Pages

Wednesday, 22 June 2011

Pembangkit Listrik Tenaga Ombak


[Enter Post Title Here]



BAB I
PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang
Krisis energi telah diprediksikan akan melanda lima tahun yang akan datang. Hal ini dikarenakan semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu diperlukan sebuah terobosan baru untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak dapat diperbaharui ini. Karena jika kita tergantung pada energi yang tidak dapat diperbaharui saja, maka di masa depan kita akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan sumber dari energi tersebut. Lalu bagaimana dengan nasib anak cucu kita nanti? Oleh karena itu manusia harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya dan dalam pemanfaatannya harus dikembangkan dari sekarang. Akan tetapi penggunaannya haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri.
Sumber daya hayati yang ada di bumi ini salah satunya adalah lautan. Wilayah bumi didominasi oleh laut, dan laut juga mempunyai banyak potensi pangan dan potensi sebagai sumber energi. Potensi pangan yang ada di laut adalah beranekaragamnya spesies ikan dan tanaman laut. Dan potensi sumber energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut. Salah satu energi di laut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang.
Untuk itu kita akan mencoba menggali informasi tentang tenaga ombak yang sudah dimanfaatkan oleh banyak negara, termasuk Indonesia. Berdasarkan survei yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, terlihat bahwa banyak daerah-daerah pantai yang berpotensi sebagai pembangkit listrik bertenaga ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas Kepala Burung Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab tinggi ombak yang bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter, dan gelombang ini tidak pecah sampai di pantai.


1.2       Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah :
1.            Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga ombak?
2.            Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga ombak?
3.            Bagaimana proses pembangkitan listrik dengan tenaga ombak?
4.            Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga ombak?
5.            Bagaimana perkembangan pembangkit listrik tenaga ombak di Indonesia dan dunia?

1.3       Tujuan
Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu:
1.            Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga ombak.
2.            Mengetahui komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga ombak.
3.            Mengetahui proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tanaga ombak.
4.            Mengetahui apa kelebihan dan kekurangan pada pembangkit listrik tenaga ombak.
5.            Perkembangan pembangkit listrik tenaga ombak di Indonesia dan dunia.

1.4       Manfaat
            Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu :
1.         Mengetahui mengenai pembangkit listrik tenaga ombak.
2.         Memenuhi tugas mata kuliah Teknik Tenaga Listrik (TTL).



BAB II
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK

2.1       Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik. Merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang, yang mana pembangkitan energi ini akan terjadi di lepas pantai yang memiliki laju ombak besar (stabil). Energi ombak dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column.

2.2       Komponen-Komponen pada Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

                               http://www.beritanet.com/files.php?file=Oscillating-Water-Column_847331373.jpg
                        Gambar 1. Komponen pembangkit tenaga ombak

Komponen utama pembangkit listrik tenaga ombak :
1.            Piston Hidrolik
Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak. Piston hidrolik bekerja berdasarkan hukum archimides “Jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang terdesak oleh benda tersebut.”
2.            Turbin
Turbin adalah bagian konverter yang merubah energi mekanik ombak menjadi energi mekanik (gerak) yang mana menggerakan generator adapun turbin impuls.
3.            Generator
Generator adalah mesin listrik yang prinsip kerjanya berdasarkan prinsip elektromagnetik yang merubah energi mekanik menjadi listrik ,adapun generator yang digunakan adalah generator 3 fasa dengan frekuensi 50-60Hz dengan kapasitas daya yang di hasilkan adalah 2.25MW.
3.         Submarine towers
Submarine towers adalah menara pemantau yang mana di dalamnya terdapat jaringan interkoneksi dari generator menuju gardu induk atau kendali. Terdapat beberapa ruangan yaitu ruangan pemantau ombak dan ruangan pemeliharaan jaringan interkoneksi. Selain dari itu ruangan ini pun memiliki fungsi sebagai mercusuar pengawas pelayaran kapal penyebrangan atau nelayan.
4.            Pipa kabel bawah tanah 
Pipa kabel bawah tanah adalah suatu komponen yang berfungsi melindungi sambungan interkoneksi dari submarine towers menuju gardu induk atau kendali agar tidak terjadi gangguan mekanis dan lebih efesien dalam penyaluran energy ke gardu induk .
5.            Gardu induk atau kendali
Gardu induk adalah tempat kendali dimana energi yang didapatkan ditransformasikan ke grid conection atau saluran transmisi. Didalam gardu induk terdapat :
a.    Kapasitor arus, kapasitor yang digunakan adalah kapasitor non polar yang memiliki kapasitansi tinggi yang berfungsi menyimpan arus agar stabil jugga sebagai penguat sebelum dihungkan ke saluran grid conection.
b.    Auto transformator, suatu mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan arus agar stabil dan tidak terjadi rugi-rugi dalam penyaluran energi ke grid conection
c.    Trafo step up, mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada mesin ini tegangan dinaikan.
d.    Trafo step down, mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada mesin ini tegangan diturunkan. Trafo pemakaian sendiri mesin listrik yang berfungsi menyalurkan energi pada daerah area pembangkitan
6.            Grid conection
Grid conection, sutu proses pentransmisian energi dari gardu induk ke saluran distribusi yang mana selanjutnya akan disalurkan kepada konsumen 
http://www.esru.strath.ac.uk/EandE/Web_sites/01-02/RE_info/Wave%20power%20files/image013.jpg
Gambar 2. Bagan pembangkit tenaga listrik


2.3       Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Ombak
Secara mekanis,  PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir.
http://satria.anandita.googlepages.com/OWC.jpg
Gambar 3. Mekanisme pembangkitan listrik tenaga ombak
Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tappered channel).
_1032148_wave_generator_inf300
Gambar 4. Proses pembangkitan listrik tenaga ombak
Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air. Yaitu, air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik.  Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. Turbin tersebut didesain untuk bisa bekerja dengan generator putaran dua arah. Sistem yang berfungsi mengonversi energi mekanik menjadi listrik terletak di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air laut. OWC ini dapat diletakkan di sekitar 50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar 15 m.
 http://1.bp.blogspot.com/_2nW2tr30XR8/TS8nJUgS4sI/AAAAAAAAALM/117LDWYt3fw/s1600/Pembangkit+Listrik+Tenaga+Gelombang.jpg
Gambar 5. Pembangkit listrik tenaga ombak

Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda.
http://seekorbebekkuning.files.wordpress.com/2010/07/oscillating-water-column-owc-ombak-pantai-pantai-parang-rucuk-tanjungsari-gunung-kidul-teknologi-ini-dikembangkan-balai-pengkajian-dinamika-pantaibppt-500kw.jpg
Gambar 6. Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

2.4       Kelebihan  dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Kelebihan dari pembangkit listrik ini adalah energi bisa diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, tidak menghasilkan limbah, mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah, serta dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai. Selain itu, pemanfaatan energi ombak sendiri untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik, merupakan pilihan yang sangat bagus, karena selain hemat biaya operasionalnya, pembangkit listrik ini juga ramah lingkungan karena tidak mengeluarkan limbah padat, cair maupun gas.
Sedangkan kekurangan dari pembangkit ini yaitu :
1.            Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak, artinya pembangkit tenaga ini tidak pasti dapat digunakan (tidak flexible).
2.         Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.
3.         Membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.



2.5       Perkembangan Pembangkit Tenaga Listrik di Indonesia dan Dunia
Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat.
Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sehingga Energi ombak di pantai tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia.
            Di dunia, terdapat beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:
1.            Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
2.            Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
3.            SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
4.            BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.
BAB III
PENUTUP

3.1       Kesimpulan
            Dari pembahsan di atas, dapat disimpulkan bahwa :
1.            Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik.
2.            Komponen dari pembangkit listrik tenaga ombak antara lain : piston hidrolik, turbin, generator,  submarine towers, pipa kabel bawah tanah, gardu induk atau kendali, dan grid conection.
3.            Secara mekanis, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Prinsip kerjanya sama, hanya peletakannya yang berbeda.
4.            Kelebihan dari PLTO ini yaitu, energi yang digunakan dapat didapatkan secara gratis,tidak menghasilkan limbah, dan lain-lain. Sedangkan kekurangannya yaitu bergantung pada ombak (kadang dapat energi, kadang pula tidak), perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten serta membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.
5.            Di Indonesia sudah mulai dikembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO) yang berpusat di Yogyakarta. Di Dunia, Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO) pertama kali dibuat di Norwegia.



3.2       Saran
            Saran yang dapat diberikan pada pembahasan ini adalah agar Indonesia dapat lebih memanfaatkan ombak sehingga dapat menjadi sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik.



DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2008. Pembangkit Listrik  Tenaga Ombak (online). (http://www.indowebster.web.id/showthread.php?t=22009&page=1, diakses 24 Mei 2011).
Anonim2. 2008. PLTO (online). (http://pltb-nswg.blogspot.com/2008_05_01_archive.html, diakses 24 Mei 2011).
Khazaku. 2010. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (online). (http://khanzaku.wordpress.com/2010/01/23/pembangkit-listrik-tenaga-ombak, diakses 24 Mei 2011).
Michael. 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Pertama (online). (http://michaelmewa.blogspot.com/2011/05/pembangkit-listrik-tenaga-ombak-pertama.html, diakses 24 Mei 2011).
Niken. 2009. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (online). (http://niken11.wordpress.com/2009/09/11/pembangkit-listrik-tenaga-ombak/, dikses 24 Mei 2011).

No comments:

Post a Comment