Makalah_angin Fixx Print

download Makalah_angin Fixx Print

of 27

description

makalah angin

Transcript of Makalah_angin Fixx Print

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSumber energi merupakan sesuatu yang memiliki kemampuan untuk menyimpan atau menghasilkan energi. Ada banyak macam jenis energi serta sumber energi yang ada di dunia ini. Masing-masing dari sumber tersebut memiliki kapasitas yang berbeda-beda. Energi merupakan kebutuhan penting umat manusia, karena setiap aktivitas yang dilakukan pasti berhubungan dengan energi. Sebagai contoh sederhana, memasak nasi kita membutuhkan energi seperti energi listrik, mengendarai mobil kita juga membutuhkan energi seperti bahan bakar minyak. Seperti halnya manusia industri-industri juga membutuhkan energi untuk menjalankan peralatan operasional pada pabrik. Sementara, jenis energi ini banyak dimanfaatkan oleh umat manusia adalah energi yang berasal dari fosil yang biasa kita sebut sebgai minyak bumi. Minyak bumi diolah menjadi banyak jenis bahan bakar minyak, mulai dari aftur, bensin, solar, hingga minyak tanah. Pada prose pembakaran bahan bakar ini menghasilkan gas-gas emisi yang mencemari udara, seperti CO, CO2, NOX, SOX.Jenis energi yang berasal dari fosil tersebut merupakan energi yang tidak bisa untuk diperbarui. Karena hal tersebut, maka dimungkinkan akan terjadi kelangkaan energi tersebut di masa depan atau bahkan mungkin juga energi yang menjadi penopang utama bagi kehidupan sehari-hari bagi manusia akan habis. Jika hal ini berlangsung berkepanjangan, dan manusia tidak bergegas untuk menggunakan energi alternatif sebagai pengganti, saat cadangan minyak bumi yang ada telah habis, maka manusia akan menjadi kesulitan karena terlalu bergantung pada sumber energi tersebut, dalam hal ini dalah energi fosil. Sebagai salah satu solusi permasalahan ini adalah energi terbarukan yang salah satunya adalah energi angin. Banyak sekali orang membuat kincir angin dan kincir air untuk dikonversi menjadi energi listrik.Oleh karena itu dengan mengetahui proses konversi energy angin menjadi energy listrik dapat menjadikan bahan pertimbangan dalam mengembangkan energy angin menjadi salah satu sumber energy alternative yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi bagi lingkungan.

1.2 Rumusan Masalaha. Apa Pengertian Energi Anginb. Kemampuan dan Kekuatan Energi Angin di Indonesia.c. Energi angin bisa dibuat apa saja.d. Bagaimana Prinsip Kerja mengubah energi angin menjadi listrik .e. Bagaimana Potensi kecepatan angin di Indonesia untuk PLTB

1.3 Tujuana. Untuk mengetahui pengertian energi angin.b. Untuk mengetahui efisiensi energi angin. c. Memahami potensi sumber energi angin angin menjadi listrik.d. Memahami teknik konversi energi angin menjadi listrik.e. Mengetahui Kecepatan angin di Indonesia sebagai potensi PLTB

1.4 Manfaata. Untuk memberikan pengetahuan kepada pembaca tentang teknik konservasi energi khususnya mengenai konversi energi angin menjadi energi listrik.b. Memanfaatkan potensi angin yang berada di Indonesia.c. Menyelesaikan Tugas Makalah Energi Angin.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian AnginAngin adalah pertukaran sejumlah massa udara yang diakibatkan oleh fenomena termal. Sumber energi termal pendorong adalah matahari. Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka terbentuklah anginAngin adalah masssa udara yang bergerak dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum. Gerakan massa udara yang arahnya horizontal dikenal dengan istilah angin. Anemometer mangkok adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Satuan yang biasa digunakan dalam menentukan kecepatan angin adalah km/jam atau knot (1 knot = 0,5148 m/det = 1,854 km/jam). Sisteman penamaan angin biasanya dihubungkan dengan arah datangnya massa udara tersebut (Buys Ballot, 1992). Untuk mengukur kecepatan angin dapat menggunakan anemometer.

2.2.. Proses Terjadinya AnginAngin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak sama oleh sinar matahari. Di siang 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 (Nanang Okta : 2006)

Gambar 1. Pola sirkulasi udara akibat rotasi bumi

Gambar 2. Skema arah datangnya angin

2.3. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Angin1. Keadaan TopografiTopografisecara ilmiah artinya adalah bentukpermukaanbumidan objek lain sepertiplanet,satelit alami(bulandan sebagainya), danasteroid. Dalam pengertian yang lebih luas, topografi tidak hanya mengenai bentuk permukaan saja, tetapi juga vegetasidan pengaruh manusia terhadaplingkungan, dan bahkankebudayaanlokal(Ilmu Pengetahuan Sosial). Topografi umumnya menyuguhkanreliefpermukaan, model tiga dimensi, dan identifikasi jenis lahan. Penggunaan kata topografi dimulai sejak zamanYunani kunodan berlanjut hinggaRomawi kuno, sebagai detail dari suatu tempat. Kata itu datang darikata Yunani,toposyang berarti tempat, dangraphiayang berarti tulisan. Objek dari topografi adalah mengenai posisi suatu bagian dan secara umum menunjuk pada koordinat secara horizontal sepertigaris lintangdangaris bujur, dan secara vertikal yaituketinggian. Mengidentifikasi jenis lahan juga termasuk bagian dari objek studi ini. Studi topografi dilakukan dengan berbagai alasan, diantaranya perencanaanmiliterdaneksplorasi geologi.Keadaan ini sangat berpengaruh, jika angin menerpa pada topografi berupa gunung ia akan cenderung naik, berbeda jika ia menerpa pada topografi berupa daratan, ia akan cenderung lurus-lurus saja.2. Daratan atau LautanKeadaan ini juga sangat penting. Pada keadaan ini saat angin bergerak di atas daratan dan lautan juga sangat berbeda. Walau bagaimanapun angin yang bergerak di daratan cenderung mengikuti keadaan permukaan daratan, berbeda jika angin yang berhembus di atas lautan maka ia akan ikut mempengaruhi bentuk muka air laut, bahkan pergerakan arus di atas laut. Sehingga ia bebas bergerak di atas lautan daripada di daratan.3. PepohonanAdanya pepohonan juga sangat berpengaruh, jika pohon tersebut cukup tinggi dan menggaanggu laju angin.

2.4 Energi AnginEnergi angin saat ini adalah sumber energi terbarukan yang paling populer di dunia.Energi angin merupakan salah satu sumber energi tertua, dan konversi energi angin menjadi bentuk energi yang berguna telah dilakukan selama lebih dari 5000 tahun untuk tujuan seperti mendorong perahu dan kapal layar. Dewasa ini energi angin banyak digunakan untuk menghasilkan listrik, dan merupakan salah satu sektor energi terbarukan paling maju dengan potensi di tahun-tahun mendatang memiliki rasio yang jauh lebih besar sebagai pemasok kebutuhan energi dunia dibandingkan di saat ini. Energi angin juga merupakan sumber energi terbarukan yang berarti tidak dapat habis seperti bahan bakar fosil. Energi angin yang tersedia di atmosfer lima kali lebih besar daripada konsumsi energi dunia saat ini. Potensi energi angin di darat dan dekat pantai sekitar 72 TW (tera watt) yang melebihi lima kali lebih banyak dari penggunaan energi dunia saat ini dalam segala bentuk.Berdasarkan data dari GWEC, jumlah PLTB yang ada di dunia saat ini adalah sebesar 157.900 MWatt (sampai dengan akhir tahun 2009), dan pembangkit jenis ini setiap tahunnya mengalami peningkatan dalam pembangunannya sebesar 20-30%. Teknologi PLTB saat ini dapat mengubah energi gerak angin menjadi energi listrik dengan efisiensi rata-rata sebesar 40%. Efisiensi 40% ini disebabkan karena akan selalu ada energi kinetik yang tersisa pada angin karena angin yang keluar dari turbin tidak mungkin mempunyai kecepatan sama dengan nol. Gambar ini merupakan laju pertumbuhan dan daya elektrik total PLTB di dunia yang ada sampai saat ini.

Gambar 3. Laju pertumbuhan dan daya elektrik total PLTB di dunia (2009)Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka terbentuklah angin. Energi kinetik dari angi dapat digunakan untuk menjalankan turbin angin. Beberapa mampu memproduksi tenaga 5MW. Keluaran tenaga kubus adalah funsi dari kecepatan angin, maka turbin tersebut paling tidak membutuhkan angin dalam kisaran 5,5 m / d(20 km/j), dan dalam praktek sangat sedikit wilayah yang memiliki angin yang bertiup terus menerus. Namun begitu di daerah pesisir atau daerah ketinggian, angin yang cukup tersedia konstan (Buyz:2003).

2.5 Energi Kinetik AnginEnergi kinetik angin yang dapat masuk ke dalam area efektif turbin angin dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :

Dimana pada persamaan tersebut dapat kita lihat bahwa energi angin (P ; Watt) bergantung terhadap faktor-faktor seperti aliran massa angin (m ; kg/s), kecepatan angin (v ; m/s), densitas udara ( ;kg/m3), luas permukaan area efektif turbin (A ; m3). Di akhir persamaan, secara jelas dapat disimpulkan bahwa energi angin akan meningkat 8 kali lipat apabila kecepatan angin meningkat 2 kali lipatnya, atau dengan kata lain apabila kecepatan angin yang masuk ke dalam daerah efektif turbin memiliki perbedaan sebesar 10% maka energi kinetik angin akan meningkat sebesar 30%.Daya angin yang dihasilkan karena pergerakan angin. Energi yang terkait dengan gerakan seperti itu adalah energi kinetik dan ditentukan oleh ekspresi berikut:....(2.1)Dimana, m = Massa udara (Kg) V = Kecepatan massa udara (m/s)Massa udara didefinisikan sebagai perkalian antara Volume dengan kerapatan :m = Q x ......(2.2)dimana,Q = Volume /debit (m3) = kerapatan udara (Kg/m3)Oleh karena itu, ekspresi daya dapat diturunkan sebagai berikut:..........(2.3)

disini, = Rate of discharge (m3/s) = A (m2) .v (m/s)dimana, A = daerah yang melawati rotor sudu.(Umanand, 2007).

2.6 Daya Energi ListrikDaya adalah energi per satuan waktu. Daya angin berbanding lurus dengan kerapatan udara, dan kubik kecepatan angin, seperti diungkapkan dengan persamaan berikut:

2.7 Kincir Angin2.7.1 Sejarah Kincir AnginSekitar tahun 1890 Negara Denmark sudah mulai memanfaatkan tenaga untuk memompa air maupun membangkitkan tenaga listrik guna memenuhi kebutuhan industri susu yang terletak terpencar dan yang semakin berkembang khususnya didaerah yang tidak tersedia bahan bakar lokal. Dalam periode 1890-1945 produksi kincir angin kebanyakan berkapasitas 5 KW meskipun ada beberapa yang berkapasitas lebih besar (Ahmad:2005).Dengan berakhirnya Perang Dunia II, kebutuhan akan tersedianya tenaga listrik diperkirakan akan meningkat, sedangkan persediaan bahan bakar fosil tidak mencukupi sehingga di beberapa Negara Eropa mulai memikirkam untuk memanfaatkan sumber energi pengganti lain termasuk sumber energi angin dan prototype yang telah diproduksi berkapasitas 100 KW(Ahmad:2005).Sejak tahun 1958 penelitian mengenai tenaga angin mulai ditinggalkan karena berkembangnya teknologi tenaga nuklir yang nampaknya mempunyai prospek yang lebih baik, serta telah stabilnya penyediaan bahan bakar konvensional yang harganya relatif lebih murah dan mungkin besarnya ukuran unit pembangkit listrik tenaga termis yang ternyata lebih menguntungkan (Ahmad:2005).Sejak melandanya krisis energi tahun 1973 pada saat harga bahan bakar minyak mulai melonjak dan pada saat bersamaan masyarakat di negara-negara maju mulai memberikan tanggapan negatif pada pembangunan pembangkit-pembangkit listrik tenaga nuklir khususnya mengenai hal bahaya pencemaran lingkungan maka sejak itu energi angin mulai mendapat perhatian lagi dalam perkembangannya(Ahmad:2005).Di Indonesia, tenaga angin telah dikembangkan pemanfaatannya sejak tahun 1979 yang dimulai dengan penelitian-penelitian dan pengukuran data angin serta konsep-konsep teknologi sesuai dengan kondisi dan energi angin yang tersedia di Indonesia(Ahmad:2005).

2.7.2 Roda Sebagai Basis Teknologi Kincir AnginRevolusi teknologi, dapat kita artikan sebagai tahapan-tahapan dimana terjadi akselerasi yang tinggi pada perkembangan produk teknologi. Revolusi ini biasanya ditandai oleh keadaan dimana sebelum revolusi terjadi, produk ini tidak pun terpikirkan oleh manusia, namun sesaat sesudah penemuannya, ratusan atau ribuan manfaat produknya kemudian dikembangkan dalam durasi waktu yang singkat. Kita harus menyadari bahwa teknologi berkembang dari satu hal yang sangat sederhana, yaitu roda. Kemudian dari penemuan roda dari kayu gelondongan oleh masyrakat- masyarakat Neolithikum dilembah Mesopotamia perlahan melahirkan revolusi dalam dunia roda . Teknologi ini memegang peranan penting karena membawa penemuan, pengetahuan dan pembaharuan terhadap penemuan teknologi baru. Salah satunya kincir angin yang prinsip kerjanya sama dengan roda.

2.7.3 Teknologi Kincir Angin Zaman KunoKincir angin zaman kuno di temukan pertama kali di Persia pada abad ke-7 M .Kincir angin zaman kuno merupakan cikal bakal dari perkembangan kincir angin modern saat ini. Kincir angin yang dengan jelas dimuat dalam Kitab Al- Hiyal (Buku tentang Alat-alat Mekanik) yang ditulis oleh Banu Musa bersaudara abad ke-3H (ke-9 M). Buku tersebut menyebutnya sebagai roda angin yang jamak dipakai oleh rakyat. Deskripsi rinci alat ini terdapat pada Kitab Nukhbat Al-Dahr (Kosmografi) oleh Al-Dimauntsyqi,ditulis sekitar tahun 700H/1300M.

Gambar 4. Kincir angin kunoWalaupun mekanismenya sederhana tetapi kincir angin ini telah dikenal oleh seluruh peradaban lainnya pada masa itu, dan beberapa negara masih menggunakan mekanisme seperti ini hingga di era modern ini. Bisa dibilang, kincir angin kuno yang awalnya tampak seperti roda dayung besar ini merupakan cikal bakal kincir angin modern yang digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Kincir angin menjadi sumber energy yang penting yang dipergunakan bukan hanya untuk memipil jagung dan memompa air, tetapi juga untuk menghaluskan gula tebu, sebagai kincir penggiling (crushing mill), dan lain-lain. Penggunaan tenaga untuk menggerakan kincir angin telah di kenal pada masa khalifah Umar Bin al-Khathtab (wafat abad ke-7M).

2.7.4 Perencanaan Kincir AnginUntuk perencanaan kincir angin diperlukan data sebagai berikut:1. Survei data angin2. Lokasi kincir yang baik3. Rumus energi angin yang baik4. Perencanaan

2.8 Turbin AnginTurbin angin merupakan elemen utama dari sebuah ladang angin (wind farm), dan digunakan untuk mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi listrik. Dalam konteks produksi listrik, turbin angin ini juga dikenal sebagai generator angin. Sebuah turbin angin terdiri dari rotor, baling-baling yang melekat pada rotor, generator dan struktur menara.Untuk menghasilkan listrik diperlukan generator, yang mengubah energi kinetik menjadi listrik. Dalam turbin angin komersial terdapat gearbox yang ditempatkan di antara rotor dan generator, untuk mengubah kecepatan putaran rendah baling-baling ke rotasi kecepatan tinggi yang diperlukan untuk memproduksi listrik. Kecepatan rotasi turbin angin biasanya antara 40-400 rpm (rotasi per menit) sedangkan untuk menghasilkan listrik kita membutuhkan 1200-1800 rpm.Turbin angin dipasang di atas struktur menara tinggi (biasanya di atas 80 meter) untuk dapat beroperasi pada ketinggian yang diperlukan. Turbin angin memanfaatkan aliran angin pada ketinggian yang lebih tinggi karena kecepatannya yang lebih tinggi dan lebih konstan (karena pengaruh penurunan drag).Ada dua desain utama turbin angin, turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal. Sebuah turbin angin sumbu horizontal berputar di sumbu horizontal turbin angin tersebut. Baling-baling turbin angin modern dikendalikan oleh motor yang terkontrol secata komputerisasi dan dioptimalkan sehingga mereka selalu menghadap ke arah yang terbaik untuk "menangkap" angin, sehingga dapat mempertahankan kinerja tinggi untuk waktu yang cukup lama. Turbin angin sumbu horizontal merupakan turbin angin tipe lama dan yang paling umum digunakan saat ini pada ladang angin komersial.Di sisi lain, turbin sumbu vertikal berputar pada sumbu vertikal (omni-directional) yang berarti mereka menghadap ke arah arah angin untuk berputar. Turbin angin sumbu vertikal tidak memerlukan tidak perlu kecepatan angin yang tinggi dan teratur untuk beroperasi seperti pada sumbu horizontal, sehingga turbin angin jenis ini dapat diletakkan pada ketinggian yang lebih rendah. Ini merupakan keuntungan turbinomni-directional, kemampuan yang mereka miliki membuatnya lebih cocok untuk daerah perkotaan dan di atas atap.Turbin angin dapat didirikan baik di darat (dikenal sebagai turbin angin darat) atau di laut (turbin angin lepas pantai). Turbin angin darat biasanya lebih murah karena mereka lebih mudah untuk diinstal. Turbin angin lepas pantai lebih mahal, tetapi mereka memperoleh keuntungan dari hembusan angin yang lebih konstan dan lebih banyak yang ditemukan di laut, memungkinkan untuk dipasang dengan kapasitas yang lebih besar.Untuk produksi skala besar, turbin angin listrik diinstal dalam bentuk ladang angin. Ladang angin yang besar luasnya dapat mencapai beberapa mil persegi dan terdiri dari beberapa ratus turbin angin. Ladang angin yang terletak di darat disebut ladang angin darat dan ladang angin yang diletakkan di laut disebut ladang angin lepas pantai. Lokasi turbin angin yang terbaik adalah yang memiliki hembusan konstan, kecepatan angin yang non-turbulen minimal 10m/h (16km/h), dan terletak di dekat sebuah sistem transmisi.Sebelum membangun ladang angin, angin di lokasi tersebut dipantau dan diukur setidaknya selama satu tahun. Pengukuran dilakukan pada tempat dan ketinggian yang berbeda. Data yang dikumpulkan akan menentukan desain, ketinggian, lokasi turbin angin di ladang angin, dan jarak antar turbin angin. Sebuah gardu juga diperlukan di lokasi tersebut, tempat semua listrik yang dihasilkan dari turbin angin individu (tegangan menengah) dikumpulkan dan ditransmisikan dalam sistem transmisi lokal (ditransformasikan ke tegangan tinggi).

. Tower pembangkit listrik tenaga angin ada tiga macam seperti gambar di bawah ini:

Gambar 12. macam-macam tower Pembangkit listrik Tenaga angin

2.8.1 Kelebihan dan Kelemahan Turbin Angin secara garis besara. KelebihanPenggunaan angin untuk energi memiliki dampak lingkungan yang lebih sedikit dibandingkan banyak sumber energi lainnya. Turbin angin (sering disebut kincir angin) tidak melepaskan emisi yang mencemari udara atau air (dengan sedikit perkecualian), dan mereka tidak memerlukan air untuk pendinginan. Turbin angin juga dapat mengurangi jumlah listrik yang dihasilkan dari bahan bakar fosil dan oleh karena itu mengurangi jumlah polusi udara, emisi karbon dioksida, dan penggunaan air dibandingkan pembangkit listrik berbahan bakar fosil.Kebanyakan ilmuwan percaya bahwa perubahan iklim disebabkan oleh emisi gas rumah kaca akibat aktivitas manusia dam penggunaan energi angin dapat membantu menguranginya.b. KelemahanTurbin angin memang memiliki dampak negatif terhadap lingkungan, tetapi dampak negatif bisa diseimbangkan dengan kebutuhan kita akan listrik; dampak lingkungan dengan menggunakan angin untuk energi secara keseluruhan relatif lebih rendah dibandingkan sumber energi lainnya untuk membuat listrik.Turbin angin modern adalah mesin yang sangat besar, dan beberapa pihak tidak suka mengenai dampak visual mereka pada lanskap. Ada beberapa turbin angin yang terbakar, bahkan ada cairan pelumas yang bocor, meskipun hal ini relatif jarang. Beberapa pihak tidak menyukai suara yang ditimbulkan oleh baling-baling turbin angin.Beberapa jenis turbin angin dan proyek energi angin menyebabkan kematian burung dan kelelawar. Namun cara untuk mengurangi dampak dari turbin angin pada burung dan kelelawar terus diliti.Sebagian besar proyek pembangkit listrik tenaga angin di darat juga membutuhkan jalan dan sarana transportasi yang menambah dampak fisik terhadap lingkungan. Memproduksi logam dan bahan lainnya di turbin angin, dan beton untuk pondasi juga memerlukan penggunaan energi, yang mungkin berasal dari bahan bakar fosil.

2.8.2 Mengubah Energi Angin menjadi ListrikSuatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari penggabungan dari beberapa turbin angin sehingga akhirnya dapat menghasilkan listrik. Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin memutar turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik, namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik). Kemudian angin akan memutar sudu-sudu turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator yang letaknya di bagian belakang turbin angin. Generator mengubah energi putar rotor menjadi energi listrik dengan prinsip hukum faraday, yaitu bila terdapat penghantar di dalam suatu medan magnet, maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan dihasilkan beda potensial (Alamsyah, 2007).

Gambar 15.1 proses kerja pembangkit listrik tenaga angin (PK PLTB)Ketika poros generator mulai berputar, maka akan terjadi perubahan flukspada stator yang akhirnya dihasilakn tegangan dan arus listrik. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan disalurkan melalui kabel jaringan listrik didistribusikan.Tegangan arus listrik yang dihasilkan oleh generator berupa AC (alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. Energi listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dimanfaatkan.

2.9 Syarat Angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga AnginTidak semua jenis angin dapat digunakan untuk memutar turbin pembangkit listri tenaga angin. Untuk iti berikut akan dijelaskan klasifikasi dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik.

Syarat angin untuk pembangkit listrik Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan penyebab nomor 1 pemanasan global.

Kekuatan Angin di Indonesia

2.10 Kecepatan Angin dan Perkiraan Konversinya

Table dibawah ini menunjukan Kecepatan AnginNo.Ketinggian 10 mKetinggian 50 m

Daya (W/m2)Kecepatan (m/s)Daya (W/m2)Kecepatan (m/s)

18.8

Pada umumnya angin yang dipakai sebagai pembangkit energi adalah angin yang ada dipemukaan bumi, yakni pada ketinggian maksimal 1 km.

Gambar 15.2 Profil kecepatan angin terhadap ketinggian2.11 Pemanfaatan Energi AnginBerikut adalah beberapa pemanfaatan Energi angin :1. Sebagai energi alternatif pengganti energi konvensional2. Sebagai Pembangkit listrik tenaga Angin3. Sebagai Akomodasi di bidang Pertanian contohnya : melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dan juga digunakan untuk memompa air untuk mengairi sawah.4. Nelayan mengunakan angin untuk menggerakkan kapalnya ke laut5. Arsitek zaman dahulu mengunakan angin sebagai sirkulasi udara pada suatu bangunanManusia telah menggunakan energi angin selama setidaknya 5.500 tahun. Para nelayan menggunakan angin untuk menggerakkan kapalnya untuk mencari ikan ke tengah laut. Pedagang, penjajah dan bahkan misionaris menggunakan angin untuk menggerakkan kapal yang membawa mereka ke seluruh belahan dunia demi Glory, Gold, and Gospel. Arsitek pada masa dahulg, biji-bijian,BAB IIICADANGAN ENERGI ANGIN

3.1 Potensi Energi Angin IndonesiaEnergi angin di Indonesia memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai sumber energi terbarukan (Toni:2008). Potensi ini bukan hanya pada besarnya nilai energi yang dapat dihasilkan namun juga akan memberikan lapangan pekerjaan bagi masyarakat Indonesia. Dalam beberapa tahun mendatang diperkirakan dapat menjadi sumber energi tumpuan bagi Indonesia.Tabel Perkiraan kemampuan sumber angin untuk menghasilkan listrik di beberapa pulau di IndonesiaNo. DaerahLuas WPEADaya Listrik yang dapat dihasilkan (MW)

1Jawa12009600

2Sumatra10008000

3Kalimantan6004800

4Sulawesi8006400

5Nusa Tenggara5004000

6Lainnya5004000

Jumlah460036800

Sumber : majalah LAPAN No. 16 Tahun ke-4Keterangan : WPEA = Wilayah Produksi Energi Angin

Pada tahun 2006 lalu, Presiden mengeluarkan dekrit presiden nomor 5 tahun 2006 yang berkaitan tentang Kebijakan Energi Nasional di tahun 2025 (Gambar 2).Dari keputusan tersebut dapat terlihat bahwa Indonesia berusaha untuk mengurangi ketergantungan energi dari sumber daya fosil yang semakin menipis.Namun skema pembagian energi ini pun masih terlihat bahwa 83% sumber energi bergantung dari energi fosil (minyak, batubara, dan gas), hanya sekitar 17% yang berasal dari sumber energi terbarukan termasuk energi angin (kurang lebih 1%).Pada tahun 2011 Perusahaan Listrik Negara (PLN) memprediksikan pertumbuhan listrik di Indonesia mencapai 5.500 MW pertahunnya. Angka tersebut sama dengan kapasitas total sebesar 100.000 MW pada tahun 2025 nanti.Energi angin di Indonesia memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai sumber energi terbarukan (Darwis:2009).Potensi ini bukan hanya pada besarnya nilai energi yang dapat dihasilkan namun juga akan memberikan lapangan pekerjaan bagi masyarakat Indonesia. Dalam beberapa tahun mendatang diperkirakan dapat menjadi sumber energi tumpuan bagi Indonesia.Pada tahun 2006 lalu, Presiden mengeluarkan dekrit presiden nomor 5 tahun 2006 yang berkaitan tentang Kebijakan Energi Nasional di tahun 2025Dari keputusan tersebut dapat terlihat bahwa Indonesia berusaha untuk mengurangi ketergantungan energi dari sumber daya fosil yang semakin menipis. Namun skema pembagian energi ini pun masih terlihat bahwa 83% sumber energi bergantung dari energi fosil (minyak, batubara, dan gas), hanya sekitar 17% yang berasal dari sumber energi terbarukan termasuk energi angin (kurang lebih 1%).Pada tahun 2011 Perusahaan Listrik Negara (PLN) memprediksikan pertumbuhan listrik di Indonesia mencapai 5.500 MW pertahunnya. Angka tersebut sama dengan kapasitas total sebesar 100.000 MW pada tahun 2025 nanti.

Gambar 20. Skema pembagian EnergiDengan skenario national perpaduan energi (energy mix) di atas, kebutuhan listrik yang disediakan dari energi angin dapat diperkirakan sebesar 1000 MW pada tahun 2025.Sedangkan menurut data World Wind Energi Association Report (WWEA 2010), kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia sebesar 1,4 MW yang tersebar di Nusa Penida (Bali), Bangka Belitung, Yogyakarta dan Pulau Selayar (Sulawesi Utara).Jumlah tersebut belum mencapai angka yang signifikan untuk memenuhi skenario energy mix 2025. Artinya pemerintah harus berusaha keras untuk membangun Pembangkit Listrik Tenaga Bayu dengan kapasitas total 1.000 MW hingga 13 tahun mendatang.Jumlah ini bukanlah mustahil untuk dipenuhi jika kita melihat potensi energi angin yang tersebar di seluruh pesisir nusantara. Indonesia yang memiliki total garis pantai mencapai 81.000 km dengan kecepatan angin rata-rata 3-5 m/s.

3.2 Tantangan KedepanIndonesia memiliki karakteristik kecepatan angin rata-rata (Vmean) yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan negara-negara pengguna SKEA seperti Finlandia, Amerika Serikat, dan negara-negara lainya. Daerah-daerah di Indonesia umumnya memiliki Vmeanantara 3-6 m/s, berbeda dengan negara-negara Eropa yang berkisar di antara 9-12 m/s. Keunikan karakter angin Indonesia menimbulkan masalah ketika teknologi PLTB, yang umumnya dirancang mengikuti karakteristik angin negara-negara Eropa, diaplikasikan di Indonesia. Daerah yang memiliki kecepatan angin rata-rata terbesar adalah daerah Nusa Tenggara, 5,5-6,5 m/s. Sedangkan pulau-pulau besar di Indonesia, seperti Sumatera, Kalimantan, Jawa, Sulawesi dan Papua hanya memiliki kecepatan angin rata-rata antara 2,7 4,5 m/s. Kecepatan angin pada daerah-daerah di Indonesia memang relatif lebih kecil dari daerah-daerah konsumen energi angin seperti Finlandia, Belanda, dan Amerika Serikat. Kendala terdahulu yang sering dijumpai ketika kita ingin membuat suatu pembangkit listrik tenaga angin adalah kecepatan angin di Indonesia yang sangat rendah jika dibandingkan dengan negara-negara di eropa utara dan amerika. Kemudian fluktuasi kecepatan angin tersebut sering kali membuat turbin bekerja tidak efektif (Susilo:2002).Namun hal ini dapat teratasi dengan teknologi generator dan konverter daya modern dimana dengan kecepatan angin yang sangat rendah pun, hanya sekitar 2,5 m/s, kita masih dapat menuai energi listrik secara optimal. Teknologi ini masih terus dikembangkan karena memiliki beberapa keunggulan, yaitu :1. Tidak memerlukan sistem transmisi (gearbox) yang mengakibatkan rendahnya efisiensi turbin.2. Sistem dapat digunakan pada kecepatan angin yang rendah sekalipun (2,5 3 m/s), sehingga efisiensi tinggi.3. Pengendalian sistem dan pemeliharaan yang cenderung lebih mudah.Namun beberapa kendala umum yang sering muncul ketika ingin mengembangkan sistem ini juga ada yaitu sebagai berikut :1. Belum banyak industry yang bermain di wilayah ini karena biaya investasi yang masih cenderung mahal.2. Belum ada pemetaan spasial yang spesifik dan akurat, yang secara khusus dilakukan untuk menghitung potensi aktual tiap daerah.3. Secara ekonomis, energi ini belum bisa bersaing dengan energi fosil.

BAB IVPENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari uraian yang telah dijelaskan sebelumnya dan analisa hasil simulasi, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:1. Dalam konversi energi angin menjadi energi listrik ditentukan oleh koefisien atau efisiensi yang dimiliki rotor, efisiensi transmisi dan efisiensi generator.2. Semakin tinggi kecepatan angin yang di terima oleh baling-baling semakin tinggi pula daya yang dapat dihasilkan dan semakin besar diameter rotor yang menerima laju angin semakin tinggi pula daya yang dihasilkan oleh turbin angin.3. Keuntungan dan Kerugian Energi Angin adalah sebagai berikut ini : Dari segi keuntungan :a. Angin merupakan sumber daya alam yang tidak pernah habis.b. Tidak diperlukan bahan bakar sehingga bebas pengaruh transport dan perubahan harga bahan bakar.c. Dari segi pengaruh lingkungan sangat kecil.d. Memiliki banyak variasi pemanfaatannya, baik untuk keperluan mekanis maupun elektris.Dari segi kerugian :a. Tidak tentu dalam penyediaanya baik dalam waktu dan jumlah.b. Energi kinetik rendah dalam suatu volume udara.c. Bila dipakai sebagai pembangkit tenaga listrik yang melayani beban dasar diperlukan alat penyimpanan tenaga listrik yang cukup mahal.d. Karena sifat angin yang tersebar (tidak terkonsentris), dibutuhkan biaya besar untuk dapat memusatkan angin ini.e. Pembangkit listrik tenaga angin unit tunggal menghasilkan kapasitas relatif kecil dibandingkan sumber tenaga lain yang lazim dipakai sehingga diperlukan jumlah unit pembangkit yang banyak yang akan mempengaruhi segi estetika.

DAFTAR PUSTAKA

Lorenz, Edward N., The nature and theory of the general circulation of the atmosphere., p110 WMO No. 218 TP.115. World Meteorological Organization

Smil, Vaclav. Inherent limits of renewable energies. 2004.

Smil, Vaclav. Energy at the crossroads. MIT 2003.

Wind Energy The Facts. Volume 1. European Commission. Directorate-General for Energy. 1999.

van Wijk, A.J.M. and Coelingh, J.P., Wind Power Potential in the OECD Countries, December 1993.

Report commissioned by the Energy Research Center, The Netherlands (ECN)

Personal communication from Hughes, P, and Hurley, B. Airtricity

Garrad Hassan and Partners, Germanischer Lloyd, Windtest KWK. 1995.

BP Statistical Review of World Energy June 2006.

http://www.wikipedia.org (22:00)

http://yefrichan.wordpress.com/2013/03/18/pembangkit-listrik-tenaga-anginbayu-pltb/.http://carapedia.com/negara_penghasil_energi_tenaga_angin_info3821.html diakses : 14 Mei 2013 07.25 WIBhttp://ekasarihandayani.blogspot.com/2011/06/belanda-sang-negeri-kincir-angin.html diakses : 14 Mei 2013 08.12 WIBhttp://www.indoenergi.com/2012/07/energi-angin-dan-dampaknya-pada.html diakses : 14 Mei 2013 07.40 WIBhttp://www.indoenergi.com/2012/06/pengetahuan-dasar-mengenai-turbin-angin.html diakses : 14 Mei 2013 07.43. WIBhttp://id.wikipedia.org/wiki/Topografi diakses : 20 Mei 2013 21.55 WIBhttp://rizkyseo.blogspot.com/2013/02/7-karya-aksitektur-kuno-paling.html diakses : 20 Mei 2013 22.43 WIBhttp://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi%20dan%20Listrik%20Pertanian/MATERI%20WEB%20ELP/Bab%20IV%20ENERGI%20ANGIN/indexANGIN.htm diakses : 9 Juni 2013 09.21 WIB

\

3