PLT DAN ANGIN Dan Surya
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
kebesaranNya kami dapat menyelesaikan makalah mengenai “Energi Tenaga
Angin” ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Kami sangat
berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta
pengetahuan kita mengenai “Pembangkit Listrik Tenaga Angin”. Kami juga
menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan
dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran
dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu
yang sempurna tanpa sarana yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami
sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila
terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan
saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman judul
Kata pengantar
Daftar isi
1. BAB I
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Energi Angin
Asal Energi Angin
Proses Terjadinya Angin
Turbin Angin Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
Pembangkit Listrik Tenaga Angin
2. BAB II
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
PENDAHULUAN
ISI
Energi Tenaga Angin
Cara Kerja Kincir Angin
Merancang Generator Angin Skala Kecil
Mekanisme turbin angin
Jenis turbin angin
Alat Pengukur Kecepatan Angin.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan
Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin
Solusi Masalah Teknis
3. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa
energi, dunia ini akan diam atau beku. Dalam icehiduparTmanusia selalu terjadi
kegiatan dan untuk kegiatan otak serta otot diperlukan energi. Energi itu diperoleh
melalui _proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk ke tubuh berupa
makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang, transportasi, dan
lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh dari bahan sumber energi atau
sering disebut sumber daya alam (natural resources).
Sumber daya alam itu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu_
1. sumber daya alam yang dapat_diperbarui (renewable) atau hampir tidak dapat
habis misalnya: tumbuhan hewan. air, tanah, sinar matahari, angin, dan
sebagainya;
2. sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unjenewable) atau habis,
misalnya: minyak bumi atau batu bara.
Selanjutnya, secara terinci energi dibedakan atas butir-butir berikut dan perlu
diketahui
bahwa energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya, energi
potensial air (air terjun) dapat diubah menjadi energi gerak, energi listrik, dan
seterusnya.
1.1 Energi Angin
Dua ribu tahun yang lalu manusia sudah dapat memanfaatkan energi angin
untuk usaha sederhana. Beratus-ratus tahun kemudian energi angin itu menjadi
semakin jelas pemanfaatannya. Kapal kecil dan besar dapat mengarungi lautan luas
dengan bantuan energi angin yang meniup layar kapal. Angin merupakan udara
yang bergerak; udara yang berpindah tempat,mengalir dari tempat yang dingin ke
tempat yang panas dan dari tempat yang panas mengalir ke tempat yang dingin,
demikian terus-menerus.
Angin adalah proses alam yang berlaku secara skala kecil dan skala besar,
secara lingkup daerah dan dunia. Di lapisan atmosfir bawah udara dingin mengalir
dari daerah kutub menuju daerah khatulistiwa dan di lapisan atmosfir atas udara
hangat mengalir dari khatuistiwa menuju daerah kutub.
Angin merupakan suatu energi alam yang berlimpah adanya di bumi yang
juga merupakan energi yang murah serta tak pernah habis. Energi angin telah
lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Adapun pemanfaatannya adalah
antara lain :
- Pemompaan air untuk keperluan rumah tangga dan pertanian.
- Melaksanakan kegiatan pertanian, seperti menggiling jagung, menggiling
tepung, tebu.
- Mengalirkan air laut untuk pembuatan garam.
- Membangkitkan tenaga listrik khususnya untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin
terutama untuk daerah yang belum terjangkau oleh PLN.
1.2 Asal energi angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar
fosil kecuali energi pasang surut dan panas bumi berasal dari Matahari.
Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan
kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi,
energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah
menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi. Sebagaimana
diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara
udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°,
adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding
daerah lainnya di Bumi.
Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada
gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7
pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke
atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah
utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara
dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang
bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat
digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.
1.3 Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak sama oleh
sinar matahari. Disiang hari udara di atas lautan relati lebih dingin daripada daratan.
Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan. Penguapan dan obsorsi
sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di atas daratan lebih panas.
Dengan demikian udara di atas mengembang,jadi ringan dan naik ke atas.
Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di daratan,
maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan tepi pantai. Di
malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di permukaan laut mengalir dari
pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah yang dimanfaatkan oleh para nelayan
untuk mencari ikan di lautan. Angin di lereng gunung juga terjadi demikian. Pada
sekitar puncak pegunungan lebih dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah.
Karena perbedaan panas ini sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang
akhirnya timbul angin biasa yang disebut angin lembah dan angin gunung.
1.4 Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
Menurunnya tinggi muka air di berbagai bendungan - terutama yang
dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah
menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu
sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan
pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran penting terhadap
ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali. Energi angin yang
sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata belum dimanfaatkan sebagai alternatif
penghasil listrik. Padahal, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai
sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis
energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian
besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya
sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif
terhadap lingkungan.
1.5 Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama Wind Power
System memanfaatkan angin melalui kincir, untuk menghasilkan energi listrik. Alat
ini sangat cocok sekali digunakan masyarakat yang tinggal di pulau-pulau kecil.
Secara umum, sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor.
Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut
akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik.
Wind Power System ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu rotor,
transmisi, elektrikal dan, tower. Bagian rotor terdiri dari baling-baling dengan empat
daun, bentuknya seperti baling-baling pesawat. Dengan bentuk seperti ini
diharapkan energi angin yang tertangkap bisa maksimal agar bobotnya lebih ringan.
Baling-baling ini dibuat dengan diameter 3,5 dan bahannya dibuat dari fiberglass.
Untuk mendapat hembusan angin, baling-baling diletakkan pada tower
setinggi delapan meter. Sedangkan pada bagian transmisi digunakan
sistem kerekan dan tali, sistem transmisi ini digunakan untuk menyiasati kekuatan
angin yang kecil. Karena kecepatan angin di Indonesia relatif kecil, transmisi ini
sangat menguntungkan untuk meningkatkan putaran sebagai pengubah
energi digunakan alternator dua fase 12 volt, energi listrik yang dihasilkan oleh
alternator dapat disimpan dalam aki. Sementara kapasitas daya yang didapat
sebesar 1,5 KW. Wind Power System telah diuji coba oleh para mahasiswa di
pantai kenjeran, kurang dari satu jam hasil dari percobaan tersebut sudah dapat
menghasilkan energi listrik untuk menyalakan TV dan lampu sampai 100 watt.
Karya yang dibuat selama bulan ini sudah dapat langsung diterapkan
bagi masyarakat. Untuk menyimpan energi listrik bisa digunakan aki besar,
dan penggunaannya bisa digunakan instalasi pembagi. Sedangkan biaya yang
dikeluarkan untuk pembuatan Win Power System relatif murah, sekitar Rp 16 juta.
Tapi, itu belum termasuk bahan dan pembuatan towernya.
BAB II
ISI
2.1 Energi Tenaga Angin
Energi angin juga menjadi pilihan alternatif sebagai energi pengganti bahan
bakar fosil, yang disediakan alam secara gratis. Energi angin tersedia dalam jumlah
tidak terbatas, selama bumi masih memiliki cadangan udara. Energi tersebut
dihasilkan oleh angin yang menggerakkan kincir angin ukuran raksasa. Biasanya
kincir angin sebagai penghasil energi diletakkan pada wilayah tertentu dengan
tingkat intensitas angin yang tinggi.
Untuk menggerakan blade / baling-baling agar bisa berputar saja harus
memiliki kecepatan angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang stabil
sesuai kapasitas generatornya rata-rata 6 s/d 10 meter/detik.
Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar karena
arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan investasi yang
lebih murah ketimbang PLTS .Daerah yang cocok digunakan pembangkit ini adalah
daerah pantai, pesisir, pegunungan.
Kincir angin merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Awal
mulanya kincir angin digunakan pada zaman babilonia untuk penggilingan padi.
Penggunaan teknologi modern dimulai sekitar tahun 1930, diperkirakan ada
sekitar 600.000 buah kincir angin untuk berbagai keperluan. Saat ini kapasitas daya
yang dihasilkan kincir angin skala industri antara 1 – 4 mw.
Prinsip kerja Turbin Angin adalah mengubah energi kinetik angin menjadi energi
mekanik putaran poros. Energi mekanik poros biasanya dimanfaatkan untuk
membangkitkan listrik menggunakan suatu generator. Energi listrik sifatnya sangat
fleksibel. Energi ini dapat digunakan untuk penerangan, menggerakkan mesin-mesin
industri, transportasi, dan masih banyak lagi.
Perangkat pembangkit dari angin juga jauh lebih murah dibandingkan
perangkat pembangkit dari energi matahari. Padahal jumlah energi yang dihasilkan
oleh 1.000 buah sel fotovoltaik relatif setara dengan belasan kincir angin. Bahkan
sejumlah sistem kincir angin yang dipasang di Denmark bahkan menghasilkan
energi hingga 3.000 megawatt atau sekitar 20 persen kebutuhan energi di seluruh
Eropa.
Kini, Eropa menghasilkan energi angin dengan jumlah energi sekitar 35.000
megawatt atau setara dengan tiga puluh lima pembangkit listrik tenaga batu bara
(National Geographic, Agustus 2005: 65). Hal ini jelas menjadi sebuah keuntungan
besar bagi masyarakat luas. Karena keuntungannya yang sedemikian besar, maka
beberapa negara, di wilayah Eropa dan Amerika Serikat, menggunakan teknologi ini.
Potensi energi angin untuk kebutuhan energi masa depan sangat
menjanjikan. Ketika sel fotovoltaik tidak mendapatkan sinar matahari, maka pasokan
listrik akan terhambat, sedangkan kincir angin relatif stabil pada semua cuaca
karena tidak membutuhkan sinar matahari untuk menghasilkan energi. Hal itu
membuat kincir angin unggul satu langkah di depan sel fotovoltaik dalam
menghasilkan energi.
Para ilmuwan di Eropa dan Amerika Serikat menaruh harapan besar kepada
sumber energi angin sebagai sebuah cara menghadapi krisis energi di masa depan.
Namun demikian tidak semua masyarakat setuju dengan kincir angin sebagai
sebuah penghasil energi alternatif, ukuran kincir yang terlalu besar dan suara desing
yang berisik membuat masyarakat di sekitar proyek kincir angin cenderung
menolaknya, padahal banyak sisi positif yang dapat dipetik dari pemanfaatan energi
ini.
Jika kita bisa membuat simulasi numerik aliran udara melintasi turbin angin
dengan rancangan tertentu misalnya aerofoil, jumlah blade (bilah), panjang chord,
diameter dan lain sebagainya, maka dengan menentukan kecepatan aliran udara di
depan dan belakang turbin akan dapat ditentukan berapa Thrust yang dihasilkan
dan Daya Angin yang berhasil diserap Turbin Angin. Thrust bersifat merugikan
karena thrust yang mendorong menara penyangga turbin, semakin besar trhust,
maka menara penyangga juga harus kuat, sehingga biaya pembuatannya akan
mahal.
Semakin besar Daya (Power) yang diserap oleh turbin, maka efisiensi konversi
energi turbin akan semakin besar, artinya turbin yang dirancang sangat
menguntungkan.
2.2 Cara Kerja Kincir Angin
Cara kincir angin bekerja sangat sederhana yaitu:
Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak
bilah kincir angin akan memutar poros didalam nacelle
Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros
ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox
gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi
energi listrik
dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan tegangannya
kemudian baru didistribusikan ke konsumen
2.3 Merancang Generator Angin Skala Kecil
Generator bekerja dengan menggunakan prinsip magnetic induction dan bekerja
dengan prinsip left-hand rule , yaitu:
1. Thumb Finger determine the direction of motion of inductor
2. Fore Finger determine the direction of flux
3. Other Finger determine the direction of current flow
Generator diklasifikasikan menjadi 2:
1. Generator AC
2. Generator DC
Untuk membuat generator dengan tenaga angin sebagai sumber energinya.
Prinsipnya sederhana, 3 bilah kincir angin dibuat dengan sudut 120 derajat satu
sama lain dan kemiringan kurang lebih 12.75 derajat. Di titik pangkalnya, dipasang
poros generator yang kemudian terhubung dengan slip rings, stator, sikat,
komutator, dan armature.
Angin yang berhembus akan memutar kincir sehingga poros akan ikut
berputar dan menyebabkan garis-garis fluks terpotong dan menimbulkan tegangan
induksi. Tegangan ini menyebabkan arus mengalir. Namun,tegangan yang
dihasilkan adalah tegangan AC, sehingga dibutuhkan komutator untuk membuat
arus yang mengalir adalah arus searah. Besarnya daya yang dihasilkan sangat
tergantung dari kecepatan putaran kincir, yang artinya sangat tergantung dari
kecepatan hembusan angin
2.4 Mekanisme turbin angin
Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik.
Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah,
kantor, sekolah, dan sebagainya.
Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang
umum adalah jenis turbin dua bilah.
Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya
menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin
menggunakan angin untuk membuat listrik.
Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros
yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk
pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50
kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.
2.5 Jenis turbin angin
Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin
propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh
perhatian besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah
digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.
Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal
seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus
diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.
Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer
jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok
mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap
angin.
Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara
elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi
arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser
yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan
dari molekul-molekul udara.
Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin
yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama
kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920.
Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan
mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang
paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.
Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh
lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini
perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan
karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin,
lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang
tidak merata.
Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi
dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan
energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang
dihasilkan.
Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang,
tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu
berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.
2.6 Alat Pengukur Kecepatan Angin.
Dalam mengetahui seberapa besar kecepatan hembusan suatu angin maka
perlu suatu
alat/parameter
pengukur
kecepatan
angin
itu.
Alat
yang sering digunakan dalam mengukur kecepatan
angin biasa disebut
anemometer.
2.7 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit
Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan
menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi
angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator
dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi
Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas
maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling
berkembang saat ini.
Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai
dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin
mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara
global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam
pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit
listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt.
Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total
kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800
kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas
masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan
kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau
Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka
Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka
pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW)
pada tahun 2025.
Tenaga angin telah lama dimanfaatkan di tanah air kita sejak ratusan
mungkin ribuan tahun yang lalu, khususnya untuk menggerakkan kapal layar sampai
sekarang, dan yang banyak kita lihat sekarang digunakan dalam tambak-tambak
ikan di tepi pantai untuk menggerakkan baling-baling (atau turbin angin) untuk
menjalankan memompaan air. Namun baiklah kalau kita di Indonesia mulai
mempopulerkan PTLTA, khususnya ukuran kecil. PTLTA ukuran kecil adalah istilah
yang biasanya diberikan kepada unit 50 KW atau lebih kecil.
Tempat-tempat terpencil yang biasanya menggunakan diesel-generator dapat
menggantikannya atau menambahkannya dengan PTLTA ukuran kecil ini.
2.8 Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara
prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti
eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang
berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.
Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi
dunia di masa depan. Tenaga angin juga merupakan sumber energi yang ramah
lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau
polusi yang berarti ke lingkungan. Penetapan sumber daya angin dan persetujuan
untuk pengadaan ladang angin merupakan proses yang paling lama untuk
pengembangan proyek energi angin. Hal ini dapat memakan waktu hingga 4 tahun
dalam kasus ladang angin yang besar yang membutuhkan studi dampak lingkungan
yang luas.
Emisi karbon ke lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dari
proses manufaktur komponen serta proses pengerjaannya di tempat yang akan
didirikan pembangkit listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkan
listrik, secara praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi
yang berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, emisi
karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja.
Disamping karbon dioksida, pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan
sulfur dioksida, nitrogen oksida, polutan atmosfir yang lebih sedikit jika dibandingkan
dengan pembangkit listrik dengan menggunakan batubara ataupun gas. Namun
begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan,
terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber energi angin
sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual , derau suara,
beberapa masalah ekologi, dan keindahan.
Dampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik.
Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang
tidak sedikit dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin
pada lahan yang masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi
persoalan tersendiri bagi penduduk setempat. Selain mengganggu pandangan
akibat pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit
angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman.
Hal ini yang membuat pembangkitan tenaga angin di daratan menjadi
terbatas. Beberapa aturan mengenai tinggi bangunan juga telah membuat
pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat terhambat. Penggunaan tiang
yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya
matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu
menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu
pandangan penduduk setempat.
Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi
rendah. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih
mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu
turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara
mekanis dan juga derau suara listrik.
Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen
yang berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam
keadaan tertentu turbin angin dapat juga menyebabkan interferensi elektromagnetik,
mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk
perkomunikasian. Penentuan ketinggian dari turbin angin dilakukan dengan
menganalisa data turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis
merupakan fungsi dari banyak faktor seperti desain sudu, kecepatan perputaran,
kecepatan angin, turbulensi aliran masuk.
Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu
kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan
berpendapat bahwa penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin
dapat merubah iklim lokal maupun global karena menggunakan energi kinetik angin
dan mengubah turbulensi udara pada daerah atmosfir. Pengaruh ekologi yang
terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap populasi burung
dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan mati akibat terbang
melewati sudu-sudu yang sedang berputar.
Namun dampak ini masih lebih kecil jika dibandingkan dengan kematian
burung-burung akibat kendaraan, saluran transmisi listrik dan aktivitas manusia
lainnya yang melibatkan pembakaran bahan bakar fosil. Dalam beberapa studi yang
telah dilakukan, adanya pembangkit listrik tenaga angin ini dapat mengganggu
migrasi populasi burung dan kelelawar. Pembangunan pembangkit angin pada lahan
yang bertanah kurang bagus juga dapat menyebabkan rusaknya lahan di daerah
tersebut. Ladang angin lepas pantai memiliki masalah tersendiri yang dapat
mengganggu pelaut dan kapal-kapal yang berlayar.
Konstruksi tiang pembangkit listrik tenaga angin dapat mengganggu
permukaan dasar laut. Hal lain yang terjadi dengan konstruksi di lepas pantai adalah
terganggunya kehidupan bawah laut. Efek negatifnya dapat terjadi seperti di Irlandia,
dimana terjadinya polusi yang bertanggung jawab atas berkurangnya stok ikan di
daerah pemasangan turbin angin. Studi baru-baru ini menemukan bahwa ladang
pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai menambah 80 – 110 dB kepada noise
frekuensi rendah yang dapat mengganggu komunikasi ikan paus dan kemungkinan
distribusi predator laut.
Namun begitu, ladang angin lepas pantai diharapkan dapat menjadi tempat
pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru. Karena memancing dan berlayar di daerah
sekitar ladang angin dilarang, maka spesies ikan dapat terjaga akibat adanya
pemancingan berlebih di laut. Dalam operasinya, pembangkit listrik tenaga angin
bukan tanpa kegagalan dan kecelakaan. Kegagalan operasi sudu-sudu dan juga
jatuhnya es akibat perputaran telah menyebabkan beberapa kecalakaan dan
kematian.
Kematian juga terjadi kepada beberapa penerjun dan pesawat terbang kecil
yang melewati turbin angin. Reruntuhan puing-puing berat yang dapat terjadi
merupakan bahaya yang perlu diwaspadai, terutama di daerah padat penduduk dan
jalan raya. Kebakaran pada turbin angin dapat terjadi dan akan sangat sulit untuk
dipadamkan akibat tingginya posisi api sehingga dibiarkan begitu saja hingga
terbakar habis. Hal ini dapat menyebarkan asap beracun dan juga dapat
menyebabkan kebakaran berantai yang membakar habis ratusan acre lahan
pertanian.
Hal ini pernah terjadi pada Taman Nasional Australia dimana 800 km2 tanah
terbakar. Kebocoran minyak pelumas juga dapat teradi dan dapat menyebabkan
terjadinya polusi daerah setempat, dalam beberapa kasus dapat mengkontaminasi
air minum. Meskipun dampak-dampak lingkungan ini menjadi ancaman dalam
pembangunan pembangkit listrik tenaga angin, namun jika dibandingkan dengan
penggunaan energi fosil, dampaknya masih jauh lebih kecil. Selain itu penggunaan
energi angin dalam kelistrikan telah turut serta dalam mengurangi emisi gas buang.
2.9 Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin
1. Kecepatan Angin
Variable angin menimbulkan masalah manajemen sistem jaringan listrik lebih
sedikit daripada yang diharapkan oleh pihak-pihak yang skeptis. Ketidakstabilan
permintaan energi dan kebutuhan untuk melindungi gagalnya pembangkit listrik
konvensional memenuhi kebutuhan tersebut, sesungguhnya membutuhkan sistem
jaringan listrik yang lebih fleksibel daripada tenaga angin, dan pengalaman dunia
nyata telah menunjukan bahwa sistem pembangkit listrik nasional mampu
menjalankan tugas tersebut.
Pada malam berangin, sebagai contoh, turbin angin 50% pembangkit listrik di
bagian barat Denmark, tapi kekuatannya telah terbukti dapat diatur. PLTB
(pembangkit listrik tenaga bayu/angin) saat ini cukup menjadi primadona di dunia
barat dikarenakan potensi angin yang mereka miliki (daerah sub tropis) sangat
besar. Berangsur-angsur tapi pasti, PLTN mulai diganti dengan penggunaan PLTB
ataupun pembangkit renewable lainnya. Perlu diingat di lokasi-lokasi tersebut size
kapasitas PLTB mereka sudah besar–besar (Min 1 MW). PLTB ukuran kecil seperti
di Nusa penida dengan kapasitas 80 kW sangat teramat jarang sekarang ini.
Untuk di Indonesia, dengan iklim tropisnya mungkin akan cukup sulit untuk
menemukan daerah dengan potensi angin (distribusi anginnya) yang konstan/baik.
Ada beberapa daerah di Indonesia yang katanya memiliki kecepatan angin cukup
tinggi (gust wind) berdasarkan survei yang dilakukan selama 3 bulan, tapi hal ini
tidak berguna bagi PLTB bila kecepatan angin itu hanya cuma bertahan beberapa
menit/detik saja dan kemudian hilang. Perlu adanya survei/studi berkesinambungan
yang memerlukan data selama minimal satu tahun untuk mevalidasi potensi angin
didaerah tersebut.
Rata-rata PLTB yang dijual di pasaran untuk kapasitas kecil (kurang dari 100
kW), cut in dan cut out mereka adalah 3 dan 25 m/s dengan kecepatan optimumnya
adalah 12 m/s. Di dunia saat ini banyak ditemukan PLTB stand alone yang beredar
dipasaran (untuk ukuran 10 kW). Penggunanya adalah daerah-daerah terpencil yang
tidak tersentuh oleh ataupun terlalu mahal untuk dihubungkan oleh grid. Kebanyakan
dari mereka tidak pure hanya menggunakan PLTB tapi juga menggunakan PV.
Selain karena disebabkan kebutuhan listrik yang cukup besar juga disertai dengan
diversikasi energi apabila tiba-tiba tidak terdapat anginya yang cukup.
Untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia saat ini untuk daerah-daerah
terpecil seperti di kepulauan-kepulauan, diperlukan hybrid system antara potensi
renewable energy yang ada di lokasi (seperti PLTB-PLTsurya-baterai, PLTB-
PLTMH-Fuel Cell, dll). Akan tetapi perlu menjadi catatan, semua teknologi untuk
penggunaan energi-energi tersebut masih cukup mahal bila dilihat dari kelayakan
ekonominya terutama FC dan PLTSurya.
2. Resiko Kincir
Kelemahan listrik tenaga angin pada bunyi bising kincir dan resiko tersambar petir
serta tidak cocok untuk daerah jalur penerbangan. Apalagi kalau banyak yang
bermain layang-layang atau banyak burung terbang jadi mudah tersangkut.Hal ini
juga berpengaruh pada dampak lingkungan yang disebabkan pembuatan
Pembangkit Listrik Tenaga Angin skala besar.
2.10 Solusi Masalah Teknis
Karena kecepatan angin yang diperlukan untuk memutar kincir sangat
bergantung pada alam maka pada pembangkit listrik tenaga angin ini dilengkapi
dengan charger baterai/aki,sehingga pada saat kecepatan angin cukup untuk
menghasilkan listrik,listrik yang dihasilkan disimpan dalam baterai/aki dan dapat
digunakan saat turbin angin tidak beroperasi.
Kombinasi dari penggunaan listrik tenaga angin, tenaga surya, dan tenaga micro
hidro mampu mengatasi krisis energi dan mengurangi pencemaran lingkungan.
Untuk tenaga angin selama kincir berputar maka suplai listrik terus terpenuhi
walau hari sudah gelap. Ingatlah bahwa matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt
jam energi ke bumi setiap jam.
Jadi bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya. Dengan menggabungkan dua atau
lebih energy konvensional maka hal ini dapat menutupi kekurangan energy yang
diakibatkan kelemahan-kelemahan dari pembangkit listrik tenaga angin tersebut.
Penciptaan jaringan listrik yang super mengurangi masalah ketidakstabilan angin.
Caranya dengan membiarkan perubahan pada kecepatan di wilayah-wilayah
berbeda untuk diseimbangkan satu sama lain. Perkembangan tenaga angin
berkembang dengan pesat saat ini, namun demikian masa depan tenaga ini belum
terjamin. Saat ini tenaga angin telah dimanfaatkan oleh sekitar 50 negara di dunia.
Namun sejauh ini kemajuan itu disebabkan oleh usaha segelintir pihak, yang
dipimpin oleh Jerman, Spanyol dan Denmark. Negara-negara lain perlu untuk
memperbaiki industri tenaga angin secara dramastis jika target global ingin dicapai.
Oleh karena itu prediksi untuk menjadikan tenaga angin dapat memasok energi
dunia sebesar 12 persen pada tahun 2020 sebaiknya tidak dilihat sebagai hal yang
pasti, tapi sebagai tujuan—satu kemungkinan masa depan yang kita bisa pilih jika
kita mau.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara
prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti
eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang
berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.
Pembangkit Listrik Tenaga Angin juga berdampak terhadap lingkungan sekitar,
dampak yang paling jelas adalah dambak visual,karena pembangkit istrik ini
membutuhkan tempat yang luas untuk skala besar.
Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya
level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm. Tenaga ini juga bebas dari
polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan
nuklir.
Penggunaan energi konvensional tenaga angin merupakan alternative sumber
energi yang efektif apabila digunakan ditempat yang mempunyai sumber daya angin
tinggi.
3.2 Saran
Penggunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu memunculkan
permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan terknologi baru lagi. Oleh
karena itu kita sebagai orang-orang yang bergerak di bidang science dan teknologi
haruslah dapat terus mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang
memiliki efek negatif sekecil mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
http://elektrojiwaku.blogspot.com/
http://afrizalmulyana.blogspot.com/2009/12/pembangkit-listrik-tenaga-angin.html
http://www.alpensteel.com/article/47-103-energi-angin--wind-turbine--wind-mill/2272pembangkit-listrik-tenaga-angin-wind-power.html
www.beritaiptek.com
www.kincirangin.info
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
kebesaranNya kami dapat menyelesaikan makalah mengenai “Energi Tenaga
Angin” ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Kami sangat
berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta
pengetahuan kita mengenai “Pembangkit Listrik Tenaga Angin”. Kami juga
menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan
dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran
dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu
yang sempurna tanpa sarana yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami
sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila
terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan
saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman judul
Kata pengantar
Daftar isi
1. BAB I
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Energi Angin
Asal Energi Angin
Proses Terjadinya Angin
Turbin Angin Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
Pembangkit Listrik Tenaga Angin
2. BAB II
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
PENDAHULUAN
ISI
Energi Tenaga Angin
Cara Kerja Kincir Angin
Merancang Generator Angin Skala Kecil
Mekanisme turbin angin
Jenis turbin angin
Alat Pengukur Kecepatan Angin.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan
Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin
Solusi Masalah Teknis
3. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa
energi, dunia ini akan diam atau beku. Dalam icehiduparTmanusia selalu terjadi
kegiatan dan untuk kegiatan otak serta otot diperlukan energi. Energi itu diperoleh
melalui _proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk ke tubuh berupa
makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang, transportasi, dan
lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh dari bahan sumber energi atau
sering disebut sumber daya alam (natural resources).
Sumber daya alam itu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu_
1. sumber daya alam yang dapat_diperbarui (renewable) atau hampir tidak dapat
habis misalnya: tumbuhan hewan. air, tanah, sinar matahari, angin, dan
sebagainya;
2. sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unjenewable) atau habis,
misalnya: minyak bumi atau batu bara.
Selanjutnya, secara terinci energi dibedakan atas butir-butir berikut dan perlu
diketahui
bahwa energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya, energi
potensial air (air terjun) dapat diubah menjadi energi gerak, energi listrik, dan
seterusnya.
1.1 Energi Angin
Dua ribu tahun yang lalu manusia sudah dapat memanfaatkan energi angin
untuk usaha sederhana. Beratus-ratus tahun kemudian energi angin itu menjadi
semakin jelas pemanfaatannya. Kapal kecil dan besar dapat mengarungi lautan luas
dengan bantuan energi angin yang meniup layar kapal. Angin merupakan udara
yang bergerak; udara yang berpindah tempat,mengalir dari tempat yang dingin ke
tempat yang panas dan dari tempat yang panas mengalir ke tempat yang dingin,
demikian terus-menerus.
Angin adalah proses alam yang berlaku secara skala kecil dan skala besar,
secara lingkup daerah dan dunia. Di lapisan atmosfir bawah udara dingin mengalir
dari daerah kutub menuju daerah khatulistiwa dan di lapisan atmosfir atas udara
hangat mengalir dari khatuistiwa menuju daerah kutub.
Angin merupakan suatu energi alam yang berlimpah adanya di bumi yang
juga merupakan energi yang murah serta tak pernah habis. Energi angin telah
lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Adapun pemanfaatannya adalah
antara lain :
- Pemompaan air untuk keperluan rumah tangga dan pertanian.
- Melaksanakan kegiatan pertanian, seperti menggiling jagung, menggiling
tepung, tebu.
- Mengalirkan air laut untuk pembuatan garam.
- Membangkitkan tenaga listrik khususnya untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin
terutama untuk daerah yang belum terjangkau oleh PLN.
1.2 Asal energi angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar
fosil kecuali energi pasang surut dan panas bumi berasal dari Matahari.
Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan
kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi,
energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah
menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi. Sebagaimana
diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara
udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°,
adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding
daerah lainnya di Bumi.
Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada
gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7
pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke
atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah
utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara
dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang
bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat
digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.
1.3 Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak sama oleh
sinar matahari. Disiang hari udara di atas lautan relati lebih dingin daripada daratan.
Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan. Penguapan dan obsorsi
sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di atas daratan lebih panas.
Dengan demikian udara di atas mengembang,jadi ringan dan naik ke atas.
Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di daratan,
maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan tepi pantai. Di
malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di permukaan laut mengalir dari
pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah yang dimanfaatkan oleh para nelayan
untuk mencari ikan di lautan. Angin di lereng gunung juga terjadi demikian. Pada
sekitar puncak pegunungan lebih dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah.
Karena perbedaan panas ini sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang
akhirnya timbul angin biasa yang disebut angin lembah dan angin gunung.
1.4 Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
Menurunnya tinggi muka air di berbagai bendungan - terutama yang
dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah
menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu
sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan
pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran penting terhadap
ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali. Energi angin yang
sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata belum dimanfaatkan sebagai alternatif
penghasil listrik. Padahal, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai
sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis
energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian
besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya
sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif
terhadap lingkungan.
1.5 Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama Wind Power
System memanfaatkan angin melalui kincir, untuk menghasilkan energi listrik. Alat
ini sangat cocok sekali digunakan masyarakat yang tinggal di pulau-pulau kecil.
Secara umum, sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor.
Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut
akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik.
Wind Power System ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu rotor,
transmisi, elektrikal dan, tower. Bagian rotor terdiri dari baling-baling dengan empat
daun, bentuknya seperti baling-baling pesawat. Dengan bentuk seperti ini
diharapkan energi angin yang tertangkap bisa maksimal agar bobotnya lebih ringan.
Baling-baling ini dibuat dengan diameter 3,5 dan bahannya dibuat dari fiberglass.
Untuk mendapat hembusan angin, baling-baling diletakkan pada tower
setinggi delapan meter. Sedangkan pada bagian transmisi digunakan
sistem kerekan dan tali, sistem transmisi ini digunakan untuk menyiasati kekuatan
angin yang kecil. Karena kecepatan angin di Indonesia relatif kecil, transmisi ini
sangat menguntungkan untuk meningkatkan putaran sebagai pengubah
energi digunakan alternator dua fase 12 volt, energi listrik yang dihasilkan oleh
alternator dapat disimpan dalam aki. Sementara kapasitas daya yang didapat
sebesar 1,5 KW. Wind Power System telah diuji coba oleh para mahasiswa di
pantai kenjeran, kurang dari satu jam hasil dari percobaan tersebut sudah dapat
menghasilkan energi listrik untuk menyalakan TV dan lampu sampai 100 watt.
Karya yang dibuat selama bulan ini sudah dapat langsung diterapkan
bagi masyarakat. Untuk menyimpan energi listrik bisa digunakan aki besar,
dan penggunaannya bisa digunakan instalasi pembagi. Sedangkan biaya yang
dikeluarkan untuk pembuatan Win Power System relatif murah, sekitar Rp 16 juta.
Tapi, itu belum termasuk bahan dan pembuatan towernya.
BAB II
ISI
2.1 Energi Tenaga Angin
Energi angin juga menjadi pilihan alternatif sebagai energi pengganti bahan
bakar fosil, yang disediakan alam secara gratis. Energi angin tersedia dalam jumlah
tidak terbatas, selama bumi masih memiliki cadangan udara. Energi tersebut
dihasilkan oleh angin yang menggerakkan kincir angin ukuran raksasa. Biasanya
kincir angin sebagai penghasil energi diletakkan pada wilayah tertentu dengan
tingkat intensitas angin yang tinggi.
Untuk menggerakan blade / baling-baling agar bisa berputar saja harus
memiliki kecepatan angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang stabil
sesuai kapasitas generatornya rata-rata 6 s/d 10 meter/detik.
Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar karena
arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan investasi yang
lebih murah ketimbang PLTS .Daerah yang cocok digunakan pembangkit ini adalah
daerah pantai, pesisir, pegunungan.
Kincir angin merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Awal
mulanya kincir angin digunakan pada zaman babilonia untuk penggilingan padi.
Penggunaan teknologi modern dimulai sekitar tahun 1930, diperkirakan ada
sekitar 600.000 buah kincir angin untuk berbagai keperluan. Saat ini kapasitas daya
yang dihasilkan kincir angin skala industri antara 1 – 4 mw.
Prinsip kerja Turbin Angin adalah mengubah energi kinetik angin menjadi energi
mekanik putaran poros. Energi mekanik poros biasanya dimanfaatkan untuk
membangkitkan listrik menggunakan suatu generator. Energi listrik sifatnya sangat
fleksibel. Energi ini dapat digunakan untuk penerangan, menggerakkan mesin-mesin
industri, transportasi, dan masih banyak lagi.
Perangkat pembangkit dari angin juga jauh lebih murah dibandingkan
perangkat pembangkit dari energi matahari. Padahal jumlah energi yang dihasilkan
oleh 1.000 buah sel fotovoltaik relatif setara dengan belasan kincir angin. Bahkan
sejumlah sistem kincir angin yang dipasang di Denmark bahkan menghasilkan
energi hingga 3.000 megawatt atau sekitar 20 persen kebutuhan energi di seluruh
Eropa.
Kini, Eropa menghasilkan energi angin dengan jumlah energi sekitar 35.000
megawatt atau setara dengan tiga puluh lima pembangkit listrik tenaga batu bara
(National Geographic, Agustus 2005: 65). Hal ini jelas menjadi sebuah keuntungan
besar bagi masyarakat luas. Karena keuntungannya yang sedemikian besar, maka
beberapa negara, di wilayah Eropa dan Amerika Serikat, menggunakan teknologi ini.
Potensi energi angin untuk kebutuhan energi masa depan sangat
menjanjikan. Ketika sel fotovoltaik tidak mendapatkan sinar matahari, maka pasokan
listrik akan terhambat, sedangkan kincir angin relatif stabil pada semua cuaca
karena tidak membutuhkan sinar matahari untuk menghasilkan energi. Hal itu
membuat kincir angin unggul satu langkah di depan sel fotovoltaik dalam
menghasilkan energi.
Para ilmuwan di Eropa dan Amerika Serikat menaruh harapan besar kepada
sumber energi angin sebagai sebuah cara menghadapi krisis energi di masa depan.
Namun demikian tidak semua masyarakat setuju dengan kincir angin sebagai
sebuah penghasil energi alternatif, ukuran kincir yang terlalu besar dan suara desing
yang berisik membuat masyarakat di sekitar proyek kincir angin cenderung
menolaknya, padahal banyak sisi positif yang dapat dipetik dari pemanfaatan energi
ini.
Jika kita bisa membuat simulasi numerik aliran udara melintasi turbin angin
dengan rancangan tertentu misalnya aerofoil, jumlah blade (bilah), panjang chord,
diameter dan lain sebagainya, maka dengan menentukan kecepatan aliran udara di
depan dan belakang turbin akan dapat ditentukan berapa Thrust yang dihasilkan
dan Daya Angin yang berhasil diserap Turbin Angin. Thrust bersifat merugikan
karena thrust yang mendorong menara penyangga turbin, semakin besar trhust,
maka menara penyangga juga harus kuat, sehingga biaya pembuatannya akan
mahal.
Semakin besar Daya (Power) yang diserap oleh turbin, maka efisiensi konversi
energi turbin akan semakin besar, artinya turbin yang dirancang sangat
menguntungkan.
2.2 Cara Kerja Kincir Angin
Cara kincir angin bekerja sangat sederhana yaitu:
Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak
bilah kincir angin akan memutar poros didalam nacelle
Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros
ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox
gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi
energi listrik
dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan tegangannya
kemudian baru didistribusikan ke konsumen
2.3 Merancang Generator Angin Skala Kecil
Generator bekerja dengan menggunakan prinsip magnetic induction dan bekerja
dengan prinsip left-hand rule , yaitu:
1. Thumb Finger determine the direction of motion of inductor
2. Fore Finger determine the direction of flux
3. Other Finger determine the direction of current flow
Generator diklasifikasikan menjadi 2:
1. Generator AC
2. Generator DC
Untuk membuat generator dengan tenaga angin sebagai sumber energinya.
Prinsipnya sederhana, 3 bilah kincir angin dibuat dengan sudut 120 derajat satu
sama lain dan kemiringan kurang lebih 12.75 derajat. Di titik pangkalnya, dipasang
poros generator yang kemudian terhubung dengan slip rings, stator, sikat,
komutator, dan armature.
Angin yang berhembus akan memutar kincir sehingga poros akan ikut
berputar dan menyebabkan garis-garis fluks terpotong dan menimbulkan tegangan
induksi. Tegangan ini menyebabkan arus mengalir. Namun,tegangan yang
dihasilkan adalah tegangan AC, sehingga dibutuhkan komutator untuk membuat
arus yang mengalir adalah arus searah. Besarnya daya yang dihasilkan sangat
tergantung dari kecepatan putaran kincir, yang artinya sangat tergantung dari
kecepatan hembusan angin
2.4 Mekanisme turbin angin
Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik.
Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah,
kantor, sekolah, dan sebagainya.
Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang
umum adalah jenis turbin dua bilah.
Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya
menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin
menggunakan angin untuk membuat listrik.
Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros
yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk
pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50
kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.
2.5 Jenis turbin angin
Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin
propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh
perhatian besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah
digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.
Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal
seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus
diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.
Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer
jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok
mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap
angin.
Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara
elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi
arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser
yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan
dari molekul-molekul udara.
Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin
yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama
kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920.
Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan
mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang
paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.
Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh
lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini
perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan
karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin,
lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang
tidak merata.
Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi
dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan
energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang
dihasilkan.
Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang,
tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu
berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.
2.6 Alat Pengukur Kecepatan Angin.
Dalam mengetahui seberapa besar kecepatan hembusan suatu angin maka
perlu suatu
alat/parameter
pengukur
kecepatan
angin
itu.
Alat
yang sering digunakan dalam mengukur kecepatan
angin biasa disebut
anemometer.
2.7 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit
Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan
menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi
angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator
dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi
Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas
maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling
berkembang saat ini.
Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai
dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin
mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara
global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam
pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit
listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt.
Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total
kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800
kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas
masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan
kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau
Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka
Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka
pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW)
pada tahun 2025.
Tenaga angin telah lama dimanfaatkan di tanah air kita sejak ratusan
mungkin ribuan tahun yang lalu, khususnya untuk menggerakkan kapal layar sampai
sekarang, dan yang banyak kita lihat sekarang digunakan dalam tambak-tambak
ikan di tepi pantai untuk menggerakkan baling-baling (atau turbin angin) untuk
menjalankan memompaan air. Namun baiklah kalau kita di Indonesia mulai
mempopulerkan PTLTA, khususnya ukuran kecil. PTLTA ukuran kecil adalah istilah
yang biasanya diberikan kepada unit 50 KW atau lebih kecil.
Tempat-tempat terpencil yang biasanya menggunakan diesel-generator dapat
menggantikannya atau menambahkannya dengan PTLTA ukuran kecil ini.
2.8 Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara
prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti
eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang
berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.
Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi
dunia di masa depan. Tenaga angin juga merupakan sumber energi yang ramah
lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau
polusi yang berarti ke lingkungan. Penetapan sumber daya angin dan persetujuan
untuk pengadaan ladang angin merupakan proses yang paling lama untuk
pengembangan proyek energi angin. Hal ini dapat memakan waktu hingga 4 tahun
dalam kasus ladang angin yang besar yang membutuhkan studi dampak lingkungan
yang luas.
Emisi karbon ke lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dari
proses manufaktur komponen serta proses pengerjaannya di tempat yang akan
didirikan pembangkit listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkan
listrik, secara praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi
yang berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, emisi
karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja.
Disamping karbon dioksida, pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan
sulfur dioksida, nitrogen oksida, polutan atmosfir yang lebih sedikit jika dibandingkan
dengan pembangkit listrik dengan menggunakan batubara ataupun gas. Namun
begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan,
terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber energi angin
sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual , derau suara,
beberapa masalah ekologi, dan keindahan.
Dampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik.
Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang
tidak sedikit dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin
pada lahan yang masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi
persoalan tersendiri bagi penduduk setempat. Selain mengganggu pandangan
akibat pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit
angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman.
Hal ini yang membuat pembangkitan tenaga angin di daratan menjadi
terbatas. Beberapa aturan mengenai tinggi bangunan juga telah membuat
pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat terhambat. Penggunaan tiang
yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya
matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu
menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu
pandangan penduduk setempat.
Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi
rendah. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih
mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu
turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara
mekanis dan juga derau suara listrik.
Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen
yang berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam
keadaan tertentu turbin angin dapat juga menyebabkan interferensi elektromagnetik,
mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk
perkomunikasian. Penentuan ketinggian dari turbin angin dilakukan dengan
menganalisa data turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis
merupakan fungsi dari banyak faktor seperti desain sudu, kecepatan perputaran,
kecepatan angin, turbulensi aliran masuk.
Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu
kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan
berpendapat bahwa penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin
dapat merubah iklim lokal maupun global karena menggunakan energi kinetik angin
dan mengubah turbulensi udara pada daerah atmosfir. Pengaruh ekologi yang
terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap populasi burung
dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan mati akibat terbang
melewati sudu-sudu yang sedang berputar.
Namun dampak ini masih lebih kecil jika dibandingkan dengan kematian
burung-burung akibat kendaraan, saluran transmisi listrik dan aktivitas manusia
lainnya yang melibatkan pembakaran bahan bakar fosil. Dalam beberapa studi yang
telah dilakukan, adanya pembangkit listrik tenaga angin ini dapat mengganggu
migrasi populasi burung dan kelelawar. Pembangunan pembangkit angin pada lahan
yang bertanah kurang bagus juga dapat menyebabkan rusaknya lahan di daerah
tersebut. Ladang angin lepas pantai memiliki masalah tersendiri yang dapat
mengganggu pelaut dan kapal-kapal yang berlayar.
Konstruksi tiang pembangkit listrik tenaga angin dapat mengganggu
permukaan dasar laut. Hal lain yang terjadi dengan konstruksi di lepas pantai adalah
terganggunya kehidupan bawah laut. Efek negatifnya dapat terjadi seperti di Irlandia,
dimana terjadinya polusi yang bertanggung jawab atas berkurangnya stok ikan di
daerah pemasangan turbin angin. Studi baru-baru ini menemukan bahwa ladang
pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai menambah 80 – 110 dB kepada noise
frekuensi rendah yang dapat mengganggu komunikasi ikan paus dan kemungkinan
distribusi predator laut.
Namun begitu, ladang angin lepas pantai diharapkan dapat menjadi tempat
pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru. Karena memancing dan berlayar di daerah
sekitar ladang angin dilarang, maka spesies ikan dapat terjaga akibat adanya
pemancingan berlebih di laut. Dalam operasinya, pembangkit listrik tenaga angin
bukan tanpa kegagalan dan kecelakaan. Kegagalan operasi sudu-sudu dan juga
jatuhnya es akibat perputaran telah menyebabkan beberapa kecalakaan dan
kematian.
Kematian juga terjadi kepada beberapa penerjun dan pesawat terbang kecil
yang melewati turbin angin. Reruntuhan puing-puing berat yang dapat terjadi
merupakan bahaya yang perlu diwaspadai, terutama di daerah padat penduduk dan
jalan raya. Kebakaran pada turbin angin dapat terjadi dan akan sangat sulit untuk
dipadamkan akibat tingginya posisi api sehingga dibiarkan begitu saja hingga
terbakar habis. Hal ini dapat menyebarkan asap beracun dan juga dapat
menyebabkan kebakaran berantai yang membakar habis ratusan acre lahan
pertanian.
Hal ini pernah terjadi pada Taman Nasional Australia dimana 800 km2 tanah
terbakar. Kebocoran minyak pelumas juga dapat teradi dan dapat menyebabkan
terjadinya polusi daerah setempat, dalam beberapa kasus dapat mengkontaminasi
air minum. Meskipun dampak-dampak lingkungan ini menjadi ancaman dalam
pembangunan pembangkit listrik tenaga angin, namun jika dibandingkan dengan
penggunaan energi fosil, dampaknya masih jauh lebih kecil. Selain itu penggunaan
energi angin dalam kelistrikan telah turut serta dalam mengurangi emisi gas buang.
2.9 Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin
1. Kecepatan Angin
Variable angin menimbulkan masalah manajemen sistem jaringan listrik lebih
sedikit daripada yang diharapkan oleh pihak-pihak yang skeptis. Ketidakstabilan
permintaan energi dan kebutuhan untuk melindungi gagalnya pembangkit listrik
konvensional memenuhi kebutuhan tersebut, sesungguhnya membutuhkan sistem
jaringan listrik yang lebih fleksibel daripada tenaga angin, dan pengalaman dunia
nyata telah menunjukan bahwa sistem pembangkit listrik nasional mampu
menjalankan tugas tersebut.
Pada malam berangin, sebagai contoh, turbin angin 50% pembangkit listrik di
bagian barat Denmark, tapi kekuatannya telah terbukti dapat diatur. PLTB
(pembangkit listrik tenaga bayu/angin) saat ini cukup menjadi primadona di dunia
barat dikarenakan potensi angin yang mereka miliki (daerah sub tropis) sangat
besar. Berangsur-angsur tapi pasti, PLTN mulai diganti dengan penggunaan PLTB
ataupun pembangkit renewable lainnya. Perlu diingat di lokasi-lokasi tersebut size
kapasitas PLTB mereka sudah besar–besar (Min 1 MW). PLTB ukuran kecil seperti
di Nusa penida dengan kapasitas 80 kW sangat teramat jarang sekarang ini.
Untuk di Indonesia, dengan iklim tropisnya mungkin akan cukup sulit untuk
menemukan daerah dengan potensi angin (distribusi anginnya) yang konstan/baik.
Ada beberapa daerah di Indonesia yang katanya memiliki kecepatan angin cukup
tinggi (gust wind) berdasarkan survei yang dilakukan selama 3 bulan, tapi hal ini
tidak berguna bagi PLTB bila kecepatan angin itu hanya cuma bertahan beberapa
menit/detik saja dan kemudian hilang. Perlu adanya survei/studi berkesinambungan
yang memerlukan data selama minimal satu tahun untuk mevalidasi potensi angin
didaerah tersebut.
Rata-rata PLTB yang dijual di pasaran untuk kapasitas kecil (kurang dari 100
kW), cut in dan cut out mereka adalah 3 dan 25 m/s dengan kecepatan optimumnya
adalah 12 m/s. Di dunia saat ini banyak ditemukan PLTB stand alone yang beredar
dipasaran (untuk ukuran 10 kW). Penggunanya adalah daerah-daerah terpencil yang
tidak tersentuh oleh ataupun terlalu mahal untuk dihubungkan oleh grid. Kebanyakan
dari mereka tidak pure hanya menggunakan PLTB tapi juga menggunakan PV.
Selain karena disebabkan kebutuhan listrik yang cukup besar juga disertai dengan
diversikasi energi apabila tiba-tiba tidak terdapat anginya yang cukup.
Untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia saat ini untuk daerah-daerah
terpecil seperti di kepulauan-kepulauan, diperlukan hybrid system antara potensi
renewable energy yang ada di lokasi (seperti PLTB-PLTsurya-baterai, PLTB-
PLTMH-Fuel Cell, dll). Akan tetapi perlu menjadi catatan, semua teknologi untuk
penggunaan energi-energi tersebut masih cukup mahal bila dilihat dari kelayakan
ekonominya terutama FC dan PLTSurya.
2. Resiko Kincir
Kelemahan listrik tenaga angin pada bunyi bising kincir dan resiko tersambar petir
serta tidak cocok untuk daerah jalur penerbangan. Apalagi kalau banyak yang
bermain layang-layang atau banyak burung terbang jadi mudah tersangkut.Hal ini
juga berpengaruh pada dampak lingkungan yang disebabkan pembuatan
Pembangkit Listrik Tenaga Angin skala besar.
2.10 Solusi Masalah Teknis
Karena kecepatan angin yang diperlukan untuk memutar kincir sangat
bergantung pada alam maka pada pembangkit listrik tenaga angin ini dilengkapi
dengan charger baterai/aki,sehingga pada saat kecepatan angin cukup untuk
menghasilkan listrik,listrik yang dihasilkan disimpan dalam baterai/aki dan dapat
digunakan saat turbin angin tidak beroperasi.
Kombinasi dari penggunaan listrik tenaga angin, tenaga surya, dan tenaga micro
hidro mampu mengatasi krisis energi dan mengurangi pencemaran lingkungan.
Untuk tenaga angin selama kincir berputar maka suplai listrik terus terpenuhi
walau hari sudah gelap. Ingatlah bahwa matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt
jam energi ke bumi setiap jam.
Jadi bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya. Dengan menggabungkan dua atau
lebih energy konvensional maka hal ini dapat menutupi kekurangan energy yang
diakibatkan kelemahan-kelemahan dari pembangkit listrik tenaga angin tersebut.
Penciptaan jaringan listrik yang super mengurangi masalah ketidakstabilan angin.
Caranya dengan membiarkan perubahan pada kecepatan di wilayah-wilayah
berbeda untuk diseimbangkan satu sama lain. Perkembangan tenaga angin
berkembang dengan pesat saat ini, namun demikian masa depan tenaga ini belum
terjamin. Saat ini tenaga angin telah dimanfaatkan oleh sekitar 50 negara di dunia.
Namun sejauh ini kemajuan itu disebabkan oleh usaha segelintir pihak, yang
dipimpin oleh Jerman, Spanyol dan Denmark. Negara-negara lain perlu untuk
memperbaiki industri tenaga angin secara dramastis jika target global ingin dicapai.
Oleh karena itu prediksi untuk menjadikan tenaga angin dapat memasok energi
dunia sebesar 12 persen pada tahun 2020 sebaiknya tidak dilihat sebagai hal yang
pasti, tapi sebagai tujuan—satu kemungkinan masa depan yang kita bisa pilih jika
kita mau.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara
prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti
eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang
berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.
Pembangkit Listrik Tenaga Angin juga berdampak terhadap lingkungan sekitar,
dampak yang paling jelas adalah dambak visual,karena pembangkit istrik ini
membutuhkan tempat yang luas untuk skala besar.
Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya
level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm. Tenaga ini juga bebas dari
polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan
nuklir.
Penggunaan energi konvensional tenaga angin merupakan alternative sumber
energi yang efektif apabila digunakan ditempat yang mempunyai sumber daya angin
tinggi.
3.2 Saran
Penggunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu memunculkan
permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan terknologi baru lagi. Oleh
karena itu kita sebagai orang-orang yang bergerak di bidang science dan teknologi
haruslah dapat terus mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang
memiliki efek negatif sekecil mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
http://elektrojiwaku.blogspot.com/
http://afrizalmulyana.blogspot.com/2009/12/pembangkit-listrik-tenaga-angin.html
http://www.alpensteel.com/article/47-103-energi-angin--wind-turbine--wind-mill/2272pembangkit-listrik-tenaga-angin-wind-power.html
www.beritaiptek.com
www.kincirangin.info