Potensi Ombak Sebagai Sumber Energi Listrik di Indonesia

blank
blank
Gambar 1 Potensi ombak sebagai sumber energi alternatif

Potensi Laut Indonesia

Seiring dengan bertambah majunya peradaban manusia, tingkat kebutuhan energi juga semakin meningkat. Peningkatan kebutuhan akan energi membuat pasokan energi yang berbahan bakar fosil semakin menurun. Hal ini perlu ditindaklanjuti dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan.

Mengingat Indonesia adalah negara maritim, yang sebagian besar wilayahnya adalah laut, maka sumber energi terbarukan yang paling dominan berasal dari laut. Menurut Badan Informasi Geospasial (BIG) menyebutkan, total panjang garis pantai di Indonesia sepanjang 99.093 km dengan pulau sebanyak 13.466.

Dengan data ini bisa dipastikan jika sumber energi yang berasal dari laut sangatlah banyak. Sehingga banyak potensi yang bisa dimanfaatkan dari laut, seperti biota lautnya yang melimpah, keindahannya sebagai tempat pariwisata, dan potensi energi terbarukan yaitu gelombang laut atau ombak.

blank

Sebagai sumber energi alternatif, gelombang laut atau ombak adalah bentuk permukaan laut yang berupa punggung atau puncak gelombang dan palung atau lembah gelombang oleh gerak ayun (oscillatory movement) akibat tiupan angin, erupsi gunung api, pelongsoran dasar laut, atau lalu lintas kapal (Sunarto, 2003). Energi ombak dikonversi menjadi energi listrik untuk menyuplai kebutuhan energi listrik yang ada di pesisir pantai, terutama daerah pesisir yang belum terjangkau energi listriknya.

Indonesia merupakan negara maritim maka perlu adanya optimalisasi pada pembangkit listrik tenaga ombak, mengingat potensi yang bisa dihasilkan sangatlah besar untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam negeri. Beberapa negara secara intensif telah melakukan kajian, uji coba dan pengembangan teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut atau Ombak (PLTGL). Seperti Norway dengan teknologinya Tapchan, Jepang dengan teknologinya Mighty Whale, Scotland dengan teknologinya Pelamis, Denmark dengan teknologinya Wave Dragon, Netherlands dengan teknologinya Archimedes Wave Swing, USA-Washington dengan teknologinya AquaBuoy, USA-Oregon & Colorado dengan teknologinya Floating Platform, USA-California dengan teknologinya Wave Rider, United Kingdom dengan teknologinya Salter Duck, Canada dengan teknologinya Wavemill dan masih ada beberapa negara lagi dengan teknologinya masing-masing (Zamri, dkk; 2015).

Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Di artikel ini hanya akan dijabarkan tiga saja teknologi pembangkit listrik tenaga gelombang laut atau ombak yang mungkin cocok diterapkan di Indonesia, diantaranya teknologi buoy tipe, teknologi overtopping devices, dan teknologi oscilatting water column.

Buoy Type (Model Pelampung)

Teknologi ini digunakan untuk pembangkit listrik tenaga gelombang laut sistem bandulan ( PLTGL-SB) yang rancang bangunnya berbentuk ponton (pelampung) di tempatkan mengapung di atas permukaan air laut, dan PLTGL-SB tersebut akan mengikuti gerak/arus gelombang sesuai dengan frekuensi gelombang laut, sehingga menyebabkan posisi PLTGL-SB selalu bergerak terombang ambing sesuai dengan alur gelombang.

Gerakan terombang ambing ponton yang terus-menerus tersebut menyebabkan ayunan bandul memutar generator (dalam hal ini ada empat bandul) sehingga PLTGL-SB mengeluarkan Energi/Daya Listrik.
Gerakan bandul yang bergoyang dirubah menggunakan sistem trasmisi menjadi putaran yang dapat memutar dinamo/generator, dan generator yang digunakan adalah jenis putaran rendah 3 Phase AC dengan daya 500 Watt pada putaran 1400 rpm (Zamri, dkk; 2015).

Overtopping Devices

Sampai saat ini, tiga jenis konverter energi gelombang tipe overtopping devices yang telah dikembangkan antara lain: Tapchan (Tapered Channel Wave Power Device), dan SSG (Seawave Slot-Cone Generator), Wave Dragon Device (Musriyal, 2015).

  1. Konversi Energi Gelombang dengan Tapered Channel
blank
Gambar 2 Konsep sistem Tapchan (Bevilacqua.G dan Zanuttigh. B 2010)

Tapered Channel atau kanal meruncing merupakan sebuah struktur yang dibangun di garis pantai (shoreline). Gambar 2 menunjukkan konsep sistem Tapchan dengan memfokuskan gelombang dan membawanya ke dalam reservoir yang telah ditinggikan. Air laut yang berada dalam reservoir dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik.
Adanya reservoir memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah (Musriyal, 2015).

2. Konversi Energi Gelombang dengan SSG (Seawave Slot-Cone Generator)

blank
Gambar 3 Sketsa yang menunjukkan konsep Seawave Slot-Cone Generator (Vicinanza. D, dkk, 2012)

SSG (Seawave Slot-Cone Generator) merupakan Wave Energy Converter berdasarkan prinsip overtopping gelombang (Vicinanza.D,dkk, 2012). Gambar 3 menunjukkan SSG ini terdiri dari beberapa reservoir yang ditempatkan di atas satu sama lain, dimana energi gelombang yang datang disimpan sebagai energi potensial.
Prinsip kerja SSG ini sederhana. Gelombang yang datang akan menaiki (run up) lereng struktur, kemudian air limpasannya akan mengalir menuju reservoir. Setelah gelombang ditangkap dalam reservoir, air akan mengalir kembali ke laut dengan melewati multi-stage turbine. Menurut Vicinanza. D (2012) penggunaan beberapa tingkat reservoir menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan menggunakan satu reservoir saja (Musriyal, 2015).3.

3. Konversi Energi Gelombang dengan Wave Dragon Device

blank
blank
Gambar 4 Sketsa yang menunjukkan konsep Wave Dragon (Kofoed. J.P, dkk, 2002)

Wave dragon adalah WEC lepas pantai, yang dipasang di lokasi dengan kedalaman 25 – 40 m. Konsep Wave dragon merupakan penggabungan antara konsep TAPCHAN dan Sea Power dengan struktur bangunan mengapung serta dilengkapi dengan reflektor gelombang yang memfokuskan gelombang menuju reservoir (Bevilacqua. G dan Zanuttigh.B, 2010). Menurut Kramer dan Frigaard (2009) dalam Bevilacqua. G (2010) reflektor tersebut dapat meningkatkan kemampuan menangkap gelombang hingga 140%.

Baca juga:

Pada Gambar 4 menunjukkan bangunan Wave Dragon yang terdiri atas tiga bagian, yaitu: pertama, dua reflektor gelombang yang menfokuskan gelombang menuju lereng (ramp) yang terhubung dengan struktur utama.
Reflektor gelombang memiliki efek meningkatkan tinggi gelombang signifikan secara substansial dan dengan demikian meningkatkan menangkap energi sebesar 70% dalam kondisi gelombang tertentu. Kedua, struktur utama yang terdiri dari lereng yang melengkung (ramp) dan reservoir penyimpanan air. Ketiga, satu set low head propeller turbines untuk mengkonversi energi di dalam reservoir (Musriyal, 2015).

Teknologi Oscilatting Water Column (OWC)

blank
Gambar 5 Skema oscilatting water column
( Sumber: Wijaya, 2010)

Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik.
Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut. Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan.

Gerakan ini mengakibatkan dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel laut (Wijaya, 2010).

Referensi

  1. Bevilacqua. G., dkk. 2010. Overtopping Wave Energy Converters: general aspects and stage of
    development.
  2. Kofoed J. P. 2002: Wave Overtopping of Marine Structures – Utilization of Wave Energy. Ph. D. Thesis, defended January 17, 2003 at Aalborg University. Hydraulics & Coastal Engineering Laboratory, Department of Civil Engineering, Aalborg University.
  3. Musriyal. 2015. Refleksi dan overtopping gelombang pada breakwater dengan pemusat energi bentuk cekung [tugas akhir]. Makassar (ID): Universitas Hasanuddin.
  4. Sunarto. 2003. Geomorfologi dan Dinamika Pantai. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada.
  5. Vicinanza, D., dkk. 2012. Review: The SSG Wave Energy Converter: Perfomance, Status, and Recent Developments.Vol.5, 193-226. Energies.
  6. Wijaya IWA. 2010. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut menggunakan teknologi oscillating water column di Perairan Bali. Teknologi Elektro. 9(2):168.
  7. Zamri A, dkk. 2015. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut sistem empat bandul. Seminar Nasional Sains dan Teknologi. Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 17 November.
  8. https://nationalgeographic.grid.id/amp/13285616/terbaru-panjang-garis-pantai-indonesia-capai-99000-kilometer diakses 31 Mei 2020

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar