setiyawan1, erwin affandy2 dan lisa arnita...
TRANSCRIPT
Konferensi Nasional Teknik Sipil 12 Batam, 18-19 September 2018
ISBN: 978-602-60286-1-7 AR - 45
STUDI POTENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG DENGAN MENGGUNAKAN
TEKNOLOGI OSCILATING WATER COLUMN DI PERAIRAN KALIBURU KATA
Setiyawan1, Erwin Affandy2 dan Lisa Arnita Anzar3
1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Tadulako, Jl. Soekarno Hatta Km.9 Palu
Email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Tadulako, Jl. Soekarno Hatta Km.9 Palu
Email: [email protected] 3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Tadulako, Jl. Soekarno Hatta Km.9 Palu
Email: [email protected]
ABSTRAK
Saat ini Sulawesi Tengah memiliki beberapa jenis Pembangkit Tenaga Listrik diantaranya Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel, Pembangkit Listrik Tenaga Uap, Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro, dan
Pembangkit Listrik Tenaga Air, dimana sebagian besar bergantung bahan bakar yang berasal dari
pembakaran fosil yang berumur jutaan tahun yaitu batu bara dan minyak bumi. Hal ini akan
menimbulkan beberapa permasalahan baik itu terhadap lingkungan, kesehatan dan ekonomi. Merujuk
pada Undang-undang Nomor 30 Tahun 2007 Tentang Energi, perkembangan teknik konversi energi
listrik dengan menggunakan sumber energi alternatif menjadi menarik untuk diikuti selama beberapa
tahun terakhir ini. Hal ini mendorong penulis untuk menerapkan upaya penyediaan energi listrik
berbahan bakar alternatif yang sifatnya non konvensional yakni Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
Laut dengan menggunakan Sistem Oscilatting Water Column (PLTGL-OWC). Maksud dari penulisan
ini yaitu melakukan studi potensi tenaga gelombang laut di Perairan Kaliburu Kata mengenai kelayakan
penerapan tenaga pembangkit listrik menggunakan Sistem Oscilating Water Column (OWC) pada
daerah tersebut. Tujuan akhir dari penulisan ini adalah untuk dapat mengetahui potensi angin yang dapat
digunakan dalam pembangkit listrik menggunakan tenaga gelombang laut dengan Metode SPM 1984
dan untuk dapat mengetahui potensi dan besaran listrik dari tenaga gelombang laut di perairan Kaliburu
menggunakan Sistem Oscilating Water Column (OWC). Dari hasil perhitungan dengan menggunakan
metode SPM 1984 Berdasarkan perhitungan diperoleh nilai daya dari energi laut di lokasi penelitian
dari Tahun 2007 sampai dengan 2011 yaitu 96,70 watt untuk tinggi gelombang terendah (0,085 m) dan
3517,85 watt untuk tinggi gelombang tertinggi (0,419 m) namun perlu diketahui angin di lokasi
penelitian tidak selamanya bertiup sehingga gelombang pun tidak terbentuk maka perlu adanya
generator penyimpan daya, adapun nilai daya listrik yang diperoleh dari menggunakan sistem OWC
yaitu nilai daya maksimum 427,62 watt dan nilai daya minimum 26,04 watt, maka untuk memiliki daya
lebih besar maka perlu didesain Sistem OWC dan pengkajian lebih intensif adapun sistem ini layak
digunakan dengan beberapa syarat yang telah dibahas.
Kata kunci : Angin, Fetch, Gelombang, Oscilating Water Column (OWC), PLTGL-OWC
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pengembangan wilayah, dan pembangunan dari tahun ke tahun semakin
meningkat, kebutuhan akan energi listrik dan juga bahan bakarpun semakin besar. Yang mengakibatkan ketersediaan
bahan bakar dan energi pun semakin berkurang dan akan semakin mahal.
Berdasarkan hasil proyeksi kebutuhan listrik Perusahaan Listrik Negara (PLN) dari Tahun 2003 sampai dengan 2020
nampak bahwa selama kurun waktu tersebut rerata kebutuhan listrik di Indonesia tumbuh sebesar 6,5% per tahun
(Muchlis,M., dan Permana,A.D. 2006). Sehingga akibat kebutuhan listrik tersebut terus meningkat masyarakat terus
mencoba untuk mencari alternatif pembangkit listrik agar kebutuhan energi listrik dapat terpenuhi.
Dalam kehidupan manusia di zaman modern seperti sekarang ini tentunya tidak bisa lepas dari pemanfaatan energi
listrik, mulai dari rangkaian elektronika sampai dengan barang-barang elektronik yang ada di sekitar manusia tentu
akan membutuhkan adanya asupan tenaga dari sumber listrik. Sehingga listrik sudah menjadi bagian hidup di era
modern seperti sekarang ini.
Adapun di Sulawesi Tengah sekitar 304 desa yang belum teraliri listrik dikarenakan terkendalanya pembangunan
jaringan ke setiap desa yang dialiri listrik dan belum adanya pembangkit listrik mikro ataupun pembangkit listrik
lainnya yang dibangun di sekitar desa tersebut.
AR - 46
ISBN: 978-602-60286-1-7
Oleh karena itu berdasarkan masalah di atas, banyaknya desa dan rumah yang belum dialiri listrik khususnya Desa
Kaliburukata, Kecamatan Sindue Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah yang kondisi permukiman tersebar dibagian
pesisir pantai, maka penulis mencoba meniliti tentang pemanfaatan potensi energi alternatif yang bisa dikembangkan
di Indonesia yaitu sumber energi listrik dari tenaga gelombang laut. Maka pada penulisan kali ini penulis akan meneliti
mengenai: “Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan Menggunakan Teknologi Oscilating
Water Column (OWC)di Perairan Kaliburu Kata” dengan merumuskan beberapa masalah yaitu : 1. Tinggi Gelombang
Signifikan dan periode yang dianalisa menggunakan metode SPM 1984; 2. Besaran Listrik yang disimulasi dengan
Sitem Oscillating Water Column; 3. Potensi diterapkannya sistem ini di perairan Kaliburu Kata.
2. METODE PENULISAN
Penulisan ini dilakukan di Desa Kaliburu Kata Kecamatan Sindue Tombusabora Kabupaten Donggala Propinsi
Sulawesi Tengah.
Dalam penulisan ini data awal yang diperlukan yaitu data angin dan massa jenis air adapun data lainnya seperti tinggi
gelombang didapatkan dari hitungan, data angin diperoleh dengan pengambilan langsung dari lokasi penulisan atau
dari data sekunder. Adapun untuk penulisan ini digunakan data sekunder untuk pengambilan data angin yang diperoleh
dari ECMWF (European Centre For Medium-Range Weather Forecast). Adapun data massa jenis air diperoleh
dengan mengambil sample air laut di lokasi penulisan dan diuji di laboratorium. Berikut disajikan dalam bentuk bagan
alir.
Gambar 1. Bagan alir penulisan
3. KAJIAN PUSTAKA
1) Gelombang Laut
Gelombang laut merupakan energi dalam transisi, merupakan energi yang terbawa oleh sifat aslinya. 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
DATA KECEPATAN
ANGIN
(DATASEKUNDER)
PENGOLAHAN DATA ANGIN
DENGAN WRPLOT PERHITUNGAN FETCH
GELOMBANG
MULAI
PERHITUNGAN TEGANGAN
ANGIN (UA)
PENGAMBILAN DAN PENGOLAHAN DATA
SELESAI
Hs, T (METODE SPM ‘84)
PERHITUNGAN DAYA LISTRIK SISTEM OWC
ANALISIS HASIL
PENGOLAHAN DATA
A.PASANG SURUT
B. BATIMETRI
(DATA PRIMER)
AR - 47
ISBN: 978-602-60286-1-7
gelombang”.Gelombang merupakan gerakan naik turunnya air laut.Gelombang permukaan merupakan gambaran
yang sederhana untuk menunjukkan bentuk dari suatu energi lautan. Gejala energi gelombang bersumber pada
fenomena-fenomena sebagai berikut (Pudjanarsa, 2006):
1. Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya gelombang dengan
periode kecil, energi kecil pula.
2. Angin merupakan sumber penyebab utama gelombang lautan.
3. Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami.
Suatu teori sederhana tentang gelombang lautan dikenal sebagai teori dari Airy atau teori gelombang linier.
Selanjutnya para ahli membedakan sifat gelombang laut sebagai gelombang linier dan gelombang non-linier.
Dalam penjelasan ini hanya diberikan beberapa karakteristik gelombang Airy atau gelombang linear yang nantinya
banyak berkaitan dalam hitungan-hitungan.
Dalam gambar dibawah ini menunjukan suatu gelombang yang berada pada sistem kordinat x,y. Gelombang
menjalar pada arah sumbu x sesuai Gambar 2.
Gambar 2. Definisi parameter gelombang (Triatmodjo. B, 1999)
d = Jarak antara muka air rerata dan dasar laut (kedalaman laut).
η(x,t)= Fluktuasi muka air terhadapa muka air diam.
a = Amplitudo gelombang.
H = Tinggi gelombang = 2a.
L = Panjang gelombang, yaitu jarak antara dua puncak gelombangyang berurutan.
T = Periode gelombang, yaitu interval waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk kembali pada
kedudukan yang sama dengan kedudukan sebelumnya.
C = Kecepatan gelombang = L/T.
K = Angka gelombang = 2π/L.
ω = Frekuensi gelombang = 2π/T.
2) Angin
Angin adalah sumber utama terjadinya gelombang lautan. 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. Angin
memberikan pengaruh yang besar terhadap terjadinya gelombang laut sehingga efisiensi hampir semua pesawat
konversi energi gelombang laut dipengaruhi oleh frekuensi angin yang terjadi sepanjang tahun pada suatu zona
lautan tertentu. a) Kecepatan dan Arah Angin
Kecepatan angin dipengaruhi oleh faktor tegangan angin, adapun persamaan untuk menghitung nilai tegangan
angin adalah :
23,171,0 XUU A (1)
U adalah resultan kecepatan angin (m/s) nilai tersebut diperoleh dengan persamaan :
22 vuU (2)
Sedangkan u dan v masing-masing adalah kecepatan angin dalam arah vektor x dan y dalam satuan m/s.
Arah angin adalah penunjuk pergerakan angin. Adapun persamaan yang digunakan untuk menentukan arah
kecepatan angin yaitu :
v
uarctan (3)
b) Fetch
Fetch merupakan jarak pembentukan gelombang yang diasumsikan memiliki kecepatan dan arahangin yang
relatif konstan hingga menuju ke daratan. Di daerah pembentukan gelombang, gelombang tidak hanya
AR - 48
ISBN: 978-602-60286-1-7
dibangkitkan dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai sudut terhadap arah angin.
Panjang fetch adalah panjang laut yang dibatasi oleh pulau-pulau pada kedua ujungnya. Panjang fetch dapat
dihitung dengan persamaan :
i
iFiF
cos
cos
(4)
Dengan :
Fi = Panjang fetch ke-i (m)
αi = Sudut pengukuran fetch ke-i(0)
i = Nomor pengukuran fetch
c) Tinggi Gelombang Signifikan
Berdasarkan pada kecepatan angin, lama hembus angin dan fetch seperti yang telah dibahas sebelumnya,
dilakukan peramalan gelombang dengan menggunakan metode SPM ’84 dengn langkah :
1. Langkah awal yaitu dengan menghitung rumus 3
2
28.68
AA U
gF
U
gtdimana g adalah grafitasi (m/s2), F
adalah panjang efektif (m) dan UA adalah tegangan angin/cek hasilnya apakah lebih dari atau kurang dari
4105.7 x , jika lebih dari nilai itu maka hitung g
UH A
m
2
0 2433.0 dan g
UT A
p 134.8 . Tetapi jika kurang
dari maka lanjut ke langkah ke dua.
2. Karena sesuai 43
2
21015.78.68
AA U
gF
U
gt,kemudian hitung
g
U
U
gFt A
A
c
23
2
2.8.68
jika tidak
memenuhi maka diubah nilai fetch minimum .8.68
232
ming
U
U
gtF A
A
dan jika memenuhi hitung nilai
tinggi gelombang dan periode sebagai berikut.
2
1
2
2
0 .0016.0
A
Am
U
gF
g
UH (5)
3
1
22857.0
A
Ap
U
gF
g
UT (6)
3) Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem OWC (Oscillating Water Column)
Dalam sistem pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut, ada beberapa komponen dari Sistem yang berperan
dalam sistem pengkonversian energi yaitu :
1. Mesin konversi energi gelombang laut Berfungsi untuk menyalurkan energi kinetik yang dihasilkan oleh
gelombang laut yang kemudian dialirkan ke turbin.
2. Turbin berfungsi untuk mengubah energi kinetik gelombang menjadi energi mekanik yang dihasilkan oleh
perputaran rotor pada turbin.
3. Generator di dalam generator ini energi mekanik dari turbin dirubah kembali menjadi energi listrik atau boleh
dikatakan generator ini sebagai pembangkit tenaga listrik.
Langkah kerja dalam sustu Sistem Konversi Energi Sistem ini dimulai dari adanya aliran Gelombang Laut yang
menghasilkan energi kinetik masuk ke dalam mesin konversi energi. Energi kinetik dari Gelombang yang
kemudian menggerakan Turbin yang terpasang di dalam Sistem, yang kemudian energi ini menggerakkan motor
yang menghasilkan energi mekanik dan menyalurkan ke sistem Generator. Di dalam generator ini, energi mekanik
tadi kemudian dirubah menjadi energi listrik ( daya listrik) yang dialirkan lagi menuju sistem Transmisi ( beban)
melalui kabel laut yang merupakan daya listrik arus searah (DC).
Sistem OWC merupakan salah satu Sistem yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik
dengan menggunakan Kolom Osilasi. PLTGL Sistem OWC 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.
Tenaga mekanik yang dihasilkan dari sistem-sistem tersebut akan mengaktifkan generator secaralangsung. PLTGL
Sistem OWC merupakan sistem dengan konstruksi yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu ruang udara serta
ruang turbin udara dan generator. Proses perubahan dari energi gerak gelombang kepada energi potensial
AR - 49
ISBN: 978-602-60286-1-7
berlangsung secara isothermis. Pendekatan ini dipilih karena dalam proses ini dianggap tidak terjadi peningkatan
temperatur yang berarti.
Gambar 3. Skema PLTGL – OWC (Safitri. L.E dkk. 2016)
4) Daya Listrik
Dalam menghitung besarnya energi gelombang laut dengan Metode Oscilatting Water Column (OWC), hal yang
pertama yang harus diketahui adalah ketersediaan akan energi gelombang laut. Total energi gelombang laut dapat
diketahui dengan menjumlahkan besarnya energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh gelombang laut
tersebut. Energi potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang laut pada
suatu sistem fisik.Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-objek lain disekitarnya,
contohnya, konfigurasi atau gerakannya. Besarnya energi potensial dari gelombang laut dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut (University of Michigan,2008):
2
),( txymgEp (7)
Dengan :
m = Massa Gelombang. = wρy (kg).
ρ = Massa jenis air laut (kg/m3).
w = Lebar gelombang (m) (diasumsikan sama dengan lebarruang OWC 2,4 meter).
Y = y(x,t) = a sin(kx-ωt) (m) : Persamaan gelombang (diasumsikan gelombangsinusoidal).
a = Amplitudo gelombang. ℎ
2.
h = Ketinggian gelombang (m).
k = Konstanta gelombang. 2𝜋
𝜆.
λ = Panjang gelombang. 𝑔
2𝜋 T2 (m).
ω = Frekuensi gelombang. 2𝜋
𝑇(rad/sec).
T = Priode gelombang (sec).
Maka persamaan energi potensial ini dapat ditulis sebagai berikut:
)(sin2
2
2
2 2 tkxgwy
gwEp
(8)
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 diperoleh :
dxtkxgwEp )(sin5,0 22 (9)
Berdasarkan Peramaan k=2𝜋
𝜆 dan ω =
2𝜋
𝑇 maka didapatkan persamaan :
2
4
1gwEp (10)
Energi potensial gelombang yang telah lewat dari satu periode gelombang memiliki nilai yang sama dengan energi
kinetiknya. Sehingga energi kinetik gelombang dapat ditulis sebagai berikut :
2
4
1gwEk (11)
AR - 50
ISBN: 978-602-60286-1-7
Dimana energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan dari gelombang laut.Setelah
besarnya energi potensial dan energi kinetik diketahui, maka dapat dihitung total energi yang dihasilkan dengan
menggunakan persamaan:
)(2
1 2 joulegwEpEkEt (12)
Total energi yang dimaksud disini adalah jumlah besarnya energi yang dihasilkan gelombang laut yang didapatkan
melalui penjumlahan energi potensial dan energi kinetik yang dimilikinya.
Adapun untuk menentukan besarnya daya listrik (PW) yang dihasilkan gelombang laut digunakan persamaan
berikut ini.
T
EtPw (13)
T
wgPw
2
2 (14)
Dengan λ = 𝑔
2𝜋 T2 dan a =
ℎ
2 maka :
ThwgPw 22
16
1
(15)
Dimana wave power adalah besarnya daya listrik yang mampu dihasilkan oleh gelombang laut.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Data Angin
Adapun data angin yang diambil adalah data yang berada di stasiun yang berada di daratan maka data angin
tersebut ditransformasikan atau dikonversi ke data angin laut karena di dalam rumus-rumus pembangkitan
gelombang data angin yang digunakan adalah data angin yang berada pada permukaan laut.
Tabel 1. Transpose data angin ke data angin permukaan laut
No. Tahun North North
East
East South
East
South South
West
West North
West
m/det m/det m/det m/det m/det m/det m/det m/det
1 2007 12,60 11,85 9,27 8,82 7,26 10,57 7,26 15,50
2 2008 12,96 10,57 9,72 6,73 7,26 10,57 10,15 11,06
3 2009 15,85 9,27 6,19 4,36 7,26 6,73 8,35 12,60
4 2010 22,52 9,72 5,01 5,01 24,53 7,26 7,86 11,85
5 2011 22,90 10,15 5,61 9,27 8,35 9,27 7,86 29,62
Sumber. Data Hitungan 2018
2. Tegangan Angin (UA)
Untuk menghitung nilai UA faktor tegangan angin yang selanjutnya dipakai dalam persamaan peramalan tinggi
gelombang. Dalam perhitungan untuk menentukan faktor tegangan angin digunakan persamaan (1), Nilai UA pada
tahun 2007-2011 arah utara – barat laut, dapat dilihat pada Tabel 2 berikut :
Tabel 2. Tegangan angin ( UA )
No. Tahun North North
East
East South
East
South South
West
West North
West
m/det m/det m/det m/det m/det m/det m/det m/det
1 2007 16,02 14,85 10,99 10,33 8,13 12,91 8,13 20,67
2 2008 16,59 12,91 11,64 7,41 8,13 12,91 12,28 13,65
3 2009 21,25 10,99 6,68 4,35 8,13 7,41 9,65 16,02
4 2010 32,72 11,64 5,15 5,15 36,36 8,13 8,97 14,85
5 2011 33,41 12,28 5,93 10,99 9,65 10,99 8,97 45,85
Sumber. Data Hitungan 2018
Berdasarkan data dan gambar dari Google Earth dimana, Fetch efektif digunakan dalam grafik peramalan
gelombang untuk mengetahui tinggi, periode dan durasi gelombang. Fecth efektif diberikan oleh persamaan (4).
AR - 51
ISBN: 978-602-60286-1-7
Perhitungan panjang xi (panjang fetch) dari berbagai arah yang memungkinkan dapat dilihat pada Gambar 4 di
bawah ini.
Gambar 4. Panjang fetch
3. Peramalan Gelombang
Peramalan gelombang di pembahasan ini menitikberatkan pada data angin yang telah diolah dan panjang Fetch
sebagai pembentuk utama gelombang laut, adapun metode peramalan gelombang menggunakan Metode SPM
1984 sebagai salah satu metode dalam meramalkan data-data gelombang yang diperlukan dalam pembentukan
tenaga listrik dari gelombang laut. Maka diperoleh tinggi gelombang dan priode gelombang yang disajikan pada
Tabel 3 dan 4 di bawah ini.
Tabel 3 Perhitungan metode SPM 1984
Tahun Arah Ul Ua Feff 1 2 eks Fetch t T `H
2007 N 12,60 16,02 1540,7 1041,4 1700,7 876411,1 116758,2 1,675 0,32
NE 11,85 14,85 1540,7 1152,2 1744,2 753116,0 108234,1 1,641 0,30
E 9,27 10,99 1540,7 1721,6 1928,4 412355,0 80088,3 1,513 0,22
SE 8,82 10,33 1540,7 1870,1 1968,7 364225,8 75269,4 1,488 0,21
S 7,26 8,13 1540,7 2573,0 2132,2 225681,9 59249,1 1,394 0,16
SW 10,57 12,91 1540,7 1389,3 1827,7 568831,7 94064,4 1,580 0,26
W 7,26 8,13 1540,7 2573,0 2132,2 225681,9 59249,1 1,394 0,16
NW 15,50 20,67 1540,7 741,3 1562,1 1459422,6 150669,0 1,795 0,41
2008 N 12,96 16,59 1540,7 993,7 1680,8 940391,5 120944,9 1,692 0,33
NE 10,57 12,91 1540,7 1389,3 1827,7 568831,7 94064,4 1,580 0,26
E 9,72 11,64 1540,7 1594,6 1891,8 462579,6 84825,5 1,537 0,23
SE 6,73 7,41 1540,7 2909,9 2198,8 187646,3 54026,1 1,360 0,15
S 7,26 8,13 1540,7 2573,0 2132,2 225681,9 59249,1 1,394 0,16
SW 10,57 12,91 1540,7 1389,3 1827,7 568831,7 94064,4 1,580 0,26
W 10,15 12,28 1540,7 1484,9 1858,4 514777,8 89483,6 1,559 0,25
NW 11,06 13,65 1540,7 1289,7 1794,0 635993,5 99462,6 1,604 0,27
2009 N 15,85 21,25 1540,7 714,5 1547,8 1542337,7 154889,9 1,809 0,43
NE 9,27 10,99 1540,7 1721,6 1928,4 412355,0 80088,3 1,513 0,22
E 6,19 6,68 1540,7 3343,9 2276,5 152331,5 48677,5 1,322 0,13
SE 4,36 4,35 1540,7 5927,9 2626,8 64537,3 31683,9 1,177 0,09
S 7,26 8,13 1540,7 2573,0 2132,2 225681,9 59249,1 1,394 0,16
SW 6,73 7,41 1540,7 2909,9 2198,8 187646,3 54026,1 1,360 0,15
W 8,35 9,65 1540,7 2045,8 2013,4 318312,7 70365,6 1,461 0,19
NW 12,60 16,02 1540,7 1041,4 1700,7 876411,1 116758,2 1,675 0,32
2010 N 22,52 32,72 1540,7 401,9 1340,4 3656045,6 238473,0 2,033 0,66
NE 9,72 11,64 1540,7 1594,6 1891,8 462579,6 84825,5 1,537 0,23
E 5,01 5,15 1540,7 4730,3 2482,7 90539,2 37527,7 1,232 0,10
SE 5,01 5,15 1540,7 4730,3 2482,7 90539,2 37527,7 1,232 0,10
S 24,53 36,36 1540,7 349,2 1294,1 4514178,5 264985,9 2,092 0,73
AR - 52
ISBN: 978-602-60286-1-7
Tahun Arah Ul Ua Feff 1 2 eks Fetch t T `H
SW 7,26 8,13 1540,7 2573,0 2132,2 225681,9 59249,1 1,394 0,16
W 7,86 8,97 1540,7 2256,8 2063,4 274733,6 65371,6 1,432 0,18
NW 11,85 14,85 1540,7 1152,2 1744,2 753116,0 108234,1 1,641 0,30
2011 N 22,90 33,41 1540,7 390,9 1331,1 3811340,3 243485,0 2,045 0,67
NE 10,15 12,28 1540,7 1484,9 1858,4 514777,8 89483,6 1,559 0,25
E 5,61 5,93 1540,7 3922,6 2369,2 119894,8 43185,1 1,280 0,12
SE 9,27 10,99 1540,7 1721,6 1928,4 412355,0 80088,3 1,513 0,22
S 8,35 9,65 1540,7 2045,8 2013,4 318312,7 70365,6 1,461 0,19
SW 9,27 10,99 1540,7 1721,6 1928,4 412355,0 80088,3 1,513 0,22
W 7,86 8,97 1540,7 2256,8 2063,4 274733,6 65371,6 1,432 0,18
NW 29,62 45,85 1540,7 256,3 1197,8 7179344,8 334176,4 2,228 0,92
Sumber. Data Hitungan 2018
4. Pasang Surut
Data pasang surut adalah data yang dibutuhkan untuk mengetahui variabel-variabel kondisi laut di lokasi penulisan
seperti tinggi muka air terendah ataupun tinggi muka air tertinggi di lokasi penilitian dan beberapa variabel-
variabel yang diperoleh dari survey dan pengolahan data pasang surut yang dilakukan selama 15 hari. Data hasil
survey pasang – surut disajikan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Hasil pengolahan data pasang surut
HHWL (m) = 3,357 - 1,721 = 1,636
MHWS (m) = 2,365 - 1,721 = 0,645
MHWL (m) = 2,131 - 1,721 = 0,410
MSL (m) = 1,721 - 1,721 = 0,000
MLWL (m) = 1,310 - 1,721 = -0,410
MLWS (m) = 1,076 - 1,721 = -0,645
LLWL (m) = 0,085 - 1,721 = -1,636
Untuk model pasang surut sesuai hasil pengolahan data diperoleh bahwa pasang surut di Kaliburu berada pada
kondisi mixed predominantly semi-diurnal tide atau dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut.
5. Menganalisa Daya dan Energi Listrik Sistem OWC
Sebelum menghitung besarnya daya yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan
menggunakan Sistem OWC ada beberapa parameter yang terlebih dahulu yang harus diketahui. Dari hasil
perhitungan di atas, dapat diketahui besar daya yang dihasilkan oleh gelombang dengan tinggi 0.303 m adalah
404,23 watt dengan luas kolom 4 m2 dan luas orifice 1 m2. adapun besarnya daya yang di hasilkan selama 5 tahun
dapat di lihat pada Tabel 5 di bawah ini.
Tabel 5. Hasil perhitungan daya listrik sistem OWC
Arah Barat Laut
No Tahun UA Hs Ts
t v1 v2 Q1 Q2
(m/det) m det rad/dt detik m/dt m/dt m3/det m3/det
1 2007 20,67 0,195 2,050 3,07 2160,00 0,19 -0,76 0,76 -0,76
2 2008 13,65 0,130 1,832 3,43 2160,00 0,11 -0,44 -0,44 -0,44
3 2009 16,02 0,152 1,913 3,28 2160,00 -0,24 -0,96 -0,96 -0,96
4 2010 14,85 0,141 1,874 3,35 2160,00 0,16 -0,63 0,63 -0,63
5 2011 45,85 0,419 2,544 2,47 2160,00 0,47 1,87 1,87 1,87
No Tahun 𝜙1 𝜙2 d𝜙 P2 E Pw η OWC
η
PLTGL Pg
rad.m/dt rad.m/dt rad.m /det Pa Watt Watt Watt Watt Watt
1 2007 0,0143 0,0108 -0,0035 100999,14 0,65 613,31 0,106448 0,08 47,17
𝜔
AR - 53
ISBN: 978-602-60286-1-7
2 2008 0,0062 0,0027 -0,0035 100999,71 0,12 243,59 0,051123 0,04 9,00
3 2009 -0,0049 -0,0048 0,0002 100999,17 0,80 348,37 0,229388 0,17 57,74
4 2010 -0,0083 -0,0052 0,0031 100999,41 0,37 294,25 0,125967 0,09 26,78
5 2011 0,0417 -0,0780 -0,1197 100996,84 5,92 3517,85 0,168245 0,12 427,62
Arah Barat Daya
No Tahun UA Hs Ts
t v1 v2 Q1 Q2
(m/det) m det rad/dt detik m/dt m/dt m3/det m3/det
1 2007 12,91 0,178 2,35 2,67 2160,00 0,02 -0,09 0,0886 -0,0886
2 2008 12,91 0,178 2,35 2,67 2160,00 0,02 -0,09 0,0886 -0,0886
3 2009 7,41 0,104 2,03 3,10 2160,00 -0,10 -0,42 -0,4177 -0,4177
4 2010 8,13 0,116 1,74 3,62 2160,00 -0,20 -0,78 -0,7840 -0,7840
5 2011 10,99 0,141 2,25 2,79 2160,00 -0,19 0,78 -0,7796 0,7796
No Tahun 𝜙1 𝜙2 d𝜙 P2 E Pw η OWC
η
PLTGL Pg
rad.m/dt rad.m/dt rad.m /det Pa Watt Watt Watt Watt Watt
1 2007 -0,0020 -0,0002 0,0018 100999,99 1,04 587,09 0,18 0,13 75,35
2 2008 0,0020 0,0002 -0,0018 100999,99 1,04 587,09 0,18 0,13 75,40
3 2009 -0,0042 -0,0017 0,0024 100999,84 0,66 173,50 0,38 0,27 47,38
4 2010 -0,0039 -0,0031 0,0009 100999,45 0,43 183,22 0,24 0,17 31,34
5 2011 -0,0019 0,0014 0,0033 100999,09 0,71 353,60 0,20 0,15 51,34
Arah Barat
No Tahun UA Hs Ts
t v1 v2 Q1 Q2
(m/det) m det rad/dt detik m/dt m/dt m3/det m3/det
1 2007 8,13 0,085 1,69 3,71 2160,00 0,16 -0,62 0,62 -0,62
2 2008 12,28 0,128 1,89 3,32 2160,00 -0,10 -0,39 -0,39 -0,39
3 2009 9,65 0,101 1,77 3,54 2160,00 -0,18 -0,71 -0,71 -0,71
4 2010 8,97 0,094 1,74 3,62 2160,00 0,16 -0,64 0,64 -0,64
5 2011 8,97 0,094 1,74 3,62 2160,00 0,16 -0,64 0,64 -0,64
No Tahun 𝜙1 𝜙2 d𝜙 P2 E Pw η OWC η PLTGL Pg
rad.m/dt rad.m/dt rad.m /det Pa Watt Watt Watt Watt Watt
1 2007 0,001 0,001 0,000 100999,42 0,36 96,70 0,37 0,27 26,04
2 2008 -0,006 -0,002 0,003 100999,86 0,54 243,61 0,22 0,16 38,69
3 2009 0,001 0,001 0,000 100999,54 0,33 142,31 0,23 0,17 23,49
4 2010 -0,003 -0,002 0,001 100999,39 0,39 120,63 0,32 0,23 27,90
5 2011 -0,003 -0,002 0,001 100999,39 0,39 120,63 0,32 0,23 27,90
Arah Utara
No Tahun UA Hs Ts
t v1 v2 Q1 Q2
(m/det) m det rad/dt detik m/dt m/dt m3/det m3/det
1 2007 16,02 0,149 1,88 3,34 2160,00 0,05 -0,19 0,19 -0,19
2 2008 16,59 0,154 1,90 3,31 2160,00 -0,21 -0,86 -0,86 -0,86
3 2009 21,25 0,196 2,03 3,09 2160,00 0,10 -0,41 0,41 -0,41
4 2010 32,72 0,297 2,28 2,75 2160,00 -0,02 -0,07 -0,07 -0,07
𝜔
𝜔
𝜔
AR - 54
ISBN: 978-602-60286-1-7
5 2011 33,41 0,303 2,30 2,74 2160,00 -0,21 -0,85 0,85 0,85
No Tahun 𝜙1 𝜙2 d𝜙 P2 E Pw η OWC
η
PLTGL Pg
rad.m/dt rad.m/dt rad.m /det Pa Watt Watt Watt Watt Watt
1 2007 -0,004 -0,001 0,003 100999,94 0,11 327,11 0,03 0,02 7,89
2 2008 -0,009 -0,008 0,001 100999,34 0,56 353,97 0,16 0,11 40,67
3 2009 -0,009 -0,004 0,006 100999,75 1,00 612,75 0,16 0,12 72,38
4 2010 -0,003 0,000 0,002 101000,00 2,77 1583,74 0,17 0,13 200,14
5 2011 0,028 0,024 -0,004 101000,66 5,59 1657,68 0,34 0,24 404,23
Sumber. Data Hitungan 2018
5. KESIMPULAN
1. Dengan pengolahan menggunakan metode SPM 1984 dan transformasi gelombang diketahui potensi angin di
daerah penelitian, sehingga diperoleh data tinggi gelombang reratadari Tahun 2007 sampai dengan Tahun 2011,
pada arah angin utara yaitu 0,219 m, arah barat yaitu 0,l00 m, arah barat daya yaitu 0,143 dan arah barat laut yaitu
0,207 maka berdasarkan pembahasan sebelumnya data ini berpotensi untuk menghasilkan daya listrik.
2. Berdasarkan perhitungan sebelumnya diperoleh nilai daya dari energi laut di lokasi penelitian dari Tahun 2007
sampai dengan 2011 yaitu 96,70 watt untuk tinggi gelombang terendah (0,085 m) dan 3517.85 watt untuk tinggi
gelombang tertinggi (0,419 m) namun perlu diketahui angin di lokasi penelitian tidak selamanya bertiup sehingga
gelombang pun tidak terbentuk maka perlu adanya generator penyimpan daya, adapun nilai daya listrik yang
diperoleh dari menggunakan sistem OWC yaitu nilai daya maksimum 427,62 watt dan nilai daya minimum 26,04
watt, maka untuk memiliki daya lebih besar maka perlu didesain Sistem OWC dan pengkajian lebih intensif adapun
sistem ini layak digunakan dengan beberapa syarat yang telah dibahas sebelumnya.
DAFTAR PUSTAKA
Muchlis, M., dan Permana, A.D. (2006). Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN di Indonesia Tahun 2003 s.d. 2020.
Jakarta.
Safitri, L.E., Jumarang, M.I., dan Apriansyah. (2016).Studi Potensi Energi Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem
Oscillating Water Column (OWC) di Perairan Pesisir Kalimantan Barat. .Jurnal Positron.Vol.VI: No.1: 08-
16.FMIPA Universitas Tanjungpura. Pontianak.
Saragih, M.B.R.(2017).Analisis Potensi Gelombang Laut Sebagai Sumber Energi Alternatif Pembangkit Listrik
Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) Dengan Sistem Oscilating Water Coulmn (OWC) di Perairan Selatan Bali.
Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan. Tugas Akhir, Universitas Brawijaya. Malang.
Surbakti, H. (2012). Penuntun Praktikum Meteorologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas
Brawijaya. Malang.
Triatmodjo, B. (1999).Teknik Pantai, Beta offset, Yogyakarta.
Triatmodjo,B. (2012).Perencanaan Bangunan Pantai, Beta offset, Yogyakarta.
Utami, S.R. (2010). Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan Menggunakan Teknologi
Oscilating Water Column (OWC). Di Tiga Puluh Wilayah Kelautan Indonesia. Tugas Akhir, Universitas
Indonesia. Depok.
Wijaya, I.W.A. (2010). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water
Columndi Perairan Bali. Jurnal Pembangkit Listrik Tenaga. Vol.IX: No.2:165-174..Fakultas Teknik. Universitas
Udayana. Bali.