ekonomi teknik
TRANSCRIPT
Nama : Muhammad Fajar Muharam
NPM : 14412934
Kelas : 3IB02A
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.
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.
Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman judul
Kata pengantar
Daftar isi
1. BAB I PENDAHULUAN
1.1. Energi Angin
1.2. Pembangkit Listrik Tenaga Angin
2. BAB II ISI
2.1. Energi Tenaga Angin
2.2. Cara Kerja Kincir Angin
2.3. Merancang Generator Angin Skala Kecil
2.4. Mekanisme turbin angin
2.5. Jenis turbin angin
2.6. Alat Pengukur Kecepatan Angin.
2.7. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
2.8. Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan
2.9. Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin
2.10. Solusi Masalah Teknis
3. BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
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 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
PEMBAHASAN
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.
3.2 Saran
Penggunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu
memunculkan permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan
terknologi baru lagi. Oleh karena itu kita sebagai orang-orang yang
bergerak di bidang science dan teknologi haruslah dapat terus
mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang memiliki
efek negatif sekecil mungkin.
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