PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

 

A. Pembangkit Listrik Tenaga Angin

            Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang menggunakan angin

sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik.Pembangkit ini dapat mengkonversikan

energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin.Sistem

pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan sistem alternatif

yang sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah satu energi yang tidak terbatas

di alam.

B.  Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin

 

 

Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan

pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin

(wind turbine) sebagai peralatan utamanya.

Wind Turbine

Turbin angin terbagi dalam dua kelompok yaitu turbin

sumbu horisontal, turbin angin sumbu horisontal

biasanya baik memiliki dua atau tiga modul.Jenis lain

yaitu turbin sumbu vertikal. Turbin ini berbilah tiga

dioperasikan melawan angin, dengan modul menghadap

ke angin.

Turbin skala utilitymemiliki

berbagai ukuran, dari 100

kilowatt sampa dengan

beberapa megawatt.Turbin

besar dikelompokkan

bersama-sama ke arah

angin,yang memberikan

kekuatan massal ke jaringan

listrik. turbin kecil tunggal, di

bawah 100 kilowatt dan

digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau pemompaan air. Turbin kecil kadang-kadang

digunakan dalam kaitannya dengan generator diesel, baterai dan sistem fotovoltaik.Sistem ini

disebut sistem angin hibrid dan sering digunakan di lokasi terpencil di luar jaringan, di mana

tidak tersedia koneksi ke jaringan utilitas.

C. Komponen

 

 

Tampak isi dari wind turbine

Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :

1. Anemometer

Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.

2. Blades

Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau

untuk mengangkat dan berputar.

3. Brake

Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat

terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman

dalam pengoperasiannya. Generator 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. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih

diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak dapat menahan

arus yang cukup besar.

Komponen pembangkit listrik tenaga angin

4. Controller

Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup

mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas,

karena dapat rusak karena angin yang kencang.

5. Gear box

Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan meningkatkan

kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang

diperlukan oleh sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik.gearbox adalah bagian

mahal (dan berat) dari turbin angin dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive yang

beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.

6. Generator

Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.

7. High-speed shaft

Drive generator.

8. Low-speed shaft

Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit.

9. Nacelle

Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator,

kontrol, dan rem.

10. Pitch

Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor

berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.

11. Rotor

Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor

12. Tower

Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena

kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk

menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.

13. Wind direction

Ini adalah turbin pertama”yang disebut karena beroperasi melawan angin.turbin lainnya

dirancang untuk menjalankan “melawan arah angin,” menghadap jauh dari angin.

14. Wind vane

Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan

koneksi yang benar dengan angin.

                                                     Rincian dalam turbin angin

15. Yaw drive

Yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan

arah angin.

16. Yaw motor

Kekuatan dari drive yaw.

17. Penyimpan energi (Battery)

Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu

tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan

energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik

masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka

kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu

menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin

berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun.

D. Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Angin

        Suatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari penggabungan dari bebrapa

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 sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian

belakang turbin angin. Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori

medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik

permanen. Setelah itu di sekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-

kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi

perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan

tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan

melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat.Tegangan dan arus

listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating current) yang memiliki bentuk

gelombang kurang lebih sinusoidal. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai

sebelum dapat dimanfaatkan.

E.   Perkembangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Indonesia dan Dunia

Pada saat ini, sistem pembangkit listrik tenaga angin mendapat perhatian yang cukup

besar sebagai sumber energi alernatif yang bersih, aman, serta ramah lingkungan serta kelebihan-

kelebihan lain yang telah disebutkan sebelumnya di atas.Turbin angin skala kecil mempunyai

peranan penting terutama bagi daerah-daerah yang belum terjangkau oleh jaringan

listrik .Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbaru yang paling

berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energi Association), sampai

dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93,85

GW dan 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 global mencapai 170 GigaWatt.

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.

Namun, pada akhir tahun 2007 telah dibangun kincir angin pembangkit dengan kapasitas

kurang dari 800 watt 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.

Kemudian, di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing

80 kilowatt (kW) mulai dibangun. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit

listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

F. Keuntungan dan Kelemahan Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Keuntungan dari tenaga angin adalah fakta bahwa setiap orang bisa membangun

atau membeli turbin angin untuk memanfaatkan energi angin dan memenuhi kebutuhan

energi di rumah sendiri. Turbin angin tidak perlu banyak perawatan dan seseorang tidak

perlu menjadi jenius untuk meng-handlenya. Tentu saja memiliki turbin angin sendiri

juga berarti menghindari terjadinya pemadaman listrik bila terjadi kerusakan jaring PLN.

Juga, listrik tenaga angin akan menjadi lebih hemat biaya seiring dengan adanya banyak

penelitian yang dilakukan untuk memotong biaya instalasi, meningkatkan efisiensi dan

untuk memastikan agar energi angin menjadi lebih dapat diandalkan.

Ketika berbicara mengenai kekurangan energi angin, hal pertama yang harus

disebutkan adalah ketersediaan angin.Di beberapa tempat angin kencang sering ditemui

yang membuat pemanfaatan energi angin menjadi sangat mudah, sementara di beberapa

tempat angin tidak cukup kuat untuk menciptakan listrik yang memadai.

Biaya instalasi tenaga angin yang masih relatif tinggi merupakan kelemahan lain

dari energi angin. Secara kasar, dibutuhkan sekitar 10 tahun untuk mengembalikan biaya

instalasi energi angin.Memang, ini bukan waktu yang sangat panjang, namun biaya

instalasinya yang besar masih menjadi penghalang bagi banyak orang untuk

memanfaatkan energi angin.

Kelemahan lainnya dari tenaga angin adalah bangunan pembangkit listrik tenaga

angin dapat mempengaruhi estetika lanskap.Fasilitas listrik tenaga angin juga perlu

direncanakan dengan hati-hati, lokasi dan pengoperasiannya harus meminimalkan

dampak negatif pada populasi burung dan satwa liar.

Seperti yang Anda lihat, keunggualan pemanfaatan tenaga angin pasti lebih besar

daripada kelemahannya.Keunggulan inilah yang membuat pemanfaatan energi angin

terus meningkat dari waktu ke waktu.

MAKALAH

(PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN)

DISUSUN OLEH :

TITIEK ISRAWATI (442 12 003)

RISAL AKBAR (442 12 008)

KARTINI SURAHMAN (442 12 015)

SAPARUDDIN (442 12 025)

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PEMBANGKIT ENERGIJURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2013