Andi Mulkan, Teuku Zulfadli

## STUDI AWAL ENERGI GELOMBANG LAUT DI PERAIRAN BIREUEN SEBAGAI SUMBER PEMBANGKIT LISTRIK

## PRELIMINARY STUDY OF SEA WAVES ENERGY IN THE DISTRICT OF BIREUEN REGENCY AS A SOURCE OF ELECTRICAL POWER
Andi Mulkan 1 , Teuku Zulfadli 2
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Iskandarmuda Jl. Kampus Unida-Surien, Banda Aceh, Indonesia.
E-mail: andee_nd@yahoo.com
Diterima: 29/07/2018; Disetujui: 21/08/2018

## ABSTRAK
Provinsi Aceh yang terletak di garis katulistiwa hampir sepanjang tahun mendapat sinar matahari sekaligus memiliki lautan luas serta garis lingkar pantai yang panjang. Artinya Aceh memiliki sumber energi potensial yang sangat besar dan tidak ada habisnya. Salah satu potensi yang belum banyak diketahui masyarakat  adalah potensi energi gelombang laut  untuk  menghasilkan  listrik.  Penelitian  dilakukan  untuk  mengetahui  potensi  energi gelombang laut di Kabupaten Bireuen yang mempunyai luas pantai 1500 km2. Daerah ini terletak di garis katulistiwa dan hampir sepanjang tahun mendapat sinar matahari. Dari  hasil  penelitian  didapat  bahwa  pada  Bulan  Desember  2014  ketinggian  rata-rata gelombang adalah 0,625 meter sampai 2,25 meter dan dapat menghasilkan daya output energi 0,521 kW sampai 12,864 kW. Bulan Januari 2015 ketinggian rata-rata gelombang adalah 0,65 meter sampai 1,75 meter dan menghasilkan daya output 0,574 kW sampai 6,858 kW. Daya output rata-rata perbulan dari Bulan Desember 2014 mencapai 5,583 kW/m dan Bulan Januari 2015 mencapai 1,928 kW/m .
Kata Kunci:Gelombang Laut, Daya Output.
Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133. Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Andi Mulkan, Teuku Zulfadli

## ABSTRACT
The province of Aceh, which lies on the equator for most of the year, has sunshine and has a vast ocean and long coastline. This means that Aceh has a huge potential energy source and is endless. One potential that is not yet widely known to the public is the potential for ocean wave energy to generate electricity. Preliminary research was conducted to determine the potential of sea wave energy  in  Bireuen  Regency  which  has  a  coastal  area  of  1500  km2.  From  the  research  results obtained that in December 2014 the average height of the wave is 0.625 meters to 2.25 meters to produce power output energy of 0.521 kW to 12.864 kW. In January 2015 the average wave height is  0.65  meters  to  1.75  meters  which  can  produce  an  output  power  of  0.574  kW  to  6.858  kW. Average monthly output power from December 2014 reached 5,583 kW / m and January 2015 reached 1.928 kW / m
Keywords: Sea wave, Output power.
Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133 Andi Mulkan, Teuku Zulfadli

## PENDAHULUAN
Energi  gelombang  laut  merupakan  energi terbaharukan  termasuk  sumber  daya  yang memiliki  potensi  besar  untuk  dikembangkan. Selain  menjadi  sumber  pangan,  laut  juga mengandung beraneka sumber daya energi yang keberadaannya  semakin  signifikan  manakala energi  yang  bersumber  dari  bahan  bakar  fosil semakin  menipis.  Diperkirakan  potensi  laut mampu  memenuhi  empat  kali  kebutuhan  listrik dunia  sehingga  tidak  mengherankan  berbagai negara  maju  telah  berlomba  memanfaatkan energi ini.
Indonesia khususnya Aceh yang terletak di garis katulistiwa,  hampir  sepanjang  tahun  mendapat sinar  matahari  sekaligus  memiliki  lautan  luas serta garis lingkar pantai yang panjang. Artinya kita  memiliki  sumber  energi  potensial  yang sangat  besar  dan  tidak  ada  habisnya.  Dengan kondisi  alam  ini  sudah  semestinya  kita  tidak perlu  khawatir  akan  kehabisan  sumber  energi. Alternatif  untuk  mengatasi  kurangnya  pasokan energi listrik. Salah satu potensi laut dan samudra yang belum banyak diketahui masyarakat umum adalah  potensi  energi  laut  dan  samudra  untuk menghasilkan  listrik.  Energi  lewat  pembangkit listik  tenaga  gelombang  laut  juga  memiliki hambatan  dan  tantangan    terutama  ekonomi, namun  justru  lebih  bersih  dari  kemungkinan pencemaran dan dampak lingkungan lainnya.
Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  menganalisa besarnya  potensi  gelombang  laut  diperairan Kabupaten Bireuen. Penelitian ini dibatasi hanya pada  perhitungan  daya output yang  dihasilkan oleh  energi  gelombang  laut  di  perairan Kabupaten Bireuen.

## METODE PENELITIAN
Waktu  penelitian  ini  dilakukan  dari  Bulan Desember 2014 sampai Bulan Januari 2015. Data tinggi gelombang laut perhari dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2 berikut
Tabel 1. Data tinggi gelombang Desember 2014
Bulan Desember 2014
Tanggal Hari Jam
Tinggi Gelombang Minimum dan maksimum (m) 01-12-2014 02-12-2014 03-12-2014 04-12-2014 05-12-2014 06-12-2014 07-12-2014 08-12-2014 09-12-2014 10-12-2014 11-12-2014 12-12-2014 13-12-2014 14-12-2014 15-12-2014 16-12-2014 17-12-2014 18-12-2014 19-12-2014 20-11-2014 21-12-2014 22-12-2014 23-12-2014 24-12-2014 25-12-2014 26-12-2014 27-12-2014 28-12-2014 29-12-2014 30-12-2014 31-12-2014 Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu 10:00-14:00 09:00-14:00 10:00-14:30 15:00-18:10 14:00-17:00 09:00-13:35 15:20-18:05 11:20-12:45 17:10-18:00 08:50-10:20 11:50-12:30 09:00-10:30 11:00-13:25 14:50-17:30 10:00-14:00 09:00-14:00 10:00-14:30 15:00-18:10 14:00-17:00 09:00-13:35 15:20-18:05 11:20-12:45 17:10-18:00 08:50-10:20 11:50-12:30 09:00-10:30 11:00-13:25 14:50-17:30 10:00-14:00 09:00-14:00 10:00-14:30 0,5 – 0,75 0,5 – 0,75 1,25 – 2,0 0,8 – 1,0 0,8 – 1,0 1,25 – 2,0 1,25 – 2,0 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0 0,5 – 0,8 0,5 – 0,8 0,5 – 1,25 0,5 – 1,25 0,5 – 1,25 1,25 – 2,0 2,0 – 2,5 2,0 – 2,5 1,5 – 2,5 1,5 – 2,5 1,5 – 2,5 1,25 – 2,0 2,0 – 2,5 2,0 – 2,5 1,5 – 2,5 1,5 – 2,5 0,75 – 1,5 0,75 – 1,5 0,75 – 1,25 0,75 – 1,25 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0
Lokasi  penelitian  ini  dilakukan  daerah  Pantai Ujung Blang Mesjid Kecamatan Kuala, Kabupaten  Bireuen.  Lokasi  penelitian  ini  dapat dilihat  pada  gambar  3.1  di  bawah  ini.  Dari gambar tersebut,  lokasi penelitian pada wilayah A.2 yaitu wilayah Lhoksemawe dan sekitarnya
Tabel 2. Data tinggi gelombang Januari 2015
Bulan Januari 2015 Tanggal Hari Jam Tinggi Gelombang Minimum dan maksimum (m) 01-01-2015 02-01-2015 03-01-2015 04-01-2015 05-01-2015 Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin 14:00-17:00 09:00-13:35 15:20-18:05 11:20-12:45 17:10-18:00 1,25 – 2,0 0,5 – 1,25 1,25 – 1,5 1,25 – 1,5 0,75 – 1,25
Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133. Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Andi Mulkan, Teuku Zulfadli
06-01-2015 07-01-2015 08-01-2015 09-01-2015 10-01-2015 11-01-2015 12-01-2015 13-01-2015 14-01-2015 15-01-2015 16-01-2015 17-01-2015 18-01-2015 19-01-2015 20-01-2015 21-01-2015 22-01-2015 23-01-2015 24-01-2015 25-01-2015 26-01-2015 27-01-2015 28-01-2015 29-01-2015 30-01-2015 31-01-2015 Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu 08:50-10:20 11:50-12:30 09:00-10:30 11:00-13:25 14:50-17:30 10:00-14:00 09:00-14:00 10:00-14:30 15:00-18:10 14:00-17:00 09:00-13:35 15:20-18:05 11:20-12:45 17:10-18:00 08:50-10:20 11:50-12:30 09:00-11:30 11:00-13:25 14:50-17:30 10:00-14:00 09:00-14:00 10:00-14:30 15:00-18:10 14:00-17:00 09:00-13:35 15:20-18:05 0,75 – 1,25 0,5 – 0,8 0,75 – 1,2 0,75 – 1,2 0,5 – 1,25 0,5 – 1,25 0,5 – 1,25 0,75 – 1,25 1,5 – 2,0 1,25 – 1,5 0,5 – 1,25 0,5 – 1,25 0,5 –1,25 0,75 – 1,2 0,75 – 1,2 0,75 – 1,25 0,75 – 1,25 0,75 – 1,2 0,75 – 1,2 0,75 – 1,2 0,75 – 1,25 0,75 – 1,25 0,5 – 0,8 0,5 – 0,8 0,75 – 1,2 0,5 – 1,25
Dari gambar dibawah dapat dilihat Peta Sumatra khususnya  Propinsi  Aceh  terutama  wilayah  A2 mencangkup kabupaten Bireuen dan Lhouksemawe.
( sumber : BMKG Blang Bintang dan BMKG Belawan )
Persamaan energi potensial dan kinetik dari gelombang laut adalah:
E = .g.H²/16
Dimana :
E = Energi rata-rata g =Percepatan grapitasi ( 9,8 m/s 2 ), ρ = Densitas air (1000 kg/m 3 )
A =Amplitudo gelombang (m) H = Tinggi gelombang rata– rata (m)
Untuk  mendapatkan  fluks  energi  rata-rata  atau kekuatan gelombang periode , energy E dikalikan dengan kecepatan rambat gelombang, .
= Dimana :
= Kecepatan rambat gelombang
L = Panjang gelombang (m)
T = Periode gelombang (s)
Untuk  menghitung  daya  yang  dihasilkan gelombang laut digunakan persamaan:
P =
Dimana: P = Daya (W) = Berat jenis air laut (kg/m 3 ) g = Gravitasi (m/s 2 ) T = Periode (s)
H = Tinggi gelombang rata– rata (m)

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Parameter pendukung untuk perhitungan adalah sebagai berikut :
1. Berat jenis air laut (1000kg/
)
2. Gravitasi (9,8m/ )
3. Periode (s)
4. Tinggi gelombang rata– rata (m)
Jika  keempat  komponen  diatas  terpenuhi,  maka sudah  bisa  menghitung  daya  yang  akan  di bangkitkan  dalam  sebuah  Pembangkit  Listrik Tenaga  Gelombang  Laut  (PLTGL)  dengan rumus :
P = Dimana:
P = Daya terbangkit (W) = Berat jenis air laut (1000 kg/ )
g = Gravitasi ( 9,8 m/ )
Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133 Andi Mulkan, Teuku Zulfadli
T = Periode (s) H = Tinggi gelombang rata– rata (m)
Kecepatan  Gelombang  laut  dipengaruhi  oleh periode datangnya gelombang. Periode datangnya  gelombang  dapat  dihitung  dengan menggunakan rumus  persamaan 10 yaitu :
T = 3,55
Dimana:
T = periode (s)
H = tinggi gelombang (m)
Dari data dibawah ini rata-rata tinggi gelombang laut kab, Bireuen minimum 0,625 m.
T = 3,55 = 2,80 Untuk  perhitungan  rata-rata  periode gelombang  datang  dari  Bulan  Desember  2014 dan Bulan Januari 2015 dapat dilihat pada Tabel 4.2 dibawah ini.
Tabel 3. Hasil perhitungan rata-rata priode gelombang datang
Tgl Tinggi Gelombang (m) Priode gelombang datang (s)
Bulan Desember 2014 Bulan Januari 2015 Bulan Desenber
2014
Bulan Januari
2015 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0,625 0,625 1,625 0,9 0,9 1,625 1,625 1,75 1,75 0,65 0,65 0,875 0,875 0,875 1,625 2,25 2,25 2 2 2 1,625 2,25
2,25 2 2
1,625 0,875 1,375 1,375 1 1
0,65 0.975
0.975 0,875
0,875 0,875 1 1,75 1,375 0,875
0,875 0,875
0,975 0,975 1 1 0,975 0,975
0,975 2,80 2,80 4,52 3,36 3,36 4,52 4,52 4,69 4,69 2,86 2,86 3,32 3,32 3,32 4,52 5,32 5,32 5,02 5,02 5,02 4,52 5,32 5,32 5,02 5,02 4,52 3,32 4,16 4,16 3,55 3,55 2,86 3,50 3,50 3,32 3,32 3,32 3,55 4,69 4,16 3,32 3,32 3,32 3,50 3,50 3,55 3,55
3,50 3,50 3,50
Dari  data  rata-rata  yang  diperoleh  dapat diperoleh jumlah daya yang dihasilkan
gelombang laut (kW) perhari dengan menggunakan persamaan.
P = Dimana:
ρ = 1000 kg/m 3 g = 9,8 m/s
Dari  data  diatas  ketinggian  rata-rata  minimum pada  Bulan  Desember  2014  tanggal  1  dan  2 sebesar  0,625  m  dan  Ketinggian  rata-rata maksimum  pada  tanggal  16,  17,  22  dan  23 sebesar 2,25 m adalah:
Daya minimum energi yang di hasilkan  adalah:
P = = = = 521,87 W = 0,521 kW
Daya maksimum energi yang di hasilkan adalah:
P =
= = 12864,84 W = 12,864 kW Untuk perhitungan rata-rata energi output perhari dalam Bulan Desember dan Bulan Januari dapat di lihat pada Tabel 4.3 di bawah ini.
Tabel 4. Output Energi yang di hasilkan (kW) perhari
Tanggal Desember 2014 Januari 2015 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 0,521 0,521 5,702 1,300 1,300 5,702 5,702 6,858 6,858 0,574 0,574 1,205 5,702 1,205 3,757 3,757 1,696 1,696 0,574 1,589 1,589 1,205 1,205 1,205
Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133. Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Andi Mulkan, Teuku Zulfadli
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1,205 1,205 5,702 12,864 12,864 9,596 9,596 9,596 5,702 12,864 12,864 9,596 9,596 2,952 2,952 1,696 1,696 6,858 6,858 1,696 6,858 3,757 1,205 1,205 1,205 1,589 1,589 1,696 1,696 1,589 1,589 1,589 1,696 1,696 0,574 0,574 1,589 1,205
Dari hasil perhitungan yang dilakukan pada bab sebelumnya, daya output rata-rata perhari dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 di bawah
Gambar 1. Daya rata-rata perhari Bulan Desember 2014
Gambar 2. Daya rata-rata perhari Bulan Januari 2015
Dari Gambar 1 dan 2 di atas, dapat dilihat bahwa daya  rata-rata  perhari  pada  Bulan  Desember 2014 sebesar 5,583 kW dan Bulan Januari 2015 sebesar 1,928 kW.

## SIMPULAN
Dari pembahasan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya,  maka  dapat  diambil  beberapa kesimpulan sebagai berikut:
Pada Bulan Desember 2014 menghasilkan daya output energi maksimum sebesar 12,864 kW dan minimum  0,521  kW  sedangkan  pada  Bulan Januari  2015  menghasilkan  daya  output  energi maksimum  sebesar  6,858  kW  dan  minimum 0,574 kW.
Dari data yang di dapat, perairan Bireuen mampu menghasilkan  daya  rata-rata  perbulan  pada Bulan  Desember  2014  sebesar  5,583  kW  dan Bulan Januari 2015 sebesar     1,928 kW
Studi Awal Energi Gelombang Laut Di Perairan Bireuen Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Vol. 01, No. 01, (Agustus, 2018), pp. 127-133 Andi Mulkan, Teuku Zulfadli

## DAFTAR PUSTAKA
Kadir.1997. Pembangkit Tenaga Listrik. Jakarta . Universitas Indonesia.
Khafi,  Alireza  and  Onar,Omer  C.  2010. Ocean  Wave  Energy  Harvesting ,  CRC  Press,  Taylor  and Francis Group
Murdani, Budi. 2008. Analisa Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Dengan Sistem  Oscillating Water  Column di Pantai Baron Yogyakarta .” Jakarta.
Nelson Vaughn.2011. Introduction to Renewable Energy . Taylor & Francis Group
Sabonnadiere, Jean-Claude. 2009. Renewable Energies , ISTE Ltd and John Wiley and Sons Inc.
Twidell, John and Tony Weir. 2006. Renewable Energy Resources , Taylor and Francis Group
Wijaya Arta Wawan. 2010. Teknologi Oscillating Water Column di Perairan Bali. Bali : Universitas Udayana.
Quaschning, Volker. 2005. Understanding Renewable Energy Systems , Earthscan, London, UK