Listrik dari Angin, masa depan energi dunia

advertisement
Nama: OKE SOFYAN
Kls
: 3 ID 02
Tugas : ibu Rossy
Artikel : ANGIN
ANGIN
Angin adalah..
kita tahu bahwa angin adalah udara yang bergerak. Pergerakan udara ini disebabkan
oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya.
Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke tempat yang bertekanan udara
lebih rendah.
Jika udara dipanaskan akan memuai yang akhirnya naik karena menjadi lebih ringan.
Jika udara yang dipanaskan naik, tekanan udara menjadi turun. Kenapa? Karena
udara berkurang. Dan, udara dingin di sekitarnya akan mengalir ke tempat yang
bertekanan rendah tersebut. Udara lalu menyusut menjadi lebih berat dan turun ke
tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan kembali naik.
Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamakan konveksi.
Angin juga termasuk udara, udara terdiri dari bermacam gas. Gas termasuk materi
yang tidak kelihatan, inilah alasan kenapa kita tidak bisa melihat angin.
Faktor terjadinya angin ada 4 tahap, yakni:
1. Gradien barometrisBilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari
dua isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin
cepat tiupan angin.
2. LokasiKecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat daripada angin yang
jauh dari garis khatulistiwa.
3. Tinggi lokasiSemakin tinggi lokasinya, semakin kencang pula angin yang
bertiup. Hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat
laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata
lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat,
gaya gesekan ini semakin kecil.
4. WaktuAngin bergerak lebih cepat pada siang hari, dan sebaliknya pada malam
hari. Sebenarnya yang kita lihat saat angin berhembus adalah partikel-partikel
ringan seperti debu yang terbawa bersama angin. Angin bisa kita rasakan
hembusannya karena kita mempunyai indra perasa, yaitu kulit, sehingga kita
bisa merasakannya.
Pengertian Angin
Angin yaitu udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena
adanya perbedaan tekanan udara(tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya.
Angin merupakan udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau
dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi. Sifat Angin
Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan
sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya
berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah
tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara
menjadi penas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya
udara dingin ini dinamanakan konveksi.
Terjadinya Angin
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara
pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas
matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang
menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih
panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan
udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan
daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi
aliran udara pada wilayah tersebut.
Alat-alat untuk mengukur angin antara lain:
1. Anemometer, adalah alat yang mengukur kecepatan angin.
2. Wind vane, adalah alat untuk mengetahui arah angin.
3. Windsock, adalah alat untuk mengetahui arah angin dan memperkirakan besar
kecepatan angin. Yang biasanya banyaditemukan di bandara – bandara.
Jenis Angin
Angin secara umum diklasifikasikan menjadi 2 yaitu angin lokal dan angin musim.
* Angin lokal 3 macam yaitu :
1.
Angin darat dan angin laut Angin ini terjadi di daerah pantai.
angin laut terjadi pada siang hari daratan lebih cepat menerima panas dibandingkan
dengan lautan. Angin bertiup dari laut ke darat. Sebaliknya, angin darat terjadu pada
malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dibandingkan dengan lautan.
Daratan bertekanan maksimum dan lautan bertekanan minimum. Angin bertiup dari
darat ke laut.
2.
Angin lembah dan angin gunung
Pada siang hari udara yang seolah-olah terkurung pada dasar lembah lebih cepat
panas dibandingkan dengan udara di puncak gunung yang lebih terbuka (bebas),
maka udara mengalir dari lembah ke puncak gunung menjadi angin lembah.
Sebaliknya pada malam hari udara mengalir dari gunung ke lembah menjadi angin
gunung.
3. Angin Jatuh yang sifatnya kering dan panas Angin Fohn atau Angin jatuh ialah
angin jatuh bersifatnya kering dan panas terdapat di lereng pegunungan Alpine.
Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bahorok (Deli),
angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin
Brubu di Sulawesi Selatan).
*Angin musim ada 5 macam yaitu
1. Angin Passat
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik
menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Terdiri dari Angin Passat Timur Laut
bertiup di belahan bumi Utara dan Angin Passat Tenggara bertiup di belahan bumi
Selatan.
Di sekitar khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Karena temperatur di daerah
tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara vertikal
(konveksi). Daerah pertemuan kedua angin passat tersebut dinamakan Daerah
Konvergensi Antar Tropik (DKAT). DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu
tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin
topan. Akibatnya daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
2. Angin Anti PassatUdara di atas daerah ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan
turun di daerah maksimum subtropik merupakan angin Anti Passat. Di belahan bumi
Utara disebut Angin Anti Passat Barat Daya dan di belahan bumi Selatan disebut
Angin Anti Passat Barat Laut. Pada daerah sekitar lintang 20o - 30o LU dan LS,
angin anti passat kembali turun secara vertikal sebagai angin yang kering. Angin
kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk
gurun di muka bumi, misalnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan
gurun di Australia.
Di daerah Subtropik (30o – 40o LU/LS) terdapat daerah “teduh subtropik” yang
udaranya tenang, turun dari atas, dan tidak ada angin. Sedangkan di daerah ekuator
antara 10o LU – 10o LS terdapat juga daerah tenang yang disebut daerah “teduh
ekuator” atau “daerah doldrum”
3.
Angin Barat Sebagian udara yang berasal dari daerah maksimum subtropis
Utara dan Selatan mengalir ke daerah sedang Utara dan daerah sedang Selatan
sebagai angin Barat. Pengaruh angin Barat di belahan bumi Utara tidak begitu terasa
karena hambatan dari benua. Di belahan bumi Selatan pengaruh angin Barat ini
sangat besar, tertama pada daerah lintang 60o LS. Di sini bertiup angin Barat yang
sangat kencang yang oleh pelaut-pelaut disebut roaring forties.
4.
Angin Timur
Di daerah Kutub Utara dan Kutub Selatan bumi terdapat daerah dengan tekanan udara
maksimum. Dari daerah ini mengalirlah angin ke daerah minimum subpolar (60o
LU/LS). Angin ini disebut angin Timur. Angin timur ini bersifat dingin karena
berasal dari daerah kutub. 5. Angin Muson (Monsun)
Angin muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan
antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti
arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun
pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin
laut yang basah. Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit
Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari
benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi)
sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini
menyebabkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia. Di Indonesia angin ini
merupakan angin musim Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat
di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan
Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga pada umumnya di
Indonesia terjadi musim penghujan.
Musim penghujan meliputi seluruh wilayah indonesia, hanya saja persebarannya
tidak merata. makin ke timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap
airnya makin sedikit.
Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua
asi lebih panas daripada benua australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-pusat
tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara
tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asi. Di indonesia
terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di
belahan bumi utara. Oleh kerena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak
banyak mengandung uap air oleh karena itu pada umumnya di indonesia terjadi
musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara, dan pantai selatan
irian jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba
(peralihan), yaitu : Musim kemareng yang merupakan peralihan dari musim
penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim
kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu: Udara terasa
panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat
dan lebat.
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.
Secara sederhana sketsa kincir angin adalah sebagai berikut :
Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis
pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk
pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya
belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah
konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun
2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar
batubara yang merupakan penyebab nomor 1 pemanasan global.
Syarat – syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi
listrik dapat dilihat pada tabel berikut.
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. 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, masingmasing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik
tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.
Listrik dari Angin, masa depan energi dunia
Energi angin di Indonesia saat ini masih sedikit yang diberdayakan. Padahal banyak
selaki daerah yang potensial dibangun ladang pembangkit listrik tenaga angin. Energi
angin yang begitu berlimpah itu hanya terbuang percuma tanpa menghasilkan apa-apa.
Sungguh ironis disaat kita sedang krisis listrik dan energi.
Listrik dari angin bukanlah hal baru. Jenis energi ini sudah lazim digunakan dan
dikembangkan di negara-negara lain. Teknologinya sudah terbukti mampu memberikan
kontribusi bagi pemenuhan kebutuhan energi listrik warga negaranya.
Tengok saja negara seperti amerika serikat. Mereka mengembangkan tenaga angin di
tempat-tempat yang sesuai untuk menangkap angin. Garis pantai dan dataran yang tepat
bisa memberikan kontribusi hinga Ribuan Mega watt.
Bayangkan jika teknologi ini dikembangkan di sepanjang daerah pantai kita. Yang
panjangnya ribuan kilometer. Tentu masalah kekurangan pasokan listrik akan teratasi.
Lagi pula hanya dibutuhkan investasi awal.
Dampak Lingkungan Pembangkit Listrik Tenaga Angin
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,
penggunaangearbox 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.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.
Pembangkit listrik tenaga angin sebagai jenis pembangkitan energi dengan
laju pertumbuhan tercepat di dunia dewasa ini. Saat ini kapasitas total pembangkit
listrik yang berasal dari tenaga angin untuk Indonesia dengan estimasi kecepatan
angin rata-rata sekitar 3 m/s / 12 Km/jam, 6.7 knot/jam turbin skala kecil lebih cocok
digunakan, di daerah pesisir, pegunungan, dataran. Perlu diketahui bahwa kecepatan
angin bersifat fluktuatif, sehingga pada daerah yang memiliki kecepatan angin rata-
rata 3 m/s,akan terdapat pada saat-saat dimana kecepatan anginnya lebih besar dari 3
m/s - pada saat inilah turbin angin dengan cut-in win speed 3 m/s akan bekerja.
Selain untuk pembangkitan listrik, turbin angin sangat cocok untuk mendukung
kegiatan pertanian dan perikanan, seperti untuk keperluan irigasi, aerasi tambak ikan,
dsb.
Pemerintah Ajak Swasta Kembangkan Listrik Tenaga Angin
Pulau-pulau kecil selama ini sulit mendapatkan aliran listrik. Kalapun ada biasanya
didapat dari pembangkit listrik tenaga diesel yang menggunakan bahan bakar
solar. Ketergantungan pada BBM untuk pembangkit listrik mengkhawatirkan karena
harganya semakin mahal. Selain itu, pasokan seringkali tersendat dan emisi
karbonnya tinggi.
Pemerintah melalui Departemen Energi Sumber Daya Mineral dan Badan Pengkajian
dan Penerapan Teknologi, BPPT mencoba memanfaatkan angin untuk tenaga listrik.
Direktur Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi, ESDM Ratna Ariati
mengatakan pemerintah sudah memasang sejumlah kincir angin untuk pembangkit
tenaga listrik. Namun, tidak semua daerah memiliki potensi tenaga angin untuk
dimanfaatkan. Selain itu proyek ini juga mengalami kendala karena faktor teknologi.
“Yang jelas teknologinya belum kita kuasai dengan baik jadi kita masih impor untuk
ukuran sedang tapi untuk ukuran kecil seperti hasil produk dalam negeri. Ini sudah
kita uji cobakan terus dikembangkan sehingga kalau sudah cukup baik akan kita
kembangkan secara besar-besaran,” kata Ratna.
Ratna juga mengeluhkan belum adanya swasta yang terlibat dalam pemanfaatan
energi ini sehinga semua biaya harus ditanggung pemerintah. Sementara biaya yang
dibutuhkan untuk proyek ini cukup besar.
Energi angin
Angin adalah udara yang bergerak, dan terjadi karena adanya perbedaan tekanan di
permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memilki tekanan
tinggi ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. Angin yang bertiup di
permukaan bumi ini disebabkan oleh penyinaran matahari, pada siang hari sinar
matahari memanaskan permukaan bumi, namun panas yang terserap oleh bumi
tersebut besarnya tidak merata. Akibatnya, aliran udara bergerak dari daerah yang
mempunyai tekanan yang lebih tinggi ke daerah yang memiliki tekanan lebih rendah.
Udara yang bergerak akan semakin kencang bila perbedaan tekanan daerah tersebut
semakin besar (Kartasapoetra, 1986).
Pada dasarnya angin bertiup di semua daerah di permukaan bumi. Artinya, di mana
angin bertiup, tempat tersebut mempunyai potensi untuk memanfaatkan energi angin.
Namun, untuk mendapatkan angin dengan kecepatan tinggi perlu dilakukan analisis
terlebih dahulu. Secara umum daerah datar lebih menguntungkan dibandingkan
daerah bertopografi beragam. Beberapa contoh daerah yang memiliki kecepatan
angin yang cukup tinggi antara lain seperti daerah pantai, lepas pantai, padang pasir,
padang rumput dll. Namun terdapat juga tempat-tempat yang bisa meningkatkan
kecepatan angin seperti di puncak bukit, atau di celah antara pegunungan juga di tepi
pantai.
Teknologi energi angin sebenarnya bukan merupakan teknologi baru, pengetahuan
mengenai energi angin telah lama digunakan. Sekitar 5.000 tahun yang lalu bangsa
Mesir kuno telah mengenal teknologi energi angin, mereka memanfaatkannya untuk
menggiling gandum. Proses yang terjadi dalam penggilingan gandum cukup
sederhana, mulanya gandum digiling menggunakan tenaga hewan seperti sapi atau
keledai yang berjalan berputar mengelilingi suatu poros vertikal, hewan tersebut
mendorong suatu batang kayu yang terhubung pada poros, yang di bawahnya terdapat
sebuah batu berbentuk silinder yang ikut berputar, batu tersebut digunakan untuk
menggiling gandum.
Tenaga putaran kincir anginlah yang menggantikan tenaga hewan tersebut. Kemudian
penggunaan teknologi energi angin juga ditemukan di Persia (Iran), mereka
menggunakannya untuk menggiling gandum dan biji-bijian lainnya, mereka juga
memanfaatkannya untuk memompa air . Perkembangan paling maju terjadi di
Belanda dimana mulai banyak dikembangkan beragam bentuk dari kincir angin, oleh
sebab itu pula belanda dijuluki negeri kincir angin (Energy Information
Administration).
Perkembangan teknologi kincir angin terus berlanjut hingga tahun 1920 di Amerika,
di mana kincir tersebut mulai digunakan untuk membangkitkan listrik. Kincir angin
yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik biasanya disebut dengan turbin
angin. Hingga pada tahun 1970 terjadi kenaikan harga minyak yang membuat energi
terbarukan mulai banyak diminati. (Energy Information Administration).
Listrik tenaga angin
Negara-negara yang paling serius dalam mengembangkan teknologi energi angin di
antaranya adalah Denmark, Jerman, Amerika Serikat, Cina dll. Sedangkan negara
penghasil energi listrik dari energi angin terbesar pada tahun 2006, berturut-turut
adalah Jerman (20.622 MW), Spanyol (11.615 MW), Amerika Serikat (11.613 MW).
Sedangkan Belanda (1.560 MW) berada di urutan sebelas (Wikipedia).
Proses pemanfaatan energi angin dilakukan melalui dua tahapan konversi energi,
pertama aliran angin akan menggerakkan rotor (baling-baling) yang menyebabkan
rotor berputar selaras dengan angin yang bertiup, kemudian putaran dari rotor
dihubungkan dengan generator, dari generator inilah arus listrik dihasilkan. Jadi
proses tahapan konversi energi bermula dari energi kinetik angin menjadi energi
gerak rotor kemudian menjadi energi listrik.
Besanya energi listrik yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya
adalah:
1. Rotor (kincir), rotor turbin sangat bervariasi jenisnya, diameter rotor akan
berbanding lurus dengan daya listrik. Semakin besar diameter semakin besar pula
listrik yang dihasilkan, dilihat dari jumlah sudut rotor (baling-baling), sudut dengan
jumlah sedikit berkisar antara 3 - 6 buah lebih banyak digunakan.
2. Kecepatan angin, kecepatan angin akan mempengaruhi kecepatan putaran rotor
yang akan menggerakkan generator
3. Jenis generator, generator terbagi dalam beberapa karakteristik yang berbeda,
generator yang cocok untuk SKEA adalah generator yang dapat menghasilkan arus
listrik pada putaran rendah.
Listrik yang dihasilkan dari Sistem Konversi Energi Angin akan bekerja optimal pada
siang hari dimana angin berhembus cukup kencang dibandingkan dengan pada malam
hari, sedangkan penggunaan listrik biasanya akan meningkat pada malam hari. Untuk
mengantisipasinya sistem ini sebaiknya tidak langsung digunakan untuk keperluan
produk-produk elektronik, namun terlebih dahulu disimpan dalam satu media seperti
baterai atau accu sehingga listrik yang keluar besarnya stabil dan bisa digunakan
kapan saja.
Mengingat sumber energi fosil, khususnya minyak bumi yang ketersediaannya di
indonesia kurang dari 20 tahun lagi akan habis (Sinar Harapan, 2003), maka tidak ada
salahnya untuk mulai melirik sumber energi terbarukan yang ketersediaannya di alam
selalu terjamin , juga ramah terhadap lingkungan. (Andri Herdiana K., mahasiwa
Fakultas Teknologi Industri Pertanian Unpad/dari berbagai sumber).
Download