ekonomi teknik

25
Nama : Muhammad Fajar Muharam NPM : 14412934 Kelas : 3IB02A

Upload: muhammad-fajar-muharam

Post on 17-Jul-2015

51 views

Category:

Engineering


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ekonomi teknik

Nama : Muhammad Fajar Muharam

NPM : 14412934

Kelas : 3IB02A

Page 2: Ekonomi teknik

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,

Page 3: Ekonomi teknik

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

Page 4: Ekonomi teknik

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.

Page 5: Ekonomi teknik

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.

Page 6: Ekonomi teknik

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

Page 7: Ekonomi teknik

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

Page 8: Ekonomi teknik

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.

Page 9: Ekonomi teknik

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.

Page 10: Ekonomi teknik

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:

Page 11: Ekonomi teknik

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.

Page 12: Ekonomi teknik

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

Page 13: Ekonomi teknik

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.

Page 14: Ekonomi teknik

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.

Page 15: Ekonomi teknik

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.

Page 16: Ekonomi teknik

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

Page 17: Ekonomi teknik

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.

Page 18: Ekonomi teknik

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

Page 19: Ekonomi teknik

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

Page 20: Ekonomi teknik

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)

Page 21: Ekonomi teknik

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

Page 22: Ekonomi teknik

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.

Page 23: Ekonomi teknik

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.

Page 24: Ekonomi teknik

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.

Page 25: Ekonomi teknik

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