MAKALAH

SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

“PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK”

OLEH:

NAMA : DEWI ANUGRAH RIZQI

NIM : 13/344237/SV/02753

PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Indonesia memiliki potensi akan berbagai energi alternatif yang sampai saat ini masih kurang pantai terpanjang nomer 4 di dunia, yaitu lebih dari 95.181 kilometer (km). dengan adanya garis pantai ini, menjadi salah satu potensi bagi Indonesia untuk mengembangkan potensi energi ombak.

Energi ombak merupakan energi yang sanget berpotensi untuk dikembangkan karena adanya ombak sendiri adalah konstan, dengan begitu energi yang tersedia juga akan konstan, sehingga akan sangat bermanfaat untuk konservasi energi listrik.

Indonesia sebagai daerah kepulauan dengan jumlah pulau mencapai  17.480 dan dari jumlah tersebut masih banyak pulau pulau terpencil yang belum teraliri oleh listrik karena sulitnya mendapat pasokan dari PLN. Untuk itu degnan memeanfaatkan potensi energi ombak ini bisa menjadi solusi untuk menyelesaikan permasalahn tentang energi listrik di kepulauan terpencil yang belum mendapat pasokan energi listrik dari PLN.

Dewasa ini energi terbarukan semakin banyak dilirik karena melihat energi fosil semakin lama semakin berkurang, berkaitan dengen ini potensi energi ombak bisa menjadi pendongkrak Pembangkit Tenaga Ombak yang dapat diterapkan di tiap pulau dan mampu memasok listrik secara kontinyu pada pembangkit. Oleh karena itu, diperlukan suatu strategi untuk membuat design pembangkit enrgi listrik tenaga ombak yang mampu diterapkan secara baik di daerah pulau terpencil dan mampu memasok energi listrik secara berkelanjutan.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1.Apa yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak?

2.Bagaimana proses dengan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak?

3.Apa kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak?

4. Bagaimana perkembangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak di Indonesia?

1.3 TUJUAN

1.Mengetahui pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Listrik.

2.Mengetahui proses Pembangkit Listrik dengan menggunakan tenaga Ombak.

3.Mengetahui kelebihan dan kekurangan pada Pembangkit Listrik Tenaga Ombak.

4. Mengetahui perkembangan Pembangkit Listrik dengan menggunakan tenaga ombak.

1.4 MANFAAT

Memahami lebih banyak tentang energi alternatif untuk mengatasi ketergantungan akan bahan bakar fosil atau sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui yang semakin menipis keberadaannya dan menggantinya dengan menggunakan sumber daya alam yang ada yang dapat diperbaharui.

BAB IIPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK

2.1 DEFINISI

Pembangkit Listrik Tenaga Ombak merupakan suatu pembankitan energi listrik yang merubah energi mekanik dari gelombang laut menjadi energi listrik. Gelombang laut merupakan salah satu bentuk energi yang bisa dimanfaatkan dengan mengetahui tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya. Ada 3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu :

1. Pelampung: listrik dibangkitkan dari gerakan vertikal dan rotasional pelambung

2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column): listrik dibangkitkan dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin.

3. Wave Surge. Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar hydropower.

Energi ini dapat dikonversi ke listrik lewat 2 kategori yaitu off-shore (lepas pantai) and on-shore (pantai).

Kategori lepas pantai (off-shore) dirancang pada kedalaman sekitar 40 meter dengan menggunakan mekanisme kumparan seperti Salter Duck yang diciptakan Stephen Salter (Scotish) yang memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi.  Sistem ini memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi listrik. Peralatan yang digunakan yaitu pipa penyambung ke pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang. Naik turunnya pengapung berpengaruh pada pipa penghubung selanjutnya menggerakan rotasi turbin bawah laut. 

Sistem on-shore mengkonversi gelombang pantai untuk menghasilkan energi listrik lewat 3 sistem: channel systems, float systems dan oscillating water column systems. Prinsipnya energi mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini secara langsung mengaktifkan generator dengan mentransfer gelombang pada fluida, air atau udara penggerak yang kemudian mengaktifkan turbin generator.  Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam bangunan penjebak seperti kolam buatan (lagoon).

2.2 KOMPONEN UTAMA

Komponen utama Pembangkit Listrik Tenaga Ombak yaitu :

Piston Hidrolik Turbin Generator Submarine Towers Pipa Kabel Bawah Tanah Gardu Induk atau Kendali

2.3 CARA KERJA

Sebuah tabung beton dipasang pada suatu ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali ada ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat khusus dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus udara dalam tabung beton itu silih berganti.

Kolom Air Bergerak kesana kemari ( Owc): Kolom Air yang bergerak kesana kemari dan diteliti yang dikembangkan dari semua alat garis pantai. Kolom Air bergerak kesana kemari menggunakan suatu struktur yang secara parsial menyelam untuk memanfaatkan tenaga potensial dan kinetik meliputi suatu gelombang samudra. Untuk membangun OWC yang diperlukan adalah suatu perhatian utama sebab keseluruhan lokasi harus " kering". Suatu dinding penghalang pada umumnya dibangun pada atas/sisi samudra area konstruksi. Walaupun alat ini adalah lebih mudah untuk mengakses dibanding generator lepas pantai ongkos bangunan suatu dinding penghalang adalah penting. Bagian yang atas struktur adalah berongga dengan suatu pelabuhan pada bagian belakang turbine/generator baik ( gambar 1). Dinding Medan meluas ke dalam air dan perlu untuk secara penuh menyelam terus menerus. Dalam kaitan dengan keperluan ini fluktuasi yang pasang surut harus dibandingkan secara relatif kecil kepada ukuran struktur [itu].

Asumsikan garis yang merah membujuk untuk terus gambar 1 adalah permukaan air diwakili. Jika ini adalah kasus, ketika gelombang yang datang/berikutnya menyalurkan ke dalam struktur, sebagian dari airflow akan lepas kebalikan arah gelombang sebab akan tidak ada " segel" memaksa angkasa sampai pelabuhan pada atas dinding belakang struktur . Seperti itu, fluktuasi yang pasang surut harus tidak menetes jatuh di bawah tepi alas dinding medan dalam rangka memelihara parameter operasional. Ketika gelombang mendekati, itu menyebabkan udara untuk memaksa supaya ruang/daerah dan ke luar dari pelabuhan, dekat dinding belakang. Ketika gelombang mundur arah kebalikan, udara ditarik dari pelabuhan pada dinding belakang sampai turbin dan ke luar dekat pintu masuk dinding medan. Turbin baik dengan sendirinya adalah terobosan yang utama di dalam implementasi OWC , pemanfaatan dua cara perputaran generator searah. Walaupun OWC mempunyai potensi maha besar ketika diterapkan dengan energi samudra mempunyai beberapa kelemahan. Awal ongkos dinding penghalang dan lampiran adalah sangat tinggi sebab kebanyakan penempatan adalah jalan masuk ke alat berat. Pada umumnya pantai lokasi sukar untuk diperoleh, tergantung pada penetapan wilayah. Lagipula lokasi karang ini adalah pantas untuk penempatan berbagai jenis hidup samudra dan kadang-kadang yang dilindungi di depan hukum. Seperti tersebut sebelumnya, masalah utama dengan OWC sedang memanfaatkan bi-directional arus udara itu menyajikan. Penggunaan suatu Mekanik Turbin menggabungkan dengan suatu generator induksi adalah bentuk wujud khas dari suatu OWC.

Untuk memprediksi daya yang dapat dibangkitkan di pantai dilakukan dengan memanfaatkan data angin. Angin yang bertiup dipermukaan laut merupakan faktor utama penyebab timbulnya gelombang laut. Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energinya ke air. Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang yang terbentuk. Menurut teori Sverdrup, Munk dan Bretchneider (SMB) kecepatan angin minimum yang dapat membangkitkan gelombang adalah sekitar 10 knot atau setara dengan 5 m/det. Untuk mengkonversi tinggi dan perioda gelombang digunakan persamaan gelombang untuk perairan dangkal (CERC,1984). Persamaan yang digunakan adalah:

dimana: F = panjang fetch UA = faktor stress angin G = percepatan gravitasi Sedangkan Daya yang dapat dibangkitkan dari energi gelombang dihitung dengan menggunakan persamaan daya gelombang, yaitu:

P = 0.55 H2S Tz kW/m (3)

dimana P adalah daya (kW/m panjang gelombang), H adalah tinggi gelombang (m), S adalah perioda (detik), dan Tz adalah zero crossing period.

2.4 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

Keuntungan pemanfaatan energi gelombang ini adalah: - Energi ini bebas, tidak perlu bahan bakar, tidak ada limbah/polusi - Sumber energi yang dapat diperbaharui - Dapat menghasilkan banyak energi - Biaya tidak mahal Sedangkan kelemahannya adalah: - Sangat tergantung dengan karakteristik gelombang, kadang-kadang bisa menghasilkan energi yang besar, kadang-kadang tidak ada. - Perlu satu lokasi yang tepat dimana gelombangnya konsisten besar. - Alatnya harus kokoh sehingga tahan terhadap kondisi cuaca yang jelek

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa:

1. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak adalah suatu pemangkit energi listrik yang mengubah energi mekanik dari gelombang laut menjadi energi listrik.

2. Komponen dari Pembangkit Listrik Tenaga Ombak antara lain: piston hidrolik, turbin, generator, submarine towers, pipa kabel bawah tanah dan gardu induk.

3. Secara mekanis, Pembangkit Listrik Tenaga Ombak dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam yaitu terapung dan tidak terapung. Prinsip kerjanya sama hanya saja peletakanya yang berbeda.

4. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak dapat digunakan sebagai alternatif energi terbarukan untuk mengurangi ketergantungan menggunakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui seperti fosil.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Energi Dapat diperbaharui [adalah] suatu Ikhtisar, Maret 2001 http://www.nrel.gov/docs/fy01osti/27955.pdf

[2] J. Falnes, " Ombak Samudra dan Sistem Bergerak kesana kemari, Interaksi Linier Yang mencakup Wave-Energy [Pengambilan/Penyaringan]", Cambridge Universitas Tekan, 2002.

[3] Tenaga Getaran, 2001 http://www.floatinc.com/Wave%20Energy.html

[4] W. Manis, E. Bretz, " Suatu Kebijakan Energi Nasional", Ieee Spektrum, Juli 2001,

[5]Katrina O'Mara, Sistem Tenaga Getaran, Juni 1999. http://acre.murdoch.edu.au/refiles/wave/text.html

[6] Chadarisman,Ardhila “Teknik Konversi Dan Konservasi Energi” http://www.slideshare.net/ardhilachadarisman/pembangkit-listrik-tenaga-ombak-terintegrasi

[7] 2015,Pembangkit Listrik Tenaga Ombak, http://dwitaariyanti.blogspot.co.id/2011/06/pembangkit-listrik-tenaga-ombak.html