POTENSI GELOMBANG LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT ...repository.ub.ac.id/7424/1/Ardi Jatmiko.pdfSemoga...
Transcript of POTENSI GELOMBANG LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT ...repository.ub.ac.id/7424/1/Ardi Jatmiko.pdfSemoga...
POTENSI GELOMBANG LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
GELOMBANG LAUT (PLTGL) DI PERAIRAN SUMENEP MADURA DAN
SEKITARNYA
SKRIPSI
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
JURUSAN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN DAN KELAUTAN
Oleh:
ARDI JATMIKO
NIM. 125080600111083
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2017
POTENSI GELOMBANG LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
GELOMBANG LAUT (PLTGL) DI PERAIRAN SUMENEP MADURA DAN
SEKITARNYA
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana Sarjana Kelautan
Di Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan
Universitas Brawijaya
Oleh:
ARDI JATMIKO
NIM. 125080600111083
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
JURUSAN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERKANAN DAN KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
OKTOBER, 2017
Judul :POTENSI GELOMBANG LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT DI PERAIRAN
SUMENEP MADURA DAN SEKITARNYA
Nama Mahasiswa : ARDI JATMIKO
NIM : 125080600111083
Program Studi : Ilmu Kelautan
PENGUJI PEMBIMBING
Pembimbing 1 : NURIN HIDAYATI, ST., M.Sc
Pembimbing 2 : M. ARIF ASADI, S.Kel., M.Sc
PENGUJI BUKAN PEMBIMBING
DOSEN PENGUJI 1 : IR. BAMBANG SEMEDI, M.Sc., Ph.D
DOSEN PENGUJI 2 : SYARIFAH HIKMAH J.S., S.Pi., M.Sc
Tanggal Ujian : 25 Oktober 2017
PERNYATAAN ORISINILITAS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam laporan skripsi yang saya tulis ini
benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, dan sepanjang pengetahuan saya
juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh
orang lain kecuali yang tertulis dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka
Apabila kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil penjiplakan
(plagiasi), maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut, sesuai
hokum yang berlaku di Indonesia
Malang,
Mahasiswa
Ardi Jatmiko
125080600111083
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji dan syukur untuk Allah SWT atas limpahan kasih dan karuniaNya
sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Potensi
Gelombang Laut Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (Pltgl) Di
Perairan Sumenep Madura Dan Sekitarnya”. Penulisan skripsi ini tentunya tidak
lepas dari bantuan dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Peneliti
menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada pihak- pihak berikut ini::
1. Allah SWT, terimakasih telah memberi segalanya dan membuat semua
yang sulit menjadi mudah, memberikan kesehatan sehingga saya bisa
menyelesaikan skripsi ini.
2. Kedua Orang tua, Suraji bapakku dan Misni ibuku tercinta yang telah
memberikan motivasi bantual moril dan materil serta doa-doanya
3. Dr. Ir. Daduk Setyohadi, MP selaku Ketua Jurusan Pemanfaatan
Sumberdaya Perikanan dan Ilmu Kelautan.
4. Dosen pembimbing Nurin Hidayati, ST., M.Sc dan M Arif Asadi, S.kel.,
M.Sc yang telah banyak meluangkan waktu dalam memberikan
pengarahan, bimbingan, serta ilmu selama penyusunan laporan skripsi.
5. Saudara-saudaraku Anita Purwaningsih, Barlian D Mahardika dan Titin
Kusumaningrum yang terus memberikan dukungan, doa dan semangat.
6. Seorang yang selalu ada ketika dalam kesulitan dan terus
menyemangati Catur Sylvia P dan Arinda Kiki O
7. Rekan-rekan yang turut membantu dalam penyelesaian laporan dan
terus memberi dukungan:Cahya Ashardiyanto W, Anthon, Yossy, Bagas
anggota Dota IK All Star (Sultan, Lord, Andhit, Mahe, Wira, Ari, Suryo,
Rangda, dll)
ii
8. Rekan-rekan dalam Program Studi Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya
yang terus memberikan suntikan semangat.
9. Dan seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan secara menyeluruh yang
telah memberikan bantuan secara nyata maupun tidak demi
terselesaikannya laporan skripsi ini.
Akhir kata penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini tidak luput dari
kekurangan. Semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan.
Malang, Oktober 2017
Penulis
Ardi Jatmiko
3
RINGKASAN
ARDI JATMIKO. Potensi Gelombang Laut Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga
Gelombang Laut (PLTGL) Di Perairan Sumenep Madura dan Sekitarnya (dibawah
bimbingan Nurin Hidayati, ST., M.Sc. dan M.Arif Asadi, S.Kel., M.Sc).
Pertumbuhan penduduk di Indonesia yang dibilang cukup pesat serta pembangunan infrastruktur di kota-kota besar membuat kebutuhan energi listrik menjadi besar. Di jaman modern seperti saat ini energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang menyangkut hajat banyak orang maka persediaan listrik harus tersedia dalam jumlah yang cukup, harga yang wajar dan energi yang bersih. Indonesia masih mengandalkan energi dari fosil, gas bumi dan minyak bumi sebagai pembangkitnya. Ketersedian fosil, gas dan minyak bumi di Indonesia memang melimpah, tetapi suatu saat akan habis karena perlu waktu yang sangat lama untuk memperbaruinya. Dengan luas laut mencapai dua pertiga dari keseluruhan luas negara Indonesia, pemerintah saat ini berupaya besar untuk menggali potensi di bidang kelautan dan perikanan. Salah satunya adalah membuat sumber energi alternatif yaitu pembangkit listrik tenaga gelombang laut dan pembangkit listrik tenaga arus laut.
Penelitian ini dilakukan di BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) Surabaya, Jawa Timur dan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya pada tanggal 28 Mei 2016 – Juni 2017 dengan lokasi penelitian Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif dan pemilihan lokasi penelitian dipilih secara purposif yaitu pengambilan data yang dilakukan dengan berdasarkan pertimbangan tertentu untuk mendapatkan hasil data yang mewakili suatu daerah. Penolahan data meliputi pembuatan peta kontur gelombang laut 2D, analisa Mean Relative Error (MRE), dan konversi energi gelombang laut menjadi daya listrik.
Karakteristik gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan Sekitarnya mengalami fluktuatif selama 10 tahun dengan rata-rata tinggi gelombang laut 0,2 – 1 meter dan periode 3-6 detik. Arah arah datang gelombang mengalami perubahan setiap musimnya (Musim Barat, Musim Peralihan I, Musim Timur, Musim Peralihan II). Kawasan yang berpotensi untuk pembangkit listrik tenaga gelombang laut terbesar berada di stasiun 1 hingga 4 atau berapada di sisi utara perairan Kabupaten Sumenep tepatnya pada kawasan perairan terbuka, dengan besar daya yang dihasilkan mencapai 1880 Watt pada tahun 2011. Potensi gelombang pada stasiun lainnya cenderung bernilai sedang dengan kisaran daya 300 Watt- 1000 Watt. Terdapat berbagai jenis PLTGL antara lain, PLTGL sistem bandul, PLTGLOne-Way Gear, dan PLTGL OWC, Pemilihan pembangkit listrik yang cocok dengan potensi gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya adalah OWC dimana penempatan alat pembangkit listrik dapat dilakukan di dekat pantai
4
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang dan
senantiasa memanjatkan puji syukur kehadirat-Nya, yang atas telah melimpahkan rahmat,
hidayah, inayah serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian
skripsi yang berjudul “Potensi Gelombang Laut Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga
Gelombang Laut (Pltgl) Di Perairan Sumenep Madura Dan Sekitarnya”. Dalam laporan
penelitian skripsi ini terdapat beberapa bahasan yang meliputi rencana penelitian, prosedur
penelitian, data penelitian, serta analisis data yang digunakan. Tak lupa pula, dalam laporan
penelitian skripsi ini juga dijabarkan landasan teori yang digunakan. Landasan teori ini
dijadikan acuan penulis untuk menyusun materi yang akan dibahas, baik pada bagian metode
maupun hasil dan pembahasan.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan, sehingga penulis
mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan
laporan ini.
Malang, 25 Oktober 2017
Penulis
5
DAFTAR ISI
RINGKASAN ............................................................................................................. 3
KATA PENGANTAR ................................................................................................. 4
DAFTAR ISI .............................................................................................................. 5
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... 7
DAFTAR TABEL ....................................................................................................... 8
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ 9
1. PENDAHULUAN ................................................. Error! Bookmark not defined.
1.1 Latar Belakang ............................................. Error! Bookmark not defined.
1.2 Rumusan masalah ....................................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Tujuan .......................................................... Error! Bookmark not defined.
1.4 Kegunaan .................................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Waktu dan Tempat Penelitian ...................... Error! Bookmark not defined.
2. TINJAUAN PUSTAKA ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.1 Gelombang Laut .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Definisi .................................................. Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Tinggi Gelombang Signifikan ................ Error! Bookmark not defined.
2.2 Manfaat Gelombang .................................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Error! Bookmark not defined.
2.4 Macam-Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut PLTGLError! Bookmark not
defined.
2.4.1 PLTGL-SB (Sistem Bandul) .................. Error! Bookmark not defined.
2.4.2 PLTGL One-Way Gear ......................... Error! Bookmark not defined.
2.4.3 PLTGL-OWC (Oscilating Water Coloumn)Error! Bookmark not defined.
2.5 Data Gelombang ECMWF ........................... Error! Bookmark not defined.
3. METODE PENELITIAN ....................................... Error! Bookmark not defined.
3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian ........................ Error! Bookmark not defined.
3.2 Tehnik Pengambilan Data ............................ Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Data Primer .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Data Sekunder ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.3 Pengolahan Data ......................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Software Pengolahan Data ................... Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Pengolahan Data Gelombang ECMWF. Error! Bookmark not defined.
3.3.3 Peta Kontur Tinggi Gelombang ............. Error! Bookmark not defined.
6
3.4 Mean Relative Error (MRE) .......................... Error! Bookmark not defined.
3.5 Perhitungan Daya ........................................ Error! Bookmark not defined.
3.6 Diagram Alur Penelitian ............................... Error! Bookmark not defined.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................... Error! Bookmark not defined.
4.1 Hasil ............................................................ Error! Bookmark not defined.
4.1.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian ...... Error! Bookmark not defined.
4.1.2 Data Gelombang ................................... Error! Bookmark not defined.
4.1.3 Perbandingan Data ECMWF dan Data BMKGError! Bookmark not defined.
4.1.4 Hasil Perhitungan Daya ........................ Error! Bookmark not defined.
4.2 Pembahasan ................................................ Error! Bookmark not defined.
4.2.1 Kondisi Oseanografi.............................. Error! Bookmark not defined.
4.2.2 Perbandingan Data Gelombang ............ Error! Bookmark not defined.
4.2.3 Analisis Konversi Energi ....................... Error! Bookmark not defined.
5. PENUTUP ........................................................... Error! Bookmark not defined.
5.1 Kesimpulan .................................................. Error! Bookmark not defined.
5.2 Saran ........................................................... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ................................................... Error! Bookmark not defined.
LAMPIRAN ................................................................ Error! Bookmark not defined.
7
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem Bandul
............................................................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2 Penerapan PLTGL yang telah di uji cobakan .. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3 Ilustrasi pembangkit listrik tenaga gelombang laut menggunakan oneway gear
............................................................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4. Cara kerja PLTGL – OWC ................................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 5 PLTGL teknologi OWC di daerah Jawa Tengah IndonesiaError! Bookmark not
defined.
Gambar 6. Peta Lokasi Penelitian ........................................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 7 Alur Penelitian ....................................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2016 Error! Bookmark not defined.
Gambar 9 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2015 Error! Bookmark not defined.
Gambar 10 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2014Error! Bookmark not defined.
Gambar 11 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2013Error! Bookmark not defined.
Gambar 12 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2012Error! Bookmark not defined.
Gambar 13 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2011Error! Bookmark not defined.
Gambar 14 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2010Error! Bookmark not defined.
Gambar 15 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2009Error! Bookmark not defined.
Gambar 16 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2008Error! Bookmark not defined.
Gambar 17 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2007Error! Bookmark not defined.
Gambar 18 Potensi Energi Listrik Kab.Sumenep ............... Error! Bookmark not defined.
Gambar 19 Potensi ENergi Listrik Kab.Sumenep .............. Error! Bookmark not defined.
Gambar 20 Potensi Energi Listrik Kab.Sumenep ............... Error! Bookmark not defined.
8
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Spesifikasi OWC Desain Energetech ................... Error! Bookmark not defined.
Tabel 2 Titik Lokasi Pengamatan ......................................... Error! Bookmark not defined.
Tabel 3 Verifikasi Perbandingan Data ECMF dan BMKG Tahun 2015Error! Bookmark not
defined.
Tabel 4 Verifikasi Perbandingan Data ECMWF dan BMKG Tahun 2014Error! Bookmark not
defined.
9
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Dokumentasi Lapangan ................................... Error! Bookmark not defined.
Lampiran 2 Ketinggian Gelombang Laut Data ECMWF Selama 10 TahunError! Bookmark not
defined.
Lampiran 3 Konversi Energi Tahun 2007 ............................ Error! Bookmark not defined.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan penduduk di Indonesia yang dibilang cukup pesat serta pembangunan
infrastruktur di kota-kota besar membuat kebutuhan energi listrik menjadi besar, tetapi lain
hanya dengan pulau-pulau kecil dan pelosok pegunungan dimana listrik merupakan
kebutuhan yang sangat sulit untuk didapatkan. Di jaman modern seperti saat ini energi listrik
merupakan salah satu kebutuhan pokok yang menyangkut hajat banyak orang maka
persediaan listrik harus tersedia dalam jumlah yang cukup, harga yang wajar dan energi yang
bersih. Untuk memenuhi kebutuhan listrik, Indonesia masih mengandalkan energi dari fosil,
gas bumi dan minyak bumi sebagai pembangkitnya. Ketersedian fosil, gas dan minyak bumi
di Indonesia memang melimpah, tetapi suatu saat akan habis karena perlu waktu yang sangat
lama untuk memperbaruinya.
Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki potensi besar untuk mendapatkan
sumber energi alternatif dari energi hidro khususnya energi gelombang air laut dan arus laut.
Dengan luas laut mencapai dua pertiga dari keseluruhan luas negara Indonesia, pemerintah
saat ini berupaya besar untuk menggali potensi di bidang kelautan dan perikanan. Salah
satunya adalah membuat sumber energi alternatif yaitu pembangkit listrik tenaga gelombang
laut dan pembangkit listrik tenaga arus laut. Menurut Prima (2014), pembangkit listrik yang
berbasis terbarukan akan membutuhkan baterai yang mahal dan biaya pemeliharaan yang
besar jika berdiri sendiri. Pembangkit listrik yang terbarukan pada dasarnya harus dipararel
dengan pembangkit konvensional agar tidak membutuhkan baterai yang mahal seperti yang
dilakukan banyak negara maju seperti Eropa dan USA. Dengan konsep seperti ini sumber
energi terbarukan digunakan untuk mengurangi pemakaian energi fosil, minyak bumi dan gas
bumi, bukan untuk menggantikannya.
Perairan Utara Jawa Timur merupakan salah satu daerah dengan kondisi gelombang
yang berpotensi untuk dijadikan listrik. Selain itu penduduk yang ditinggal di pulau-pulau kecil
di kawasan Kepulauan Madura masih banyak yang listriknya belum mencukupi kebutuhan
penduduknya salah satunya adalah Pulau Sapudi Kabupaten Sumenep. Karakteristik
Gelombang diperairan utara Jawa Timur relatif lebih kecil, dasar yang landai dan berbatasan
dengan laut Jawa dibandingkan dengan karakteristik gelombang di perairan selatan Jawa
yang lebih ekstrim, dasar yang lebih curam dan tinggi gelombang yang tidak menentu karena
pengaruh dari Samudera Hindia. Karakteristik gelombang laut di Kepulauan Kabupaten
Sumenep relatif lebih tenang hal ini dikarenakan geografis perairan yang merupakan perairan
sempit. Oleh karena itu penulis tertarik untuk mengkaji potensi gelombang laut untuk
pembangkit listrik pada wilayah Kabupaten Sumenep tersebut. Dibandingkan dengan perairan
selatan Jawa kondisi kebutuhan listrik di Kabupaten Sumenep jauh lebih tertinggal
dibandingkan daerah selatan Jawa yang merupakan salah satu daya tarik penulis untuk
mengkaji daerah tersebut.
1.2 Rumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang terurai di atas, masalah yang dapat dirumuskan adalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana karakteristik gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya.
2. Bagaimana potensi gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya yang
akan dijadikan pembangkit listrik tenaga gelombang laut.
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian mengenai potensi pembangkit listrik tenaga gelombang laut di
Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya adalah sebagai berikut
1. Mengetahui karakteristik gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya.
2. Mengetahui potensi gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya yang
akan dijadikan pembangkit listrik tenaga gelombang laut.
1.4 Kegunaan
Pelaksanaan penelitian mengenai sumber energi alternatif di Indonesia dengan
menggunakan gelombang laut sebagai pembangkitnya dimaksudkan untuk memberikan
manfaat untuk mahasiswa maupun masyarakat luas, diantaranya agar mahasiswa mampu
menerapkan dan meningkatkan pengetahuan mengenai konversi energi gelombang laut
menjadi energi listrik, meningkatkan analisis mahasiswa berdasarkan data yang didapat, serta
memberikan solusi yang tepat dalam permasalahan yang didapat. Selain itu juga terdapat
manfaat bagi pemerintah dan masyarakat agar penelitian ini dapat dijadikan solusi
permasalahan kebutuhan listrik di Indonesia dengan mempertimbangkan hasil studi ini
kepenelitian lanjutan, dan untuk para akademisi hasil dari penelitian ini dapat dijadikan
referensi untuk mendapatkan penelitian baru yang jauh lebih bermanfaat.
1.5 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) Surabaya,
Jawa Timur dan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya pada tanggal
28 Mei 2016 – Juni 2017 dengan lokasi penelitian Perairan Sumenep Madura dan sekitarnya.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gelombang Laut
2.1.1 Definisi
Gelombang merupakan suatu fenomena alam yang selalu terjadi dilaut. Secara sederhana
gelombang adalah gerak naik turunya air laut. Namun menurut para ahli gelombang yang
ditemukan di permukaan laut pada umumnya terbentuk dari adanya proses alih energi dari
angin ke permukaan laut dalam hal ini angin sangat berpengaruh terhadap adanya gelombang
laut. Angin adalah faktor utama pembangkit gelombang (Polii, 2012). Pusat informasi dan
pelayanan meteorologi kelautan lebih memfokuskan tiga jenis gelombang yaitu gelombang
akibat angin, gelombang akibat gempa bumi dan gelombang akibat daya tarik menarik bumi-
bulan-matahari atau yang sering disebut gelombang pasang surut ( WMO- No.741, 2001
dalam Kurniawan, 2011).
Menurut Ramlan (2012), gelombang laut atau yang sering dikenal dengan ombak
merupakan gerakan naik turun permukaan air yang yang dapat diklasifikasikan tergantung
dengan pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh adanya angin
disebut dengan gelombang angin, gelombang yang dipengaruhi oleh benda luar angkasa/
gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari disebut gelombang pasang surut, gelombang yang
dipengaruhi gempa vulkanik/tektonik dikenal dengan istilah gelombang tsunami dan
gelombang yang disebabkan karena adanya gerakan kapal.
Gelombang permukaan merupakan gambaran yang sederhana untuk menunjukkan
bentuk dari suatu energi di laut. Menurut Pudjanarsa (2006) menjelaskan bahwa gejala energi
gelombang bersumber pada fenomena-fenomena sebagai berikut :
1. Benda yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya
gelombang dengan periode kecil, energi kecil pula.Angin merupakan sumber penyebab
utama gelombang lautan.
2. Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami.
Contoh gangguan seismik adalah gempa bumi, dll.
3. Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar, terutama
menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.
Peramalan gelombang dibedakan menjadi dua yaitu peramalan gelombang dari masa
lampau atau disebut dengan hindcasting dan peramalan gelombang pada kondisi perkiraan
atau disebut forecasting. Metode yang digunakan dibedakan menjadi dua metode peramalan
gelombang laut dangkal yang memperhitungkan faktor gesekan air laut dengan dasar laut
sehingga akan mengurangi ketinggian dari gelombang tersebut, dan peramalan laut dalam
yang tidak memperhatikan kondisi dasar laut (Dauhan, 2013).
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena
adanya perbedaan tekanan udara disekitarnya. Angin bergerak dari tekanan udara yang tinggi
ke tempat bertekanan udara rendah. Semakin lama dan kuat angin berhembus, semakin
besar gelombang yang terbentuk. Tinggi dan periode gelombang yang dibangkitkan
dipengaruhi oleh kecepatan angin (U), lama hembusan angin (D), fetch (F) dan arah angin
(Nadia et al, 2013).
2.1.2 Tinggi Gelombang Signifikan
Ukuran gelombang dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu tinggi gelombang, periode gelombang
dan panjang gelombang. Tinggi gelombang adalah jarak yang diukur dari puncak gelombang
hingga lembah gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan dari puncak
gelombang ke puncak gelombang selanjutnya. Panjang gelombang adalah jarak antara dua
puncak gelombang atau lembah gelombang secara berurutan. Tinggi gelombang signifikan
merupakan tinggi rata-rata 1/3 dari gelombang gelombang tertinggi (Kurniawan, 2012)
2.2 Manfaat Gelombang
Karakteristik gelombang laut yang memuat informasi mengenai variasi tinggi bulanan
diperairan Indonesia sangat dibutuhkan sebagai acuan bagi kebutuhan masyarakat dan
pemerintah sehari-harinya. Informasi gelombang laut dapat dimanfaatkan dalam bidang
kelautan dalam jangka pendek maupun dalam jangka panjang. Sebagai contoh informasi
gelombang yang akan digunakan sebagai kegiatan pelayaran, perdagangan, perikanan serta
penelitian di wilayah perairan Indonesia. Selain itu juga digunakan sebagai informasi
perencanaan bangunan pelabuhan (Kurniawan, 2012).
Berdasarkan penelitian Raharjo (2006), menyatakan bahwa air laut memiliki banyak sekali
manfaat salah satunya menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi gelombang
laut yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL). Sifat
kontinyuitasnya yang tersedia terus setiap waktu menjadikan gelombang laut baik untuk
dijadikan sebagai pembangkit tenaga listrik. Melalui pembangkit listrik ini energi besar yang
dimiliki ombak dapat diubah menjadi tenaga listrik. Listrik dari tenaga gelombang ini
diharapkan menjadi solusi bagi krisis energi yang terjadi akhir-akhir ini.
2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Pembangkit listrik merupakan suatu sistem yang merubah energi potensi mekanik (uap,
air, nuklir, gas, panas bumi, dan sebagainya) menjadi energi potensi listrik. Pembangkit listrik
tenaga gelombang laut telah diuji cobakan di Pulau Islay, di lepas pantai barat Skotlandia, dan
menghasilkan 500 Kw listrik yang cukup untuk kebutuhan 400 rumah tangga. Cara kerja
pembangkit listrik baru ini sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada suatu
ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali ada
ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang
terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara
yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan
untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat
khusus dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus
udara dalam tabung beton itu silih berganti (Raharjo, 2006).
Saat ini telah banyak jenis teknologi yang dikembangkan pada pembangkit listrik tenaga
gelombang laut, diantaranya: teknologi buoy tipe, teknologi overtopping devices, dan
teknologi Oscilatting water column. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan
teknologi Oscilatting Water Column (PLTGL-OWC) sangat cocok dibangun di daerah dengan
topografi dasar laut yang landai dan memiliki ketinggian gelombang laut yang konstan, serta
tidak memerlukan daerah kontruksi yang luas (Wijaya, 2010).
2.4 Macam-Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut PLTGL
2.4.1 PLTGL-SB (Sistem Bandul)
Ide dari pembangkit listrik tenaga gelombang laut sistem bandulan (PLTGL-SB) adalah
mengubah energi potensial menjadi energi kinetik yang diteruskan menjadi energi listrik
seperti yang diharapkan. Dari ide dasar ini maka dikembangkan model pembangkit listrik listrik
tenaga gelombang laut sistem bandul secara vertikal. Akan tetapi terdapat beberapa
permasalahan dalam PLTGL-SB adalah arah gelombang laut yang berubah-ubah, sedangkan
untuk PLTGL sistem bandul apabila arah gelombang tidak sejajar dengan arah gerak bandul
maka bandul tidak akan bergerak. Masalah lainnya adalah gerakan bandul terbatas,
maksimum setengah putaran atau maksimum sudut 90o sehingga tenaga yang dihasilkan
kurang maksimum. Untuk menyelesaikan masalah tersebut ada perubahan rancangan yang
dilakukan peneliti dalam skala laboratorium pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut
yaitu berat pada bandul ditambah 5 Kg, lengan bandul dengan jari-jari 100mm dan panjang
lengan 100cm, , 80 cm, 60 cm kontruksi dari besi dirubah menjadi 5 mm, bevel gear Z1 = 10,
Z2 = 16 serta diameter As menjadi 40 mm. Perubahan rancangan tersebut juga akan merubah
daya maksimal yang dihasilkan yaitu 632.45 Watt dalam skala laboratorium (Satria, et al.
2014).
Gambar 1. Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Sistem Bandul (Satria, et al. 2014)
Gambar 2 Penerapan PLTGL yang telah di uji cobakan
Menurut Penelitian Erfianti et al. (2013) menyatakan bahwa pembangkit listrik tenaga
gelombag laut sistem bandul di Indonesia pertama kali didesain menggunakan ponton dan di
dalamnya terdapat sejumlah peralatan utama seperti bandul, pemindah gerak bandul menjadi
gerak putar, transmisi putaran, roda gila (fly wheel) dan dinamo. Dengan mengikuti
perkembangan jaman yang semakin modern banyak sekali model pembangkit listrik tenaga
gelombang laut diantaranya adalah PLTGL-SB ponton segidelapan, PLTGL-SB produksi
Neptune dan Wello Penguin. PLTGL-SB ponton segi delapan bisa bekerja dengan tinggi
gelombang minimal 0,5 m. PLTGL-SB model ini memiliki lebar 3m dan tinggi 2,5 m serta
kedalaman maksimum dua kali lebih tinggi dari tinggi alat tersebut. PLTGL-SB produksi
Neptune bisa bekerja dengan tinggi gelombang minimal 1 m, dan kedalaman yang dibutuhkan
adalah 50 m sampai 75 m. PLTG-SB Wello Penguin dapat bekerja dengan tinggi gelombang
minimal 1,5 m, memiliki ukuran yang besardan kedalaman yang dibutuhkan adalah 30 m
dengan iklim gelombang ringan.
2.4.2 PLTGL One-Way Gear
Pembangkit listrik tenaga gelombang laut one-way gear merupakan sebuah konverter
dari gelombang laut yang memakai roda gigi satu arah dan dikombinasikan dengan
penyeimbang daya untuk menghasilkan rotasi searah secara kontinyu agar menghasilkan
listrik. Perancangan alat konverter energi gelombang laut dilakukan dengan memanfaatkan
roda gigi satu arah (oneway gear) terdiri atas rotor shaft, one-way gear, alat pemberat yang
dapat terapung, counter weight yang berfungsi untuk menjaga ketegangan tali penggantung
saat terjadi osilasi (Masjono, 2012)
Gambar 3 Ilustrasi pembangkit listrik tenaga gelombang laut menggunakan oneway gear (Masjono, 2012)
Konverter one-way gear terdiri atas rotor shaft, one-way gear, alat pemberat yang
dapat terapung, counter weight yang berfungsi untuk menjaga ketegangan tali penggantung
saat terjadi osilasi. Secara singkat sistem kerja pembangkit listrik tenaga gelombang laut one-
way gear adalah pemasangan konverter searah dengan gelombang datang sehingga
pelampung yang pertama (M1 dan m1) akan bekerja terlebih dahulu. Ketika gelombang laut
meninggalkan pelampung pertama M1 akan jatuh dan menarik tali sehingga rotating shaft
mulai berputar. Pada ilustrasi Gambar 1 terdapat empat pelampung dinama pelapung tersebut
diletakkan 0.25 dari panjang gelombang laut agar konverter dapat bekerja secara maksimal
2.4.3 PLTGL-OWC (Oscilating Water Coloumn)
Menurut Rahmad et al. (2015), owc merupakan salah satu sistem dan peralatan yang
dapat mengubah energi laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi.
Gelombang laut yang datang akan mengenai lubang pintu OWC lalu akan terjadi fluktuasi
gerakan air didalam ruang OWC. Tekanan udara yang masuk di ruangan kedap air akan
menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga akan
mengahasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen dipinggir pantai atau bisa
juga ditempatkan di tengah laut. Jika ditempatkan ditengah laut maka tenaga listrik yang
dihasilkan akan disalurkan menggunakan kabel. Setiap produksi OWC yang ada akan
berbeda hasil listrik yang dihasilkan tergantung pada kontruksi, turbin udara, dan energi
gelombang yang tersedia.
Gambar 4. Cara kerja PLTGL – OWC (Wijaya, 2010)
Gambar 5 PLTGL teknologi OWC di daerah Jawa Tengah Indonesia
Pembangkit listrik tenaga gelombang laut teknologi OWC dengan desain Energetech
biasanya ditempatkan pada kedalaman laut mulai dari perairan dangkal hingga kedalaman
50m (150 kaki). Desain ini memliki lebar 35 m dan panjang 18 m. Desain Energetech ini
menggunakan parabolic focusing wall yang lebarnya sama dengan lebar chamber yaitu
sebesar 35m, yang mana berfungsi untuk memfokuskan pergerakan gelombang laut menuju
OWC (EPRI, 2007 dalam Wijaya, 2010)
Tabel 1. Spesifikasi OWC Desain Energetech
Spesifikasi OWC desain Energetech
Lebar parabolic focusing wall 35 m
Berat struktur baja 450 Ton
Lebar perangkat tengah 60 s.d 90 m
Nilai daya Sampai 2 MW
Power take off Bervariasi tergantung diameter turbin
Kedalaman air Sampai kedalaman 50 m
(Sumber: Wijaya, 2010)
Menurut penelitian Utami (2010), menyatakan bahwa untuk menghitung energi
gelombang laut yang dihasilkan cukup dengan menghitung energi potensialnya saja. Karena
dilihat dari prototipe yang ada pergerakan gelombang laut yang menghasilkan energi pada
sistem ini merupakan energi potensial atau naik turunnya gelombang laut saja. Sementara
untuk gerakan gelombang laut yang maju mundur tidak menghasilkan energi.
2.5 Data Gelombang ECMWF
ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) merupakan data
gelombang yang dapat diunduh dari http://ecmwf.int/ secara gratis. Metode pemrosesan data
yang digunakan adalah reanalisis, model dan asimilasi (Numerical Weather Prediction) data
satelit serta data insitu. Organisasi ini menyediakan peramalan jangka menengah-panjang
untuk data-data atmosfer/cuaca serta super-fasilitas komputasi untuk penelitian ilmiah dan
bekerjasama secara keilmuan maupun teknis dengan agen satelit dan komisi Eropa. ECMWF
juga merupakan hasil pengembangan meteorologi secara dinamis dan sinoptip lebih dari 100
tahun dan 50 tahun pengembangan prediksi cuaca secara numerik (Numerical Weather
Prediction) (Maulana dan Hartanto, 2010).
3. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penentuan stasiun lokasi berdasarkan titik koordinat yang tersedia di website European
Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) dengan grid 0,25 X 0,25 lokasi Lokasi
penelitian adalah wilayah Perairan Kabupaten Sumenep untuk mewakili wilayah tersebut
maka diambil beberapa stasiun lokasi, pengambilan data gelombang. Pemilihan lokasi
penelitian didasarkan pada kondisi stasiun lokasi yang memiliki potensi energi gelombang laut
untuk digunakan sebagai pembangkit listrik. Untuk mengetahui besarnya kekuatan
gelombang yang ada di wilayah tersebut maka diperlukan penelitian untuk mengetahui
karakteristik yang ada.
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian
Tabel 1 Titik Lokasi Pengamatan
Stasiun Koordinat Stasiun Koordinat
1 5,75o LS 113,75 o BT 24 6,75 o LS 114,75 o BT
2 6,25 o LS 113,75 o BT 25 6,75 o LS 115,00 o BT
3 6,25 o LS 114,00 o BT 26 6,75 o LS 115,25 o BT
4 6,25 o LS 114,25 o BT 27 6,75 o LS 115,50 o BT
5 6,25 o LS 114,50 o BT 28 6,75 o LS 115,75 o BT
6 6,25 o LS 114,75 o BT 29 7,00 o LS 113,75 o BT
7 6,25 o LS 115,00 o BT 30 7,00 o LS 114,00 o BT
8 6,25 o LS 115,25 o BT 31 7,00 o LS 114,25 o BT
9 6,25 o LS 115,50 o BT 32 7,00 o LS 114,50 o BT
10 6,25 o LS 115,75 o BT 33 7,00 o LS 114,75 o BT
11 6,50 o LS 113,75 o BT 34 7,00 o LS 115,00 o BT
12 6,50 o LS 114,00 o BT 35 7,00 o LS 115,25 o BT
13 6,50 o LS 114,25 o BT 36 7,00 o LS 115,50 o BT
14 6,50 o LS 114,50 o BT 37 7,00 o LS 115,75 o BT
15 6,50 o LS 114,75 o BT 38 7,25 o LS 113,75 o BT
16 6,50 o LS 115,00 o BT 39 7,25 o LS 114,00 o BT
17 6,50 o LS 115,25 o BT 40 7,25 o LS 114,25 o BT
18 6,50 o LS 115,50 o BT 41 7,25 o LS 114,50 o BT
19 6,50 o LS 115,75 o BT 42 7,25 o LS 114,75 o BT
20 6,75 o LS 113,75 o BT 43 7,25 o LS 115,00 o BT
21 6,75 o LS 114,00 o BT 44 7,25 o LS 115,25 o BT
22 6,75 o LS 114,25 o BT 45 7,25 o LS 115,50 o BT
23 6,75 o LS 114,50 o BT 46 7,25 o LS 115,75 o BT
3.2 Tehnik Pengambilan Data
3.2.1 Data Primer
Menurut Sekaran (2006) data primer adalah data yang langsung dikumpulkan oleh
peneliti atau orang yang berkepentingan dengan data tersebut. Data yang diperoleh seperti
hasil wawancara atau pengisian kuisioner yang biasa dilakukan peneliti. Dalam metode
pengumpulan data primer peneliti dapat melakukan penelitian/observasi dilapangan atau di
laboratorium dapat berupa survey atau percobaan (eksperimen). Data primer yang digunakan
dalan penelitian ini meliputi koordinat stasiun, data ketinggian gelombang, periode
gelombang, dan arah datang gelombang. Akan tetapi dikarenakan keterbatasan alat yang
digunakan serta kebutuhan data secara time series. Maka data yang digunakan akan
difokuskan pada data sekunder
3.2.2 Data Sekunder
Data sekunder merupakan data hasil pengukuran dari pencatatan data yang tidak
dilakukan oleh peneliti. Data laporan ini dapat diperoleh dari jurnal-jurnal terkait dan laporan
penelitian (Sekaran, 2006). Data sekunder yang digunakan adalah data yang bersumber dari
BMKG dan data yang bersumber dari website European Centre for Medium-Range Weather
Forecasts (ECMWF). Selain itu juga terdapat data tambahan berupa Citra Google Earth dan
Data Bathymetri Gebco.
Koordinat stasiun pada data gelombang yang bersumber dari Badan Meteorologi,
Klimatologi, dan Geofisika BMKG disesuaikan dengan koordinat yang telah ditentukan
sebelumnya. Data ini menjadi data pembanding dari data ECMWF. Data yang kedua adalah
data yang bersumber dari website European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
(ECMWF). Data ini yang menjadi data utama yang nantinya akan menentukan karakteristik
gelombang dan potensi gelombang menjadi pembangkit listrik tenaga gelombang laut pada
stasiun yang telah ditentukan sebagai lokasi peneletian. Data tambahan citra google erath
dan data bathymetri akan digunakan sebagai penunjang tambahan pada pembuatan peta
lokasi dan penentuan alat pembangkit listrik tenaga gelombang laut di lokasi yang
berpontensi.
3.3 Pengolahan Data
Dalam pengolahan data potensi pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan
menggunakan data time series selama 10 tahun.
3.3.1 Software Pengolahan Data
Sofware yang digunakan dalam penelitian ini yang berfungsi sebagai aplikasi pengolahan
data ditunjukkan pada tabel
No Nama Alat Fungsi alat
1 Mozilla Firefox Mendownload data ECMWF
2 Google Earth Untuk penentuan koordinat lokasi peneltian
3 ODV (Ocean Data View) Mengekstrak data ECMWF dalam bentuk .xcl
4 Surfer 11
Untuk pembuatan peta kontur 2D potensi
gelombang
5 Arcgis 10.1 Untuk pembuatan peta lokasi
6 Microsoft Excel 2007
Untuk proses pengolahan data konversi
energi
7 Microsoft Word 2007 Untuk proses penyusunan laporan
3.3.2 Pengolahan Data Gelombang ECMWF
Data gelombang dapat diunduh melalui situs ECMWF dengan cara masuk ke alamat
web (http://www.apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily) diawali dengan register dan
login, kemudian pilih tahun dan bulan yang dibutuhkan. Pada penelitian ini menggunakan
tahun 2007-2016 dan bulan Desemer-Februari, Maret-Mei, Juni-Agustus, September-
November, lalu pilih waktu pengukuran sesuai dengan data yang diperlukan. Selanjutnya pilih
parameter yang diinginkan, setelah itu klik Retrieve NetCDF lalu pilih area yang akan diamati
dilanjutkan dengan klik Retrieve Now kemudian langkah akhir adalah download. Data hasil
dari pengunduhan akan berbentuk (.nc). menggunakan data gelombang time series selama
10 tahun dimaksudkan agar napak pontesi pembangkit listrik tenaga gelombang laut di
Kabupaten Sumenep.
Data lalu akan diolah menggunakan software Ocean Data View (ODV). Pada ODV
yang pertama dilakukan adalah membuka file data ECMWF dengan format (.nc). Kemudian
pemilihan koordinat lokasi penelitian dengan cara zoom in hingga pada koordinat atau lokasi
penelitian yang diinginkan, setelah itu klik ENTER hingga muncul data pada lokasi tersebut.
Klik Ekspor lalu pilih station data kemudian pilih ODV Spreadsheet File. Pengolahan
menggunakan ODV selesai maka akan didapatkan hasil data berupa (.txt) atau format
Ms.Excel.
3.3.3 Peta Kontur Tinggi Gelombang
Untuk melakukan pembuatan peta kontur disribusi tinggi gelombang diperlukan data
ECMWF triwulan dan base map Kabupaten Indonesia dengan format (.shp) mengingat lokasi
penelitian mencakup seluruh Kabupaten disalah satu Kabupaten di Jawa Timur. Data triwulan
digunakan karena sifat gelombang yang dipengaruhi oleh angin, selaras dengan perubahan
arah angin musiman yang ada di Indonesia yang terjadi selama 3 bulan sekali atau yang lebih
dikenal dengan musim angin barat, musim peralihan musim angin timur, Musim peralihan.
Dengan menggunakan peta kontur 2D akan terlihat ditribusi tinggi gelombang laut di
Kabupaten Sumenep. Adapun langkah yang akan digunakan untuk memperoleh peta kontur
ketinggian gelombang 2D dengan menggunkan data ECMWF di lokasi pengamatan adalah
sebagai berikut:
1. Persiapan data tinggi gelombang
Data ECMWF yang telah diolah dengan Softeware ODV kemudian dilanjutkan mengcopy
data Longitude Latitude dan Significant Heigth of Combined Wind Waves and Swell ke
lembar kerja Surfer 11, lalu di save dengan format (.bln)
2. Membuat data Grid dari data .bln yang telah diolah sebelumnya kemudian lakukan
pembuatan peta kontur 2D lalu masukkan peta base map Kabupaten Indonesia dan edit
warna sesuai dengan kebutuhan,
3.4 Mean Relative Error (MRE)
Mean Relative Error (MRE) merupakan salah satu uji statistik. Mean Relative Error
(MRE)digunakan untuk mengetahui tingkat validitas data hasil model dengan data
pengukuran lapang dengan melakukan perhitungan kesalahan relatifnya (Sugianto, 2010).
Mean Relative Error (MRE) ini menggunakan persamaan sebagai berikut :
𝑅𝐸 = |𝑋−𝐶|
𝑋× 100% (1)
𝑀𝑅𝐸 = ∑𝑅𝐸
𝑛
𝑛0 (2)
Keterangan:
RE = Relative Eroor %
MRE = Mean Relative Error %
C = Data Hasil Simulasi
X = Data Lapangan
n = Jumlah Data
3.5 Perhitungan Daya
Menurut Illahude (2014) perhitungan daya listrik dapat menggunakan rumus umum
sebagai berikut.
P =ρ g2
64 π Hmo
2 T ≈ (0,5 Kw
m2) Hmo
2 T (3)
Keterangan
p = Densitas Air
g = Gravitasi Bumi
Hmo2 = Ketinggian Gelombang (m)
T = Periode Gelombang (s)
Besar kecilnya suatu daya yang akan dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga gelombang
laut dipengaruhi oleh tinggi dan periode gelombang selain itu juga dipengaruhi oleh efisiensi
dari setiap model alat yang digunakan.
3.6 Diagram Alur Penelitian
Alur dari penelitian ini terdiri dari 1) Studi literatur mengenai karateristik gelombang di
Kabupaten Sumenep Madura dan sekitarnya serta informasi yang berkaitan dengan
permasalahan yang ada, serta potensi sumber daya alam di lokasi. 2) mengumpulkan data
gelombang dari ECMWF dan dari instansi BMKG. Setelah itu memverifikasi data gelombang
ECMWF dengan data BMKG kemudian menghitung konversi daya, merubah tinggi
gelombang dan periode untuk menjadi daya listrik. Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat pada
Gambar 5.
Gambar 2 Alur Penelitian
Pembuatan peta kontur
distribusi ketinggian gelombang
Studi Literatur Penentuan titik lokasi
Pengumpulan Data Primer dan Sekunder
Data BMKG Data Unduhan ECMWF
Ketinggian Gelombang 10 tahun
dengan 4 musim lokal
Ketinggian Gelombang Tahun
2014-2015
Validasi Data
Konversi Energi
Potensi Pembangkit Listrik Kab.Sumenep
Hasil
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Wilayah Kabupaten Sumenep berada di ujung timur pulau madura dengan
letak geografis diantara 113o32’ – 116o16’ Bujur Timur dan 6o55’-7o24’ Lintang
Selatan. Batas wilayah Kabupaten Sumenep yaitu:
Selatan berhubungan langsung dengan Selat Madura.
Barat Kabupaten Sumenep berbatasan dengan Kabupaten Pamekasan,
Utara berbatasan dengan Laut Jawa dan
Timur berbatasang dengan Laut Flores dan Laut Jawa.
Bedasarkan Peraturan Bupati Sumenep Nomor 11 Tahun 2004 tentang Luas
Wilayah Admistrasi Pemerintah Kabupaten Sumenep dijelaskan bahwa kabupaten
sumenep terbagi atas dua wilyah yaitu wilayah daratan dan kepulauan. Luas daratan
dan luas kepulauan adalah 2.095,46 Km2 , sedangkan luas wilayah perairan (laut)
50.000 Km2. Wilayah kepulauan di Kabupaten Sumenep memiliki 126 pulau atau
55,02 % dari jumlah pulau di Provinsi Jawa Timur yaitu 229 pulau, yang terdiri dari 48
pulau berpenghuni dan 78 pulau tidak berpenghuni dan sudah bernama semua.
(Perda Kab.Sumenep, 2011). Berikut ini adalah hasil peta bathymetri di kawasan
Perairan Sumenep yang digunakan sebagai penunjang pemilihan/rekomendasi alat
yang cocok digunakan di Perairan Sumenep.
4.1.2 Data Gelombang
Pengolahan data gelombang ECMWF untuk mengetahui distribusi sebaran
ketinggian gelombang laut di Kabupaten Sumenep akan dilakukan di software
Surfer.11 menggunakan longitude sebagai sumbu X, latitude sebagai sumbu Y dan
ketinggian gelombang sebagai sumbu Z. Dengan pembagian permusim yaitu Musim
Barat (M1), Musim Peralihan I (M2), Musim Timur (M3), Musim Peralihan II (M4)
dilakukan selama 10 tahun mulai dari tahun 2007 hingga tahun 2016
Gambar 1 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2016
Gambar 6 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten sumenep pada tahun 2016 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2015-Februari 2016, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2016-Mei 2016, Musim Timur (M3) bulan Juni 2016-Agustus 2016, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2016-Oktober 2016.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,44 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,75 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,23 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 113,75 BT , pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
1,19 m berada pada utara Pulau Madura dengan koordinat 6,5 LS- 144 BT dan tinggi
gelombang terendah adalah 0,9 m pada wilayah selatan Pulau Kangean, pada musim
timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,4 m berada di 7,25 LS – 115,25
BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,26 m terletak pada koordinat 7 LS -
114,5 BT, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,93 m
berada pada titik koordinat 6,25 LS -114,25 BT dan tinggi gelombang terendah adalah
0,73 m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2016 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2016 adalah 3,76 detik dengan arah datang gelombang dominan Barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,87 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,08 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,01 detik dengan arah datang gelombang dominan timur.
Gambar 2 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2015
Gambar 7 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2015 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2014-Februari 2015, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2015-Mei 2015, Musim Timur (M3) bulan Juni 2015-Agustus 2015, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2015-Oktober 2015.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,56 m
cenderung pada daerah utara Pulau Madura atau pada koordinat 6,25 LS - 114, BT
dan tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,37 m dan berada pada titik koordinat
7 LS – 114,5 BT , pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,27 m berada pada utara Pulau Madura dengan koordinat 6,5 LS- 113,75 BT dan
tinggi gelombang terendah adalah 0,16 m pada wilayah sekeliling Pulau Sapudi, pada
musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,74 m berada di 6,25 LS –
113,75 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,64 m terletak pada sekeliling
Pulau Sapudi, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
1,04 m berada pada titik koordinat 6,25 LS -114 BT dan tinggi gelombang terendah
adalah 0,82 m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2015 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2015 adalah 4,48 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,58 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,41 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,64 detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara.
Gambar 3 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2014
Gambar 8 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2014 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2013-Februari 2014, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2014-Mei 2014, Musim Timur (M3) bulan Juni 2014-Agustus 2014, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2014-Oktober 2014.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,45 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,75 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,29 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 113,75 BT , pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,28 m berada pada utara Pulau Madura dengan koordinat 6,25 LS- 115,75 BT dan
tinggi gelombang terendah adalah 0,13 m pada wilayah sekeliling Pulau Sapudi, pada
musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,82 m berada di 6,5 LS –
113,75 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,56 m terletak pada koordinat
7,25 LS - 115 BT, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,76 m berada pada titik koordinat 6,5 LS -113,75 BT dan tinggi gelombang terendah
adalah 0,51 m terletak pada sekeliling Pulau Sapudi.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2014 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2014 adalah 3,84 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 3,88 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,43 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,62 detik dengan arah datang gelombang dominan timur.
Gambar 4 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2013
Gambar 9 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2013 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2012-Februari 2013, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2013-Mei 2013, Musim Timur (M3) bulan Juni 2013-Agustus 2013, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2013-Oktober 2013.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,48 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,75 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,36 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 114,25 BT, pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,84 m berada pada koordinat 7 LS- 115 BT dan tinggi gelombang terendah adalah
0,71 m pada wilayah sekitar Pulau Madura dan Plau Sapudi, pada musim timur tinggi
gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,46 m berada di 6,5 LS – 114 BT, tinggi
gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,31 m terletak pada sekeliling Pulau Sapudi,
pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 1,28 m berada
pada titik koordinat 6,25 LS -113,75 BT dan tinggi gelombang terendah adalah 0,96
m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 114,25 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2013 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2015 adalah 3,78 detik dengan arah datang gelombang dominan timur,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,12 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,58 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II peride
gelombang selama 4,55 detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara.
Gambar 5 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2012
Gambar 10 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2012 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2011-Februari 2012, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2012-Mei 2012, Musim Timur (M3) bulan Juni 2012-Agustus 2012, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2012-Oktober 2012.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,41 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,75 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,35 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 113,75 BT , pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,42 m berada pada selatan Pulau Kangean dengan koordinat 7,25 LS- 115,75 BT
dan tinggi gelombang terendah adalah 0,3 m pada sekeliling Pulau Sapudi, pada
musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,76 m berada di 7,25 LS –
115,25 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,63 m terletak pada koordinat
6,5 LS - 113,75 BT, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax)
adalah 0,85 m berada pada titik koordinat 6,25 LS -114,5 BT dan tinggi gelombang
terendah adalah 0,73 m terletak pada titik koordinat 6,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2012 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2012 adalah 3,32 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,93 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 3,99 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,28 detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara.
Gambar 6 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2011
Gambar 11 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2011 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2010-Februari 2011, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2011-Mei 2011, Musim Timur (M3) bulan Juni 2011-Agustus 2011, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2011-Oktober 2011.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,44 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 6,5 LS - 114 BT dan tinggi
gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,25 m dan berada pada titik koordinat 7 LS –
114,25 BT, pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 1,64
m berada pada utara Pulau Madura dengan koordinat 6,5 LS - 114,5 BT dan tinggi
gelombang terendah adalah 0,94 m pada wilayah selatan perairan Kab.Sumenep,
pada musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,83 m berada di 7 LS
– 115,75 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,71 m terletak pada koordinat
6,5 LS - 113,75 BT, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax)
adalah 0,86 m berada pada titik koordinat 6,5 LS -114,75 BT dan tinggi gelombang
terendah adalah 0,6 m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2011 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2011 adalah 4,7 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,1 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,18 detik
dengan arah datang gelombang dominan tenggara, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,77 detik dengan arah datang gelombang dominan timur.
Gambar 7 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2010
Gambar 12 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2010 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2009-Februari 2010, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2010-Mei 2010, Musim Timur (M3) bulan Juni 2010-Agustus 2010, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2010-Oktober 2010.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,51 m
pada koorninat 7,25 LS - 115,25 BT dan tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah
0,37 m dan berada pada sekeliling Pulau Sapudi, pada musim peralihan I tinggi
gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,56 m berada pada koordinat 6,75 LS- 115,25
BT dan tinggi gelombang terendah adalah 0,33 m pada wilayah timur Pulau Madura,
pada musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,66 m berada di 7,25
LS – 115,25 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,54 m terletak pada
koordinat 6,5 LS - 113,75 BT, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum
(Hmax) adalah 0,95 m berada pada titik koordinat 6,5 LS -113,75 BT dan tinggi
gelombang terendah adalah 0,78 m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2010 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2010 adalah 4,31 detik dengan arah datang gelombang dominan barat
laut, pada musim peralihan I periode gelombang selama 3,98 detik dengan arah
datang gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,32
detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara, pada musim peralihan II
periode gelombang selama 4,31 detik dengan arah datang gelombang dominan timur
laut.
Gambar 8 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2009
Gambar 13 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2009 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2008-Februari 2009, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2009-Mei 2009, Musim Timur (M3) bulan Juni 2009-Agustus 2009, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2009-Oktober 2009.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,46 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,75 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,21 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 113,75 BT, pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,76 m berada pada utara Pulau Madura dengan koordinat 6,5 LS- 144,25 BT dan
tinggi gelombang terendah adalah 0,51 m pada wilayah sekeliling Pulau Sapudi, pada
musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,9 m berada di 6,25 LS –
115,75 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,76 m terletak pada koordinat
sekeliling Pulau Sapudi, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax)
adalah 0,86 m berada pada titik koordinat 6,25 LS -114,25 BT dan tinggi gelombang
terendah adalah 0,76 m terletak pada titik koordinat 6,5 LS – 113,75 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2009 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2009 adalah 3,69 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,84 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,62 detik
dengan arah datang gelombang dominan timur laut, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,54 detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara.
Gambar 9 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2008
Gambar 14 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2008 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2007-Februari 2008, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2008-Mei 2008, Musim Timur (M3) bulan Juni 2008-Agustus 2008, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2008-Oktober 2008.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,44 m
pada koorninat 6,25 LS - 115,75 BT dan tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah
0,28 m dan berada pada sekeliling Pulau Sapudi, pada musim peralihan I tinggi
gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,73 m berada pada utara Pulau Madura dan
tinggi gelombang terendah adalah 0,44 m pada wilayah selatan Pulau Kangean, pada
musim timur tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 1,09 m berada di 6,5 LS –
114,25 BT, tinggi gelombang terendah (Hmin) berkisar 0,91 m terletak pada sekeliling
Pualau Sapudi, pada musim peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,77 m berada pada titik koordinat 6,25 LS -114,25 BT dan tinggi gelombang terendah
adalah 0,61 m terletak pada titik koordinat 7,25 LS – 115,5 BT.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2008 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2008 adalah 5,69 detik dengan arah datang gelombang dominan barat,
pada musim peralihan I periode gelombang selama 4,67 detik dengan arah datang
gelombang dominan barat laut, pada musim timur periode gelombang selama 5,19
detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara, pada musim peralihan II
periode gelombang selama 4,82 detik dengan arah datang gelombang dominan
tenggara
Gambar 10 Distribusi Tinggi Gelombang Laut Tahun 2007
Gambar 15 menunjukkan ditribusi ketinggian gelombang laut signifikan di
kawasan perairan Kabupaten Sumenep pada tahun 2007 dengan empat musim yaitu
musim Barat (M1) bulan Desember 2006-Februari 2007, musim Peralihan I (M2) bulan
Maret 2007-Mei 2007, Musim Timur (M3) bulan Juni 2007-Agustus 2007, musim
Peralihan II (M4) bulan September 2007-Oktober 2007.
Hasil pembuatan peta kontur 2D pada wilayah Kabupaten Sumenep
menunjukkan pada musim barat tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 0,5 m
cenderung pada daerah pulau kangean atau pada koorninat 7,25 LS - 115,5 BT dan
tinggi gelombang paling kecil (Hmin) adalah 0,29 m dan berada pada titik koordinat 6,5
LS – 113,75 BT, pada musim peralihan I tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah
0,68 m berada pada koordinat 6,5 LS- 114,25 BT dan tinggi gelombang terendah
adalah 0,42 m pada sekeliling Pulau Sapudi, pada musim timur tinggi gelombang
maksimum (Hmax) adalah 0,77 m berada di 6,25 LS – 115,75 BT, tinggi gelombang
terendah (Hmin) berkisar 0,63 m terletak pada sekeliling Pulau Sapudi, pada musim
peralihan II tinggi gelombang maksimum (Hmax) adalah 1,13 m berada pada titik
koordinat 6,5 LS -113,75 BT dan tinggi gelombang terendah adalah 0,89 m terletak
pada sekeliling Pulau Sapudi.
Hasil pengamatan dari setiap musim di tahun 2007 terdapat periode
gelombang dan arah datang gelombang. Rata rata periode gelombang pada musim
barat tahun 2015 adalah 4,27 detik dengan arah datang gelombang dominan
tenggara, pada musim peralihan I periode gelombang selama 5,26 detik dengan arah
datang gelombang dominan barat, pada musim timur periode gelombang selama 4,55
detik dengan arah datang gelombang dominan timur, pada musim peralihan II periode
gelombang selama 4,97 detik dengan arah datang gelombang dominan tenggara.
Rata-rata gelombang laut di Kabupaten Sumenep pada tahun 2014 dan tahun
2015 yang ditunjukkan oleh BMKG adalah sebagai berikut, tahun 2014 pada musim
barat ketinggian gelombang adalah 0,525 m, pada musim peralihan I ketinggian
gelombang 0,362 m, musim timur 0,226 m dan musim peralihan II adalah 0,486 m,
pada tahun 2015 musim barat ketinggian gelombang laut adalah 0,454 m, musim
peralihan I adalah 0,318 m, musim Timur adalah adalah 0,846 m, dan pada musim
peralihan II adalah 0,806 m.
4.1.3 Perbandingan Data ECMWF dan Data BMKG
Verifikasi dilakukan untuk melihat keakuratan data ECMWF atau data BMKG
yang nantinya akan digunakan sebagai data konversi daya listrik di Kabupaten
Sumenep. Data tinggi gelombang ECMWF dan BMKG selama 2 tahun yakni Musim
Barat, Musim Peralihan I, Musim Timur dan Mudim peralihan II pada tahun 2014 dan
2015 di analisis menggunakan MRE, hasil verifikasi menggunkan MRE dapat dilihat
pada tabel
Tabel 1 Verifikasi Perbandingan Data ECMF dan BMKG Tahun 2015
Tahun 2015
Musim Ketinggian Gelombang Laut
RE ECMWF BMKG
Barat 0,37 0,454 0,18
peralihan 1 0,16 0,318 0,49
Timur 0,64 0,846 0,24
peralihan 2 0,83 0,806 0,02
MRE 0,23
Tabel 2 Verifikasi Perbandingan Data ECMWF dan BMKG Tahun 2014
Tahun 2014
Musim Ketinggian Gelombang Laut
RE ECMWF BMKG
Barat 0,43 0,525 0,18
peralihan 1 0,13 0,362 0,64
Timur 0,56 0,333 0,68
peralihan 2 0,51 0,486 0,04
MRE 0,33
0,335594
Hasil perhitungan nilai RE didapatkan hasil dengan masing masing presentase
pada tahun 2015 musim barat 0,18; musim peralihan I 0,49; Musim timur 0,24; Musim
peralihan II 0,02 dan nilai MRE untuk tahun 2015 adalah 0,23 atau 23%. Hasil
perhitungan nilai RE didapatkan hasil dengan masing masing presentase pada tahun
2014 musim barat 0,28; musim peralihan I 0,64; Musim timur 0,68; Musim peralihan II
0,04 dan nilai MRE untuk tahun 2015 adalah 0,33 atau 33%. Menurut Satriadi (2012),
nilai MRE masih dapat diterima sampai batas maksimal 40%. Hasail verifikasi
menunjukkan bahwa data ECMWF dapat diterima karena bernilai kurang dari 40%.
4.1.4 Hasil Perhitungan Daya
Hasil perhitungan daya listrik dengan menggunakan ketinggian, periode
gelombang laut dari ECMWF selama 10 tahun (2007-2016) akan disajikan dalam
bentuk peta sebaran.
Gambar 11 Potensi Energi Listrik Kab.Sumenep
Gambar 12 Potensi ENergi Listrik Kab.Sumenep
Gambar 13 Potensi Energi Listrik Kab.Sumenep
Gambar 17,18 dan 19 merupakan hasil konversi tinggi gelombang laut menjadi daya
listrik yang dihasilkan setiap tahunnya. Semakin tinggi gelombang laut dan periode yang besar
maka akan menghasilkan daya yang besar pula. Untuk daerah Kabupaten Sumenep dengan
rata-rata tinggi gelombang 0,2 hingga 1 meter dan rata rata periode 3-6 detik maka akan
menghasilkan daya yang bervariasi berikut adalah hasil daya maximal dan minimal dari setiap
tahunnya di kabupaten Sumenep. Pada tahun 2007 daya minimum yang dihasilkan adalah
782,7442 Watt dan daya maksimum yang dihasilkan adalah 1336,958 Watt. Tahun 2008 daya
minimum yang dihasilkan adalah 752,5312 Watt dan daya maksimum yang dihasilkan adalah
1374,746 Watt.Tahun 2009 daya minimum yang dihasilkan adalah 769,9407 Watt dan daya
maksimum yang dihasilkan adalah 1163,161 Watt. Tahun 2010 daya minimum yang
dihasilkan 514,1581 Watt adalah dan daya maksimum yang dihasilkan adalah 859,4314 Watt.
Tahun 2011 daya minimum yang dihasilkan adalah 842,9675 Watt dan daya maksimum yang
dihasilkan adalah 1880,291 Watt. Tahun 2012 daya minimum yang dihasilkan adalah
519,4635 Watt dan daya maksimum yang dihasilkan adalah 837,4655 Watt. Tahun 2013 daya
minimum yang dihasilkan adalah 655,4538 Watt dan daya maksimum yang dihasilkan adalah
1161,658 Watt. Tahun 2014 daya minimum yang dihasilkan adalah 313,0894 Watt dan daya
maksimum yang dihasilkan adalah 609,1873 Watt. Tahun 2015 daya minimum yang
dihasilkan adalah 554,6914 Watt dan daya maksimum yang dihasilkan adalah 969,6914 Watt.
Tahun 2016 daya minimum yang dihasilkan adalah 632,0966 Watt dan daya maksimum yang
dihasilkan adalah 1070,535 Watt
Perbedaan daya yang dihasilkan setiap tahunnya disebabkan wilayah penelitian yang
merupakan daerah kepulauan. Kekuatan angin yang menabrak pulau pulau akan mengurangi
tinggi dan periode gelombang laut itu sendiri, maka dari itu pemilihan alat pembangkit yang
sesuai diperlukan disini. Pemilihan pembangkit listrik yang sesuai akan berpengaruh terhadap
hasil energi yang akan dihasilkan nantinya, setiap pembangkit listrik memiliki kelebihan dan
kekurangan masing-masing.
Pembangkit Listrik
Kelebihan Kekurangan
OWC
Sesuai dengan pantai yang landai
Biaya pemeliharaan yang murah
Harus Mengahadap ke arah datang gelombang
membutuhkan gelombang yang relatif besar
Sistem Bandul
Ukuran yang lebih kecil
Biaya pemeliharaan yang murah
Harus menghadap ke arah datang gelombang
Pergerakan bandul maksimal 90o
Diperlukan ponton jika pemasangan dilakukan di laut lepas
Penggunaan kabel bawah laut atau penggunaan baterai yang mahal
One-way Gear
Fleksibel dalam penempatan
Biaya pemelihaan yang murah (jika pemasangan di dekat pantai)
Membutuhkan informasi bathymetri bawah laut jika dilakukan pemasangan di lepas pantai
Penggunaan kabel bawah laut atau penggunaan baterai yang mahal.
Diperlukan biaya pemeliharaan tambahan, jika dipasang di laut lepas
Pemilihan pembangkit listrik yang cocok dengan lokasi penelitian Perairan Sumenep
Madura dan sekitarnya adalah OWC. Pemilihan pembangkit tersebut didasarkan pada kondisi
potensi energi listrik, Bathymetri perairan dan proses pemasangan yang mudah. Pada PLTGL
one way gear dapat menjangkau daerah dilaut lepas akan tetapi untuk proses pemasangan
dan pemeliharaan dari PLTGL tersebut sangat besar seperti biaya kabel bawah laut atau
penggunaan baterai dan dibutuhkan jangkar untuk mengikat agar PLTGL tidak hilang terbawa
arus laut dan rawan terhadap percurian. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut OWC
mudah untuk pemasangannya. PLTGL OWC mampu dipasang hingga kedalaman 50 m, akan
tetapi jika dilihat dari potensi di sekitar kepulauan Perairan Sumenep Madura tidaklah begitu
besar. Penggunaan pembangkit listrik tenaga gelombang laut di Perairan Sumenep Madura
dan Sekitarnya hanya sebagai penyokong dari sumber daya saat ini bukan untuk
menggantikan sehingga kebutuhan listrik untuk masyarakat daerah kepulauan dapat
terpenuhi .
4.2 Pembahasan
4.2.1 Kondisi Oseanografi
Ketinggian gelombang laut terbesar mendominasi pada musim timur dan musim
peralihan II dengan arah datang gelombang timur dan tenggara, sebaliknya pada musim barat
dan musim peralihan I tidak begitu besar. Hal ini disebabkan akibat pengaruh pergerakan
angin pada setiap musimnya. Menurut Sudarto (2011), angin musim barat/ angin muson barat
adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) menuju ke Benua Australia
(musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat. Angin
musim timur/ angin muson timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim
dingin) menuju ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan di Indonesia bagian Timur
(kemarau). Menurut Suhaila (2010), pada musim barat atau yang dikenal monsoon barat daya
memiliki dampak yang besar dikawasan semenanjung malaysia karena indesk curah hujan
yang tinggi yang menyebabkan musim penghujan dan sebaliknya di monsoon timur yang
membawa musim kemarau. Hasil ketinggian gelombang di Kabupaten Sumenep diperkuat
dengan penyataan Syaifuddin et al (2016) ketinggian gelombang laut diukur menggunakan
Midas DWR (Directional Wave Recorder) di perairan Kalianget Kabupaten Sumenep dengan
tinggi gelombang berkisar 0,1-0,79 m dengan periode1,74-2,77 detik.
4.2.2 Perbandingan Data Gelombang
Perbandingan nilai ketinggian gelombang laut antara ECMWF dengan data BMKG
disebabkan beberapa faktor. Salah satu perbedaannya adalah proses pengambilan data
setiap waktunya oleh setiap instansi. Menurut Surmayo (2007) dalam Hidayah Z dan
Mahatmawati A.D (2010), bahwa Alat yang digunakan dalam pengukuran pasang surut di
Perairan Perak Surabaya adalah Marine Automatic Wave Sensor (MAWS) digunakan
mendeteksi ketinggian air laut. Oleh karena itu sensor ini harus diletakkan dekat dengan laut.
Kenyataanya sensor ini diletakkan dalam komplek Markas Komando ARMATIM (Armada
Timur) Angkatan Laut. Sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik dan dipasang pada
lengan menara. Dengan menggunakan alat ini dapat diketahui data kecepatan dan arah
angin, kondisi pasang surut, gelombang, suhu perairan, tekanan perairan, dan yang lainnya.
Verifikasi data ECMWF dengan data BMKG masih memiliki nilai MRE yang relatif besar. Akan
tetapi perbedaan ini masih dalam batas diperbolehkan karena nilai MRE tidak lebih atau sama
dengan 40%. Para ilmuan di dunia telah banyak yang menggunakan data yang bersumber
dari ECMWF untuk peramalan data gelombang dan penelitian semacamnya karena data
tersebut tersedia dalam jangka waktu panjang dan mudah untuk diakses. Menurut ecmwf.int
(2017), ECMWF adalah suatu organisasi dunia yang menyediakan informasi mengenai cuaca
jangak menengah dari pegembangan meteorologi secara numerik.
4.2.3 Analisis Konversi Energi
Output daya selama 10 tahun tertinggi terjadi pada tahun 2011 di sisi utara pulau Madura
dan Pulau Sapudi dengan daya maksimum yang dihasilkan adalah 1880,291 Watt dan daya
manimum yang dihasilkan adalah 842,9675 Watt. Output daya terendah terjadi pada tahun
2014 di sisi utara dengan daya minimum yang dihasilkan adalah 313,0894 Watt dan daya
maksimum yang dihasilkan adalah 609,1873 Watt. Jika dilihat berdasarkan tahunan potensi
PLTGL di Kabupaten Sumenep mengalami variasi setiap tahunnya. Namun, secara
keseluruhan pola persebaran potensi daya enegi yang dihasilkan PLTGL adalah sama.
Menurut Mardiansyah et al. (2014), semakin besar tinggi gelombang laut yang ada di perairan,
semakin besar pula energi potensial dan daya listrik yang dihasilkan. Menurut Utami (2010),
berdasarkan pembangkit listrik yang telah di uji cobakan di Parangracuk, Yogyakarta dengan
mengabaikan rugi daya dan effisiensi prototype sebesar 11,917%, maka daya terkecil dan
terbesar yang dapat dibangkitkan oleh gelombang laut di perairan pantai Bengkulu selama 10
tahun terakhir yaitu 1549,48 (watt/m2) dan 1661,76 (watt/m2).
Kemampuan energi gelombang laut dalam menghasilkan daya listrik dapat dimanfaatkan
untuk pasokan daya listrik baru di kawasan pantai. Daya listrik dapat digunakan untuk
penerangan rumah nelayan sederhana dengan asumsi 100 watt (6 bola lampu 5 watt dan 1
tv 14 Inch 65 watt), jadi daya listrik dapat digunakan untuk 19 – 21 rumah penduduk. Menurut
CRES (2002), Eropa merupakan wilayah yang mendominasi dalam perkembangan teknologi
energi gelombang, banyak negara maju dan wilayah negara berkembang yang mulai
menggunakan energi gelombang sebagai sumber enegi terbarukan. Negara Ukraina dengan
prototipe “Pelamis” mampu menghasilkan 750 kilowatt (kW), Archimedes Wave Swing di
daerah Portugal mampu hingga 2 megawat (MW) di tahun 2004, pada tahun 2008
pekembangan dari prototipe Pelamis di portugal mencapai 2,25 megawatt (MW). Di pulau
Orkney terpasang prototipe Aquamarine Power pada tahun 2009 dengan 315 kilowatt (kW)
dan 800 kilowatt (kW) di tahun 2011.
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Karakteristik gelombang laut di Perairan Sumenep Madura dan Sekitarnya
mengalami fluktuatif selama 10 tahun dengan rata-rata tinggi gelombang laut 0,2
– 1 meter dan periode 3-6 detik. Arah arah datang gelombang mengalami
perubahan setiap musimnya hal ini dikarenakan gelombang permukaan
dipengaruhi oleh pergerakan angin.
2. Kawasan yang berpotensi untuk pembangkit listrik tenaga gelombang laut
terbesar berada di stasiun 1 hingga 4 atau berapada di sisi utara perairan
Kabupaten Sumenep tepatnya pada kawasan perairan terbuka, dengan besar
daya yang dihasilkan mencapai 1880 Watt pada tahun 2011. Potensi gelombang
pada stasiun lainnya cenderung bernilai sedang dengan kisaran daya 300 Watt-
1000 Watt.
5.2 Saran
Adapun saran dari penelitian ini adalah pemanfaatan sumber daya alternatif
selian dapat menggantikan pemakain sumber daya mineral yang semakin menipis
juga dapat sebagai penyokong sumber daya saat ini. Maka dari itu diperlukan
penelitian lanjutan mengenai uji kelayakan pembangkit listrik tenaga gelombang laut
di setiap lokasi yang berpotensi.
DAFTAR PUSTAKA
Centre for Renewable Energy Sources (CRES). 2002. Wave Energy Utilization In
Europe. ISBN 960- 86907-1-4
Dauhan, S.K. 2013 Analisis Karakteristik Gelombang Pecah Terhadap Perubahan
Garis Pantai di Atep Oki. Jurnal Tehnik Sipil 1(12):784-796. ISSN: 2337-
6732
ECMWF. 2017. http://www.ecmwf.int. Diakses pada tanggal 5 Juni 2017 pukul
16.25 WIB
Erfianti, F., Mukhtasor, dan Prastianto, R.W. 2013. Studi Kelayakan Teknis
Penempatan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut-Sistem
Bandulan (PLTGL-SB) Di Kepulauan Riau. Fakultas Teknologi Kelautan,
ITS. Surabaya.
Google image. 2016.http://www.googleimage.com diakses pada tanggal 20 Juni
2016 pukul 15.30 WIB
Hidayah, Z. Dan Mahatmawati, A.D. 2010. Perbandingan Fluktuasi Muka Iar Laut
Rerata (MLR) Di Perairan Pantai Utara Jawa Timur Dengan Perairan
Pantai Selatan Jawa Timur. Jurnal Kelautan. 3(2):159-167. ISSN:1907-
9931.
Illahude, D. 2014. Laporan Kajian Potensi Energi Gelombang Laut di Perairan
Pantai Selatan Bali. PPPGL, Bandung.
Kurniawan, R., M.N. Habibie dan Suratno. 2011. Variasi Gelombang Laut Di
Indonesia. Puslitbang BMKG. Jurnal Meteorologi dan Geofiika 12(3):
221-232. Jakarta.
Mardiansyah, L.A., Ismanto, A. Dan Setyawan, W.B. 2014. Kajian Potensi
Gelombang Laut Sebagai Sumber Energi Alternatif Pembangkit Listrik
Tenaga Gelombang Laut (PLTGL) dengan Sistem Oscilatting Water
Column (OWC) Di Perairan Pantai Bengkulu. Jurnal Oseanografi.
3(3):328 - 337.
Masjono. 2012. Desain Dan Simulasi Konverter Energi Gelombang Laut Sebagai
Pembangkit Tenaga Listrik. Jurnal Ilmiah Elite Elektro 3(2): 113-118.
Maulana, E., dan M.T. Hartanto. 2010. Modul Pelatihan pembangunan Indeks
kerentanan pantai. Diakses pada 7 Mei 2016. Pukul 19.00 WIB.
Nadia, P., Ali, M dan Besperi. 2013. Pengaruh Angin Terhadap Tinggi Gelombang
Pada Struktur Bangunan Breakwater Di Tapak Pader Kota Bengkulu.
Jurnal Inersia 5(1): 41-57.
Peraturan Daerah Kabupaten Sumenep. 2011. Pembentukan Desa Sadulang
dan Desa Saur Kecamatan Sepaken Kabupaten Sumenep. Diakses
pada 7 Mei 2016. Pukul 20.00 WIB
Polii, J.F. 2012. Oseanografi Fisika Perairan Teluk Amurang Menurut Periode
Umur Bulan. Jurnal Perikanan Dan Kelautan Tropis 8(2):17-22.
Prasasti, F.A. 2008. Analisis Kendala Investasi Bagi Penanam Modal untuk
Industri Penolahan Hasil Perikanan Orientasi Ekspor. Skripsi. Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB.
Prima, A.R. 2014. Engineer Monthly. Pembangkit Listrik Terbarukan. Edisi Januari
2014 (69):10-13.
Raharjo, N.H. 2006. Studi Pemanfaatan Energi Panas Laut Dan Gelombang Laut
Untuk Sistem Kelistrikan Di Kabupaten Karangasem Bali. Tugas akhir.
Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
Rahmad, R.A., I. Ismail., V. Ilham., I. Arif dan R.h. Rabakh. 2015. Pembangkit
Listrik Tenaga Ombak. Fakultas Teknologi Industri, ITP.
Ramlan. 2012. Variabilitas Gelombang Laut Di jawa dan Selat Karimata Ditinjau
dari Perspektif Dinamika Meteorologi. Tesis. FMIPA UI. Depok.
Satria, D., Y. Chan dan D. Kurniawan. 2014. Rancang Bangun Alat Pembangkit
Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem Bandul ganda (PLTGL-SBG)
Skala Laboratorium. Simposium Nasional8: 41-47. ISSN 1412-9612.
Satriadi, A. 2012. Analisi Sebaran Sedimen Tersuspensi Di Perairan Paciran
Lamongan Jawa Timur. Buletin Oseanografi Marina Vol 1 13-30.
Sekaran, Uma. 2006. Metodologi Penelitian Untuk Bisnis. Jakarta. Salemba Empat
Sudarto. 2016. Pemanfaatan Dan Pengembangan Energi Angin Untuk Proses
Produksi Garam Di kawasan Timur Indonesia. Jurnal Triton 7(2):61-70.
Sugianto, Denny Nugroho. 2010. Model Distribusi Data Kecepatan angin dan
Pemanfaatannya dalam Peramalan Gelombang di Perairan laut Paciran,
Jawa Timur. Universitas Diponegoro. Vol 15 (3) 143-152.
Suhaila, J dan Deni, S.M., 2010. Trends in Peninsular Malaysia Rainfall Data
During the Southwest Monsoon and Northeast Monsoon Seasons: 1975–
2004. Sains Malaysiana 39(4): 533–542
Syaifuddin, Siswanto, A.D, Hidayah, Z. 2016. Karakteristik Gelombang Di Perairan
Kalianget Kabupaten Sumenep. Universitas Trunojoyo Madura
Utami, S.R. 2010. Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut
Dengan Menggunakan Sistem Oscilatting Water Column (OWC) di Tiga
Puluh wilayah Kelautan Indonesia. Skripsi. Fakultas Teknik, Universitas
Indonesia. Depok.
Wijaya, I.W.A. 2010. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan
Teknologi Oscilatting Water Column Di Perairan Bali. Jurnal teknologi
Elektro 9(2): 165-174.