Bab II Makalah Energi Angin

8/19/2019 Bab II Makalah Energi Angin

1/32

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Angin dan Teori Terjadinya Angin

Angin merupakan suatu energi alam yang berlimpah adanya di bumi yang juga merupakan energi yang murah serta tak pernah habis. Kerap kali pengertian angin

disamakan dengan pengertian udara. Padahal kedunya merupakan hal yang berbeda.

Angin adalah udara yang bergerak akibat adanya perbedaan tekanan udara dengan arah

aliran angin dari tempat yang memiliki tekanan tinggi ke tempat yang bertekanan

rendah atau dari daerah yang memiliki suhu / temperatur rendah ke wilayah bersuhu

tinggi. Secara garis besar, angin dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu angin planetary

dan angin lokal. Angin planetary disebabkan oleh pemanasan yang lebih besar pada permukaan bumi dekat ekuator daripada di kutub utara dan selatan. al ini

menyebabkan udara hangat di daerah tropis naik dan mengalir melalui atmosfer ke

kutub dan udara dingin dari kutub mengalir kembali ke ekuator di dekat permukaan

bumi. Sedangkan angin lokal adalah angin yang disebabkan dua mkanisme. !ang

pertama adalah perbedaan panas antara daratan dan air, dan yang kedua karena hill and

mountain sides.

Adanya angin ditimbulkan dari radiasi sinar matahari secara tidak merata di

permukaan bumi. "aerah khatulistiwa akan menerima energi radiasi matahari lebih banyak daripada di daerah kutub, atau dengan kata lain, udara di daerah khatulistiwa

akan lebih tinggi dibandingkan dengan udara di daerah kutub. Pertukaran panas pada

atmosfer akan terjadi secara kon#eksi. $erat jenis dan tekanan udara yang disinaricahaya matahari akan lebih kecil dibandingkan jika tidak disinari. Perbedaan berat jenis

dan tekanan inilah yang akan menimbulkan adanya pergerakan udara. Pergerakan udara

ini merupakan prinsip dari terjadinya angin. Secara ilmiah, pada abad ke%&', seorang

fisikawan (tali, )#angelista *orricelli, mendeskripsikan bahwa angin dihasilkan karena

adanya perbedaan suhu udara, dan juga perbedaan kepadatan +akibat perbedaan suhu

udara, di antara dua daerah.-dara pada permukaan bumi di kutub memiliki tekanan yang lebih tinggi

daripada di khatulistiwa, sehingga udara akan mengalir dari kutub menuju khatulistiwa

pada permukaan bumi. -dara pada permukaan bumi di khatulistiwa memiliki berat

jenis yang rendah, sehingga udara akan terangkat hingga lapisan troposfir. Karena

tekanan udara pada lapisan troposfir di khatulistiwa lebih tinggi daripada tekanan udaradi bagian atas kutub, maka udara akan bergerak secara horiontal pada lapisan troposfir

dari khatulistiwa menuju kutub. "an karena berat jenis di udara pada kutub lebih tinggi,

maka udara akan bergerak turun menuju permukaan bumi.

3


2/32

2.2 Energi Angin dan Sejarah Pemanfaatan Energi Angin

)nergi angin merupakan sumber energy yang juga dapat dikatakan berasal dari

energy matahari melalui radiasi panas matahari di permukaan bumi yang berbeda%bedasehingga menimbulkan perbedaan temperature dan rapat massa udara di permukaan

bumi yang mengakibatkan terjadinya perbedaan tekanan hingga kemudian menjadi

aliran udara.

)nergi angin telah dimanfaatkan manusia selama setidaknya .00 tahun yang

lalu. al itu terlihat dari kehidupan manusia di aman #iking yang menggunakan

hembusan angin untuk berlayar menerjang ombak dan negara 1ina yang memanfaatkan

angin untuk sistem perpompaan. Arsitek pada masa dahulu menggunakan angin alami

sebagai sirkulasi udara dalam suatu bangunan. ammurabi, aja $abilonia

menggunakan energy angin untuk sistem irigasi pada abad ke%&' sebelum 3asehi.Suku asli Sri 4anka, Sinhala, menggunakan angin muson dalam peleburan logam.

Kincir angin pertama kali didirikan di Sistan, Afghanistan sejak abad ke%'. Kincir ini

digunakan untuk menggiling jagung, biji%bijian, mengalirkan air, dan pada industri

tebu. Kincir angin yang digunakan merupakan kincir angin dengan poros #ertikal, dantiap%tiap kipas berbentuk segi%empat yang dilapisi dengan bahan kain. Kincir angin

dengan poros horiontal pertama kali ditemukan di )ropa untuk menggiling gandum.

Penduduk Persia menggunakan windmill untuk menggiling butir gandum +padi

selama periode ini. Saat itu mesin sumbu #ertikal memiliki layar/sudu dengan buntelandari sejenis bulu atau kayu. Penggiling batu disambungkan ke poros #ertikal.

4ayar/sudu dilekatkan ke poros pusat menggunakan penopang horiontal. -kuran layar

menggunakan material yang difabrikasi, biasanya panjang m dan tinggi 5 m.

sedangkan Kincir angin pertama kali didirikan di Sistan, Afghanistan sejak abad ke%'.Kincir ini digunakan untuk menggiling jagung, biji%bijian, mengalirkan air, dan pada

industri tebu. Kincir angin yang digunakan merupakan kincir angin dengan poros

#ertikal, dan tiap%tiap kipas berbentuk segi%empat yang dilapisi dengan bahan kain.

Kincir angin dengan poros horiontal pertama kali ditemukan di )ropa untuk

menggiling gandum.

4


3/32

)ra pembangkit energi listrik diawali

pada akhir tahun &500%an. *urbin angin

modern pertama kali, khusus didesain untuk

pembangkit energi listrik, yang dibangun di

"enmark tahun &650. *urbin menyuplai energi

listrik ke daerah pedesaan. Selama pada perideyang sama, turbin angin yang besar

pembangkit energi listrik memiliki rotor &' m

yang dibangun di 1le#eland, 7hio. Pada

pertama kalinya, gearbox menaikkan putaran

digunakan pada desain tersebut. Sistem ini

beroperasi selama 20 tahun, menghasilkan

energi listrik dengan daya &2 k8.

Kekurangan pasokan minyak di tahun &5'0%an mengubah gambaran mengenaienergi di berbagai negara. Peristiwa ini menciptakan minat pada sumber energi

alternatif, membuka jalan bagi digunakannya kembali kincir angin untuk menghasilkan

listrik. Pada tahun &5'0%an, kekurangan minyak mendorong pengembangan sumber

energi alternatif. Pada tahun &550%an, dorongan itu datang dari sebuah keprihatinan

baru bagi lingkungan dalam menanggapi studi ilmiah yang menunjukkan adanya

potensi perubahan iklim global jika penggunaan bahan bakar fosil terus meningkat.

Sedangkan energi angin adalah sumber daya terbarukan yang ekonomis di banyak

negara. Kekhawatiran tentang emisi dari bahan bakar fosil, meningkatnya dukungan pemerintah, dan harga bahan bakar fosil +terutama gas alam dan batubara yang tinggi,

telah membantu peningkatan kapasitas tenaga angin yang tumbuh secara substansial

selama &0 tahun terakhir.

"i aman modern seperti sekarang ini, energi angin merupakan sumber energy

alternati#e yang mempunyai prospek yang bagus untuk mencukupi kebutuhan energy

yang lebih bersih dibandingkan dengan energy fosil. )nergi angin dapat dikon#ersikanmenjadi energi mekanik, seperti pada penggilingan biji, ataupun untuk memompa air.

Pada perkembangannya, energi angin dikon#ersikan menjadi energi mekanik, dan

dikon#ersikan kembali menjadi energi listrik. "alam bentuknya sebagai energi listrik,maka energi dapat ditransmisikan dan dapat digunakan untuk menghidupkan peralatan%

peralatan elektronik.

2.3 Mesin Konersi Energi Angin

3esin adalah suatu pesawat yang menghasilkan suatu gerak/kerja. "ari uraian

diatas, dapat disimpulkan 3esin Kon#ersi )nergi adalah suatu pesawat yang mengubahsuatu energi menjadi energi yang lain sehingga menghasilkan suatu kerja/usaha yang

dimanfaatkan untuk kepentingan manusia.

5


4/32

Alat utama pengkon#ersi energi pada turbin atau kincir angin adalah generator,

dengan generator tersebut maka dapat dihasilkan arus listrik dari gerakan blade /

baling%baling yang bergerak karena hembusan angin. Pembangkit ini lebih effisien dari

pada pembangkit listrik tenaga surya didalam menghasilkan listriknya. -ntuk

menggerakan blade / baling%baling agar bisa berputar saja harus memiliki kecepatan

angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang stabil sesuai kapasitasgeneratornya rata%rata 9 s/d &0 meter/detik. "aerah yang cocok digunakan pembangkit

ini adalah daerah pantai, pesisir, pegunungan.

6


5/32

2.3.1 Potensi Angin

Perpindahan molekul udara memiliki energi kinetik, sehingga secara lokal jumlah molekul udara berpindah melalui luasan selama selang waktu tertentu

menentukan besarnya daya. 4uasan ini adalah tidak luas permukaan bumi, tetapiluasan yang tegak lurus terhadap aliran udara, yang merupakan penentu untuk memperkirakan seberapa besar daya dan energi yang dapat diekstrak. 3assa m,dalam #olum silinder yang akan melalui luasan A, dalam waktu t, dapat ditentukandari kerapatan udaraρ, dan #olume silinder V o.

"aya merupakan energi kinetic +)k ) angin dibagi waktu:

2.&

2.2

2.;Substitusi nilai massa m ke persamaan diatas. Kecepatan angin, -0 < 4/t,

melalui luasan A selama waktu t, sehingga persamaan daya diperoleh:

2.="aya per luas, sebagai potensi daya angin atau kerapatan daya angin +wind

power density, yaitu:

2.

"ari persamaan 2.2, daya angin per satuan luas dapat diperkirakan untukkecepatan angin yang berbeda. $agaimanapun, tidak semua daya angin dapatdiekstrak, efisiensi maksimum secara teoritis untuk turbin angin adalah 5,2>.

7


6/32

2.3.1 Sistem Konersi Energi Angin !SKEA"

Sistem kon#ersi energi angin merupakan suatu sistem yang bertujuan untuk

mengubah energi potensial angin menjadi energi mekanik poros oleh rotor untuk

kemudian diubah lagi oleh alternator menjadi energi listrik. Prinsip utamanyaadalah mengubah energi listrik yang dimiliki angin menjadi energi kinetik poros.

$esarnya energi yang dapat ditransferkan ke rotor tergantung pada massa jenis

udara, luas area dan kecepatan angin. al ini selanjutnya akan dibahas melalui

persamaan%persamaan.

)nergi kinetik untuk suatu massa angin m yang bergerak dengan kecepatan

v yang nantinya akan diubah menjadi energi poros dapat dirumuskan sebagai

berikut:

+2.9

+)ric au, 8ind *urbines ?undamentals 200 : 6&

"imana:m : massa udara yang bergerak +kg

v : kecepatan angin +m/s

)nergi kinetik yang terkandung dalam angin inilah yang ditangkap oleh

turbin angin untuk memutar rotor.

"engan menganggap suatu penampang melintang A, dimana udara dengan

kecepatan # mengalami pemindahan #olume untuk setiap satuan waktu, yangdisebut dengan aliran #olume @ sebagai persamaan:

+2.'

+)ric au, 8ind *urbines ?undamentals 200 : 6&

"imana:

V : laju #olume +m;/s

v : kecepatan angin +m/s

A : luas area sapuan rotor +m2Sedangkan aliran massa dengan kecepatan udara p sebagai:

+2.6

+)ric au, 8ind *urbines ?undamentals 200 : 62

8

V =

m =


7/32

-ntuk menganalisis seberapa besar energi yang dapat dimanfaatkan turbin

angin, digunakan teori memontum elementer $et.

• *eori 3omentum $et

*eori momentum $et sederhana berdasarkan pemodelan aliran dua dimensi

angin yang mengenai rotor menjelaskan prinsip kon#ersi energi angin pada turbinangin terlihat seperti pada gambar 2.&9. $erkurangnya kecepatan aliran udara

disebabkan karena sebagian energi kinetik angin diekstrak oleh rotor turbin angin.

Penampang A&

adalah luas sapuan rotor turbin, luas A0

dan A2

luas penampangaliran masuk dan keluar dengan massa angin konstan mengalir melalui A&. A0diposisikan pada dari arah datangnya angin tanpa dipengaruhi oleh rotor turbin, dan

A2 diposisikan pada kecepatan angin rendah.

2.# T$r%in Angin

2.#.1 Pengertian T$r%in Angin

*urbin angin merupakan mesin dengan sudu berputar yang

mengon#ersikan energi kinetik angin menjadi energi mekanik. Bika energimekanik digunakan langsung secara permesinan seperti pompa atau grinding

stones, maka mesin +turbin disebut windmill . Bika energi mekanik dikon#ersikanmenjadi energi listrik, maka mesin disebut turbin angin atau wind energy

converter +8)1.

*urbin Angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan

tenaga listrik. *urbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi

kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll.

*urbin angin terdahulu banyak dibangun di "enmark, $elanda, dan negara%negara)ropa lainnya dan lebih dikenal dengan 8indmill.

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengandiameter kipas r adalah :

9

3


8/32

dimana C adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan # adalah kecepatan angin

pada waktu tertentu.

-mumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya

sebesar 20>%;0>. Badi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,; untuk

mendapatkan hasil yang cukup eksak. Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah

mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran

kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan

listrik.

)kstraksi potensi angin adalah sebuah upaya kuno dimulai dengan kapal%

tenaga angin, pabrik gandum dan grinding stone. Kini turbin angin lebih

banyak digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik masyarakat denganmenggunakan prinsip kon#ersi energi dan memanfaatkan sumber daya alam yang

dapat diperbaharui yaitu angin. 8alaupun sampai saat ini pembangunan turbinangin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik kon#ensional, contohnya

pembangkit listrik tenaga air +P4*A, pembangkit listrik tenaga diesel +P4*",

pembangkit listrik tenaga uap +P4*- dan sebagainya. *urbin angin masih

dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan

dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui,

contohnya minyak bumi, batubara dan sebagainya sebagai bahan dasar untuk

membangkitkan energi listrik.

2.#.2 &enis T$r%in Angin

*urbin angin sebagai mesin kon#ersi energi dapat digolongkan

berdasarkan prinsip aerodinamik yang dimanfaatkan rotornya. $erdasarkan

prinsip aerodinamik, turbin angin dibagi menjadi dua bagian yaitu:

& Benis drag yaitu prinsip kon#ersi energi yang memanfaatkan selisih

koefisien drag .2 Benis lift yaitu prinsip kon#ersi energi yang memanfaatkan gaya lift .

Pengelompokan turbin angin berdasarkan prinsip aerodinamik pada rotor

yang dimaksud yaitu apakah rotor turbin angin mengekstrak energi angin

memanfaatkan gaya drag dari aliran udara yang melalui sudu rotor atau rotor

angin mengekstrak energi angin dengan memanfaatkan gaya lift yang dihasilkan

aliran udara yang melalui profil aerodinamis sudu. Kedua prinsip aerodinamik

yang dimanfaatkan turbin angin memiliki perbedaan putaran pada rotornya,dengan prinsip gaya drag memiliki putaran rotor relatif rendah dibandingkan

turbin angin yang rotornya menggunakan prinsip gaya lift .

$erdasarkan prinsip kerjanya +aerodinamik, turbin angin dibedakan atasdua macam yaitu :

10


9/32

& *urbin angin yang memanfaatkan gaya Lift *urbin angin ini memanfaatkan gaya Lift yang terjadi pada penampang

rotornya untuk berputar dan mengkon#ersikan energi yang diterimanya.

*urbin angin jenis ini umumnya menggunakan airfoil sebagai penampangrotornya. 1ontohnya adalah turbin angin tipe Sa#onius.

2 *urbin angin yang memanfaatkan gaya Drag *urbin angin ini memanfaatkan gaya drag yang terjadi pada penampang

rotornya untuk berputar dan mengkon#ersikan energi yang diterimanya.*urbin angin jenis ini umumnya menggunakan penampang yang lebih

besar dan lebih luas dibandingkan dengan turbin angin yang memanfaatkan

gaya Lift .1ontohnya adalah turbin angin tipe "arrieus rotor.

Perbedaan lain yang cukup mencolok adalah berdasarkan arah putaran pada rotornya. *urbin angin yang memanfaatkan gaya lift rotornya berputar

melawan arah angin sedangkan pada turbin angin yang memanfaatkan gaya

drag , rotornya berputar searah dengan arah angin.

Perbedaan turbin angin yang bekerja berdasarkan gaya lift dan gaya

drag ditunjukkan sebagai berikut:

11

Gambar 4. ontoh !urbin An in "an #eman aat$an Ga a


10/32

Bika dilihat dari arah sumbu rotasi rotor, turbin angin dapat dibagi

menjadi dua bagian yaitu:

1 T$r%in Angin S$m%$ Hori'onta( !TASH"

*urbin angin megawatt pertama didunia berada di 1astleton, @ermont.

*urbin angin sumbu horiontal +*AS memiliki rotor utama dan generator listrik

dipuncak menara. *urbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling D baling

angin +baling D baling cuaca yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar

pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah

ser#o motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearboE yang mengubah perputaran

kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin

biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. $ilah D bilah turbin dibuat

kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi.

12

Gambar %. ontoh turbin an in an meman aat$an a a Li t


11/32

Sebagai tambahan, bilah D bilah itu diletakkan didepan menara pada jarak tertentu

dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan reabilitas

begitu penting, sebagian besar *AS merupakan mesin upwind +menurut jurusan

angin dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap

sejalan dengan angin, dan karena disaat angin berhembus sangat kencang, bilah D bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan

demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah D bilah itu. $erdasarkan

prinsip aerodinamis, rotor turbin angin sumbu horiontal mengalami gaya lift dan

gaya drag, namun gaya lift jauh lebih besar dari gaya drag sehingga rotor turbin

ini lebih dikenal dengan rotor turbin tipe lift , seperti terlihat pada gambar.

13


12/32

"ilihat dari jumlah sudu, turbin angin sumbu horiontal terbagi menjadi:

& *urbin angin satu sudu + single blade2 *urbin angin dua sudu +double blade; *urbin angin tiga sudu +three blade= *urbin angin banyak sudu +multi blade

14

Gambar +. Gaya Aerodinamis *otor !urbin Angin eti$a


13/32

*urbin angin jenis ini merupakan turbin yang paling banyak dipakai didunia sebagai pembangkit tenaga listrik.

Gambar 00. !urbin Angin /umbu 'ori(ontal

$erdasarkan letak rotor terhadap arah angin, turbin angin sumbu

horiontal dibedakan menjadi dua macam yaitu:

& -pwind 2 Downwind

*urbin angin jenis upwind memiliki rotor yang menghadap arahdatangnya angin sedangkan turbin angin jenis downwind memiliki rotor yang

membelakangi/menurut arah angin.

15


14/32

-pwind Downwind

Gambar 01. !urbin Angin 2enis -pwind Dan Downwind

Kelebihan *AS

• "asar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuatditempat D tempat yang memiliki geseran angin +perbedaan antara laju da

arah angin antara dua titik yang jaraknya relati#e dekat di dalam atmosfir

bumi. "i sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas,

kecepatan angin meningkat sebesar 20 >.

Kelemahan *AS

• 3enara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 50 meter

sulit diangkut. "iperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20 >

dari seluruh biaya peralatan turbin angina tau kincir angin• *AS yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan "erek yang sangat tinggi

dan mahal serta para operator yang tampil• Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah D bilah

yang berat, gearboE da generator • *AS yang tinggi bisa mempengaruhi radar airport

• -kurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu

penampilan lansekap• $erbagai #arian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan

oleh turbulensi• *AS membutuhkan mekanisme control yaw tambahan untuk

membelokkan kincir ke arah angin

2 T$r%in Angin S$m%$ )erti*a( !TAS)"

*urbin angin sumbu #ertical atau tegak +*AS@ memiliki poros atau sumbu

rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin

tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna

di tempat D tempat yang arah anginnya sagat ber#ariasi. @A8* mampu

mendayagunakan angin dari berbagai arah.

16


15/32

Karena sulit dipasang diatas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang

lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah

bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga

yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan

obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan

berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan danbearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat

umur turbin angin. Bika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira D kira

0> dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang

maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

Gambar 03. !urbin Angin Darrieus 3 m di epulauan #agdalen.*urbin angin poros #ertikal atau yang lebih dikenal dengan #ertical aEis

wind turbine +@A8* memiliki ciri utama yaitu keberadaan poros tegak lurus

terhadap arah aliran angin atau tegak lurus terhadap permukaan tanah. *AS@ terdiri

dari beberapa tipe yang paling umum dijumpai yaitu: Sa#onius otor, "arrieus

otor, Firomill, dan %otor.a Sa#onius otor

*urbin angin ini mempunyai konstruksi sederhana yang ditemukan

oleh sarjana ?inlandia bernama Sigurd B. Sa#onius +&522. *urbin yang

termasuk dalam kategori *AS@ ini memiliki rotor dengan bentuk dasar

setengah silinder. Konsep turbin angin sa#onius cukup sederhana, prinsip

kerjanya berdasarkan differential drag windmill . Pada perkembanganselanjutnya, sa#onius rotor tidak lagi berbentuk setengah silinder tetapi

telah mengalami modifikasi guna peningkatan performance dan efisiensi.

Fambar &=. /avonius wind turbine

b "arrieus otor

17


16/32

Fambar &. Darrieus wind turbine

3erupakan salah satu *AS@ dengan efisiensi terbaik serta mampu

menghasilkan torsi cukup besar pada putaran dan kecepatan angin yang tinggi.*urbin angin "arrieus mengaplikasikan blade dengan bentuk dasar aerofoil

GA1A. 3engacu pada bentuk blade, prinsip kerja turbin angin "arrieus

memanfaatkan gaya lift yang terjadi ketika permukaan airfoil GA1A

dikenai aliran angin. Kelemahan utama dari turbin angin "arrieus yaitu yakni

memiliki torsi awal berputar yang sangat kecil hingga tidak dapat

melakukan self start. Pada aplikasiya, "arrieus wind turbin selalu

membutuhkan perangkat bantuan untuk melakukan putaran awal. Perangkat

bantu yang digunakan berupa motor listrik atau umumnya lebih seringmenggunakan gabungan turbin angin Sa#onius pada poros utama.

c Firomill

$entuk pengembangan lanjut

turbin angin "arrieus dengan latar

belakang untuk meminimalisasikekurangan. *urbin angin Firomill

memiliki tiga konfigurasi bentuk blade,

yaitu: straight, helical twisted @, atau

cur#ed bladed.

Fambar &9. Giromill wind turbin helical

d. *urbin angin "arieuss %otor

18


17/32

Fambar &'. *urbin angin "arieuss %otor

$entuk pengembangan lanjut dari turbin angin tipe "arrieus dengankeperluan produksi daya yang kecil. *urbin angin "arrieus memiliki torsi rotor

yang relatif rendah tetapi putarannya lebih tinggi dibanding dengan turbin

angin Sa#onius sehingga lebih diutamakan untuk menghasilkan energi listrik.

Gambar 0+. 2enis52enis !urbin Angin /umbu Verti$al

Ke(e%ihan TAS)

•

*idak membutuhkan struktur menara yang besar

19


18/32

• Karena bilah D bilah rotornya #ertical, tidak dibutuhkan mekanisme

yaw

• Sebuah *AS@ bisa diletakkan lebih dekat ketanah, membuat

pemeliharaan bagian D bagiannya bergerak jadi lebih mudah• *AS@ memiliki sudut airfoil +bentuk bilah sebuah baling D baling yang

terlihat secara melintang yang lebih tinggi, memberikan

keaerodinamisan yang tinggi sambil mengurangi drag pada tekanan

yang rendah dan tinggi.• "esain *AS@ berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk

kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih

besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk

lingkarannya *AS

• *AS@ memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah dari pada*AS. $iasanya *AS@ mulai menghasilkan listrik pada &0 km/jam

+9m.p.h • *AS@ biasanya memiliki tip speed ratio +perbandingan antara

kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnyaangin yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak

di saat angin berhembus sangat kencang• *AS@ bisa didirikan pada lokasi D lokasi dimana struktur yang lebih

tinggi dilarang dibangun•

*AS@ yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungandari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju

angin +seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak

bukit• *AS@ tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah

• Kincir pada *AS@ mudah dilihat dan dihindari burung.

Ke*$rangan TAS)

• Kebanyakkan *AS@ memproduksi energi hanya 0> dari efisiensi

*AS karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar

• *AS@ tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebihkencang di ele#asi yang lebih tinggi

• Kebanyakkan *AS@ mempunyai torsi awal yang rendah dan

membutuhkan energi untuk mulai berputar • Sebuah *AS@ yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya

memeberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor di

bebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan

meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup

2.#.3 Me*anisme T$r%in Angin

20


19/32

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan

menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit

penyalur listrik. 4istrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke

rumah%rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.*urbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Benis lain yang umum

adalah jenis turbin dua bilah. *urbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas

angin. $ukannya 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. *urbin untuk pemakaian

umum berukuran 0%'0 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 0 kilowatt,

digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.Secarasederhana sketsa turbin atau kincir angin adalah sebagai berikut.

Gambar 0. 6agan incir Angin Atau !ubin Angin

21


20/32

Gambar 1. /$ema 7nergi Angin #en8adi 7nergi Listri$

$aling%baling menyongsong datangnya angin sehingga ia berputar pada porosnya. Putarannya tidak terlalu cepat karena massanya yang besar, diteruskan oleh

poros laju rendah ke belakang melalui gearbox. Gearbox mengubah laju putar menjadi

lebih cepat, konsekuensinya dengan momen gaya yang lebih kecil, sesuai dengan

kebutuhan generator yang ada di belakangnya. Fenerator kemudian mengubah energi

kinetik putar menjadi energi listrik. )kstraksi energi angin oleh turbin ditentukan oleh

koefisien 1 p +maksimum 5>, ;> untuk disain bagus, efisiensi transmisi gearboE

dan bearings +G b, bisa mencapai 5>, dan efisiensi generator +Gg, H 60>.

Frafik &. ut59n /peed !urbine

22


21/32

*erdapat sebuah kecepatan angin minimum, disebut cut5in speed , agar turbin

mulai menghasilkan listrik. Kecepatan angin yang terlalu besar juga harus dibatasi agar

tidak merusak turbin dan generator, kecepatan maksimum yang diijinkan ini disebut

cut5out speed . Pada grafik di atas ditunjukkan hubungan antara laju angin dengan

daya yang diperoleh melalui turbin. *urbin yang dipakai diharapkan bekerja pada laju

angin 25 mil/jam +=' km/jam < &; m/s sehingga menghasilkan daya yang sesuaidengan disainnya +rated power .

2.4.4 Generator sebagai Mesin Konversi EnergiAngin

+enerator merupakan suatu sistem yang merubah energi mekanik menjadi

energi listrik dengan prinsip kerja berdasarkan peristiwa induksi +hukum ?araday.$esarnya FF4 induksi yang timbul di dalam kumparan adalah:

e , -N d/dt dengan , o 0os t I d/dt , o sin t I

sehingga

e , e ma*s sin t

Ma0am-ma0am jenis generator

*erdapat dua jenis generator, yaitu generator +A1 arus bolak%balik dan

generator +"1 arus searah. Pada generator arus bolak%balik, kumparan yang

diletakkan pada batang diputar dalam medan magnet yang diam sehingga

menghasilkan tegangan induksi.

3elalui sikat%sikat karbon yang dihubungkan dengan cincin%cincin

generator, tegangan yang dihasilkan dapat menyalakan sebuah lampu. Fenerator ini

dinamakan generator arus bolak%balik karena arah arus induksi berlawanan dengan

arah putaran kumparan.

$agian generator yang berputar disebut rotor, sedangkan bagian yang diam

disebut stator. Pada dasarnya, prinsip kerja generator arus bolak%balik dan generator

arus searah adalah sama. anya saja pada generator arus searah, cincin yangdigunakan adalah cincin belah.

1incin ini bekerja sebagai komutator yang mengubah arus listrik yangdikeluarkan generator. "engan demikian, arus listrik yang awalnya merupakan arus

bolak%balik pada kumparan, dalam rangkaian di luar kumparan menjadi arus searah.

"apat dilakukan beberapa cara untuk memperbesar tegangan dan arus

induksi, yaitu:

&. 3empercepat putaran rotor.

2. 3emperbanyak lilitan pada kumparan.;. 3enggunakan magnet yang lebih kuat.

23


22/32

=. 3emasukkan inti besi lunak ke dalam kumparan.

"alam kehidupan sehari%hari, generator arus bolak%balik ini dapat kita

temukan pada sepeda yang berlampu. -ntuk menyalakan lampu tersebut, generator

dipasang pada roda. Kayuhan yang dilakukan telah mengubah energi dalam

tubuhmu menjadi energi mekanis pada gerak roda.

Ferak roda ini kemudian menghasilkan tegangan listrik yang dapatmenyalakan lampu. Sedangkan, generator arus searah dapat kita jumpai pada alat%

alat pemanas.

4istrik yang kita gunakan sehari%hari berasal dari P4G merupakan listrik

yang berasal dari generator +A1 arus bolakbalik. Fenerator ini menghasilkan arus

yang sangat besar sehingga susunannya lebih rumit daripada generator serupa yang

digunakan untuk menyalakan lampu sepeda.

Pada generator ini, energi mekanis diperoleh dari gerakan benda yangdisebut turbin. *urbin adalah roda besar yang diputar oleh dorongan air, angin, atau

uap, bahkan nuklir.

Secara umum, cara menghasilkan arus induksi pada generator ini hampir

sama dengan generator sederhana. anya saja, arus induksi yang dihasilkan akan

diproses terlebih dahulu sebelum akhirnya sampai ke rumah%rumah untuk

digunakan. Salah satu alat yang digunakan pada proses ini adalah transformator .

24

http://www.bukupedia.net/2015/11/pengertian-transformator-prinsip-dan-cara-kerja-transformator-serta-fungsi-dan-jenis-jenisnya.htmlhttp://www.bukupedia.net/2015/11/pengertian-transformator-prinsip-dan-cara-kerja-transformator-serta-fungsi-dan-jenis-jenisnya.html


23/32

2. Pem%ang*it istri* Tenaga Angin/Bay$ !PTB"

"i (ndonesia, tenaga angin telah dikembangkan pemanfaatannya sejak tahun&5'5 yang dimulai dengan penelitian%penelitian dan pengukuran data angin serta

konsep%konsep teknologi sesuai dengan kondisi dan energi angin yang tersedia di(ndonesia.

2..1 Pengertian Pem%ang*it istri* Tenaga Angin

Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama :ind ;ower /ystem

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. embusan anginditangkap baling%baling, dan dari putaran baling%baling tersebut akan dihasilkan

putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik.:ind ;ower /ystem ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu rotor, transmisi,

elektrikal, dan tower. $agian rotor terdiri dari baling%baling dengan empat daun,

bentuknya seperti baling%baling pesawat. "engan bentuk seperti ini diharapkan energiangin yang tertangkap bisa maksimal agar bobotnya lebih ringan. $aling%baling ini

dibuat dengan diameter ;, dan bahannya dibuat dari fiberglass.-ntuk 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 (ndonesia relatif kecil, transmisi ini sangat menguntungkan untuk

meningkatkan putaran sebagai pengubah energi digunakan alternator dua fase &2 #olt,

energi listrik yang dihasilkan oleh alternator dapat disimpan dalam aki.Sementara kapasitas daya yang didapat sebesar &, K8. :ind ;ower /ystem

telah diuji coba oleh para mahasiswa di pantai kenjeran, kurang dari satu jam hasil dari

percobaan tersebut sudah dapat menghasilkan energi listrik untuk menyalakan *@ dan

lampu sampai &00 watt.

2..2 Kom4onen 5 Kom4onen A(at Pem%ang*it istri* Tenaga AnginKomponen D komponen alat pembangkit listrik tenaga angin pada umumnya

terdiri dari :a A(at Peng$*$r Ke0e4atan Angin

"alam mengetahui seberapa besar kecepatan hembusan suatu angin maka

perlu suatu alat/parameter pengukur kecepatan angin itu. Alat yang seringdigunakan dalam mengukur kecepatan angin biasa disebut anemometer .

Adapun jenis daripada alat pengukuran kecepatan angin +anemometer adalah:

25


24/32

• Anemometer jinjinganAnemometer jinjingan adalah alat ukur kecepatan angin yang cara

kerjanya berdasarkan tekanan dinamik + . J.@2 . *etapi alat ukur ini

kurang teliti dalam pembacaan.• Anemometer setengah bola

Anemometer setengah bola adalah alat ukur kecepatan angin dengan

menggunakan kincir setengah bola. "imana mangkok setengah bola ini

akan berfungsi untuk menangkap angin sehingga dapat menggerakkan

kincir dan seberapa besar kecepatan angin itu dapat dilihat dari kecepatan

putaran kincir.• Anemometer propeller

Anemometer propeller adalah alat ukur kecepatan angin dengan

menggunakan kincir model pesawat kecil, mengikuti arah angin dan propeller yang mengukur kecepatan arah angin itu.$aik anemometer setengah bola maupun propeller tidak tepat dalam

mengukur kecepatan angin. Perputaran mangkuk setengah bola atau

propeller lebih cepat disaat angin kencang dan lebih lambat saat hembusan

angin kurang.

% Blades !Bi(ah Ki4as"

Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau ; bilah kipas. Angin yang

menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar.

0 Brake !6em"

Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis, dengan

tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaandarurat. "igunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearboE agar

bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu

dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam

pengoperasiannya. Fenerator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal

pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin

diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros

generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. 6em 0e4at : biasanya berada di poros cepat dekat generator,dapat difungsikan untuk membatasi laju putar yang kelewat tinggi yang

dapat merusak sistem generator. 6em (am%at : biasanya berada di depan

gearboE dan dioperasikan secara manual, untuk menghentikan baling%baling

pada saat dilakukan maintenace.

d Controller !A(at Pengontro("

Alat Pengontrol ini menyalakan turbin pada kecepatan angin kira%kira&2%2 km/jam, dan mematikannya pada kecepatan 50 km/jam. *urbin tidak

26


25/32

beroperasi di atas 50 km/jam, karena angina terlalu kencang dapat

merusakkannya.Pada turbin angin besar, untuk pengarahan dikembangkan mekanisme

penggerak samping responsif yang tidak menimbulkan beban tambahan berlebihan. -ntuk pengaturan dikembangkan mekanisme pitch variabel

atau stall yang akurat dan untuk pengamanan dikembangkan mekanisme

pengereman aerodinamik, mekanik atau keduanya, yang bekerja otomatis.

Sementara itu pada turbin angin kecil dikembangkan kontrol yang

sederhana terpadu dan andal.

e Gear box !6oda +igi"

oda gigi menaikkan putaran dari ;0%90 rpm menjadi kira%kira &000%

&600 rpm yaitu putaran yang biasanya disyaratkan untuk memutar

generator listrik.

f +enerator

Fenerator pembangkit listrik, biasanya sekarang alternator arus bolak%

balik. -ntuk turbin angin besar dikembangkan generator tipe asinkrondengan efisiensi tinggi dan andal, tahan karat dan cuaca. Sementara itu,

untuk turbin angin kecil dikembangkan generator magnet permanen

putaran rendah yang dapat digerakkan langsung oleh rotor tanpa transmisi,

tahan karat dan diberi perapat yang baik sehingga tahan terhadap pengaruhcuaca.

g High-speed shaft !Poros P$taran Tinggi"

3enggerakkan generator.

h Low-speed shaft !Poros P$taran 6endah"

Poros turbin yang berputar kira%kira ;0%90 rpm.

i Nacelle !6$mah Mesin"

umah mesin ini terletak di atas menara . "i dalamnya berisi gear% boE, poros putaran tinggi / rendah, generator, alat pengontrol, dan alat

pengereman.

j Pitch !S$d$t Bi(ah Ki4as"

$ilah kipas bisa diatur sudutnya untuk mengatur kecepatan rotor yangdikehendaki, tergantung angin terlalu rendah atau terlalu kencang.

* 6otor

Berupa baling%baling yang laimnya terdiri atas ; sirip, berfungsi

untuk menangkap energi angin menjadi energi mekanik putarannya.

27


26/32

Permasalahan di bagian ini adalah disain aerodinamis yang seefisien

mungkin, serta ketahanan dan berat bahan sirip baling%balingnya

Sebagai komponen terpenting, telah dikembangkan rotor bersudu tigadengan penampang airfoil khusus dan dibuat dari fiberglas sehinggaefisiensinya tinggi +; % = persen, stabil, kuat, ringan serta tahan karatdan cuaca.

( Tower !Menera"

3enara bisa dibuat dari pipa baja, beton, rangka besi. Karena

kencangnya angin bertambah dengan ketinggian, maka makin tinggi

menara makin besar tenaga yang didapat.

m Wind direction !Arah Angin"

8ind "irection adalah turbin yang menghadap angin, desain turbinlain ada yang mendapat hembusan angin dari belakang.

n Wind ane !Te%eng Angin"

3engukur arah angin, berhubungan dengan penggerak arah yang

memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin.

o !aw drie !Penggera* Arah"

Penggerak arah memutar turbin ke arah angin untuk desain turbin yang

menghadap angina. -ntuk desain turbin yang mendapat hembusan angina

dari belakang tak memerlukan alat ini.

4 !aw motor !Motor Penggera* Arah"

3otor listrik yang menggerakkan penggerak arah.

"#$#% Wi nd &hear

: ind shear adalah perubahan arah atau kecepatan angin saat melalui

jarak tertentu. :ind shear dapat terjadi secara horiontal maupun #ertical.

Perubahan kecepatan angin terhadap ketinggian+hori(ontal wind shear<

merupakan f aktor utama dalam memperkirakan produksi energi melalui turbin

angin. *elah dilakukan pengukuran perubahan kecepatan angin terhadap

ketinggian yang disebabkan perbedaan kondisi atmosf er.

28


27/32

Gambar 10. : ind /hear Dan 2enis52enisnya

3etode umum yang memperkirakan kecepatan angin untuk ketinggian yang lebih tinggi dengan mengetahui kecepatan angin pada

ketinggian yang lebih rendah disebut power law.

2..#. Sistem Ke(istri*an

Pada turbin angin pembangkit energi listrik tentu memiliki sistem

kelistrikan yang merupakan bagian dari rantai kon#ersi energi angin menjadi

energi listrik. (an 8oo#enden memberikan penyederhanaan dalammemahami sistem kelistrikan turbin angin. sistem kelistrikan ini dibedakan

menjadi:

&. Sistem jaringan lepas dari jaringan +off5grid wind5electric system

2. Sistem kelistrikan terhubung dengan baterai + grid tied wind5electric system with battery bac$up

;. Sistem kelistrikan terhubung tanpa baterai +batteryless grid tied wind5

electric system

=. Sistem kelistrikan langsung tanpa baterai +direct5drive batteryless wind5

electric system

2.7 Potensi Tenaga Angin di Indonesia

(ndonesia, merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit

listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat (ndonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia

mengenai pemanasan global di Gusa "ua, $ali pada akhir tahun 200', pemerintah

justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan

penyebab nomor & pemanasan global.

*erdapat Syarat D syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik yang dipelihatkan pada tabel *abel. "ari tabel tersebut

dapat dijelaskan bahwa angin kelas ; adalah batas minimum dan angin kelas 6 adalah

batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi

listrik. *ingkatan Kecepatan Angin diberikan pada &0 meter Permukaan *anah

29


28/32

Ta%e( 2. Ting*atan Ke0e4atan Angin 18 meter Perm$*aan Tanah

Peta estimasi potensi angin +ketinggian standar &0 m, mengkategorikan

kecepatan angin ratarata di (ndonesia +0%=,= m/s, +=,=%,& m/s dan +,&% ,9 m/s. "atadari stasiun pengukuran $3F, menunjukkan 0 lebih lokasi memiliki kecepatan angin

+;% m/sI sementara hasil pengukuran 4APAG menunjukkan ;0 lebih lokasi memiliki

kecepatan angin juga antara +;% m/s. 3eskipun relatif terbatas, informasi potensi

angin yang ada memberikan indikasi bahwa aplikasi turbin angin kecil dan menengah

potensial. Kecepatan angin yang lebih tinggi untuk turbin angin yang lebih besar dapat

diperoleh dengan menambah ketinggian. Sebagai contoh, penambahan ketinggian dari&0 hingga 2= m +untuk "esa $ungaiya, pulau Selayar, kecepatan angin rata%rata akan

meningkat dari ;,6 menjadi , m/s atau sekitar == persen, dan daya angin meningkat

sekitar &9 persen.

'plikasi T(rbin di Pedesaan

30


29/32

"i desa $ulak $aru dan Kalianyar, Bepara, telah dioperasikan =0 unit lebih

turbin angin +0,0' % 2, k8, dan di dusun Selayar, 4ombok *imur sebanyak ' unit

turbin angin +& k8. "i 7easo, Kupang $arat, juga telah diaplikasikan satu unit turbin

angin kecil +&, k8 yang digunakan untuk penggerak pompa air dangkal +&, hp.

dengan head = % 9 m dan kapasitas rata%rata &0 m;/hari sebagai percontohan irigasi.

Selain itu, di *anglad, Gusa Penida, $ali telah diaplikasikan turbin angin +2E&0 k8,yang digabung dengan foto#oltaik +2 E 5,' k8 dan diesel +2 E =0 k8, beroperasi

sejak akhir Go#ember &55; dengan produksi energi 200 k8h/hari. Buga telah

diaplikasikan sekitar 00 unit turbin angin +0,& dan 0,; k8 secara mandiri di

pedesaan, yang tersebar di wilayah Sumbawa *imur, pulau Selayar dan $uton. Funa

lebih meningkatkan hasil yang dicapai, beberapa masalah krusial memerlukan

pemecahan lebih lanjut sebagai berikut:

• Prestasi turbin angin sering tidak maksimal karena masalah dalam

pemeliharaan akibat terbatasnya sarana pendukung di pedesaan memerlukan

pengembangan keandalan lebih lanjut.• *urbin angin buatan luar negeri yang kebanyakan lebih sesuai untuk kondisi

angin yang lebih tinggi memerlukan kajian dan penyesuaian lebih lanjut

dengan kondisi angin setempat.• Pemanfaatan energi angin tampaknya memerlukan diseminasi informasi dan

teknologi yang lebih handal secara lebih intensif agar dapat lebih dikenali

dan diyakini.

31


30/32

2.7 Pemanfaatan Energi Angin di Ber%agai Negara

)nergi angin merupakan salah satu sumber energy yang memiliki metode yang

paling hemat biaya, bersih dan efisien sebagai pembangkit tenaga listrik. Gamun,mengetahui bahwa angin merupakan sumber energi adalah satu hal % sedangkan

prakteknya adalah hal yang sama sekali berbeda.

$eberapa negara berada jauh di depan dalam hal penerapan pembangkit listrik

tenaga angin, sementara yang lainnya masih menganggapnya sebagai energi alternatif dan bukan merupakan sumber energi utama. $erikut adalah sekilas tentang

pemanfaatan energi angin di beberapa negara.

a. Pemanfaatan Energi Angin 9i &erman

Gegara pengguna energi angin nomor satu di dunia adalah Berman. Berman,menurut perkiraan, menggunakan hingga sepuluh persen dari konsumsi energi mereka

yang berasal dari energi angin. Bumlah ini berasal dari pemanfaatan energi angin secara

indi#idu dan juga listrik tenaga angin yang dihasilkan olrh perusahaan listrik.

%. Pemanfaatan Energi Angin 9i S4anyo(

*empat kedua di seluruh dunia yang menggunakan energi angin adalah Spanyol.

Spanyol mampu mendapatkan energi dari angin hampir sebanyak yang didapatkan oleh

Berman. Sekali lagi, jumlah ini didapat dari penggunaan pihak swasta dan masyarakat,

tetapi di Spanyol penggunanya lebih banyak dari perusahaan listrik daripada milik pribadi yang dipasang di rumah.

0. Pemanfaatan Energi Angin 9i :SA

3eskipun -SA menempati tempat ketiga, pemanfaatannya lebih rendah dalam

hal penggunaan energi angin per kapita dari banyak negara lain. Penggunaan energi

angin, terutama di barat dan barat daya negara bagian terus meningkat. 3isalnya, *eEas

dan 1olorado merupakan kisah sukses dimana energi angin merupakan sumber energi

yang banyak dipakai dari generasi ke generasi.

d. Pemanfaatan Energi Angin 9i 9enmar*

3eskipun bukan negara yang sangat besar, "enmark menghasilkan sekitar 20>

energi dari angin. 3eskipun awalnya kita dapat mengaitkan "enmark dengan kincir

angin tambun di banyak legenda dan film, saat ini mereka memanfaatkan energi angin

dari turbin yang lebih ramping dan modern. "iperkirakan bahwa produsen turbin angin

"enmark meraup pangsa pasar lima puluh persen di seluruh dunia.

e. Pemanfaatan Energi Angin 9i Inggris

Secara tradisional, (nggris bukanlah pengguna energi angin. Gamun, di (nggris

pemanfaatannya telah meningkat sejalan dengan target penggunaan energi angin yang

32


31/32

telah ditetapkan. $anyak platform pembangkit listrik tenaga angin yang mereka

gunakan dan hasilkan berada di lepas pantai.

Seperti yang disampaikan di atas, energi angin tidak hanya efisien, bersih, danmudah digunakan, tetapi juga semakin populer seiring waktu. $anyak negara%negara

yang mulai menjajakinya dan bahkan menunjukkan jati dirinya sebagai pemimpin baru

dalam industri energi alternatif.

2.;. Ana(isa E*onomi Sistem Pem%ang*it istri* Tenaga Angin

"alam melakukan perhitungan keuangan perlu dhetapkan asumsi%asumsi sebagai

dasar perhitungan yang dapat diperoleh dari pcngalaman, hasil sur#ei lapangan maupun

hal%hal yangberlaku di masyarakat."ata untuk bahan Analisa )konomi Pemanfaatan Sistem Kon#ersi )nergi Angin

didasarkandari data lapangan SK)A dan analisa dengan membandingkan 2 sistem yang

memiliki spesifikasiteknis dan biaya seperti berikut:

a Kapasitas *erpasang, & k8, &0 k8 Produksi *ahunan, pada @%a#e 9m/s, 22.00k8h:

• -mur *eknis 6 tahunI Selumh kapasitas system digunakan oleh masyarakatI

Bumlah yang mampu dilayani system &02 paket atau keluargaI• Setiap paket atau keluarga menggunakan )nergi &00 8h

• Setiap ari digunakan selama 9 jam.

• Pembebanan $unga Pinjaman &2> per tahun

• Benis%jenis pengeluaran/biaya seperti pada *abel

*able ;. $iaya Pembangunan dan Pengoperasian SK)A

N

o

Inestasi &$m(ah No Biaya &$m(ah

& *urbin Angin p.29;.000.000 & 7perator p.2.=00.000

2 3enara p.&0.000.000 2 $ahan p.900.000; (n#erter p.50.000.000 ; Pemeliharaan p.&.000.000= $aterai dan Kabel daya p.900.000 = Suku 1adang p.&.000.000 ?ondasi p.=.000.000 Penyusutan p.='.;6'.009 $ack%up genset p.5.00.000' Pemasangan di lokasi p.2.000.000

&$m(ah 64.3;


32/32

b Kapasitas *erpasang, = E 2,, &0 k8, Produksi tahunan, pada @%a#e, 9m/s, =&.;90

k8h:

-mur *eknis 6 tahun

• Seluruh kapasitas sistem digunakan oleh masyarakat

• Bumlah yang mampu dilayani sistem &29 paket atau keluarga

• Setiap paket atau keluarga menggunakan )nergi &0 8h

• Setiap hari digunakan selama 9 jam.

• Pembebanan bunga &2> per tahun

• Benis%jenis biaya seperti pada *abel

*abel =. $iaya Pembangunan dan Pengoperasian SK)A

No

Inestasi &$m(ah No Biaya &$m(ah

& *urbin Angin p.205.000.000 & 7perator p.2.=00.0002 3enara p.;0.000.000 2 $ahan p.900.000; (n#erter p.;9.000.000 ; Pemeliharaan p.&.000.000= $aterai p.&0.600.000 = Suku 1adang p.&.000.000 Kabel daya p.&.900.000 Penyusutan p.;6.'6'.0009 ?ondasi p.5.900.000' $ack%up genset p.6.00.0006 Pemasangan di lokasi p.=.600.000

&$m(ah 64.318.388.888 &$m(ah 64.#3.;=;.888L Bumal Anlariksa, @ol.= Go. 2 September 200&

Sedangkan untuk biaya turbin angin kecil dewasa ini juga relati#e mahal,

yaitu sekitar p '% 20 juta/k8 daya terpasang =rated

Bab II Makalah Energi Angin

Documents

Transcript of Bab II Makalah Energi Angin