PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs) 1. LATAR BELAKANG
Salah satu potensi laut atau samudra yang belum banyak diketahui masyarakat umum adalah potensi energi laut yang menghasilkan listrik. Negra yang melakukan penelitan dan perkembangan potensi energi laut untuk menghasilkan listrik adalah inggris, Prancis, dan jepang. Laut merupakan sumber kehidupan yang bisa memberikan manfaat tersendiri di berbagai aspek-aspek kehidupan misalnya saja kondisi pasang surut air laut yang dimafaatkan untuk membangkitkan suatu energi listrik yang besar, sehingga bisa digunakan dalam kehidupan kita yang sangat diperlukan sekali adanya listrik. Secara umum, potensi energi laut yang dapat menghasilkan listrik dapat di bagi kedalam 3 bentuk potensi energi, yaitu ombak atau gelombang (wave energy), energi pasang surut (Tindal energy), dan hasil konversi energi panas laut(ocean thermal energy conversion). Oleh kerena itu dengan adanya suatu ide-ide yang bisa membangkitkan suatu energi listrik sangatlah diperlukan sekali. Dalam hal ini akan dibahas masalah pembangkit tenaga listrik pasang surut baik dari alat pembangkitnya, bahan baku untuk memperlancar proses pembangkitan maupun cara kerja dari pada pembangkit sehingga bisa membangkitkan membangkitkan energi listrik.
2. PASANG SURUT
Pasang-surut (pasut) merupakan salah satu gejala alam yang tampak nyata di laut, yakni suatu gerakan vertikal (naik turunnya air laut secara teratur dan berulang-ulang) dari seluruh partikel massa air laut dari permukaan sampai bagian terdalam dari dasar laut. Gerakan tersebut disebabkan oleh pengaruh
1
gravitasi (gaya tarik menarik) antara bumi dan bulan, bumi dan matahari, atau bumi dengan bulan dan matahari. Pasang-surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal, yakni dorongan ke arah luar pusat rotasi. Hukum gravitasi Newton menyatakan, bahwa semua massa benda tarik menarik satu sama lain dan gaya ini tergantung pada besar massanya, serta jarak di antara massa tersebut. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa, tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Sejalan Sejal an dengan hukum di atas, dapat dipahami bahwa meskipun massa bulan lebih kecil dari massa matahari tetapi jarak bulan ke bumi jauh lebih kecil, sehingga gaya tarik bulan t erhadap bumi pengaruhnya lebih besar dibanding matahari terhadap bumi. Kejadian yang sebenarnya dari gerakan pasang air laut sangat berbelit-belit,sebab gerakan tersebut tergantung pula pada rotasi bumi, angin, arus laut dan keadaan-keadaan lain yang bersifat setempat. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (WARDIYATMOKO (WARDIYATMOKO & BINTARTO,1994 ). Pasang-surut purnama purnama
(spring tides) terjadi ketika bumi, bumi, bulan dan
matahari berada dalam suatu garis lurus (matahari dan bulan dalam keadaan oposisi). Pada saat itu, akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah, karena kombinasi gaya tarik t arik dari matahari mata hari dan bulan bekerja saling menguatkan. Pasang-surut purnama ini i ni terjadi dua kali setiap seti ap bulan, yakni pada saat bulan baru dan bulan purnama (full moon). Sedangkan pasang-surut perbani
(neap tides)
terjadi ketika bumi, bulan dan matahari
membentuk sudut tegak lurus, yakni saat bulan membentuk sudut 90° dengan bumi. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi ti nggi yang rendah dan pasang rendah r endah yang tinggi. Pasang-surut perbani ini terjadi dua kali, yaitu pada saat bulan 1/4 dan 3/4 (WARDIYATMOKO ( WARDIYATMOKO & BINTARTO, 1994 ). Pasang-sumt laut dapat didefinisikan pula sebagai gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara bumi, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi (High Water/RW) dan lembah gelombang disebut surut/pasang rendah (Low Water/LW). Perbedaan vertikal antara pasang
2
tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang-surut atau tunggang pasut (tidal range) yang bisa mencapai beberapa meter hingga puluhan meter. Periode pasangsurut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang-surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit (SETIAWAN, ( SETIAWAN, 2006 ). ). Menurut WIBISONO (2005), sebenarnya hanya ada tiga tipe dasar pasang-surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu sebagai berikut: 1.
Pasang-surut tipe harian tunggal (diurnal type): type): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat 1 kali pasang dan 1 kali surut.
2. Pasang-surut tipe tengah harian/ harian ganda (semi diurnal type): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat 2 kali pasang dan 2 kali surut. 3. Pasang-surut tipe campuran (mixed tides): yakni bila dalam waktu 24 24 jam terdapat bentuk campuran yang condong ke tipe harian tunggal atau condong ke tipe harian ganda. Tipe pasang-surut ini penting diketahui untuk studi lingkungan, mengingat bila di suatu lokasi dengan tipe pasang-surut harian tunggal atau campuran condong harian tunggal terjadi pencemaran, maka dalam waktu kurang dari 24 jam, pencemar diharapkan akan tersapu bersih dari lokasi. Namun pencemar akan pindah ke lokasi lain, bila tidak segera dilakukan clean up. Berbeda dengan lokasi dengan tipe harian ganda, atau tipe campuran condong harian ganda, maka pencemar tidak akan segera tergelontor keluar. Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang-surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang-surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera. Pasang-surut (pasut) di berbagai lokasi mempunyai ciri yang berbeda karena dipengaruhi oleh topografi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk dan sebagainya.
3
Di beberapa tempat, terdapat beda antara pasang tertinggi dan surut terendah (rentang pasut), bahkan di Teluk Fundy (Kanada) bisa mencapai 20 meter. Proses terjadinya pasut memang merupakan proses yang sangat kompleks, namun masih bisa diperhitungkan dan diramalkan. Pasut dapat diramalkan karena sifatnya periodik, dan untuk meramalkan pasut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing mas ing-masing komponen pembangkit pasut. Ramalan pasut untuk suatu lokasi tertentu kini dapat dibuat dengan ketepatan yang cukup cermat ( NONTJI, NONTJI, 2005). 2005). Pasut tidak hanya mempengaruhi lapisan di bagian teratas saja, melainkan seluruh massa air yang bisa menimbulkan energi yang besar. Di perairan pantai, terutama di teluk atau selat sempit, gerakan naik turunnya muka air akan menimbulkan terjadinya arus pasut. Jika muka air bergerak naik, maka arus mengalir masuk, sedangkan pada saat muka air bergerak turun, arus mengalir ke luar. NONTJI (2005) mengatakan bahwa pengetahuan mengenai pasut sangat diperlukan dalam pembangunan pelabuhan, bangunan di pantai dan lepas pantai, serta dalam hal lain seperti pengelolaan dan budidaya di wilayah pesisir, pelayaran, peringatan dini terhadap bencana banjir air pasang, pola umum gerakan massa air dan sebagainya. Namun yang paling penting dari pasut adalah energinya dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik.
3. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)
Pembanglit listrik tenagan pasang surut pada dasarnya ada dua metode untuk memanfaatkan energi pasang surut, yaitu Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) dan Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). 1. Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut ini merupakan pembangkit yang menggunakan metode pembuatan dam pada hulu sungai yang berbuara ke laut yang memanfaatkan pasang surut air laut sehingga dapat menggerakan turbin dan generator. Pada metode ini merupakan penemuan pembangkit listrik terbarukan yang akan di jelaskan oleh penulis dibawah ini.
4
2. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam gambar 1.
Gambar 1. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). Picture credit: (1) marineturbines.com, (2) swanturbines.co.uk, (3) (3) & (4) bluenergy.com. Gambar sebelah kiri (1): Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2): Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3): Davis Hydro Turbines dari Blue Energy. Gambar kanan bawah (4): skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy. Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang
5
membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya). Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan turbin tetap di dasar laut. Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar. Pada kali ini penulis akan membahan menggunakan metode Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) karena metode ini sangat umum digunakan oleh negara yang berpotensi untuk pembangkit listrik terbarukan ini.
A. Prinsip kerja PLTPs Tindal Barrage
Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar
6
(terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin .
Gambar 2. Proses Masuknya Air Laut Pada Metode Tindal Barrages
Gambar 3. Keluarnya Air Laut dan Memutar Turbin Pada Metode Tindal Barrages Apabila muka air laut (surut) sama tingginya dengan muka air dalam waduk maka saluran air ke turbin ditutup. Sementara itu muka air laut (pasang) naik terus. Ketika tinggi muka air laut mencapai kira-kira setengah tinggi air pasang maksimum, maka katup saluran air ke turbin dibuka dan air laut masuk ke dalam waduk melalui saluran air ke turbin, dan menjalankan turbin dan generator dalam hal tersebut tinggi muka air di dalam waduk akan naik. Apabila muka air laut telah mencapai ketinggian maksimumnya tetapi masih lebih dari muka air dalam waduk, turbin generator dan air dalam waduk menjadi sangat kecil.
7
Sehingga turbin generator tidak bekerja pada keadaan tersebut katup simpang (by pass valve) yang menghubungkan laut dengan waduk dibuka, sehingga air laut lebih cepat masuk mengisi waduk, ketika muka air laut dan air di dalam waduk sama tingginya, baik katup simpang maupun katup saluran turbin ditutup. Pada keadaan tersebut tinggi muka air dalam waduk tetap konstan sedangkan inggi muk air laut terus surut. Apabila pebedaan tinggi antara permukaan air laut dan permukaan air dalam waduk sudah cukup besar maka turbin dijalankan dengan membuka katup air ke turbin pada keadaan tersebut air mengalir dari dari waduk ke
laut melalui turbin sehingga turbin berputar dan
permukaan air dalam waduk turun. Proses ini terus berlangsung sampai tinggi air dalam waduk tidak cukup untuk menjalankan turbin, dan katup simpang dibuka supaya air yang masih ada di dalam waduk cepat keluar mengalir ke laut. Dalam keadaan tersebut air laut masih surut atau telah naik tetapi masih belum mencapai tinggi turbin setelah waduk kosong atau ketika permukaan air laut dalam waduk sama tingginya dengan muka air laut, katup simpang dan katup masuk turbin ditutup kembali. Demikianlah
proses
tersebut
terjadi
berulang-ulang
mengisi
dan
mengosongkan air dalam waduk untuk menjalankan turbin generator dengan memanfaatkan proses air pasang dan air surut. Pusat listrik tenaga pasang surut biasanya dibuat dengan waduk berukuran besar supaya dapat dibuat secara ekonomis dengan menghasilkan listrik yang banyak. Dari gambar di atas turbin yang digunakan adalah turbin air dua arah yang nantinya untuk membangkitkan daya pada waktu pasang dan pada waktu surut. Hal ini dapat dilakukan selama 12,5 jam dalam /hari dengan periode 2 x sehari. Periode pengosongan waduk dilakukan pada saat permukaan air laut mulai turun sehingga turbin dapat berputar 24 jam.
8
Turbin yang di sini ialah turbin dua arah seperti gambar di bawah ini.
Gambar 4.Turbin Dua Arah Namun jenis turbin paling cocok digunakan adalah jenis turbin dua arah yaitu turbin air jenis “bulb” yang gambarnya seperti di bawah ini.
Gambar 4. Turbin Dua Arah jenis Bulb ( Sumber: Pengkajian sumber listrik alternatif dan mesin listrik alternatif ) Turbin-turbin ini putarannya lebih lambat dari kebutuhan putaran generator sehingga dibutuhkan sistem percepatan putaran dalam bentuk “gear box” yang nantinya nantinya perputaran yang dibutuhkan generator generator yang sesuai . Untuk lebih jelasnya grafik dibawah ini yaitu grafik 1 akan menunjukkan urutan operasi pembangkitan daya pada waktu pasang dan pada waktu surut.
9
Grafik 1. ( Sumber : W. Arismunadar,Penggerak Mula ) Dalam grafik 1 untuk mengetahui debit air jatuh yang diperoleh dari operasi pompa yang biasanya dilaksanakan pada saat terjadi beban puncak maka dapat diibuat grafik yang mana dalam grafik itu menjelaskan urutan operasi turbin-pompa di La-Rance dalam grafik tersebut terlukis garis tinggi permukaan air laut, berupa suatu sinusoida, yang titik tertinggi berupa situasi pasang. Dengan garis-garis terputus dilukis tinggi permukaan ari dalam waduk. Pada asasnya, antara tenaga pasang surut dan tenaga air konvensional terdapat persamaan, yaitu kedua-duanya adalah tenaga air yang memanfaatkan gravitasi tinggi jatuh air untuk pembangkit tenaga listrik. Perbedaan-perbedaan utama secara garis besar adalah: a) Pasang surut menyangkut arus air periodik dwi-arah dengan dua kali pasang dan dua kali surut tiap hari. b) Operasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi yang lebih tahan korosi daripada dimiliki material untuk air tawar. c) Tinggi jatuh relatif sangat kecil (maksimal 11 meter) bila dibandingkan dengan terbanyak instalasi-instalasi hidro lainnya. Berdasarkan
berbagai
studi
dan
pengalaman,
energi
yang
dapat
dimanfaatkan adalah sekitar 8 sampai 25 % dari seluruh energi teoretis yang ada.
10
Proyek Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut La Rance di Prancis, yang merupakan sentral pertama yang besar, mempunyai efisiensi sebesar 18 %, yang akan meningkat menjadi 24 % bila proyek itu telah dikembangkan sepenuhnya. Untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi, sebuah instalasi pasang surut harus memasang kapasitas pembangkitan listrik yang relatif lebih besar, dibanding dengan Pusat Listrik Tenaga Air biasa. Di lain pihak Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut tidak tergantung pada perubahan-perubahan musim sebagaimana halnya dengan sungai-sungai biasa.
Gambar 5. PLTPs La Rance, Brittany, Perancis Daya terpasang instalasi pasang surut La Rance adalah 240 MW dan terdiri atas 24 mesin masing-masing berdaya 10 MW dan menurut keterangan, akan ditingkatkan menjadi 350 MW. Juga direncanakan sebuah Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut sebesar 2176 MW di Bay of Fundy, Kanada, antara tahun 1980 dan 1990. Sebuah studi Argentina mempelajari kemungkinan pembangunan sebuah instalasi pasang surut dengan daya terpasang 600 MW di Golfo San Matias dan Golfo Neuvo dekat Semenanjung Valdes di pantai Atlantik. Pasang surut di pantai Barat Laut Australia mencapai tinggi 11 meter, dan menurut keterangan, mempunyai potensi teoretis sebesar 300.000 MW. Berikut ini adalah penjelasan bangunan-bangunan utama proyek Kuala Rance yang diuraikan secara singkat.
11
Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas hanya16 MW. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.
B. Bagian-Bagian PLTPs Tindal Barrages
1. Bagian Pintu Air Pintu air ini mempunyai fungsi yang sangat penting dalam mempercepat pengosongan dan pengisian waduk dalam waktu daur pengoperasian. Bagian bukaan pintu air itu lebarnya 15 meter dengan pintu putar berukuran 15 meter x 10 meter. Keenam terusan jalan air dengan jumlah areal 900 m 2 dapat melayani aliran air 5000 m 3/detik. Bila perbedaan tingkatan (tinggi) antara laut dan kolam adalah 1 meter, bagian bendungan dalam hal ini berbeda dan memperoleh tekanan air pada kedua belah arah yaitu air melakukan tekanan dalam satu arah dan sebaliknya pula dari arah lain, dengan dua daur pengoperasian. Katup-katup dijalankan beberapa kali dalam sehari untuk mengisi dan mengosongkan kolam dalam setiap siklus. Tidak seperti yang hanya terjadi beberapa kali saja dalam setahun dengan katup-katup pintu air bendungan bendungan sungai. 12
2. Bagian Pengisian Batu Pintu-pintu disambung dengan bagian yang diisi dengan batu-batuan, panjangnya 163,6 meter, hingga bendungan pembangkit tenaga. Kedua permukaan tanggul miring dengan dinding dari beton dengan kemiringan 1 : 55. Penapisnya dilindungi dari gerak gelombang oleh petak-petak batu karang yang besar. 3. Bangunan Pembangkitan Tenaga Bangunan pembangkit tenaga yang mirip terowongan itu panjangnya 386 meter. Punya tiga tegangan pantai, 24 pembangkit tenaga dan sebuah ruang pengendali, yang semuanya semuanya berada di ruang mesin pembangkit tenaga listrik. Dua dinding yang menghadapi air pasang diperkuat dengan tiang-tiang penyangga di setiap 13,3 meter. Unit-unit pembangkit tenaga listrik, memiliki 24 pasang turbin generator yang kapasitas masing-masingnya 10 mega-watt, tiga transformator dari 380 mega-volt-amper. Dengan voltase penaik tegangan dari 3500 volt ke 225.000 volt. Tiga panel pengendali yang mengatur masing-masing 8 buah turbin dan kabel-kabel minyak bertegangan tinggi 225.000 volt, yang menghubungkan transformator-transformator itu dengan sub-stasiun yang berada di luar daerah pembangkitan. Perangkat-perangkat turbin berkecepatan normal 94 putaran/menit, dengan kecepatan tertinggi 380 putaran dalam satu menit. Turbinnya berdiameter 5,43 meter, generatornya berdiameter 4,36 meter dan panjang perangkat itu secara keseluruhan 13,4 meter. Turbin generator tersebut terdiri dari empat susun bilah daun yang dapat disetel sampai siku 420051”. Dengan dorongan motor servo (motor putaran lambat). Penyaluran pada turbin dapat diatur oleh 24 bilah baling-baling dalam bentuk bola diperkuat kedudukannya oleh 12 baling-baling bali ng-baling serta diperkokoh oleh empat balok ganjaran.
13
Unit-unit itu akan menghasilkan tenaga sebanyak 537 mw/h dalam pergerakan air pasang ke arah laut dan sebanyak 71,5 MW/H ketika air pasang bergerak ke arah kuala. Dari jumlah tenaga sebanyak 608,5 MW/H tersebut, sebanyak 64,5 MW/H akan digunakan lagi untuk menopang air laut waduk pada saat permukaan laut dan waduk hampir sejajar. 4. Coffer Dam Dalam tahap awal dibuat dua bangunan pemagar (penutup) dalam rangka pembangunan pintu air dan bendungan bergerak atau bagian pintu air. Pemagaran (penutup) kedua, yang sebenarnya dari dua coffer dam; mulai dari dinding yang dibangun dari tepi kanan ke tepi pulau. Pemagaran digunakan untuk menangani pelepasan air, air pasang pada tahap-tahap terakhir dalam pembuatan coffer dam utama. Penutupan di tepi kiri (pemagaran pintu air) terdiri dari dinding beton, yang membuat areal yang tertutup kering hanya pada puncak air surut. Penutupan sebelah kanan terdiri dari dua coffer dam kecil dengan bagian atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi dan berbentuk kotak yang diperkuat tiang-tiang dan lapisan yang diisi pasir. Kotakan-kotakan itu terdiri dari lima belas silinder yang besar-besar berdiameter 19 meter dan tingginya antara 15 meter dan 20 meter, dihubungkan dengan lengkungan-lengkungan tiang. Tetap ini bukanlah coffer dam yang utama. Dua coffer dam dibangun di sebelah utara dan sebelah selatan. Coffer dan di sebelah utara panjangnya 600 meter, tinggi atau yang bagian atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi (14 meter), memisahkan laut dengan kuala (Rance). Coffer dam ini juga dibuat dengan cara yang sama dengan dua dua pemagaran yang lebih dulu. Daerah tengah, yang panjangnya 360 meter yang terdiri dari 19 caisson. Caisson adalah alat yang digunakan untuk turun ke dalam air, bentuknya seperti peti kotak terbalik.
14
C. Komponen Pembangkit Tenaga Lsitrik Energi Air Pasang Surut
Tujuh komponen utama sebuah Pusat Pembangkit Tenaga Listrik Energi Air Pasang Surut adalah: 1. Bangunan ruangan mesin 2. Tanggul (bendungan) (bendungan) untuk membentuk kolam 3. Pintu-pintu air untuk jalan air dari kolam ke ke laut atau sebaliknya 4. Turbin yang berputar oleh dorongan dorongan air pasang dan air surut. 5. Generator yang menghasilkan listrik 3.500 volt. 6. Panel penghubung. 7. Transformator step up dari 3.500 3.500 volt ke 150.000 volt. volt.
D. Kerjasama Sistem Kolam Ganda
Bagan ini ditandai oleh dua kolam dengan tinggi yang berbeda dan dihubungkan melalui turbin. Pintu air pada kolam yang tinggi tingkat airnya dan pada kolam yang rendah tingkat airnya, menghubungkan kolam-kolam itu it u dengan laut. Yang pertama disebut pintu air jalan masuk dan yang kedua pintu air jalan keluar. Pengoperasian ini dilakukan dengan pintu air jalan masuk yang ditutup. Kolam atas yang sudah penuh sebelumnya segera memindahkan airnya melalui turbin-turbin ke kolam bawah. Tingkat permukaan air kolam atas turun, sedangkan tingkat permukaan kolam bawah meningkat. Pada saat permukaan air kolam atas mendekati ketinggian permukaan kolam bawah, pintu air keluar pada kolam bawah segera dibuka, sehingga tingkat
15
permukaan kolam bawah mencapai tingkat paling rendah. Kemudian pintu jalan keluar ditutup dan waktunya diatur bersamaan dengan datangnya masa naik air pasang dan bila tinggi air pasang dari laut sudah menyamai tinggi permukaan air kolam atas. Maka pintu jalan air masuk pada kolam atas dibuka sehingga tinggi permukan kolam atas mencapai titik tertinggi dan saat itu pintu air jalan masuk ditutup. Setelah itu daur kedua yang sama pun dimulai. Dengan sistem ini masa putar (operasi) pembangkitan dapat diatur lebih lama. Syarat-syarat untuk memilih lokasi pembuatan pembangkit energi listrik pasang surut ini adalah: 1. Tinggi air pasang pada lokasi harus memadai sepanjang tahun. 2.
Kuala atau estu arium harus mempunyai geomorfologi yang dengan tanggul yang relatif pendek dapat dikembangkan sebagai kolam penampung air.
3. Lokasi yang diusulkan tersebut tidak mempunyai endapan yang luar biasa jika membawa endapan lumpur ke dalam laut diperlukan usaha untuk mengangkat endapan ke atas suatu s uatu kolam penampungan. 4. Lokasi yang dipilih harus bebas dari serangan ombak besar. 5.
Lokasi yang dipilih harus sedemikian rupa sehingga tidak timbul masalah akibat pembendungan kuala, seperti perubahan pola air pasang surut.
E. Kesulitan Pada Pembangkitan Tenaga Air Pasang
Dari sejarah perkembangannya di atas terlihat bahwa manusia sudah agak terlambat dalam mempergunakan tenaga air pasang surut. Ada sejumlah alasan yang meyebabkan pembangkit tenaga listrik dengan penggerak tenaga air pasang surut. Pembangkit jenis ini tertinggal pengembangannya dibandingkan dengan jenis pembangkitan tenaga listrik energi lain. Beberapa alasannya itu adalah sebagai berikut:
16
a.
Karena pembangkit pembangkit listrik energi air pasang surut bergantung pada ketinggian yang berbeda dari permukaan laut dan kolam penampung. Pola pengaturan ketinggian air dilakukan dengan perluasan kolam atau jumlah kolam dan sistem putaran ganda (putaran dua arah) a rah) yang dapat berfungsi pada saat pasang naik dan pasang surut.
b. Perbedaan tinggi air pasang terbatas hanya beberapa meter, met er, bila balingbaling baling turbin atau pipa turbin secara teknologi perkembangannya kurang baik terpaksa menggunakan cara konvensional yaitu turbin tipe Koplan sebagai alternatifnya. Hal ini tidak cocok lagi mengingat perkembangan teknologi yang dapat membolak-balikkan putaran turbin dan generator. c. Jarak air pasang ialah perubahan perubahan ketinggian permukaan ari sehingga sehingga turbin harus bekerja pada variasi jarak yang cukup besar dari ketinggian tekanan air. Hal ini akan mempengaruhi efisiensi stasiun pembangkit. d.
Lamanya perputaran tenaga listrik dalam sebuah pusat pusat pembangkit pembangkit listrik dengan energi air pasang surut. Setiap hari merupakan alasan yang tepat untuk menentukan dasar tipe pembangkitan, tetapi waktu terjadinya
peristiwa
tidak
boleh
berubah.
Setiap
hari
terjadi
keterlambatan hampir mendekati satu jam. Jadi jika tenaga listrik generator pada suatu hari bekerja dari pukul 10.00 siang sampai jam 3.00 sore hari berikutnya ia akan beroperasi dari jam 11 siang sampai jam 4 sore dan begitu seterusnya. Adanya perubahan ini mengakibatkan kesukaran dalam rencana persiapan operasi setiap harinya dalam sentral pembangkitan listrik. Dengan bantuan program komputer halangan ini baru dapat diat asi. e.
Air laut merupakan cairan yang mudah mengakibatkan mengakibatkan pembangkit pembangkit tenaga listrik akan berkarat.
17
f. Diperlukan teknologi teknologi khusus untuk membangun membangun konstruksi konstruksi di dalam laut. g.
Pembangunan pembangkit tenaga listrik energi pasang surut ini dikhawatirkan mengganggu manfaat alami teluk yang berfungsi juga sebagai daerah perikanan dan pelayaran.
F. Kelebihan Dan Kekurangan PLTPs
-
Kelebihan
• Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis. • Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. • Tidak membutuhkan bahan bakar. • Biaya operasi rendah. • Produksi listrik stabil. • Pasang surut air laut dapat laut dapat diprediksi. • Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar. -
Kekurangan
• Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki memi liki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer. • Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.
18
Kesimpulan
Dari pembahasan bahwa sistem pembangkitan energi pasang surut turbin yang digunakan adalah turbin air yang arah putarannya dalam dua arah. Disini kenapa dua arah? Karena air mengalir melalui turbin dari waduk ke laut dan dari laut ke waduk. Pemanfaatan energi pasang surut ini untuk memeroleh debit air yang banyak dalam waduk sangat tergantung dari pada tinggi air pasang permukaan laut yang dipengaruhi oleh fase bulan dan keberadaan laut dengan garis ekuator bumi. Semakin jauh laut dari garis ekuator bumi maka air laut pasang akan semakin tinggi begitu juga sebaliknya semakin dekat laut dari garis ekuator bumi maka air laut pasang akan semakin rendah.
19
