Upload
muhammad-darwin-siompu
View
245
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
1/20
Ade Nurrohmat (11.103. )Anderson Laga (11.103.1 )
Mukhsoni (11.103.1153)
Nur Ali Saputra (11.103.1155)
Muhammad Darwin (11.103.1161)
Mesin Konversi Energi
Sistem Energi Gelombang
Laut
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
2/20
Perkembangn Sejarah gelombang
laut
Tercatat, paten pertama penggunaan gelombang laut ada pada tahun 1799 di Paris,
dibuat oleh Girard, namun paten ini belum diteruskan menjadi sebuah alat konversi
energi.
Alat konversi energi gelombang laut pertama dibuat oleh Bochaux-Praceique, seorang Perancis, tahun 1855 hingga 1973, sudah ada 340
paten.
Eksperimen modern mengenai sumber energi ini dimulai oleh seorang
warga Jepang bernama Yoshio Masuda.
Lalu, pembangkit yang menggunakan energi pasang-surut air laut
pertama dibangun antara tahun 1960 hingga 1966 di Perancis dengankapasitas 240MW.
Setelah, itu bermunculan berbagai pembangkit listrik mulai dari
kapasitas kecil (0.4 MW) hingga kapasitas 254 MW yang dijadwalkan
akan dibangun Korea Selatan pada tahun 2012.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
3/20
Pengertian Gelombang
laut
Gelombang yang dihasilkan oleh angin karena bertubrukan di
permukaan laut. Energi ditransfer dari angin ke gelombang.
Gelombang laut merupakan energi dalam transisi,
merupakan energi yang terbawa oleh sifat aslinya. Prinsip dasar
terjadinya gelombang laut adalah sebagai berikut (waldopo,2008):
Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya
(densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang geraknya
akan terbentuk gelombang.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
4/20
Gelombang merupakan gerakan naik turunnya air laut.Hal ini seperti
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Energi gelombang kadang-kadang hampir sama dengan energi
pasang surut, akan tetapi sangat berbeda.
Gelombang perjalanan jarak besar di lautan dengan kecepatantinggi. Semakin lama dan lebih kuat angin bertiup di atas permukaan laut,
lebih tinggi, lebih lama, lebih cepat dan lebih kuat dari laut. Energi dalam
gelombang adalah sebanding dengan kuadrat dari tinggi gelombang,
sehingga gelombang tinggi sekitar dua meter memiliki empat kali kekuatan
gelombang tinggi satu meter.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
5/20
Road Map Penelitian dan Pengembangan Energi
Arus Laut di Indonesia
Penelitian karakteristik arus laut yang telah dilakukan oleh
Puslitbang Geologi Kelautan (PPPGL) diawali pada tahun 2005berkolaborasi dengan Program Studi Oceanografi ITB.
Pengukuran arus laut dilakukan menggunakan ADCP (Accoustic
Doppler Current Profiler) di Selat Lombok dan Selat Alas dalam
kaitan dengan rencana penyiapan lokasi dan instalasi untuk Turbin
Kobold buatan Italia yang berkapasitas 300 kW di bawah
koordinasi Kementerian Riset dan Teknologi.
Tahun 2006 - 2010 telah dilaksanakan penelitian karakteristik
arus laut di berbagai selat di Nusa Tenggara yaitu Selat Lombok ,
Selat Alas, Selat Nusa Penida, Selat Flores, dan Selat Pantar.
Prototipe turbin pertama telah dibangun secara kemitraan
bersama Kelompok Teknik T-Files ITB dan PT DirgantaraIndonesia, dengan mengadopsi dan memodifikasi model turbin
Gorlov skala kecil (0,8 kW/cel). Perangkat pembangkit listrik ini
selanjutnya telah diuji-coba di kolam uji PPPGL Cirebon dan tahun
2008, dilanjutkan dengan uji lapangan tahun 2009 di Selat Nusa
Penida sehingga telah berhasil memperoleh "proven design".
Diharapkan pada tahun 2025 energi listrik tenaga aruslaut yang dihasilkan dari berbagai pembangkit (PLTAL) akan
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
6/20
Dalam sistem pembangkitan tenaga gelombang laut, ada beberapa
peralatan penting yang sangat berperan mulai dari awal proses
pembangkitan hingga tenaga listrik dihasilkan yang nantinya tenaga listrik
tersebut akan disalurkan kepada para
konsumen. Peralatan-peralatan tersebut adalah:
a. Mesin konversi energi gelombang laut Berfungsi untuk menyalurkan
energi kinetik yang dihasilkan oleh gelombang laut yang kemudian
dialirkan ke turbin.
b. TurbinBerfungsi untuk mengubah energi kinetik gelombang menjadi
energi mekanik yang dihasilkan oleh perputaran rotor pada turbin.c. GeneratorDi dalam generator ini energi mekanik dari turbin dirubah
kembali menjadi energi listrik atau boleh dikatakan generator ini sebagai
pembangkit tenaga listrik. Sistem pembangkitan pada pembangkit listrik
tenaga gelombang ini dapat dijelaskan melalui skema dibawah ini.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
7/20
Skema sistem pembangkitan
Pembangkit
Listrik Tenaga Gelombang
Energi
Gelombang
laut
Mesin
konversi
energi
Gelombang
laut
Turbin
Transmisi/BebanGenerator
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
8/20
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 (dayalistrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan
dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban) melalui kabel
laut. Daya listrik yang disalurkan melalui kabel laut
Lanjuta
n
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
9/20
Ada 2 cara untuk mengkonversi energi gelombang laut menjadi listrik, yaitu dengan sistem
off-shore (lepas pantai) atau on-shore (pantai):
SistemOff
ShoreDirancang 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). Naik-turunnya pipa
pengapung di permukaan yang mengikuti gerakan gelombang berpengaruh pada pipa
penghubung yang selanjutnya menggerakkan rotasi turbin bawah laut.
Sistem On
ShoreSedangkan 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.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
10/20
Ada 3 metode yang dapat digunakan
pada sistem on-shore
Yaitu :
Channel system
Float/Bouy System
Oscillating water column system
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
11/20
Channel System (Wave Surge atau Focusing
Devices)
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal
meruncing atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang
dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang dan
menyalurkannya melalui saluran ke dalam bangunan penjebak seperti kolam
buatan (lagoon) yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam
penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan listrik dengan
menggunakan teknologi standar hydropower.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
12/20
Float/Bouy System Merupakan seperangkat pelampung,
bergerak naik turun seiring gerak
gelombang.Gerakan ini layaknya gerakan
piston dalam mesin yang secara langsung
atau melalui konversi gerak mekanik dapat
menghasilkan listrik.Sebuah perangkat jalur
penyerap terdiri dari pelampung yang
terhubung ke komponen yang bergerak
relatif satu sama lain karena naik dan
turunnya gelombang. Energi mekanik
mendorong sebuah generator listrik.Energi
listrik diumpankan bawah kabel pusar
tunggal untuk persimpangan di dasar
laut.Beberapa perangkat dapat dihubungkan
bersama-sama dan dihubungkan ke pantai
melalui kabel bawah laut tunggal.Perangkat
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
13/20
oscillating water column
systemAlat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam
sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan
mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan
menggerakkan turbin. Sederhananya, OWC merupakan salah satu sistem dan
peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik
dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi
gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau
osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan
menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik
sehingga menghasilkan listrik.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
14/20
PELAMIS WAVE ENERGY
Sebuah teknologi yang memanfaatkan gerakan gelombang laut untuk
membuat listrik yang mengapung di bawah atau di permukaan laut dan di
pancangkan ke dasar laut dengan kawat baja.
Mesin pelamis berbentuk silinder dan terdiri dari bagian yang
terhubung menggunakan engsel dan rams hidrolik yang nantinya bergerak
naik turun akibat pergerakan gelombang laut dan gerakan ini akan
memutar turbin hidrolik dan di kopel dengan generator dan menghasilkan
energi listrik. memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi
empat segmen
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
15/20
Ombak mempunyai amplitudo besar di permukaan air luat, dan
mengecil ke dasar laut, sehingga ekstrasi energy ombak hanya dapat
dilakukan pada permukaan air laut.
Besarnya gelombang lebih susah diprediksi, tergantung angin yang
bertiup
Daerah dengan perbedaan suhu besar,seperti daerah utara dan
selatan berpotensi lebih besar karena memungkinkan angin bertiup
lebih kencang.
Semakin besar ombak semakin besar enegy yang dihasilkan
Beberapa kenyataan tentang keuntungan dan
kerugian energy ombak antara lain
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
16/20
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). Naik-turunnya 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
SistemOffShore (lepas pantai)
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
17/20
Mengapa Wave Energy?
Energi gelombang memiliki potensi untuk menjadi salah satu bentuk yang
paling ramah lingkungan dari pembangkit listrik. Ini adalah sumber energi
bersih dan terbarukan dan potensinya sangat besar. Beberapa manfaat
tambahan energi gelombang adalah:
1. Dengan sumber daya energi gelombang didistribusikan di seluruh dunia,
energi gelombang menawarkan banyak negara manfaat dari keamanan
pasokan listrik negara tersebut.
2. Gelombang yang dihasilkan di daerah laut yang luas dan, sekali dihasilkan,
perjalanan jarak besar dengan hanya kehilangan energi kecil.
3. Gelombang dapat diantisipasi satu atau dua hari di muka melalui
pengukuran satelit langsung dan prakiraan meteorologi yang menyediakan
tingkat tinggi prediktabilitas dan perencanaan jaringan maka baik.
4. Sumber energy yang tidak ada habisnya.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
18/20
Macam macam turbin SistemOffShore
Oister Hyd raul ic Pisto n Sys tem
Bisa dilihat pada gambar ini energi gelombang laut di tangkap oleh alat oyster
wave. Dan di alat tersebut ada sitem penggerak yaitu sistem hidrolik dan di
salurkan dengan menngunakan pipa bertekanan tinggi dan di teransmisikan ke
power plant yang ada di pantai yaitu Hydroelectric power conversion plant.
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
19/20
8/10/2019 Sistem Energi Gelombang Laut
20/20