeda. Dengan harapan besar energi gelombang yang bisa dimanfaatkan dan efisiensi dari OWC Limpet ini akan lebih besar dari pada OWC sebelumnya
Gambar13. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Pantai Parang Racuk, Gunung Kidul-Yogyakarta
G. Keuntungan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Krisis energi telah diprediksikan akan melanda lima tahun yang akan datang. Hal ini dikarenakan semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu diperlukan sebuah terobosan baru untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak dapat diperbaharui ini. Karena jika kita tergantung pada energi yang tidak dapat diperbaharui saja, maka di masa depan kita akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan sumber dari energi tersebut. Lalu bagaimana dengan nasib anak cucu kita nanti? Oleh karena itu manusia harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya dan dalam pemanfaatannya harus dikembangkan dari sekarang. Akan tetapi penggunaannya haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri. Pada kenyataanya, Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Namun, potensi energi pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan karena banyaknya keterbatasan dalam pemanfaatkannya. Sumber daya hayati yang ada di bumi ini salah satunya adalah lautan. Wilayah bumi didominasi oleh laut, dan laut juga mempunyai banyak potensi pangan dan potensi sebagai sumber energi. Potensi pangan yang ada di laut adalah beranekaragamnya spesies ikan dan tanaman laut. Dan potensi sumber energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut.
Salah satu energi di laut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Untuk itu kita akan mencoba menggali informasi tentang tenaga ombak yang 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. Potensi tingkat teknologi saat ini diperkirakan bisa mengkonversi per meter panjang pantai menjadi daya listrik sebesar 20-35 kW (panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km, yang terdiri dari sekitar 17.000 pulau, dan sekitar 9.000 pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau arus listrik nasional, dan penduduknya hidup dari hasil laut). Dengan perkiraan potensi semacam itu, seluruh pantai di Indonesia dapat menghasilkan lebih dari 2~3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan tidak lebih dari 1% panjang pantai Indonesia (~800
km) dapat memasok minimal ~16 GW atau sama dengan pasokan seluruh listrik di Indonesia tahun ini. Saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta,
yaitu
model Oscillating
Water
Column.
Tujuan
didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan konversi energi. Proyek yang mendapat bantuan (hibah) dari pemerintah Norwegia sebanyak 70 persen (sekitar 5,1 juta dolar AS) dari total investasi itu direncanakan, dalam periode tiga tahun, PLTO Baron selesai dikerjakan dan sebesar 1.100 kilo watt jam listriknya bisa dinikmati oleh sekitar dua ribu rumah warga sekitarnya. Sebagai proyek percontohan, memang PLTO di Baron ini masih dalam tahap uji coba, belum dalam skala komersial. Namun demikian tidak tertutup kemungkinan, jika proyek percontohan Baron sukses, maka instalasiinstalasi listrik yang bersumber pada tenaga ombak akan banyak bermunculan. Yang digunakan PLTO Baron, pada prinsipnya serupa dengan yang dikembangkan di daerah Toftestailen, Norwegia. Namun para peneliti di Indonesia kini sedang mempersiapkan software (piranti lunak) yang unik, lain dari pada yang lain. Untuk sistem mekaniknya, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama,
yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir. Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum
mungkin,
lalu
memusatkan
gelombang
tersebut
ke
konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tapered channel). Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis.
Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda. Selain model Oscillating Water Column, ada beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:
Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar
khusus. Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan
untuk mendorong air laut guna memutar turbin. SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi
bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan
maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik. BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikanhiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik. Dengan demikian, keuntungan yang didapat dari teknologi PLTO ini
antara lain, selain hemat biaya dari segi investasi maupun operasional, juga bermanfaat bagi lingkungan hidup. PLTO tidak mengeluarkan limbah berupa padat, cair, maupun gas seperti halnya pada PLTA, PLTO pun bisa dimanfaatkan untuk membudidayakan ikan air laut. Sebab, pada bangunan reservoirnya banyak sekali mengandung oksigen akibat gerakan air laut naik menuju reservoir tersebut. Ditanjau dari sudut wisata, PLTO Baron diharapkan semakin menambah kashanah wisata ilmiah di lokasi tersebut. Dengan kata lain tidak tertutup
kemungkinan kalau Pantai Baron nantinya bisa menjadi objek wisata ilmiah, suatu wisata yang menawarkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Kekurangan dalam pemanfaatan energi ombak sebagai pembangkit listrik ini adalah : Bergantung pada ombak; kadang ombak tersebut dapat menjadi sumber energi, kadang tidak, Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten. Akan tetapi jika kita memanfaatkan energi ini maka kelebihan yang kita dapatkan adalah energi bisa diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, tidak menghasilkan limbah, mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah, serta dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai. Oleh karena itu mengingat potensi yang telah dmiliki oleh ombak begitu besar, maka sebaiknya mulai sekarang kita perlu memanfaatkan energi ombak ini sebagai pembangkit tenaga listrik guna memenuhi kebutuhan akan energy listrik di hari mendatang, dengan mengembangkan model tersebut di seluruh pesisir pantai Indonesia. Energi tidal juga merupakan salah satu macam dari energi ombak. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut. Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap
komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat.
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Dari pembahsan di atas, dapat disimpulkan bahwa :
1. Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik. 2. Komponen dari pembangkit listrik tenaga ombak antara lain : piston hidrolik, turbin, generator, submarine towers, pipa kabel bawah tanah, gardu induk atau kendali, dan grid conection. 3. Secara mekanis, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Prinsip kerjanya sama, hanya peletakannya yang berbeda. 4. Kelebihan dari PLTO ini yaitu, energi yang digunakan dapat didapatkan secara gratis,tidak menghasilkan limbah, dan lain-lain. Sedangkan kekurangannya yaitu bergantung pada ombak (kadang dapat energi, kadang pula tidak), perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten serta membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut. 5. Di Indonesia sudah mulai dikembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO) yang berpusat di Yogyakarta. Di Dunia, Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO) pertama kali dibuat di Norwegia.
B. Saran Saran yang dapat diberikan pada pembahasan ini adalah agar Indonesia dapat lebih memanfaatkan ombak sehingga dapat menjadi sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik.
DAFTAR PUSTAKA Khazaku.
2010.
Pembangkit
Listrik
Tenaga
Ombak
(online).
(http://khanzaku.wordpress.com/2010/01/23/pembangkit-listrik-tenaga-ombak, diakses 24 Mei 2011). (http://insinyurmuslim.blogspot.com/2013/05/pembangkit-listrik-tenagagelombang-laut.html). Diakses pada tanggal 04 Oktober 2014
Michael. 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Pertama (online). (http://michaelmewa.blogspot.com/2011/05/pembangkit-listrik-tenaga-ombakpertama.html, diakses 24 Mei 2011). (http://listrikindonesia.com/pembangkit_listrik_tenaga_gelombang_laut_ta npa_bahan_bakar_fosil__dan_ramah_lingkungan_70.htm). Diakses pada tanggal 04 Oktober 2014 Niken.
2009.
Pembangkit
Listrik
Tenaga
Ombak
(online).
(http://niken11.wordpress.com/2009/09/11/pembangkit-listrik-tenaga-ombak/, dikses 24 Mei 2011).
