studi dan analisa potensi energi gelombang laut di

1 Universitas Indonesia

Studi dan Analisa Potensi Energi Gelombang Laut

di Kepulauan Seribu Reina Novazania

[1] , Agus R Utomo

[2]

Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Indonesia

ABSTRAK

Indonesia sebagai negara kepulauan yang dikelilingi oleh lautan, memiliki potensi

besar untuk menghasilkan energi alternatif dan terbarukan, salah satunya adalah

Energi Gelombang Laut. Potensi energi gelombang laut dapat dimanfaatkan untuk

pembangkit Listrik, salah satunya yang berada di Kepulauan Seribu. Potensi

gelombang laut di Kepulauan Seribu dapat dicari menggunakan pengukuran

meteran manual (distance meter), sebagai input regresi yang diduga eksponensial

karena sebanding dengan jarak pengukuran dan tinggi gelombang dengan

menggunakan batasan limit maksimum tinggi gelombang laut pada data statistik.

Pengukuran ini dilakukan tanpa melihat kedalaman laut pada jarak pengukuran

tertentu dari garis pantai. Hal ini disebabkan oleh struktur dasar laut Kepulauan

Seribu yang tidak stabil.

Kata kunci: pembangkit listrik tenaga Energi Gelombang Laut, potensi Energi

Gelombang Laut, karakteristik Energi Gelombang Laut

ABSTRACT

Indonesia as an archipelago country which surrounded by oceans has a great

potential to produce alternative and renewable energy, one of which is

oceanwaves energy. Oceanwaves energy potential can be used as a power plant,

i.e. one on the Thousand Islands (Kepulauan Seribu). Oceanwaves potential on

the Thousand Islands is possible found by manual distance meter measurements,

as regression input which expectedly exponential due to proportional

measurement distance and wave height using maximum limit of the ocean wave

height in statistical data. The measurements regardless of sea depth at a certain

distance from the shoreline. This is due to unstable seabed structure of Thousand

Islands

Keyword: Oceanwaves power, Oceanwaves potential, Oceanwaves

characteristics

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kepulauan seribu merupakan salah satu kabupaten provinsi

DKI Jakarta yang memiliki struktur dengan banyak pulau, sebagai

tempat tinggal masyarakat asli daerah tersebut dan kini beberapa

pulau telah menjadi tempat wisata Indonesia.

Studi dan Analisa ..., Reina Novazania, FT UI, 2013


Saat ini Perusahaan Listrik Negara (PLN) telah

mendistribusikan listrik melalui jalur kabel bawah laut dan energi

pembangkit yang menggunakan BBM untuk Pembangkit Listrik

Tenaga Diesel yang masih terbatas dikarenakan struktur kepulauan

tersebut. Pengadaan ini menggunakan pembiayaan yang sangat tinggi

serta kurangnya umpan balik dari konsumsi daya listrik yang

disediakan PLN masih dikatakan tidak seimbang.

Energi terbarukan merupakan solusi yang dapat digunakan

untuk pembangkit listrik di kepulauan seribu. Dikarenakan struktur

kepulauan maka sumber energi yang dapat digunakan adalah berasal

dari matahari, angin dan laut.

1.2. Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam Jurnal ini adalah sebagai berikut :

1. Pembahasan tentang Metode Pengukuran dan Perhitungan Jarak

Pengukuran dari tepi pantai terhadap Tinggi Gelombang Laut.

2. Pembahasan tentang potensi Energi Gelombang Laut di Kepulauan

Seribu

3. Pembahasan tentang potensi Daya yang dihasilkan dari potensi Energi

Gelombang Laut di Kepulauan Seribu

1.3. Maksud dan Tujuan Penulisan

Adapun maksud dan tujuan dari penulis ini adalah untuk

menjelaskan, menjabarkan dan memperdalam pengetahuan tentang studi

dan analisa potensi Energi Gelombang Laut di Kepulauan Seribu.

BAB II ENERGI KELAUTAN

2.1. Definisi Energi Kelautan

Energi kelautan merupakan energi yang berasal dari dinamika air

laut, dibagi menjadi:

1. Gelombang Laut

Gelombang Laut tersedia sepanjang hari. Gelombang Laut

sebagian besar terjadi karena pengaruh angin. Daerah dengan perbedaan



suhu besar, seperti daerah utara dan selatan berpotensi lebih besar

karena memungkinkan angin bertiup lebih kencang.

Gelombang Laut sebagai energi dapat dikategorikan sebagai berikut:

a. Energi Gelombang Laut

Energi Gelombang Laut merupakan energi yang berasal

dari gelombang laut berupa gelombang harmonik. Gelombang laut

mempunyai amplitudo besar di permukaan air laut, dan mengecil ke

dasar laut, sehingga ekstrasi energi gelombang laut hanya dapat

dilakukan pada permukaan air laut.

b. Energi Ombak (Gelombang Pecah)

Energi Ombak merupakan energi yang berasal dari

tumbukkan gelombang laut yang saling berlawan arah (gelombang

pecah) biasa di sebut ombak. Gulungan ombak ini dimanfaatkan

sebagai energi ombak yang biasanya terjadi dekat tepi pantai.

Gambar 2.1 Dinamika Air Laut

Gambar 2.2 Gelombang Laut[6]



c. Energi Arus Laut

Energi Arus Laut merupakan energi kinetik yang berasal

dari gerakan horizontal massa air laut digunakan sebagai tenaga

penggerak rotor atau turbin pembangkit listrik. Daya yang dihasilkan

oleh turbin arus laut jauh lebih besar dari pada daya yang dihasilkan

oleh turbin angin, karena rapat massa air laut hampir 800 kali rapat

massa udara (NOAA).

Salah satu contoh pemanfaatan energi arus laut untuk

pembangkit listrik, yaitu Free Flow Tidal Turbine.

2. Pasang Surut ( Tidal )

Menurut Newton, pasang surut adalah gerakan naik turunnya air

laut terutama akibat pengaruh adanya gaya tarik menarik antara massa

bumi dan massa benda-benda angkasa, khususnya bulan dan matahari

(gaya gravitasi dan efek sentrifugal).

Gambar 2.4 Ombak[6]

Gambar 2.6 Free Flow Tidal Turbine[6]



Energi Pasang Surut merupakan energi yang dihasilkan dari

pergerakan massa air secara besar karena terjadi pasang surut dilaut.

Energi Pasang Surut didapat berdasarkan pergerakan aliran bebas air

laut dan beda ketinggian selama terjadinya pasang surut air laut. Salah

satu contoh pemanfaatan energi ombak untuk pembangkit listrik, yaitu

Barrage Tidal System.

3. Thermal (OTEC)

Lautan selalu dipanasi oleh sinar matahari, 70% dari permukaan

bumi adalah lautan, perbedaan suhu ini mengandung sangat banyak

energi matahari yang berpotensi untuk digunakan sebagai energi

konversi panas laut.

Energi Thermal merupakan energi yang berasal dari Konversi

energi panas laut menjadi tenaga listrik dengan memanfaatkan

perbedaan temperatur air pada bagian permukaan dan bagian dalam

laut.

Gambar 2.7 Gaya Gravitasi dan Efek Sentrifugal

Gambar 2.8 Barrage Tidal System[6]



Gelombang laut bersumber dari fenomena-fenomena berikut:

Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan

terjadinya gelombang dengan periode kecil.

Angin merupakan sumber penyebab utama gelombang lautan.

Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau

tsunami. Contoh gangguan seismik adalah: gempa bumi, dll.

Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar,

terutama menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.

Ada berbagai macam cara pengukuran tinggi gelombang yang sering

digunakan pada umumnya, dapat dilihat dari gambar berikut:

1. Satellite altimeter

2. Hydrostatic pressure

3. Wave buoy

4. Ship mounted hydrostatic pressure measuring

5. Navigation radar

6. Distance meter

7. Sea bottom mounted current/distance meter

Menurut Blair Kinsman Gelombang laut sebagian besar terjadi

karena pengaruh angin. Seperti pada gambar berikut:

Gambar 2.10 Puncak dan lembah

Gelombang Laut

Gambar 2.11 Metode Pengukuran Gelombang Laut[8]



Terlihat dari Gambar 2.12 bahwa gelombang laut dipengaruhi tiga

macam faktor yaitu angin yang memiliki faktor terbesar terjadinya

gelombang laut, bencana alam (gempa bumi), dan pergantian siang -

malam.

BAB III POTENSI ENERGI GELOMBANG LAUT

3.1. Energi dan Daya Gelombang Laut

Hal utama dalam pemanfaatan gelombang laut ini adalah ketersediaan

energi gelombang laut yang dapat digunakan sebagai energi pembangkit

listrik. Energi gelombang laut dapat diketahui dengan menjumlahkan

besarnya energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan gelombang laut

tersebut.

1. Energi Potensial Gelombang Laut

Energi potensial gelombang laut adalah energi yang ditimbulkan

oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang laut pada suatu sistem

fisik.

Besarnya energi potensial dari gelombang laut dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut (University of Michigan, 2008):

P.E. = mg

Dimana:

m = wρy : Massa Gelombang (kg)

ρ = 1030 kg/m3 : massa jenis air laut (kg/m3)

w : lebar gelombang (m) (luas batas pengukuran).

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

a = h/2 : amplitudo gelombang.

h : ketinggian gelombang (m)

: konstanta gelombang

λ : panjang gelombang (m)

(rad/sec) : frekuensi gelombang.

Gambar 2.12 Skema propagasi Gelombang Laut [8]


8

Berdasarkan persamaan serta diasumsikan bahwa gelombang hanya

merupakan fungsi dari x terhadap waktu, sehingga didapatkan persamaan y(x, t) =

y(x). Maka didapatkan persamaan:

P.E. =

2. Energi Kinetik Gelombang Laut

Energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan dari

gelombang laut. Besarnya energi kinetik lebih dari satu periode adalah sebanding

dengan besarnya energi potensial yang dihasilkan. Maka didapatkan persamaan:

K.E. =

Setelah besarnya energi potensial dan energi kinetik diketahui, maka dapat dihitung

energi gelombang laut yang dihasilkan selama lebih dari 1 periode dapat dicari dengan

menggunakan persamaan:

EW = P.E + K.E =

Melalui persamaan diatas, maka dapat dihitung besarnya energy density (EWD), daya

listrik (PW), dan power density (PWD) yang dihasilkan gelombang laut. Energy density

adalah besarnya kerapatan energi yang dihasilkan gelombang laut tiap 1 satuan luas

permukaan.

Untuk menetukan besarnya energy density (EWD) yang dihasilkan gelombang laut

digunakan persamaan berikut ini.

EWD =

=

(J/m2)

Dimana wave power adalah besarnya daya listrik yang mampu dihasilkan oleh

gelombang laut. Untuk menentukan besarnya daya listrik (PW) yang dihasilkan

gelombang laut digunakan persamaan berikut ini.

PW =

(W)

Untuk menetukan besarnya power density (PWD) yang dihasilkan gelombang laut

digunakan persamaan berikut ini.

PWD =

=

(W/m2)

3.2. Korelasi Kecepatan Angin dan tinggi Gelombang Laut

BMKG bekerjasama dengan Hydros TNI-AL menggunakan satellite radar altimeter

sebagai pemantauan global beberapa pengukuran seperti kecepatan angin, signifikan

tinggi gelombang (H1/3) dan geoid laut sepanjang jalur sub-satelit dan beberapa

parameter oseanografi lainnya. Pada radar altimeter signifikan tinggi gelombang di

hitung dari pengambilan data kecepatan angin (U10).


9

Menurut Komar (1998, p. 143) pengukuran visual tinggi gelombang diperkirakan

sama dengan tinggi gelombang signifikan. Signifikan tinggi gelombang diambil dari

analisis bentuk pulsa ketika kecepatan angin diperoleh dari normalized back-scattering

coefficient; Signifikan tinggi gelombang (H1/3): Rata-rata tertinggi 1/3 dari gelombang

dari spektrum gelombang. Korelasi antara Kecepatan Angin dengan Gelombang Laut

yang digunakan oleh satellite altimeter menggunakan persamaan berikut (Mognard,

1984):

H1/3 = 0.025(U10)2

U10 = kecepatan angin (m/s)

H1/3 = signifikan tinggi gelombang laut (m)

3.3. Periode dan Panjang Gelombang Laut

Parameter gelombang yang diakibatkan oleh pembangkitan gelombang oleh angin

diantaranya adalah tinggi gelombang laut, panjang gelombang laut, dan periode

gelombang laut. Panjang Gelombang laut dipengaruhi oleh periode datangnya

gelombang. Periode datangnya gelombang dapat dihitung dengan menggunakan rumus

yang disarankan oleh Kim Nielsen, yaitu :

T = 3.55 √

T : Periode Gelombang Laut (s)

H : Tinggi Gelombang Laut (m)

Panjang Gelombang Laut dapat diprediksi dengan menggunakan metode perumusan

Wilson (Kubo, Massafumi dan Takezawa, 1987). Dengan klasifikasi sebagai gelombang

laut dangkal menurut Horikawa (1980) adalah 2 h/L /10; h/L 1/20, menggunakan

rumus berikut:

λ = T (gH)1/2

λ : panjang gelombang (m)

T : periode gelombang (s)

H : Tinggi Gelombang Laut (m)

g = 9,8 m/s2 : percepatan gravitasi (m/s2 )

3.4. Tenik Pencocokan Kurva

Teknik Pencocokan Kurva membantu penulis untuk melakukan pengolahan data

pengukuran dan statistik yang terbatas karena kurang lengkapnya data untuk kedalaman

laut, metode yang akan digunakan adalah regresi linier sebagai pendekatan jarak

pengukuran dari tepi pantai dengan tinggi gelombang laut. Pencocokan kurva (curve

fitting) adalah suatu metode estimasi atau teknik untuk mendapatkan suatu fungsi atau

persamaan karakterisitk matematik dari suatu kelompok sebaran data numerik.

Regresi digunakan untuk sebaran data statistik berdasarkan data numerik lapangan

atau dengan kata lain berdasarkan data historis di lapangan. Dengan demikian hasil


10

estimasi yang diperoleh masih kasar yang merupakan metode estimasi yang berbasis

pada error (kesalahan) terhadap kurva yang terbentuk.

Regresi Linier digunakan bila fungsi karakteristik diduga berbentuk linier atau

fungsi yang tidak linier namun dilinierkan, sehingga secara umum fungsi karakteristik

yang terbentuk adalah :

dengan a0 dan a1 adalah konstanta.

Dari persamaan umum di atas terlihat bahwa pada regeresi linier hanya terdapat satu

variabel bebas x di dalam persamaan karakteristiknya.

1. Persamaan Error

Secara umum persamaan karakteristik yang didapatkan dengan proses regresi

linier, adalah:

E = Error terhadap kurva yang terbentuk

Untuk banyak data persamaan dapat dituliskan sebagai:

Untuk meminimumkan ketidakcocokan (discrepancies):

Untuk meminimumkan Sr, maka:

dan

Sehingga:

Bila:

Maka persamaan‐persamaan regresi linier dapat dituliskan sebagai:


11

Dalam bentuk matriks persamaan di atas berbentuk:

dan

dan

2. Perkiraan Error

Error (kesalahan) utama dari pengukuran sebaran data terhadap kurva

karakteristik dugaan disebut sebagai penyimpangan standar (standard deviation).

Standar error (Error standard) yang terjadi:

Tingkat kepercayaan estimasi:


12

dengan : n = jumlah sampel data

BAB IV ANALISA ENERGI GELOMBANG LAUT DI KEPULAUAN SERIBU

4.1. Perhitungan korelasi antara kecepatan angin dengan tinggi gelombang laut di

Kepulauan Seribu

Pengukuran berdasarkan kecepatan angin yang di ukur melalui satelit altimeter

dilakukan perhitungan tinggi gelombang menggunakan kolerasi antara kecepatan angin

dan tinggi gelombang (Mognard, 1984). Di ketahui data dari BPS (BMKG) 2011 selama

satu tahun sebagai berikut:

Tabel 4.1 Kecepatan Angin sumber BPS (Kepulauan Seribu dalam Angka 2011)

Penulis mengambil contoh perhitungan pada bulan Oktober 2012 yang diketahui

kecepatan angin rata-rata di kepulauan seribu adalah 7 knot.

Maka dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut:

Diketahui 1 knot = 0.514 m/s dan H1/3 = 0.025xU10

U10 = 7 knot = 7 x 0.514 = 3.60 m/s

H1/3 = 0.025(U10)2

H1/3 = 0.025(3.60) 2

H1/3 = 0.32 m

Dengan menggunakan persamaan di atas maka didapatkan data seperti Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Korelasi kecepatan angin dan tinggi gelombang

4.2. Pengukuran tinggi Gelombang Laut di Pulau Macan, Kepulauan Seribu

Penulis melakukan contoh pengukuran pada bulan oktober di kepulauan seribu

tepatnya berada di Pulau Macan, Kepulauan Seribu. Metode pengukuran manual tersebut

menggunakan metode Distance Meter yaitu mengukur tinggi gelombang laut dengan alat

ukur meteran (measuring tape), dengan mencatat puncak gelombang laut dan lembah

Minimum Maksimum Rata-rata

Januari 5.5 16 6

Februari 5.2 13 6

Maret 6.3 17 6

April 4.9 16 6

Mei 4 13 6

Juni 4.7 13 6

Juli 5.1 14 7

Agustus 5.1 13 7

September 4.6 14 6

Oktober 4.5 15 7

November 4.1 12 6

Desember 5.3 15 6

Kecepatan Angin (knots) Bulan

Minimum Maksimum Rata-rata Minimum Maksimum Rata-rata Minimum Maksimum Rata-rata

Januari 5.5 16 6 2.83 8.22 3.08 0.20 1.69 0.24

Februari 5.2 13 6 2.67 6.68 3.08 0.18 1.12 0.24

Maret 6.3 17 6 3.24 8.74 3.08 0.26 1.91 0.24

April 4.9 16 6 2.52 8.22 3.08 0.16 1.69 0.24

Mei 4 13 6 2.06 6.68 3.08 0.11 1.12 0.24

Juni 4.7 13 6 2.42 6.68 3.08 0.15 1.12 0.24

Juli 5.1 14 7 2.62 7.20 3.60 0.17 1.29 0.32

Agustus 5.1 13 7 2.62 6.68 3.60 0.17 1.12 0.32

September 4.6 14 6 2.36 7.20 3.08 0.14 1.29 0.24

Oktober 4.5 15 7 2.31 7.71 3.60 0.13 1.49 0.32

November 4.1 12 6 2.11 6.17 3.08 0.11 0.95 0.24

Desember 5.3 15 6 2.72 7.71 3.08 0.19 1.49 0.24

Kecepatan Angin (knots) Kecepatan Angin (m/s) U10 Bulan

tinggi gelombang (m) = H1/3


13

gelombang laut. Pengukuran ini dilakukan karena faktor murahnya alat dan untuk

struktur kepuluan seribu dalam jarak pengukuran tersebut tidak bisa dideteksi melalui

satelit altimeter pada website pengukur tinggi gelombang laut NOAA.

Pengukuran dilakukan dari tepi pantai ke arah tengah laut dengan jarak 10 dan 15

meter, dari pengukuran tersebut didapat rata-rata tinggi gelombang laut pada jarak 10

meter adalah 6,375 cm dengan panjang gelombang laut rata-rata adalah 60 cm dan pada

jarak 15 meter adalah 8,75 cm dengan panjang gelombang laut rata-rata adalah 90 cm.

Pengukuran ini tanpa melihat kedalaman lautnya pada jarak pengukuran dari garis pantai

dikarenakan struktur dasar laut kepulauan seribu yang tidak stabil.

4.3. Perhitungan Regresi Jarak Pengukuran dengan tinggi Gelombang Laut di Pulau

Macan, Kepulauan Seribu

Telah diketahui data pengukuran pada bulan Oktober yaitu:

H1/3 Ukur 10 m = 6.375 cm = 0.06375 m

H1/3 Ukur 15 m = 8.75 cm = 0.0875 m

H1/3 Min = 0.13 m

H1/3 Rata-rata = 0.32 m

H1/3 Max = 1.49 m

Perhitungan untuk melengkapi data dilakukan dengan uji coba regresi (trial and

error) dengan batasan tingkat error yang minimum atau pada kurva regresi dibatasi pada

tingkat kepercaayaan (r2) > 0.95 atau 95 %.

Ditentukan angka-angka variasi jarak pengukuran pada saat H1/3 Min, H1/3 Rata-

rata dan H1/3 Max dengan bantuan perangkat lunak Excel. Perhitungan dan pengujian

sebagai berikut:

Tabel 4.3 Data Jarak Pengukuran dan Tinggi Gelombang Laut sebagai input regresi

Input

N Y[m] X[m] Y[cm] X[cm]

1 0.06375 10 6.375 1000

2 0.0875 15 8.75 1500

3 0.1334025 20 13.34025 2000

4 0.324 30 32.4 3000

Gambar 4.1 Pengukuran tinggi Gelombang Laut


14

5 1.4861025 50 148.61025 5000

Keterangan :

Warna Hijau : Data hasil pengukuran di P. Macan

Warna Biru : Data dari BPS

Warna Merah : Sembarang angka yang logis untuk melengkapi kekurangan data.

X = Jarak Pengukuran

Y = Tinggi Gelombang Laut

Tabel 4.4 Pembentuk Uji Regresi

Matriks Regresi

Korelasi antara tinggi Gelombang Laut dan jarak pengukuran yang diduga

berbentuk eksponensial, didapatkan dengan regresi linier. Maka terbentuk kurva korelasi

secara eksponensial dengan karakteristik sebagai berikut:

Y = 1.018498258 ln(x) + 0.000799937

atau

ln(y) = 0.000799937 + 1.018498258 ln(x)

atau

Y = exp (1.018498258) X0.000799937

Dengan Tingkat Kepercayaan (r2) = 0.980613576 atau 98.06% > 95%. Maka

didapatkan Tabel 4.5 dan Grafik pada Gambar 4.2 sebagai hasil uji regresi di atas,

dengan maksimum tinggi gelombang pada jarak 50 m yang mendekati tinggi gelombang

maksimum di Kepulauan Seribu.


15

Tabel 4.5 Hasil Uji Regresi

X = s = Jarak Pengukuran (m)

Y = H = Tinggi Gelombang Laut (m)

4.4. Perhitungan Periode dan Panjang Gelombang Laut

Diambil dari salah satu data dari Tabel 4.5 hasil uji coba regresi pada jarak 5 m

dengan tinggi gelombang 0.041308 m.

T = 3.55 √

T = 3.55 √

T = 0.721513634 s

λ = T (gH)1/2

λ = 0.721513634 (9.8 x 0.041308)1/2

λ = 0.459064563 m

Maka didapatkan panjang gelombang laut dari hasil data ujicoba regresi seperti

Tabel 4.6:

Tabel 4.6 Periode dan Panjang Gelombang Laut

Gambar 4.2 Hasil Uji Regresi Pulau Macan

Y = 1.018498258 ln(x) + 0.000799937


16

Keterangan:

X = s = Jarak Pengukuran (m)

Y = H = Tinggi Gelombang (m)

T = Periode Gelombang (s)

λ = Panjang Gelombang (m)

4.5. Analisa Energi dan Daya Gelombang Laut

Setelah parameter Gelombang Laut telah terdata dalam studi ini, khususnya di

Pulau Macan, maka dapat dilakukan perhitungan dan analisa seberapa besar potensi

energi gelombang laut yang tersedia di pulau tersebut. Salah satu input perhitungan

adalah parameter pada Tabel 4.7. Penulis menggunakan contoh perhitungan pada jarak

pengukuran 5 m.

Diketahui:

Jarak Pengukuran (s) = 5 m

Massa Jenis Air Laut (ρ) = 1030 kg/m3

Besar Gravitasi Bumi (g) = 9,81 m/s

Tinggi Gelombang Laut (H) = 0.04130783 m

Amplitudo Gelombang Laut (a) = H/2 = 0.020653915 m

Panjang Gelombang Laut (λ) = 0.459064563 m

Periode Gelombang Laut (T) = 0.721513634 s

1. Potensi Energi Gelombang Laut di Pulau Macan, Kepulauan Seribu

a. Energi Potensial Gelombang Laut

Besarnya energi potensial yang dihasilkan gelombang laut pada jarak

pengukuran 5 m adalah sebagai berikut:

P.E. =

P.E. =

P.E. = 0.494680481 Joule

Maka dapat dihitung energi potensial pada jarak lainnya adalah sebagai

berikut:

Tabel 4.7 Energi Potensial Gelombang Laut

Gambar 4.3 Bentuk Gelombang Hasil Uji Regresi


17

b. Energi Kinetik Gelombang Laut

Dikarenakan energi kinetik gelombang laut sebanding dengan energi potensial

gelombang laut, maka hasil perhitungan akan sebanding pula. Besarnya energi

kinetik yang dihasilkan gelombang laut pada jarak pengukuran 5 m adalah sebagai

berikut:

K.E. =

K.E. =

K.E. = 0.494680481 Joule

Maka dapat dihitung energi potensial pada jarak lainnya adalah sebagai

berikut:

Tabel 4.8 Energi Kinetik Gelombang Laut

c. Energi Gelombang Laut

Berikut merupakan Total Energi Laut yang dihasilkan gelombang laut pada

jarak 5 m sebagai berikut:

EW = P.E + K.E =

EW =

EW = 0.989360961 Joule

Maka dapat dihitung Total Energi Laut pada jarak lainnya adalah sebagai

berikut:

Tabel 4.9 Energi Gelombang Laut


18

Berikut Gambar 4.3 yang menggambarkan semakin jauh jarak pengukuran dari

pantai hingga titik maksimum, akan semakin tinggi pula energi gelombang laut

yang dihasilkan.

d. Kerapatan Energi Gelombang Laut

Setelah Total Energi diketahui, didapat Energi maksimum di jarak 50 m,

maka dapat dihitung besarnya Kerapatan Energi (Energy Density) yang di hasilkan

gelombang laut. Besarnya kerapatan energi yang dihasilkan gelombang laut pada

jarak pengukuran 50 m adalah sebagai berikut:

Diketahui:

= 16.79622223 m

EWD =

=

(J/m2)

EWD =

EWD = 2885.07220913871 Joule/ m2

2. Potensi Daya Gelombang Laut di Pulau Macan, Kepulauan Seribu

a. Daya Listrik Gelombang Laut

Perhitungan Daya Listrik yang dihasilkan gelombang laut pada Pulau Macan

adalah sebagai berikut:

Diketahui dari perhitungan Energi Gelombang Laut (Ew) pada jarak 5 m

adalah 0.989360961 Joule dengan Periode Gelombang Laut (T) adalah

0.721513634 s

PW =

(W)

Gambar 4.4 Energi Gelombang Laut di Pulau Macan


19

PW =

PW = 1.371229752 Watt

Maka dapat dihitung Daya listrik pada jarak lainnya adalah sebagai berikut:

Tabel 4.10 Daya Gelombang Laut

Berikut Gambar 4.4 yang menggambarkan semakin jauh jarak pengukuran

dari pantai hingga titik maksimum, akan semakin tinggi pula Daya gelombang laut

yang dihasilkan.

b. Kerapatan Daya Gelombang Laut

Setelah Daya Listrik diketahui, didapat Daya maksimum di jarak 50 m,

maka dapat dihitung besarnya Kerapatan Daya (Power Density) yang di hasilkan

gelombang laut.

Besarnya kerapatan Daya yang dihasilkan gelombang laut pada jarak

pengukuran 50 m adalah sebagai berikut:

Diketahui:

= 16.79622223 m

T = 4.364288619 s

PWD =

=

(W/m2)

PWD =

PWD = 661.0635686 W/m2

Gambar 4.5 Daya Gelombang Laut di Pulau Macan


20

BAB V KESIMPULAN

1. Terjadinya gelombang laut sebagian besar dipengaruhi oleh angin.

2. Potensi gelombang laut di Kepuluan Seribu dapat dicari menggunakan pengukuran

manual meteran (distance meter) sebagai input regresi yang diduga eksponensial karena

sebanding jarak pengukuran dan tinggi gelombang dengan menggunakan batasan limit

maksimum tinggi gelombang laut pada dari data statistik. Pengukuran ini tanpa melihat

kedalaman laut pada jarak pengukuran tertentu dari garis pantai dikarenakan struktur dasar

laut kepulauan seribu yang tidak stabil.

3. Korelasi jarak pengukuran dan tinggi gelombang laut di Pulau Macan, Kepulaun Seribu

didapatkan dengan regresi linier yang berbentuk eksponensial dengan karakteristik

sebagai berikut Y = 1.018498258 ln(x) + 0.000799937 atau ln(y) = 0.000799937 +

1.018498258 ln(x) atau Y = exp (1.018498258) X0.000799937

4. Metode pendekatan menggunakan karakteristik yang di dapat dari regresi liner dapat

diketahui jarak dan tinggi gelombang laut serta batasan maksimal yang mendekati tinggi

gelombang laut maksimal di Kepulauan Seribu, maka didapatkan tinggi gelombang laut

maksimum di Pulau Macan berada pada jarak 50 m dari bibir pantai sebesar 1.511367995

m.

5. Dari tinggi gelombang laut pada maksimum jarak 50 m, potensi Energi yang dihasilkan

48458.31396 Joule dengan kerapatan Energi 2885.07220913871 Joule/ m2 dan Daya

listrik 11103.3706 Watt dengan kerapatan Daya 661.0635686 W/m2.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kinsman, Blair, “Wind Waves”, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, p.

23 1965.

[2] Waldopo, “Perairan Darat dan Laut”, 2008

[3] Mognard, N.M. and WJ. Campbell, “World Ocean Mean Monthly Waves, Swell and

Surface Winds from Radar Altimeter Data”, 1984

[4] Komar, P.D., “Beach Processes and Sedimentation”, Second Edition. Prentice Hall,

Englewood Cliffs, New Jersey. , 1976.

[5] Horikawa, K., “Nearshore Dynamics and Coastal Processes”. University of Tokyo

Press. Japan, 1980

[6] Ir Agus R Utomo,MT, “Teknik Pencocokan Kurva”.Metode Komputansi Untuk

Teknik, Universitas Indonesia, 2012

[7] Ahmad Hasnan, “Pengenalan Potensi Pemanfaatan Laut Sebagai Energi Terbarukan

dan Berkelanjutan di Indonesia”. Open Knowledge Indonesia, 2011

[8] NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration, “http://www.noaa.gov/”

[9] Badan Pusat Statistik, “Kepulauan Seribu dalam Angka 2011”, 2011


21


studi dan analisa potensi energi gelombang laut di

Documents