KATA
PENGANTAR
Puji
syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah,
Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan Makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga Makalah ini
dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi
pembaca dalam mempelajari mata kuliah Oseanografi
Terapan yang berhubungan dengan Kekuatan
Pasang Surut sebagai Sumber Energi Listrik.
Harapan saya semoga Makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi
para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi Makalah ini
sehingga kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Makalah ini.
Kendari, April 2013
Penyusun
I.
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Pasang surut merupakan suatu fenomena yang terjadi akibat kombinasi
antara gravitasi bulan dan matahari sehingga mengakibatkan terjadi peninggian
air laut di daerah pesisir yang disebut pasang dan penurunan air laut di daerah
pesisir yang disebut surut.
Energi pasang surut di ekstraksi dari gerakan relatif pada badan air,
perubahan secara berkala dari level air dan arus pasang surut yang
diasosiasikan dari dua gravitasi yaitu gravitasi bulan dan matahari. Besarnya
pasang surut di sebuah tempat di hasilkan dari perubahan posisi relatif bulan
dan matahari ke bumi, pengaruh rotasi bumi dan geografi dasar laut di suatu
tempat serta garis pantainya (Aly and El-Hawary, 2013).
Kekuatan Pasang surut dapat terjadi dari bentuk kekuatan air yang
mengubah energi pasang surut kedalam energi listrik ataupun bentuk energi lain
yang bermanfaat. Negara pertama yang melakukan percobaan ini ialah dinegara
Francis yaitu di kota La Roche pada Tahun 1966 (Tousif and Taslim, 2011).
Meskipun penggunaannya saat ini belum dilakukan secara komersil hanya
beberapa Negara yang menggunakannya, namun proyeksi kedepannya merupakan hal
tidak mustahil lagi dilakukan untuk seluruh Negara bahkan terpelosok ke
perkotaan setiap Negara. Hal ini dapat terjadi apabila semua Negara mampu
melihat potensi-pontensi di setiap daerahnya yang mampu dijadikan sebagai
energi pembangkit listrik di daerah pesisir karena hal ini dapat diprediksi
dibandingkan energi angin dan energi matahari.
Kekuatan pasang surut biasanya melibatkan penegakan bendungan melintang
ke sebuah kolam pasang surut yang terbuka. Bendungan tersebut mencakup pintu
air yang dibuka untuk aliran pasang ke dalam kolam, pintu air tersebut tertutup
dan sebagai indikator penurunan level air laut. Secara umum teknologi tenaga
air dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dari peninggian air
kolam tersebut (Zoufan, 2004).
B. Rumusan
Masalah
Rumusan masalah dari makalah ini ialah sebagai berikut:
v Bagaimana kinerja energi pasang surut sebagai
pembangkit energi listrik?
v Apa keuntungan dan kerugian dari energi
pasang surut sebagai sumber energi listrik?
v Negara-negara manakah yang menggunakan energi
pasang surut?
v Bagaimanakah potensi energi pasang surut
sebagai sumber energi listrik yang ada di Indonesia?
C. Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini ialah sebagai
berikut:
1.
Untuk
mengetahui kinerja dari energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik.
2.
Untuk
mengetahui keuntungan dan kerugian dari energi pasang surut sebagai sumber
energi listrik.
3.
Untuk
mengetahui Negara – Negara yang menggunakan energi pasang surut.
4.
Untuk
mengetahui potensi energi pasang surut sebagai energi listrik yang ada di
Indonesia.
D. Manfaat
Manfaat
dari makalah ini ialah sebagai berikut :
1.
Mahasiswa
dapat mengetahui kinerja dari energi pasang surut sebagai pembangkit energi
listrik.
2.
Mahasiswa
dapat mengetahui mengetahui keuntungan dan kerugian penggunaan energi pasang
surut sebagai sumber energi listrik.
II.
PEMBAHASAN
A. Energi
Pasang Surut sebagai Pembangkit Energi Listrik
Kriteria yang paling baik untuk energi pasang surut yaitu dengan
perbandingan antara pasang dan surut ialah minimal 5 meter. Potensi secara
keseluruhan yang dihasilkan yaitu 3000 GW (Giga watt) dari pergerakan pasang
surut. Sehingga teluk dan ceruk yang paling baik berdasarkan kriteria yang
telah disebutkan. Berdasarkan survei yang telah dilakukan yaitu hanya ada 40
negara di seluruh dunia yang mempunyai kriteria tersebut. Berdasarkan jenis
perubahan energi pasang surut di bagi menjadi dua yaitu model rintangan
keseluruhan dan model rintangan terpisah.
a)
Model rintangan
keseluruhan (Full Barrage-style)
Model rintangan keseluruhan atau juga biasa disebut sistem pasu tunggal
(single basin system). Pada model ini
prosesnya dimulai dengan membuat model rintangan keseluruhan atau sejenis
bendungan diantara pasang tertinggi dan sebelum surut terendah. Setelah
dilakukan pembuatan model rintangan kemudian berisi air dari pasang tertinggi
lalu air yang masuk diteruskan ke sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang
terendah.
air yang masuk diteruskan ke
sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang terendah.
Gambar 1. Stasiun energi pasang surut di
daerah teluk kota La Roche Negara Francis
Gambar
2. Stasiun Energi Pasang Surut model rintangan keseluruhan di daerah ceruk di
kota Kislaya Guba, Rusia.
a)
Model rintangan terpisah (Separated Barrage-style)
Pada model rintangan ini memiliki
betuk yang terpisah-pisah sehingga jumlah biaya yang dikeluarkan lebih murah
dibandingkan dengan model rintangan keseluruhan. Pada model ini terdapat dua
tipe yaitu tipe sumbu vertikal dan tipe sumbu horizontal. Namun kebanyakan
dinegara maju menggunakan tipe sumbu vertikal. Berikut perbedaan dari kedua tipe model
rintangan terpisah dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel
1. Perbandingan antara sumbu vertikal dan horizontal
Model rintangan ini terlihat lebih efisien
dibandingkan dengan model rintangan keseluruhan karena dapat memenuhi dalam
produksi energi listrik dari kedua-duanya baik energi pada saat pasang maupun
energi pada saat surut serta dapat menyamai 3 pembangkit listrik tenaga nuklir.
Gambar 3. Bentuk
model rintangan terpisah didaerah pesisir Negara Canada
Adapun turbin yang dipergunakan
sangat bervariasi mulai dari model rintangan keseluruhan sampai model rintangan
terpisah. Pada model rintang penuh ini turbine yang dipergunakan memiliki
ukuran sangat besar mulai dari baling-baling sampai pada tempat baling tersebut
sehingga perlu alat bantu angkut untuk memasukkannya ke dalam air (lihat gambar
4).
Gambar
4. Turbin yang biasa di pergunakan pada model rintangan keseluruhan
Sedangkan
model rintangan terpisah memiliki turbin yang ciri khasnya baling-baling berada
di luar tanpa penutup baling namun turbin pada jenis ini lebih bervariasi
dibandingkan dengan model rintangan penuh atau keseluruhan (lihat gambar 5)
namun variasi turbin dari kedua model tersebut tidak terlepas dari efisiensi
tubin tersebut apakah dapat berjalan dengan baik atau tidak serta jumlah watt
yang dihasilkan dari turbin kedua model tersebut memiliki perbedaan yang
signifikan.
Gambar 5. Jenis turbin yang
dipergunakan dalam model rintangan terpisah.
Oleh karena itu,
kriteria model untuk turbin yang baik berdasarkan El-Hawary and Aly (2013)
ialah:
1.
Model yang memiliki signal yang cepat
(sumberdaya).
Kecepatan
pasang surut dijadikan sebagai fungsi kecepatan musim semi pasang surut,
kecepatan surut terendah dan koefisien pasang surut (C). sehingga rumus yang
digunakan ialah:
2.
Model
baling-baling
Kekuatan arus pasang surut (Pts) yang
dapat dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan :
Pts = kekuatan arus pasang surut Cp = Desain konstan pisau turbin (0,35 -0,5)
ρ = massa jenis air (1044 kg/m3)
A = luas penampang area (m2)
Vtide = kecepatan aliran
pasang surut (m/s)
3.
Model dinamis generator
Model
yang digunakan sama dengan model dinamis generator untuk energi angin yaitu
DFIG (Doubly Fed Induction Generator).
4.
Model kontrol
Karakteristik
sumberdaya pasang surut adalah non linear seperti gelombang besar dan
turbulensi serta tidak dapat dipungkiri ketidaktentuan DFIG pada turbin arus
dasar laut sehingga dibutuhkan nonlinear dan control yang kuat sebagai syarat
untuk turbin yang berada di laut.
A.
Keuntungan
dan Kerugian Energi Pasang Surut sebagai Energi Pembangkit Listrik
a)
Keuntungan
Keuntungan dari
penggunaan energi pasang surut sebagai energi pembangkit listrik ialah:
Ø Tidak
ada polusi
Ø Sumberdayanya
dapat diperbaharui (renewable reseource)
Ø Lebih
efisien dibandingkan energi angin karena adanya massa jenis air
Ø Sumberdaya
energi pasang surut dapat diramalkan dibandingkan energi angin dan matahari
Ø Intensitas
enerinya sangat tinggi, karena sebuah
baling-baling kecil dari energi sumberdaya pasang surut sebanding dengan turbin
udara dengan tingkat kekuatan yang tinggi.
Ø Sangat
rendah dampak lingkungannya dibandingakn sumber energi yang lain.
Ø Mempunyai
turbin yang baling-balingnya lebih lambat dan akan menyebabkan lebih sedikit
gangguan dari kehidupan dibawah air.
Ø Lebih
sedikit menyebabka gangguan karena perbedaan ujung baling-balingnya dengan
dasar perairan minimal 10 m.
Ø Energi
pasang surut bergantung pada hasil data selama satu bulan dengan akurasi yang
baik.
Ø Energi
pasang surut memiliki faktor kapasitas terbesar.
b)
Kerugian
Ø Sangat
mahal baik dari segi pembangunan dan pemeliharaan misalnya 1085 MW yang
dihasilkan dapat menghasilkan lebih dari 1,2 milyar dollar untuk konstruksi dan
pengoperasian.
Ø Terkoneksi
dengan jaringan
Ø Teknologi
yang digunakan masih sangat terbatas saat ini
Ø Pada
model rintangan penuh hanya diproduksi energi listrik selama 10 jam per hari.
Ø Pada
model rintagan penuh juga dapat menyebabkan kerusakan lingkungan seperti
migrasi ikan, menghasilkan endapan lumpur, perubahan pasang surut yang terjadi
di daerah tersebut dan penyebabnya belum diketahui.
B.
Negara-negara yang menggunakan Energi Pasang
Surut
Sampai saat ini negara yang telah menggunakan energi pasang surut
sebagai pembangkit energi listrik telah kurang lebih 15 negara dan berikut
deskripsi beberapa negara yang telah menggunakan energi pasang surut.
1.
La
Ranche (Francis)
Negara ini pertama kali menggunakan
energi pasang surut sebagai energi pembangkit listrik di kota La Ranche dan
juga dapat dikatakan pembangkit listrik kedua terbesar di dunia dan dibuka pada
tanggal 26 November 1966. 240 MW yang
telah dikerjakan dengan baik selama ini dan memenuhi kebutuhan untuk lebih dari
300.000 populasi kota sampai saat ini. Hal ini menjadi pertama kalinya
pembangunan energi pasang surut di Francis, tetapi selama 1960 tahun pembangkit
energi Francis ini telah di geserkan oleh energi nucler dan energi pasang surut
sudah tidak lagi dibangun sehingga pada tahun 2011 secara resmi berhenti. Model
rintangan yang digunakan ialah model rintangan keseluruhan dan menggunakan
turbin bohlam yang dimana pengembangannya untuk energi listrik Francis. Dampak
yang diakibatkan oleh pembangunan energi ini ialah terjadinya pendangkalan
ekosistem Muara Sungai Rance secara progresif belut pasir ikan plaice yang
menjadi endemik di tempat tersebut telah menghilang meskipun cumi-cumi.
Sehingga EDF berusaha menyesuaikan ekosistem tersebut untuk menimalkan dampak
tersebut.
2.
Annapolis Royal, Nova Scotia (Canada)
Stasiun
pembangkit listrik Annapolis royal yang dihasilkan ialah 20 MW yang teletak di
hulu sungai Annapolis dari kota Annapolis Royal, Nova Scotia dan selesai pada
1984. Proyek ini ditangani oleh pemerintah provinsi saat itu. Pada pembangkit pasang surut ini memanfaatkan
pasang surut yang diciptakan oleh gelombang besar yang berada di cekungan
Annapolis sub dari teluk Fundy. Dampak yang diakibatkan ialah peningkatan
perosi bantaran sungai pada kedua ujung yaitu hulu dan hilir serta dikenal
sebagai peragkap bagi kehidupan di laut seperti kasus paus bungkuk pada tahun
2004 dan 2007.
3.
Wuyantou,
Kota Wenling, Provinsi Zhejiang (China)
Stasiun Jiangxia
merupakan energi pasang surut terbesar ketiga untuk pembangkit listrik pasang
surut di dunia yang dibangun telah hampir 20 tahun dengan investasi pembangunan
berkisar 1.130 milyar yuan. Pembangunan energi pasang surut untuk energi
listrik ini pertama kali dibangun pada tahun 1974. Pada generator pertamanya
ditetapkan untuk ukuran pembangkit yaitu 5000kW pada tahun 1980 dan proyek
tersebut selesai pada tahun 1985. Pada instalasi dengan 3.200 KW yang
dihasilkan dari satu unit 500 KW, satu dari 600 KW dan tiga unit dari 700 KW
dengan total keseluruhan 3.200 KW. Pemberian pembangkit energi pada permintaan
desa-desa kecil pada jarak 20 km (12 mil) melalui saluran transmisi 35 kV-
dengan rentang pasang surut maksimum di muara yaitu 8.39 m (27,5 ft).
4.
Kislaya
Guba (Rusia)
Stasiun Kislaya
Guba merupakan stasiun proyek percobaan pasang surut yag berada di daerah
Kislaya Guba, Rusia. Stasiun ini adalah stasiun ke empat terbesar energi pasang
surut di seluruh dunia. Kapasitas energi yang dihasilkan dari stasiun pasamg
surut ini ialah 1,7 MW. Stasiun ini mulai beroperasi 1968, namun 10 tahun
kemudian stasiun ini ditutup pada tahun 2004. Stasiun ini dipilih karena
memiliki fjord yang panjang dan dalam serta memiliki outlet yang sempit sehingga
lebih mudah untuk bendung.
D. Potensi Energi Pasang Surut sebagai Sumber
Energi Listrik yang ada di Indonesia
Khususnya mengenai
tenaga air, Indonesia termasuk urutan kedelapan diantara bangsa-bangsa di dunia
dalam hal potensi teoritis mengenai listrik tenaga air. Pada laporan ECAPE
tahun 1970, dicantumkan bahwa kapasitas listrik dari tenaga air di Indonesia
sebesar 311,9 MW dan diperkirakan peningkatan kapasitas instansi listrik dari
tenaga air antara tahun 1970 - 1980 sekitar 200 MW sedangkan potensi teoritis
tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan berjumlah 31.000 MW. (Notohardjo et al., 1974 dalam Mahlan, 1984).
Mengenai data di atas
jelas bahwa peningkatan kapasitas tenaga listrik sangat diperlukan dan potensi
sumberdaya air memungkinkan adanya peningkatan tersebut. Membandingkan data di
luar negeri dengan keadaan esturia di Indonesia terutama di Kalimantan dan
Sumatera, dimana air pasang dapat mencapai atau menjangkau daerah pedalaman
kurang lebih 100 km ke hulu, maka besar sekali kemungkinannya tenaga pasangsurut
di esturia Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai tenaga pembangkit listrik.
Oleh karena itu
disarankan pemanfaatan tenaga pasangsurut guna pembangkit tenaga listrik dengan
dasar pertimbangan :
1.
Sebagai sumber tenaga alam, tenaga
pasangsurut selalu tersedia dan tidak akan pernah habis, yang berarti
memungkinkan penyediaan enerji secara mantap.
2.
Keadaan alam Indonesia yang terdiri dari
banyak pulau dengan esturia-esturia yang potensial untuk didaya gunakan sebagai
pembangkit tenaga listrik.
3.
Memungkinkan adanya peningkatan
kesejahteraan masyarakat pedesaan khususnya masyarakat pesisir dan masyarakat
pemukiman-pemukiman baru di daerah- daerah persawahan pasangsurut.
4.
Di dalam penggunaannya, tenaga pasang
surut tidak akan menimbulkan pencemaran.
Namun demikian sebagai
konsekuensinya perlu diadakan penelitian yang mendalam mengenai esturia-esturia
yang ada dan memungkinkan serta menunjang bagi pembangunan dewasa ini. Hal ini
harus pula dilengkapi dengan dengan adanya atau tersedianya tenaga pelaksana
yang terampil. Sebagai intinya apabila hal ini dapat diwujudkan, maka tenaga
pasang surut akan mempunyai peranan sebagai penambah potensi pembangkitan
listrik air yang telah ada. Hal tersebut berarti dapat mengurangi ketergantungan
kita pada minyak bumi sebagai sumber energi. Dengan demikian memperbesar faktor
pendorong bagi kemungkinan pengembangan sektor-sektor lain dalam pembangunan.
III.
KESIMPULAN
DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Berdasarkan
uraian pada pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1.
Kinerja pasang surut dirubah ialah pada model rintangan keseluruhan
prosesnya dimulai dengan membuat model rintangan keseluruhan atau sejenis
bendungan diantara pasang tertinggi dan sebelum surut terendah. Setelah
dilakukan pembuatan model rintangan kemudian berisi air dari pasang tertinggi
lalu air yang masuk diteruskan ke sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang
terendah. Sedangkan model rintangan terpisah kinerjanya sama namun pada model
ini dapat memenuhi dalam produksi energi listrik dari kedua-duanya baik
energi pada saat pasang maupun energi pada saat surut serta dapat menyamai 3
pembangkit listrik tenaga nuklir.
2.
Keuntungan dari energi pasang surut
sebagai pembangkit listrik diantaranya ialah tidak ada polusi, sumberdayanya
dapat diperbaharui (renewable reseource),
lebih efisien dibandingkan energi angin karena adanya massa jenis air, dst.
Sedangkan kerugiannya diantaranya ialah Sangat mahal baik dari segi pembangunan
dan pemeliharaan, harus terkoneksi dengan jaringan, teknologi yang digunakan
masih sangat terbatas saat ini.
3.
Sampai
saat ini negara yang telah menggunakan energi pasang surut sebagai pembangkit
energi listrik telah kurang lebih 15 negara seperti Rusia, Francis, Canada,
Cina, dsb.
4.
potensi teoritis tenaga air di seluruh
Indonesia diperkirakan berjumlah 31.000 MW dimana pada laporan ECAPE tahun
1970, dicantumkan bahwa kapasitas listrik dari tenaga air di Indonesia sebesar
311,9 MW dan diperkirakan pada kapasitas instansi listrik dari tenaga air antara
tahun 1970 - 1980 sekitar 200 MW.
B.
Saran
Dalam pembahasan di
makalah ini, masih banyak kekurangan sehingga diharapkan pembaca mampu mencari
refrensi yang lebih lengkap lagi. Mengingat perkembangan teknologi yang kian
pesat tiap tahunnya, bukan tidak mungkin kemudian makalah ini menjadi tidak
relevan lagi karena perubahan teknologi yang semakin maju.
DAFTAR
PUSTAKA
Aly,
H. H. H. 2013. The Current Status of Wind and Tidal in-stream Electric Energy
Resource. Department of Electrical and Computer Engineering, Dalhouse
University. Canada. Americal Journal of Electrical Power and Energy System,
2(2):23-40.
Mahlan,
M. 1984. Sumberdaya Pasang Surut sebagai Energi Pembangkit Listrik. Oseana,
Volume IX, Nomor 2: 49-55. ISSN 0216 – 1877.
Tousif,
Md. R. S and Taslim, Md. B. S. 2011. Tidal Power: An Effective Method of
Generating Power. International Journal of Scientific and Engineering Research,
Volume 2, Issues 5. ISSN 2229 – 5518.
Zoufan.
2004. Tidal Power Energy: Renewable Energy in Future. University of Gavle.
Department of Technology and Built Environment. Ireland.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar