Sistem kedua ini merupakan teknologi yang lebih maju dimana sistem menjaga kecepatan rotor sebanding dengan kecepatan angin dan operasinya mesin pada saat
perbandinagn kecepatan ujung sudu optimal λ = λ
opt
, yang sering dipakai dilapangan Gambar 3.15 .
Gambar 3.15 kurva efisiensi daya untuk turbin dengan generator yang berbeda
III. 10. Produksi Energi Tahunan SKEA
Potensi energi tahunan dari sebuah turbin angin didasarkan pada besarnya energi angin, bentuk karakteristik turbin dan waktu untuk perbaikan dari turbin angin. Produksi
energi tahunan dari sebuah turbin angin ditentukan dengan persamaan dibawah yaitu :
∫
∂ =
co ci
V V
f
V V
F V
P A
AEP 8760
σ 3.21
Dimana : AEP = Produksi energi tahunan SKEA KWH
PV = Daya yang dihasilkan turbin angin saat kecepatan V Watt
Universitas Sumatera Utara
FV = Distribusi frekuensi kecepatan angin pu V
ci
V = Kecepatan angin minimum ms
co
σ = Perbandingan kerapatan udara = Kecepatan angin maksimum ms
A
f
Variasi harga kelayakan dari A = Faktor ketersediaan suku cadang pada waktu perbaikan.
f
Perbandingan kerapatan udara adalah : berkisar antara 0,85 – 0,95 untuk turbin angin
komersial.
t p
t p
pt
o o
o
336 ,
17 =
= = ρ
ρ σ
3.22 Dimana :
σ = Perbandingan kerapatan udara ρ = Massa jenis udara kgm
3
ρ
o
= Massa jenis udara standar pada 70
o
F15,6
o
C yaitu 12 Nm p = tekanan udara sekitar Nm
3 2
p
o
= tekanan udara standar 101300 Nm
2
t = temperatur udara dalam derajat rankine Jika data tersebut ditabulasikan dengan dasar kenaikan distribusi frekuensi
kecepatan angin, ΔV
i
∑
=
∆ =
n i
i i
i f
V V
F V
P A
AEP
1
8760 σ
persamaan 3.22, menjadi : 3.23
Dimana : Vi = median kecepatan angin dengan pertambahan i ms PVi = daya keluaran pada kecepatan Vi watt
FVi = persentasi kejadian angin dengan pertambahan kenaikan i pu n = jumlah kenaikan kecepatan angin
Jika kita mengetahui kurva daya dari turbin angin dan distribusi dari kecepatan angin pada lokasi tertentu dimana akan dipasang turbin angin, sangatlah mudah untuk
menghitung produksi energi tahunan. Ide dasarnya ditunjukkan pada Gambar 3.16. Jika kita mengetahui daya keluaran turbin angin pada interval kecepatan angin dan
jumlah jam dalam setahun maka kecepatan angin terdapat pada interval tersebut, kemudian energi yang diproduksi pada interval tersebut merupakan hasil dari keduanya
Universitas Sumatera Utara
dengan menambah produksi energi di semua interval. Tambahkan produksi energi itu kedalam semua interval yang akan memberikan total produksi energi tahunan E
a 400
300 200
100 5
10 15
20
200 400
600 800
1000
5 10
15 20
50 100
150 200
5 10
15 20
Distribusi Kecepatan Angin
dikalikan secara vertikal dihasilkan
Produksi Energi dalam interval kecepatan Angin
PV
V
.
Gambar 3.16 Produksi energi tahunan
[12]
Dapat diekspresikan di kurva daya PV dan frekuensi fungsi probabilitas untuk kecepatan angin fV
Whtahun V
fV PV
T E
a
∂ ×
=
∫
3.24 Dimana T adalah jumlah jam selama setahun 8760.
III. 11. Perkiraan Produksi Energi Pada Mesin Ideal Dan Mesin Riil
