Dalam beberapa tahun terakhir, pembangkit energi berkelanjutan menjadi penting karena keterbatasan sumber daya energi dan mengurangi polusi. Salah satunya pemanfaatan energi gelombang laut.

Sumber daya ini dapat ditemukan dimana mana dan didistribusikan secara luas di dunia. Banyak perangkat konversi energi gelombang (Wave Energy Converter - WEC) yang bermunculan. Kecepatan arus pasang-surut di perairan pantai Indonesia umumnya kurang dari 1,5 m/detik. Sementara itu, di selat-selat di antara Pulau Bali, Lombok, dan Nusa Tenggara Timur, kecepatannya mencapai 2,5-3,4 m/detik.

Pada dasarnya, gelombang laut menyimpan energi kinetik yang dapat dikonversi menjadi energi listrik. Muka air laut selalu mengalami osilasi sehingga energinya dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan generator.

Sistem ocean power generation

Sistem Ocean Power Generation menggunakan pelampung yang ditempatkan di permukaan air dan dilengkapi dengan sirkuit hidrolik, akumulator energi, motor hidrolik, generator listrik, katup pengatur tekanan, katup pengaman, katup terbalik, dan blok manifold.

Dalam sistem ini, terdapat dua metode penyimpanan energi jika energi gelombang diubah menjadi pasokan listrik. Salah satunya adalah pembangkit listrik 'direct-drive', yang menggunakan sistem gigi dan flywheels untuk penyimpanan energi. Sedangkan satunya lagi adalah penyimpanan energi hidrolik.

Penyimpanan energi hidrolik dapat meredam dampak impuls gelombang, karena akumulator hidrolik memiliki kapasitas buffering dan penyimpanan energi yang jauh lebih tinggi. Ketika tekanan akumulator hidrolik mencapai ambang batas tertentu, katup outlet akumulator terbuka, dan motor hidrolik PTO akan mulai bekerja. Meskipun daya listrik dari penyerap titik tunggal WEC tidak dapat bertahan untuk waktu yang lama, tetapi daya output tetap stabil. 

Cara kerja dari sistem ocean power generation

1. Ketika alat ini menangkap energi gelombang yang cukup dan mencapai titik setel, generator mulai menghasilkan energi listrik yang stabil.
2. Ketika energi gelombang tidak cukup, akumulator akan menggerakkan pembangkit listrik selama beberapa menit atau jam dan kemudian berhenti bekerja. Namun, energi listrik selama waktu ini stabil.
3. Untuk pelampung mengambang tunggal, sistem ini selalu dapat mencapai energi listrik yang stabil terlepas dari perubahan energi gelombang realtime.
4. Semakin banyak jumlah pelampung mengambang, semakin stabil energi listrik yang dihasilkan oleh sistem.

Ketika pelampung mengambang berosilasi naik dan turun di sekitar sumbu di bawah beban gelombang, pompa piston akan menghilangkan minyak hidrolik bertekanan rendah dari tangki minyak dan memompa minyak hidrolik bertekanan tinggi ke akumulator.

Pertama, energi gelombang berosilasi diubah menjadi pasokan minyak hidrolik bertekanan tinggi, yang disimpan di akumulator hidrolik. Ketika tekanan oli mencapai ambang batas, katup kontrol aliran proporsional dibuka. oli bertekanan tinggi akan dilepaskan dari akumulator ke motor hidrolik untuk menggerakkan generator listrik. Dampaknya akan berputar pada kecepatan yang mendekati constant. Jika tekanan oli hidrolik turun ke nilai rendah tertentu, katup proporsional akan ditutup.

Dengan demikian, input energi gelombang akan tetap berada dalam akumulator secara siklus. Kemudian, siklus mengubah input energi gelombang kontinu menjadi output listrik yang stabil selesai, meskipun sebentar-sebentar.

Keterangan Gambar

1. Pompa Piston
2. Manifold Katup Satu Arah
3. Akumulator
4. Tekanan Sensor
5. Kontrol Aliran Proporsional Elektro-Hidraulik Dua Arah Katup
6. Katup Solenoid
7. Sensor Aliran
8. Motor Hidrolik
9. Generator Listrik
10. Beban
11. Filter Oli
12. Tangki Oli
13. Pelampung

Bagian pengambilan energi gelombang seperti pelampung osilasi dan pompa piston mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik. Empat katup digunakan untuk membangun sirkuit jembatan hidrolik, mengubah dua aliran minyak hidrolik yang berlawanan menjadi searah.

Sub-sistem penyimpanan energi hidrolik terutama terdiri dari akumulator, sirkuit bongkar muat, instrumen tekanan, dan sensor flow meter. Bagian pembangkit listrik terdiri dari turbin, motor hidrolik dan generator listrik. Sub-sistem kontrol listrik mencakup sensor tekanan, flow meter, dan katup kontrol aliran proporsional untuk mengatur penurunan tekanan dan laju aliran oli hidrolik melalui motor. Subsistem ini dikonfigurasi sebagai dua operasi loop tertutup.

Salah satunya terdiri dari penangkapan energi gelombang dan penyimpanan energi hidrolik. Serta daya lepas landas hidrolik untuk output daya listrik terdiri dari pasokan energi / penyimpanan, motor hidrolik, generator listrik, pengontrol laju aliran umpan balik tekanan, dan beban yang diterapkan.