Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air

8/19/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-pasang-surut-air 1/22

Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air

Posted at 12:52 PM | in Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut La Rance, Perancis

Manusia tidak akan kehabisan energi, selama matahari tetap bersinar dan lautan

tidak mengering. Bumi ini kira-kira 70 % terdiri dari lautan. Laut menjadi

pendukung kehidupan manusia, segala kekayaan yang terkandung didalamnya

tersedia bagi kesejahteraan manusia : ikan, mineral , rumput laut dan energi

dalam segala bentuk. Lautan merupakan kolektor surya terbesar di dunia, kolektor

gravitasi dalam bentuk pasang surut, kolektor elemen-elemen kimia, kolektor

energi dan lain-lain.

Banyak gaya dan kekuatan yang mempengauhi lautan dipermukaan bumi. alah

satu kekuatan yang bekerja terhadap air bumi adalah pengaruh massa bulan yang

mengakibatkan adanya gaya tarik, sehingga menjelma suatu gejala yang dikenal

sebagai pasang surut.!alam "aktu #$ jam, terdapat dua kali pasang dan dua kali

surut. Beda tinggi antara permukaan laut pasang dan surut dapat menapai &

http://ezkhelenergy.blogspot.co.id/2013/10/pembangkit-listrik-tenaga-pasang-surut.html

http://ezkhelenergy.blogspot.co.id/search/label/Pembangkit%20Tenaga%20Listrik

http://ezkhelenergy.blogspot.co.id/search/label/Pembangkit%20Tenaga%20Listrik

http://ezkhelenergy.blogspot.co.id/2013/10/pembangkit-listrik-tenaga-pasang-surut.html



sampai ' meter atau lebih, bahkan ada beberapa tempat yang melampaui (0

meter.

)aya tarik gravitasi akan terbesar, bilamana baik matahari maupun bulan ada pada

sisi yang sama terhadap bumi. !ilain pihak bilamana bulan dan matahari beradapada sisi yang berlainan, pengaruh gaya tarik gravitasi kurang lebih akan saling

menghapuskan.

*eman+atan energi potensial yang terkandung dalam perbedaan pasang dan surut

lautan antara lain dapat dilakukan misalnya jika terdapat suatu teluk yang agak

ekung dan dalam, teluk ini dibendung sehingga terbentuk suatu "aduk.

Bulb Turbine



Rim Turbine

Tubular Turbine

*ada "aktu laut pasang, maka permukaan air laut tinggi, mendekati ujung atas

bendungan. aduk diisi dengan air laut, dengan mengalirkannya melalui sebuah

turbin air. !engan sendirinya turbin ini di kopel dengan sebuah generator, sehingga

pada proses pengisian "aduk dari laut generator akan menghasilkan energi

listrik. /al ini dapat dilakukan hingga tinggi permukaan air dalam "aduk akan sama

tingginya dengan tinggi permukaan laut. *ada saat laut surut terjadi sebaliknya ,

"aduk dikosongkan. !engan sendirinya air mengalir lagi melalui turbin yang

dikopel generator listrik. da kekhususan bah"a turbin harus berputar dua arah,

dan hal ini akan dilakukan berganti-ganti.

ering juga "aduk ini dibentuk dari muara sungai, untuk sekaligus dapat

meman+aatkan air sungai dalam membangkitkan tenaga listrik.

iklus *embangkit Listrik 1enaga *asang urut adalah sebagai berikut :

2eterangan )ambar :

2B : 2atup BukaM : Menunggu



) : )enerator Bekerja

3 : 4umlah energi yang dibangkitkan

aktu ( s.d 7 adalah (#,& jam

*ada dasarnya, antara tenaga pasang surut dan tenaga air konvensional terdapatpersamaan, yaitu kedua-duanya adalah tenaga air, yang memam+aatkan gravitasi

tinggi jatuh air untuk pembangkitan tenaga listrik.

*erbedaan-perbedaan utama seara garis besar adalah :

1. *asang surut menyangkut arus air periodik dua-arah dengan dua kali pasang

dan dua kali surut tiap hari.

2. 5perasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi yanglebih tahan korosi daripada dimiliki material untuk air ta"ar

3. 1inggi jatuh relative sangat keil bila dibandingkan dengan instalasi hidro

konvensional.

Berdasarkan berbagai studi dan pengalaman, energi yang dapat dimam+aatkan

adalah sekitar 6 sampai #& % dari seluruh energi teoritis yang ada. *royek *usat

Listrik 1enaga *asang urut La ane *eranis, yang merupakan sentral pertama

yang dibangun tahun (8'7 dengan daya instalasi sebesar #$0 M dan terdiri dari #$

mesin masing-masing (0 M.

Bilamana tinggi jatuh air, yaitu selisih antara tinggi air laut dan tinggi air "aduk

pasang surut adalah /, debit air 9, maka besar daya yang dihasilkan adalah 9 kali

/, atau 9/. Bilamana selanjutnya luas "aduk pada ketinggian h adalah h;, yaitu

sebagai +ungsi h, maka jumlah energi yang dibangkitkan dengan mengosonkan

sebahagian dh dari ketinggian h adalah berbanding lurus dengan isi h; h. dh.

!engan demikian energi yang dihasilkan :

aktu mengosongkan "aduk

aktu mengisi "aduk



Maka energi yang dibangkitkan per siklus adalah

dimana :

3 < energi yang dibangkitkan persiklus

/ < elisih tinggi permukaan air laut antarav pasang surut= < =olume "aduk pasang surut

>ntuk mendapatkan besaran energi, pada rumus tersebut besaran = masih perlu

diganti dengan besaran massa air laut, sehingga dapat ditulis :

Emaks = b.g.H^2.S

dan

P = f.Q.H

dimana :

3maks : jumlah energi yang maksimal dapat diperoleh per siklus

b : berat jenis air laut

g : gravitasi

/ : tinggi pasang surut terbersar

: luas "aduk rata-rata antara pasang dan surut

9 : debit air+ : +ator e+isiensi

* : daya

*erkiraan potensi teoritis daya pasang surut seluruh dunia agak berbeda-beda.

*ekeris dan ad memperkirakan potensi teoritis ini sebesar ',?.(0@' M,

sedangkan /endershott memberikan angka #,7.(0@' M. uatu iktisar yang

dirumuskan oleh 4e++reys menganggap potensi teoritis daya pasang surut sebesar

?.(0@' M.



PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG

SURUT (PLTPs)

1. LATAR BELAKANG

Salah satu potensi laut atau samudra yang belum banyak diketahui

masyarakat umum adalah potensi energi laut yang menghasilkan listrik. Negra

yang melakukan penelitan dan perkembangan potensi energi laut untuk

menghasilkan listrik adalah inggris, Prancis, dan jepang.

Laut merupakan sumber kehidupan yang bisa memberikan manfaat

tersendiri di berbagai aspek-aspek kehidupan misalnya saja kondisi pasang surut

air laut yang dimafaatkan untuk membangkitkan suatu energi listrik yang besar,

sehingga bisa digunakan dalam kehidupan kita yang sangat diperlukan sekali

adanya listrik.

Secara umum, potensi energi laut yang dapat menghasilkan listrik dapat

di bagi kedalam 3 bentuk potensi energi, yaitu ombak atau gelombang (a!e

energy", energi pasang surut (#indal energy", dan hasil kon!ersi energi panas

laut(ocean thermal energy con!ersion".

$leh kerena itu dengan adanya suatu ide-ide yang bisa membangkitkan

suatu energi listrik sangatlah diperlukan sekali. %alam hal ini akan dibahas

masalah pembangkit tenaga listrik pasang surut baik dari alat pembangkitnya,

bahan baku untuk memperlancar proses pembangkitan maupun cara kerja dari

pada pembangkit sehingga bisa membangkitkan energi listrik.

2. PASANG SURUT

Pasang-surut (pasut" merupakan salah satu gejala alam yang tampak

nyata di laut, yakni suatu gerakan !ertikal (naik turunnya air laut secara teratur

dan berulang-ulang" dari seluruh partikel massa air laut dari permukaan sampai

bagian terdalam dari dasar laut. &erakan tersebut disebabkan oleh pengaruh

gra!itasi (gaya tarik menarik" antara bumi dan bulan, bumi dan matahari, atau

bumi dengan bulan dan matahari. Pasang-surut laut merupakan hasil dari gaya



tarik gra!itasi dan efek sentrifugal, yakni dorongan ke arah luar pusat rotasi.

'ukum gra!itasi Neton menyatakan, baha semua massa benda tarik menarik

satu sama lain dan gaya ini tergantung pada besar massanya, serta jarak di

antara massa tersebut. &ra!itasi ber!ariasi secara langsung dengan massa,

tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Sejalan dengan hukum di atas, dapat

dipahami baha meskipun massa bulan lebih kecil dari massa matahari tetapi

jarak bulan ke bumi jauh lebih kecil, sehingga gaya tarik bulan terhadap bumi

pengaruhnya lebih besar dibanding matahari terhadap bumi. ejadian yang

sebenarnya dari gerakan pasang air laut sangat berbelit-belit,sebab gerakan

tersebut tergantung pula pada rotasi bumi, angin, arus laut dan keadaan-

keadaan lain yang bersifat setempat. &aya tarik gra!itasi menarik air laut ke

arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge" pasang surut

gra!itasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh

deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan

matahari (WARDIYATMOKO & BINTARTO,1994".

Pasang-surut purnama (spring tides" terjadi ketika bumi, bulan dan

matahari berada dalam suatu garis lurus (matahari dan bulan dalam keadaan

oposisi". Pada saat itu, akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan

pasang rendah yang sangat rendah, karena kombinasi gaya tarik dari matahari

dan bulan bekerja saling menguatkan. Pasang-surut purnama ini terjadi dua kali

setiap bulan, yakni pada saat bulan baru dan bulan purnama (full moon".

Sedangkan pasang-surut perbani (neap tides" terjadi ketika bumi, bulan dan

matahari membentuk sudut tegak lurus, yakni saat bulan membentuk sudut )*+

dengan bumi. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan

pasang rendah yang tinggi. Pasang-surut perbani ini terjadi dua kali, yaitu pada

saat bulan dan 3 (WARDIYATMOKO & BINTARTO, 1994".

Pasang-sumt laut dapat dide/nisikan pula sebagai gelombang yang

dibangkitkan oleh adanya interaksi antara bumi, matahari dan bulan. Puncak

gelombang disebut pasang tinggi ('igh 0ater10" dan lembah gelombang

disebut surutpasang rendah (Lo 0aterL0". Perbedaan !ertikal antara pasang

tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang-surut atau tunggang pasut

(tidal range" yang bisa mencapai beberapa meter hingga puluhan meter. Periode

pasang-surut adalah aktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak

atau lembah gelombang berikutnya. 'arga periode pasang-surut ber!ariasi

antara 2 jam 2 menit hingga 2 jam * menit (SETIAWAN, 2006".



4enurut 0565S$N$ (2**", sebenarnya hanya ada tiga tipe dasar

pasang-surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu sebagai

berikut7

. Pasang-surut tipe harian tunggal (diurnal type"7 yakni bila dalam aktu 2 jamterdapat kali pasang dan kali surut.

2. Pasang-surut tipe tengah harian harian ganda (semi diurnal type"7 yakni bila

dalam aktu 2 jam terdapat 2 kali pasang dan 2 kali surut.

3. Pasang-surut tipe campuran (mi8ed tides"7 yakni bila dalam aktu 2 jam

terdapat bentuk campuran yang condong ke tipe harian tunggal atau condong ke

tipe harian ganda.

#ipe pasang-surut ini penting diketahui untuk studi lingkungan,

mengingat bila di suatu lokasi dengan tipe pasang-surut harian tunggal atau

campuran condong harian tunggal terjadi pencemaran, maka dalam aktu

kurang dari 2 jam, pencemar diharapkan akan tersapu bersih dari lokasi.

Namun pencemar akan pindah ke lokasi lain, bila tidak segera dilakukan clean

up. 6erbeda dengan lokasi dengan tipe harian ganda, atau tipe campuran

condong harian ganda, maka pencemar tidak akan segera tergelontor keluar.

%alam sebulan, !ariasi harian dari rentang pasang-surut berubah secara

sistematis terhadap siklus bulan. 1entang pasang-surut juga bergantung pada

bentuk perairan dan kon/gurasi lantai samudera. Pasang-surut (pasut" di

berbagai lokasi mempunyai ciri yang berbeda karena dipengaruhi oleh topogra/

dasar laut, lebar selat, bentuk teluk dan sebagainya.

%i beberapa tempat, terdapat beda antara pasang tertinggi dan surut

terendah (rentang pasut", bahkan di #eluk 9undy (anada" bisa mencapai 2*

meter. Proses terjadinya pasut memang merupakan proses yang sangatkompleks, namun masih bisa diperhitungkan dan diramalkan. Pasut dapat

diramalkan karena sifatnya periodik, dan untuk meramalkan pasut, diperlukan

data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasut.

1amalan pasut untuk suatu lokasi tertentu kini dapat dibuat dengan ketepatan

yang cukup cermat (NONTJI, 2005".

Pasut tidak hanya mempengaruhi lapisan di bagian teratas saja,

melainkan seluruh massa air yang bisa menimbulkan energi yang besar. %i

perairan pantai, terutama di teluk atau selat sempit, gerakan naik turunnya



muka air akan menimbulkan terjadinya arus pasut. :ika muka air bergerak naik,

maka arus mengalir masuk, sedangkan pada saat muka air bergerak turun, arus

mengalir ke luar. N$N#:5 (2**" mengatakan baha pengetahuan mengenai

pasut sangat diperlukan dalam pembangunan pelabuhan, bangunan di pantai

dan lepas pantai, serta dalam hal lain seperti pengelolaan dan budidaya di

ilayah pesisir, pelayaran, peringatan dini terhadap bencana banjir air pasang,

pola umum gerakan massa air dan sebagainya. Namun yang paling penting dari

pasut adalah energinya dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik.

3. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)

Pembanglit listrik tenagan pasang surut pada dasarnya ada dua metode

untuk memanfaatkan energi pasang surut, yaitu %am Pasang Surut (#indal

6arrages" dan #urbin Lepas Pantai ( $;shore #urbines".

. %am Pasang Surut (#indal 6arrages"Pembangkit Listrik #enaga Pasang Surut ini merupakan pembangkit

yang menggunakan metode pembuatan dam pada hulu sungai yang berbuara ke

laut yang memanfaatkan pasang surut air laut sehingga dapat menggerakan

turbin dan generator. Pada metode ini merupakan penemuan pembangkit listrik

terbarukan yang akan di jelaskan oleh penulis dibaah ini.2. #urbin Lepas Pantai ( $;shore #urbines".

Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih

menyerupai pembangkit listrik tenaga angin !ersi baah laut. eunggulannya

dibandingkan metode pertama yaitu7 lebih murah biaya instalasinya, dampak

lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan

lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.

6eberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai

adalah7 6lue <nergy dari anada, San #urbines (S#" dari 5nggris, dan 4arine

=urrent #urbines (4=#" dari 5nggris. &ambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga

jenis turbin tersebut ditampilkan dalam gambar .



&ambar . #urbin Lepas Pantai ( $;shore #urbines".

Pictur cr!it" #1$ %ri'tur(i')*c+%, #2$ )'tur(i')*c+*u-, #.$ & #4$

(/u'r*c+%*

&ambar sebelah kiri ("7 Seagen #idal #urbines buatan 4=#. &ambar

tengah (2"7 #idal Stream #urbines buatan San #urbines. &ambar kanan atas (3"7

%a!is 'ydro #urbines dari 6lue <nergy. &ambar kanan baah ("7 skema

komponen %a!is 'ydro #urbines milik 6lue <nergy.

#eknologi 4=# bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang

dibenamkan di baah laut. %ua buah baling dengan diameter -2* meter

memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah

kotak gir (gearbo8". edua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang

membentang hori>ontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut.

#urbin tersebut akan mampu menghasilkan ?*-** k0 per unitnya, dan dapat

disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. %emi

menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan

rotor diatur antara *-2* rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-

baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya".

%ibandingkan dengan 4=# dan jenis turbin lainnya, desain San #urbines

memiliki beberapa perbedaan, yaitu7 baling-balingnya langsung terhubung

dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. 5ni lebih e/sien dan mengurangi

kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu,

daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut S# menggunakan pemberat

secara gra!itasi (berupa balok beton" untuk menahan turbin tetap di dasar laut.



@dapun satu-satunya perbedaan mencolok dari %a!is 'ydro #urbines milik

6lue <nergy adalah poros baling-balingnya yang !ertikal (!ertical-a8is turbines".

#urbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun

dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence" untuk

mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar.

Pada kali ini penulis akan membahan menggunakan metode %am Pasang

Surut (#indal 6arrages" karena metode ini sangat umum digunakan oleh negara

yang berpotensi untuk pembangkit listrik terbarukan ini.

A. Prinsip kerja PLTPs Tinda Barra!e

=ara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang

terdapat di damaduk penampungan air sungai. 'anya saja, dam yang

dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada

dam air sungai pada umumnya. %am ini biasanya dibangun di muara sungai

dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. etika ombak masuk

atau keluar (terjadi pasang atau surut", air mengalir melalui teroongan yang

terdapat di dam. @liran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk

memutar turbin .

&ambar 2. Proses 4asuknya @ir Laut Pada 4etode #indal 6arrages



&ambar 3. eluarnya @ir Laut dan 4emutar #urbin Pada 4etode #indal 6arrages

@pabila muka air laut (surut" sama tingginya dengan muka air dalam

aduk maka saluran air ke turbin ditutup. Sementara itu muka air laut (pasang"

naik terus. etika tinggi muka air laut mencapai kira-kira setengah tinggi air

pasang maksimum, maka katup saluran air ke turbin dibuka dan air laut masuk

ke dalam aduk melalui saluran air ke turbin, dan menjalankan turbin dan

generator dalam hal tersebut tinggi muka air di dalam aduk akan naik. @pabila

muka air laut telah mencapai ketinggian maksimumnya tetapi masih lebih dari

muka air dalam aduk, turbin generator dan air dalam aduk menjadi sangat

kecil.

Sehingga turbin generator tidak bekerja pada keadaan tersebut katup

simpang (by pass !al!e" yang menghubungkan laut dengan aduk dibuka,

sehingga air laut lebih cepat masuk mengisi aduk, ketika muka air laut dan air

di dalam aduk sama tingginya, baik katup simpang maupun katup saluran

turbin ditutup. Pada keadaan tersebut tinggi muka air dalam aduk tetap

konstan sedangkan inggi muk air laut terus surut. @pabila pebedaan tinggi

antara permukaan air laut dan permukaan air dalam aduk sudah cukup besar

maka turbin dijalankan dengan membuka katup air ke turbin pada keadaan

tersebut air mengalir dari aduk ke laut melalui turbin sehingga turbin berputar

dan permukaan air dalam aduk turun. Proses ini terus berlangsung sampai

tinggi air dalam aduk tidak cukup untuk menjalankan turbin, dan katup

simpang dibuka supaya air yang masih ada di dalam aduk cepat keluar

mengalir ke laut. %alam keadaan tersebut air laut masih surut atau telah naik

tetapi masih belum mencapai tinggi turbin setelah aduk kosong atau ketika

permukaan air laut dalam aduk sama tingginya dengan muka air laut, katup

simpang dan katup masuk turbin ditutup kembali.



%emikianlah proses tersebut terjadi berulang-ulang mengisi dan

mengosongkan air dalam aduk untuk menjalankan turbin generator dengan

memanfaatkan proses air pasang dan air surut. Pusat listrik tenaga pasang surut

biasanya dibuat dengan aduk berukuran besar supaya dapat dibuat secara

ekonomis dengan menghasilkan listrik yang banyak.

%ari gambar di atas turbin yang digunakan adalah turbin air dua arah

yang nantinya untuk membangkitkan daya pada aktu pasang dan pada aktu

surut. 'al ini dapat dilakukan selama 2, jam dalam hari dengan periode 2 8

sehari. Periode pengosongan aduk dilakukan pada saat permukaan air laut

mulai turun sehingga turbin dapat berputar 2 jam.

#urbin yang di sini ialah turbin dua arah seperti gambar di baah ini.

&ambar .#urbin %ua @rah

Namun jenis turbin paling cocok digunakan adalah jenis turbin dua arah

yaitu turbin air jenis AbulbB yang gambarnya seperti di baah ini.



&ambar . #urbin %ua @rah jenis 6ulb

# Su%(r" P'-i' )u%(r /i)tri- /tr'ti3 !' %)i' /i)tri- /tr'ti3 $

#urbin-turbin ini putarannya lebih lambat dari kebutuhan putaran

generator sehingga dibutuhkan sistem percepatan putaran dalam bentuk Agear

bo8B yang nantinya perputaran yang dibutuhkan generator yang sesuai.

Cntuk lebih jelasnya gra/k dibaah ini yaitu gra/k akan menunjukkan

urutan operasi pembangkitan daya pada aktu pasang dan pada aktu surut.

&ra/k .

# Su%(r " W* Ari)%u'!r,P'r- Mu/ $

%alam gra/k untuk mengetahui debit air jatuh yang diperoleh dari

operasi pompa yang biasanya dilaksanakan pada saat terjadi beban puncak

maka dapat diibuat gra/k yang mana dalam gra/k itu menjelaskan urutan

operasi turbin-pompa di La-1ance dalam gra/k tersebut terlukis garis tinggi

permukaan air laut, berupa suatu sinusoida, yang titik tertinggi berupa situasi

pasang. %engan garis-garis terputus dilukis tinggi permukaan ari dalam aduk.



Pada asasnya, antara tenaga pasang surut dan tenaga air kon!ensional terdapat

persamaan, yaitu kedua-duanya adalah tenaga air yang memanfaatkan gra!itasi

tinggi jatuh air untuk pembangkit tenaga listrik.

Perbedaan-perbedaan utama secara garis besar adalah7

a" Pasang surut menyangkut arus air periodik di-arah dengan dua kali pasang

dan dua kali surut tiap hari.

b" $perasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi yang lebih

tahan korosi daripada dimiliki material untuk air taar.

c" #inggi jatuh relatif sangat kecil (maksimal meter" bila dibandingkan dengan

terbanyak instalasi-instalasi hidro lainnya.

6erdasarkan berbagai studi dan pengalaman, energi yang dapat

dimanfaatkan adalah sekitar D sampai 2 E dari seluruh energi teoretis yang

ada. Proyek Pusat Listrik #enaga Pasang Surut La 1ance di Prancis, yang

merupakan sentral pertama yang besar, mempunyai e/siensi sebesar D E,

yang akan meningkat menjadi 2 E bila proyek itu telah dikembangkan

sepenuhnya.

Cntuk mendapatkan e/siensi yang tinggi, sebuah instalasi pasang surut

harus memasang kapasitas pembangkitan listrik yang relatif lebih besar,

dibanding dengan Pusat Listrik #enaga @ir biasa. %i lain pihak Pusat Listrik

#enaga Pasang Surut tidak tergantung pada perubahan-perubahan musim

sebagaimana halnya dengan sungai-sungai biasa.

&ambar . PTP) R'c, Britt', Pr'ci)



eenam terusan jalan air dengan jumlah areal )** m2 dapat melayani

aliran air *** m3detik. 6ila perbedaan tingkatan (tinggi" antara laut dan kolam

adalah meter, bagian bendungan dalam hal ini berbeda dan memperoleh

tekanan air pada kedua belah arah yaitu air melakukan tekanan dalam satu arah

dan sebaliknya pula dari arah lain, dengan dua daur pengoperasian.

atup-katup dijalankan beberapa kali dalam sehari untuk mengisi dan

mengosongkan kolam dalam setiap siklus. #idak seperti yang hanya terjadi

beberapa kali saja dalam setahun dengan katup-katup pintu air bendungan

sungai.

2. 6agian Pengisian 6atu

Pintu-pintu disambung dengan bagian yang diisi dengan batu-batuan,

panjangnya F3,F meter, hingga bendungan pembangkit tenaga. edua

permukaan tanggul miring dengan dinding dari beton dengan kemiringan 7 .

Penapisnya dilindungi dari gerak gelombang oleh petak-petak batu karang yang

besar.

3. 6angunan Pembangkitan #enaga

6angunan pembangkit tenaga yang mirip teroongan itu panjangnya 3DF

meter. Punya tiga tegangan pantai, 2 pembangkit tenaga dan sebuah ruang

pengendali, yang semuanya berada di ruang mesin pembangkit tenaga listrik.

%ua dinding yang menghadapi air pasang diperkuat dengan tiang-tiang

penyangga di setiap 3,3 meter. Cnit-unit pembangkit tenaga listrik, memiliki 2

pasang turbin generator yang kapasitas masing-masingnya * mega-att, tiga

transformator dari 3D* mega-!olt-amper. %engan !oltase penaik tegangan dari

3** !olt ke 22.*** !olt. #iga panel pengendali yang mengatur masing-masing

D buah turbin dan kabel-kabel minyak bertegangan tinggi 22.*** !olt, yang

menghubungkan transformator-transformator itu dengan sub-stasiun yang

berada di luar daerah pembangkitan.

Perangkat-perangkat turbin berkecepatan normal ) putaranmenit,

dengan kecepatan tertinggi 3D* putaran dalam satu menit. #urbinnya

berdiameter ,3 meter, generatornya berdiameter ,3F meter dan panjang

perangkat itu secara keseluruhan 3, meter.



#urbin generator tersebut terdiri dari empat susun bilah daun yang dapat

disetel sampai siku 2**B. %engan dorongan motor ser!o (motor putaran

lambat". Penyaluran pada turbin dapat diatur oleh 2 bilah baling-baling dalam

bentuk bola diperkuat kedudukannya oleh 2 baling-baling serta diperkokoh oleh

empat balok ganjaran.

Cnit-unit itu akan menghasilkan tenaga sebanyak 3? mh dalam

pergerakan air pasang ke arah laut dan sebanyak ?, 40' ketika air pasang

bergerak ke arah kuala. %ari jumlah tenaga sebanyak F*D, 40' tersebut,

sebanyak F, 40' akan digunakan lagi untuk menopang air laut aduk pada

saat permukaan laut dan aduk hampir sejajar.

. =o;er %am

%alam tahap aal dibuat dua bangunan pemagar (penutup" dalam rangka

pembangunan pintu air dan bendungan bergerak atau bagian pintu air.

Pemagaran (penutup" kedua, yang sebenarnya dari dua co;er damH mulai dari

dinding yang dibangun dari tepi kanan ke tepi pulau. Pemagaran digunakan

untuk menangani pelepasan air, air pasang pada tahap-tahap terakhir dalam

pembuatan co;er dam utama.

Penutupan di tepi kiri (pemagaran pintu air" terdiri dari dinding beton,

yang membuat areal yang tertutup kering hanya pada puncak air surut.

Penutupan sebelah kanan terdiri dari dua co;er dam kecil dengan bagian

atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi dan berbentuk

kotak yang diperkuat tiang-tiang dan lapisan yang diisi pasir.

otakan-kotakan itu terdiri dari lima belas silinder yang besar-besar

berdiameter ) meter dan tingginya antara meter dan 2* meter,

dihubungkan dengan lengkungan-lengkungan tiang. #etap ini bukanlah co;erdam yang utama. %ua co;er dam dibangun di sebelah utara dan sebelah

selatan. =o;er dan di sebelah utara panjangnya F** meter, tinggi atau yang

bagian atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi ( meter",

memisahkan laut dengan kuala (1ance".

=o;er dam ini juga dibuat dengan cara yang sama dengan dua

pemagaran yang lebih dulu. %aerah tengah, yang panjangnya 3F* meter yang

terdiri dari ) caisson. =aisson adalah alat yang digunakan untuk turun ke dalam

air, bentuknya seperti peti kotak terbalik.



#. K$%p$nen Pe%&an!ki' Tena!a Lsi'rik Ener!i Air Pasan! Sr'

#ujuh komponen utama sebuah Pusat Pembangkit #enaga Listrik <nergi @ir

Pasang Surut adalah7

. 6angunan ruangan mesin

2. #anggul (bendungan" untuk membentuk kolam

3. Pintu-pintu air untuk jalan air dari kolam ke laut atau sebaliknya

. #urbin yang berputar oleh dorongan air pasang dan air surut.

. &enerator yang menghasilkan listrik 3.** !olt.

F. Panel penghubung.

?. #ransformator step up dari 3.** !olt ke *.*** !olt.

. Kerjasa%a Sis'e% K$a% Ganda

6agan ini ditandai oleh dua kolam dengan tinggi yang berbeda dan

dihubungkan melalui turbin. Pintu air pada kolam yang tinggi tingkat airnya dan

pada kolam yang rendah tingkat airnya, menghubungkan kolam-kolam itu

dengan laut. Iang pertama disebut pintu air jalan masuk dan yang kedua pintu

air jalan keluar.

Pengoperasian ini dilakukan dengan pintu air jalan masuk yang ditutup.

olam atas yang sudah penuh sebelumnya segera memindahkan airnya melalui

turbin-turbin ke kolam baah. #ingkat permukaan air kolam atas turun,

sedangkan tingkat permukaan kolam baah meningkat.

Pada saat permukaan air kolam atas mendekati ketinggian permukaan

kolam baah, pintu air keluar pada kolam baah segera dibuka, sehingga

tingkat permukaan kolam baah mencapai tingkat paling rendah. emudian

pintu jalan keluar ditutup dan aktunya diatur bersamaan dengan datangnya

masa naik air pasang dan bila tinggi air pasang dari laut sudah menyamai tinggi

permukaan air kolam atas. 4aka pintu jalan air masuk pada kolam atas dibuka

sehingga tinggi permukan kolam atas mencapai titik tertinggi dan saat itu pintu



air jalan masuk ditutup. Setelah itu daur kedua yang sama pun dimulai. %engan

sistem ini masa putar (operasi" pembangkitan dapat diatur lebih lama.

Syarat-syarat untuk memilih lokasi pembuatan pembangkit energi listrik

pasang surut ini adalah7

. #inggi air pasang pada lokasi harus memadai sepanjang tahun.

2. uala atau estu arium harus mempunyai geomorfologi yang dengan tanggul

yang relatif pendek dapat dikembangkan sebagai kolam penampung air.

3. Lokasi yang diusulkan tersebut tidak mempunyai endapan yang luar biasa jika

membaa endapan lumpur ke dalam laut diperlukan usaha untuk mengangkat

endapan ke atas suatu kolam penampungan.

. Lokasi yang dipilih harus bebas dari serangan ombak besar.

. Lokasi yang dipilih harus sedemikian rupa sehingga tidak timbul masalah

akibat pembendungan kuala, seperti perubahan pola air pasang surut.

E. Kesi'an Pada Pe%&an!ki'an Tena!a Air Pasan!

%ari sejarah perkembangannya di atas terlihat baha manusia sudah agak

terlambat dalam mempergunakan tenaga air pasang surut. @da sejumlah alasan

yang meyebabkan pembangkit tenaga listrik dengan penggerak tenaga air

pasang surut. Pembangkit jenis ini tertinggal pengembangannya dibandingkan

dengan jenis pembangkitan tenaga listrik energi lain. 6eberapa alasannya itu

adalah sebagai berikut7

a. arena pembangkit listrik energi air pasang surut bergantung pada ketinggian

yang berbeda dari permukaan laut dan kolam penampung. Pola pengaturan

ketinggian air dilakukan dengan perluasan kolam atau jumlah kolam dan sistem

putaran ganda (putaran dua arah" yang dapat berfungsi pada saat pasang naik

dan pasang surut.

b. Perbedaan tinggi air pasang terbatas hanya beberapa meter, bila baling-baling

turbin atau pipa turbin secara teknologi perkembangannya kurang baik terpaksa

menggunakan cara kon!ensional yaitu turbin tipe oplan sebagai alternatifnya.



'al ini tidak cocok lagi mengingat perkembangan teknologi yang dapat

membolak-balikkan putaran turbin dan generator.

c. :arak air pasang ialah perubahan ketinggian permukaan ari sehingga turbin

harus bekerja pada !ariasi jarak yang cukup besar dari ketinggian tekanan air.'al ini akan mempengaruhi e/siensi stasiun pembangkit.

d. Lamanya perputaran tenaga listrik dalam sebuah pusat pembangkit listrik

dengan energi air pasang surut. Setiap hari merupakan alasan yang tepat untuk

menentukan dasar tipe pembangkitan, tetapi aktu terjadinya peristia tidak

boleh berubah. Setiap hari terjadi keterlambatan hampir mendekati satu jam.

:adi jika tenaga listrik generator pada suatu hari bekerja dari pukul *.** siang

sampai jam 3.** sore hari berikutnya ia akan beroperasi dari jam siang

sampai jam sore dan begitu seterusnya.

@danya perubahan ini mengakibatkan kesukaran dalam rencana persiapan

operasi setiap harinya dalam sentral pembangkitan listrik. %engan bantuan

program komputer halangan ini baru dapat diatasi.

e. @ir laut merupakan cairan yang mudah mengakibatkan pembangkit tenaga

listrik akan berkarat.

f. %iperlukan teknologi khusus untuk membangun konstruksi di dalam laut.

g. Pembangunan pembangkit tenaga listrik energi pasang surut ini dikhaatirkan

mengganggu manfaat alami teluk yang berfungsi juga sebagai daerah perikanan

dan pelayaran.

*. Kee&i+an an Kekran!an PLTPs

- Kee&i+an

J Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.

J #idak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.

J #idak membutuhkan bahan bakar.

J 6iaya operasi rendah.

J Produksi listrik stabil.

J Pasang surut air laut dapat diprediksi.



J #urbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan

dampak lingkungan yang besar.

- Kekran!an

J Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang

sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem

lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

J 'anya dapat mensuplai energi kurang lebih * jam setiap harinya, ketika

ombak bergerak masuk ataupun keluar.

Kesi%pan

%ari pembahasan baha sistem pembangkitan energi pasang surut turbin

yang digunakan adalah turbin air yang arah putarannya dalam dua arah. %isini

kenapa dua arahK arena air mengalir melalui turbin dari aduk ke laut dan dari

laut ke aduk.

Pemanfaatan energi pasang surut ini untuk memeroleh debit air yang

banyak dalam aduk sangat tergantung dari pada tinggi air pasang permukaan

laut yang dipengaruhi oleh fase bulan dan keberadaan laut dengan garis ekuator

bumi. Semakin jauh laut dari garis ekuator bumi maka air laut pasang akan

semakin tinggi begitu juga sebaliknya semakin dekat laut dari garis ekuator bumi

maka air laut pasang akan semakin rendah.

Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air

Documents

Transcript of Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air