KAJIAN KOMPREHENSIF: PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT AIR LAUT (PLTPS)

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR KAJIAN KOMPREHENSIF: PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT AIR LAUT (PLTPS) Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Energi Listrik OLEH : WILLY ARMI NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2

3 ABSTRAK Kebutuhan energi listrik di banyak negara saat ini meningkat sejalan dengan perkembangan ekonomi dan teknologi negara tersebut. IEA (2015) menyebutkan bahwa bahan bakar fosil mendominasi seumber energi saat ini. Salah satu sumber energi pembangkit listrik tenaga air adalah pembangkit listrik tenaga pasang surut (tidal energy). Prinsip kerjanya hampir sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air digunakan untuk memutar turbin untuk mengahasilkan energi listrik.energi yang dihasilkan dari fenomena pasang surut dapat diperoleh dengan dua cara, pertama energi potensial yaitu gerakan air secara vertikal yang berhubungan dengan naik turunnya pasang surut, kedua energi kinetik yaitu hasil dari gerakan air secara horizontal disebut juga sebagai arus pasang surut. Pada tugas akhir ini akan dibahas tentang hal-hal yang berkaitan dengan pembangkit listrik tenaga pasang surut air laut, yaitu tipe pembangkitannya, kelebihan dan kekurangannya melalui studi literatur. Kata Kunci : PLTPs, Pasang surut, Tidal energy i

4 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan karunia-nya, akhirnya penyusunan Tugas Akhir ini dapat penulis selesaikan dengan baik. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada keluarga terkasih, yaitu Ayahanda (Arisman) Ibunda (Emi Farida), Kakak (Wenny arminda) dan Adik adik (Wendy Armi dan Wilda Arminda) yang senantiasa mendukung dan mendoakan penulis selama perkuliahan maupun dalam menyelesikan Tugas Akhir ini. Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Ir. Eddy Warman, MT. selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, yang telah meluangkan waktu, tenaga dan fikiran untuk memberikan bimbingan, arahan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. selaku Ketua Depatemen Teknik Elektro FT-USU sekaligus Ketua Penguji Sidang yang telah memberikan masukan-masukan kepada saya sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. 2. Bapak Ir. Syamsul Amien, MS. selaku dosen Penguji Sidang yang telah banyak memberikan masukan untuk perbaikan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Suherman, ST, M.Com, P.hd. selaku dosen wali penulis yang banyak memberikan masukan dan pengarahan dalam menyelesaikan perkuliahan. ii

5 4. Bapak Ir. Rahmad Fauzi, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU. 5. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 6. Rekan-rekan seangkatan Jurusan Teknik Elektro Ekstensi Teman teman Jurusan Teknik Konversi Energi dan Telekomunikasi Ekstensi dan reguler atas semua dukungannya. 9. Semua pihak yang memberi dukungan yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki kekurangan, baik dari segi isi maupun penulisannya. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan dan juga kesempurnaan tugas akhir ini, agar nantinya dapat bermanfaat bagi penulis dan juga pembaca. Akhir kata hanya kepada Tuhan penulis memohon ampun dan kepada pembaca penulis meminta maaf, Seperti ada kata bijak mengatakan Kekurangan datangnya dari manusia dan kesempurnaan datangnya dari Tuhan. Medan, Juli 2016 Hormat Saya, Penulis iii

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x BAB I... 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Diagram Alir Penelitian... 6 BAB TINJAUAN PUSTAKA Pasang Surut Air Laut (Tidal) Definisi Pasang Surut Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut (PLTPs) Sistem Konversi Energi Pasang Surut iv

7 2.3.1 Tidal Barage Arus Pasang Surut Jenis Turbin Turbin Tidal Barrage Turbin Tidal Stream Daya Pada Turbin PLTPs Sistem Bendungan (Barrage) PLTPs Sistem Arus Pasut (Stream) Komponen Komponen PLTPs Sistem Barrage Komponen PLTPs Sistem stream Keunggulan Perkembangan di Indonesia Potensi Energi Arus Laut di Perairan Indonesia Road Map Penelitian Energi Arus Laut di Indonesia BAB III METODOLOGI PENELITIAN Pendahuluan Penentuan Maksud dan Tujuan Tinjauan Pustaka Metode Penelitian dan Pengumpulan Data v

8 3.4.1 Metode Penelitian Pengumpulan Data Analisa Data Kesimpulan Dan Saran Penyusunan Laporan BAB IV STUDI KASUS DAN ANALISIA Studi Kasus Analisa La Rance Tidal Power Plant, France Profil Struktur dan komponen Siklus kerja Data rata-rata operasi kerja Turbin Dampak lingkungan Sihwa Lake Tidal Power Station, South Korea Profil Struktur dan komponen Sistem operasi Turbin vi

9 4.2.3 Strangford Narrows MCT, Northen Ireland Profil Sistem Kerja Operation & Maintenence Dampak Lingkungan Pengembangan Pembahasan Pembahasan studi kasus Potensi Indonesia Keuntungan dan kerugian Prospek Implementasi Di Indonesia Potensi Perairan Indonesia Road Map Penelitian dan Pengembangan Energi Arus Laut di Indonesia BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... Error! Bookmark not defined. vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Pasokan Energi Utama Dunia [1]... 1 Gambar 1. 2 Trend Emisi CO 2 dari Bahan Bakar Fosil [1]... 2 Gambar 1. 3 Emisi CO 2 dari berbagai sektor di tahun 2013 [1]... 3 Gambar 1.4 Pasokan Energi Dunia dari tahun 1971 sampai 2013 [2]... 4 Gambar 1.5 Diagram Alir Penelitian... 6 Gambar 2.6 Model pembangkitan pasang Gambar 2.7 Siklus pembangkitan 2 arah Gambar 2.8 sistem 2 basin Gambar 2.9 tipe-tipe fondasi Gambar 2.10 turbin bulb [21][10] Gambar 2.11 turbin rim [21][10] Gambar 2.12 turbin tubular [21][10] Gambar 2.13 (a),(b) 2 bilah; (b) 3 bilah horizontal axis turbine Gambar 2.14 project seaflow Gambar 2.15 Proyek E-Tide Gambar 2.16 (a) jenis-jenis vertical axis turbine; (b) contoh gorlov turbine Gambar 2.17 vertical axis turbine Gambar 2.18 turbin kobold Gambar 2.19 proyek blue energy Gambar 2.20 Bilah turbin Gambar 2.21 (a),(b) tata letak komponen PLTPs tipe barrage Gambar 2.22 Konstruksi PLTPs menggunakan bulb turbine Gambar 2.23 Komponen PLTPs tipe stream Gambar 2.24 Prototipe turbin pertama oleh kelompok Teknik T-Files ITB Gambar 2.25 Road map penelitian tentang energi arus laut di Indonesia Gambar 4.1 Lokasi La Rance tidal power plant [27] Gambar 4.2 Komponen La Rance tidal power plant Gambar 4.3 Konstruksi dyke pada La Rance tidal power plant Gambar 4.4 Konstruksi Barrage pada La Rance tidal power plant Gambar 4.5 jenis turbin pada La Rance tidal power plant viii

11 Gambar 4.6 Single line diagram pada La Rance tidal power plant...53 Gambar 4.7 (a),(b) Siklus kerja 1 arah pada La Rance tidal power plant Gambar 4.8 Siklus kerja 2 arah pada La rance Tidal Power Plant Gambar 4.9 turbin bulb pada La rance Tidal Power Plant Gambar 4.10 Lokasi Sihwa tidal power plant [27]...58 Gambar 4.11 (a);(b) konstruksi power house Sihwa tidal power plant...60 Gambar 4.12 konstruksi dyke Sihwa tidal power plant...60 Gambar 4.13 Siklus kerja Sihwa tidal power plant...61 Gambar 4.14 Lokasi Seagen S tidal Stream Turbine...63 Gambar 4.15 (a) komponen Seagen S tidal Stream Turbine; (b) visualisasi daerah sapuan turbin...65 Gambar 4.16 maintenance Seagen S tidal Stream Turbine...66 Gambar 4.17 Proyek pengembangan Seagen S 2 MW...67 Gambar 4.18 Potensi arus laut di perairan indonesia...71 Gambar 4.19 Instalasi pengukur arus laut ACDP yang ditempatkan Di dasar laut Gambar 4.20 Ujicoba lapangan pembangkit listrik tenaga arus laut Prototype Tfile ITB di Selat Nusa Penida, Bali ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Rentang Nilai F Terhadap Jenis Pasut... 9 Tabel 4.1 Studi kasus PLTPs Tabel 4.2 data hasil rangkuman PLTPs yang menjadi studi kasus Tabel 4.3 Road map penelitian karakteristik arus laut dan estimasi daya listrik...74 x