C. Jenis-Jenis Angin1. Berdasarkan arah datangnya Angin baratan adalah angin yang arahnya selalu dari barat, tetapi berbeda dengan angin barat. Angin timuran adalah angin yang arahnya selalu dari timur tetapi berbeda dengan angin timur. Dari arahnya dan sekaligus dari tempatnya dikenal angin baratan khatulistiwa, angin baratan subtropik, angin timuran kutub. Angin baratan khatulistiwa adalah angin baratan yang terdapat di sekitar khatulistiwa yang memisahkan angin pasat belahan bumi utara dan pasat belahan bumi selatan.. Angin baratan subtropik, adalah angin baratan yang terdapat di pinggiran menghadap kutub dari kawasan subtropik. , Angin timuran kutub adalah angin timuran yang terdapat di kawasan kutub. Angin pasat, adalah nama angin di kawasan tropik yang berasal dari daerah tekanan tinggi subtropik yang berpusat di sekitar 30o 40o lintang utara dan di sekitar 30o 40o lintang selatan. Angin tersebut bertiup dari suatu arah hampir sepanjang tahun. Di bagian belahan bumi utara arah umumnya dari timur laut, dan di bagian belahan bumi selatan dari arah tenggara. Angin pasat timbul karena adanya daerah dengan tekanan tinggi luar tropik di belahan bumi utara dan selatan dan yang lebih tinggi dari pada tekanan udara di kawasan tropik. Angin pasat terlihat jelas di atas lautan Pasifik dan di atas lautan Atlantik (Hasan:2004).

Gambar 1. Pola sirkulasi udara akibat rotasi bumi(sumber :http://hsgautama.blogspot.com, 2014)

Gambar 2. Skema arah datangnya angin sumber sumber http://hsgautama.blogspot.com

2. Dari perubahan arahnya Angin menganan adalah angin yang arahnya berubah ke arah kanan atau searah dengan arah putaran jarum jam. Angin tersebut terdapat di kawasan tropik belahan bumi utara ketika angin dari daerah tekanan tinggi subtropik menuju ke arah kawasan tropik Selain itu juga terdapat di sekitar daerah siklon atau siklontropis di belahan bumi selatan. Angin mengiri adalah angin yang arahnya berubah ke arah kiri atau berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Angin tersebut terdapat di kawasan tropik belahan bumi selatan ketika angin dari daerah tekanan tinggi subtropik menuju ke arah kawasan tropik Selain itu juga terdapat di sekitar daerah siklon atau siklontropis di belahan bumi utara.

3. Dari tempatnya Angin lokal, nama angin yang biasa bertiup di suatu tempat disebut angin lokal atau angin setempat. Angin lorong, angin lokal kencang diujung terowongan atau celah diantara dua bukit, Angin laut, angin lokal di kawasan pantai yangterjadi pada siang hari; arahnya dari laut menuju daratan karena perbedaan suhu ketika permukaan darat lebih tinggi dari pada suhu di atas laut yang bersebelahan. Umumnya angin laut lebih kuat dibandingkan angin darat. Angin laut dapat memasuki daratan sampai sekitar 30 km dari pantai, sedangkan angin darat hanya mencapai sekitar 10 km dari pantai ke arah laut. Angin darat, angin lokal di kawasan pantai yang terjadi pada malam hari; arahnya dari daratan menuju lautan karena perbedaan suhu ketika permukaan laut suhunya lebih tinggi dari pada suhu di atas daratan yang bersebelahan. Angin gunung, angin lokal di pegunungan yang terjadi pada malam hari dari puncak gunung menuju lembah ketika udara di puncak gunung menjadi dingin dan rapat massanya lebih besar dibandingkan dengan yang ada di lembah. Angin gunung juga disebut angin katabatik. Angin lembah, angin lokal yang di pegunungan yang terjadi pada siang hari dari lembah ke arah puncak gunung ketika lereng gunung mendapat banyak penyinaran matahari, sehingga udara naik sepanjang lereng gunung. Angin lembah disebut pula angin anabatik. Angin permukaan, adalah angin yang bertiup di dekat permukaan bumi. Pengukuran angin tersebut dilakukan pada ketinggian 10 meter dari permukaan bumi di kawasan terbuka.

4. Berdasarkan waktu terjadinyaAngin musim adalah nama angin yang bertiup secara musiman. Dalam sebagian tahun bertiup dari satu arah, dan sebagian tahun lainnya bertiup dari arah yang berlawanan. Angin musim tersebut terdapat di banyak daerah, misalnya di Afrika, Arab, India, Indonesia. Di Indonesia bagian tengah dan timur pada umumnya dikenal angin musim barat dan angin musim timur. Angin musim barat berlangsung mulai sekitar bulan Oktober dan berakhir sekitar bulan Maret; angin musim timur berlangsung sekitar bulan April sampai sekitar bulan September. Di sebagian Indonesia bagian barat, di India, dikenal angin musim barat daya dan angin musim timur laut. Angin musim barat daya berlangsung dari sekitar bulan Mei sampai sekitar bulan September, dan angin musim timur laut berlangsung sekitar bulan Oktober sampai sekitar bulan April. Pergantian arah angin tersebut berkaitan dengan musim panas dan musim dingin di benua Asia. Musim angin timur laut berkaitan dengan musim dingin di Asia, dan musim angin barat daya berkaitan dengan musim panas di Asia (Will:2007).

5. Dari sifat udara yang dibawa Angin jatuh (fohn), angin lokal yangterdapat di tempat-tempat tertentu di balik gunung. Angin tersebut sering sangat kencang, panas dan kering yang timbulnya pada musim tertentu. Angin tersebut timbul ketika udara yang dibawah dingin dan di atas panas melewati gunung. Setelah melewati gunung udara turun dengan kencang seperti angin jatuh. Angin jatuh tersebut bertiup kencang dan berlangsung terus-menerus sampai berhari-hari sehingga menimbulkan dampak yang sangat terasa di daerah yang dilewati. Biasanya terjadi pada musim kemarau yang sangat kering. Karena dampak yang sangat terasa tersebut penduduk setempat memberi nama menurut kesan yang dirasakan. Di Indonesia angin jatuh yang terkenal adalah: angin bohorokdi Tapanuli Sumatra Utara, angin kumbangdi daerah Cirebon Jawa Barat, angin gending di daerah Pasuruhan Jawa Timur, angin barubu di Sulawesi Selatan, angin wambraw di daerah Manokwari. Angin taku yakni angin timur-timur laut kuat di Juneau Alaska yang biasanya bertiup dalam waktu antara bulan Oktober dan Maret(Alamsyah,2007). Angin anabat, adalah angin lokal yang bertiup naik sepanjang lereng gunung yang panas karena sinar matahari. Angin gravitas, adalah gerak udara dingin dari tempat yang tinggi ke arah pantai laut di dekatnya yang panas. Angin gravitasi juga sering diserupakan dengan angin jatuh atau angin katabat. Angin hitam, adalah angin yang kuat, sangat bergolak-galik, kering yang bertiup ke bawah di lereng gunung; angin tersebut terkenal di Kurdistan selatan, Persia, dan dinamai juga dengan angin reshabar. Angin katabat adalah angin turun sepanjang lereng gunung yang timbul karena dalam arah horizontal kerapatan udara di sepanjang lereng lebih besar daripada kerapatan udara di sekitarnya. Perbedaan kerapatan tersebut karena pendinginan permukaan lereng mendinginkan udara di sekatnya. Angin krakatao adalah lapisan angin timuran di atas wilayah tropik pada ketinggian 18 24 km. Lapisan tersebut menempati puncak dari angin baratan troposfer tengah yang tebalnya sampai 6 km dan kira-kira 2 km di atas tropopauze. Nama angin tersebut dikenali ketika adanya debu letusan gunung Krakatao pada tahun 1883.

6. Dikalangan pelayaran dan penerbangan Angin buritan adalah nama angin yang bertiup dari arah belakang searah dengan arah gerak kapal atau pesawat terbang; disebut pula angin turutan. Angin haluan atau angin sakal adalah angin yang bertiup dari depan arah kapal atau pesawat terbang. Baik angin buritan maupun angin sakal keduanya disebut angin membujur. Angin lambung adalah angin yang bertiup dari arah samping kapal atau pesawat terbang; disebut pula angin silang yalah anginyang mempunyai komponen berarah tegaklurus terhadap arah gerakan kapal atau pesawat terbang.

7. Berdasarkan kecepatan angin Angin teduh, adalahangin yang kecepatannya kurang dari 1 knot. Angin ribut, adalah angin yang luar biasa kekuatannya lebih dari 28 knot. Angin ribut kuat, adalah angin ribut yang kecepatannya 41 sampai 47 knot. Angin ribut hebat, adalah angin ribut yang kecepatannya lebih dari 48 knot. Angin ribut lemah, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot. Angin ribut sedang, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot.

8. Berdasarkan sifat fisis dan sifat teori atau angin teoritik Angin geostrofikadalah angin mendatar yang secara teori dihasilkan dari adanya keseimbangan antara gaya Corioli dan landaian mendatar tekanan. Dalam fisika keseimbangan tersebut dinyatakan dengan rumus : Vg = g/f p/n; dengan g = percepatan gravitas bumi, f = faktor Corioli, p = tekanan atmosfer, dan p/n = landaian tekanan sepanjang arah garis n tegaklurus isobar. Angin geostrofikk arahnya hampir sejajar dengan arah isobar. Angin alobar adalah Komponen angin yang secara teori dihasilkan oleh ketidak seragaman perubahan lokal dari tekanan mengikut waktu Angin isalobar, adalah angin yang secara teori ditimbulkan oleh perubahan lokal tekanan mengikut waktu. Angin landaian adalah komponen kecepatan angin yang tegaklurus garis kontur tekanan tetap di suatu titik pada peta ketinggian. Secara teori angin landaian (Vgr) dihasilkan dari adanya keseimbangan antara gaya Corioli dan gaya sentripetal dengan landaian mendatar tekanan, dan dinyatakan dengan rumus : Vgr2/R + f Vgr = g p/n; dengan R = jejari lengkungan lintasan, f = faktor Corioli, g = percepatan gravitas bumi, p/n = landaian tekanan tegaklurus isobar. Angin langkisauadalah angin kuat yang mendadak terjadi dalam waktu singkat yang kemudian diikuti keadaan tenang (ta ada angin); umumnya hanya disebutkan langkisau saja. Angin membujur setara adalah angin khayalan, dalam penerbangan, yang diwujudkan seperti angin sebenarnya dengan kecepatan seragam sebesar kecepatan rata-rata pesawat terbang terhadap bumi dan selalu sejajar dengan lintasannya. Angin pilin adalah badai angin kecil dengan udara di dalamnya berputar mengelilingi pusat yang bertekanan rendah; kadang-kadang putaran udara menjulur ke atas sampai beberapa ratus meter dan menimbulkan pilin debu bila terjadi di padang pasir. Angin puyuh, adalah putaran kuat turus udara berbentuk juntaian yang terdapat pada bagian bawah awan Kumulonimbus dan hampir selalu tampak sebagai awan corong. Pusarnya bergaris tengah beberapa ratus meter. Biasanya berputar siklonal (mengiri bila dilihat dari atas) dengan kecepatan sekitar 150 500 km/jam. Angin puyuh termasuk fenomena atmosfer skala lokal yang mempunyai potensi kekuatan sangat merusak. Di Indonesia angin puyuh disebut juga puting beliung. Angin semu, adalah angin yang arah dan kecepatannya diukur dari benda yang bergerak. Besar arah dan kecepatannya sama dengan beda vektor antara angin sebenarnya dan kecepatan benda yang bergerak. Angin sakal setara, sama dengan angin membujur setara. Angin termal adalah angin yang secara teori diturunkan dari perbedaan suhu dan tekanan dalam lapisan atmosfer

2.6.1 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).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.

D. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Angin1. Keadaan TopografiTopografisecara ilmiah artinya adalahbentukpermukaanbumidan objek lain sepertiplanet,satelit alami(bulandan sebagainya), danasteroid. Dalam pengertian yang lebih luas, topografi tidak hanya mengenai bentuk permukaan saja, tetapi jugavegetasidan 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 perencanaanmiliterdaneksplorasigeologi.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. Karena matahri 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).Dayaanginyangdihasilkankarenapergerakanangin.Energiyang terkaitdengangerakansepertiituadalahenergikinetikdanditentukanolehekspresiberikut:....(2.1)Dimana, m=Massaudara (Kg) V=Kecepatanmassaudara(m/s)

MassaudaradidefinisikansebagaiperkalianantaraVolumedengan kerapatan :m=Qx......(2.2)dimana,Q=Volume/debit(m3)=kerapatanudara(Kg/m3)

Olehkarenaitu,ekspresidayadapatditurunkansebagaiberikut:

..........(2.3)

disini,=Rateofdischarge(m3/s)=A(m2) .v(m/s)dimana,A=daerahyangmelawatirotorsudu.(Umanand,2007).

2.3 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%.

2.4 Gaya yang Bekerja pada TurbinPada prinsipnya gaya-gaya angin yang bekerja pada sudu-sudu kincir sumbu horizontal terdiri atas tiga komponen (Gambar ), yaitu: Gaya aksial, yang mempunyai arah sama dengan angin, gaya ini harus ditampung oleh poros dan bantalan Gaya sentrifugals, yang meninggalkan titik tengah. Bila kipas bentuknya simetris, semua gaya sentrifugal s akan saling meniadakan atau resultannya sama dengan nol Gaya tangensialt, yang menghasilkan momen, bekerja tegak lurus pada radius dan yang merupakan gaya produktif

2.5 Daya Energi ListrikDayaadalahenergipersatuanwaktu.Dayaanginberbandinglurus dengankerapatanudara,dankubikkecepatanangin,sepertidiungkapkan denganpersamaanberikut:

2.6 Kincir Angin

2.6.2 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.

2.6.4Perencanaan Kincir AnginUntuk perencanaan kincir angin diperlukan data sebagai berikut:1. Survei data angin2. Lokasi kincir yang baik3. Rumus energi angin yang baik4. Perencanaan

2.6.5 Macam-Macam Kincir AnginSejalan dengan kemajuan dan perkembangan teknologi aerospace, maka sampai pada saat ini telah banyak dikenal jenis-jenis kincir angin, baik yang berporos horizontal maupun yang berporos vertikal. Masing-masing jenis kincir angin mempunyai prinsip kerja dan karakteristik yang berbeda-beda (Sapiludin:2001).Syarat-syarat yang perlu diperhatikan dalam memilih jenis kincir angin untuk penggerak muka mula suatu generator adalah :1. Mempunyai efisiensi daya tinggi.2. Besar investasi dan biaya operasi harus serendah mungkin sehingga cukup memadai terhadap daya yang dihasilkan.3. Bahan yang digunakan mudah didapat serta mudah pengolahannya disamping harus mempunyai kekuatan yang memenuhi syarat teknis.Dengan melihat dan mempertimbangkan persyaratan diatas maka jenis-jenis kincir angin yang mempunyai prospek cukup baik dimasa mendatang yaitu :a. Kincir Angin Darrieus.Kincir angin darrieus diciptakan pada tahun 1920 oleh G.J.M. Darrieus dari Perancis. Kincir angin ini terdiri dari sudu-sudu berpenampang airfoil (seperti bentuk pesawat terbang), dengan jumlah sudu satu pasang, dua pasang, atau lebih. Dimana gaya dorong untuk memutar rotor adalah dari kombinasi gaya-gaya aerodinamika yang terjadi pada sudut-sudut kincir tersebut.Adapun keuntungannya :1. Tidak perlu pengaturan sudut-sudut untuk menggerakan sebuah generator.2. Tidak memerlukan suatu orientasi karena berporos vertikal.Adapun kerugiannya :1. Beroperasi pada putaran rendah.2. Tidak dapat start sendiri.3. Efisiensi aerodinamika rendah.

Gambar 3. kincir angin darrieus sumber http://www.indoenergi.com

b. Kincir Angin SavoniusKincir angin savonius merupakan kincir angin berporos vertikal yang telah dikenal sejak tahun 1925. Dalam beberapa hal tertentu kincir angin savonius mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan jenis kincir angin yang lain, misalnya :1. Konstruksi sederhana, sehingga mudah dibuat.2. Bahan bakunya mudah didapat.3. Tidak memerlukan keahlian khusus dalam pembuatan.4. Biaya investasinya dan operasinya atau pemeliharaannya murah.Pada umumnya sudut kincir angin savonius umumnya berbentuk huruf S, yang terdiri dari dua, tiga atau lebih. Masalah utama dari kincir angin savonius dan juga kincir angin poros vertikal lainnya adalah pada sudutnya kembali ia menentang aliran udara dan ini merupakan suatu kerugian yang besar. Untuk mengatasi adanya kerugian besar diatasi dengan membuat sudut berbentuk traveling down seluas-luasnya dan traveling up wind sekecil-kecilnya.

Gambar 4. kincir angin savonius sumber http://moderncities2012.blogspot.com

c. Kincir Angin GiromillKincir angin giromill mempunyai prinsip kerja hampir sama dengan kincir angin darrieus dengan perbedaan pada kincir angin giromill bentuk sudutnya lurus dan dipasang vertikal dengan sudut variable Pitch dan tidak memerlukan kecepatan awal.Karena bentuk sudutnya lurus maka pembuatannya mudah dan murah. Tetapi kelemahannya adalah menpunyai perbandingan putaran yang rendah dan energi yang diekstesikan kecil. Keuntungan dari kincir angin giromill :1. Dapat melakukan start sendiri.2. Efisiensi aerodinamika lebih tinggi dari rotor darrieus.3. Sudut rotor yang lurus mudah dibuat.

Gambar 5. kincir angin giromill sumber http://www.newhomewindpower.com

d. Kincir Angin PropellerKincir angin propeller merupakan kincir angin yang konvensional dimana suatu putaran searah dengan arah angin dengan jumlah sudut dua, tiga ataupun lebih yang berpenampang airfoil. Dimana perputaran kincir angin ini disebabkan adanya gaya aerodinamika yang bekerja pada suatu kincir angin. Agar propeller dapat berputar maka letak bidang rotasinya harus tegak lurus dengan arah angin. Dan untuk maksud ini dapat digunakan tipe up wind dan down wind.Kelebihan jenis Up Wind :1. Konstruksi lebih sederhana.2. Karakteristik aerodinamis angin tidak terganggu karena arah angin langsung menuju rotor.3. Untuk variable pitch start lebih ringan.4. Tidak memerlukan sudut orientasi.Kerugian jenis Up Wind :1. Jarak rotor ke sumbu menara harus jauh, hal ini akan memungkinkan terjadi pelenturan poros karena beban rotor yang terlalu berat.2. Memerlukan ekor pengarah.3. Kapasitas turbin umumnya kecil, hal ini karena jari-jari sudut yang bisa dipasang ukurannya kecil, bila besar memungkinkan terjadi defleksi sudut.

Kelebihan jenis Down Wind :1. Sambungan rotor dan poros dapat dibuat sedekat mungkin ke menara dan ingin mengurangi kemungkinan pelenturan poros, karena beban rotor yang terlalu berat.2. Kapasitas turbin umumnya besar, hal ini karena defleksi sudut bisa dihindari walaupun dengan ukuran jari-jari sudut yang panjang.3. Biasanya jenis down wind memiliki kemampuan untuk menyesuaikan diri terhadap arah angin, sehingga tidak memerlukan ekor sebagai penyearah.Kerugian jenis Down Wind :1. Memerlukan sudut orientasi.2. Karakteristik aerodinamika angin tergantung karena angin terhalang oleh menara.3. Biaya kontruksi lebih tinggi.

Gambar 6. kincir angin popeller sumber ttps://kompetiblog2013.wordpress.com

a. Kincir Angin Vorteks TerbatasKincir angin jenis vorteks terbatas merupakan bentuk pengembangan dari kincir angin. Kincir angin jenis ini diharapkan dapat memanfaatkan energi angin yang semaksimal mungkin dengan jalan mempercepat angin yang ada(Alamsyah,2007).Konstruksi dari kincir angin vorteks terbatas terdiri dari menara silinder (tower) dimana pada dinding silinder dipasang sudut-sudut vertikal yang bisa disetel. Pada bagian bawah silinder diletakkan sebuah kincir angin propeller yang dilindungi oleh saluran divergen. Apabila ada aliran angin masuk ke dalam silinder melalui sudut-sudut vertikal yang mempunyai sudut pembukaan yang tidak sama, maka akan terjadi putaran angin dalam silinder seperti angin pusar (vorteks) atau angin tornado.Dalam pusat vorteks ini arus angin mempunyai kecepatan sudut yang tinggi sekitar 10 kali kecepatan sudut pada dinding silinder atau aliran angin diluar silinder. Karena dipuncak silinder ada aliran angin maka tekanan udara pada silinder bagian atas akan minimum, sehingga dengan aliran ini vorteks udara dalam silinder akan naik ke atas dengan kecepatan tinggi. Dengan jalan ini maka energi yang dapat diekstrasi oleh kincir angin propeller menjadi lebih besar. Sampai pada saat ini kincir angin vorteks terbatas masih dalam taraf percobaan. Dan melihat sistem dan konstruksinya maka biaya investasinya akan mahal. Dari beberapa jenis kincir angin yang telah disebutkan diatas terlihat pada masing-masing kincir angin mempunyai karakteristik yang berbeda-beda.

Gambar7.kincianginvorteksterbatassumberhttps://kompetiblog2013.wordpress.com

b. Sistem Kincir BelandaKeberadaan kincir Belanda sudah ada sejak dulu sebelum dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif dalam fungsinya untuk menghasilkan energi listrik. Dilihat dari bentuk fisiknya kincir Belanda ini sangat berbeda dengan kincir-kincir yang lainnya. Kincir Belanda memiliki ciri khusus yaitu pada ukurannya yang besar dan berat(Alamsyah,2007).Keuntungan daripada kincir angin Belanda ini adalah walaupun permenitnya kecil tetapi karena baling-balingnya yang berukuran besar membuat tenaga putarannya juga sangat kuat.Kelemahan daripada kincir angin Belanda ini adalah memerlukan angin yang besar untuk dapat menggerakkan kincir angin yang berat. Kalau angin bertiup lemah maka kincir tidak akan dapat bergerak. Beruntung negeri Belanda terletak di pinggir laut utara yang berangin kencang sehingga kincir yang berat itu tetap dapat berputar.Untuk dapat menghasilkan tenaga listrik, idealnya kincir Belanda dihubungkan dengan gear box percepatan sebelum ke generator. Rasio perbandingan gear box yang akan dipergunakan didapat dari perhitungan putaran rata-rata kincir dan putaran yang dibutuhkan oleh generator.

Gambar 8. kincir angin sistem Belanda sumber http://www.bloggergundul.com

Untuk mencari tahu berapa besar energi angin di Bumi ini, titik mulanya adalah memperkirakan total energi kinetik di atmosfer. Lorenz memberikan 1.5 x 106Joules/m2 sebagai energi kinetik yang tersedia di atmosfer. Smil menyatakan bahwa pergerakan udara di atmosfer merupakan 2% dari energi dari matahari ke Bumi. Dimana radiasi Matahari yang mencapai Bumi tahunan adalah 5.8 x 1024Joules, atau 1.84 X 1017W, dan 360W/m2.Dan yang terserap oleh permukaan Bumi (daratan dan air) adalah 2.9 x 1024Joules, atau 9.19 X 1016W, dan 180W/m2(Smill:2004). Jika jumlah energi matahari yang terserap secara langsung oleh atmosfer lebih sedikit digunakan, perkiraan besaran tertinggi dari energi kinetik dapat dijabarkan. Smil memberi gambaran, 3.8 x 1022 J, untuk energi angin tahunan pada atmosfer di bawah ketinggian 1 km. Dia menyatakan nilai maksimum yang dapat dikonversikan adalah 3.8 x 1021 Joule, 1.20 x 1014W atau 1.1 x 106 TWh (Smill:2004).Menurut Komisi Eropa, sumber angin dunia diperkirakan 50,000 TWh/tahun[4]. Total potensial dihitung pada daratan dengan kecepatan angin rata-rata diatas 5,1 m/s pada ketinggian 10 m. Kemudian direduksi 90% sebagai penggunaan lain, kepadatan penduduk, dan lain-lain. Perhitungan ini tidak melingkupi Greenland, Antarctic atau area lepas pantai. Perhitungan lain oleh Wijk dan Coelingh yang memberikan nilai 20.000 TWh/tahun dianggap lebih konservatif (Lorenz 2000).

DaerahGrubb and Meyer [4]Wijk and Coelingh [5]

Afrika10 600-

Australia3 0001 638

Amerika Utara14 0003 762

America Latin5 400-

Eropa Barat500520

Europe Timur10 600-

Asia4 900-

Perkiraan Total50 00020 000 (+area lain)

Tabel 1. Sebaran potensi energi angin.(TWh/tahun)

Gambar 16 : Total kapasitas energi angin terpasang di dunia

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 Energi

2.3 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.

No.Ketinggian 10 mKetinggian 50 m

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

18.8

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