Electronic Theses and Dissertation

Sistem konverter energi ombak jenis point absorber dengan generator linier magnet permanen dirancang untuk mengatasi tantangan efisiensi dalam konversi energi ombak menjadi energi listrik. Penelitian ini berfokus pada pemanfaatan energi om-bak, khususnya di wilayah pesisir Aceh, yang memiliki potensi energi ombak tinggi dengan rata-rata gelombang 1,5-2 meter dan estimasi daya hingga 23 GW. Sistem yang dikembangkan mengintegrasikan mekanisme kompensator pasif untuk menga-tasi fluktuasi tinggi muka air laut akibat pasang surut, memastikan stabilitas operasi generator. Metode penelitian mencakup desain perangkat konversi, simulasi menggunakan perangkat lunak Finite Element Method Magnetic (FEMM), serta pengujian prototipe di laboratorium. Konsep perangkat mencakup penggunaan pelampung (buoy) untuk menangkap gerakan ombak dan meneruskannya ke gener-ator linier dengan direct drive, yang mengurangi rugi daya transmisi. Inovasi utama dari penelitian ini adalah sistem kompensator pasif berbasis piston hidraulik yang diatur untuk menyesuaikan perubahan tinggi muka air laut secara otomatis, mening-katkan efisiensi keseluruhan sistem hingga mencapai kondisi optimal. Hasil simulasi dan pengujian menunjukkan bahwa desain sistem ini mampu menghasilkan tegan-gan stabil meskipun terdapat variasi tinggi muka air laut. Penambahan mekanisme kompensator meningkatkan efisiensi energi yang ditangkap oleh pelampung hingga lebih dari 20% dibandingkan sistem tanpa kompensator. Selain itu, pemilihan ge-ometri pelampung memengaruhi kinerja hidrodinamik secara signifikan, dengan bentuk setengah bola menunjukkan hasil optimal dalam menangkap energi dari om-bak berfrekuensi rendah. Penelitian ini memberikan kontribusi dalam pengem-bangan teknologi energi terbarukan yang berkelanjutan dan efisien, khususnya un-tuk wilayah pesisir dengan potensi ombak tinggi seperti Aceh. Sistem konverter ini menawarkan solusi ramah lingkungan untuk kebutuhan energi listrik sekaligus mendukung pemanfaatan energi laut di Indonesia. Studi ini juga membuka peluang untuk pengembangan lebih lanjut dengan fokus pada peningkatan daya tahan mate-rial terhadap lingkungan laut yang korosif serta optimasi biaya produksi perangkat.

The point absorber wave energy converter system with a permanent magnet line-ar generator is designed to address efficiency challenges in converting wave ener-gy into electrical energy. This research focuses on harnessing wave energy, particu-larly in the coastal areas of Aceh, which exhibit high wave energy potential with average wave heights of 1.5–2 meters and an estimated power capacity of up to 23 GW. The developed system integrates a passive compensator mechanism to mitigate fluctuations in sea surface height due to tides, ensuring stable generator operation. The research methodology includes the design of the conversion device, simulations using Finite Element Method Magnetic (FEMM) software, and proto-type testing in the laboratory. The device concept involves the use of a buoy to capture wave motion and transmit it to the linear generator via a direct drive sys-tem, which reduces transmission power losses. The primary innovation of this study is a passive compensator system based on hydraulic pistons, tuned to auto-matically adjust to changes in sea surface height, thereby improving the overall system efficiency under optimal conditions. The results from simulations and test-ing demonstrate that this system design can produce stable voltage despite varia-tions in sea surface height. The addition of the compensator mechanism increased the energy captured by the buoy by over 20% compared to systems without com-pensators. Furthermore, the buoy geometry significantly impacts hydrodynamic performance, with a hemispherical shape showing optimal results in capturing en-ergy from low-frequency waves. This research contributes to the development of sustainable and efficient renewable energy technologies, particularly for coastal regions with high wave energy potential, such as Aceh. This wave energy convert-er system offers an environmentally friendly solution to meet electricity needs while promoting the utilization of marine energy in Indonesia. The study also opens avenues for further development focusing on enhancing material durability in corrosive marine environments and optimizing production costs.