## Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa Dan Inovasi
Terakreditasi “ Peringkat 3” berdasarkan SK Dirjendiktiristek, Nomor: 225/E/KPT/2022 Volume 5 Nomor 2 Tahun 2023, Juli 2023, Halaman 273-284 Website : http://journal.univpancasila.ac.id/index.php/asiimetrik/
Kajian Potensi Angin Laut Sebagai Sumber Energi Terbarukan Pembangkit Listrik Pulau Kecil di Pesisir Utara Provinsi Papua
Study of Sea Wind as A Renewable Energy Source of Power Plan for Small Islands on The North Coast of Papua Province
Johni J. Numberi 1  , Samuel P. Siregar 2 , Tiper K. M. Uniplaita 3 , Rombe Allo 4 , Anastasya S. Werdhani 5 , Joni 6 , Pither Palamba 7 , Marthen Liga 8 , Theresia W. Oktaviani 9 dan Matius R. Manalu 10 1,2,4,5,6,7,10 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih, Jl. Kamp Wolker, Jayapura, Indonesia 3,8,9 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih, Jl. Kamp Wolker, Jayapura, Indonesia

## Informasi artikel:
Diterima: 27/04/2023 Direvisi: 11/05/2023 Disetujui: 21/05/2023

## Abstract
Papua  province  has  nine  small  islands  that  are  inhabited,  but  there  is  no  access  to electricity on these islands. The solution is the use of sea wind as a source of energy for a  small  power  plant.  This  study  aims  to  determine  the  potential  of  sea  wind  as  an alternative  source  of  electrical  energy  on  the  north  coast  of  Papua  Province.  Data Measurement  is  carried out  using an  HP-866B  anomometer on  a  hill near  the  coast  to maximize  the  sea  wind.  There  are  two  methods  used  in  this  research:  the  minimum- maximum value to determine the wind speed range and linear regression to determine the distribution pattern of the wind. The range of the sea wind is 0.2 – 6.18 m/s. If the minimum speed is limited to  1.6  m/s,  then  the  range  of  kinetic  energy  is  5.59 – 322.22 Joules/s, mechanical power is 5.59 – 322.22 Watts, and actual power is 0.57 – 33.13 Watts. Meanwhile, the pattern shows that the sea wind from the north coast of Papua Province blows with two trends: constant and increasing, specifically in the afternoon and evening. Based  on  that,  the  development  of  a  wind  power  plant  on  the  north  coast  of  Papua Province can be carried out using a multi-turbine system to increase the actual power that can be obtained.
Keywords: wind, renewable energy, power plant, Papua Province, small island.

## SDGs : Abstrak
Provinsi Papua memiliki 9 pulau kecil terluar yang berpenghuni, namun tanpa akses listrik. Solusi yang ditawarkan adalah pemanfaatan angin laut sebagai sumber energi pembangkit listrik. Penelitian ini bertujuan mengkaji pola sebaran angin laut yang dapat dikonversi menjadi energi listrik di pesisir utara Provinsi Papua. Lokasi pengambilan data dilakukan pada  area  perbukitan  dekat  daerah  pesisir  untuk  memaksimalkan  tangkapan  angin. Pengukuran kecepatan angin menggunakan anomometer HP – 866B. Terdapat dua metode pengolahan  data  yang  digunakan,  pertama  penentuan  nilai  minimun-maksimum  untuk menentukan  jangkauan  kecepatan  angin,  kedua  regresi  linier  untuk  menetukan  pola sebaran  kecepatan  angin.  Jangkauan  kecepatan  angin laut  adalah  0,2  -  6,18  m/s.  Jika kecepatan minimum dibatasi pada 1,6 m/s, maka jangkauan energi kinetik adalah 5,59 – 322,22  Joule/s,  daya  mekanik  5,59 – 322,22  Watt  dan  daya  aktual  0,57 – 33,13  Watt. Sedangkan, pola sebaran angin menunjukan angin laut dari utara pesisir Provinsi Papua, bergerak  dengan  dua  tren  yaitu  konstan  dan  meningkat  pada  siang  dan  sore  hari. Pengembangan  pembangkit  listrik  dengan  tenaga  angin  di  pesisir  utara  Provinsi  Papua dapat dilakukan menggunakan sistem multi-turbin untuk meningkatkan total daya aktual yang bisa diperoleh.
Kata Kunci: angin, energi terbarukan, pembangkit listrik, Provinsi Papua, pulau kecil.
 Penulis Korespondensi email : j_numberi@yahoo.com
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

## 1. PENDAHULUAN
Provinsi Papua memiliki tingkat
perkembangan  infrastruktur  yang  rendah,  salah satunya seberan jaringan listrik. 56,96% keluarga di Provinsi Papua belum memiliki akses terhadap listrik  menuruta  data  BPS,  karena  berdomisili  di area terpencil pegunungan dan pulau kecil (BPS, 2022) .  Provinsi  Papua  memiliki  9  pulau  dengan katagori  pulau  kecil  terluar  yang  dihuni. Ketidaksediaan  listrik  menyebabkan  rendahnya pemanfaatan  teknologi  oleh  masyarakat  di Provinsi  Papua  sehingga  kualitas  pendidikan, kesehatan dan ekonomi pun menurun.
Peningkatan  akses  masyarakat  di  daerah pegunungan  terhadap  listrik  sudah  mulai  diatasi lewat program pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) (Tebai, Hunaini dan Mukhsim,  2022) .  Terdapat  juga  berbagai  kajian untuk pemanfaatan PLTMH di Kabupaten Fak-Fak, Provinsi Papua Barat, hal ini dimungkinkan karena daerah  pegunungan  di  Papua  memiliki  banyak aliran  sungai  dengan  kualifikasi  yang  baik  untuk pengembangan  PLTMH (Elo,  Rusliadi  dan Syahdinar,  2023) .  Namun,  hal  yang  sama  tidak dapat diterapkan di pulau-pulau kecil berpenghuni  karena  minimnya  sungai  untuk PLTMH.  Alternatif  lain  yang  bisa  diterapkan adalah penggunaan angin untuk pembangkit listrik atau PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu).
Angin  adalah  bentuk  energi  yang  tak  ada habisnya,  sehingga  dapat  digunakan  sebagai sumber  pembangkit  listrik (Syamsuarnis  dan Candra, 2020) . Salah satu jenis angin yang sangat dikenal adalah angin laut. Angin laut bertiup dari arah  laut  ke  darat  antara  pukul  09.00  sampai pukul  16.00.  Ketersediaan  angin  laut  sebagai sumber  energi  merupakan  dasar  pengembangan PLTB (Marzuarman  dkk . ,  2019) .  Hal  yang  sama dapat  diterapkan  untuk  pulau-pulau  kecil  di Provinsi  Papua.  Namun,  tidak  semua  daerah memiliki  angin  yang  potensial.  Menurut  Murniati dan  Sudarti,  kecepatan  angin  yang  baik  untuk membangkitakan listrik tenaga angin adalah 1.6 - 17.1  m/s (Murniati  dan  Sudarti,  2022) . Berdasarkan hal tersebut, pengembangan PLTB di pulau-pulau kecil di Provinsi Papua harus diawali dengan  kajian  sebaran  besar  kecepatan  angin laut.
Masalah  yang  dihadapi  adalah  kurangnya kajian  terhadap  pemanfaatan  kecepatan  angin laut sebagai pembangkit listrik di wilayah pesisir Provinsi  Papua.  Kajian  sejenis  telah  dilakukan oleh  Maladeni  dan  Ishak  serta  Widyanto  dkk., namun berlokasi di Kabupaten Wakatobi, Provinsi Sulawesi  Tenggara (Maladeni  dan  Ishak,  2021; Widyanto, Wisnugroho dan Agus, 2018) . Kajian  tentang  potensi  angin  di  Papua dilakukan  oleh  Mirino,  dkk.,  yang  berfokus  pada pengembangan bilah kincir untuk memaksimalkan daya yang bisa dihasilkan (Mirino, Partadinova dan Subgan, 2022) . Salawane, juga melakukan kajian pemanfaatan angin untuk sumber energi listrik di Nabire (Salawane, 2020) . Namun, data kecepatan angin  yang  ditampikan  pada  kedua  penelitian tersebut  adalah  data  rata-rata  kecepatan  angin perbulannya. Data tersebut tidak bisa menggambarkan  pola  sebaran  angin  di  wilayah pesisir  secara  rinci.  Angin  laut  cenderung bergerak secara fluktuatif dengan pola tertentu. Sehingga  tidak  bisa  digambarkan  hanya  dengan data rata-rata.
Berangkat  dari  hal  tersebut,  penelitian  ini bertujuan melakukan kajian kelayakan angin laut di  pesisir  utara  Provinsi  Papua  sebagai  sumber pembangkit  listrik.  Studi  yang  dilakukan menghasilkan data pola sebaran kecepatan angin laut  di  pesisir  utara  Provinsi  Papua.  Data  diukur langsung dengan Anemometer di perbukitan dekat garis  pantai  Kota  Jayapura.  Data  ini  digunakan untuk menghitung potensi daya listrik dari angin laut.  Berpatokan  pada  prinsip  bahwa  sebaran angin laut yang sama juga mencakup pulau kecil berpenghuni digaris pantai yang sama, maka data tersebut  dapat  digunakan  untuk  menentukan potensi daya listrik dari energi angin laut di pulau kecil  seperti  Pulau  Anus,  Pulau  Yarsun,  Pulau Masimasi, Pulau Nirumoar dan Pulau Liki. Sistem turbin  yang  digunakan  untuk  menangkap  angin laut  berjenis  savonius.  Turbin  ini  mudah  untuk dibuat  dan  tidak  membutuhkan  kecepatan  angin yang tinggi untuk berputar. Namun, kekurangannya  adalah  efisiensi  yang  rendah sehingga  daya  berkurang.  Hal  ini  nantinya  bisa dikompensasi  dengan  menambah  jumlah  turbin untuk meningkatkan total daya.

## 2. METODOLOGI

## 2.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  berlokasi  di  Kota  Jayapura, Provinsi  Papua.  Pengambilan  data  dilakukan  di area perbukitan dekat dengan pesisir pantai. Hal ini  dilakukan  untuk  meningkatkan  tangkapan angin  laut. Gambar  1 menunjukan  peta  lokasi pengambilan  data  dan  pulau-pulau  yang  masuk dalam  katagori  pulau  kecil  terluar  yang berpenghuni di utara garis pantai Provinsi Papua.
Gambar 1 . Lokasi pengambilan data kecepatan angin (Titik A) dengan lokasi pulau kecil berpenghuni di pesisir utara Provinsi Papua (Titik B, C, D, E, F)
Lokasi  pengambilan  data  direpresentasikan oleh  Titik  A,  sedangkan  masing-masing  Pulau Anus,  Pulau  Yarsun,  Pulau  Masimasi,  Pulau Nirumoar  dan  Pulau  Liki  direpresentasikan  oleh titik  B  hingga  titik  F.  Pulau  Anus  paling  dekat dengan lokasi pengambilan data dengan jarak 140 Km, sedangkan Pulau Liki menjadi lokasi terjauh dengan  jarak  240  km. Gambar  1 menunjukan, bahwa  lokasi  pengambilan  data  dan  lokasi  lima pulau kecil di pesisir utara Provinsi Papua berada di satu garis pantai yang sama. Sehingga, dianggap bahwa angin laut dari arah utara datang dengan kecepatan yang sama di keenam titik tersebut.
Gambar 2 . Grafik kecepatan angin rata-rata per bulan tahun 2019 (BPS, 2019).
Pada Gambar  2 menunjukan  grafik  data kecepatan  angin  rata-rata  perbulan  tahun  2019. Data  ini  diperoleh  dari  BMKG  Dok.  II  Jayapura (BPS,  2019) .  Grafik  tersebut  menunjukan  data terendah untuk kecepatan angin rata-rata adalah 1,03 m/s pada bulan Juli, Agustus, November dan Desember, jauh dibawah standar kecepatan angin yang  dianjurkan  yaitu  1,6  m/s.  Pada  bulan lainnya,  kecepatan  angin  rata-rata  adalah  1,54 m/s dan 2,06 m/s.
Walaupun  kecepatan  angin  rata-rata  pada bulan  Juli,  Agustus,  November  dan  Desember tahun 2019 jauh dibawah standar kecepatan angin untuk  PLTB,  diyakini  bahwa  pada  periode  yang sama,  terdapat  sebaran  kecepatan  angin  yang berada  diatas  standar  yang  dianjurkan.  Namun, sebaran ini berada pada periode yang lebih kecil yaitu menit hingga jam. Dengan anggapan bahwa pola  sebaran  angin  perharinya  akan  berulang selama periode bulan tertentu, maka pengambilan  data  dilakukan  hanya  selama  tiga hari dari 30 Juli 2020 hingga 1 Agustus 2020. Data kecepatan  angin  pada  kasus  ini  disajikan  lebih rinci  dengan  satuan  menit  untuk  melihat  secara jelas  pola  sebaran  kecepatan  angin  perharinya. Berdeda  dengan  data  yang  disajikan  dari  BMKG Dok  II  Jaypura.  Proses  pengambilan  data kecepatan angin ditunjukan Gambar 3 .
Gambar 3. Proses tempat pengambilan data

## 2.2. Alat untuk Proses Pengukuran
Kecepatan  angin  pada  penelitian  ini  diukur menggunakan  Anemometer  tipe  HP-866B  yang ditunjukan pada Gambar 4 . Anemometer tersebut
ditempatkan pada sebuah struktur menara dengan tinggi 3 meter seperti ditunjukan Gambar 3 .
Gambar 4 . Anemometer HP-866B

## 2.3. Data Pengukuran
Data pada penelitian ini dibagi menjadi dua jenis,  yaitu  data  kajian  teori  dan  data  hasil pengukuran.  Data  kajian  teori  adalah  data  hasil perancangan  seperti  jari-jari  turbin,  dan  data variabel seperti kerepatan udara, koefisien daya, transmini,  baterai  serta  generator.  Data  hasil kajian  teori  digunakan  untuk  menghitung  daya listrik  yang  mampu  dihasilkan  dari  angin  laut. Data  kajian  teori  ditunjukan  secara  rinci  pada Tabel 1 .
Tabel 1. Data hasil kajian teori (Setiawati dan Nugraha, 2020) Data kajian teori Lambang Nilai Kerapatan udara Ρ 1,158785 kg/m³ Jari-jari turbin R 0,5 m Koefisien daya C P 0,4 Efisiensi Transmisi ɳ 𝐭𝐫 0,95 Efisiensi Baterai ɳ b 0,75 Efisiensi Generator ɳ g 0,85
Data hasil pengukuran adalah data kecepatan angin yang diukur dengan anemometer HP-866B. Data  tersebut  dibagi  menjadi  data  pengukuran hari pertama, kedua dan ketiga. Setiap hari dibagi menjadi  dua  sesi,  sesi  pagi  pada  Pukul  10.00 – 12.00  WIT,  sesi  siang  pada  Pukul  14.00 – 16.00 WIT. Pengukuran pada setiap sesi dilakukan selang satu menit sehingga setiap sesi menghasilkan 120 data suhu dan kecepatan angin.

## 2.4. Pengolahan Data
Penelitian  ini  menggunakan  dua  metode untuk  mengolah  data  hasil  pengukuran.  Masing- masing  metode  untuk  menghitung,  pertama, jangkauan  daya  listrik  yang  mampu  dihasilkan, kedua, pola sebaran kecepatan angin. Parameter pertama  dicapai  dengan  metode  statistik sederhana  untuk  mengitung  nilai  minimal  dan maksimal  dari  kecepatan  angin.  Nilai  kecepatan angin  minimum  dan  maksimum  kemudian dimasukan pada persamaan teori untuk menghitung  jangkauan  daya  listrik  aktual. Parameter  kedua  dicapai  menggunakan  metode regresi  linier  untuk  menyimpulkan  pola  sebaran data  kecepatan  angin.  Regresi  dihitung  secara instan  berdasarkan  data  kecepatan  angin  yang diplot pada Microsoft Excel .
Tabel 2. Parameter variabel yang dihitung
Variabel Pengertian Luas penampang turbin Turbin  yang  dirancang adalah  turbin  sovonius karena mudah untuk dibuat dan tidak membutuhkan  kecepatan angin  yang  tinggi  untuk berputar, namun efisiensinya  rendah.  Luas penampang  turbin  sama dengan  luas  penampang setengah tabung Masa udara yang bergerak Masa dari angin laut Energi kinetik angin laut Energi  yang  dibangkitkan karena udara yang bergerak  dengan  massa tertentu Daya mekanik turbin Daya  yang  dihasilkan  oleh angin yang mengenai permukaan turbin Daya efektif turbin Daya  pada  bagian  rotor turbin Daya aktual turbin Daya listrik yang dihasilkan setelah turbin dihubungkan dengan sistem kelistrikan
Nilai daya yang bersumber dari energi angin dihitung  menggunakan  enam  variabel,  yaitu luas penampang turbin (setengah tabung), masa udara yang  bergerak,  energi  kinetik  angin  laut,  daya mekanik  turbin,  daya  efekti  turbin  dan  daya aktual. Tabel  2 menunjukan  informasi  variabel yang digunakan untuk menghitung daya.
Luas penampang turbin dihitung menggunakan persamaan 1 (Mulkan, 2022) :
𝐴  = 1 2 × 2 × 𝜋 × 𝑟 × (𝑟 + 𝑡) (1)
Dimana:
A = luas penampang turbin (m 2 ) r  = jari-jari turbin (m)
t  = tinggi turbin (m)
Massa  dari  udara  yang  bergerak  dihitung menggunakan persamaan 2 (Mulkan, 2022) :
𝑚 ⃗⃗  = 𝐴 × 𝑣 × 𝜌 (2)
Dimana: v   = kecepatan angin laut (m/s) ρ  = massa jenis udara yang bergerak (angin) (kg/m 3 )
Energi  kinetik  angin  laut  dihitung  menggunakan persamaan 3 (Mulkan, 2022) :
𝐸 𝐾 (𝐴𝑛𝑔𝑖𝑛 𝐿𝑎𝑢𝑡) = 1 2 × 𝑚  × 𝑣 2 (3)
Dimana:
E K = energi kinetik angin laut m  = massa dari udara yang bergerak (angin) (kg)
Daya  mekanik  turbin  dihitung  menggunakan persamaan 4 (Mulkan, 2022) :
𝑃 𝑚 = 𝐸 𝐾 (4)
Dimana:
P m = daya mekanik turbin (Watt)
Daya  efektif  turbin  dihitung  menggunakan persamaan 5 (Mulkan, 2022) :
𝑃 𝑒𝑓 = 1 2 × 𝐶 𝑝 × 𝜌  × 𝐷 2 × 𝑣 3 (5)
Dimana:
P ef = daya mekanik turbin (Watt) C p = koefisien daya D   = diameter turbin (m)
Daya  aktual  turbin  dihitung  menggunakan persamaan 6 (Mulkan, 2022) :
𝑃 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 1 2 × 𝐶 𝑝 × 𝜌  × 𝜂 𝑡𝑟 × 𝜂 𝑏 × 𝜂 𝑔 × 𝑣 3 (6)
Dimana:
P aktual = daya aktual turbin (Watt)
Pengolahan data dimulai dengan menghitung nilai  rata-rata,  minimum  dan  maksimum  dari kecepatan  angin  laut.  Nilai  ini  digunakan  untuk menghitung  variabel  dipersamaan  2  hingga  6. Perhitungan  dilakukan  secara  runtut  mulai  dari persamaan  1  hingga  persamaan  6.  Dua  variable utama disini adalah energi kinetik angin laut yang dapat  digunakan  untuk  menggambarkan  besar potensi angin laut di pesisir utara Provinsi Papua, dan  daya  aktual  turbin  yang  menggambarkan energi  listrik  yang  bisa  dihasilkan  dari  energi kinetik  angin  laut  berdasarkan  rancangan  turbin tertentu.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Hasil Pengukuran Kecepatan Angin
Proses  pengukuran  yang  telah  dilakukan menghasilkan 720 data kecepatan angin laut. 720 data ini kemudian disederhanakan dan ditampilkan pada Tabel 3 . Data yang ditampilkan adalah  data  rata-rata,  minimum  dan  maksimum dari  total  60  data  kecepatan  angin  setiap  jam pada  sesi  pagi  dan  siang  selama  tiga  hari pengukuran.
Berdasarkan Tabel  3 ,  diketahui  bahwa kecepatan  angin  laut  minimum  selama  proses pengukuran adalah 0,2 m/s, dan terjadi pada hari pertama  di  sesi  pengukuran  pagi  dan  siang. Sedangkan,  kecepatan  angin  laut  maksimum adalah 6,18 m/s yang terjadi pada hari ketiga di sesi siang. Hal ini menunjukan bahwa kecepatan angin laut dari utara pesisir Provinsi Papua cukup bervariasi  dari  0,2 – 6,18  m/s.  Artinya,  77% jangkauan  kecepatan  angin  tersebut  berada  di atas  nilai  batas  acuan  1,6  m/s  yang direkomendasikan. Jika dihitung persatuan data, maka  ditemukan  434  dari  totoal  720  data pengukuran yang nilai kecepatan anginnya diatas 1,6  m/s.  Artinya,  60%  data  pengukuran menunjukan  bahwa  kecepatan  angin  dari  utara pesisir  Provinsi  Papua  berada  jangkauan  yang direkomendasikan.
Tabel 3. Kecepatan angin minimum, rata-rata, dan maksimal selama tiga hari pengukuran pada pukul 09.00 WIT, 10.00 WIT, 14.00 WIT dan 15.00 WIT
40% data pengukuran berada dibawah standar kecepatan  angin.  Kondisi  ini  disebabkan karakteristik  angin  laut  yang  bertiup  dengan kecepatan  yang  tidak  konstan  atau  berfluktuasi per  satuan  waktunya.  Karakteristik  yang  sama juga ditunjukan pada hasil pengukuran kecepatan angin  di  daerah  Kepulauan  Riau  oleh  Anjasmara dkk., (Anjasmara, Suhendra dan Yunianto, 2019) . Pengukuran  kecepatan  angin  pada  penelitian tersebut dilakukan pada tiga sesi yaitu pagi, siang, dan  malam  selama  dua  hari.  Hasil  penelitiannya menunjukan,  bahwa  angin  bergerak  dengan kecepatan yang berfluktuasi antara 0 hingga 1,8 m/s.
Jika sekedar membandingkan nilai data yang terukur,  maka  kecepatan  angin  di  pesisir  utara Provinsi  Papua  lebih  tinggi  dari  Kepulauan  Riau. Anjasmara  dkk,  tidak  memberikan  informasi tanggal pengukuran, sehingga kecepatan angin di Kepulauan  Riau  bisa  lebih  besar  pada  periode pengukuran  lain.  Perbedaan  kecepatan  angin karena perbedaan daerah dan waktu bisa terjadi karena  kondisi  lingkungan  seperti  suhu  dan tekanan  udara  yang  mempengaruhi  kecepatan angin  juga  berbeda  disetiap  daerah  per  periode waktunya (Anjasmara,  Suhendra  dan  Yunianto, 2019) .

## 3.2. Hasil Pengolahan Data
Berdasarkan  tabel  1,  turbin  yang  dirancang memiliki jari-jari 0,5 m dan tinggi 1 m, sehingga dengan  menggunakan  persamaan  1 (Mulkan,
2022) ,  diperoleh  nilai  luas  permukaan  turbin sebesar:
𝐴  = 1 2 × 2 × 𝜋 × 0,5 × (0,5 + 1) = 2, 36 𝑚 2
Jika menggunakan nilai kerapatan udara yang sama  untuk  semua  sebaran  suhu  sesuai  dengan Tabel  1 dan  nilai  kecepatan  angin  paling  tinggi untuk  semua  sesi  pengukuran  sebesar  6,18  m/s, maka  laju  aliran  massa  angin  laut  yang  dihitung menggunakan persamaan 2 (Mulkan, 2022) adalah:
𝑚 ⃗⃗  = 2,36 × 6,18  × 1,158785

## =   16,87 𝑘𝑔 𝑠
Angin laut yang bermassa dan bergerak dari bagian  utara  pesisir  Provinsi  Papua  tersebut menghasilkan  energi  kinetik  yang  dihitung menggunakan persamaan 3 (Mulkan, 2022) :
𝐸 𝐾 (𝐴𝑛𝑔𝑖𝑛 𝐿𝑎𝑢𝑡) = 1 2 × 16,87 × 6,18 2 = 322,22 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒 𝑠
Energi kinetik dari perhitungan persamaan 3 sama  dengan  daya  mekanik  pada  turbin  yaitu 322,22  Watt.  Namun,  daya  efektif  yang  dapat dihasilkan dari putaran turbin lebih kecil dari daya mekanik  tersebut.  Berdasarkan  persamaan  5 (Mulkan,  2022) ,  daya  efektif  yang  dihasilkan adalah:
𝑃 𝑒𝑓 = 1 2 × 0,4  ×  1,158785 × 1 2 × 6,18 3

## =  54,7 𝑊𝑎𝑡𝑡
Daya  aktual  yang  dihasilkan  saat  turbin dihubungkan  dengan  sistem  elektrik  seperti sistem transmisi, generator, dan baterai dihitung menggunakan persamaan 6 (Mulkan, 2022) , yaitu:
𝑃 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 1 2 × 0,4  ×  1,158785  × 0,95 × 0,85 × 0,75 × 6,18 3

## = 33,13 𝑊𝑎𝑡𝑡
Berdasarkan  pengolahan  data  diketahui bahwa  daya  efektif  yang  mampu  dihasilkan  oleh angin laut dengan kecepatan 6,18 m/s dari utara pesisir pantai Provinsi Papua adalah 322,22 Watt. Namun,  saat  menggunakan  rancangan  turbin sovonius  dengan  jari-jari  0,5  m  dan  tinggi  1  m, daya  mekanik  yang  mampu  dihasilkan  turun menjadi 54,7 Watt. Daya ini juga berkurang saat turbin  dihubungkan  dengan  sistem  transmisi  dan perangkat elektrik. Berdasarkan hasil perhitungan daya  aktual  yang  mampu  dibangkitkan  dengan kecepatan  angin  6,18  m/s  dan  rancangan  turbin seperti sebelumnya adalah 33,13 Watt.
Jika  kecepatan  angin  minimal  pada  turbin dibatasi  sebesar  1,6  m/s  sesuai  dengan  acuan, maka  dengan  persamaan  3  dan  4  diperoleh  nilai energi kinetik angin laut dan daya mekanik turbin sebesar 5,59 Watt. Sedangkan, daya aktual yang dapat  dihasilkan  adalah  0,57  Watt.  Dengan demikian, sebaran nilai energi kinetik angin laut dari  utara  pesisir  Provinsi  Papua  dengan kecepatan  angin  laut  minimun  sebesar  1,6  m/s adalah  5,59 – 322,22  Joule/s,  sedangkan  daya mekanik turbin dari energi kinetik tersebut adalah 5,59 – 322,22  Watt.  Namun,  jangkauan  daya aktual yang mampu dihasilkan hanya 0,57 – 33,13 Watt.
Kajian mengenai pemanfaatan angin sebagai sumber  pembangkit  energi  listrik  juga  dilakukan oleh Novri, dimana tenaga listrik aktual maksimal yang  mampu  dihasilkan  pada  sistem  tersebut adalah 169,94 Watt (Novri, 2021) , lebih besar dari daya aktual 33,13 Watt pada penelitian ini. Novri menggunakan sistem dengan nilai parameter yang sama  seperti Tabel  1 ,  artinya  kedua  sistem pembangkit listrik sama secara teori.
Nilai daya aktual yang berbeda antara kedua sistem  dikarenakan  oleh  perbedaan  kecepatan angin  maskimal  yang  tersedia  di  kedua  lokasi. Kecepatan angin maksimal pada penelitian Novri adalah  10,46  m/s  yang  diukur  di  daerah  tambak Sidoarjo,  Jawa  Timur (Novri,  2021) .  Sehingga dapat  disimpulkan,  bahwa  daya  aktual  yang mampu  dihasilkan  oleh  suatu  sistem  pembangkit sangat tergantung dari kecepatan angin yang bisa menggerakan turbin.

## 3.3. Sebaran Kecepatan Angin
Sebaran  semua  data  kecepatan  angin  laut dari hasil pengukuran ditunjukan Gambar 5 untuk hari  pertama, Gambar  6 untuk  hari  kedua  dan Gambar  7 untuk  hari  ketiga.  Terdapat  240  data pengukuran  yang  diplot  pada  masing-masing grafik. Sumbu-x pada setiap grafik merepresentasikan  menit  dalam  pengambilan data, dimana sumbu-x dibagi menjadi 7 segmen. Setiap  segmen  terdiri  dari  60  menit  dan menunjukan jam pengukuran, dimulai dari pukul 09.00-10.00  WIT,  pukul  10.00-11.00  WIT, dilanjutkan  pukul  14.00-15.00  WIT,  dan  15.00-
16.00 WIT. Sumbu-y merepresentasikan kecepatan angin laut.
Terdapat  garis  merah  yang  ditarik  secara horizontal pada titik kecepatan angin laut dengan nilai  1,6  m/s.  Garis  tersebut  berguna  sebagai tanda kecepatan angin minimum yang direkomendasikan oleh Murniati dan Sudarti pada sistem  pembangkit  listrik  tenaga  angin (Murniati dan  Sudarti,  2022) .  Ciri  kecepatan  angin  laut dapat  diteliti  berdasarkan  garis  acuan  tersebut. Selain garis merah, terdapat juga garis biru yang merepresentasikan  garis  regresi  linier  dari sebaran data kecepatan angin laut. Garis regresi ini  berguna  untuk  menentukan  tren  kecepatan angin laut di pesisir utara Provinsi Papua.
Secara  keseluruhan,  grafik  pada Gambar  5 , Gambar 6 dan Gambar 7 menunjukan ciri sebaran kecepatan angin laut yang berbeda-beda. Hal ini didukung dengan nilai regresi yang berbeda pada setiap  grafik. Tabel  4 menunjukan  rangkuman tren yang  dihasilkan.  Kecepatan  angin  pada  hari pertama cenderung meningkat menuju sore hari, dengan nilai kecepatan angin laut tertinggi terjadi
Gambar 5. Grafik sebaran data pengukuran hari pertama
Gambar 6. Grafik sebaran data pengukuran hari kedua
Gambar 7. Grafik sebaran data pengukuran hari ketiga
Tabel 4. Karakteristik kecepatan angin laut pada tiga hari pengukuran
antara pukul 14.00 – 15.00 WIT yaitu sebesar 4,45 m/s. Terlihat juga bahwa hampir semua data yang diukur pada pukul 15.00 – 16.00 WIT berada diatas batas  minimum  kecepatan  angin.  Hal  ini berbanding  terbalik  saat  pengukuran  dilakukan pada sesi pagi hari. Dengan kata lain, kecepatan angin  pada  hari  pertama  bergerak  meningkat menjelang sore hari.
Hal  yang  berbeda  terjadi  di  hari  kedua. Sebaran  data  pengukuran  menunjukan  bahwa walaupun  masih  terdapat  fluktuasi,  namun kecepatan angin laut cenderung konstan dari pagi hingga  siang  hari.  Dimana,  flutuasi  yang  terjadi konstan  pada  garis  batas  1,6  m/s.  Hal  ini  juga didukung  dengan  ketiga  nilai  parameter  yaitu kecepatan  angin  rata-rata,  minimum  dan maksimum yang ditunjukan pada Tabel 3 . Ketiga nilai  parameter  tersebut  cenderung  sama  untuk setiap  sesi  pengukuran,  sehingga  mendukung analisis bahwa sebaran kecepatan angin pada hari kedua cukup konstan.
Tren yang terjadi di hari kedua juga terulang pada hari ketiga, dimana kecepatan angin masih berfluktuasi  pada  nilai  3,2  m/s,  walaupun  juga terdapat lonjakan nilai yang cukup signifikan pada pukul 10.00-11.00 WIT, pukul 14.00-15.00 WIT dan pukul 15.00-16.00 WIT. Kecepatan angin maksimal yang  terukur  pada  ketiga  waktu  tersebut mencapai 6,18 m/s. Satu hal yang berbeda antara pengukuran  hari  kedua  dan  hari  ketiga  adalah kecepatan  angin  minimun.  Kecepatan  angin
minimum  yang  terukur  pada  hari  ketiga  hanya mencapai 1,66 m/s. Dengan kata lain, kecepatan angin laut di pesisir utara Provinsi Papua  selama pengukuran hari ketiga melebihi nilai batas yang direkomendasikan.
Berdasarkan  hasil  analisis  data  sebaran kecepatan angin yang ditampilkan pada grafik di Gambar 5 , Gambar 6 dan Gambar 7 , penelitian ini menemukan dua tren yang dapat merepresentasikan karaktersitik kecepatan angin laut  dari  arah  utara  pesisir  Provinsi  Papua. Pertama, tren konstan, yaitu kecepatan angin laut berfluktuaktif  secara  konstan  di  sekitar  nilai ambang batas 1,6 m/s ataupun diatasnya. Hal ini terlihat  dari  gradien  garis  regresi  pada  data sebaran kecepatan angin yang nilainya mendekati nol. Kedua, tren positif dengan nilai gradien yang lebih  besar  dari  tren  konstan.  Pada  tren  positif, kecepatan angin masih tetap berfluktuasi. Namun bergerak meningkat menjelang sore hari.

## 4. SIMPULAN
Kesimpulan  yang  diperoleh  berdasarkan temuan  dalam  penelitian  ini  adalah  angin  laut dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan pada pembangkit listrik tenaga angin untuk area pesisir Jayapura, dan pulau-pulau kecil berpenghuni  di  utara  pesisir  Provinsi  Papua.  Hal ini didukung dengan hasil kajian yang menunjukan bahwa  77%  jangkauan  kecepatan  angin  laut  dari
Hari ke-
Gradien regresi linier Posisi tren terhadap garis batas Keterangan I Positif Memotong • Kecepatan angin laut meningkat (gradien positif) hingga sore hari. • Peningkatan  kecepatan  angin  lebih  signifikan  dibandingkan hari kedua dan ketiga (nilai gradien yang lebih besar)
• Tren  kecepatan angin laut mulai berada di atas  batas acuan setelah pukul 11.00 II Positif Di bawah • Kecepatan angin laut meningkat (gradien positif) namun tidak signifikan sehingga dianggap konstan. • Tren Kecepatan angin laut berada di bawah garis batas acuan III Positif Di atas • Kecepatan angin laut meningkat (gradien positif) namun tidak signifikan sehingga dianggap konstan.
• Tren Kecepatan angin laut berada di atas garis batas acuan
utara pesisir pantai (0,2 – 6,18 m/s) berada di atas nilai kecepatan angin yang direkomendasikan 1,6 m/s.  Selain  itu,  60%  total  data  kecepatan  angin laut  yang  telah  diukur  berada  diatas  nilai  acuan tersebut. Dengan jangkauan kecepatan angin 0,2 – 6,18 m/s, energi kinetik yang dihasilkan adalah
5,59 – 322,22 Joule/s dan daya mekaniknya adalah
5,59 – 322,22 Watt. Disisi lain, daya aktual yang mampu dihasilkan adalah 0,57 – 33,13 Watt.
Walaupun angin laut dapat digunakan untuk pengembangan  pembangkit  listrik  untuk  pulau- pulau  kecil  berpenghuni  di  utara  pesisir  Provinsi Papua  seperti  penjelasan  sebelumnya.  Namun terdapat dua hal yang harus menjadi acuan untuk pengembangan  tersebut,  yaitu:  perubahan spesifikasi  turbin  savonius  sehingga  dengan kecepatan  angin  yang  sama  dapat  menghasilkan daya  aktual  yang  lebih  besar,  kemudian pembangkit listrik tenaga angin dapat menggunakan sistem multi-turbin untuk mengatasi  nilai  kecepatan  angin  laut  yang terbatas pada 6,18 m/s. Semakin banyak turbin, maka total daya aktual yang dapat dihasilkan akan meningkat.

## DAFTAR PUSTAKA
Anjasmara, R., Suhendra, T. dan Yunianto, A.H. (2019) ‘Implementasi  Sistem  Monitoring  Kecepatan Angin,  Suhu,  dan  Kelembaban  Berbasis  Web  di Daerah Kepulauan’, Journal of Applied Electrical Engineering , 3(2), hal. 29 – 35.
BPS (2019) Kecepatan Angin Maksimum Menurut Stasiun Pengamatan  (Knot)  di  Jayapura,  2019 .  Online: https://papua.bps.go.id/indicator/151/465/1/ke cepatan-angin-maksimum-menurut-stasiun- pengamatan.html (Diakses: 16 Juli 2022).
BPS  (2022) Persentase  Rumah  tangga  dengan  Sumber Penerangan  Listrik  PLN  (Persen),  2020-2022 . Online: https://www.bps.go.id/indicator/29/87/1/perse ntase-rumah-tangga-dengan-sumber-penerangan- listrik-pln.html (Diakses: 22 April 2023).
Elo,  Y.L.,  Rusliadi,  R.  dan  Syahdinar,  S.F.  (2023)
‘Analisis  Potensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikrohidro  (PLTMH)  Pada  Sungai  Air  Besar Kampung  Air  Besar  Kabupaten  Fakfak’, EPIC Journal  of  Electrical  Power Instrumentation  and Control , 5(2), hal. 131-137.
Maladeni,  E.S.  dan  Ishak,  A.  (2021)  ‘Kelayakan Pengembangan  Teknologi  Elektirifikasi  Pedesaan di  Pesisir  dan  Pulau-Pulau  Kecil  Melalui
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin  (PLTB)  Di Kabup aten Wakatobi’, SCEJ (Shell Civil
Engineering Journal) , 6(1), hal. 11 – 22.
Marzuarman,  M.  dkk . (2019)  ‘ Pengukuran  Kuat Hempasan  Ombak  Dan  Kecepatan  Angin  Laut Berbasis  Mikrokontroller  Arduino  Uno ’,  in SNIT 2019 . Seminar  Nasional  Industri  dan  Teknologi , Bengkalis:  Pusat  Penelitian  dan  Pengabdian kepada  Masyarakat  Politeknik  Negeri  Bengkalis, hal. 374 – 380.
Mirino,  R.R.,  Partadinova,  I.G.D.A.  dan  Subgan,  A.A. (2022)  ‘Kajian  Teoritis  Rancangan  Bilah  Kincir Angin  Horizontal  Modifikasi  NACA  4412,  4415, 23012,  dan  23015  Sebagai  Penghasil  Energi Alternatif  di  Manokwari’, Jurnal  Natural ,  18(2), hal. 158 – 175.
Mulkan,  A.  (2022)  ‘Analisis  Pemanfaatan  Energi  A ngin Sebagai Sumber Pembangkit Energi Listrik’, Jurnal Ilmiah Teknik Unida , 3(1), hal. 74 – 83.
Murniati,  M.E.  dan  Sudarti,  S.  (2022)  ‘Analisis  Potensi Energi  Angin  Sebagai  Pembangkit  Enegi  Listrik Tenaga  Angin  Di  Daerah  Banyuwangi  Kota Menggunakan  Database  Online- BMKG’, JURNAL SURYA ENERGY , 6(1), hal. 9 – 16.
Novri,  R.R.  (2021)  ‘The  Analisis  Potensi  Energi  Angin Tambak  Untuk  Menghasilkan  Energi  Listrik’:, Journal  of  Research  and  Education  Chemistry , 3(2), pp. 96 – 96. Salawane,  H.  (2020)  ‘ Pemanfaatan  Data  Angin  Untuk Sumber  Energi  Listrik  Di  Nabire ’,  in Prosiding
Seminar Nasional MIPA III Universitas
Cenderawasih . Seminar  Nasional  MIPA  III Universitas  Cenderawasih ,  Jayapura:  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam  (FMIPA) Universitas Cenderawasih, hal. 1 – 7.
Setiawati, F.Z. dan Nugraha, A. (2020) ‘Normal Standar
Klimatologi Untuk Pemetaan Potensi Energi Angin Dan  Simulasinya  Di  Wilayah  Kalimantan  Barat’, Jurnal  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika , 7(3), hal. 29 – 35.
Syamsuarnis,  S.  dan  Candra,  O.  (2020)  ‘Pembangkit Listrik  Tenaga  Angin  sebagai  Energi  Listrik Alternatif bagi Masyarakat Nelayan Muaro Ganting Kelurahan Parupuk Kecamatan Koto Tangah’, JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) , 6(2), hal. 44 – 47.
Tebai,  M.,  Hunaini,  F.  dan  Mukhsim,  M.  (2022)
‘ Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Portable Menggunakan Metode Archimedes  Screw  Pada  Daerah  Pedalaman Papua ’, JASEE Journal of Application and Science on Electrical Engineering , 3(01), hal. 29 – 39.
Widyanto,  S.W.,  Wisnugroho,  S.  dan  Agus,  M.  (2018)
‘ Pemanfaatan  Tenaga  Angin  Sebagai  Pelapis Energi  Surya  Pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga Hibrid  Di  Pulau  Wangi-Wangi ’,  in Prosiding Semnastek  2018 . Seminar  Nasional  Sains  dan Teknologi  2018 ,  Jakarta:  Fakultas  Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, hal. 1 – 12.