Laporan Tugas Besar II KL4200 Pengenalan Energi Laut Dosen: Ahmad Mukhlis Firdaus, S.T., M.T

Laporan  Tugas  Besar  II   KL4200  Pengenalan  Energi  Laut   Dosen:  Ahmad  Mukhlis  Firdaus,  S.T.,  M.T.    

    Anggota:   Anggraeni  Eka  Putri  

 

15510008  

Nadhira  Fakhrani  Boelhasrin   15510010   Irwan  Budiyarto    

 

15510022  

Rahmat  Hidayat    

 

15510035  

Aldea  Permatasari  Firdhaus   15510041   Venny  Sartika  

 

 

15510055  

   

Program  Studi  Teknik  Kelautan   Fakultas  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan   Institut  Teknologi  Bandung   2014

KATA  PENGANTAR     Puji   dan   syukur   kami   panjatkan   kepada   Allah   SWT   karena   atas   berkat   dan   rahmat-­‐Nya   kami   dapat  menyelesaikan  Laporan  Tugas  Besar  II  KL  4200  Pengenalan  Energi  Laut  dengan  baik.   Laporan   ini   menjelaskan   bagaimana   Penulis   memodelkan   arus   laut   untuk   menghitung   potensi   yang  ada  pada  daerah  Nusa  Penida,  kemudian  penulis  menganalisis  nilai  jual  listrik  yang  dapat   dihasilkan   pada   daerah   Nusa   Penida.   Pemodelan   arus   laut   ini   menggunakan   software   SMS   8.1   dan  potensi  energi  serta  harga  jual  dihitung  secara  manual  dengan  bantuan  Microsoft  Excel.   Kami   menyadari   bahwa   mungkin   masih   terdapat   kekurangan   pada   laporan   ini,   baik   dari   segi   penulisan   maupun   dalam   proses   pemodelan   dan   penghitungan.   Penulis   berharap   Laporan   Tugas  Besar  ini  dapat  memberi  manfaat  bagi  seluruh  pihak  yang  menggunakannya.       Bandung,  Mei  2014     Penulis

 

 

 

 

i  

DAFTAR  ISI     Kata  Pengantar  ................................................................................................................................................  i   Daftar  Isi  ...........................................................................................................................................................  ii   Daftar  Gambar  ...............................................................................................................................................  iv   Daftar  Tabel  ....................................................................................................................................................  vi   Bab  1  Pendahuluan  .......................................................................................................................................  1   1.1.   Latar  Belakang  .......................................................................................................................  1   1.2.   Maksud  dan  Tujuan  ...............................................................................................................  2   1.3.   Lingkup  Studi  .........................................................................................................................  3   1.4.   Sistematika  Penulisan  Laporan  .............................................................................................  3   Bab  2  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  Laut  ........................................................................................  5   2.1.   Teori  Pasang  Surut  dan  Arus   ................................................................................................  5   2.1.1.   Teori  Pasang  Surut  ..............................................................................................................  5   2.1.2.   Teori  Arus  ............................................................................................................................  7   2.2.   Pembangkit  Listrik  Tenaga  Laut  ...........................................................................................  9   2.3.   Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  ........................................................................................  11   2.3.1.   Jenis  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  ............................................................................  11   2.4.   Perhitungan  Potensi  Energi  Listrik  ....................................................................................  16   2.4.1.   Perhitungan  Daya  Listrik  .................................................................................................  16   2.4.2.   Areal  Potensi  pada  Ladang  Turbin  ..................................................................................  17   2.5.   Perhitungan  Harga  Listrik  ...................................................................................................  18   Bab  3  Pemodelan  Arus  Laut  ....................................................................................................................  19   3.1.   Dasar  Teori  ...........................................................................................................................  19   3.1.1.   NAOTide  ............................................................................................................................  19   3.1.2.   Surface-­‐water  Modelling  System  (SMS)  ..........................................................................  19   3.2.   Langkah-­‐Langkah  Pengerjaan  .............................................................................................  20   3.1.   Hasil  Simulasi  .......................................................................................................................  31   Bab  4  Perhitungan  Potensi  Energi  ........................................................................................................  34   4.1.   Perhitungan  Potensi  Teoritis  ..............................................................................................  34   4.1.1.   Tipe  Alat  ............................................................................................................................  34   4.1.2.   Penghitungan  Potensi  .......................................................................................................  35   4.2.   Data  Proyeksi  Kebutuhan  Listrik  di  Nusa  Penida  ..............................................................  37  

  ii  

Bab  5  Studi  Kelayakan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  Laut  ...................................................  39   5.1.   Asumsi  dan  Biaya  yang  Dikeluarkan  ..................................................................................  39   5.2.   Harga  Produksi  Listrik  Per-­‐kWh  .........................................................................................  39   Bab  6  Penutup  .............................................................................................................................................  31   6.1.   Kesimpulan  ...........................................................................................................................  41   6.2.   Saran  .....................................................................................................................................  41     Lampiran  A   42

 

 

  iii  

DAFTAR  GAMBAR     GAMBAR  1.  1  LOKASI  YANG  DITINJAU  .........................................................................................................................................  3   GAMBAR  2.  1  PASANG  SURUT  DIURNAL  .....................................................................................................................................  5   GAMBAR  2.  2  PASANG  SURUT  SEMIDIURNAL  ..........................................................................................................................  6   GAMBAR  2.  3  PASANG  SURUT  CAMPURAN  ................................................................................................................................  6   GAMBAR  2.  4  ARUS  THERMOHALINE  ...........................................................................................................................................  8   GAMBAR  2.  5  ARUS  EKMAN  ...............................................................................................................................................................  8   GAMBAR  2.  6  ARUS  AKIBAT  PASANG  DAN  SURUT  .................................................................................................................  8   GAMBAR  2.  7  TIDAL  ENERGY  ...........................................................................................................................................................  9   GAMBAR  2.  8  TIDAL  STREAM  ...........................................................................................................................................................  9   GAMBAR  2.  9  PERBANDINGAN  PERKEMBANGAN  ENERGI  LAUT  .................................................................................  10   GAMBAR  2.  10  SISTEM  KERJA  TIDAL  BARRAGE  ...................................................................................................................  11   GAMBAR  2.  11  TURBIN  TIPE  BULB  .............................................................................................................................................  11   GAMBAR  2.  12  TURBIN  TIPE  RIM  ................................................................................................................................................  12   GAMBAR  2.  13  PASANG  SURUT  CAMPURAN  ..........................................................................................................................  12   GAMBAR  2.  14  VERTICAL  AXIS  TURBINE  ................................................................................................................................  13   GAMBAR  2.  15  VERTICAL  AXIS  TURBINE  TIPE  DARRIEUS  ..............................................................................................  14   GAMBAR  2.  16  TURBIN  TIPE  SAVONIUS  ...................................................................................................................................  14   GAMBAR  2.  17  HORIZONTAL  AXIS  TURBINE  .........................................................................................................................  15   GAMBAR  2.  18    GRAFIK  DAYA  TERHADAP  KECEPATAN  ARUS  GARIS  MERAH  MENUNJUKKAN  CUT  IN   SPEED  ALAT  ................................................................................................................................................................................  16   GAMBAR  2.  19  AREAL  POTENSI  PADA  LADANG  TURBIN  .................................................................................................  17   GAMBAR  3.  1  PETA  PERAIRAN  SELAT  LOMBOK  YANG  SUDAH  DIHILANGKAN  GARIS  -­‐  GARISNYA  .............  19   GAMBAR  3.2  POSISI  TOMBOL  MAP  MODULE  .........................................................................................................................  20   GAMBAR  3.3  POSISI  TOMBOL  DXF  ..............................................................................................................................................  20   GAMBAR  3.4  AREA  YANG  DIMODELKAN  .................................................................................................................................  20   GAMBAR  3.5  MENU  REDISTRIBUTE  VERTRICES  ..................................................................................................................  21   GAMBAR  3.6  PILIH  MESH  TYPE  SEBAGAI  NONE  UNTUK  DAERAH  YANG  TIDAK  TERMODELKAN  ...............  21   GAMBAR  3.7  MESH  PADA  PETA  SETELAH  MENJALANKAN  2D  MESH  ........................................................................  22   GAMBAR  3.8  LANGKAH  MENGAKTIFKAN  DISPLAY  MESH  QUALITY  ..........................................................................  22   GAMBAR  3.9  MESH  YANG  MASIH  BERMASALAH  .................................................................................................................  23   GAMBAR  3.10  RMA2  MODEL  CHECKER  ....................................................................................................................................  23   GAMBAR  3.11  PENGATURAN  CURRENT  COORDINATES  ..................................................................................................  24   GAMBAR  3.12  PETA  DENGAN  SCATTER  DATA  KEDALAMAN  ........................................................................................  24   GAMBAR  3.13  LANGKAH  –  LANGKAH  MENAMPILKAN  KONTUR  KEDALAMAN  ....................................................  24   GAMBAR  3.14  PETA  DENGAN  SCATTER  DATA  KEDALAMAN  ........................................................................................  25   GAMBAR  3.20  PEMBUATAN  NODESTRING  .............................................................................................................................  25   GAMBAR  3.15  TAMPILAN  INPUT.IN  PADA  NAOTIDE  .........................................................................................................  26   GAMBAR  3.21  MENU  ASSIGN  BC  ..................................................................................................................................................  26   GAMBAR  3.22  MEMASUKAN  DATA  PASANG  SURUT  KE  BOUNDARY  CONDITION  ................................................  27   GAMBAR  3.16  RMA2  MODEL  CONTROL  TAB  GENERAL  ....................................................................................................  27   GAMBAR  3.17  RMA2  MODEL  CONTROL  TAB  TIMING  ........................................................................................................  27   GAMBAR  3.18  RMA2  MODEL  CONTROL,  TABFILES  ............................................................................................................  28   GAMBAR  3.19  RMA2  MODEL  CONTROL,  TAB  MATERIALS  ..............................................................................................  28   GAMBAR  3.23  OPSI  UNTUK  MEMILIH  PROGRAM  UNTUK  RUN  RMA2  .......................................................................  28   GAMBAR  3.24  HASIL  RUN  RMA2  .................................................................................................................................................  29   GAMBAR  3.25  GRAFIK  KECEPATAN  ARUS  ..............................................................................................................................  29   GAMBAR  3.26  GRAFIK  ELEVASI  KEDALAMAN  ......................................................................................................................  30   GAMBAR  3.27  GRAFIK  ELEVASI  MUKA  AIR  ............................................................................................................................  30  

  iv  

GAMBAR  3.28  LOKASI  TITIK    .........................................................................................................................................................  30   GAMBAR  3.29  GRAFIK  ELEVASI  MUKA  AIR  ............................................................................................................................  30   GAMBAR  3.30  GRAFIK  ELEVASI  MUKA  AIR  ............................................................................................................................  30    

   

 

 

  v  

DAFTAR  TABEL   TABEL  4.1  DATA  WAVE  ENERGY  CONVERTION  DEVICE  ..................................................................................................  32   TABEL  4.2  ASUMSI  KOEFISIEN  YANG  DIGUNAKAN  DALAM  PERHITUNGAN  POTENSI  ......................................  33   TABEL  4.3  PRODUKSI  ENERGI  DIPERAIRAN  SELAT  LOMBOK  (TITIK  18)  ................................................................  34   TABEL  4.4  DATA  KEBUTUHAN  LISTRIK  PROVINSI  BALI  TAHUN  2009  -­‐  2012  .......................................................  35   TABEL  4.5  PROYEKSI  KEBUTUHAN  DAYA  LISTRIK  NUSA  PENIDA  (KW)  .................................................................  36   TABEL  5.1  DAFTAR  HARGA  ALAT  DAN  OPERASIONAL  YANG  DIGUNAKAN  ............................................................  37    

DAFTAR  GRAFIK   GRAFIK  4.1  KECEPATAN  ARUS  DENGAN  CUT  IN  SPEED  ..................................................................................................  33   GRAFIK  4.2  POTENSI  DAYA  LISTRIK  SELAMA  15  HARI  ....................................................................................................  34   GRAFIK  4.3  PROYEKSI  PERTAMBAHAN  PENDUDUK  DAN  PELANGGAN  DI  NUSA  PENIDA  ..............................  35   GRAFIK  4.4  PROYEKSI  KEBUTUHAN  DAYA  LISTRIK  NUSA  PENIDA  (KW)  ...............................................................  36  

  vi  

BAB  I   PENDAHULUAN    

1.1.

Latar  Belakang  

Indonesia   merupakan   salah   satu   negara   kepulauan   terbesar   di   dunia.   Sebagian   besar   wilayah   Indonesia  merupakan  wilayah  perairan,  berupa  lautan.  Oleh  karena  itu,  Indonesia  memiliki  cukup   banyak  potensi  sumber  daya  laut.  Seperti  yang  kita  tahu,  penduduk  Indonesia  terus  bertambah  dari   tahun   ke   tahun,   hingga   saat   ini   berada   pada   angka   di   atas   200   juta   jiwa.   Semakin   banyak   penduduk   suatu   wilayah   maka   konsumsi   energi   di   wilayah   tersebut   akan   semakin   meningkat.   Kondisi   ini   diperparah   dengan     adanya   kemajuan   teknologi   elektronik   yang   semakin   pesat   dan   budaya   masyarakat   Indonesia   akan   konsumerisme   energi   yang   tinggi   terutama   konsumerisme   energi   listrik.     Dewasa   ini,   kebutuhan   manusia   akan   energi   listrik   terus   meningkat   secara   eksponensial.   Tetapi   sayangnya,  sebagian  besar  kebutuhan  listrik  manusia  dipenuhi  oleh  sumber  daya  alam  yang  tidak   dapat  diperbarui  seperti  minyak  bumi,  batu  bara,  dan  gas  bumi.  Suatu  hari  nanti,  sumber-­‐sumber   energi   tersebut   akan   habis   sehingga   perlu   dikembangkan   alternative   baru   agar   kebutuhan   manusia   akan  listrik  dapat  tetap  terpenuhi.     Saat  ini  pasokan  energi  listrik  di  Indonesia  hampir  seluruhnya  disuplai  oleh  salah  satu  Badan  Usaha   Milik  Negara  (BUMN)  yaitu  PLN.  Dalam  produksinya  PLN  mengggunakan  beberapa  sumber  energi   untuk  menghasilkan  energi  listrik  misalnya  air,  batu  bara,  dan  bahan  bakar  minyak.  Dari  beberapa   sumber   energi   tersebut   kita   tahu   bahwa   air   tergolong   pada   sumber   energi   terbarukan.   Namun   sistem     Pembangkit   Listrik   Tenaga   Air   (PLTA)     memiliki   potensi   dampak   negatif   cukup   besar   terhadap  kehidupan  masyarakat  di  sekitarnya.  Dalam  proses  pembangunannya  PLTA  memerlukan   area   yang   cukup   luas   untuk   dibendung   agar   menghasilkan   aliran   air   yang   besar   untuk   memutar   turbin.   Biasanya   untuk   menampung   air   tersebut   dibuatlah   waduk.   Seiring   berjalannya   waktu,   biasanya   waduk   ini   akan   mengalami   pendangkalan   sehingga   dibutuhkan   maintenance   (perawatan),   berupa   pengerukan   secara   berkala   yang   memakan   biaya   cukup   besar.   Apabila   pendangkalan   ini   dibiarkan  terus  menerus  maka  akan  mengurangi  volume  air  yang  dapat  ditampung.  Apabila  hal  ini   terjadi   turbin   tidak   akan   berputar   dengan   maksimal,   dan   pasokan   energi   listrikpun   berkurang.   Selain  itu  dampak  sosial  masyarakat  yang  biasanya  terjadi  adalah  ketika  wilayah  di  sekitar  waduk   dijadikan  tempat  pemukiman  warga  akibat  kebiasaan  pembiaran  yang  dilakukan  oleh  pemerintah   dan   pengelola.   Sebenarnya   kondisi   ini   membahayakan   bagi   warga   itu   sendiri   karena   seharusnya   daerah   sekitar   waduk   dijadikan   daerah   resapan   dan   daerah   hijau   untuk   mendukung   kekuatan   tanggul   tanggul   waduk.   Kondisi   ini   dapat   mengancam   keselamatan   warga   apabila   terjadi   keruntuhan  tanggul  atau  jebolnya  tanggul  waduk.    

 

  1  

Kemudian   untuk   sumber   energi   batu   bara,   saat   ini   memang   masih   cukup   melimpah   ketersediaannya  di  Indonesia,  tetapi  batu  bara  menimbulkan  permasalahan  lingkungan  yaitu  polusi   udara   yang   cukup   tinggi.   Selain   itu   energi   listrik   di   Indonesia   sendiri   saat   ini   sebagian   besar   dihasilkan  dengan  memanfaatkan  sumber  energi  bahan  bakar  minyak.  Seperti  yang  kita  tahu,  kini   ketersediaan   bahan   bakar   minyak   di   dunia   semakin   menipis.   Bahan   bakar   minyak   sendiri   merupakan   sumber   energi   yang   tergolong   sumber   energi   tak   terbarukan   karena   dibutuhkan   waktu   berjuata  juta  tahun  untuk  pembentukannya.       Dengan   melihat   kondisi   di   atas,   Indonesia   membutuhkan   terobosan   baru   penghasil   energi   terbarukan   demi   menjaga   keberlangsungan   hidup   masyarakatnya   di   massa   mendatang.   Sudah   saatnya   Indonesia   memikirkan   besar   potensi   sumber   energi   terbarukan   yang   dapat   digali   dari   wilayah  lautnya  yang  begitu  besar.     Teknik   Kelautan   merupakan   salah   satu   program   studi   di   Institut   Teknologi   Bandung   yang   memelajari   tentang   teknologi   infrastruktur   di   daerah   pantai   dan   lepas   pantai.   Sebagai   salah   satu   institusi   terbaik   di   Indonesia,   sudah   selayaknya   Teknik   Kelautan   ITB   mulai   bergerak   untuk   menjawab   tantangan   kebutuhan   energi   terbarukan.   Laut   menyimpan   potensi   energi   terbarukan   yang   cukup   besar.   Karena   itu,   pada   mata   kuliah   Pengenalan   Energi   Laut   –   KL4200   diperkenalkan   dasar-­‐dasar  penghitungan  potensi  energi  dari  laut.      Beberapa   potensi   laut   yang   dapat   dimanfaatkan   sebagai   penghasil   energi   terbarukan   adalah   panas   laut,   arus   laut,   pasang   surut   dan   gelombang.   Salah   satu   teknologi   sumber   energi   terbarukan   yang   sudah  beroperasi  di  beberapa  negara  di  dunia  adalah  sumber  energi  pembangkit  listrik  tenaga  arus   laut.   Pembangkit   listrik   tenaga   arus   laut   ini   memanfaatkan   pergerakan   partikel   air   akibat   perbedaan   kedalaman   dan   pasang   surut.   Dalam   hal   ini   Indonesia   memiliki   potensi   yang   cukup   besar,  salah  satunya  di  daerah  Selat  Lombok.  Terlebih  lagi,  wilayah  Selat  Lombok  memiliki  cukup   banyak  penduduk  yang  kebutuhan  energinya  terus  menerus  harus  dipenuhi.  Oleh  karena  itu,  dalam   laporan  ini  akan  dibahas  mengenai  pembangkit  listrik  tenaga  arus  laut  di  Selat  Lombok.    

    1.2.

Maksud  dan  Tujuan  

Maksud  dan  tujuan  penulisan  laopran  ini  adalah  sebagai  berikut:   1. Mampu  memodelkan  arus  laut  menggunakan  peranti  lunak  pada  suatu  perairan  tertentu.   2. Mampu  menghitung  nilai  potensi  energi  yang  dapat  dimanfaatkan  menjadi  energi  terbarukan.   3. Mampu  menentukan  alat  yang  ideal  untuk  digunakan  sebagai  alat  konversi  energy.   4. Mampu  menghitung  nilai  produksi  listrik  yang  dihasilkan  oleh  alat  per  tahun   5. Mampu  menghitung  harga  jual  listrik  per-­‐kilowatt  hour.  

 

 

  2  

1.3.

Lingkup  Studi  

Lingkup  studi  yang  penulis  lakukan  pada  laporan  ini  merupakan  pengolahan  dari  data  kedalaman   dan   pasang-­‐surut   di   Selat   Lombok,   perbatasan   Provinsi   Bali   dan   Provinsi   Nusa   Tenggara   Barat,   Indonesia   (Gambar   1.1.),   yang   telah   diberikan.   Data   kedalaman   yang   telah   diberikan   kemudian   diolah  menjadi  data  arus  dengan  menggunakan  peranti  lunak  Sea  Surface  Modelling  System  (SMS).   Berdasarkan  data  arus  yang  telah  didapatkan,  akan  dilakukan  studi  kelayakan  meliputi  kebutuhan   energy   penduduk   di   sekitar   Selat   Lombok   serta   dari   segi   ekonomi,   teknologi   alat,   dan   lokasi   pembangunan  pembangkit  listrik  tenaga  arus  laut.      

 

Gambar  1.1.  Lokasi  yang  Ditinjau   Sumber  :    Google  Maps    

1.4.

Sistematika  Penulisan  Laporan  

Laporan   tugas   besar   ini   terdiri   dari   6   bab   yang   disusun   dengan   sistematika   penulisan   sebagai   berikut  :     BAB  I  –  PENDAHULUAN   Pada  bab  ini  berisi  latar  belakang,  tujuan,  lingkup  tugas  besar,  serta  sistematika  penulisan  laporan.     BAB  II  –    Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  Laut   Pada   bab   ini   akan   dijelaskan   teori   dasar   mengenai   teknologi   pembangkit   listrik   tenaga   arus   laut   yang  ada  di  dunia.     BAB  III  –  PEMODELAN  ARUS  LAUT   Pada   bab   ini   akan   dilakukan   simulasi   arus   laut   berdasarkan   data   kedalaman   dan   pasang   surut   yang   didapat.   Pada   bab   ini   juga   dijabarkan   lokasi   yang   dapat   digunakan   untuk   pembangkit   listrik   tenaga   arus  laut.    

 

  3  

BAB  IV  –  PERHITUNGAN  POTENSI  ENERGI   Pada   bab   ini   akan   dilakukan   penghitungan   potensi   energi   berdasarkan   data   arus   laut   yang   telah   didapatkan   pada   bab   sebelumnya.   Pada   bab   ini   juga   dijabarkan   mengenai   jenis   dan   jumlah   alat   yang  dapat  digunakan.     BAB  V  –  STUDI  KELAYAKAN  PEMBANGKIT  LISTRIK  TENAGA  ARUS  LAUT   Pada   bab   ini   akan   dilakukan   analisa   kelayakan   pembangunan   pembangkit   listrik   tenaga   arus   berdasarkan   potensi   energy   listrik   yang   dapat   dihasilkan   pertahun   dari   bab   sebelumnya   dengan   data   kebutuhan   masyarakat   akan   energi   listrik.   Pada   bab   ini   juga   akan   dilakukan   studi   kelayakan   dari  segi  ekonomi.     BAB  VI  –  PENUTUP   Bab  ini  berisi  kesimpulan  dari  tugas  besar  dan  saran.                                

 

  4  

BAB  II     PEMBANGKIT  LISTRIK     TENAGA  ARUS  LAUT    

2.1.

Teori  Pasang  Surut  dan  Arus  

2.1.1. Teori  Pasang  Surut     Pasang  surut  diartikan  sebagai  naik  turunnya  muka  laut  secara  berkala  akibat  adanya  gaya  tarik   benda  angkasa  (matahari  dan  bulan)  terhadap  massa  air  di  bumi.  Ada  tiga  tipe  pasang  surut:   a. Pasang  surut  diurnal     Pasang   surut   diurnal   adalah   jenis   pasang   surut   yang   hanya   terjadi   satu   kali   dalam   satu   hari.   Contoh  pasang  surut  diurnal  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.1.  

  Gambar  2.1.  Pasang  Surut  Diurnal   Sumber:  Presentasi  Proses  Pantai  KL  3211   b. Pasang  surut  semidiurnal     Pasang   surut   semidiurnal   adalah   jenis   pasang   surut   yang   terjadi   dua   kali   dalam   satu   hari.   Contoh  pasang  surut  semidiurnal  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.2.  

 

  5  

  Gambar  2.2.  Pasang  Surut  Semidiurnal   Sumber:  Presentasi  Proses  Pantai  KL  3211     c.

Pasang  surut  campuran     Pasang   surut   campuran   adalah   jenis   pasang   surut   gabungan   Diurnal   dan   Semidiurnal.   Contoh  pasang  surut  campuran  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.3.  

  Gambar  2.3.  Pasang  Surut  Campuran   Sumber:  Presentasi  Proses  Pantai  KL  3211     Klasifikasi  Pasang  Surut  dapat  ditentukan  menggunakan  rumus  berikut.  

F = (K +O )/(M +S )

 

1

1

2

2

F  =  0  -­‐  0.25   :  Semi-­‐diurnal,  pasang  dan  surut  memiliki  tinggi  yang  sama  setiap  harinya.  Rentang   pasut  spring  rata-­‐rata  =  2(M2+S2).  

 

  6  

F  =  0.25  –  1.5   :  Campuran,  condong  ke  semi  diurnal.  Terdapat  perbedaan  rentang  dan  waktu  yang   besar  antara  pasang  dan  surut  setiap  harinya.  Rentang  pasut  spring  rata-­‐rata  =  2(M2+S2).   F  =  1.5  –  3.0   :  Campuran,  condong  ke  diurnal.  Hanya  mengalami  satu  kali  pasang  dalam  satu  hari.   Rentang  pasut  spring  rata-­‐rata  =  2(K1+O1).   F  >  3.0     :  Diurnal.  Hanya  mengalami  satu  kali  pasang  dan  surut  dalam  satu  hari.  Rentang   pasut  spring  rata-­‐rata  =  2(K1+O1).   Permukaan  air  laut  senantiasa  berubah  tiap  pergerakan  pasang  surut,  dimana  kejadian  ini  terjadi   biasanya  di  daerah  selat  atau  teluk  sehingga  menimbulkan  arus  pasut  (Tidal  Current).    

2.1.2.

Teori  Arus  

Arus   air   laut  adalah   pergerakan   partikel   air   secara  vertikal  atau  horisontal.   Pergerakan   arus   dipengaruhi   oleh   beberapa   hal,   antara   lain   karena   angin.   Selain   angin,   arus   dipengaruhi   oleh   paling   tidak  tiga  faktor,  yaitu  :   a. Bentuk  topografi  dasar  lautan  dan  pulau-­‐pulau  yang  ada  di  sekitarnya.   Beberapa  sistem  lautan  utama  di  dunia  dibatasi  oleh  massa  daratan  dari  tiga  sisi  dan  pula   oleh   arus   equatorial   counter   di   sisi   yang   keempat.   Batas-­‐batas   ini   menghasilkan   sistem   aliran  yang  hampir  tertutup  dan  cenderung  membuat  aliran  mengarah  dalam  suatu  bentuk   bulatan.   b. Gaya  Coriollis   Gaya   Corriolis   memengaruhi   aliran   massa   air,   di   mana   gaya   ini   akan   membelokkan   arah   mereka  dari  arah  yang  lurus.  Gaya  corriolis  juga  yang  menyebabkan  timbulnya  perubahan-­‐ perubahan   arah   arus   yang   kompleks   susunannya   yang   terjadi   sesuai   dengan   semakin   dalamnya  kedalaman  suatu  perairan.  Persamaan  coriolis  adalah  sebagai  berikut.  

  c.

 

 

 

Perbedaan  Densitas   Perbedaan   densitas   menyebabkan   timbulnya   aliran   massa   air   dari   laut   yang   dalam   di   daerah  kutub  selatan  dan  kutub  utara  ke  arah  daerah  tropik.  Arus  thermohaline,  yaitu  arus   yang  dipengaruhi  oleh  densitas  dan  gravitasi.  Ilustrasi  arus  thermohaline  dapat  dilihat  pada   Gambar  2.4.      

  7  

  Gambar  2.4.  Arus  Thermohaline   Sumber:  Presentasi  Pengetahuan  Fisik  Laut  KL  2106   d. Angin   Wind   driven   current  arus   yang   dipengaruhi   oleh   pola   pergerakan   angin   dan   terjadi   pada   lapisan   permukaan.   Arus   Ekman,   yaitu  arus   yang   dipengaruhi   oleh   angin.   Ilustrasi   arus   Ekman  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.5.  

  Gambar  2.5.  Arus  Ekman   Sumber:  Presentasi  Pengetahuan  Fisik  Laut  KL  2106     e. Arus  pasang  surut,   Yaitu   arus   yang   dipengaruhi   oleh   fenomena   pasang   dan   surut.   Ilustrasi   arus   pasut   dapat   dilihat  pada  Gambar  2.6.  

  Gambar  2.6.  Arus  Akibat  Pasang  dan  Surut   Sumber:  Presentasi  Pengetahuan  Fisik  Laut  KL  2106  

 

  8  

Berdasarkan  Kedalaman,  arus  dibagi  menjadi  2.   • •

Arus  permukaan     :   Terjadi   pada   beberapa   ratus   meter   dari   permukaan,   bergerak   dengan  arah  horizontal  dan  dipengaruhi  oleh  pola  sebaran  angin.   Arus  dalam     :   Terjadi   jauh   di   dasar   kolom   perairan,   arah   pergerakannya   tidak   dipengaruhi  oleh  pola  sebaran  angin  dan  mambawa  massa  air  dari  daerah  kutub  ke  daerah   ekuator.  

 

2.2.

Pembangkit  Listrik  Tenaga  Laut  

IEA-­‐OES  membagi  sumber  energi  laut  menjadi  5  kategori  beberapa  sumber  energi  laut,  yaitu:   • • • • •

Energi  dari  Gelombang  Laut  (Ocean  Wave)   Energi  dari  perbedaan  Temperatur  Laut  (Ocean  Thermal)   Energi  dari  perbedaan  Salinitas  (Salinity  Gradient)   Energi  dari  Fenomena  Pasang  Surut  (Tidal  Energy)  (Gambar  2.7)   Energi  dari  Arus  Pasang  Surut  (Tidal  Stream)  (Gambar  2.8)    

  Gambar  2.7.  Tidal  Energy   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200    

  Gambar  2.8.  Tidal  Stream   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200  

 

  9  

Tipe  pembangkit  listrik  tenaga  laut  yang  paling  berkembang  dan  banyak  digunakan  dapat  dilihat   pada  Gambar  2.9.    

  Gambar  2.9.  Perbandingan  Perkembangan  Energi  Laut   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200     Perhitungan  potensi  energi  Laut  dapat  dibagi  menjadi  5  tahapan  sebagai  berikut.  

 

• Theoretical  Resources     Total  energi  yang  dapat  dibangkitkan  menurut  perhitungan  Teoritis   • Technical  Resources     Jumlah  energi  teoritis  yang  dibatasi  oleh  kemampuan  teknologi  yang  ada  pada  saat  ini   • Practical  Resources   Batasan-­‐batasan  penggunaan  perairan  untuk  pembangkitan  energi  Listrik   • Accessible  Resources   Perhitungan  potensi  yang  dibatasi  pada  daerah-­‐daerah  yang  terjangkau  untuk  dimanfaatkan   atau  daerah-­‐daerah  yang  terdapat  populasi  disekitarnya   • Viable  Accessible  Resources   Perhitungan   energi   listrik   berdasarkan   nilai   potensi   yang   dapat   memberikan   keuntungan   secara   komersial   (Nilai   jual   listrik   dapat   melebehi   biaya   pembangunan   dan   operasi   suatu   pembangkit)  

 

 

 

  10  

2.3.

Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus  

2.3.1. Jenis  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Arus   a. Generasi  Pertama   Generasi   pertama   pemanfaatan   energi   pasang   surut   adalah   dengan   menggunakan   mekanisme   Tidal   Barrage,   yaitu   dengan   membangun   bendung   sehingga   air   bergerak   mengisi   bagian   dalam   bendungan   pada   saat   pasang   dan   keluar   kembali   kelaut   pada   saat   surut.   Pada   sistem   ini   energi   dibangkitkan   dengan   mekanisme   yang   sama   dengan   sistem   pembangkit   pada   PLTA.   Untuk   keperluan   praktisnya   dibutuhkan   beda   elevasi   pasut   hingga   5   meter   (lokasi   yang   memungkinkan   hanya   di   Papua   dan   Bagan   Siapiapi).   Hanya   40   lokasi   yang   memilki   potensi   ini   diseluruh   dunia.   Site   Pertama  pertama  sistem  pembangkit  ini  ada  di  France  (La  Rance),  Canada  (Annapolis),  dan  Russia.   Ilustrasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.10.     Kelebihan  Tidal  Barrage:   • Tidak  ada  polusi   • Sumber  energi  terbarukan  (Sustainable)   • Lebih  dapat  diperkiraan  energinya  dibandingkan  energi  angin  dan  matahari     Kekurangan  Tidal  Barrage:   • Pada  saat  ini  masih  cenderung  sangat  mahal  untuk  pembangunan  dan  perawatan   • Pembangkit  listrik  tipe  ini  hanya  dapat  berfungsi  sekitar  10  jam  dalam  sehari.   • Pembangkit   listrik   tipe   ini   mengakibatkan   banyak   permasalahan   lingkungan,   seperti   sedimentasi  serta  mengganggu  ekosistem  ikan  dan  tamanan  air.   • Efeknya  pada  perubahan  pasang-­‐surut  lokal  masih  dalam  penelitian.    

  Gambar  2.10.  Sistem  Kerja  Tidal  Barrage   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200     Tipe  turbin  untuk  tidal  barrage:   o Bulb  turbine   Air   mengalir   di   sekitar   turbin.   Jika   diperlukan   perawatan,   aliran   air   perlu   dihentikan   sehingga   mengakibatkan   tidak   ada   listrik   yang   dihasilkan   saat   proses   perawatan   berlangsung.   Ilustrasi   turbin  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.12.  

 

  11  

  Gambar  2.11.  Turbin  Tipe  Bulb   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200   o Rim  turbines   Saat  turbin  tipe  ini  digunakan,  generator  harus  dipasang  dengan  sudut  yang  tepat  terhadap  baling-­‐ baling  turbin  agar  menghasilkan  akses  yang  lebih  mudah.  Tetapi  turbin  ini  tidak  cocok  digunakan   sebagai  pompa  dan  sulit  untuk  mengatur  performanya.  Ilustrasi  turbin  ini  dapat  dilihat  pada   Gambar  2.12.    

Gambar  2.12.  Turbin  Tipe  Rim   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200  

 

• Tubular  turbines     Baling-­‐baling   turbin   terhubung   dengan   sebuah   batang   panjang   dan   diatur   sehingga   membentuk   sudut  tertentu  sehingga  generatornya  dapat  diletakkan  di  atas  aliran  air,  sehingga  saat  perawatan   tidak   perlu   menghentikan   aliran   air.   Contoh   pembangkit   listrik   yang   menggunakan   turbin   aini   adalah  La  Rance  barrage,  Perancis.  Ilustrasi  turbin  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.13.    

Gambar  2.13.  Pasang  Surut  Campuran   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200  

 

 

  12  

b. Generasi  Kedua   Sistem   generasi   kedua   tidak   membutuhkan   bendung   yang   memerlukan   biaya   yang   cukup   besar.   Sistem   ini   memanfaatkan   secara   langsung   energi   pasang   surut   dari   aliran   arus   akibat   perbedaan   pasang   surutnya.   Pada   dasarnya,   sistem   ini   menggunakan   mekanisme   yang   mirip   dengan   energi   angin.   Pembangkit   listrik   generasi   kedua   ini   lebih   efisien   dari   generasi   pertama   karena   dapat   memanfaatkan  energi  pada  saat  pasang  dan  surut.     Sistem   turbin   arus   pasang   surut   bekerja   seperti   kincir   bawah   air   yang   digerakan   oleh   arus   laut.   Turbin  ini  di  pasang  pada  daerah-­‐daerah  yang  memiliki  kecepatan  arus  yang  cukup  tinggi.  Sistem   ini   memiliki   kelebihan   yang   sama   dengan   sistem   generasi   pertama   dengan   pengaruh   terhadap   lingkungan  yang  lebih  kecil.     Kelebihan  Turbine  Farm:   • • • • • • •

Tidak  ada  Polusi   Sumber  energi  terbarukan  (Sustainable)   Lebih  efisien  dibandingkan  energi  angin  karena  density  air   Lebih  dapat  diperkiraan  bangkitan  energinya  dibandingkan  energi  angin  dan  matahari   Tidak  berdampak  terhadap  Makhluk  hidup   Tidak  mempengaruhi  penumpukan  sedimen  (pola  sedimentasi  pada  suatu  kawasan   Jika   dibandingkan   terhadap   generasi   pertama   relatif   lebih   murah   dalam   hal   maintenance   dan  pembangunannya  

Kekurangan  Turbine  Farm:   • •

• •

Pada  saat  ini  masih  cenderung  lebih  mahal   Sangat   mahal   dalam   pembangunan,   instalasi   dan   pemeliharaan.   Sebagai   contoh,   sebuah   fasilitas   dengan   kapasitas   1085MW   dapat   menghabiskan   1.2   miliar   USD   untuk   pembangunan  dan  operasinya   Koneksi  ke  grid  masih  cukup  sulit   TeknologI  masih  belum  benar-­‐benar  siap  

Tipe-­‐tipe  turbin  berdasarkan  tipe  rotasi   •

 

Vertical  Axis  Turbine   Tipe   sumbu   tegal   lurus   terhadap   arah   aliran.   Tipe   turbine   ini   terbagi   menjadi   2   Tipe.   Gambar  turbin  vertikal  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.14.  

  13  

  Gambar  2.14.  Vertical  Axis  Turbine   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200   o

Turbin  Tipe  Darius     Turbin   yang   daya   geraknya   di   dominasi   oleh   daya   seret   (drag   force).   Sistem   Turbin   tipe   ini   dinamakan   berdasarkan   turbin   angin   ditemukan   oleh   Georges   Jean   Marie   Darrieus   seorang  insinyur  aeronautika  Prancis  pada  Tahun  1933.  Sistem  turbin  darrieus  bekerja   dengan  memanfaatkan  ga  angkat  dari  profil  blade  turbinnya.  Turbin  tipe  Darrieus  dapat   dilihat  pada  Gambar  2.15.    

  Gambar  2.15.  Vertical  Axis  Turbine  Tipe  Darrieus   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200     o

 

Turbin  Tipe  Savonius   Turbin   yang   daya   geraknya   di   dominasi   oleh   daya   sangkat   akibat   bentuk   propeller   (lift   force).   Sistem   Savonius   ini   merupakan   sistem   turbin   angin   yang   ditemukan   oleh   insinyur   Finlandia   Sigurd   Johannes   Savonius   pada   1922.   Turbin   tipe   savonius   bekerja   dengan   mekanisme   gaya   seret   (drag)   yang   bekerja   pada   rotor   blade   turbin-­‐nya.   Turbin   tipe   Savonius  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.16.  

  14  

  Gambar  2.16.  Turbin  Tipe  Savonius   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200   •

Horizontal  Axis  Turbine   Turbin  ini  memiliki  sumbu  putar  yang  sejajar  dengan  arah  aliran  airnya.  Ilustrasi  turbin   horizontal  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.17.  a)  dan  b).  

  Gambar  2.17.  Horizontal  Axis  Turbine   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200    

 

 

  15  

2.4.

Perhitungan  Potensi  Energi  Listrik  

2.4.1. Perhitungan  Daya  Listrik     a. Generasi  Pertama  (Tidal  Barrage)   Daya   yang   dihasilkan   oleh   turbin   pada   pembangkit   listrik   tenaga   arus   generasi   pertama   (tidal   barrage)  adalah  seperti  persamaan  berikut:  

  Dengan:   Cd   =  Discharge  Coefficient   A     =  Cross  sectional  area  (m2)   G     =  gravitasi  =  9.81  m/s2   r     =  density  (kg/m3)     b. Generasi  Kedua  (Turbine  Farm)   Daya   yang   dihasilkan   oleh   turbin   pada   pembangkit   listrik   tenaga   arus   generasi   kedua   (turbine   farm)  adalah  seperti  persamaan  berikut:  

  Pt  =  daya  turbin  (kwatt)   Cp  =  efisiensi  turbin  (Cp  =  0.33)   η1  =  gearbox  trans  efficiency   η2  =  generator  efficiency   ρ  =  densitas  air   A  =  total  luas  permukaan  efektif  turbin  (m2),  dalam  model  ini  adalah  luas  sirip  (blade).     Terdapat   konsep   cut   in   speed,   yaitu   kecepatan   minimal   yang   diperlukan   untuk   menggerakkan   turbin  pada  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  arus.  Jika  arus  yang  ada  di  lokasi  tidak  memenuhi   cut   in  speed    yang  diperlukan,  maka  turbin  akan  berhenti  berputar  dan  berhenti  menghasilkan  listrik.   Ilustrasi  cut  in  speed  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.18.  

 

  16  

  Gambar  2.18.  Grafik  Daya  Terhadap  Kecepatan  Arus.  Garis  Merah  Menunjukkan  Cut  In  Speed  Alat.   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200  

2.4.2. Areal  Potensi  pada  Ladang  Turbin   Jumlah   alat   yang   dapat   dipasang   pada   suatu   lokasi   tertentu   bergantung   pada   luas   area   nett   yang   tersedia.   Jarak   seri   antar   turbin   dapat   dihitung   dengan   aturan   berikut   ini,   dengan   D   sama   dengan   jumlah  turbin.     Panjang  (L)    =  αD   Lebar  (W          =  βD.   Ilustrasi  α  dan  β  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.19.  

  Gambar  2.19.  Areal  Potensi  pada  Ladang  Turbin   Sumber:  Presentasi  Pengenalan  Energi  Laut  KL  4200    

 

 

  17  

2.5.

Perhitungan  Harga  Listrik  

Harga  listrik  dapat  dihitung  dengan  menggunakan  persamaan  berikut  ini.       !"# =

!"#  ×!"! + ! + ! + (!"  &  !)   !"#

Dengan:   TPI   =  Total  Plant  Investment  (Biaya  Investasi  Awal)   FCR   =  Fixed  Charge  Rate  (%)   O&M   =  Annual  Operating  and  Maintenance  Cost   LO&R   =  Periodic  Levelized  Overhaul  and  Replacement  Cost   AEP   =  Annual  Energy  Production                

 

 

 

  18  

BAB  III   PEMODELAN  ARUS  LAUT     3.1.

Dasar  Teori  

3.1.1. NAOTide   NAOTide   merupakan   software   untuk   prediksi   pasang   surut   berbasis   pada   bahasa   pemrograman   Fortran.   Software   ini   membaca   inputan   data   yang   terdiri   dari   antara   lain   koordinat   lokasi   dan   durasi  pemodelan.    

3.1.2.  Surface-­‐water  Modelling  System  (SMS)   Surface-­‐water   Modelling   System   (SMS)   merupakan   sebuah   software   untuk   pemodelan   hidrodinamik   satu,   dua,   maupun   tiga   dimensi.   Program   prosesor   pra   dan   pasca   pemodelan   air   permukaan   ini   mencakup   pemodelan   dengan   alat   2D   finite   element,   2D   finite   difference,   serta   3D   finite   element.   Model   yang   didukung   mencakup   TABS-­‐MD   yang   didukung   USACE-­‐WES   (GFGEN,   RMA2,  RMA4,  SED2D-­‐WES),  ADCIRC,  CGWAVE,  STWAVE,  M2D,  HIVEL2D  dan  HEC-­‐RAS.     Modul  yang  didukung  oleh  SMS  antara  lain:   •

•

•

•

•

 

Map  Module   Modul  ini  memungkinkan  Anda  untuk  menggunakan  data  GIS  atau  CAD  dan  juga  TIFF  atau   JPEG  untuk  membuat  dan  mengembangkan  visualisasi  model  air  permukaan.     Mesh  Module   Modul   ini   digunakan   untuk   membuat   elemen   hingga   dua   dimensi   dari   suatu   sungai,   estuari,   rawa,  teluk,  atau  pesisir.  SMS  mencakup  tool  untuk  membuat  serta  mengedit  mesh  tersebut.     Cartesian  Grid  Module   Cartesiaun  Grid  Module  dua  dimensi  ini  mencakup  tool  untuk  membuat  grid  Cartesian  dua   dimensi.     Boundary  Fitted  Grid  Module   Modul  ini  digunakan  untuk  pra  dan  pasca  pemrosesan  grid  boundary  fitted  2D  dan  3D.     Scatter  Point  Module  

  19  

•

3.2.

Modul   ini   digunakan   untuk   menginterpolasi   data   point   dalam   bentuk   scatter   menjadi   bentuk  lain,  misalnya  mesh  dan  grid.     1D  Hydraulics  Module   Modul  ini  mencakup  tool  untuk  membuat,  mengedit,  dan  menganalisis  potongan  melintang   hidrolik  satu  dimensi      

Langkah-­‐Langkah  Pengerjaan  

a. Set-­‐up  Peta  Simulasi   Pilih  suatu  peta  yang  akan  menjadi  daerah  untuk  simulasi,  lalu  buka  peta  tersebut  dalam  software   AutoCAD.   Pada   kali   ini   peta   yang   dipilih   adalah   Perairan   Selat   Lombok.   Hilangkan   seluruh   garis   pada  gambar  tersebut  selain  garis  pantai,  maka  akan  tampak  gambar  seperti  dibawah  ini.  Simpan   peta   tersebut   dalam   format   .dxf   untuk   keperluan   import   peta   ke   software   SMS   nantinya.   Peta   Perairan  Selat  Lombok  yang  sudah  dihilangkan  garis-­‐garisnya  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.1.  

  Gambar  3.1.      Peta  Perairan  Selat  Lombok  yang  Sudah  Dihilangkan  Garis-­‐Garisnya  (Hanya  Garis   Pantai)   Setelah   peta   daerah   studi   terbentuk   dengan   format   .dxf,   Jalankan   software   SMS   (dalam   hal   ini   versi   8.1)  lalu  buka  file  .dxf  yang  telah  disimpan  sebelumnya.     b. Pembuatan  Mesh   Klik   tombol   Map   Module   pada   menu   di   sebelah   kiri,   maka   menu   di   bagian   menubar   juga   akan   berubah.  Untuk  mulai  membuat  mesh  pada  peta,  klik  menu  DXF  di  bagian  menubar  lalu  klik  Feature   Objects.  Posisi  tombol  map  module  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.2.  

 

  20  

Tombol  Map   Module      

  Gambar  3.2.      Posisi  tombol  Map  Module  

Untuk   mulai   membuat   mesh   pada   peta,   klik   menu   DXF   di   bagian   atas   lalu   klik   Feature   Objects.   Opsi   ini  akan  membuat  garis-­‐garis  pada  file  .dxf  tersebut  menjadi  Feature  Objects  yang  kemudian  dapat   diproses  menjadi  Mesh  nantinya.  Posisi  tombol  DXF  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.4.  

  Gambar  3.3.      Posisi  Tombol  DXF  -­‐>  Feautre  Objects   Selanjutnya   adalah   mengatur   Nodes   dan   Vertices   garis   pantai.   Maksudnya   adalah   membuat   garis   pantai   yang   ada   pada   peta   agar   memiliki   satu   buah   nodes   untuk   garis   pantai   yang   membentuk   pulau,   dan   untuk   garis   pantai   yang   berbentuk   garis,   Nodes   hanya   dibutuhkan   2   buah   yaitu   pada   kedua  ujung  garis  pantai.  Hal  ini  dimaksudkan  agar  membentuk  polygon  secara  baik.     Selanjutnya   adalah   membuat   batas   daerah   pemodelan.   Untuk   mempermudah   pembuatan   batas   pemodelan,   buatlah   sebuah   oval   yang   membatasi   daerah   simulasi   dengan   tool   Create   Map   Oval.   Digunakan   bentuk   oval   karena   hasil   pemodelan   dengan   menggunakan   bentuk   oval   diyakini   lebih   baik  dibanding  dengan  pemodelan  dengan  bentuk  segi  empat  atau  bentuk  lainnya.  Kemudian  hapus   seluruh  Feature  Point  yang  berada  di  luar  lingkaran.  Hasilnya  akan  seperti  Gambar  3.4.    

 

  21  

  Gambar  3.4.  Area  yang  Dimodelkan   Untuk   membuat   mesh   yang   baik   supaya   tidak   terjadi   blow   up   nantinya,   jarak   antar   titik   vertices   harus   diatur   sedemikian   rupa   sehingga   merata   dan   tingkat   kerapatan   sebaiknya   semakin   mendekati   pantai   semakin   rapat   jarak   antar   titik   vertices.     Untuk   mengatur   jarak   antar   titik   vertices,   klik   menu   Feature   Objects   -­‐>   Redistribute   Vertrices   (Gambar   3.5.).   Masukkan   angka   yang   sesuai  dengan  tingkat  kerapatan  yang  diinginkan.  lalu  klik  OK.    

  Gambar  3.5.      Menu  Redistribute  Vertrices   Untuk   menentukan   mana   saja   lokasi   yang   akan   terkena   pengaruh   model,   klik   Feature   Objects   -­‐>   Build   Polygon.   Setelah   itu   klik   tool   Select   Feature   Polygon   dan   dobel   klik   pada   area-­‐area   yang   dibatasi   Feature   Polygon   (Gambar   3.6.)   Daerah-­‐daerah   yang   akan   dimodelkan   atau   yang   akan   dibuat   mesh   dipilih   menu   Paving   pada   menu   Mesh   Type,   sedangkan   untuk   pulau   yang   tidak   diinginkan  terkena  pengaruh  arus,  pada  menu  Mesh  Type  pilih  None.    

 

  22  

  Gambar  3.6.      Pilih  Mesh  Type  Sebagai  None  Untuk  Daerah  yang  Tidak  Termodelkan   Setelah   seluruh   daerah   ditentukan   jenis   Meshnya,   klik   Feature   Objects   lalu   Map   -­‐>   2D   Mesh.   Hasilnya  akan  tampak  seperti  Gambar  3.7.  berikut  ini.  

    Gambar  3.7.      Mesh  pada  Peta  Setelah  Menjalankan  2D  Mesh   Untuk   pulau-­‐pulau   yang   berukuran   lebih   kecil   daripada   spacing   vertices,   maka   bisa   dihapus   agar   tidak  menganggu  kualitas  mesh  yang  nanti  akan  dibentuk.     c. Pengaturan  Mesh   Mesh   yang  sudah   diciptakan   belum   tentu   semuanya   sudah   memenuhi   persyaratan   mesh   yang   baik.   Untuk   melihat   permasalahan   pada   Mesh,   masuk   ke   menu   Display   Option   lalu   beri   tanda   centang   pada  Mesh  Quality  (Gambar  3.8.).    

 

  23  

  Gambar  3.8.      Langkah  Mengaktifkan  Display  Mesh  Quality   Setelah  itu  mungkin  akan  muncul  garis-­‐garis  merah  dan  biru  pada  Mesh  Anda.  Garis-­‐garis  tersebut   merupakan  indikator  bahwa  ada  masalah  dengan  Mesh  tersebut.  Untuk  menghilangkan  garis-­‐garis   tersebut,   Klik   Mesh   Module   pada   toolbar   dan   klik   Nodes   lalu   uncheck   menu   locked.   Selanjutnya   cobalah   men-­‐drag   node-­‐node   yang   terdapat   garis-­‐garis   merah   dan   biru   pada   mesh   atau   menambah   node  baru  hingga  garis  tersebut  hilang.  Ilustrasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.9.  

 

 

Gambar  3.9.      Mesh  yang  masih  bermasalah   d.

Check  Model     Setelah  menghilangkan  seluruh  error  yang  terlihat  dengan  display  Mesh  Quality,  klik  pada  RMA2  -­‐>   Model   Check   lalu   klik   Run   Check   dan   akan   terlihat   error-­‐error   yang   bisa   menyebabkan   ketidakstabilan   model.   Klik   pada   masing-­‐masing   error   yang   ditemui   dan   ikuti   petunjuknya   untuk   menyelesaikan  error  tersebut.  Ilustrasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.10.    

 

  24  

  Gambar  3.10.      RMA2  Model  Checker   e.

Pengaturan  Koordinat     Berikutnya   adalah   mengatur   penggunaan   koordinat   pada   SMS   beserta   satuan   yang   digunakan.   Koordinat   ini   disesuaikan   dengan   koordinat   dasar   yang   digunakan   pada   peta.   Untuk   lokasi   studi   pada   tugas   besar   ini   digunakan   koordinat   UTM   dan   WGS1984.   Cara   mengubahnya   adalah   klik   pada   menu   Edit   -­‐>   Current   Coordinates.   Atur   Horizontal   System   -­‐>   UTM,   Ellipsoid-­‐>   WGS1984,   UTM   Zone  -­‐>  Menyesuaikan  dengan  lokasi  peta,  Hemisphere  -­‐>  Southern  dan  semua  satuan  dalam  meter.   Ilustrasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.11.  

  Gambar  3.11.      Pengaturan  Current  Coordinates   f.

Input  File  Kedalaman.  

Untuk  memasukkan  data  kedalaman  perairan  ke  model  SMS,  dalam  kondisi  peta  yang  dimodelkan   sedang   terbuka   klik   Open   lalu   carilah   file   tipe   .xyz   yang   cocok   dengan   peta   yang   sedang   dimodelkan.  Pastikan  seluruh  nilai  X  Y  dan  Z  yang  diinginkan  sudah  terbagi  (pada  Notepad)  dengan   pas  sehingga  bisa  diimpor  oleh  SMS  dengan  cara  Delimited.  Jika  sudah  tepat,  klik  Next  dan  pastikan   pada  drop-­‐down  menu  SMS  Data  Type  -­‐>  Scatter  Set.   Setelah   itu   pada   peta   akan   terlihat   titik-­‐titik   merah   pada   peta.   Selanjutnya,   untuk   menampilkan   kontur   klik   Display   Options.   Klik   pada   tab   Contour   Options   lalu   pilih   salah   satu   jenis   tampilan   (Contour  Method).  Klik  pada  tab  Scatter  lalu  uncheck  file  .xyz  yang  diimpor  untuk  menghilangkan  

 

  25  

titik-­‐titik  kedalaman.  Lalu  klik  tab  2D  Mesh  dan  pastikan  Contour  sudah  ter  check.  Ilustrasi  dapat   dilihat  pada  Gambar  3.12.  

  Gambar  3.12.      Peta  Dengan  Scatter  Data  Kedalaman  

  Gambar  3.13.      Langkah-­‐langkah  menampilkan  kontur  kedalaman   Setelah  itu  pada  peta  akan  terlihat  kontur  seperti  di  samping.  Dalam  hal  ini  Contour  Method  yang   digunakan  adalah  Color  Fill  and  Linear  (Gambar  3.14.)  

   

 

Gambar  3.14.      Peta  dengan  kontur    

 

 

  26  

g. Membuat  Nodestring   Nodestring   adalah   titik   dimana   Boundary   Condition   (BC)   akan   dimasukkan   ke   dalam   model.   Boundary   Condition   adalah   sebuah   syarat   batas   yang   digunakan   sebagai   acuan   dalam   melakukan   pemodelan.   Dalam   pemodelan   pada   tugas   besar   kali   ini   syarat   batas   yang   digunakan   adalah   data   pasang   surut   yang   diambil   dari   NAOTIDE.   Boundary   Conditon   (BC)   dibuat   pada   bagian   yang   menghadap   laut.   Model   pada   Tugas   besar   ini   merupakan   selat   sehingga   memiliki   2   buah   bagian   yang   menghadap   ke   laut.  Semakin  banyak  BC  yang  digunakan,  hasil  model  akan  semakin  baik.  Pada   model   ini   digunakan   8   buah   BC   yang   terbagi   ke   dalam   2   bagian   batas.   Cara   untuk   membuat   nodestring  adalah  dengan  meng-­‐klik  Mesh  Module  -­‐  Create  Nodestring.  Nodestring  dibuat  dengan   mengklik   beberapa   titik   nodes   lalu   pada   titik   nodes   terakhir   klik   dua   kali.   Kemudian   jika   panah   pada  ujung  nodestring  belum  mengarah  ke  dalam,  klik  nodestring  –  Reverse  Direction.  

 

 

Gambar  3.20.      Pembuatan  Nodestring     h. Data  Pasang  Surut   Ubah   file   input.in   pada   folde   NAOTide.   Sesuaikan   koordinat   (menggunakan   koordinat   yang   disesuaikan  dengan  masing-­‐masing  nodestring)  serta  waktu  mulai  dan  selesai  simulasi.  Setelah  itu   jalankan  program  NAOTide.exe.   Lakukan   tahap   ini   sebanyak  Boundary   Condition   yang   dibutuhkan.   Simpan  file  output  hasil  proses  NAOTide  (pgst_ori)  setiap  kali  memproses.    

 

  27  

  Gambar  3.15.      Tampilan  input.in  pada  NAOTide   Setelah  memproses  inputan  koordinat  dan  waktu  pada  NAOTide,  buka  file  output  NAOTide  tersebut   dengan   program   spreadsheet   seperti   Microsoft   Excel.   Ubah   data   elevasi   muka   air   (Tidal   Height)   dengan   datum   LLWL.   Caranya   adalah   dengan   mencari   nilai   terkecil   dari   elevasi   muka   air   lalu   mengurangi  seluruh  elevasi  muka  air  dengan  nilai  tersebut  sehingga  nilai  minimum  adalah  0.   Setelah   mendapatkan   data   pasang   surut,   selanjutnya   adalah   memasukkan   data   pasang   surut   ke   Boundary  Condition  (BC).  Pilih  Nodestring  yang  akan  diatur  BC-­‐nya  dengan  tool  Select  Nodestring,   lalu  klik  menu  RMA2  -­‐>  Assign  BC.  Klik  pada  Water  surface  elevation  lalu  klik  pada  mode  Transient.   Untuk  mulai  memasukkan  data  pasang  surut,  klik  pada  boks  Curve.    

  Gambar  3.21.      Menu  Assign  BC   Masukkan   data   (Copy+Paste)   NAOTide   yang   sudah   berdasarkan   LLWL   ke   tabel   di   sebelah   kiri,   maka  hasilnya  akan  tampak  sebagai  berikut.  Lakukan  hal  yang  sama  untuk  BC  lainnya.  

 

  28  

  Gambar  3.22.      Memasukkan  data  pasang  surut  ke  Boundary  Condition     i.

Pengaturan  RMA2  

Klik   menu   RMA2   -­‐>   Model   Control.   Pada   tab   General,   masukkan   nilai   elevasi   muka   air   awal   pada   Specify  initial  water  surface  for  coldstart.  

  Gambar  3.16.      RMA2  Model  Control,  tab  General   Pada   tab   Timing,   klik   Dynamic   untuk   Simulation   Type.   Masukkan   Time   step   size   =   1   (ukuran   waktu   untuk   tiap   perhitungan)   dan   Number   of   time   steps   =   360   (24   jam   x   15   hari   =   360   jam).   Pilih   Maximum   time   sebesar   360   untuk   perhitungan   15   hari   dan   First   Time   Step   adalah   0   (atau   1   jika   ingin  memulai  dari  perhitungan  kedua).  

  Gambar  3.17.      RMA2  Model  Control,  tab  Timing  

 

  29  

Pada   tab   Files,   beri   tanda   ceklis   pada   Specify   geometry   file   lalu   beri   nama   geometry   file   tersebut.   Klik  Save  untuk  menyimpan  geometry  file.  

  Gambar  3.18.    RMA2  Model  Control,  tab  Files   Pada  tab  Materials,  beri  tanda  ceklis  pada  Turn  on  wet/dry  check,  lalu  pilih  Global  Eddy  Viscosity   Assignment.   Dalam   hal   ini   yang   dipilih   adalah   Peclet   Number,   digunakan   peclet   number   22.   Kemudian   Ubah   nilai   minimum   velocity   menjadi   lebih   besar.   Pada   model   ini,   minimum   velocity   yang  digunakan  agar  model  dapat  di-­‐run  adalah  sebesar  150.  

  Gambar  3.19.      RMA2  Model  Control,  tab  Materials   j.

Run  RMA2  

Kini   seluruh   persiapan   untuk   pemodelan   sudah   dilakukan.   Klik   menu   RMA2   -­‐>   Run   RMA2.   Pilih   file   executable  (.exe)  yang  digunakan  untuk  menjalankan  simulasi,  lalu  klik  OK.  

  Gambar  3.23.      Opsi  untuk  memilih  program  untuk  Run  RMA2  

 

  30  

Simulasi   terdiri   dari   dua   tahap   yaitu   persiapan   geometri   (model)   dan   simulasi   itu   sendiri.   Tunggulah   kedua   proses   tersebut   hingga   simulasi   berakhir.   Hasil   dari   simulasi   akan   tampak   pada   gambar  3.24.  Titik-­‐titik  yang  berwarna  pada  gambar  tersebut  adalah  titik  tambahan  (nodes)  yang   digunakan  untuk  melihat  hasil  model.  

  Gambar  3.24.      Hasil  Run  RMA2    

3.1.

Hasil  Simulasi  

Dari   simulasi   tersebut,   didapatkan   hasil   berupa   grafik   kecepatan   arus   (Gambar   3.25),   grafik   kedalaman   (Gambar   3.26),   dan   grafik   muka   air   (Gambar   2.27)   pada   beberapa   titik   yang   tertera   pada  Gambar  3.24.      

 

  Gambar  3.25.      Grafik  Kecepatan  Arus    

 

  31  

 

  Gambar  3.26.      Grafik  Kedalaman  

 

  Gambar  3.27.      Grafik  Elevasi  Muka  Air  

Dapat   dilihat   bahwa   lokasi   16   dan   18   memiliki   kecepatan   arus   yang   paling   tinggi   dengan   kedalaman   masing-­‐masing   100   m   dan   275   m   (Gambar   3.28).   Tetapi   titik   16   berada   pada   alur   pelayaran   sehingga   dinilai   tidak   memungkinkan   untuk   memasang   pembangkit   listrik   di   area   tersebut.  Maka  dipilihlah  lokasi  18  untuk  dipasang  pembangkit  listrik  tenaga  arus.  

  Gambar  3.28.      Grafik  Elevasi  Muka  Air  

 

  32  

Berikut   adalah   grafik   time   series   kecepatan   arus   (Gambar   3.29.)   dan   grafik   time   series   elevasi   muka  air  (Gambar  3.30.)  pada  titik  18  dengan  kedalaman  275  m.      

  Gambar  3.29.      Grafik  Kecepatan  Arus    

  Gambar  3.30.      Grafik  Elevasi  Muka  Air              

 

  33  

BAB  IV   PERHITUNGAN  POTENSI  ENERGI    

4.1.

Perhitungan  Potensi  Teoritis    

4.1.1. Tipe  Alat     Karena   lokasi   18   berada   pada   kedalaman   275   m   dan   jauh   dari   pantai,   maka   digunakan   pembangkit   listrik  tenaga  arus  generasi  kedua  yaitu  turbine  farm.  Alat  yang  digunakan  adalah  tipe  Floating  Cross   Flow   Turbine   dengan   spesifikasi   alat   sesuai   Tabel   4.1.   Tipe   Floating   Cross   Flow   Turbine   dipilih   karena   pada   lokasi   yang   digunakan   (titik   18)   berada   pada   kedalaman   275   meter   sehingga   cara   konvensional   dengan   memasang   tiang   penyangga   turbin   dinilai   kurang   efektif.   Jika   turbin   dipasang   di   dasar   laut,   energy   yang   dihasilkan   tidak   efisien   karena   semakin   dalam   arus   laut   semakin   kecil.   Floating   Cross   Flow   Turbine  adalah   tipe   turbin   yang   dipasang   terapung   dan   disangga   dengan   sistem   mooring.       Tabel  4.1.  Data  Wave  Energy  Conversion  Device   Nama  Turbin      GCK  Gorlov  Turbine   Manufacturer      Gorlov  Helical  Turbine   Rotor   Diameter  1m       Rotor  Height    2.5m   Rated  Power      1.5kW   at   1.5m/s   water   speed   and  180  kW  at  7.72m/s   Cut  in  Speed      0.5m/s   Output        110volts,  60  Hz  AC      

 

 

  34  

Grafik  4.1.  Kecepatan  arus  dengan  Cut  in  Speed    

Grafik  Kecepatan  Arus   Kecepatan  Arus   (m/s)  

5   4   3   Kecepatan  Arus  

2  

Cut  in  Speed  

1   0   0  

100  

200  

300  

400  

Time  (hari)  

 

4.1.2. Penghitungan  Potensi     Data   arus   per   jam   yang   didapatkan   dari   hasil   output   dari   peranti   lunak   SMS   kemudian   diolah   menjadi  potensi  daya  listrik  yang  mungkin  dihasilkan  di  area  perairan  Nusa  Penida,  Selat  Lombok.   Untuk   mencari   besar   daya   yang   dihasilkan,   digunakan   perhitungan   teoritis   untuk   mengubah   data   arus   menjadi   data   potensi   daya   listrik   dengan   menggunakan   persamaan   di   bawah   ini,   dengan   menggunakan  nilai  efisiensi  yang  tertera  pada  Tabel  4.2.        

 

Dengan:   Pt    =  daya  turbin  (kwatt)   Cp  =  efisiensi  turbin     η1  =  gearbox  trans  efficiency   η2  =  generator  efficiency   ρ      =  densitas  air   A      =  total  luas  permukaan  efektif  turbin  (m2),  dalam  model  ini  adalah  luas  sirip  (blade).       Tabel  4.2.  Asumsi  Koefisien  yang  Digunakan  dalam  Perhitungan  Potensi     Cp   0.48     η1   0.45     η2   0.45     3   ρ   1025   Kg/m A   2   m2  

 

  35  

  Dengan   cara   tersebut,   didapatkan   nilai   potensi   daya   listrik   per   jam   sesuai   dengan   kecepatan   arus   yang  didapatkan.  Karena  hanya  data  pasang-­‐surut  selama  15  hari  yang  disimulasikan,  maka  hanya   didapatkan  potensi  daya  listrik  selama  15  hari  saja.  Dengan  menjumlahkan  data  potensi  daya  per   jam   tersebut,   didapatkan   potensi   daya   listrik   selama   15   hari   yang   dapat   dilihat   pada   Grafik   4.1.   Berdasarkan  data  tersebut  dapat  dilihat  bahwa  dalam  24  jam,  alat  mati  selama  8  jam.  Jadi,  dalam  15   hari  hanya  66.7%  waktu  efektif  yang  dapat  menghasilkan  daya  listrik.     Grafik  4.2.  Potensi  Daya  Listrik  Selama  15  Hari  

  Diasumsikan   return   period   yang   digunakan   adalah   20   tahun,   sehingga   diperlukan   dilakukan   pendekatan   khusus   untuk   mendapatkan   potensi   daya   listrik   selama   1   bulan,   1   tahun,   dan   20   tahun,   yaitu   dengan   cara   mengalikan   total   potensi   daya   listrik   15   hari   dengan   faktor   pengali   tertentu   (waktu).   Hasil   produksi   daya   listrik   di   lokasi   tersebut   (titik   18)   dapat   dilihat   pada   Tabel   4.3.   sedangkan  tabel  perhitungan  lengkap  dapat  dilihat  pada  Lampiran  A.     Tabel  4.3.  Produksi  Energi  di  Perairan  Selat  Lombok  (Titik  18)   Total  Produksi  Daya   15  hari   1  Bulan   1  tahun  

Faktor  Pengali   1   2   24  

20  tahun  

480  

Produksi  Daya  Listrik   267,835.25   kWh   535,670.50   kWh   6,428,046.01   kWh   128,560,920.2  

kWh  

   

 

  36  

4.2.

Data  Proyeksi  Kebutuhan  Listrik  di  Nusa  Penida  

Berdasarkan   Rencana   Usaha   Penyediaan   Tenaga   Listrik   P.T.   PLN   (Persero)   yang   didapatkan   dari   situs   Perusahaan   Listrik   Negara   (PLN),   didapatkan   data   proyeksi   kebutuhan   listrik   Provinsi   Bali   seperti  yang  tercantum  dalam  Tabel  4.4.   Tabel  4.4.  Data  Kebutuhan  Listrik  Provinsi  Bali  Tahun  2009  -­‐  2012  

  Berdasarkan   data   tersebut,   digunakan   asumsi   bahwa   kebutuhan   listrik   tiap   rumah   di   Bali   sama   dengan   di   Nusa   Penida.   Definisi   pelanggan   merupakan   jumlah   rumah   dengan   anggota   keluarga   2   orang.  Dari  data  tersebut,  dicari      

  Dengan   menggunakan   persamaan   tersebut,   didapatkan   rasio   Pelanggan   Nusa   Penida   dengan   Penduduk  Nusa  Penida  dianggap  konstan  pada  nilai  0.44  dan  rasio  Pelanggan  Nusa  Penida  dengan   Pelanggan   Bali   dianggap   konstan   pada   nilai   0.012.   Berdasarkan   data   pada   Tabel   4.4.   digunakan   asumsi   bahwa   kenaikan   penduduk   Nusa   Penida   dianggap   konstan   sebesar   1.375   %   dan   kenaikan   kebutuhan   listrik   Bali   sebesar   11.65   %.   Proyeksi   pertambahan   penduduk   dan   pelanggan   di   Nusa   Penida  dapat  dilihat  pada  Grafik  4.2.  sedangkan  proyeksi  data  kebutuhan  listrik  area  Nusa  Penida   dapat  dilihat  pada  Tabel  4.5.  dan  Grafik  4.3.   Grafik  4.3.  Proyeksi  Pertambahan  Penduduk  dan  Pelanggan  di  Nusa  Penida   70000   60000   50000   40000   30000   20000  

Penduduk  Nusa  Penida   Pelanggan  Nusa  Penida  

10000   0  

   

  37  

Tabel  4.5.  Proyeksi  Kebutuhan  Daya  Listrik  Nusa  Penida  (kW)   Tahun  

Tahun  

Kebutuhan  Listrik  (kWh)  

2013   2014   2015   2016   2017   2018   2019   2020   2021   2022   2023  

Kebutuhan  Listrik   (kWh)   340,805.84   380,507.22   424,833.53   474,323.52   529,578.74   591,270.79   660,149.50   737,052.08   822,913.25   918,776.62   1,025,807.37  

2025   2026   2027   2028   2029   2030   2031   2032   2033   2034   2035  

1,278,726.23   1,427,688.47   1,594,003.72   1,779,693.48   1,987,014.74   2,218,487.40   2,476,924.94   2,765,468.55   3,087,625.39   3,447,311.13   3,848,897.63  

2024  

1,145,306.42  

TOTAL  

33,963,166.56  

  Grafik  4.4.  Proyeksi  Kebutuhan  Daya  Listrik  Nusa  Penida  (kW)   0.5   0.45   0.4   0.35   0.3   0.25   0.2   0.15   0.1   0.05   0  

Kebutuhan  Listrik  Nusa   Penida  (MW)  

   

 

           

  38  

BAB  V      STUDI  KELAYAKAN  PEMBANGKIT  LISTRIK   TENAGA  ARUS  LAUT    

5.1.

Asumsi  dan  Biaya  yang  Dikeluarkan  

Daftar  harga  alat  dan  operasional  yang  digunakan  dapat  dilihat  pada  Tabel  5.1.  berikut  ini.     Tabel  5.1.  Daftar  Harga  Alat  dan  Operasional  yang  Digunakan   Kebutuhan  

Biaya  

Kabel  bawah  laut   2,500,000,000.00     Electrical  grid  circuit   1,000,000,000.00     Turbin  dan  Sistem  Pemasangan   5,500,000,000.00     Operasional  dan  maintenance   50,000,000.00     Overhaul   100,000,000.00    

    5.2.

Harga  Produksi  Listrik  Per-­‐kWh   !"# =

!"#  ×!"# + ! + ! + (!"  &  !)   !"#

Dengan:   TPI   =  Total  Plant  Investment  (Biaya  Investasi  Awal)   FCR   =  Fixed  Charge  Rate  (%)   O&M   =  Annual  Operating  and  Maintenance  Cost   LO&R   =  Periodic  Levelized  Overhaul  and  Replacement  Cost   AEP   =  Annual  Energy  Production          

 

  39  

Kebutuhan   Kabel  bawah  laut   Electrical  grid  circuit   Alat   Operasional  dan  maintenance   Overhaul   Total  biaya  alat   Total  biaya  operasional  

Biaya  

Jumlah  

2,500,000,000.00     1,000,000,000.00     5,500,000,000.00     50,000,000.00     100,000,000.00                  

4   1   1   20   4  

Total   10000000000   1000000000   5500000000   1000000000   400000000   16,500,000,000      1,400,000,000    

Total  Biaya  20  Tahun                 17,900,000,000.00     Produksi  Energi  20  Tahun                             129,922,521.60     Harga  Penjualan     527.04      

Jumlah   alat   yang   digunakan   adalah   1   alat   dan   return   period   selama   20   tahun,   sehingga   didapatkan  harga  per-­‐kWh  sebesar  Rp  527,04.        

                     

 

  40  

BAB  VI     PENUTUP   6.1. •

  Kesimpulan   Berdasarkan   hasil   pemodelan   dengan   SMS   8.1,   didapat   data   bahwa   di   Selat   Lombok   khususnya   pada   titik   18   memiliki   nilai   kecepatan   arus   yang   tinggi   yaitu   hingga   4.53   m/s,   dengan  rata-­‐rata  kecepatan  arus  adalah  1.297  m/s.  

•

Total   Produksi   Daya   1   tahun   titik   18   adalah   sebesar   6,428,046.01   kWh   dengan   menggunakan  alat  Gorlov  Cross  Flow  Turbine,  dengan  cut  in  speed    0.5  m/s  

•

Harga  jual  listrik  dari  alat  tersebut  sekitar  Rp  527.04  per  kWh  

•

Masih  banyaknya  daya  listrik  hasil  produksi  yang  tidak  terjual  atau  digunakan  

•

Masih  banyak  penduduk  nusa  penida  yang  belum  menjadi  pelanggan  PLN  

 

6.2.

Saran  

•

Daya  listrik  dapat  dijual  kepada  penduduk  nusa  penida  yang  belum  menjadi  pelanggan  PLN  

•

Dilakukan  perhitungan  biaya  usulan  untuk  daya  listrik  per  kWh  

             

         

  41  

   

            LAMPIRAN  A                                

 

 

  42  

Waktu   (Jam)    -­‐        

Titik  18   Kecepatan   V  eff   (m/s)   (m/s)    3.12      3.12    

 1.00    

 3.26    

 3.26    

 2.00    

 2.78    

 2.78    

 3.00      4.00      5.00      6.00      7.00      8.00      9.00      10.00      11.00      12.00    

 1.94      1.03      0.25      0.26      0.46      0.32      0.12      0.81      1.62      2.31    

 1.94      1.03      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.81      1.62      2.31    

 13.00    

 2.60    

 2.60    

 14.00    

 2.36    

 2.36    

 15.00      16.00      17.00      18.00      19.00      20.00      21.00      22.00      23.00      24.00    

 1.70      0.87      0.12      0.40      0.60      0.45      0.08      0.94      2.04      3.14    

 1.70      0.87      -­‐          -­‐          0.60      -­‐          -­‐          0.94      2.04      3.14    

 25.00    

 3.83    

 3.83    

 26.00    

 3.74    

 3.74    

 27.00    

 2.93    

 2.93    

 28.00      29.00      30.00      31.00      32.00      33.00      34.00    

 1.80      0.71      0.13      0.62      0.73      0.46      0.17    

 1.80      0.71      -­‐          0.62      0.73      -­‐          -­‐        

 

Daya   (kWh)     3,013.94       3,444.85       2,137.87      729.55      108.20      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          53.60      422.57       1,224.66       1,759.98       1,317.63      489.35      66.12      -­‐          -­‐          21.71      -­‐          -­‐          82.65      844.15       3,082.21       5,601.43       5,207.45       2,506.29      582.32      36.01      -­‐          24.20      39.39      -­‐          -­‐        

 35.00      36.00      37.00    

 1.08      2.08      2.85    

 1.08      2.08      2.85    

 38.00    

 3.04    

 3.04    

 39.00    

 2.54    

 2.54    

 40.00      41.00      42.00      43.00      44.00      45.00      46.00      47.00      48.00    

 1.61      0.62      0.20      0.70      0.82      0.52      0.18      1.26      2.58    

 1.61      0.62      -­‐          0.70      0.82      0.52      -­‐          1.26      2.58    

 49.00    

 3.81    

 3.81    

 50.00    

 4.37    

 4.37    

 51.00    

 3.92    

 3.92    

 52.00    

 2.77    

 2.77    

 53.00      54.00      55.00      56.00      57.00      58.00      59.00      60.00      61.00    

 1.45      0.30      0.50      0.90      0.87      0.42      0.41      1.49      2.60    

 1.45      -­‐          -­‐          0.90      0.87      -­‐          -­‐          1.49      2.60    

 62.00    

 3.32    

 3.32    

 63.00    

 3.26    

 3.26    

 64.00    

 2.47    

 2.47    

 65.00      66.00      67.00      68.00      69.00      70.00    

 1.36      0.30      0.49      0.90      0.89      0.43    

 1.36      -­‐          -­‐          0.90      0.89      -­‐        

  43  

 125.93      896.22       2,308.14       2,794.08       1,631.90      419.63      23.62      -­‐          34.39      54.81      14.40      -­‐          201.46       1,716.43       5,494.62       8,333.04       6,006.45       2,119.64      303.07      -­‐          -­‐          71.97      64.73      -­‐          -­‐          332.03       1,758.30       3,635.95       3,437.57       1,496.23      248.73      -­‐          -­‐          73.31      70.04      -­‐        

 71.00      72.00      73.00    

 0.45      1.71      3.14    

 -­‐          1.71      3.14    

 74.00    

 4.30    

 4.30    

 75.00    

 4.53    

 4.53    

 76.00    

 3.71    

 3.71    

 77.00    

 2.35    

 2.35    

 78.00      79.00      80.00      81.00      82.00      83.00      84.00      85.00      86.00    

 1.00      0.08      0.77      1.02      0.83      0.21      0.76      1.94      3.03    

 1.00      -­‐          0.77      1.02      0.83      -­‐          0.76      1.94      3.03    

 87.00    

 3.53    

 3.53    

 88.00    

 3.18    

 3.18    

 89.00    

 2.19    

 2.19    

 90.00      91.00      92.00      93.00      94.00      95.00      96.00      97.00      98.00    

 1.02      0.02      0.67      0.95      0.79      0.19      0.82      2.14      3.51    

 1.02      -­‐          0.67      0.95      0.79      -­‐          0.82      2.14      3.51    

 99.00    

 4.39    

 4.39    

 100.00    

 4.23    

 4.23    

 101.00    

 3.19    

 3.19    

 102.00      103.00      104.00      105.00    

 1.83      0.58      0.35      0.87    

 1.83      0.58      -­‐          0.87    

 

 -­‐          495.16       3,079.81       7,900.16       9,269.11       5,071.49       1,299.68      99.25      -­‐          44.67      104.51      56.09      -­‐          43.60      732.71       2,768.11       4,396.79       3,194.77       1,045.33      107.26      -­‐          29.73      85.12      49.35      -­‐          54.44      980.02       4,319.52       8,426.46       7,558.35       3,238.41      611.41      19.52      -­‐          66.51    

 106.00      107.00      108.00      109.00      110.00    

 0.97      0.63      0.10      1.14      2.30    

 0.97      0.63      -­‐          1.14      2.30    

 111.00    

 3.21    

 3.21    

 112.00    

 3.44    

 3.44    

 113.00    

 2.87    

 2.87    

 114.00      115.00      116.00      117.00      118.00      119.00      120.00      121.00      122.00    

 1.83      0.74      0.15      0.69      0.83      0.55      0.13      1.18      2.43    

 1.83      0.74      -­‐          0.69      0.83      0.55      -­‐          1.18      2.43    

 123.00    

 3.56    

 3.56    

 124.00    

 4.06    

 4.06    

 125.00    

 3.63    

 3.63    

 126.00    

 2.57    

 2.57    

 127.00      128.00      129.00      130.00      131.00      132.00      133.00      134.00      135.00    

 1.35      0.28      0.46      0.82      0.78      0.34      0.43      1.44      2.46    

 1.35      -­‐          -­‐          0.82      0.78      -­‐          -­‐          1.44      2.46    

 136.00    

 3.13    

 3.13    

 137.00    

 3.12    

 3.12    

 138.00    

 2.48    

 2.48    

 139.00      140.00    

 1.51      0.56    

 1.51      0.56    

  44  

 90.11      25.17      -­‐          147.65       1,212.71       3,305.71       4,052.65       2,348.81      609.13      39.59      -­‐          32.90      57.39      16.92      -­‐          162.40       1,426.18       4,481.85       6,650.17       4,779.14       1,699.27      244.62      -­‐          -­‐          55.32      46.90      -­‐          -­‐          299.84       1,484.29       3,045.61       3,030.78       1,511.27      344.67      17.83    

 141.00      142.00      143.00      144.00      145.00      146.00      147.00    

 0.16      0.56      0.59      0.24      0.46      1.42      2.47    

 -­‐          0.56      0.59      -­‐          -­‐          1.42      2.47    

 148.00    

 3.28    

 3.28    

 149.00    

 3.47    

 3.47    

 150.00    

 2.96    

 2.96    

 151.00      152.00      153.00      154.00      155.00      156.00      157.00      158.00      159.00      160.00    

 2.02      1.00      0.14      0.42      0.65      0.51      0.04      0.71      1.60      2.42    

 2.02      1.00      -­‐          -­‐          0.65      0.51      -­‐          0.71      1.60      2.42    

 161.00    

 2.86    

 2.86    

 162.00    

 2.74    

 2.74    

 163.00      164.00      165.00      166.00      167.00      168.00      169.00      170.00      171.00      172.00    

 2.14      1.32      0.54      0.04      0.33      0.30      0.06      0.69      1.49      2.29    

 2.14      1.32      0.54      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.69      1.49      2.29    

 173.00    

 2.82    

 2.82    

 174.00    

 2.85    

 2.85    

 175.00    

 2.38    

 2.38    

 176.00      177.00    

 1.62      0.81    

 1.62      0.81    

 

 -­‐          17.86      20.68      -­‐          -­‐          286.52       1,503.24       3,506.54       4,163.11       2,586.75      821.65      99.61      -­‐          -­‐          26.85      13.18      -­‐          35.33      408.69       1,406.28       2,332.02       2,048.26      972.33      227.88      15.40      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          32.12      330.37       1,196.73       2,230.83       2,306.65       1,345.77      421.74      52.94    

 178.00      179.00      180.00      181.00      182.00      183.00      184.00      185.00    

 0.14      0.28      0.41      0.24      0.21      0.87      1.61      2.24    

 -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.87      1.61      2.24    

 186.00    

 2.55    

 2.55    

 187.00    

 2.42    

 2.42    

 188.00      189.00      190.00      191.00      192.00      193.00      194.00      195.00      196.00      197.00      198.00    

 1.93      1.26      0.63      0.17      0.06      0.02      0.27      0.78      1.40      1.99      2.34    

 1.93      1.26      0.63      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.78      1.40      1.99      2.34    

 199.00    

 2.34    

 2.34    

 200.00      201.00      202.00      203.00      204.00      205.00      206.00      207.00      208.00      209.00      210.00      211.00    

 1.97      1.38      0.76      0.24      0.09      0.18      0.02      0.37      0.92      1.53      2.05      2.31    

 1.97      1.38      0.76      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.92      1.53      2.05      2.31    

 212.00    

 2.23    

 2.23    

 213.00      214.00      215.00      216.00      217.00      218.00    

 1.85      1.33      0.80      0.39      0.17      0.16    

 1.85      1.33      0.80      -­‐          -­‐          -­‐        

  45  

 -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          65.32      416.34       1,125.91       1,658.60       1,413.37      711.19      201.28      25.18      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          47.25      274.82      781.36       1,283.93       1,268.67      760.31      263.81      43.35      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          77.15      356.46      855.13       1,227.25       1,106.13      635.50      232.19      50.70      -­‐          -­‐          -­‐        

 219.00      220.00      221.00      222.00      223.00      224.00      225.00      226.00      227.00      228.00      229.00      230.00      231.00      232.00      233.00      234.00      235.00      236.00    

 0.37      0.75      1.22      1.67      1.96      1.98      1.73      1.29      0.79      0.36      0.08      0.01      0.11      0.43      0.90      1.43      1.90      2.18    

 -­‐          0.75      1.22      1.67      1.96      1.98      1.73      1.29      0.79      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.90      1.43      1.90      2.18    

 237.00    

 2.17    

 2.17    

 238.00      239.00      240.00      241.00      242.00      243.00      244.00      245.00      246.00      247.00      248.00      249.00      250.00      251.00      252.00      253.00      254.00      255.00      256.00      257.00      258.00      259.00      260.00      261.00    

 1.90      1.45      0.97      0.57      0.31      0.24      0.37      0.65      1.04      1.43      1.71      1.79      1.64      1.29      0.87      0.47      0.19      0.07      0.15      0.43      0.85      1.36      1.84      2.16    

 1.90      1.45      0.97      0.57      -­‐          -­‐          -­‐          0.65      1.04      1.43      1.71      1.79      1.64      1.29      0.87      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.85      1.36      1.84      2.16    

 262.00    

 2.22    

 2.22    

 

 -­‐          42.25      182.93      467.43      751.73      775.97      516.07      214.44      50.02      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          71.76      290.65      685.28       1,030.21       1,021.24      679.48      303.96      91.02      18.08      -­‐          -­‐          -­‐          27.43      110.66      290.28      501.02      574.96      435.53      215.30      65.12      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          61.76      251.83      623.73       1,008.23       1,090.33    

 263.00      264.00      265.00      266.00      267.00      268.00      269.00      270.00      271.00      272.00      273.00      274.00      275.00      276.00      277.00      278.00      279.00      280.00      281.00      282.00      283.00      284.00      285.00      286.00    

 2.00      1.58      1.10      0.66      0.36      0.23      0.29      0.53      0.89      1.28      1.60      1.74      1.64      1.34      0.93      0.53      0.22      0.08      0.14      0.40      0.82      1.35      1.88      2.24    

 2.00      1.58      1.10      0.66      -­‐          -­‐          -­‐          0.53      0.89      1.28      1.60      1.74      1.64      1.34      0.93      0.53      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.82      1.35      1.88      2.24    

 287.00    

 2.34    

 2.34    

 288.00      289.00      290.00      291.00      292.00      293.00      294.00      295.00      296.00      297.00      298.00      299.00      300.00      301.00      302.00      303.00      304.00      305.00      306.00      307.00      308.00    

 2.12      1.68      1.15      0.66      0.31      0.14      0.19      0.43      0.80      1.24      1.61      1.79      1.71      1.40      0.97      0.53      0.19      0.03      0.09      0.37      0.83    

 2.12      1.68      1.15      0.66      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.80      1.24      1.61      1.79      1.71      1.40      0.97      0.53      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.83    

  46  

 797.34      394.75      131.48      28.64      -­‐          -­‐          -­‐          14.80      69.55      209.46      408.40      523.74      440.57      240.89      81.17      14.79      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          55.69      247.73      658.46       1,126.41       1,272.21      950.88      471.92      150.93      28.57      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          51.68      188.57      412.29      568.12      497.41      274.96      90.05      14.69      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          57.38    

 309.00      310.00      311.00    

 1.42      2.00      2.40    

 1.42      2.00      2.40    

 312.00    

 2.49    

 2.49    

 313.00    

 2.23    

 2.23    

 314.00      315.00      316.00      317.00      318.00      319.00      320.00      321.00      322.00      323.00      324.00      325.00      326.00      327.00      328.00      329.00      330.00      331.00      332.00      333.00      334.00    

 1.71      1.11      0.57      0.19      0.02      0.08      0.36      0.80      1.29      1.71      1.91      1.81      1.45      0.95      0.46      0.10      0.05      0.03      0.36      0.90      1.56    

 1.71      1.11      0.57      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.80      1.29      1.71      1.91      1.81      1.45      0.95      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.90      1.56    

 

 283.64      792.49       1,381.39       1,541.27       1,101.21      502.16      137.36      18.51      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          50.15      214.98      499.51      692.11      588.56      301.07      85.04      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          71.46      377.46    

 335.00    

 2.20    

 2.20    

 336.00    

 2.62    

 2.62    

 337.00    

 2.65    

 2.65    

 338.00    

 2.29    

 2.29    

 339.00      340.00      341.00      342.00      343.00      344.00      345.00      346.00      347.00      348.00      349.00      350.00      351.00      352.00      353.00      354.00      355.00      356.00      357.00      358.00      359.00    

 1.67      0.99      0.40      0.02      0.12      0.01      0.35      0.87      1.45      1.91      2.08      1.90      1.44      0.86      0.33      0.04      0.16      0.02      0.40      1.04      1.79    

 1.67      0.99      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          0.87      1.45      1.91      2.08      1.90      1.44      0.86      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          1.04      1.79    

  47  

  1,060.48       1,789.66       1,858.48       1,192.88      461.87      95.47      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          66.60      302.87      692.01      899.46      686.76      298.34      63.67      -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          -­‐          110.59      575.88  

 

      48