Post on 13-Jan-2016
description
ME4132 - Energi Angin & Matahari
PENGOLAHAN DATA ANGIN& POTENSI ENERGI ANGIN DI INDONESIA
Pertemuan 5
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Outline
Mendapatkan Data Pembuatan Kontur KecepatanPeta Spasial Kecepatan AnginOverlay Peta SpasialPenentuan Lokasi PotensialDaerah Potensi Energi AnginSistem Konversi Energi AnginJenis-jenis Turbin
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Mendapatkan Data
Data Regional
(Bisa download dari penyedia data, biasanya data satelit)
Data Lokal
(Sta. Pengamatan)
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Pembuatan Kontur Kecepatan
Data Satelit
(Bisa menggunakan Grads, Ferret, Matlab, dll.)
Data Lokal
(Bisa menggunakan perangkat lunak SIG, mis. Surfer, Matlab)
Data Satelit
Setting Koordinat dan Waktu
Perhitungan nilai rata-rata
Plot Vector arah U dan V
Peta kecepatan angin rata-rata
Pemetaan Angin dengan GrADS
Plot Kecepatan Angin dari Data Satelit NOAA
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Overlay Peta Spasial
Melakukan overlay antara peta spasial kecepatan angin, peta dasar administratif, dan peta topografi.
Perangkat lunak yang digunakan adalah ArcgGIS, Surfer, dll.
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Penentuan Lokasi Potensial
Melihat peta overlay kec. Angin dan topografi.
Menghitung konversi daya listrik dari kecepatan angin.
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Daerah Potensi Energi Angin
Beberapa daerah yang berpotensi untuk Energi Angin:Wilayah Nusa Tenggara Timur (NTT), Nusa Tenggara Barat (NTB), Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara, Kalimantan Selatan,Banten,Lampung,Pantai Utara dan Selatan Pulau Jawa dan Karimunjawa
Energi Angin
Sumber: Susandi, dkk., 2008
Peta Daerah Potensi Energi Angin
http://www.dfat.gov.au/aii/publications/_lib/img/02/page38.gif
Sirkulasi Angin di Indonesia Posisi matahari di atas
BBSPosisi matahari di atas
BBU
8 7 7 6 7 8 9 9 8 7 6 7 7 6 6 6 7 8 8 8 9 9 9
6 5 4 5 6 7 7 7 5 4 4 4 4 4 3 4 5 5 5 6 7 7 7
3 3 4 3 3 4 4 4 3 3 3 3 3 4 4 4 3 3 3 3 4 4 5
5 4 4 4 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 4
5 4 3 3 3 4 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5
5 4 4 3 3 4 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 6 5 4 4 4 4 4
4 4 4 4 4 5 6 7 7 7 7 6 6 6 7 7 7 7 5 4 4 4 4
5 4 4 3 3 4 5 6 6 6 6 6 6 7 7 8 8 7 6 5 4 4 3
7 7 7 6 5 4 3 5 6 6 6 6 7 7 7 6 6 5 5 4 3 3 3
1000 mB
Wind velocity (Dec-Jan-Feb)
2 2 2 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 6 6
2 2 1 2 2 3 3 2 1 1 1 2 3 2 2 2 2 2 3 3 4 4 4
3 2 2 1 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 3 3
3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 2
2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1
2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2
3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2
5 5 5 5 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 5 5 5 4 4
7 7 6 6 6 6 5 5 5 6 6 5 4 4 3 3 3 4 5 6 6 6 6
1000 mB
Wind velocity (Mar-Aprl-May)
6 5 4 3 3 3 4 5 4 3 1 0 0 0 1 1 2 2 1 1 1 0 0
4 3 1 1 1 1 3 3 3 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
2 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 2 1 1
0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 2 3 3
2 2 1 0 0 1 2 2 2 1 0 0 1 2 2 2 2 1 0 0 1 3 4
5 5 4 3 2 2 2 3 3 2 1 1 2 3 4 4 4 3 2 1 1 3 4
7 4 7 6 5 4 4 3 4 4 3 4 4 5 5 5 6 6 5 4 3 4 4
8 8 8 8 7 8 6 5 5 6 6 8 6 5 5 5 6 7 7 7 6 6 6
8 7 8 8 8 8 8 7 7 8 8 7 6 4 3 3 4 5 6 7 7 7 7
1000 mB
Wind velocity (Jun-Jul-Augt)
2 2 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
3 2 1 0 0 0 1 2 2 2 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
2 2 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1
2 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 2
4 4 4 6 2 1 1 1 1 0 0 0 1 2 2 2 2 2 1 0 1 2 2
7 5 5 5 4 3 2 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 4 3 3 3 3 3
7 7 7 7 6 5 4 3 3 3 3 3 3 2 1 1 3 4 5 5 5 5 5
8 8 8 8 7 7 6 5 4 3 3 3 1 1 2 1 1 3 4 5 5 6 6
1000 mB
Wind velocity (Sep-Oct-Nov)
31 21 21 13 21 31 45 45 31 21 13 21 21 13 13 13 21 31 31 31 45 45 45
13 7,7 3,9 7,7 13 21 21 21 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 13 21 21 21
1,7 1,7 3,9 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 7,7
7,7 3,9 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 3,9
7,7 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 7,7
7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 3,9 13 13 13 13 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 13 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9
3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 13 21 21 21 21 13 13 13 21 21 21 21 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9
7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 3,9 7,7 13 13 13 13 13 13 21 21 31 31 21 13 7,7 3,9 3,9 1,7
21 21 21 13 7,7 3,9 1,7 7,7 13 13 13 13 21 21 21 13 13 7,7 7,7 3,9 1,7 1,7 1,7
1 MW
1000 mB
Wind Energy Potential (Dec-Jan-Feb)
0,5 0,5 0,5 0,1 0,5 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 13 13
0,5 0,5 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7 0,5 0,1 0,1 0,1 0,5 1,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9
1,7 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7
1,7 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,5
0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5
1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 0,5 0,5 0,5
7,7 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9
21 21 13 13 13 13 7,7 7,7 7,7 13 13 7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 13 13 13 13
16
1000 mB1 MW
Wind Energy Potential (March-Apr-Mei)
13 7,7 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 3,9 1,7 0,1 0 0 0 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0 0
3,9 1,7 0,1 0,1 0,1 0,1 1,7 1,7 1,7 0,5 0 0,1 0,1 0 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0
0,5 0,1 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,5 0,1 0,1
0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0 0,1 0,5 1,7 1,7
0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 1,7 3,9
7,7 7,7 3,9 1,7 0,5 0,5 0,5 1,7 1,7 0,5 0,1 0,1 0,5 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 0,5 0,1 0,1 1,7 3,9
21 3,9 21 13 7,7 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 7,7 7,7 7,7 13 13 7,7 3,9 1,7 3,9 3,9
31 31 31 31 21 31 13 7,7 7,7 13 13 31 13 7,7 7,7 7,7 13 21 21 21 13 13 13
31 21 31 31 31 31 31 21 21 31 31 21 13 3,9 1,7 1,7 3,9 7,7 13 21 21 21 21
1000 mB191 MW
Wind Energy Potential (Jun-Jul-Augt)
6.1 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1
8.2 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1 6.1 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1
6.1 6.1 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 3.1
4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5
6.1 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1
11 11 11 17 6.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 4.5 3.1 4.5 6.1 6.1
21 13 13 13 11 8.2 6.1 4.5 4.5 4.5 4.5 6.1 6.1 6.1 6.1 8.2 8.2 11 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2
21 21 21 21 17 13 11 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 6.1 4.5 4.5 8.2 11 13 13 13 13 13
25 25 25 25 21 21 17 13 11 8.2 8.2 8.2 4.5 4.5 6.1 4.5 4.5 8.2 11 13 13 17 17
18
1000 mB1 MW
Potential = 73 GW Installed capacity (optimum) = 25 MW Recent capacity = 0.6 MW
Wind Energy Potential (Sept-Oct-Nov)
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 10m
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 20m
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 30m
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 40 m
PETA DISTRIBUSI KECEPATAN ANGIN DI WILAYAH JAKARTA
DESEMBER-JANUARI-FEBRUARI
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 10 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 40 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 60 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 80 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 100 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 200 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 500 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 1000 m
MARET-APRIL-MEI
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 10 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 40 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 60 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 80 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 100 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 200 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 500 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 1000 m
JUNI-JULI-AGUSTUS
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 10 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 40 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 60 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 80 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 100 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 200 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 500 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 1000 m
SEPTEMBER-OKTOBER-NOVEMBER
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 10 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 40 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 60 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 80 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 100 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 200 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 500 m
Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 1000 m
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada
Ketinggian 10 m
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
7
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
6.5
5.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
5
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
3
3
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
4
4.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
7
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
7.7
7
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
8
7
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m
8.5
7.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada
Ketinggian 15 m
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
7.5
6.8
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
7
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
6.5
6
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
4.5
4
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
5
5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
7
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
8
7.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
8.5
7.3
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 15 m
9
7.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada
Ketinggian 20mm
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
7.4
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
7
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
7
7.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
5
5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
5.5
5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
7.5
6.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
8.6
7.8
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
9.5
8.5
Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 20 m
10.5
9.6
Proyeksi Energi Angin di Indonesia
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
2000 2005 2010 2015 2020 2025
Year
MW
reference optimalization
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
2010 2020 2030 2040 2050
Year
Mt C
O2
per y
ear
Reduksi CO2 dari Pengembangan Energi Angin
1. Tuliskan informasi kegiatannya
2. Tuliskan isi seminar
Outline Kajian Energi Angin dan Matahari
Kondisi Eksisting Energi ListrikKeadaan Geografi dan TopografiKeadaan Iklim dan Curah HujanSosial BudayaEkonomiPotensi Energi Terbarukan
Wind Power to be Produced
Power = k Cp 1/2 ñ AV3
P = Power output, kilowattsCp = Coefisient of max. power, 0.25 -0.45,ñ = Air Density, lb/ft3A = Area swept rotor, ft2 or ЛD2/4 (D is diameter in
ft)V = Wind speed, mphk = 0.000133.
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Jenis-jenis Turbin Angin
VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) mempunyai sumbu perputaran vertikal terhadap tanah dan tegak lurus aliran angin.
HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) mempunyai sumbu perputaran horisontal terhadap tanah dan sejajar dengan aliran angin.
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Perbedaan HAWT dan VAWT
HAWT memerlukan arah penempatan thd arah angin dominan, sedangkan VAWT tidak.
Pada kecepatan angin yang sama, daya yang dihasilkan oleh VAWT lebih kecil dibandingkan dengan HAWT.
HAWT mengakibatkan kebisingan tinggi, sebaliknya VAWT hanya menimbulkan tingkat kebisingan yang rendah.
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Perbandingan Skala, Diamater Rotor dan Tingkat Daya Energi Angin
Skala Diameter Rotor Tingkat Daya
(m) (kW)
Skala Kecil 3 – 12 m 2 – 40
Skala Menengah 12 – 45 m 40 – 999
Skala Besar > 45 m > 1000
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Skala Pemanfaatan Energi Angin
Skala Kapasitas(kW)
Kecepatan Angin(m/s)
Daya Spesifik(W/m2)
Skala Kecil s/d 10 2,5 – 4,0 < 75
Skala Menengah
10 – 100 4,0 - 5,0 75 – 150
Skala Besar > 100 > 5,0 > 150
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Kapasitas tenaga angin yang terpasang
Kapasitas (MW)
Urutan Negara 2005 2004
01 Jerman 18.428 16.629
02 Spanyol 10.027 8.263
03 AS 9.149 6.725
04 India 4.430 3.000
05 Denmark 3.128 3.124
06 Italia 1.717 1.265
07 Britania Raya 1.353 888
08 China 1.260 764
09 Belanda 1.219 1,078
10 Jepang 1.040 896
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Kapasitas (MW)
Urutan Negara 2005 2004
11 Portugal 1.022 522
12 Austria 819 606
13 Perancis 757 386
14 Kanada 683 444
15 Yunani 573 473
16 Australia 572 379
17 Swedia 510 452
35 Republik Ceko 28 17
Total dunia 58.982 47.671
Kapasitas tenaga angin yang terpasang
ME4132 - Energi Angin & Matahari
Teknologi kombinasi konversi energi angin dan gelombang laut
Power Extracted from the Wind
0200400600800
100012001400160018002000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Rotor diameter (m)
Po
we
r o
utp
ut
(W)
Vr = 3.5 m/s(Class I)
Vr = 4.5 m/s(Class II)
Power Extracted from the Wind
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Rotor diameter (m)
Po
wer
ou
tpu
t (W
)
Vr = 3.5 m/s
Vr = 4.5 m/s
Vr = 5.5 m/s
Vr = 6.5 m/s
Vr = 7.5 m/s
Vr = 8.5 m/s
Vr = 9.5 m/s