HA

PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA

DESA MANDIRI ENERGI BERBASIS PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI LAUT TERPADU UNTUKDESA NELAYAN DI

INDONESIA

PKM - GT

Diusulkan Oleh :

Aditia Rifa’i 13307119 2007

Ridho Satya Amanda 13308108 2008

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2010

i

HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan : Desa Mandiri Energi Berbasis Pembangkit Listrik

Energi Laut Terpadu untuk Desa Nelayan di

Indonesia

2. Bidang Kegiatan : PKM-GT 3. Bidang Ilmu : Teknologi dan Rekayasa

4. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap : Aditia Rifa’i b. NIM : 13307119 c. Program Studi : Teknik Fisika d. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Bandung e. Alamat Rumah : Jln. Ganesha No.7 Bandung f. No. HP : 08562266205 g. Email : aditia.rifai@gmail.com 5. Anggota Pelaksana Kegiatan : 1orang 6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap & Gelar : Dr. Ir. Suyatman

b. NIP : 131471327

c. Alamat Rumah & no.telp/HP : Perumahan Bumi Asri III/B-14 Bandung. Telp. 022-720565

Menyetujui,

Ketua Program Studi Teknik Fisika

Institut Teknologi Bandung

Deddy Kurniadi, Dr. Eng.

NIP.131801344

Bandung, 18Oktober 2010

Ketua Pelaksana Kegiatan

Aditia Rifa’i

NIM.13307119

Kepala Lembaga Kemahasiswaan

Dr. Brian Yuliarto NIP 132320061

Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Suyatman

NIP. 131471327

ii

ABSTRAK Energi listrik merupakan energi yang sangat vital bagi aktivitas

manusia.Akan tetapi belum semua warga negara Indonesia mendapatkan akses jaringan listrik, terutama daerah-daerah pedalaman dan juga pulau-pulau terpencil.Salah satunya adalah desa-desa nelayan yang berada di daerah pesisir.Di sisi lain Indonesia kaya akan energi terbarukan yang berasal dari laut, karena dua pertiga luas wilayah Indonesia adalah laut.Oleh karena itu, solusi bagi warga-warga yang tinggal di daerah terpencil adalah memanfaatkan energi luat yang melimpah.Dengan demikian tercipta desa mandiri energi.

Sumber energi baru dan terbarukan (EBT) yang berasal dari laut yang dimiliki Indonesia banyak macamnya dan melimpah.Beberapa sumber energi yang bisa dimanfaatkan di daerah pesisir dan pulau-pulau terpencil adalah energi angin, energi pasang surut (tidal) dan energi gelombang.Dengan memanfaatkan ketiga energi laut tersebut, dapat dibuat pembangkit listrik energi laut terpadu.

Pembuatan pembangkit listrik energi laut terpadu ini cukup mudah dan murah.Pertama, masing-masing energi laut tersebut dikonversi menjadi energi listrik.Caranya adalah dengan memanfaatkan energi kinetik atau potensial dari masing-masing energi tersebut untuk memutar generator sinkron dan menghasilkan arus listrik AC. Selajutnya, arus listrik AC tersebut di searahkan menjadi arus DC dengan menggunakan rectifier.Kemudian, arus DC keluaran rectifier di control dengan MPPT Controller agar mendapatkan arus DC yang stabil dan optimal untuk kemudian disimpan kedalam baterai DC.Energi tersebut disimpan di dalam agar tidak ada energi yang terbuang. Saat energi tersebut dibutuhkan maka akan langsung disalurkan ke rumah-rumah warga desa dengan sebelumnya di rubah menjadi arus AC dengan menggunakan inverter.

Kata kunci :desa nelayan, angin, tidal, gelombang laut

iii

KATA PENGANTAR Puji Syukur kehadirat Allah SWT, atas kehendak-Nya lah kami bisa menyelesaikan

karya tulis ini. Dan shalawat dan salam semoga tercurah kepada Rasul-Nya.

Karya tulis yang kami buat ini merupakan bagian dari Program Kreativitas Mahasiswa

(PKM), tepatnya di cabang karya tulis dalam bentuk gagasan tertulis (PKM-GT).Program ini

diadakan oleh, Direktorat Pendidikan dan Pengbdian Masyarakat (DP2M) Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi (DIKTI)Kementrian Pendidikan Nasional.

Pada kesemptan ini dengan rasa syukur dan kerendahan hati, kami mengucapkan terima

kasih yang tiada terkira kepada Ayah dan Bunda kami tercinta, atas curahan kasih sayang dan

doanya. Dengan rasa syukur dan krendahan hati pula, kami ucapakan terima kasih sebesar-

besarnya kepada yang terhormat :

1. Bapak Deddy Kurniadi Dr.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik Fisika ITB.

2. Bapak Dr. Ir. Suyatman, selaku dosen pembimbing kami.

3. Teman-teman kami di Program Studi Teknik Fisika ITB.

4. Dan semua semua pihak yang telah membantu terlaksananya PKM-GT kami ini

yang tidak bisa semuanya kami sebutkan disini.

Kami menyadari bahwa karya tulis PKM-GT yang kami susun ini masih jauh dari

sempurna.Oleh karena itu, kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun.Semoga

laporan Kerja Praktek ini bermanfaat bagi pembaca sekalian.

Bandung, 17Oktober 2010

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Table of Contents HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ i

ABSTRAK ............................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ................................................................................... iii

DAFTAR ISI ............................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... v

DAFTAR TABEL .......................................................................................vi

PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

Latar Belakang ..................................................................................... 1

Tujuan ................................................................................................ 1

GAGASAN .............................................................................................. 2

Krisis Energi Listrik Indonesia ................................................................. 2

Potensi Energi Laut Indonesia ................................................................. 3

Desain Rancangan Unit Energi Laut Terpadu ............................................. 4

Aspek Sosial .............................................. Error! Bookmark not defined.

KESIMPULAN .......................................................................................... 6

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. vii

BIODATA PESERTA ................................................................................ viii

Ketua Kelompok ................................................................................. viii

Anggota ..............................................................................................ix

BIODATA DOSEN PENDAMPING ................................................................. x

v

DAFTAR GAMBAR gambar 1 : Peta Daerah/Sistem yang kekurangan pasokan listrik. .................. 2

gambar 2 : Rasio Elektrifikasi. ................................................................... 3

gambar 3 : Skema energi laut terpadu. ...................................................... 5

vi

DAFTAR TABEL tabel 1 : Potensi Tenaga Angin di Indonesia. .............................................. 4

1

PENDAHULUANLatar Belakang Energi listrik merupakan energi yang vital bagi aktivitas

manusia.Hampir semua peralatan manusia saat ini menggunakan sumber energi listrik.Akan tetapi distribusi energi listrik tidaklah mudah.Belum semua penduduk dunia mendapatkan akses jaringan listrik.Fakta menunjukkan bahwa sebesar 56% atau 1,7 milyar pendudukdunia tidak mendapatkan akses terhadap listrik (World Energi Assessment,2000). Di Indonesia pun demikian, distribusi jaringan listrik masih belum merata. Setelah Indonesia berusia 62 tahun (tahun 2008), PLN baru mampu melistriki rumah tangga atau rasio elektrifikasi sebesar 64 persen(Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi – Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2008). Masih banyak daerah-daerah terpencil yang belum mendapatkan fasilitas jaringan listrik.Daerah-daerah tersebut biasanya adalah daerah-daerah pedalaman yang tidak padat penduduk ataupun pulau-pulau terpencil.Salah satunya adalah desa-desa nelayan di daerah pesisir, terutama di daerah pulau-pulau terpencil.

Di sisi lain Indonesia kaya akan energi terbarukan yang berasal dari laut, karena dua pertiga luas wilayah Indonesia adalah laut. Jadi solusi bagi warga-warga yang tinggal di daerah terpencil adalah memanfaatkan energi luat yang melimpah.Energi laut sendiri memiliki berbagai macam bentuk.Untuk pemanfaatan di daerah pesisir sendiri, bentuk yang paling feasible adalah energi angin, energi gelombang laut dan energi pasang surut.Ketiga bentuk energi tersebut juga hampir selalu ada sepanjang waktu di daerah-daerah tersebut.Baik malam maupun siang.Dan sebaiknya alat konversi energi tersebut diintegrasikan menjadi satu.

Tujuan Menciptakan sumber energi baru dan terbarukan bagi nelayan di

Indonesia. Mendorong perekonomian nelayan di daerah pesisir. Memajukan kehidupan warga di daerah pesisir. Menciptakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Menekan ketergantungan terhadap energi fosil.

2

GAGASAN

Krisis Energi Listrik Indonesia Seperti yang telah dijelaskan di pendahuluan, bahwa saat ini masih

banyak warga Negara Indonesia yang belum menikmati energi listrik.Dengan demikian bisa dikatakan Indonesia saat ini sedang mengalami krisis energi listrik.Berikut ini adalah data dan fakta kondisi krisis energi listrik di Indonesia.

gambar 1 : Peta Daerah/Sistem yang kekurangan pasokan listrik.

Sumber :. Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi – Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2008.

3

gambar 2 : Rasio Elektrifikasi.

Sumber : Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi – Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2008.

Kedua gambar diatas cukup menggambarkan kondisi krisis energi listrik Indonesia.Hal ini disebabkan pembangkit listrik yang ada berbasis pada sumber energi fosil (fossil fuel).Padahal Indonesia banyak memilki sumber energi baru dan terbarukan (EBT).Salah satu kekayaan EBT Indonesia adalah dari laut, yang merupakan dua pertiga luas wilayah Indonesia.

Potensi Energi Laut Indonesia Sumber EBT yang berasal dari laut yang dimiliki Indonesia banyak

macamnya dan melimpah.Beberapa sumber energi yang bisa dimanfaatkan di daerah pesisir dan pulau-pulau terpencil adalah energi angin, energi pasang surut (tidal) dan energi gelombang.

Pertama, energi angin.Energi angin merupakan energi yang sudah banyak dimanfaatkan sejak lama, terutama di negara-negara yang memiliki kecepatan angin yang besar. Indosesia sendiri memilki sumber energi angina yang cukup besar, terutama di daerah-daerah pesisir dimana terjadi angina laut dan angina darat. Berikut ini adalah data potensi angin di Indonesia.

4

tabel 1 : Potensi Tenaga Angin di Indonesia.

Sumber : Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi – Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2008.

Kedua, energi pasang surut (tidal).Energi pasang surut adalah energi potensial dari perbedaan ketinggian permukaan laut pada saat pasang dan surut.Selama pergerakan pasang-surut pun terjadi energi kinetik.Energi pasng surut hanya terjadi di daerah pesisir atau pantai.Oleh karena itu, Indonesia memiliki potensi energi pasang-surut yang besar, karena memilki pantai yang sangat panjang.

Ketiga, energi gelombang laut.Potensi teoritis sumber energi Gelombang laut menurut laporan tahunan Badan Energi Internasional (International Energy Agency, IEA, 2007) adalah8.000 – 80.000 TWh/tahun.Akan tetapi pemanfaatan energi ini masih sangat sedikit, padahal potensinya sangat besar sekali.

Dengan memanfaatkan ketiga energi laut tersebut, dapat dibuat pembangkit listrik energi laut terpadu.Yakni, ketiga EBT tersebut dimanfaatkan secara bersamaan dengan didukung oleh sebuah sistem control dan penyimpanan energi sebelum dimanfaatkan oleh warga desa.

Desain Rancangan Unit Energi Laut Terpadu Pembuatan sistem pembangkit listrik energi laut terpadu ini cukup mudah dan murah.Apalagi jika dibandingkan dengan pembuatan jaringan listrik yang baru oleh perusahaan listrik Negara terutama di daerah pulau-pulau terpencil.

5

gambar 3 : Skema energi laut terpadu.

Pertama-tama, ketiga energi tersebut dikonversi menjadi energi listrik AC. Energi angin dikonversi dengan turbin angin. Energi gelombang dengan generator buoy, yakni generator yang memanfaatkan gerakan linear magnet, keatas dan kebawah, yang disebabkan oleh gerakan pelampung (buoy) gelombang laut dan merubahnya menjadi listrik dengan memanfaatkan perubahan induksi magnet. Sedangkan energi pasang surut (tidal), menggunakan generator tidal, salah satunya adalah TAPCHAN wave energi device, ditemukan oleh Boyle pada tahun 1996.Untukmenkonversi masing-masing energi tersebut dapat juga menggunakan alat konversi dari produsen lain atau bisa juga membuatnya sendiri. Keluaran listrik dari masing alat konversi energi laut tersebut adalah arus bolak-balik atau alternating current (AC).

Setelah mendapatkan listrik AC dari keluaran alat konversi energi tersebut, listrik AC tersebut kemudian dirubah menjadi arus listrik searah atau direct current (DC) untuk kemudian disimpan di baterai DC. Dari baterai DC tersebut, saat dibutuhkan akan mendistribusikannya ke rumah warga dengan sebelumnya di rubah kembali menjadi arus AC dengan tegangan standar yakni 220 volt. Selain itu, jika energi listrik nya cukup besar dan melebihi kebutuhan warga.

6

KESIMPULAN Pembangkit listrik energi laut terpadu ini sangat berguna sekali bagi

warga negra Indonesia yang tinggal di pulau-pulau terpencil, karena sulit mendapatkan akses jaringan listrik. Kalaupun ingin dibuat jaringan listrik dari perusahaan Negara, tentua biayanya akan jauh lebih besar dibandingkan dengan pembuaatan pembangkit listrik energi laut terpadu ini.

Dengan adanya pembangkit listrik energi laut ini, para nelayan bisa membuat unit pendinginan maupun unit pengolahan ikan, sehingga nilai tambah hasil laut meningkat. Kesejahteraan nelayan pun meningkat.

Dengan adanya pembangkit listrik energi laut ini, sector pariwisata desa-desa nelayan pun bisa maju. Dengan demikian kesejahteraan warga pun meningkat.

Bagi lingkungan, tentu pembangkit listrik energi laut terpadu ini adalah pembangkit listrik yang sangat ramah lingkungan. Tidak ada sama sekali emisi karbon yang dihasilkan.

Bagi pemerintah, pembangkit listrik energi laut terpadu ini menjadi solusi dalam memenuhi target pemerintah untuk terus memanfaatkan sumber EBT, sebagaimana tercantum dalam peraturan presiden no.5 tahun 2006.

vii

DAFTAR PUSTAKA Technology White Paper on Wave Energi Potential on the U.S. Outer

Continental Shelf.2006. Minerals Management Service,RenewableEnergi and Alternate Use Program, U.S. Department of the Interior.

Michael C. Robinson, Ph.D.2006. Renewable Energi Technologies for Use on the Outer Continental Shelf. National Renewable Energi Lab.

Agus P. Sari, Nasrullah Salim, Rizka Elyza (Ed). 2002. Listrik Indonesia : Restrukturisasi di Tengah Reformasi. Jakarta : Pelangi

Kusdiana, Dr. Dadan. 2008. Kondisi Riil Kebutuhan Energi di Indonesia dan Sumber-Sumber Energi Alternatif Terbarukan. Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral.

http://www.plnjateng.co.id/?p=13 http://www.rise.org.au/info/Tech/wave/index.html#fix http://www.edinformatics.com/math_science/alternative_energi/oce

an/ocean_energi_basics.htm http://ocsenergi.anl.gov/guide/wave/index.cfm http://www.fullriverdcbattery.com/

viii

BIODATA PESERTA

Ketua Kelompok a. Nama Lengkap : Aditia Rifa’i

b. NIM : 13307119

c. Fakultas/Program

Studi :

Fakultas Teknologi Industri/Teknik

Fisika

d. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Bandung

e. Alamat Rumah : Jl. Teuku Umar No.47 Kp.Bahagia

Rt03 Rw02 Tambun, Bekasi

f. Riwayat Pendidikan

1992 – 1993 : TK Islam Nur El-Ghazy

1994 – 2000 : SDN Tambun 08

2000 – 2003 : SMPN 1 Tambun Selatan

2003 – 2006 : SMAN 1 Tambun Selatan

2007 – sekarang : Teknik Fisika ITB

g. Prestasi Ilmiah : Lolos tahap ke-2 (pendanaan)

PKM-P 2009

Ttd

Aditia Rifa’i

ix

Anggota a. Nama Lengkap : Ridho Satya Amanda

b. NIM : 13308108

c. Fakultas/Program

Studi :

Fakultas Teknologi Industri/Teknik

Fisika

d. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Bandung

e. Alamat Rumah : Jl. Paus Gg. Korma No.21 Rt 6 Rw

3 Rumbai Pesisir, Pekanbaru

f. Riwayat Pendidikan

1994 – 1996 : TK Al-Ittihad Rumbai

1996 – 2002 : SD Cendana Pekanbaru

2002 – 2005 : SMP Cendana Pekanbaru

2005 – 2008 : SMA Cendana Pekanbaru

2008 – sekarang : Teknik Fisika ITB

g. Prestasi Ilmiah : Lolos tahap ke-2 (pendanaan)

PKM-P 2009

Ttd

Ridho Satya Amanda

x

BIODATA DOSEN PENDAMPING 1. Nama Lengkap : Dr. Ir. Suyatman

2. NIP : 131471327

3. Golongan Pangkat : IIId/Staf Pengajar

4. Jabatan Fungsional : Lektor

5. Fakultas/Program Studi : Fakultas Teknologi

Industri/Teknik Fisika

6. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Bandung

7. Bidang Keahlian : Material

8. Waktu untuk kegiatan : 5 jam/minggu

Riwayat Pendidikan Gelar Tahun Selesai

Bidang Studi

Institut Teknologi Bandung (ITB), Indonesia

Sarjana Teknik (ST) 1983 Teknik

Fisika

Tohoku Univ., Sendai - Jepang Master of Engineering (M.Eng)

1992 Materials Science

Institut National Politechnique de Gneroble Doktor (Dr) 1997

Materials Science and Engineering