MANAGEMENT ENERGI “PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT”
DISUSUN OLEH : MUHAMMAD AGUS
: D411 15 026
AINUN MAULIDAH
: D411 15 309
MUHAMMAD FAJAR
: D411 15 312
DWIKI TAUFIK WICAKSONO : D411 15 313 MUHAMMAD IHTISAN
: D411 15 314
MUH. RAFLI FIRDAUSI
: D411 15 501
BAB I PENDAHULUAN 1.1 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. Kekuatan gelombang adalah solusi yang relatif tidak dikenal sebagai sumber energi bersih, namun terganggu dan terus-menerus memiliki potensi untuk menjadi salah satu pemasok paling abadi kebutuhan sumber energi masa depan dunia jika beberapa kendala dapat diatasi. Salah satu masalah utama dengan sebagian besar teknologi gelombang adalah bahwa gelombang memiliki terlalu banyak energi. Halaman ini akan memberikan gambaran tentang potensi besar serta tantangan, dan mengeksplorasi bagaimana teknologi yang sedang disesuaikan di seluruh dunia. Inggris memiliki 35 dari hampir 130 energi gelombang dan perangkat sungai pasang surut pengembang di dunia, yang meliputi Pelamis, Aquamarine Power dan Kelautan Turbin sekarang. Energi gelombang umumnya dianggap sebagai bentuk variabel yang paling terkonsentrasi dan paling energi terbarukan. Di manan memiliki kepadatan daya tinggi dari energi gelombang yang menunjukkan ia memiliki kapasitas untuk menjadi sumber energi terbarukan dengan biaya termurah. Dewan Energi Dunia memperkirakan bahwa
sekitar 2 terawatts (2 juta megawatt), sekitar saat ganda produksi listrik dunia, dapat dihasilkan dari lautan melalui tenaga ombak. Diperkirakan 1 juta jam gigawatt energi gelombang memukul pantai Australia setiap tahun dan bahwa 25% dari penggunaan daya Inggris saat ini dapat disediakan oleh sumber daya dari panen gelombang nya. Energi gelombang adalah energi terbarukan dengan sumber emisi nol. Ketika air sekitar 800 kali lebih padat daripada udara, kepadatan energi dari gelombang melebihi angin berkali-kali lipat, secara dramatis meningkatkan jumlah energi yang tersedia. Gelombang dapat diprediksi sebelumnya, sehingga mudah untuk mencocokkan penawaran dan permintaan. Kelautan Inggris Foresight Panel memperkirakan bahwa hanya 0,1% dari energi laut yang tersedia bisa memasok lima kali kebutuhan energy global.
1.2 Rumusan Masalah 1. Apa itu pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) ? 2. Skema pembangkit listrik tenaga gelombang laut ? 3. Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ? 4. Jenis-jenis Pembangkit listrik tenaga Gelombang Laut ? 5. Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut ? 6. Kelebihan dan kelemahan pembangkit listrik tenaga gelombang laut ?
BAB II PEMBAHASAN 1.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis tergantung dari daya yang menyebabkannya. Gelombang laut dapat disebabkan oleh angin (gelombang angin), daya tarikan bumi-bulan-matahari (gelombang pasang surut), gempa (vulkanik dan tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Gelombang ombak merupakan pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Angin di atas lautan memindahkan tenaganya ke permukaan perairan, menyebabkan riakriak, alunan/bukit, dan merubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang atau ombak.
Energi gelombang adalah energi kinetik yang memanfaatkan beda tinggi gelombang laut, dan salah satu bentuk energi yang dapat dikonversikan menjadi energi listrik melalui parameter gelombangnya, yaitu tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya. Sampai saat ini ada lima teknologi energi gelombang yang telah diaplikasikan sebagai pembengkit listrik yaitu sistem Rakit Cockerell/Pelamis, Tabung Tegak Kayser, Pelampung Salter, dan Tabung Masuda. Gelombang laut (ombak) merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut 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)
Gambar Ilustrasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang Terlihat bahwa sebenarnya pelampung bergerak dalam satu lingkaran (orbital ) ketika gelombang bergerak naik dan turun. Partikel air berada dalam suatu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air. Di bawah permukaan, gerakan putaran gelombang itu semakin mengecil. Pergerakan orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasarnya hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke s isi yang disebut “ surge”.
1.2 Skema Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Skema Proses pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
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).
1.3 Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Komponen-K omponen Utama pada PL TGL 1. Piston Hirolik Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak. 2. Turbin Turbin adalah mesin penggerak awal, yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dimana energi fluida kerjanya dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Pada turbin hanya terdapat gerak rotasi. Bagian turbin yang berputar dinamakan stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak dalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakkan atau memutar beban seperti generator listri k. Di dalam turbin terdapat fluida kerja yang mengalami proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan dan mengalir secara terus menerus. Fluida kerja dapat berupa air, uap air atau gas. Pada roda turbin terdapat sudu, kemudian fluida akan mengalir melalui ruang diantara sudu tersebut sehingga roda turbin berputar. Ketika roda turbin berputar maka tentu ada gaya yang bekerja pada sudu. Gaya tersebut timbul karena terjadinya perubahan momentum dari fluida kerja yang mengalir diantara sudu. Jadi sudu harus dibentuk sedemikian rupa agar terjadi perubahan momentum pada fluida kerja. Karena sudu bergerak bersamaan dengan gerak roda turbin, maka sudu tersebut dinamakan sudu gerak, sedangkan sudu yang menyatu dengan rumah turbin sehingga tidak bergerak dinamakan sudu tetap. Sudu tetap berfungsi mengarah aliran fluida kerja masuk ke dalam sudu gerak atau juga berfungsi sebagai nosel . Pada sebuah roda turbin mungkin terdapat satu baris sudu gerak
saja yang disebut turbin bertingkat tunggal, dan jika terdapat beberapa baris sudu gerak disebut turbin bertingkat ganda. 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). a. Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) Jenis generator yang digunakan pada PLTGL ialah jenis Generator Asinkron (generator takserempak) 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). Komponen generator Induksi Secara umum konstruksi generator induksi/ asinkron adalah sama dengan konstruksi motor induksi, hanya saja dalam pengoperasiannya generator induksi memerlukan penggerak mula (dalam hal ini turbin yang di gerakkan oleh tenaga hasil gelombang laut) untuk menggerakkan rotor motor induksi tersebut selain Agar dapat berfungsi sebagai generator
dengan tegangan dan frekuensi sama dengan tegangan dan frekuensi jala jala, maka putaran rotor harus sama dengan putaran nominal motor induksi yang dijadikan generator. Tegangan hanya dapat timbul bila ada sisa magnet pada rotor. Untuk memperoleh tegangan nominal, dipasang kapasitor paralel pada terminal kumparan stator . Secara umum motor induksi terdiri dari rotor dan stator. Rotor merupakan bagian yang bergerak, sedangkan stator bagian yang diam. Diantara stator dengan rotor ada celah udara yang jaraknya sangat kecil. Penampang rotor dan stator motor induksi Komponen stator adalah bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam dan mengalirkan arus phasa. Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dililitkan yang berbentuk silindris. Alur pada tumpukan laminasi inti diisolasi dengan kertas. Tiap elemen laminasi inti dibentuk dari lembaran besi. Tiap lembaran besi tersebut memiliki beberapa alur dan beberapa lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap kumparan tersebar dalam al ur yang disebut belitan phasa dimana untuk motor tiga phasa, belitan tersebut terpisah secara listrik sebesar 120o. Kawat kumparan yang digunakan terbuat dari tembaga yang dilapis dengan isolasi tipis. Kemudian tumpukan inti dan belitan stator diletakkan dalam cangkang silindris. Berikut ini contoh lempengan laminasi inti, lempengan inti yang telah disatukan, belitan stator yang telah dilekatkan pada cangkang luar untuk motor induksi tiga phasa. Komponen untuk menangkap gelombang laut 1. Dengan pelampung Alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakanvertikal dan rotasional pelampung dan dapatditambatkan pada sebuah rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut. 2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column) Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akanmengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagianatas pipa dan menggerakkan turbin. Sederhananya OWCmerupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapatmengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akanmenangkap energi gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasigerakan air dalam
ruang OWC, kemudian tekanan udaraini akan menggerakkan baling-baling turbin yangdihubungkan dengan generator listrik sehinggamenghasilkan listrik. 3. 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,membawanya ke dalam kolam penampung yangditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower. 1.4 Metode Pemanfaatan Gelombang Laut Sebagai Penghasil Energi Listrik
Ada bermacam-macam metode yang dapat digunakan untuk pemanfaatan gelombang laut sebagai penghasil energi listrik, diantaranya adalah : a. Permanent Magnet Linear Buoy Peneliti Universitas Oregon memupublikasikan temuan teknologi terbarunya yang diberi nama Permanent Magnet Linear Buoy. Diberi
nama buoy karena memang pada
prinsip dasarnya, teknologi terbaru tersebut dipasang untuk memanfaatkan gelombang laut di permukaan. Berbeda dengan buoy yang digunakan untuk mendeteksi gelombang laut yang menyimpan potensi tsunami. Prinsip dasar buoy penghasil listrik ini yaitu dengan mengapungkannya di permukaan. Gelombang laut yang terus mengalun dan berirama bolak balik dalam buoy ini akan diubah menjadi gerakan harmonis listrik. Sekilas bila dilihat dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dlinamo sepeda. Bentuknya silindris dengan perangkat penghasil listrik pada bagian dalamnya. Buoy diapungkan di permukaan laut dengan posisi sebagian tenggelam dan sebagian lagi mengapung. Kuncinya, terdapat pada pe- rangkat elektrik yang berupa koil (kumparan yang mengelilingi batang magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai pelampung, maka pelampung akan bergerak naik dan turun secara relatif terhadap batang magnet sehingga bisa menimbukan beda potensial dan listrik dibangkit- kan. Agar dapat bergerak, koil tersebut ditempelkan pada pelampung yang dikaitkan ke dasar laut. Sistem ini diletakkan kurang lebih satu atau dua mil laut dari pantai. Kondisi ombak yang cukup kuat dan mengayun dengan gelombang yang lebih besar akan menghasilkan listrik dengan tegangan yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian Universitas. Oregon, setiap pelampung mampu menghasilkan daya sebesar 250 kilowatt.
Gambar 2.4 Sistem Buoy [5]
b. Sistem Pelamis Sistem pelamis dikembangkan oleh ocean power delivery, pada sistem ini terdapat tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular yang mengambang di permukaan laut 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 hidraulik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder.
Gambar 2.5 Pelamis Wave Energy Converters dari Ocean Power Delivery. Proyek komersial pertama dengan kapasitas 2,25 MW telah dibangun di tengah laut 4,8 km dari tepi pantai Portugal [6]
c. Sistem sirip ikan hiu buatan
Sistem ini dikembangkan oleh perusahaan inovatif BioPower System yang mengembangkan sirip ikan hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Ketika aurs 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 car a yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik. Dalam konfigurasi ini, mekanisme pendorong dibalik dan energi yang terdapat pada arus yang mengalir digunakan untuk mendorong gerakan perangkat terhadap torsi penahan dari sebuah generator listrik.
Gambar 2.6 Sirip Ikan hiu buatan yang disebut biostream hasil ciptaan Prof. Tim Finnigan dri Departemen Teknik Kelautan, University of Sydney [7]
Karena satu titik rotasi, perangkat ini dapat bekerja pada aliran ke segala arah, dan dapat menghindari kelebihan beban dalam kondisi ekstrim. Sistem ini masih dikembangkan untuk kapasitas 250kW, 500kW, dan 1000kW yang disesuaikan di berbagai lokasi .
4. Sistem Oscillating Water column
Sistem ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air laut akibat gelombang laut
yang masuk kedalam sebuah kolom osilasi yang berlubang. Naik turunnya air laut ini akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas kolom dan tekanan yang dihasilkan dari naik turunnya air laut dalam kolom tersebut akan menggerakkan turbin.
Gambar 2.7 Sistem Oscillating Water Column [5]
Tenaga mekanik yang dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang akan mengaktifkan generator secara langsung atau mentransfernya ke dalam fluida udara, yang selanjutnya akan menggerakan turbin atau generator. Sistem Oscillating Water Column ( OWC ) merupakan sistem dengan konstruksi yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu ruang udara ( Air Chamber ) dan Turbin Udara Generator (air turbine generator ). Kesemuanya ini di rencanakan untuk membangkitkan energi listrik melalui turbin generator yang dapat berputar karena tekanan udara yang di sebabkan oleh gerakan naik turunnya gelombang didalam ruang udara tetap. Gerakan naik turunnya air pada kolom osilasi diasumsikan sebagai piston hidraulik. Piston ini selanjutnya menekan udara yang berfungsi sebagai fluida udara. Udara yang bertekanan tersebut akan menggerakan turbin udara yang selanjutnya menggerakan generator listrik. Proses pengubahan dari energi gerak gelombang kepada energi potensial tekanan udara berlangsung secara isothermis. Pendekatan ini dipilih karena dalam proses kompresi ini dianggap tidak terjadi peningkatan temperature yang berarti. Besarnya kompresi tergantung kepada panjang langkah piston, sedangakan panjang langkah piston dipengaruhi oleh tinggi gelombang ( H ) dan efisiensi absorsi gelombang pada kolom osilasi. S
5. Sistem Kanal
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau dapat juga disebut sistem tapchan, sistem ini dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang dan membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari k olam penampung ini yang akan digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower (prinsip dasar PLTA) dengan menyalurkan gelombang ke dalam reservoir atau kolam.
Gambar 2.8 Skema Sistem Kanal [5]
6. Sistem Pelampung
Sistem pelampung adalah sistem yang akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung. Alat ini dapat ditambatkan pada sebuah rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut yang dapat menggerakan pompa hidrolik.
7. Energi Pasang Surut Air Laut
Bentuk lain dari energi kelautan yang dapat dimanfaatkan untuk dikonversi menjadi energi listrik dinamakan energi pasang surut. Ketika pasang datang ke pantai, air pasang tersebut ditampung di dalam reservoir. Kemudian ketika air surut, air di belakang reservoir dapat dialirkan seperti pada PLTA biasa. Agar bekerja optimal, kita membutuhkan gelombang pasang yang besar. dibutuhkan perbedaan kira-kira 16 kaki antara gelombang pasang dan gelombang surut.
Gambar 2.9 Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut [6]
Gambar 2.10 Ketika surut, air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil memutar turbin [6]
1.5 Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut Cara kerja pada pembangkit listrik tenaga gelombang
Proses PL TG L 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).
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 off-shore (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.Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan.Dengan adanya Pembangkit
Listrik Tenaga Gelombang Laut ini, semoga indonesia dapat menambah pasokan listrik terutama di daerah yang minim pasokan listrik. Kapasitas Daya dari Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Kapasitas daya untuk pembangkit listrik tenaga arus lautsaat ini belum dapat ditentukan denga pasti. Tetapi perhitungan untuk ke arah itu dapat didekati dengan caravmenghitung periode gelombang yang kemudian dapavtdiperkirakan energi yang timbul dari situ. Perhitunganvuntuk periode gelombang adalah sebagai berikut; Energi dari gelombang untuk sebuah arus linier dapat dihitung dengan rumus :
P=kH2T
Dimana
k
: konstanta (nilainya mendekati 0.5)
H
: tinggi gelombang (meter)
T
: periode gelombang (sekon)
Untuk gelombang atau arus dalam, hubungan antarakecepatan dan panjang gelombang dapat dihitungdengan rumus:
l = g . t 2/(2π) l=t.c
(untuk semua jenis arus).
Jika disubstitusikan hasilnya adalah: t . c = g . t 2 / (2π) c = g.t / (2π) atau t = c . 2π/ g atau t = c . 0.641
dimana: T
: periode gelombang (s)
c
: kecepatan gelombang (m/s)
g
: percepatan gravitasi bumi (10 m/s2)
l
: panjang gelombang (m)
π
: 3.1415....
untuk menghitung kecepatan rambat arus dan panjanggelombang dapat digunakan rumus: c = t . 1.56 l = 1.56 . t 2 dengan nilai 1.56 merupakan konstanta.
Melalui perhitungan seperti di atas dan dengan pengaitan rumus dengan rumusan energi maka dapat diperkirakan potensi daya yang terbangkit pada siuatu daerah. Dan dari percobaan dari para ilmuwan diperkirakan daya total dari gelombang pecah di garis pantai dunia diperkirakan mencapai 2 hingga 3 juta megawatt. Pada tempat-tempat tertentu yang kondisinya sangat bagus, kerapatan energi gelombang dapat mencapai harga rata-rata 65 megawatt per mil garis pantai.
1.6 Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Bagaikan dua sisi mata uang pemanfaatan energi arus laut sebagai sumber daya pembangkit listrik ini juga memiliki kekurangan dan kelebihan. Hal ini tidak dapatdihindari, namun mengingat potensinya yang sangat besar maka pemanfaatan dari energi ini tidak boleh ditunda mengingat pula krisis energi yang terjadi saat ini.
Kelebihan dari energi arus laut adalah: 1. Energi ombak adalah energi yang bisa didapat setiap hari, tidak akan pernah habis 2. Tidak menimbulkan polusi karena tidak ada limbahnya 3. Mudah untuk mengkonversi energi listrik dari energi mekanik pada ombak 4. Mempunyai intensitas energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi terbarukan yang lain. Hal ini disebabkan densitas air laut 830 kali lipat densitas udara sehingga dengan kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan turbin angin. 5. Tidak perlu perancangan struktur yang kekuatannya berlebihan seperti turbin angin yang dirancang dengan memperhitungkan adanya angin topan karena kondisi fisik pada kedalaman tertentu cenderung tenang dan dapat diperkirakan.
Sedang kekurangan adalah sebagai berikut:
1. Diperlukan alat khusus yang memerlukan teknologi tinggi, sehingga tenaga ahli sangat diperlukan. 2. Output dari pembangkit listrik tenaga pasang surut mengikuti grafik sinusoidal sesuai dengan respons pasang surut akibat gerakan interaksi Bumi-Bulan-Matahari. 3. Biaya instalasi dan pemeliharaannya yang cukup besar. 4. Tantangan teknis tersendiri untuk para insinyur dalam desain sistem turbin, sistem roda gigi, dan sistem generator yang dapat bekerja secara terus-menerus selama lebih kurang lima tahun.
