Studi Numerik Prediksi Energi Bangkitan Wave Energy Converter (WEC) Pada Gelombang Irregular

Rozaq, Muhammad (2025) Studi Numerik Prediksi Energi Bangkitan Wave Energy Converter (WEC) Pada Gelombang Irregular. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007221048-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Energi telah menjelma menjadi kebutuhan sehari-hari sehingga kebutuhan akan energi semakin meningkat. Oleh karena itu, penggunaan energi fosil sebagai sumber energi utama juga semakin meningkat yang berakibat pada penurunan cadangan energi. Energi baru dan terbarukan (EBT) merupakan jawaban dari permasalahan penggunaan energi fosil dari segi cadangan energi serta emisi yang dihasilkan. Indonesia sebagai negara maritim merupakan salah satu negara dengan potensi energi laut terbesar mencapai 17,9 GW dengan salah satu bentuknya adalah energi gelombang. Pulau Bawean merupakan daerah prioritas dalam pengembangan pembangkit EBT yang memiliki potensi energi gelombang yang besar. Penelitian dilakukan untuk mengetahui besarnya potensi yang dimiliki dan energi bangkitan yang dapat dihasilkan oleh wave energy converter (WEC).
Pada penelitian ini dipelajari pengaruh tinggi gelombang signifikan (Hs) terhadap gerakan point absorber (PA) wave energy converter dan pengaruh atenuasi gelombang pada bagian doenstream dari floater. Studi numerik berdasarkan Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) digunakan untuk penelitian ini. Studi numerik dilakukan dengan menggunakan simulasi computational fluid dynamic (CFD) 2-D unsteady flow dengan model turbulensi k-ω SST. Mode fluida yang dipilih adalah aliran multifase yang terdiri dari udara dan air laut. Pemodelan pergerakan PA dalam hal ini adalah floater menggunakan metode overset mesh di dalam dynamic mesh. Gaya dan pergerakan floater kemudian dianalisa untuk mendapatkan energi gelombang yang dapat diserap oleh floater.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi peningkatan energi yang dapat dikembangkan oleh floater seiring bertambahnya input Hs. Dengan variasi input Hs sebesar 0.5, 1.0, dan 1.5 m, maka daya gelombang yang dapat dihasilkan pada masing-masing variasi adalah 0.50, 2.01, dan 4.53 KW. Dengan daya yang dibangkitkan untuk masing-masing variasi adalah 0.27, 0.54, dan 0.76 KW maka nilai efisiensinya adalah 53.78, 26.62, dan 16.87%. Sedangkan pada titik pengamatan di lokasi hilir yaitu +10d dan +25d dari titik pelampung dimana d adalah diameter pelampung, tidak terdapat perbedaan bentuk spektrum yang signifikan. Oleh karena itu, dengan menempatkan pelampung lain pada titik + 10d atau lebih jauh lagi, maka energi yang dapat dibangkitkan akan semakin besar.
=====================================================================================================================================
Energy has transformed into a daily necessity so that the need for energy is increasing. Therefore, the use of fossil energy as the main energy source is also increasing which results in a decrease in energy reserves. New and renewable energy (NRE) is the answer to the problem of fossil energy use both in terms of energy reserves and emissions produced. Indonesia as a maritime country is one of the countries with the largest potential for ocean energy reaching 17.9 GW with one of its forms is wave energy. Bawean Island is a priority area in the development of new renewable energy plants which has great potential for wave energy. Research is carried out to determine the amount of potential possessed and the generation energy that can be generated by wave energy converters (WEC).
In this research, the effect of significant wave height (Hs) on the motion of the point absorber wave energy converter and the effect of wave attenuation on the downstream of floater was studied. Numerical study based on Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) was employed for this research. The numerical study was performed using computational fluid dynamic (CFD) 2-D unsteady flow simulation with k - ω SST turbulence model. The fluid mode to be chosen as multiphase flow containing air and seawater. Modeling of the movement of the point absorber in this case is the floater using the overset mesh method within the dynamic mesh. Forces and movements of the floater are then analyzed to obtain the wave energy that can be absorbed by the floater.
The results show that there is an increase in the energy that can be developed by the floater as the significant wave height input increases. With significant wave height input variation of 0.5, 1.0, and 1.5 m, the availability of wave power in each variation is 0.50, 2.01, dan 4.53 KW, respectively. With power generated for each variation is 0.27, 0.54, dan 0.76 KW then the efficiency value is 53.78, 26.62, and 16.87%, respectively. Awhile at the observation point at the downstream location, namely + 10d and + 25d from the floater point where d is floater diameter, there is no significant difference in the shape of the spectrum. Therefore, by placing other floater at + 10d point or farher, the greater of energy can be generated increases.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	New Renewable Energy, Wave Energy, WEC, Point Absorber, CFD EBT, Energi Gelombang, WEC, Point Abosrber, CFD
Subjects:	T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC147 Ocean wave power. T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Muhammad Rozaq
Date Deposited:	06 Feb 2025 01:18
Last Modified:	06 Feb 2025 01:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118368

Actions (login required)

View Item