© 2019 Pres Univ Press Publication, Indonesia

## STUDI POTENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT DENGAN METODA OSCILATING WATER COLUMN DI PERAIRAN KENDARI INDONESIA

## Faulincia 1,a
1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Sekolah Tinggi Teknik PLN Jakarta, Indonesia
a faulincia@gmail.com

## Abstrak.
Merujuk  pada  Undang-undang  Nomor  30  Tahun  2007  tentang  Energi,  perkembangan  teknik konversi  energi  listrik  dengan  menggunakan  sumber  energi  alternative  menjadi  menarik  untuk diikuti  selama  beberapa  tahun  terakhir  ini.  Makalah  ini  membahas  mengenai  analsis  perhitungan potensi  daya  konversi  tenaga  gelombang  laut  dengan  menggunakan  sistem  Oscilating  Water Column  (OWC)  di  wilayah  kelautan  di  Indonesia.  Sistem  ini  dipilih  karena  memiliki  banyak keuntungan  dibanding  sistem  lainnya  dan  sesuai  dengan  wilayah  kelautan  dan  pantai  Indonesia. Dari hasil perhitungan daya didapatkan daya terkecil yang dapat dihasilkan adalah sebesar 348.5838 Watt  sementara  daya  terbesar  yang  dapat  dihasilkan  adalah  sebesar  623291.4  Watt  Penerapan sistem oscillating water column di wilayah perairan Kendari dengan efisiensi 11,971%.
Kata  kunci . oscillating water column (OWC), energi gelombang laut, energi listrik, potensi daya, panjang gelombang

## Abstract.
Referring  to  Law  Number  30  of  2007  concerning  Energy,  the  development  of  techniques  the conversion  of  electrical  energy  by  using  alternative  energy  sources  is  interesting  for  followed  for the  past  few  years.  This  paper  discusses  calculation  analysis  power  potential  of  ocean  wave conversion using the Oscilating Water system Column (OWC) in the marine area of Indonesia. This system was chosen because it has many advantages compared to other systems and in accordance with the marine and coastal areas of Indonesia. From the calculation of power, the smallest power that can be produced is equal to 348.5838 Watts while the biggest power that can be produced is 623291.4 Watts The application of the oscillating water column system in Kendari waters with an efficiency of 11.971%.
Keywords. oscillating water column (OWC), ocean wave energy, electrical energy, power potential, wavelength

## I. PENDAHULUAN
Dibutuhkan  suatu  studi  yang  mendalam  mengenai  penggunaan  energi  alternatiif  terbarukan  dan ramah lingkungan. Indonesia sebagai Negara maritime mempunyai wilayah lautan sebesar 2/3 dari seluruh wilayah Indonesia, mendekati 70% dari luas keseluruhan Negara Indonesia. Wilayah lautan yang luas tentunya mempunyai potensi yang besar pula, demikian juga energi gelombang lautnya. Sangat  penting  memilih  lokasi  yang  secara  topografi  memungkinkan  akumulasi  energi.  Pada penulisan  seminar  ini  memilih  wilayah  perairan  Kendari,  karena  berdasarkan  data  yang  diperoleh dari  Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika,  wilayah  perairan  Kendari  paling  berpotensi untuk  tinggi  gelombang  mencapai  4m.  Dimana  Gelombang  dengan  ketinggian  >2.0  -  3.0  di perkirakan  terjadi  di  Perairan  Baubau,  Perairan  Kep.  Wakatobi,  Perairan  Manuai  Kendari,  Laut Banda Timur Sultra, Laut Seram Bagian Timur, Perairan Selatan Ambon, Laut Banda Bagian Utara, Laut  Banda  Bagian  Selatan,  Perairan  Kep.  Kai,  Perairan  Kep.  Aru,  Perairan  Kep.  Babar,  Perairan Kep. Sermata-Kep. Leti. Gelombang dengan ketinggian >3.0 - 4.0 di perkirakan terjadi di Perairan Kep.  Tanimbar,  Laut  Arafuru  Bagian  Barat,  Laut  Arafuru  bagian  Tengah  Pada  analisa  potensi

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
gelombang  laut  menjadi  energi  listrik  digunakan  metode  kolom  air  berosilasi  atau  biasa  disebut oscilatting water column (owc).

## Studi Pustaka
Penulis Judul Makalah Keterkaitan Dengan Penelitian Indah Luh Sepdyanuri Konversi Energi Sistem Pembangkit Listrik tenaga Gelombang Laut Meneliti Bagian Konversi Mesin Abdul Rauf Taufik Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (Generator Induksi) Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Dengan OWC Syamsul Arifin Makalah Teknik Konversi Energi Teknik Konversi Energi Gelombang Menjadi Energi Listrik Teknik Konversi Energi laut Menjadi Energi Listrik dengan Metode Oscillating Water Column Kadek Fendy Sutrisna Pembangkit Listrik Masa Depan Indonesia Laboratorium Konversi Energi Listrik, Sekolah Teknik Dan Informatika, Institut Teknologi Bandung

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Untuk menunjang hasil penulisan yang diinginkan, maka dilakukan suatu pendekatan studi dengan melakukan kegiatan dibawah ini :
1.  Membandingkan semua data tinggi, periode, panjang gelombang bersumber Badan Meteorologi Klimatologi  dan  Geofisika  sehingga  didapatkan  energi  laut  yang  di  konversi  menjadi  energi listrik yang optimal.
2.  Mengunakan metode yaitu metode Oscillating Water Column

## III. HASIL, PEMBAHASAN DAN ANALISA

## 1.  Data Hidro-Oseanografi
Data  hidro-oseanografi  meliputi  data  gelombang  laut  di  wilayah  perairan  Kendari.  Data  ini sangat  menentukan perkiraan awal  besarnya daya  yang dapat  dibangkitkan oleh  PLTGL sistem Oscillating Water Column (OWC). Data tinggi gelombang laut di wilayah peraiaran Kendari ini diperoleh melalui badan meteorologi klimatologi dan geofisika pada tanggal 24 Mei 2015 dapat dilihat pada tabel 1 bab 3.

## 2.  Panjang dan Kecepatan Gelombang Laut
Panjang dan Kecepatan Gelombang laut dipengaruhi oleh periode datangnya gelombang. Periode datangnya  gelombang  dapat  dihitung  dengan  menggunakan  rumus  yang  disarankan  oleh  Kim Nielsen [9], yaitu :
T = 3.55 (4.1)
Dari  data  tinggi  signifikan  rata-rata  gelombang  laut,  maka  kita  dapat  mengetahui  periode masing-masing  daerah,  dengan  contoh  perhitungan  periode  gelombang  datang  pada  perairan kondisi minimum, yaitu:
T = 3.55 0.1 = 1.123

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019

## Tabel 4.1 Hasil perhitungan Periode Gelombang Datang
NO NAMA WILAYAH PERAIRAN Tinggi Gelombang Signifikan Rata-Rata (meter) Periode Gelombang Datang (detik) Min Max Min Max N.1   PERAIRAN BAUBAU 0,1 1.5 1.123 4.35 N.2   PERAIRAN KEP. WAKATOBI 0,1 1.5 1.123 4.35 N.3   PERAIRAN MANUI-KENDARI 0,1 1.3 1.123 4.05 N.4   LAUT BANDA TIMUR SULTRA 0,1 1.5 1.123 4.35 N.5   TELUK TOLO 0,1 1.3 1.123 4.05 N.6   PERAIRAN KEP. BANGGAI 0,1 1.3 1.123 4.05 N.7   PERAIRAN KEP. SULA 0,1 1.3 1.123 4.05 N.8   LAUT SERAM BAGIAN BARAT 0,1 1.3 1.123 4.05 N.9   LAUT SERAM BAGIAN TIMUR 0,1 1.5 1.123 4.35 N.10   PERAIRAN SELATAN AMBON 0,1 1.5 1.123 4.35 N.11   LAUT BANDA BAGIAN UTARA 0,1 1.5 1.123 4.35 N.12   LAUT BANDA BAGIAN SELATAN 0,1 2.0 1.123 5.02 N.13   PERAIRAN KEP. KAI 0,1 2.0 1.123 5.02 N.14   PERAIRAN KEP. ARU 0,1 2.0 1.123 5.02 N.15   PERAIRAN KEP. TANIMBAR 0,1 2.0 1.123 5.02 N.16   PERAIRAN KEP. BABAR 0,1 2.0 1.123 5.02 N.17   PERAIRAN KEP. SERMATA - 0,1 2.0 1.123 5.02 N.18   KLAEPUT.    LAETRAI  FURU  BAGIAN BARAT 0,1 2.5 1.123 5.6 N.19   LAUT ARAFURU BAGIAN TENGAH 0,1 2.5 1.123 5.6
Dengan mengetahui prakiraan periode datangnya gelombang pada daerah perairan pantai Indonesia, maka  dapat  di  hitung  besar  panjang  dan  kecepatan  gelombangnya  berdasarkan  persamaan  yang disarankan oleh David Ross [10] sebagai berikut :
2 (4.2)
Contoh perhitungan panjang gelombang datang perairan Baubau :
2 = 5.12 (1.123) 2 = 6.45 m
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Panjang Gelombang Datang
NO NAMA WILAYAH PERAIRAN Periode Gelombang Datang (detik) Panjang Gelombang Datang (meter) Min Max Min Max N.1   PERAIRAN BAUBAU 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.2   PERAIRAN KEP. WAKATOBI 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.3   PERAIRAN MANUI-KENDARI 1.123 4.05 6.45698 83.9808 N.4   LAUT BANDA TIMUR SULTRA 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.5   TELUK TOLO 1.123 4.05 6.45698 83.9808 N.6   PERAIRAN KEP. BANGGAI 1.123 4.05 6.45698 83.9808 N.7   PERAIRAN KEP. SULA 1.123 4.05 6.45698 83.9808

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
N.8   LAUT SERAM BAGIAN BARAT 1.123 4.05 6.45698 83.9808 N.9   LAUT SERAM BAGIAN TIMUR 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.10   PERAIRAN SELATAN AMBON 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.11   LAUT BANDA BAGIAN UTARA 1.123 4.35 6.45698 96.8832 N.12   LAUT BANDA BAGIAN SELATAN   1.123 5.02 6.45698 129.026 N.13   PERAIRAN KEP. KAI 1.123 5.02 6.45698 129.026 N.14   PERAIRAN KEP. ARU 1.123 5.02 6.45698 129.026 N.15   PERAIRAN KEP. TANIMBAR 1.123 5.02 6.45698 129.026 N.16   PERAIRAN KEP. BABAR 1.123 5.02 6.45698 129.026 N.17   PERAIRAN KEP. SERMATA - KEP. LETI 1.123 5.02 6.45698 129.026 N.18   LAUT ARAFURU BAGIAN BARAT   1.123 5.6 6.45698 160.5632 N.19   LAUT ARAFURU BAGIAN TENGAH 1.123 5.6 6.45698 160.5632
Maka kecepatan gelombang datang dapat diperoleh dengan menggunakan rumus
V =
Berikut contoh perhitungan kecepatan gelombang datang pada perairan Baubau
V = = 5.74976 m/s Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kecepatan Gelombang Datang
NO NAMA WILAYAH PERAIRAN Periode Gelombang Datang (detik) Panjang Gelombang Datang (meter) Kecepatan Gelombang Datang (meter/detik) Min Max Min Max Min Max N.1 PERAIRAN BAUBAU 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272 N.2 PERAIRAN KEP. WAKATOBI 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272 N.3 PERAIRAN MANUIKENDARI 1.123 4.05 6.45698  83.9808  5.74976  20.736 N.4 LAUT BANDA TIMUR SULTRA 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272 N.5 TELUK TOLO 1.123 4.05 6.45698  83.9808  5.74976  20.736 N.6 PERAIRAN KEP. BANGGAI 1.123 4.05 6.45698  83.9808  5.74976  20.736 N.7 PERAIRAN KEP. SULA 1.123 4.05 6.45698  83.9808  5.74976  20.736 N.8 LAUT SERAM BAGIAN BARAT 1.123 4.05 6.45698  83.9808  5.74976  20.736 N.9 LAUT SERAM BAGIAN TIMUR 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272 N.10   PERAIRAN SELATAN AMBON 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272 N.11   LAUT BANDA BAGIAN 1.123 4.35 6.45698  96.8832  5.74976  22.272

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019

## UTARA
N.12   LAUT BANDA BAGIAN SELATAN 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.13   PERAIRAN KEP. KAI 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.14   PERAIRAN KEP. ARU 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.15   PERAIRAN KEP. TANIMBAR 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.16   PERAIRAN KEP. BABAR 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.17   PERAIRAN KEP. SERMATA - KEP. LETI 1.123 5.02 6.45698  129.026  5.74976  25.7024 N.18   LAUT ARAFURU BAGIAN BARAT 1.123 5.6 6.45698 160.563 2 5.74976  28.672 N.19   LAUT ARAFURU BAGIAN TENGAH 1.123 5.6 6.45698 160.563 2 5.74976  28.672 Keterangan : = panjang gelombang (m) V = kecepatan gelombang (m/s)
T = periode gelombang (s)
H = tinggi gelombang (m)

## 3. Analisis Perhitungan Energi Gelombang Laut :
Potensi energi gelombang laut dengan lebar chamber 2,4 m (berdasarkan protipe yang telah ada), ρ air laut 1030 Kg/m 3 , dan gravitasi bumi 9,81 m/s 2 , persamaan untuk menghitung energi gelombang laut yang dihasilkan cukup dengan menghitung energi potensial saja. Karena dilihat dari prototype yang ada, pergerakan gelombang laut yang menghasilkan energi pada sistem ini merupakan energi potensial atau naik turun gelombangnya saja. Sementara untuk gerakan gelombang laut yang maju mundur  tidak  menghasilkan  energi  maka  persamaan  3.3  tidak  digunakan,  tetapi  menggunakan persamaan 2.5 :
Ew =
Contoh perhitungan pada pantai perairan Bau bau pada
Ew =
1030 Kg/m 3 . 9.81 m/s 2 . 0.1 2 . 6.54m
= 391.4596072 J
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Potensi Energi Gelombang Laut
NO NAMA WILAYAH PERAIRAN Potensi Energi Gelombang Kondisi (J) Potensi Energi Gelombang Kondisi (J) N.1 PERAIRAN BAUBAU 391.4596072 1321564.839 N.2 PERAIRAN KEP. WAKATOBI 391.4596072 1321564.839 N.3 PERAIRAN MANUI-KENDARI 391.4596072 860447.1382 N.4 LAUT BANDA TIMUR SULTRA 391.4596072 1321564.839 N.5 TELUK TOLO 391.4596072 860447.1382 N.6 PERAIRAN KEP. BANGGAI 391.4596072 860447.1382 N.7 PERAIRAN KEP. SULA 391.4596072 860447.1382 N.8 LAUT SERAM BAGIAN BARAT 391.4596072 860447.1382 N.9 LAUT SERAM BAGIAN TIMUR 391.4596072 1321564.839

## Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
N.10   PERAIRAN SELATAN AMBON 391.4596072 1321564.839 N.11   LAUT BANDA BAGIAN UTARA 391.4596072 1321564.839 N.12   LAUT BANDA BAGIAN SELATAN 391.4596072 3128922.952 N.13   PERAIRAN KEP. KAI 391.4596072 3128922.952 N.14   PERAIRAN KEP. ARU 391.4596072 3128922.952 N.15   PERAIRAN KEP. TANIMBAR 391.4596072 3128922.952 N.16   PERAIRAN KEP. BABAR 391.4596072 3128922.952 N.17   PERAIRAN  KEP.  SERMATA  -  KEP. LETI 391.4596072 3128922.952 N.18   LAUT ARAFURU BAGIAN BARAT 391.4596072 6083920.282 N.19   LAUT ARAFURU BAGIAN TENGAH 391.4596072 6083920.282
Daya yang dapat dibangkitkan dari energi gelombang laut daerah perairan pantai di Indonesia dapat diperoleh dengan menggn persamaan 3.5 :
Pw = = 348.5838 Watt Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Daya Yang Dapat Dibangkitkan NO NAMA WILAYAH PERAIRAN Periode Gelombang Datang (detik) Potensi Energi Gelombang Kondisi (J) Daya (Watt) Min Max Min Max Min Max N.1 PERAIRAN BAUBAU 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 303808 N.2 PERAIRAN KEP. WAKATOBI 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 3303808 N.3 PERAIRAN MANUI KENDARI 1.123 4.05 391.4596072  860447.1382  348.5838 212456.1 N.4 LAUT BANDA TIMUR SULTRA 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 303808 N.5 TELUK TOLO 1.123 4.05 391.4596072  860447.1382  348.5838 212456.1 N.6 PERAIRAN KEP. BANGGAI 1.123 4.05 391.4596072  860447.1382  348.5838 212456.1 N.7 PERAIRAN KEP. SULA 1.123 4.05 391.4596072  860447.1382  348.5838 212456.1 N.8 LAUT SERAM BAGIAN BARAT 1.123 4.05 391.4596072  860447.1382  348.5838 212456.1
N.9

## LAUT
SERAM BAGIAN TIMUR 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 303808 N.10 PERAIRAN SELATAN AMBON 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 303808 N.11 LAUT BANDA BAGIAN UTARA 1.123 4.35 391.4596072  1321564.839  348.5838 303808 N.12 LAUT BANDA BAGIAN SELATAN 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.13 PERAIRAN KEP. KAI 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.14 PERAIRAN KEP. ARU 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.15 PERAIRAN KEP. TANIMBAR 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.16 PERAIRAN KEP. BABAR 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.17 PERAIRAN KEP. SERMATA - KEP. LETI 1.123 5.02 391.4596072  3128922.952  348.5838 623291.4 N.18 LAUT ARAFURU BAGIAN BARAT 1.123 5.6 391.4596072  6083920.282  348.5838 1086414 N.19 LAUT ARAFURU BAGIAN TENGAH 1.123 5.6 391.4596072  6083920.282  348.5838 1086414
Dari hasil perhitungan di atas, dapat di lihat bahwa pada kondisi minimum daya terkecil yang dapat dibangkitkan sebesar 348.5838 Watt, sementara  daya terbesar  yang dapat  dihasilkan  yaitu sebesar 623291.4 Watt.

## 4.  Potensi  Kontribusi  Aplikasi  PLTGL Oscillating  Water  Column Pada  Pemukiman Sederhana Tepi Pantai
Dari  hasil  perhitungan  di  atas,  dengan  mengabaikan  rugi-rugi  daya  yang  terjadi  efisiensi  pada prototype  sistem  owc  yang  telah  diterapkan  di  pantai  sebesar  11.917  %  maka  daya  terkecil  yang dapat dibangkitkan oleh sistem ini dalam keadaan minimum adalah sebesar:
348.5838 Watt x 11.917% = 41.54 Watt Dan dengan daya maksimum yang dapat dibangkitkan kurang lebih sebesar : 623291.4 Watt x 11.917% = 74277.6 Watt
Kemampuan  membangkitkan  daya  sebesar  348.5838  Watt  atau  sekitar  348  Watt  dapat  digunakan untuk memberikan pasokan daya listrik baru bagi penggunaan listrik disekitar pantai.

## IV. KESIMPULAN
Dari hasil analisis dan perhitungan dapat disimpulkan :
1. Wilayah  perairan  pantai  di  Indonesia  memiliki  potensi  yang  bisa  digunakan  untuk  menerapkan PLTGL sistem kolom air berosilasi.
2. Daya terkecil yang dapat dihasilkan adalah sebesar 348.5838 Watt
3. Daya terbesar yang dapat dihasilkan adalah sebesar 623291.4 Watt
4. Penerapan  sistem  Oscillating  water  column  diwilayah  perairan  pantai  dapat  memberikan kontribusi daya listrik untuk rumah nelayan dengan efisiensi sebesar 11.971%

## DAFTAR PUSTAKA
1. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, “Prakiraan Rata-rata Harian Tinggi Gelombang Laut di Wilayah Perairan  Kendari Berlaku 24 Mei 2015.”
2. Budi Murdhani. “Analisis Rancang bangun Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan Sistem Oscillating Water Column di Pantai Baron Yogyakarta.” Jakarta 2008.
3. http://www.dkp.go.id/index.php/ind/news/2623/berita-prakiraan-cuaca-maritim-untukpelayaran
4. Kadek  Fendy  Sutrisna  “Pembangkit  Listrik  Masa  Depan  Indonesia.”  Laboratorium  Konversi Energi  Listrik  Sekolah  Teknik  Elektro  dan  Informatika,  Institut  Teknologi  Bandung,  Februari, 2009.
5. Joseph Weisberg, Howard Parish. “Introduction Oceanography.”
6. Anggraini,  Lydia,  Ardhi  Bebi  Laksono.  "Pemodelan  dan  Analisa  Struktur  Mekanika  pada Kontrol  Sistem  Adaptif  End  Effector  dengan  Dynamixel  AX-18A  Motor  Servo." Journal  of Mechanical Engineering and Mechatronics 3.1 (2019): 1-12.