Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021

## PEMILIHAN TIPE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT TIPE PELAMPUNG DI PANTAI SALUBOMBA KABUPATEN DONGGALA
Setiyawan 1) , Yuli Asmi Rahman 2) ,Muh. Sarjan 3) ,Nurhani Amin 4)
1) Jurusan Teknik Sipil Universitas Tadulako
2,3,4) Jurusan Teknik Elektro Universitas Tadulako e-mail : yuliasmirahman@gmail.com

## Abstract
Indonesia is a country that has an area of sea three times larger than the land area. In line  with  the  rapid  development,  the  need  for electricity  is  also  increasing.  So  that  Indonesia has  great  potential  to  produce  alternative  and environmentally  friendly  energy,  namely  Sea Wave Energy. Its continuous nature is available all  the  time.  Many  potential  coastal  areas  in Indonesia,  however,  have  not  been  utilized optimally.
The  purpose  of  this  study  is  to  see  the potential  of  Wave  Energy  for  electricity.  For this  reason,  research  was  carried  out  at  a location in the Central  Sulawesi  area, precisely in  Salubomba,  Central  Banawa  District, Donggala  Regency.  In  this  study  a  potential study  was  conducted  on  3  types  of  PLTGL, namely Buoy, OWC, and Pasut Dam, where one will  be  chosen  that  meets  the  wave  criteria requirements on the Beach. From the results of research,  PLTGL  that  fulfills  the  requirements is the type of buoy.
Data  collection  begins  with  secondary data,  namely  wind  data  from  Mutiara  Station. Then proceed with calculating wave forecasting using the SMB (Sverdrup Munk-Bretschneider) method.  The  results  of  this  study,  Salubomba beach  has  the  potential to  be  built  by  the  Buoy Type  Wave  Power  Plant,  a  significant  wave height  of  0.52  -  3.37  meters  with  a  ruptured depth of 3.95 meters.
Keyword : Permanent Magnetic Linear Generator,  Type  of  Buoy,  Wave  Power  Plant, Power Potential, SMB.

## I. PENDAHULUAN
Donggala  adalah  sebuah  kabupaten di  provinsi  Sulawesi  Tengah  berupa  daerah pesisir.  Pertumbuhan  penduduk      dan ekonomi  membuat  permintaan  pasokan listrik  terus    meningkat.  Ini  yang  membuat pembangunan  pembangkit  listrik  berbasis energi terbarukan dinilai merupakan kebutuhan      nasional  yang    sudah    tidak bisa ditunda   lagi.   Sehingga   pemanfaatan energi      terbarukan  seperti  gelombang  air laut  sebagai  sumber  pasokan  listrik,  dan tentu  saja  akan  menghemat  devisa  dan anggaran negara. Oleh sebab itu, dibutuhkan  suatu  studi  yang  mendalam mengenai  penggunaan  energi  laut  untuk menjawab  masalah  yang  terdapat  di Kabupaten Donggala. Selain dapat diperbarui,  juga  dibutuhkan  sumber  energi alternatif  yang  ramah  lingkungan  dan dengan  biaya  murah  (Utami,  2010).  Salah satu yang dapat dilakukan yaitu memanfaatkan  gelombang  laut  sebagai pembangkit  listrik  untuk  meminimalisir penggunaan  bahan  bakar  fosil  sebagai bahan  bakar  Sifat  kontinyuitasnya  yang tersedia  terus  setiap  waktu  menjadikan ombak  baik  untuk  dijadikan  sebagai pembangkit tenaga listrik melalui
pembangkit  listrik  ini,energi  besar  yang dimiliki  ombak  dapat  diubah  menjadi tenaga  listrik.  [2]  Pembangkit  listrik konvensional.  Sistem  yang  digunakan  ada beberapa  tipe  tergantung  pada  potensi lokasi yang akan diteliti. Pada Penelitian ini akan dilakukan studi potensi terhadap 3 tipe
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id
DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729
Vol 11, No. 1, Maret 2021
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gelombang Laut  yaitu  Pelampung,  OWC,  dan  Dam Pasut.  Dari  3  tipe  tersebut  akan  dipilih salah  satu  berdasarkan  syarat-syarat  yang memenuhi  kriteria  dilokasi  yang  akan diteliti.  Pantai  Salubomba  berada  di  Desa Salubomba,  Kecamatan  Banawa  Tengah, Kabupaten  Donggala,  Sulawesi  Tengah. Sebagai desa pantai, [7] bentuk pemukiman penduduk  memanjang  mengikuti  garis pantai  dengan  jarak  dari  pantai  sekitar  ±  5 m. pantai tersebut memiliki gelombang  laut yang dapat dijadikan acuan dalam penelitian  Pembangkit  Listrik  Tenaga Gelombang Laut. [1]

## II. METODE PENELITIAN
Dalam  penulisan  ini  data  awal  yang diperlukan  yaitu  data  angin  dan  massa  jenis air  adapun  data  lainnya  seperti  tinggi gelombang  didapatkan  dari  hitungan,  data angin diperoleh dengan pengambilan langsung dari lokasi penulisan atau dari data sekunder.  Adapun  untuk  penulisan  ini digunakan data sekunder untuk pengambilan data  angin  yang  diperoleh  dari  ECMWF ( European  Centre  For  Medium-Range Weather Forecast ). Adapun data massa jenis air  diperoleh  dengan  mengambil  sample  air laut  di  lokasi  penulisan  dan  diuji  di laboratorium. Berikut disajikan dalam bentuk bagan alir.
Gambar 1. Bagan Alir
Pembangkit   listrik  tenaga  gelombang  laut adalah  suatu  pembangkit  yang  ramah lingkungan  dan  cocok  di  Indonesia  karena Indonesia  negara  yang  luas  akan  perairan laut,  dan  memiliki  ombak  yang  dapat dimanfaatkan    untuk  dijadikan  pembangkit listrik.  [5]  Pembangkit listrik  tenaga gelombang   laut   terbagi   atas   tiga   macam model   yaitu: Dengan  Pelampung,   Kolom Air (Oscillating    Water  Column),  Wage
Surge atau Focusing  Devices . 1) Kecepatan dan
Arah Angin  (UA) Untuk  mengatahui  arah  dan  kecepatan angin,  terlebih  menghitung  tegangan  angin. Karena, arah dan kecepatan angin dipengaruhi  oleh tegangan  angin
23 , 1 71 , 0 xU U A = (1)
Dengan:
UA = Tegangan angin (m/s)
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729
Vol 11, No. 1, Maret 2021
U = Kecepatan angin (m/s)
U    adalah    resultan    kecepatan    angin (m/s)    nilai    tersebut  diperoleh  dengan persamaan  :
2 2 v u U + = (2)
Sedangkan  u  dan  v  masing-masing  adalah kecepatan  angin  dalam  arah  vektor  x  dan  y dalam  satuan  m/s.  Arah  angin  adalah penunjuk pergerakan angin. Adapun persamaan yang digunakan untuk
menentukan arah kecepatan angin yaitu :
v u arctan =  (3)

## 2) Fetch Gelombang
Jarak  pembentukan  gelombang  yang diasumsikan  memiliki  kecepatan  dan arah  angin  yang  relatif  konstan  hingga menuju  ke  daratan  disebut  dengan  fetch gelombang. Panjang fetch adalah panjang  laut  yang  dibatasi  oleh  pulau- pulau  pada  kedua  ujungnya.  Persamaan fetch dapat dihitung dengan persamaan  :
i i Fi F   cos cos   =
(4)
Dengan :
Fi   =   Panjang fetch ke-i (m)
αi   =   Sudut pengukuran fetch ke-i( 0 )
i =  Nomor pengukuran fetch
3) Peramalan Gelombang dengan Menggunakan  Metode Wilson Berdasarkan    pada  kecepatan    angin, lama  hembus  angin  dan  fetch  seperti
yang telah dibahas sebelumnya, dilakukan  peramalan  gelombang  dengan menggunakan  Metode  Wilson  dengan persamaan  sebagai  berikut  :
2 2 2 / 1 2 004 , 0 1 1 3 , 0 U U gF g Hs                       + − = −
(5)
Dengan :
Hs  = tinggi signifikan gelombang laut (m) U = kecepatan angin (m/s) F = panjang fetch gelombang (m) g = percepatan gravitasi bumi (9,81 m/s2)

## 4) Tipe Pasang Surut
Pasang  surut  laut  merupakan  suatu fenomena  pergerakan  naik  turunnya permukaan  air  laut  secara  berkala  yang diakibatkan    oleh  kombinasi    gaya gravitasi  dan  gaya  tarik  menarik  dari benda-benda  astronomi  terutama  oleh matahari,  bumi  dan  bulan.  Pengaruh benda  angkasa  lainnya  dapat  diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.
Selain  dengan  melihat  data  pasang  surut yang  diplot  dalam  bentuk  grafik  tipe pasang  surut  juga  dapat  ditentukan berdasarkan  bilangan  Formzahl  (F)  yang dinyatakan  dalam bentuk :
) ( ) ( ) ( ) ( 2 2 1 2 S A M A K A O A F + + = (6)
Dengan  :
F  = Bilangan  Formzahl
K 1 =   Konstanta harmonik yang dipengaruhi oleh deklinasi  bulan dan matahari
O 1 =   Konstanta harmonik yang dipengaruhi oleh deklinasi  bulan
M 2 =  Konstanta harmonik yang dipengaruhi posisi bulan
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id
DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021
S 2 =  Konstanta harmonik yang dipengaruhi posisi matahari

## 5) Refraksi  Gelombang
Refraksi  gelombang  di  pantai  ialah peristiwa  pembelokan  gelombang  yang diakibatkan  oleh  perubahan  kedalaman air  pada    saat  gelombang    menjalar  ke garis pantai. [4] Karena adanya
perubahan kedalaman maka cepat rambat dan panjang gelombang berkurang  dari C 0 dan L 0 menjadi  C 1 dan L 1 .
0 0 1 sin 
       = C C (7)
Dengan :
α 0 =   Sudut antara garis puncak gelombang dengan kontur dasar dimana  gelombang  melintas
α 1 =   Sudut   yang  sama   yang  diukur saat   garis   puncak gelombang melintasi  kontur dasar berikutnya
C 0 =   Kecepatan gelombang   pada kedalaman di kontur pertama
C 1 =   Kecepatan gelombang   pada kedalaman di kontur kedua
Sehingga  koefisien  refraksi  adalah  :
1 0   c c K r = (8)
r s K H H + = (9)
1) Gelombang Pecah
Jika  gelombang  menjalar  dari  tempat yang  dalam  menuju  ke  tempat  yang makin lama makin dangkal,  pada suatu lokasi      tertentu  gelombang  tersebut akan  pecah.  Kondisi  gelombang  pecah tergantung  pada  kemiringan  dasar pantai dan kecurama
gelombang.(Triatmodjo,2012)
Penelitian    yang    dilakukan    oleh Iversen,  Galvin dan Goda (dalam SPM 1984)  menunjukkan  bahwa  Hb  /  H'o dan  db  /  Hb    tergantung  pada kemiringan dasar pantai dan kemiringan    gelombang    datang.
Gambar  1    adalah    grafik  yang  dibuat oleh Goda yang memberikan hubungan  antara Hb  /  H'o    dan  H'o  / gT2   untuk  berbagai  kemiringan dasar pantai.  Hasil    penelitian    Wiegel  yang memberikan hubungan  antara  db  /  Hb dan  Hb  /  gT2  untuk berbagai kemiringan  dasar  pantai.  Gambar  1. disarankan  untuk  digunakan  didalam hitungan tinggi dan kedalaman gelombang  pecah.  (Triatmodjo,  2012).
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729
Vol 11, No. 1, Maret 2021
Gambar 2.   Penentuan  tinggi  dan kedalaman   gelombang pecah (Triatmodjo, 2012). 1) Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang  Laut  Tipe  Pelampung dengan  Generator  Linier  Magnet Permanen Generator  adalah  sumber  pembangkit listrik pada suatu sistem yang
memanfaatkan  energi  mekanik  dan mengubahnya  menjadi  energi  listrik. Komponen  utama  dari  suatu  generator adalah      magnet.    Magnet  dapat berupa  magnet  permanen  atau  magnet buatan.  Bagian  yang  lainya  adalah kumparan    kawat.    Jenis    generator yang  digunakan  adalah  jenis  linier (translasi).  Aplikasi  generator  linier dapat  mengubah  energi  mekanik  dari sumber    yang    memiliki  tenaga  besar, tetapi  kecepatannya  relative  kecil.
Gambar 3. Generator  Linier

## (Puslitbang,  2014)
6) Syarat  PLTGL  -  Pelampung  dengan Generator  Linier Magnet  Permanen
a. Tinggi  Gelombang  Laut
- Gelombang      yang      selalu terbentuk    sepanjang tahun.
- Minimal  tinggi  gelombang  0,5  –  1 meter  dengan  kedalaman    4  -  5 meter    dan    diletakkan    sebelum gelombang  pecah.
- Untuk    menghasilkan      energi listrik    yang    besar  dibutuhkan lokasi  yang  memiliki  nilai  energi
gelombang  besar  pula.  Gelombang yang  sesuai  dengan  kriteria  ini adalah  gelombang Swell  yang cenderung mengandung energi yang besar. b. Syarat  Gelombang  Beraturan Syarat  gelombang  beraturan  adalah ketika  gelombang  tersebut  tidak mengalami pecah akibat
pendangkalan.    Karena    ketika suatu    gelombang  tersebut  terpecah maka  ada  energi  yang  terbuang. dimana,  gelembung  udara  akan muncul  pada  massa  air  sehingga mempengaruhi besar kerapatan
massa.
c. Keadaan  Topografi  Lautan Optimasi  dari  suatu  desain  akhir PLGL  tipe  Pelampung  tergantung pada topografi kelautan atau barimetri      di    sekitar    lokasi. Apabila   kondisi   dasar lautan  atau permukaannya    kurang    memenuhi persyaratan  maka  akan  dilakukan pengerukan  atau  penambalan    agar struktur  kaki  dan  tower  PLGL  bisa berdiri  kokoh. 7) Besar  Daya  Listrik  yang  dihasilkan Gelombang  Laut
xf T Hs V E       = 2 2 2  (10)
Dengan : E    = Tenaga gelombang (Pw), dimana besar daya listrik yang mampu dihasilkan gelombang laut (Watt) ρ = Massa jenis pelampung (kg/m³) V    = Volum dari pelampung (m³) Hs   = Tinggi signifikan gelombang (m) T     = Periode gelombang (det) f      = Frekuensi (Hz)

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  survei  pasang  surut  berupa  data
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id
DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021
pengamatan  pasang  surut  selama  15  (lima belas)  hari  dengan  interval  pembacaan tiap    1    (satu)    jam.    Untuk    lebih memperjelas dapat   dilihat   pada Tabel 1 . Sementara    grafik      pasang  surutnya  dapat dilihat  pada Gambar 4 .
Tabel 1. Data Pasang Surut di Pantai
Salubomba
Berdasarkan  titik  referensi  pengukuran batimetri  pada koordinat   UTM,   dilakukan penggambaran   peta   kondisi lokasi  kajian. Adapun  peta  batimetri  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar  5.  Grafik Pasang  Surut di Pantai
Salubomba
Gambar  6.  Peta Batimetri  di Pantai Salubomba [3]
1) Tegangan   Angin (UA)
Untuk  menghitung  nilai  U A faktor  tegangan angin  yang  selanjutnya  dipakai  dalam persamaan  peramalan  tinggi  gelombang. Dalam perhitungan untuk menentukan faktor tegangan  angin  digunakan  persamaan  (1), Nilai UA pada tahun 2007-2017 arah utara – barat laut, dapat dilihat pada Tabel 2 berikut :
Tabel 2.  Faktor Tegangan  Angin
1) Fetch Gelombang Berdasarkan  data  dan  gambar  dari
Google  Earth , Fetch efektif  digunakan dalam  grafik  peramalan  gelombang untuk  mengetahui  tinggi,  periode  dan
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021
durasi gelombang. Fecth efektif diberikan
oleh persamaan (4).
Perhitungan  panjang  x i (panjang fetch ) dari berbagai arah yang memungkinkan dapat  dilihat  pada  Gambar  7  di  bawah ini.
Gambar  7.  Garis fetch Desa Salubomba
1) Peramalan Gelombang Metode Wilson Peramalan  gelombang  di  pembahasan ini  menitikberatkan  pada  data  angin yang  telah  diolah  dan  panjang  fetch sebagai  pembentuk  utama  gelombang laut, adapun metode peramalan gelombang menggunakan Metode SMB sebagai  salah  satu  metode  dalam meramalkan  data-data  gelombang  yang diperlukan  dalam  pembentukan  tenaga listrik  dari  gelombang  laut.  Maka diperoleh  tinggi  gelombang  dan  priode gelombang yang disajikan pada Tabel 3 dan 4 di bawah ini.
Tabel 3. Hasil Perhitungan  Hs (tinggi gelombang  signifikan) Tabel 4. Hasil Perhitungan  Ts (Periode gelombang  signifikan) Pada perhitungan selanjutnya tinggi
gelombang  yang  digunakan  adalah  tinggi gelombang  yang sudah dipengaruhi  refraksi saja  hal  ini  sedangkan  refleksi  dan  difraksi tidak    diperhitungkan    karena    di    lokasi penelitian  tidak  terdapat revetment dan breakwater terletak  pada  bibir  pantai. Berikut adalah perhitungan tinggi gelombang  yang  dipengaruhi  oleh  refraksi dapat dilihat pada tabel 5 di bawah.
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id
DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021
1) Gelombang  Pecah Gelombang Pecah terjadi akibat gelombang yang menuju pantai mengalami perubahan kedalaman. Berikut tinggi dan kedalaman gelombang  pecah.
Tabel 6.  Tinggi dan Kedalaman  gelombang pecah

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan    penelitian    yang    telah dilakukan,   dapat disimpulkan:
1) Tinggi  gelombang  yang  diperoleh dari  peramalan  gelombang  metode  SMB
(Sverdrup  Munk-Bretschneider)  di  Pantai Salubomba  termasuk  dalam  persyarat  untuk dibangunkan  Pembangkit  Litrik  Tenaga Gelombang  Laut,  tinggi  gelombang  yang diperoleh yaitu 0,52 – 3,37 meter.
2) Dari  survey  lapangan  pasang  surut berupa  data  pengamatan  yang  di  ambil selama  15  (lima  belas)  hari  dengan  interval pembacaan  tiap  1  (satu)  jam.  Tipe  pasang surut  di  Salubomba  yaitu  mixed  tide prevailing diurnal dengan bilangan Formzahl 1,77. Tipe ini terjadi 1 atau 2 kali pasang  dan  2  kali  surut.  Untuk  kedalaman gelombang  pecah  terjadi  pada  kedalaman 3,95 meter. 3) Tipe PLTGL yang digunakan adalah PLTGL  tipe  Pelampung  dengan  Generator Linier  Permanen,  Karena  Pembangkit  listrik ini lebih sesuai dengan karakteristik gelombang  di  Pantai  Salubomba.  Selain  itu efisien dari segi pemanfaatan dan biaya .

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Chntiya.G., (2018), Analisis Gelombang  Laut dengan Menggunakan Data  Angin    (Studi    Kasus    Bencana Pantai Lembasada Kabupaten Donggala). Universitas Tadulako. Palu
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v11i1.37 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 11, No. 1, Maret 2021
[2]  Dean  G.R  &  Dalrymple  R.A.,  (1991). Water  Wave  Mechanics  for  Engineers and Scientist. University of Delaware &
University of Florida, USA [3]  Google  Earth  (2018),  “ Peta  Wilayah
Pantai
Salubomba ”. Kabupaten
Donggala.
[4]  Ippen,  A.T.,    (1966), Estuary    and Coastline  Hydrodynamics, Mc.  Graw Hill Book Company, Inc., New York.
[5]  KKP  RI  (2017),  “ Maritim  Indonesia, Kemewahan    Yang  Luar  Biasa ”,
Jakarta.
[6]  Nontji,      Anugerah.,      (1993). Laut Nusantara .      Penerbit  Djambatan,
Jakarta.
[7]  Profil  Desa  (2018)  “ Profil  Desa Salubomba ”,  Kabupaten Donggala.