MAKALAH KONVERSI ENERGI“ ENERGI TENAGA ANGIN ”

Kelompok :

Akh. faiz (122 841 911)

Rahmad kurniawan (122 841 911 739)

Suryo saputro (122 841 911 738)

Fakultas

TEKNIK MESIN

Universitas widyagamaMalang

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. Dan juga kami berterima kasih kepada Dosen

mata kuliah Konversi energy atas tugas yang di berikan kepada kami ini.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta

pengetahuan kita mengenai “Energi 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.

Malang,15 November 2014

Tim Penyusun

DAFTAR ISI

Halaman judulKata pengantarDaftar isi

 BAB I       PENDAHULUAN 1.1       Energi Angin1.2       Asal Energi Angin1.3       Proses Terjadinya Angin1.4       Turbin Angin Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik 1.5       Pembangkit Listrik Tenaga Angin

 BAB II      ISI 2.1    Energi Tenaga Angin2.2    Cara Kerja Kincir Angin2.3    Merancang Generator Angin Skala Kecil2.4    Mekanisme turbin angin 2.5    Jenis turbin angin 2.6    Alat Pengukur Kecepatan Angin. 2.7    Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin2.8    Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan2.9    Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin2.10  Solusi Masalah Teknis

 BAB III     PENUTUP  3.1   Kesimpulan

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 menggabung- kan 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.

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/

2272-pembangkit-listrik-tenaga-angin-wind-power.html

www.beritaiptek.com

www.kincirangin.info

http://semuaada07.blogspot.com/2014/04/contoh-makalah-mengenai-energi-tenaga.html