1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring berjalannya waktu, kebutuhan energi dunia semakin meningkat. Sedangkan sumber energi utama yang digunakan saat ini, yaitu fosil, jumlahnya semakin berkurang. Kebutuhan energi yang meningkat turut mempengaruhi perubahan kebutuhan energi listrik dunia. Saat ini lebih dari 50% pembangkit listrik yang ada di dunia bersumber dari energi fosil. Keadaan ini memicu timbulnya sumber energi baru yang dapat menggantikan peran energi fosil dalam pembangkitan tenaga listrik. Berbagai sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan mulai digunakan dalam pembangkitan tenaga listrik. Energi alternatif yang banyak dikembangkan antara lain adalah energi surya, energi angin, energi panas bumi, dan energi gelombang laut. Dari berbagai macam bentuk energi yang ada, energi gelombang laut merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang paling menjanjikan berasal dari laut (Iglesias dkk, 2009). Berdasarkan Muetze (2006), gelombang laut dapat menghasilkan energi listrik sebesar 8000-80000 TWh/tahun. Penelitian mengenai konversi energi gelombang laut menjadi energi listrik diawali pada tahun 1940 oleh Yoshio Masuda. Harga minyak yang naik secara drastis pada tahun 1970 memicu penelitian dan pengembang energi gelombang laut meningkat. Penelitian Indonesia telah memiliki beberapa lokasi yang memanfaatkan energi surya, energi angin, dan energi panas bumi untuk membangkitkan energi 1
listrik. Namun Indonesia masih belum memiliki pembangkit yang memanfaatkan energi gelombang laut. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan di Indonesia dengan perairan yang lebih dari 2/3 wilayah Indonesia. Berdasarkan studi yang dilakukan oeh ECWMF WAM, untuk daerah lintang rendah seperti Indonesia, terdapat beberapa wilayah yang memiliki transpor (fluks) energi gelombang rata-rata yang cukup besar, yaitu 20-30 kw/m. Sebagai salah satu pusat penelitian Indonesia, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Republik Indonesia bekerja sama dengan pemerintah Jerman melakukan pengukuran gelombang laut di wilayah Indonesia menggunakan buoy pengukur. Buoy pengukur dengan nama buoy Baron tersebut berada 400 meter di selatan Daerah Istimewa Yogyakarta. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut terbagi dalam berbagai macam. Studi ini membahas potensi energi listrik tenaga gelombang laut dengan menggunakan prinsip point absorber pada perairan selatan Daerah Istimewa Yogyakarta melalui analisis data dari buoy Baron yang dimiliki oleh BPPT. Point absorber merupakan tipe pembangkit listrik yang menggunakan pelampung sebagai penangkap energi gelombang laut dan generator linier sebagai pengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik. Berdasarkan Muetze (2005), point absorber memiliki keunggulan dibandingkan dengan tipe pembangkit lain karena lokasi yang ada di dalam laut. Analisis data dari buoy Baron dilakukan dengan menggunakan pemodelan pembangkit listrik tenaga gelombang laut pada MATLAB. Kemudian dilakukan simulasi berdasarkan data gelombang laut dari buoy Baron. Studi potensi ini akan menghasilkan besar daya (dalam wattpeak) yang dapat dihasilkan dari data gelombang laut berdasarkan pengukuran buoy Baron. 2
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan di atas, maka perumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Proses pengolahan data gelombang laut dari BPPT untuk konversi energi gelombang laut menjadi energi listrik pada MATLAB. 2. Daya yang dihasilkan dari konversi energi ombak menjadi energi listrik pada MATLAB. 3. Pengaruh perubahan amplitudo dan frekuensi dari gelombang laut terhadap daya yang dihasilkan. 1.3 Batasan Masalah Beberapa batasan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini yaitu: 1. Data yang digunakan berasal dari bouy Baron pada 9 September 2014 jam 00.23 WIB hingga 16 September 2014 jam 00.23 WIB. 2. Parameter generator linier yang digunakan berasal dari Linier PM Generator for Wave Energy Converter (Parthasarathy,2012) 3. Pemodelan tidak mencakup efek radiasi terhadap gelombang laut akibat pergerakan buoy pelampung pada point absorber. 4. Pemodelan tidak mencakup pengaruh angin dan pengaruh viskositas dari laut terhadap pergerakan buoy pelampung pada point absorber. 3
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui proses pengelolahan data gelombang laut dari BPPT untuk konversi energi gelombang laut menjadi energi listrik pada MATLAB? 2. Mengetahui daya yang dihasilkan dari konversi energi ombak menjadi energi listrik pada MATLAB? 3. Mengetahui pengaruh perubahan amplitudo dan frekuensi dari gelombang laut terhadap daya yang dihasilkan? 1.5 Sistematika Penulisan Penulisan laporan penilitian ini terdiri dari lima bab, yaitu : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penilitian dan sistematika penilitian. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi tentang gelombang laut, pengukuran gelombang laut, buoy pengukur, jenis pembangkit listrik tenaga gelombang laut, dan generator linier. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisi tentang sumber data, bahan dan alat penelitian dan prosedur penelitian dengan penjelasan model dan metode simulasi. 4
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan dari hasil pemodelan gelombang laut, pemodelan point absorber dengan generator linier dan buoy pada MATLAB, simulasi konversi energi, dan daya output dari simulasi pembangkit listrik tenaga gelombang laut. BAB V PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran penelitian. 5