PEMBANGKIT LISTRIK GELOMBANG LAUT (FLOAT SYSTEM)
ARTIKEL
Disusun oleh : Nadya Devani (2016-21-128)
JURUSAN TEKNIK SIPIL SEKOLAH TINGGI TEKNIK-PLN JAKARTA 2017
PEMBANGKIT LISTRIK GELOMBANG LAUT (FLOAT SYSTEM)
LATAR BELAKANG Kekuatan gelombang adalah solusi yang relatif tidak dikenal sebagai sumber energi bersih, namun terganggu dan terus-menerus memiliki potensi untuk menjadi salah satu pemasok paling abadi kebutuhan sumber energi masa depan dunia jika beberapa kendala dapat diatasi. Salah satu masalah utama dengan sebagian besar teknologi gelombang adalah bahwa gelombang memiliki terlalu banyak energi. Halaman ini akan memberikan gambaran tentang potensi besar serta tantangan, dan mengeksplorasi bagaimana teknologi yang sedang disesuaikan di seluruh dunia. Inggris memiliki 35 dari hampir 130 energi gelombang dan perangkat sungai pasang surut pengembang di dunia, yang meliputi Pelamis, Aquamarine Power dan Kelautan Turbin sekarang. Energi gelombang umumnya dianggap sebagai bentuk variabel yang paling terkonsentrasi dan paling energi terbarukan. Di manan memiliki kepadatan daya tinggi dari energi gelombang yang menunjukkan ia memiliki kapasitas untuk menjadi sumber energi terbarukan dengan biaya termurah. Dewan Energi Dunia memperkirakan bahwa sekitar 2 terawatts (2 juta megawatt), sekitar saat ganda produksi listrik dunia, dapat dihasilkan dari lautan melalui tenaga ombak. Diperkirakan 1 juta jam gigawatt energi gelombang memukul pantai Australia setiap tahun dan bahwa 25% dari penggunaan daya Inggris saat ini dapat disediakan oleh sumber daya dari panen gelombang nya. Energi gelombang adalah energi terbarukan dengan sumber emisi nol. Ketika air sekitar 800 kali lebih padat daripada udara, kepadatan energi dari gelombang melebihi angin berkalikali lipat, secara dramatis meningkatkan jumlah energi yang tersedia. Gelombang dapat diprediksi sebelumnya, sehingga mudah untuk mencocokkan penawaran dan permintaan. Kelautan Inggris Foresight Panel memperkirakan bahwa hanya 0,1% dari energi laut yang tersedia bisa memasok lima kali kebutuhan energy global. Menurut Andy Baldock, seorang analis energi gelombang Inggris dari perusahaan teknik Black & Veatch, "ada perasaan yang berkembang bahwa teknologi bisa sukses." Penelitian tenaga ombak dimulai sekitar 20 tahun yang lalu katanya, berasal dari tingginya
populasi, tempat yang haus energi seperti Inggris dan Eropa yang memiliki beberapa sumber energi alam. Kemajuan terus di menyembur seperti gelombang dan ketenangan sampai beberapa kali ketika dorongan lebih mendesak untuk sumber energi terbarukan memicu dana penelitian dan pengembangan. "Ada sejumlah fenomenal [teknologi gelombang] perangkat di luar sana, dengan beberapa ribu paten. Lebih dari 100 ide telah aktif diupayakan, dimana sekitar 50 memiliki jumlah yang wajar dari kerja yang dilakukan mereka dan sekitar 20 masih dikejar cukup serius . Setidaknya sepuluh penelitian berencana untuk mematenkan prototipe skala penuh, "kata Baldock.
Skema pada pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Skema Proses pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban).
CARA KERJA PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG Pr oses PL TG L
Pertama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban).
Secara umum, sistem kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang di bawah permukaan air laut. Ketika ada ombak yang datang ke pantai, air dalam tabung beton tersebut mendorong udara di bagian tabung yang terletak di darat. Gerakan yang sebaliknya terjadi saat ombat surut. Gerakan udara yang berbolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Terdapat alat khusus yang dipasang pada turbin sehingga turbin berputar hanya pada satu arah walaupun arus udara. Ada 2 cara untuk mengkonversi energi gelombang laut menjadi listrik, yaitu dengan sistem off-shore (lepas pantai) atau on-shore (pantai):
Sistem Off-Shore
Dirancang
pada
kedalaman
40
meter
dengan
mekanisme
kumparan
yang
memanfaatkan pergerakan gelombang untuk memompa energi. Listrik dihasilkan dari gerakan relatif antara pembungkus luar (external hull) dan bandul dalam (internal pendulum). Naikturunnya pipa pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang berpengaruh pada pipa penghubung yang selanjutnya menggerakkan rotasi turbin bawah laut. Cara lain untuk menangkap energi gelombang laut dengan sistem off-shore adalah dengan membangun sistem tabung dan memanfaatkan gerak gelombang yang masuk ke dalam ruang bawah pelampung sehingga timbul perpindahan udara ke bagian atas pelampung. Gerakan perpindahan udara inilah yang menggerakkan turbin.
Sistem On-Shore
Sedangkan pada sistem on-shore, ada 3 metode yang dapat digunakan, yaitu channel system, float system, dan oscillating water column system. Secara umum, pada prinsipnya, energi mekanik yang tercipta dari sistem-sistem ini mengaktifkan generator secara langsung dengan mentransfer gelombang fluida (air atau udara penggerak) yang kemudian mengaktifkan turbin generator.Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan.Dengan adanya Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini, semoga indonesia dapat menambah pasokan listrik terutama di daerah yang minim pasokan listrik.
-Float System Float System merupakan sistem yang menggunakan pelampung yang bersifat naik-turun bersama gelombang laut yang kemudian distabilkan menggunakan empat tangki pelampung yang menghasilkan gaya apung sehingga menimbulkan gaya vertikal dan horisontal yang signifikan oleh gelombang. Selain itu juga pada pelampung di pasang piston yang bekerja bolak-balik sebagai kompresor dan saringan udara ganda yang membantu pengarahan dari gerakan pelampung. Bagian lainnya yang berfungsi iala h tangki pelampung yang bertekanan yang berfungsi untuk turbin udara yang menggerakkan generator li stik dan langsung di transmisikan ke daratan hasil dari energi di lautan.
Alat dari sistem ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung dan dapat ditambatkan pada untaian rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut dan dihubungkan dengan engsel Cockerell. Gerakan pelampung ini menimbulkan tekanan hidrolik yang kemudian diubah menjadi listrik. Menurut penelitian, deretan rakit sepanjang 1000 km akan mampu membangkitkan energi listrik yang setara dengan 25000 MW. Pada float systems ada empat teknologi energi gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan tabung Masuda. a. Sistem Rakit Cockerell Berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit.
Gambar 6 Sistem Rakit Cockerell
b. Sistem tabung tegak Kayser Menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi listrik. c. Sistem pelampung Salter Memanfaatkan gerakan relatif antara bagian atau pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik. d. Sistem tabung Masuda Metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin udara.
PERKEMBANGAN ENERGI GELOMBANG LAUT
Pemanfaatan gelombang laut sudah sangat pesat saat ini berikut diantara nya beberapa perusahaan yang memanfaatkan energi gelombang laut 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
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 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 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.
