laporan energi angin
DESCRIPTION
energi anginTRANSCRIPT
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. Dan
juga kami berterima kasih pada Dosen mata kuliah Ilmu Alam Dasar yang telah
memberikan tugas ini kepada kami.
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.
Palembang 10 Januari 2015
Tim Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman judul Kata pengantarDaftar isi
1. BAB I PENDAHULUAN
1.1 Energi Angin 1.2 Asal Energi Angin 1.3 Proses Terjadinya Angin1.4 Turbin Angin Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik 1.5 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 Asal energi angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan
bakar fosil kecuali energi pasang surut dan panas bumi berasal dari Matahari.
Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap
jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin.
Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang
diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka
Bumi. Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada
perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar
khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan
lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.
Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning
pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari
satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara
dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer
dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di
kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke
khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat
diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat
menghasilkan listrik.
1.3 Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak
sama oleh sinar matahari. Disiang hari udara di atas lautan relati lebih dingin
daripada daratan. Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan.
Penguapan dan obsorsi sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di
atas daratan lebih panas. Dengan demikian udara di atas mengembang,jadi
ringan dan naik ke atas.
Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di
daratan, maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan
tepi pantai. Di malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di
permukaan laut mengalir dari pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah
yang dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mencari ikan di lautan. Angin di
lereng gunung juga terjadi demikian. Pada sekitar puncak pegunungan lebih
dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah. Karena perbedaan panas ini
sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang akhirnya timbul angin biasa
yang disebut angin lembah dan angin gunung.
1.4 Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
Menurunnya tinggi muka air di berbagai bendungan - terutama yang
dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah
menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu
sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap
(PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran
penting terhadap ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali.
Energi angin yang sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata
belum dimanfaatkan sebagai alternatif penghasil listrik. Padahal, di berbagai
negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif
nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis
energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat
sedemikian besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang
tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan
berdampak positif terhadap lingkungan.
1.5 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
ISI
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 sudut - sudut 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