2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

22
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB) PENDAHULUAN Pemanfaatan energi angin telah lama dikenal oleh ummat manusia. Penggunaan perahu-perahu layar adalal merupakan salah satu di antaranya.. Pasukan-pasukan Viking yang sangat ditakuti sekian ratus tahun yang lalu mempergunakan kapal-kapal layar kecil untuk menelusuri pantai-pantai Eropa dari Skandinavia. Chistopher Columbus masih memakai kapal layar besar di Abad ke-15 untuk menemukan Benua Amerika. Ditemukan kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung dan irigasi di Persia pada Abad ke-7. Sungguhpun bentuk kincir-kincir angin ini berlainan dengan kincir-kincir angin Eropa. Kincir-kincir angin Persia itu merupakan asal muasal kipas angin Eropa. Kincir-kincir angin di Negeri Belanda yang dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih tersohor, walaupun pada saat ini hanya berfungsi sebagai objek pariwisata. Akan tetapi, dalam rangka mencari bentuk-bentuk sumber angin yang bersih dan terbarukan kembali energi kincir angin mendapat perhatian besar. Pada akhir abad ke 19 telah ada lebih dari 30.000 kincir angin di Eropa yang digunakan untuk penggilingan dan pemompaan air. Energi angin adalah salah satu bagian dari energi matahari secara tidak langsung. Pada azasnya angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan akibat perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin, akibat adanya panas radiasi matahari. Sekitar 1-2% dari total radiasi matahari yang mencapai bumi dirubah dalam bentuk energi angin. Di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara, berupa perpindahan udara dari kutub utara ke Garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi, dan sebaliknya, suatu perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali 1

Transcript of 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Page 1: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB)

PENDAHULUAN

Pemanfaatan energi angin telah lama dikenal oleh ummat manusia. Penggunaan perahu-perahu layar adalal merupakan salah satu di antaranya.. Pasukan-pasukan Viking yang sangat ditakuti sekian ratus tahun yang lalu mempergunakan kapal-kapal layar kecil untuk menelusuri pantai-pantai Eropa dari Skandinavia. Chistopher Columbus masih memakai kapal layar besar di Abad ke-15 untuk menemukan Benua Amerika.

Ditemukan kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung dan irigasi di Persia pada Abad ke-7. Sungguhpun bentuk kincir-kincir angin ini berlainan dengan kincir-kincir angin Eropa. Kincir-kincir angin Persia itu merupakan asal muasal kipas angin Eropa. Kincir-kincir angin di Negeri Belanda yang dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih tersohor, walaupun pada saat ini hanya berfungsi sebagai objek pariwisata. Akan tetapi, dalam rangka mencari bentuk-bentuk sumber angin yang bersih dan terbarukan kembali energi kincir angin mendapat perhatian besar.

Pada akhir abad ke 19 telah ada lebih dari 30.000 kincir angin di Eropa yang digunakan untuk penggilingan dan pemompaan air.

Energi angin adalah salah satu bagian dari energi matahari secara tidak langsung. Pada azasnya angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan akibat perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin, akibat adanya panas radiasi matahari. Sekitar 1-2% dari total radiasi matahari yang mencapai bumi dirubah dalam bentuk energi angin. Di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara, berupa perpindahan udara dari kutub utara ke Garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi, dan sebaliknya, suatu perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali ke kutub utara, melalui lapisan udara yang lebih tinggi.

Suatu kincir angin berporos horisontal telah dikenal pada permulaan abad ke X, di Persia. Di Eropa dikembangkan kincir angin bentuk layar vertikal, digunakan untuk menggiling gandum sejak abad ke XII. Suatu kincir angin berdiameter besar pernah pula dikembangkan di Eropa pada abad pertengahan untuk keperluan irigasi maupun sebagai penggiling gandum dengan daya sampai mencapai 59 dk. Di Amerika kincir angin sebagai pompa untuk maksud irigasi dan sebagai penggerak generator listrik berdaya kecil. Perkembangan kincir angin di Amerika sampai dengan menjelang perang dunia ke II hanya difokuskan pada skala kecil dengan daya kuda dengan diameter rotor berkisar antara 4 sampai dengan 6 meter saja.

11

Page 2: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN ENERGI ANGIN

Menurut Wind and Hydropower Techonolgy Program, beberapa keuntungan dari energi angin di antaranya adalah bersih dan tidak menimbulkan polusi udara, disamping itu biaya operasionalnya kecil antara 4-6 UScent/kWh.

Menurut Persetujuan Internasional skenario yang melibatkan PBB, Bank Dunia dan Bank Regional pada tahun 2020, energi angin akan menembus dunia, khususnya negara ketiga seperti Asia, Amerika tengah dan selatan, dan bekas negara Rusia. Dengan menggunakan sejumlah assumsi, maka diharapkan pada tahun 2020 sebagai berikut: (Wind)

a. Penembusan pasar energi angin 10% akan tercapai tahun 2016-2017.b. Kontribusi tahunan karbon dioksida menurun 2,53 Giga Ton/tahun pada

tahun 2025.c. Biaya produksi turun menjadi 2,7 USc/kWh pada tahun 2025.

Kerugian utama dari energi angin ini ialah kecepatan angin yang tidak kontinu dan terkadang tidak bisa menghasilkan energi sesuai keperluan, selain itu kelebihan energi yang dihasilkan bilamana kecepatan angin tinggi dan pemakaian kecil adalah energi yang dihasilkan tidak bisa disimpan dalam kapasitas yang besar. Polusi yang mungkin ditimbulkan oleh penggunaan turbin angin hanyalah polusi suara yang ditimbulkan oleh rotor sudu-sudu. Serta banyaknya burung-burung yang mati terkena rotor sudu-sudu.

POTENSI ENERGI ANGIN

Sistem angin yang ada dipermukaan bumi adalah variasi dari tekanan angin akibat variasi panas matahari. Pola kecepatan angin dipengaruhi oleh perbedaan suhu antara daratan dan laut, gunung dan lembah. Pepohonan dan bangunan adalah hambatan utama, karena dapat mengakibatkan kecepatan angin naik-turun dan menambah turbulensi. Pada gambar 1 menunjukkan profil kecepatan angin pada bangunan, pohon dan lapangan terbuka. Pada posisi yang sama kecepatan angin berbeda satu sama lain. Pada lapangan terbuka kecepatan angin tertinggi akan diperoleh pada tinggi permukaan dari tanah yang lebih rendah dari yang lainnya.

Gambar 1. Profil kecepatan angin di atas tanahSumber:http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/wem-08_systems.htmlwem-08_systems.html)

22

Page 3: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Meskipun secara keseluruhan hambatan tersebut tidak dapat dihindari, namun menurut Wind Energy Manual, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penempatan suatu turbin angin, yaitu:

1. Turbin angin diletakkan dua kali lipat atau lebih dari tinggi bangunan.2. Turbin angin diletakkan minimum 10 kali lipat atau lebih baik 20 kali

lipat dari tinggi bangunan.3. Turbin angin diletakkan paling tidak dua kali lipat dari tinggi bangunan

di atas tanah.

Gambar 2. Gangguan aliran kecepatan angin pada bangunanSumber:http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/wem-08_systems.htmlwem-08_systems.html)

Gambar 2 menunjukkan daerah yang mengalami gangguan kecepatan angin yang melewati sebuah bangunan. Pada daerah yang mengalami gangguan aliran udara, penempatan turbin angin sebaikanya dihindari, karena pada daerah tersebut terjadi turbulensi.

Massa udara yang mengalir dengan kecepatan V melalui penampang dengan luas menyatakan laju aliran massa udara dengan relasi sebagai berikut

kg/s

maka energi kinetik aliran tersebut perdetik (daya kinetik):

P = ½ ( A V) V² = ½ ( A V3) ; watt

dimana :ρ = adalah massa jenis udara (kg/m3), A = adalah luas bidang rotor (m²),V = adalah kecepatan udara (m/s).

33

Page 4: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Hubungan di atas menyatakan 3 hal penting yakni :

1. Daya angin berbanding lurus dengan massa jenis udara. Hal ini berarti bahwa pada daerah pegunungan, daya angin lebih rendah dibandingkan dengan daya angin di dataran rendah untuk kecepatan angin yang sama.

2. Daya angin berbanding lurus dengan luas bidang rotor atau berbanding lurus dengan pangkat dua diameter rotor.

3. Daya angin berbanding lurus dengan pangkat tiga kecepatan angin, sehingga penempatan kincir yang tinggi : 10% penambahan kecepatan memberikan 30% penambahan daya.

Gambar 3. Konversi Energi Angin menjadi Energi ListrikSumber:http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/wem-07_systems.htmlwem-07_systems.html)

Daya aktual yang dapat dihasilkan akan tergantung pada beberapa faktor seperti jenis rotor dan mesin yang digunakan, desain sudu-sudu (blade), kerugian gesek dan rugi-rugi pada peralatan yang berhubungan dengan turbin angin. Ada juga keterbatasan fisik dari jumlah daya yang dapat diambil dari angin, secara teoritis sebuag turbin angin hanya dapat mengambil masksium 59,3% dari daya maksimum angin yang dikenal dengan Betz limit (http://www.bwea.com).

Fraksi maksimum ini dinamakan koefisien maksimum Betz, sesuai nama peneliti bidang energi angin yang mendapatkan bilangan tersebut. Fraksi tersebut juga disebut koefisien daya Cp, dimana dalam prakteknya berkisar 30% sampai

dengan 40% bila didasarkan atas daya mekanik yang dihasilkan oleh poros

kincir. Nilai ini menurun bila daya mekanik poros diubah menjadi daya listrik

ataupun daya air pada pemompaan, tergantung pada efisiensi transmisi dan

efisiensi generator ataupun pompa Penurunan nilai tersebut selanjutnya

disebabkan oleh fluktuasi kecepatan dan arah angin yang terjadi di lapangan.Estimasi secara kasar dari daya keluaran sebuah turbin angin untuk

pembangkit adalah : http://www.bwea.com

dimana : PA adalah daya output rata-rata dalam setahun, (watt)

44

Page 5: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

V adalah kecepatan rata-rata angin tahunan, ( m/s )

55

Page 6: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

PRINSIP KONVERSI ENERGI ANGIN

Menurut Wind Electricity Generation, ada dua prinsip utama dari energi yang dapat diambil dari angin, yakni melalui gaya angkat (lift) dan gaya dorong (drag) atau kombinasi dari keduanya.Karakteristik dari lift dan drag sebagai berikut:

a. Drag searah dengan arah anginb. Lift tegak lurus dengan arah anginc. Lift umumnya lebih efisien dari drag.d. Pada aerofoil yang baik, lift dapat menghasilkan lebih besar daya dari tiga

kali lebih besar dari drag.

JENIS DAN KARAKTERISTIK ROTOR

Turbin angin terdiri dari sudu-sudu yang diposang pada poros yang menggerakan generator melalui sistem transmisi. Umumnya turbin angin untuk pembangkit turbin, generator dan sistem kontrolnya dipasang bersama-sama pada bagaian atas menara.Berdasarkan sumbu rotasinya, turbin angin dibedakan atas mesin poros horisontal dan mesin poros vertikal

Turbin Poros Horisontal (Horizontal Axis Turbines)

Turbin banyak sudu (multi-bladed turbine) kebanyakan digunakan untuk pompa air. Jumlah sudu bervariasi dari 2 sampai dengan 36 dan menentukan sifat yang diperlukan untuk memulai pergerakan angin. Untuk kapasitas di atas 20 kW, kebanyakan turbin menggunakan 3 sudu. Turbin ini lebih stabil dan masalah getarannya kecil

Gambar 4 Turbin Poros Horizontal (Sumber:http://www.sustainable.energy.sa.gov)

Turbin Poros Vertikal (Vertical Axis Turbines)

66

Page 7: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Turbin angin sumbu vertikal terdiri dari variasi bentuk dan ukuran seperti Darrieus, Savonius atau S-rotor dan Cyclo-turbine.Rotor Darrieus mempunyai dua atau lebih sudu fleksibel yang dipasang pada porosnya. Sudu-sudu terbuat dari metal atau komposit seperti fibreglass atau kayu. Turbin ini tidak bisa berputar dengan sendirinya dan membutuhkan putaran awal sebelum dapat mengkonversi energi angin menjadi energi mekanik.Rotor Savonius dipatentkan pada tahun 1929 dan umumnya digunakan untuk pompa air, ventilator bangunan dan ventilator kapal. Ketidakhandalan rotor pada saat start akan terjadi bilamana arah angin salah. Untuk mengatasi hal tersebut, dipasang lebih dari satu rotor Savonius pada poros yang sama dengan orientasi yang berbeda satu dengan yang lain. Putaran dan daya yang rendah membuatnya turbin ini tidak cocok untuk pembangkit listrik.

Gambar 5 Turbin Poros Vertikal (Sumber:http://www.sustainable.energy.sa.gov)

Turbin angin sumbu vertikal memiliki beberapa keuntungan terhadap turbin angin sumbu horisontal seperti tidak harus diorientasikan dengan angin, mudah pemeliharaannya karena generator ditaruh di dasar, Akan tetapi turbin angin sumbu vertikal mempunyai efesiensi aerodinamikanya rendah dan kecepatannya umumnya kecil.

77

Page 8: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

KETERSEDIAN DAYA DARI PEMBANGKIT ENERGI ANGIN

Turbin angin memiliki rating sesuai dengan daya output yang dihasilkan dan batas dari daya rendah ke daya lebih tinggi. Jumlah energi yang dihasilkan dari turbin angin tergantung dari beberapa faktor yaitu wind speed, cut in speed, rated speed dan cut out speed. (http:/www.sustainable.energy.sa.au).

Wind speed

Daya yang dihasilkan oleh turbin adalah proporsional dengan pangkat tiga kecepatan. Data kecepatan angin yang akurat dan rinci sangat perlu untuk menentukan pola energi yang diberikan oleh suatu lokasi dan generator harus didesain untuk lokasi khusus. Informasi kecepatan angin sering dijadikan limit dari desain turbin angin untuk bekerja pada kecepatan angin tertentu.

Cut in Speed

Pada kecepatan sangat rendah mesin tidak mampu menghasilkan energi, karena kecepatan tersebut digunakan hanya untuk mengatasi kerugian dalam sistem. Pada daerah kecepatan rendah sangat perlu memasang mesin dengan cut in speed yang rendah, umumnya 4-5 m/s.

Rated Speed

Rated speed adalah kecepatan angin dimana mesin mencapai output maksimum. Di atas kecepatan ini turbin dilengkapi dengan mekanisme yang mempertahankan kecepatan dengan tujuan menjaga turbin dari kelebihan beban.

Cut Out Speed

Cut out speed ditentukan oleh kemampuan dari mesin tertentu untuk menahan kecepatan angin yang tinggi. Pada kecepatan angin yang sangat tinggi mesin harus berhenti total untuk mencegah kerusakan mekanis.

88

Page 9: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Istilah-istilah di atas secara detail dapat dilihat pada gambar 6..

Gambar 6 Grafik hubungan antara kecepatan angin dan Daya Output (Sumber:http://www.sustainable.energy.sa.gov)

Tabel 1. Jenis Rotor Umum dan KarakteristiknyaSumber: http://www. bwea.com ).

Type Speed Torque CpSolidity

(%)Use

Horizontal AxisMulti blade Low High 0.25 – 0.40 50 - 80 Mechanical

PowerThree-bladed aerofoil

High Low Up to 0.45 Less than 5 Electricity Production

Vertical AxisPanemone Low Medium Less than 0.1 50 Mechanical

PowerDarrieus Moderate Very low 0.25 – 0.35 10-20 Electricity

Production

99

Page 10: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN MODERN

Pembangkit listrik tenaga angin dihasilkan oleh Charles F. Brush di Cleveland Ohio pada tahun 1888. Daya output rating 12 kW DC. Penggunaan arus searah ini diteruskan dalam bentuk skala kecil yang tidak dihubungkan dengan jaringan sampai tahun 1930 di mana pada tahun tersebut Amerika membangun turbin angin skala besar dengan output AC. Ketika krisis bahan bakar minyak pada tahun 1970 energi ini dikembangkan lagi di Amerika bagian utara (USA dan Canada) dan Eropa (Denmark, Jerman, Belanda, Spanyol, Swedia dan Inggris). (http://www.bwea.com) Generator turbin angin modern adalah mesin canggih yang mengambil keuntungan dari segi perbaikan aerodimika dan desain struktur, teknologi material, mekanik, listrik dan teknik kontrol untuk menghasilkan beberapa megawatt listrik. Selama tahun 1980 biaya pemasangan menurun menjadikan energi angin sebagai pilihan yang menarik untuk pembangkit listrik komesial. Kincir pertanian yang besar dan statiun pengambangkit energi angin menjadi pemandangan umum di negara barat. Pada tahun 2001 Denmark sendiri telah menghasilkan 2000 MW listrik dari 5700 turbin angin atau 14% dari konsumsi energi listrik nasional (Sumber:www.windpower.dk).

Tabel. 2: Klasifikasi Turbin Angin (Sumber:Spera,1994 and Gipe,1999)

Skala Diameter Rotor Rating DayaMikroKecilMediumBesar

Kurang dari 3 m3 m sampai 12 m12 m sampai 45 m46 m atau lebih

50 W sampai 2 kW2 kW sampai 40 kW40 kW sampai 999 kWLebih besar dari 1,0 MW

Perbaikan teknologi untuk turbin angin terus dilakukan, yaitu:

Diameter turbin rotor besar untuk mendapatkan dari aliran yang lebih besar tanpa menambah biaya dari rotor.

Menara harus ditinggikan untuk meningkatkan kecepatan angin. Peralatan generator dan elektronika daya harus lebih efisien tanpa

menambah sistem kelistrikan. Menggunakan material yang ringan dan lebih halus suaranya. Desain menara yang dapat dipasang di lokasi dengan mudah dan murah. Penggunaan power electronic yang lebih maju untuk memperbaiki

efesiensi keseluruhan dan menaikkan kualitas daya.

1010

Page 11: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

KOMPONEN-KOMPONEN UTAMA TURBIN ANGIN

Gambar 7. Komponen-komponen utama turbin angin (Sumber: http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/)

Rotor

Rotor adalah bagian dari turbin angin yang mengumpul energi dari angin. Biasanya rotor terdiri dari dua atau lebih sudu yang terbuat dari kayu, fiberglass atau logam yang berputar pada satu sumbu. Sudu (blade) dipasangkan ke hub yang menghubungkannya ke poros utama.

Generator

Generator berfungsi untuk mengkonversi energi mekanik yang dihasilkan oleh turbin menjadi energi listrik. Pemilihan generator didasarkan atas penggunaannya. Kebanyakan peralatan kantor dan rumah menggunakan tegangan 120 volt (atau 240), 60 Hz AC. Beberapa peralatan dapat dioperasikan dengan tegangan AC dan DC, seperti bola lampu, pemanas dan sebagainya. Sistem penyimpanan energi (storage system) menggunakan penyimpanan baterai DC dan biasanya dikonfigurasi antara tegangan 12 volt dan 120 volt.

Generator yang menghasilkan tegangan AC umumnya dilengkapi dengan alat untuk mengoreksi tegangan dan frekuensi yang dihasilkan, bilamana terjadi fluktuasi kecepatan angin.

Pada generator DC biasanya menggunakan pengisian baterai. Juga dapat menghasilkan AC bilamana menggunakan inverter AC-DC.

1111

Page 12: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Transmisi

Kecepatan putar turbin angin bervariasi antara 40 rpm sampai dengan 400 rpm, tergantung dari model dan kecepatan angin. Generator biasanya memerlukan putaran 1200 sampai dengan 1800 rpm. Untuk itu diperlukan transmisi gear box untuk menaikkan putaran generator sampai dengan kecepatan yang diperlukan untuk menghasikan energi listrik yang efisien. Beberapa turbin angin dengan generator DC tidak menggunakan system transmisi yang dikenal dengan nama system penggerak langsung (direct drive system).

Menara (tower)

Menara tempat dipasangkan turbin angin, buka saja untuk menumpuh dari turbin angin etapi juga untuk menaikkan kecepatan turbin angin sehingga sudu-sudu dapat berputaran dengan aman. Keputusan akan tinggi menara didasarkan pada biaya tinggi menara versus nilai energi yang dihasilkan. Turbin angin besar biasanya dipasang pada menara dengan ketinggian antara 40 sampai dengan 70 meter.

Ukuran Sistem Koneksi Jaringan

Ukuran atau kapasitas yang dibangkitkan dari turbin angin tergantung dari jumlah energi yang dibutuhkan dan kondisi angin setempat. Kebanyakan penggunaan untuk pemukiman membutuhkan kapasitas antara 1 sampai dengan 10 kW, pertanian membutuhkan 10-50 kW dan industri kecil membutuhkan 20 kW atau lebih.Kelebihan energi listrik dari turbin secara otomatis dimasukkan ke utilitas dan system back-up. Karena kecepatan angin terputus-putus, sering digunakan hubungan dengan baterai atau dengan sumber energi lain, seperti solar electric panel membuat system hybrid. Sistem baterai dapat mensuplai pengguna dengan cadangan energi bilamana kebutuhan tidak melebihi yang dihasilkan oleh turbin angin. Dalam situasi kondisi angin yang tidak memadai dan kebutuhan melampai yang tersimpan maka dibutuhkan system lain seperti generator bensin atau generator diesel. Dengan kombinasi dua atau lebih sumber energi, ukuran dari penyimpan energi dapat dikurangi. Salah satu bentuk konfigurasi dari sistem hybrid ini dapat dilihat pada gambar 8.Pada negara maju kecendrungan menuju ke turbin angin yang terkoneksi dengan jaringan, sedangkan perkembangan energi angin di negera berkembang lebih banyak untuk kebutuhan energi rural dengan mesin kecil 5-100 kW. Ini dapat dihubungan sistem jaringan yang disebut dengan sistem hibrid yakni energi angin dapat digunakan bersama-sama dengan pembangkit lainnnya seperti Diesel, Photovoltaik.

1212

Page 13: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

Gambar 8 Teknologi sistem hibrid Modular dan AC compatible(Sumber:refocus)

Distribusi jaringan mikro untuk area yang lebih kecil seperti desa atau kota, bilamana angin digunakan untuk mensuplai listrik ke jaringan, generator diesel digunakan sebagai back-up untuk priode di mana kecepatan angin rendah. Alternatif lain ialah menyimpan energi listrik tetapi pilihan ini cukup mahal. Sistem hibrid menggunakan kombinasi dari dua atau lebih sumber energi untuk menyediakan energi listrik pada semua kondisi cuaca. Biaya investasi untuk sistem semacam ini masih tinggi tetapi biaya operasional akan lebih rendah bila dibandingkan dengan sistem diesel murni.

Off Grid Systems

Sistem tanpa jaringan (Off grid system) akan menghasilkan biaya energi lebih tinggi, tetapi biaya pemasangan instalasi jaringan ke lokasi yang jauh membuatnya sistem ini lebih independen dan biayanya lebih efektif.

PENYIMPAN ENERGI (ENERGY STORAGE)

Penyimpan Energi Listrik

Baterai adalah yang umum digunakan dalam menyimpan energi listrik. Baterai dapat menyimpan energi yang dibangkit dalam bentuk DC saja. Efesiensi konversi baterai mendekati 60% sampai 80%. Kapasitas suatu baterai dinyatakan dalam Ampere-Hour (AH) atau ampere-jam yang mengukur kemampuan melepaskan arus dalam waktu tertentu dalam jam.

Penyimpan Energi Panas

Jika panas yang diinginkan sebagai produk akhir, maka air panas adalah alternative untuk menyimpan energi. Hal ini sangat cocok untuk daerah kutub utara di mana . Ada dua cara yang mendasar untuk menghasilkan panas dari turbin angin. Energi listrik yang dihasilkan turbin angin disalurkan ke pemanas tahanan (resistance heater) yang dicelupkan dalam air atau energi mekanik dari turbin angin dikopel ke paddle atau pompa untuk menaikkan suhu air hingga panas.

1313

Page 14: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

1414

Page 15: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

KESIMPULAN

Dari uraian di atas dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

1. Pemakaian energi angin sebagai pembangkit tenaga listrik tenaga angin yang sudah mulai meningkat, meskipun kurang sepesat dengan energi konvensional.

2. Turbin rotor vertikal umumnya mempunyai putaran dan daya yang rendah, sehingga tidak cocok untuk pembangkit listrik.

3. Dengan berbagai keuntungan dan kerugiannya pembangkit listrik tenaga angin telah banyak diaplikasikan untuk perumahan dan industri kecil.

4. Untuk mendapatkan energi yang optimal akibat tidak kontinunya energi angin diperlukan teknologi sistem hibrid.

5. Berbagai usaha terus dilakukan untuk meningkatkan performans dari pembangkit tenaga angin ini.

1515

Page 16: 2. Desain PLTB (Nur Hamzah)

DAFTAR PUSTAKA

Gipe, Paul, 1999, Wind Energy Basics, a guide to small and micro wind system, England, Chelsea Green Publishing Company.

Spera, David A, 1994, Wind Turbine Technology, fundamental concepts of wind turbine engineering, USA, ASME Press.

http://www.bwea.com).Wind Electricity Generation.1991

Wind, http:/www.sustainable.energy.sa.gov.au, Wind

http://www.ch2bc.org/images/WIND_TURBINE_COMPONENTS. gif)

Wind Energy Manual, http://www.energy.iastate.edu/renewable/wind/wem/wem-07_systems.html), 2006

http://eereweb.ee.doe.gov/windandhydro/wind_ad.html).Wind and Hydropower Technologies Programs., Updated:09/12/2005

http://eereweb.ee.doe.gov/windandhydro/wind_ad.html).Wind and Hydropower Technologies Programs., Updated:09/12/2005

1616