Makalah Energi Angin

BAB IPENDAHULUAN

Energi merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil setidaknya memiliki tiga ancaman serius, yakni: (1) Menipisnya cadangan minyak bumi, (2) Kenaikan / ketidakstabilan harga akibat laju permintaan yang lebih besar dari produksi minyak, (3) Polusi gas rumah kaca (terutama CO2) akibat pembakaran bahan bakar fosil. Krisis energi yang melanda Indonesia, khususnya energi listrik telah memaksa berbagai pihak untuk mencari solusi dalam mengatasi persoalan ini. Banyak sekali penelitian yang telah dilakukan untuk mencari sumber energy alternatif selain dari minyak bumi dan batubara. Pemanfaatan energi matahari,angin dan air sudah banyak dilakukan baik dalam sekala kecil maupun besar. Salah satu yang sedang popular adalah pemanfaatan tenaga air dan angin. Banyak sekali orang membuat kincir angin dan kincir air untuk dirubah menjadi energi listrik.Oleh karena itu dengan mengetahui proses konversi energi angin menjadi energi listrik dapat menjadikan bahan pertimbangan dalam mengembangkan energi angin menjadi salah satu sumber energi alternatif yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi bagi lingkungan.Salah satu energi terbarukan yang berkembang pesat di dunia saat ini adalah energi angin. Energi angin merupakan energi terbarukan yang sangat fleksibel. Energi angin dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya pemompaan air untuk irigasi, pembangkit listrik, pengering atau pencacah hasil panen, aerasi tambak ikan/udang, pendingin ikan pada perahu-perahu nelayan dan lain-lain. Selain itu, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana-mana, baik di daerah landai maupun dataran tinggi, bahkan dapat di terapkan di laut, berbeda halnya dengan energi air.

Pengembangan energialternative baru dan terbarukan sedang digalakan melalui kebijakan-kebijan pemerintah untuk mendorong dan memfasilitasi pemanfaatan sumber energiterbarukan. Dan juga untuk mengatasi krisis sumber energidan pemanasan global yang di akibatkan dari penggunaan sumber energifosil.Energiterbarukan berasal dari proses alami dan kemungkinantidakakan pernah habis. Energi terbarukan adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan energi dari sumber yang alami regenerasi dan, karenanya, hampir tak terbatas. Ini termasuk energi surya, energi angin, tenaga air, biomassa (berasal dari tumbuhan), energi panas bumi (panas dari bumi), dan energi laut. Energiterbarukan menggantikan bahan bakar konvensional dalam 4 bidang yang berbeda ;*Pembangkit listrik*Air panas/pemanas ruangan*Bahan bakar transportasi*Jasa energy pedesaan.Peningkatan penggunaan energi terbarukan bisa mengurangi pembakaran bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi, dan gas alam), menghilangkan polusi udara yang terkait dan emisi karbon dioksida, dan berkontribusi untuk kemandirian energi nasional dan keamanan ekonomi dan politik.Masing-masing sumber energi alternatif memiliki kelebihan dan kekurangan, dan banyak pengamat berharap bahwa satu atau lebih dari mereka suatu hari nanti dapat memberikan sumber energi jauh lebih baik dibandingkan konvensional, metode pembakaran bahan bakar fosil.Ada pun batasan masalah yang kami bahas dalam makalah ini kami lebih memfokuskan tentang pemanfaatan energi angin,prinsip kerja dari pemanfaatan energi angin, jenis-jenis turbin untuk energi angin,kekurangan dan kelebihannya, serta jenis turbin angin yang cocok dimanfaatkan di Bangka Belitung ini.Dan tujuan kami membuat makalah ini pun adalah sebagai sarana untuk berbagi pengetahuan tentang energi terbarukan yang khususnya energi angin dan mengajak pembaca mengembangkan teknologi ini yang sebenarnya sangat cocok dimanfaatkan ditengah tengah panasnya konflik tentang kurangnya kebutuhan energi untuk masyarakat,terutama masyarakat masyarakat di daerah terpencil. Karena selain hemat pemanfaatan energy ini juga ramah lingkungan dan mungkin tidak akan pernah habis.

Pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Didaerah katulistiwa, udaranya menjadi panas mengembang dan menjadi ringan, naik keatas dan bergerak kedaerah yang lebih dingin. Sebaliknya daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara, berupa perpindahan udara dari kutub utara ke garis katulistiwa menyusuri permukaan bumi, dan sebaliknya suatu perpindahan udara dari garis katulistiwa kembali ke kutub utara, melalui lapisan udara yang lebih tinggi.

BAB IIPEMBAHASAN MATERIPrinsip kerja Energi AnginEnergi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana mana baik di daerah dataran tinggi maupun di daerahlandai,bahkan dapat diterapkan di laut.Adapun prinsip dasar kerja dari pemanfaatan energi angin ini adalah mengubah energy dari angin menjadi enrgi putar pada kincir angin, lalu kincir angin digunakan untuk memutar generator yang akhirnya akan menghasilkan listrik.Sebenernya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sisterm yang dapat meningkatkan safety dan efesiensi dari turbin angin, yaitu :1)Gearbox : alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi.2)Brake System : digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar dugaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator.3)Generator : ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.4)Penyimpan Energi: karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energy. Contoh dari alat ini adalah aki. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini.5)Rectifier-inverter: rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.

Jenis jenis turbin Angin serta Kelebihan dan KekurangannyaPara pelaku energy angin di dunia membagi turbin angin menjari 2 jenis berdasarkan posisi kerja porosnya, yaitu :-Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH) / Horizontal Axis Wind Turbin (HAWT)-Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) / Vertical Axis Wind Turbin (VAWT)1.TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTALTurbin angin sumbu horizontal disingkat TASH memiliki poros rotor utama dangenerator listrikdi puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuahbaling-baling angin(baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuahservo motor. Sebagian besar memiliki sebuahgearboxyang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.Karena sebuah menara menghasilkanturbulensidi belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan.Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.Kelebihan TASHDasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memilikigeseran angin(perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.Kelemahan TASHMenara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin.TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang sangat tinggi dan mahal serta para operator yang tampil.Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator.TASH yang tinggi bisa mempengaruhiradarairport.Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan lansekap.Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.TASH membutuhkan mekanisme kontrolyawtambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

BAB IIIPENUTUP

1.KesimpulanEnergi terbarukan adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan energi dari sumber yang alami regenerasi dan, karenanya, hampir tak terbatas dan juga tidak akan pernah habis.Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana mana baik di daerah dataran tinggi maupun di daerahlandai,bahkan dapat diterapkan di laut.Prinsip dasar kerja dari pemanfaatan energi angin ini adalah mengubah energy dari angin menjadi energi putar pada kincir angin, lalu kincir angin digunakan untuk memutar generator yang akhirnya akan menghasilkan listrik.Para pelaku energy angin di dunia membagi turbin angin menjari 2 jenis berdasarkan posisi kerja porosnya, yaitu :-Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH)/ Horizontal Axis Wind Turbin (HAWT)-Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) / Vertical Axis Wind Turbin (VAWT)Turbin angin sumbuh vertikal ini lebih aman dan lebih efisien,sehingga dapat diterapkan di semua lokasi yang kecepatan dan arah anginnya yag berubah ubah seperti Bangka Belitung. Tipe ini juga mudah dibuat dengan bahan bahan yang mudah didapat dan relatif murah sehingga dapat diangkau oleh masyarakat menengah kebawah yang umumnya belum menikmati jaringan listrik.Teknologi ini merupakan teknologi yang bersih berwawasan lingkungan dan memanfaatkan sumber tenaga alami yang gratis serta manfaatnya adalah untuk pengembangan teknologi dan ilmu pengetahuan, membantu program pemerintah untuk ketersediaan listrik dan dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat.

2.SaranPemanfaatan energy terbarukan ini harus dikerjakan oleh orang orang professional agar hasil yang dibuat lebih maksimal.Peralatan teknologi ini juga memerlukan perawatan yang rutin.Sehubungan dengan kurangnya kebutuhan energy di Bangka Belitung perlu dibuat teknologi seperti ini,.karena selain murah teknologi ini juga ramah lingkungan.Pembuatan teknologi ini bisa diterapkan di desa desa terpencil yang belum terjangkau oleh listrik.

Daftar Pustaka

Agus SBugakiyaor nBoa.2tu0b0a0r.a . dPir oInsdpoekn ePsiean.g. gunaan Teknologi Bersih untuk Pembangkit Listrik dengan Bahan Jurnal Teknologi Lingkungan. BPPT.B.LimbPoSnLg PTaasmcapsaanrgja. n2a0 I0P2B. .. Pencemaran Udara dan Kebisingan Sumber Energi Diesel.. Buletin Kimia.Dian.MU.2n0u0d6.. Studi Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Nusa Penida Jimbaran. Jurusan Teknik Elektro.Djiteng Marsudi. 2002. Pembangkit Energi Listrik Erlangga.Djoko Achyanto.1984. Mesin-Mesin Listrik. ErlanggaFirman Sasongko. 2009. Dampak Lingkungan Pembangkit Listr