BAB I - DistroDoc

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengembangan energi alternatif baru dan terbarukan sedang digalakan melalui
kebijakan-kebijakan pemerintah untuk mendorong dan memfasilitasi pemanfaatan
sumber energi terbarukan.Dan juga untuk mengatasi krisis sumber energi dan
pemanasan global yang di akibatkan dari penggunaan sumber energi fosil.
Energi terbarukan berasal dari proses alami dan kemungkinan tidak akan
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.
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.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah:
1.2.1 Bagaimana sejarah penggunaan dari energi angin?
1.2.2 Bagaimana proses terbentuknya energi angin?
1.2.3 Bagaimana prinsip kerja dari energi angin?
1.2.4 Apa saja keuntungan dan kerugian dari energi angin?
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 1
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, yaitu untuk :
1. Mengetahui sejarah penggunaan dari energi angin.
2. Mengetahui proses terbentuknya energi angin.
3. Mengetahui prinsip kerja dari energi angin.
4. Mengetahui keuntungan dan kerugian dari energi angin.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari penulisan makalah ini, yaitu agar mengetahui sejarah
penggunaan dari energi angin, proses terbentuknya energi angin, prinsip kerja dari
energi angin, serta mengetahui keuntungan dan kerugian dari energi angin.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah Energi Angin
Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan manusia.Sejak zaman
dahulu, orang telah memanfaatkan energi angin.Lebih dari 5.000 tahun yang lalu,
orang Mesir kuno menggunakan angin untuk berlayar kapal di Sungai
Nil.Kemudian, orang-orang membangun kincir angin untuk menggiling gandum
dan biji-bijian lainnya.Naskah tertua tentang kincir angin terdapat dalam tulisan
Arab dari abad ke-9 Masehi yang menjelaskan bahwa kincir angin yang
dioperasikan di perbatasan Iran dan Afganistan sudah ada sejak beberapa abad
sebelumnya, kadang disebut Persian windmill.Kincir angin dikenal paling awal
adalah di Persia (Iran).Awal kincir angin ini tampak seperti roda dayung
besar.Berabad-abad kemudian, orang-orang Belanda meningkatkan desain dasar
kincir angin mereka. Kualitas kreatifitas masyarakat Belanda akan aplikasi kincir
angin, membuat Belanda menjadi terkenal dengan kincir anginnya. Sedangkan
koloni Amerika menggunakan kincir angin untuk menggiling gandum dan jagung,
untuk memompa air, dan memotong kayu di penggergajian.Pada akhir tahun
1920-an, Amerika menggunakan kincir angin kecil untuk menghasilkan listrik di
daerah pedesaan yang hidup tanpa layanan listrik.Ketika kabel listrik mulai
digunakan untuk transportasi listrik di daerah pedesaan di tahun 1930-an, kincir
angin lokal menjadi semakin jarang digunakan.Meskipun demikian, kincir angin
tersebut masih dapat dilihat pada beberapa peternakan di daerah barat.
Kekurangan minyak pada 1970-an mengubah gambaran mengenai energi untuk
negara dan dunia. Ini menciptakan suatu kepentingan sumber energi alternatife
baru, membuka jalan bagi masuknya kembali kincir
Angin untuk menghasilkan listrik. Pada awal 1980an energi angin menjadi
sangat luar biasa di California, sebagian besar karena kebijakan negara yang
mendorong sumber energi terbarukan. Dukungan untuk pembangunan angin telah
menyebar ke negara lain, tapi pada saat itu California masih dapat memproduksi
sebanyak lebih dari dua kali energi angin apapun di negara lain. Kincir angin jenis
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 3
Persian windmill juga digunakan di Cina untuk menguapkan air laut dalam
memproduksi garam. Terakhir masih digunakan di Crimea, Eropa dan Amerika
Serikat.Selanjutnya sejarah berkembang menjadi manipulasi fungsi.Kincir angin
yang pertama kali digunakan untuk membangkitkan listrik, dibangun oleh P.La
Cour dari Denmark diakhir abad ke19.Setelah perang dunia I, kincir angin
diterapkan pada layar dengan penampang melintang menyerupai sudut propeler
pesawat yang pada masa ini disebut type propeler atau turbin.Eksperimen kincir
angin sudut kembar dilakukan di Amerika Serikat tahun 1940, berukuran sangat
besar. Mesin raksasa ini disebut mesin Smith-Putman, karena salah satu
perancangnya bernama Palmer Putman, kapasitasnya 1,25 MW yang dibuat oleh
Morgen Smith Company dari York Pensylvania. Diameter propelernya 175 ft
(55m) beratnya 16 ton dan menaranya setinggi 100 ft (34m). Tapi dikemudian
hari salah satu batang propelernya patah pada tahun 1945.
2.2 Pengertian Angin
Secara singkat dapat dijelaskan bahwa angin adalah udara yang bergerak.
Menurut Buys Ballot, ahli ilmu cuaca dari Perancis, angin adalah massa udara
yang bergerak dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum.
Gerakan massa udara yang arahnya horizontal dikenal dengan istilah angin.
Anemometer mangkok adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan
angin. Satuan yang biasa digunakan dalam menentukan kecepatan angin adalah
km/jam atau knot (1 knot = 0,5148 m/det = 1,854 km/jam). Sisteman penamaan
angin biasanya dihubungkan dengan arah datangnya massa udara tersebut.
Ladang Angin atau wind farm adalah serangkaian tiang turbin angin yang di
desain untuk menyuplai listrik dari kekuatan angin bagi penduduknya dan sebagai
bentuk dalam upaya menyelamatkan bumi dari kerusakan alam akibat eksplorasi
sumber bahan bakar secara besar-besaran di lepas pantai atau daratan.
2.3 Sumber Energi Angin
Angin disebabkan oleh pemanasan sinar matahari yang tidak merata di atas
permukaan bumi. Udara yang lebih panas akan mengembang menjadi ringan dan
bergerak naik ke atas, sedangkan udara yang lebih dingin akan lebih berat dan
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 4
bergerak menempati daerah tersebut. Perbedaan tekanan atmosfer pada suatu
daerah yang disebabkan oleh perbedaan temperatur akan menghasilkan sebuah
gaya. Perbedaan dalam tekanan dinyatakan dalam istilah gradien tekanan
merupakan laju perubahan tekanan karena perbedaan jarak. Gaya gradien
merupakan gaya yang bekerja dalam arah dari tekanan lebih tinggi ketekanan
yang lebih rendah. Arah gaya gradien tekanan di atmosfer tegak lurus permukaan
isobar. Beberapa karakteristik angin :
2.3.1
Angin Darat-Laut
Wilayah Indonesia merupakan daerah kepulauan dengan luas lautan lebih
besar dari daratan.Angin darat-laut disebabkan karena daya serap panas yang
berbeda antara daratan dan lautan. Perbedaan karakteristik laut dan darat tersebut
menyebabkan angin di pantai akan bertiup secara kontinyu.
2.3.2
Angin Orografi
Angin orografi merupakan angin yang dipengaruhi oleh perbedaan tekanan
antara permukaan tinggi dengan permukaan rendah (angin gunung dan angin
lembah). Pada pagi sampai menjelang siang hari, bagian lereng atau punggung
pegunungan lebih dahulu disinari matahari bila dibandingkan dengan wilayah
lembah.Akibatnya, wilayah lereng lebih cepat panas dan mempunyai tekanan
udara yang rendah, sedangkan suhu udara di daerah lembah masih relatif dingin
sehingga mempunyai tekanan udara yang tinggi. Maka massa udara bergerak dari
lembah ke lereng atau ke bagian punggung gunung. Massa udara yang bergerak
ini disebut sebagai angin lembah.
Pada malam hari, suhu udara di wilayah gunung sudah sedemikian rendah
sehingga terjadi pengendapan massa udara padat dari wilayah gunung ke lembah
yang masih relatif lebih hangat. Gerakan udara inilah yang disebut angin gunung.
Syarat – syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk
menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel 2.1 dan 2.2 berikut.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 5
Tabel 2.1 Tabel Kondisi Angin
Tabel 2.2 Tingkat Kecepatan Angin 10 Meter di atas Permukaan Tanah
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas
maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi
listrik.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 6
2.4. Turbin Angin
Turbin angin adalah suatu kincir angin yang digunakan untuk
membangkitkan tenaga listrik.Sistem kerjanya adalah mengkonversikan tenaga
angin menjadi tenaga listrik. Berikut pada gambar dibawah ini akan dijelaskan
mengenai bagian–bagian penyusun dari turbin angin :
Gambar 2.1 Bagian Dalam Turbin Angin
Sesuai susunan dan fungsi dari beberapa komponen penting dalam turbin
pembangkit listrik tersebut, maka dapat diuraikan tugas dan fungsinya masingmasing.
1. Blades (Bilah Kipas): Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas
angin yang menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar.
2. Rotor: Bilah kipas bersama porosnya dinamakan rotor Tower (Menara): Menara
bisa dibuat dari pipa baja, beton, ataupun rangka besi. Karena kencangnya angin
bertambah dengan seiring dengan bertambahnya ketinggian, maka makin tinggi
menara makin besar tenaga angin yang didapat.
3. Pitch (Sudut Bilah Kipas): Bilah kipas dapat diatur sudutnya sesuai dengan
kecepatan rotor yang dikehendaki. Tergantung kondisi angin yang terlalu rendah
atau terlalu kencang.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 7
4.
Brake (Rem): Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis dengan
bantuan tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan
darurat.
5. Low-speed shaft (Poros Puutaran Rendah): Poros turbin yang berputar kira-kira
30-60 rpm.
6. Gear box (Roda Gigi): Roda gigi menaikkan putaran dari 30-60 rpm menjadi
sekitar 1000-1800 rpm. Ini merupakan tingkat putaran standar yang disyaratkan
untuk memutar generator listrik.
7. Generator: Generator pembangkit listrik, biasanya sekarang disebut alternator
arus bolak-balik.
8. Controller (Alat Pengontrol): Alat Pengontrol ini men-start turbin pada kecepatan
angin kira-kira 12-25 km/jam, dan kemudian mematikannya pada kecepatan 90
km/jam. Turbin tidak beroperasi di atas 90 km/jam.Hal ini dikarenakan tiupan
angin yang terlalu kencang dapat merusakkannya.
9. Anemometer: Mengukur kecepatan angin dan mengirim data angin ke alat
pengontrol.
10. Wind vane (Tebeng Angin): Mengukur arah angin, berhubungan dengan
penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin.
11. Nacelle (Rumah Mesin): Rumah mesin ini terletak di atas menara .Di dalamnya
berisi gearbox, poros putaran tinggi/rendah, generator, alat pengontrol, dan alat
pengereman.
12. High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi): Berfungsi untuk menggerakkan
generator.
13. Yaw drive (Penggerak Arah): Penggerak arah memutar turbin ke arah angin untuk
desain turbin yang menghadap angin. Untuk desain turbin yang mendapat
hembusan angin dari belakang tak memerlukan alat ini.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 8
14. Yaw motor (Motor Penggerak Arah): Motor listrik yang menggerakkan Yaw
drive.
15. Tower (Menara).
2.5 Jenis Turbin Angin
Turbin angin memanfaatkan energi kinetik dari angin dan mengkonversinya
menjadi energi listrik. Ada dua jenis turbin angin yang utama:

Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH) / Horizontal Axis Wind Turbin
(HAWT)

Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) / Vertical Axis Wind Turbin (VAWT)
2.5.1 Turbin Angin Sumbu Horizontal
Turbin Angin Sumbu Horizontal Turbin angin sumbu horizontal (TASH)
memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara.Turbin
berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca)
yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan
sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar
memiliki sebuah gear box yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi
lebih cepat berputar. Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di
belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara.Bilahbilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin
berkecepatan tinggi. Turbin angin sumbu horizontal dapat dilihat pada gambar 2.2
berikut.
Gambar 2.2 Turbin Angin Sumbu Horizontal
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 9
a. Kelebihan TASH
Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di
tempat-tempat yang memiliki geseran angin, perbedaan antara laju dan arah angin
antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah
lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat
sebesar 20%.
b.

Kelemahan TASH
Menara 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 trampil.

Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang
berat, gearbox, dan generator.

TASH yang tinggi bisa memengaruhi radar airport.

Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu
penampilanlandscape/Pemandangan.

TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan
kincir ke arah angin.
2.5.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal
Turbin angin sumbu vertikal memiliki bilah yang memanjang dari atas ke
bawah. Turbin angin jenis ini yang paling umum adalah turbin angin Darrieus,
dinamai sesuai dengan nama insinyur Perancis Georges Darrieus yang desainnya
dipatenkan pada tahun 1931. Jenis turbin angin vertikal biasanya berdiri setinggi
100 meter dengan lebar 50 kaki.Turbin angin sumbu vertikal dapat dilihat pada
gambar 2.3 berikut.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 10
Gambar 2.3 Turbin Angin Sumbu Vertikal
a. Kelebihan TASV

Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.

Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yaw.

Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan
bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.

TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat
secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi
sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi.

Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau
empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter
tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya TASH.

TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH.
Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10km/jam (6 m.p.h.)

TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara kecepatan putaran
dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya angin) yang lebih rendah sehingga
lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin berhembus sangat kencang.

TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi
dilarang dibangun.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 11

TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari
berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti
gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit),

TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.

Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.
b. Kekurangan TASV

Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena
drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.

TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di
elevasi yang lebih tinggi.

Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan energi
untuk mulai berputar.

Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi tekanan
pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan.Kabel
yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat
angin bertiup.
2.6 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.
Turbin angin adalah bagian dari sistem yang lebih besar.Komponen lainnya
dinamakan komponen penyeimbang sistem/ balance of system (BOS) dan ada
beberapa jenis tergantung kepada jenis sistem yang diinstalasi. Tiga jenis sistem
energi angin yang utama bisa dibedakan yaitu :
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 12
1. Sistem yang Terhubung ke jaringan PLN,
Jika jaringan PLN sudah ada di daerah tersebut, maka sistem energi angin
bisa dihubungkan ke jaringan tersebut. Rangkaian Sistem yang Terhubung ke
jaringan PLN dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut.
Gambar 2.4 Sistem yang Terhubung ke Jaringan PLN
1.
Off grid atau sistem berdiri sendiri
Sistem tersebut bisa beroperasi tanpa topangan eksterior; sangat sesuai
untuk penggunaan di daerah terpencil.Rangkain system off grid dapat dlihat pada
gambar 2.5 berikut.
Gambar 2.5 Sistem Off Grid
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 13
1. Sistem Listrik Hybrid Turbin Angin
Sistem Listrik Hybrid Turbin Angin sebaiknya digunakan dengan
sumber-sumber energi lainnya (PV, generator diesel).Ini bisa meningkatkan
produksi energi listrik dari sistem ini dan menurunkan resiko kekurangan
energi.Rangkain sistem hybrid dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut.
Gambar 2.6 Sistem Listrik Hybrid
2.7 Keuntungan dan Kerugian dari Energi 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 ataupolusi yang berarti ke
lingkungan.

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
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 14
pembangkit angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman.Hal ini
yang membuat pembangkitan tenaga angin di daratan menjadi terbatas.Beberapa
aturan mengenai tinggi bangunan juga telah membuat pembangunan pembangkit
listrik tenaga angin dapat terhambat.Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin
angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke
rumah-rumah penduduk.Perputaran sudu-sudu menyebabkan cahaya matahari
yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu pandangan penduduk setempat.

Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi
rendah. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih
mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon.Selain derau dari sudu-sudu
turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara
mekanis dan juga derau suara listrik.Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh
operasi
mekanis
elemen-elemen
yang
berada
dalam nacelle atau
rumah
pembangkit listrik tenaga angin.Dalam keadaan tertentu turbin angin dapat juga
menyebabkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal
televisi atau transmisi gelombang mikro untuk perkomunikasian.

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
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 15
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. Salah satu
contoh kerusakan pada turbin pembangkit listrik tenaga angin,dapat dlihat pada
gambar 2.7 berikut.
Gambar 2.7 Kerusakan Pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 16
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.
2.8 Perkembangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Indonesia dan
Dunia
Pada saat ini, sistem pembangkit listrik tenaga angin mendapat perhatian yang
cukup besar sebagai sumber energi alernatif yang bersih, aman, serta ramah
lingkungan serta kelebihan-kelebihan lain yang telah disebutkan sebelumnya di
atas.Turbin angin skala kecil mempunyai peranan penting terutama bagi daerahdaerah yang belum terjangkau oleh jaringan listrik. Pemanfaatan energi angin
merupakan pemanfaatan energi terbaru yang paling berkembang saat ini.
Berdasarkan laporan tengah tahun 2012 The World Wind Energy Association
(WWEA), total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin diseluruh dunia telah
mencapai 254.000 MW atau 254 GW. Jumlah tersebut sudah merupakan
penambahan 16.546 MW selama enam bulan pertama tahun 2012. Hal ini
menunjukkan 10 % lebih sedikit jika dibandingkan dengan periode yang sama
tahun 2011, yaitu terdapat penambahan 18.405 MW.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 17
Total Kapasitas Terpasang 2010-2012(MW)
Kapasitas global tumbuh sekitar 7 % dalam 6 bulan (2 % lebih sedikit
dibandingkan dengan tahun 2011 untuk periode yang sama) dan 16,4 % dari basis
tahunan
(mid-2012
dibandingkan
dengan
mid-2011).
Perbandingannya,
pertumbuhan tahunan tahun 2011 adalah 20,3 %.
Berdasarkan laporan akhir tahun 2011 The World Wind Energy Association
(WWEA),
Indonesia
menempati
urutan
ke
84
dalam
kaitan
total
kapasitas pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) serta penambahan kapasitas
ditahun 2011. Peringkat ini merosot dari yang pada akhir tahun 2010 menempati
peringkat 74. Di akhir tahun 2011, total kapasitas pembangkit listrik tenaga bayu
(PLTB) yang dimiliki oleh Indonesia hanya 1,4 MW dan hal tersebut tidak ada
penambahan kapasitas jika dibandingkan dengan tahun 2010.
Pada akhir tahun 2007 telah dibangun kincir angin pembangkit dengan
kapasitas kurang dari 800 watt 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. Kemudian, di seluruh Indonesia, lima unit
kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) mulai
dibangun. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik
tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.
Inggris, negara kerajaan terbesar di dunia ini merupakan salah satu negara
yang giat mempromosikan lingkungan hijau.Negara ini memiliki beberapa ladang
angin yang dapat mengalirkan listrik untuk 500 ribu rumah tangga dan terbesar di
dunia.Salah satu ladang angin terbesar di namakan London Aray dikerjakan tahun
2009 dan rampung 2013.
Gambar 2.8 Ladang Turbin Angin London Aray Di Lepas Pantai
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 18
London Aray dibangun oleh perusahaan Siemens yang menginstal 175 turbin
angin, setiap turbin dan sub-stasiun lepas pantai didirikan di atas tiang tunggal
bawah laut dan terhubung dengan 210 km kabel bertegangan 33 kV.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 19
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat berdasarkan pembahasan di atas adalah:
1. Sejarah peggunaan energi angin adalah, energi angin telah lama dikenal dan
dimanfaatkan manusia. Sejak zaman dahulu, orang telah memanfaatkan energi
angin.Lebih dari 5.000 tahun yang lalu, orang Mesir kuno menggunakan angin
untuk berlayar kapal di Sungai Nil.Kemudian, orang-orang membangun kincir
angin untuk menggiling gandum dan biji-bijian lainnya. Kekurangan minyak pada
1970-an mengubah gambaran mengenai energi untuk negara dan dunia. Ini
menciptakan suatu kepentingan sumber energi alternative baru, membuka jalan
bagi masuknya kembali kincir angin untuk menghasilkan listrik.Pada awal 1980an energi angin menjadi sangat luar biasa di California, sebagian besar karena
kebijakan negara yang mendorong sumber energi terbarukan. Dukungan untuk
pembangunan angin telah menyebar ke negara lain
2. Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang
menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik.
3. Proses terbentuknya energi angin adalah, karena adanya angin. Angin disebabkan
oleh pemanasan sinar matahari yang tidak merata di atas permukaan bumi. Udara
yang lebih panas akan mengembang menjadi ringan dan bergerak naik ke atas,
4. Komponen utama dari pembangkit listrik tenaga angin yaitu turbinangin (wind
turbine) yang di dalamnya terdapat komponen-komponen seperti anemometer,
blades, brake, controller, gear box, generator, high-speed shaft, low-speed
shaft, nacelle, pitch, rotor, tower, wind direction, wind vane, yaw drive, yaw
motor, dan penyimpan energi (battery)
5. Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin
memutar
kipas.
turbin
angin.
Turbin
angin
bekerja
berkebalikan
dengan
Kemudian angin akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk
memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin. Generator inilah
yang akan menghasilkan energi listrik.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 20
6. Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga adalah sifatnya
yang terbarukan. Namun selain kelebihan yang ada, pembangkit ini juga memiliki
kekurangan, antara lain membuat lebih buruk dampak visual, menyebabkan derau
suara, beberapa masalah ekologi, dan keindahan.
3.2
Saran
Saran yang dapat diberikan terhadap pembahsan ini adalah agar sumber
energi angin dapat lebih dimanfaatkan lagi sehingga krisis energi listrik dapat
dikurangi di Indonesia.
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 21
DAFTAR PUSTAKA
http://afrizalmulyana.blogspot.com/2009/12/pembangkit-listrik-tenaga-angin.html
www.indoenergi.com\2012\06menghasilkan-listrik-dari-turbin -angin.html
www.indoenergi.com/2012/06pengetahuan-dasar-mengenai-turbin-angin.html
http://www.indoenergi.com/2012/07/jenis-jenis-turbin-angin.html
http://www.kincirangin.info/plta-gbr.php
http://yefrichan.wordpress.com/2010/05/12/pembangkit-listrik-tenaga-anginbayupltb/
http://www.antaranews.com/berita/384332/jepang-ajak-indonesia-adopsipengembangan-kota-pintar
www.greenpeace.org. Pembangkit Listrik Tenaga Angin: (terjemahan), diakses 1
April 2014 melalui www.vedcmalang.com.
http://sikasatmata.blogspot.com/2013/04/pembangkit-listrik-tenaga-angindan.html
Tugas Mata Kuliah PIK | Energi Alternatif Angin 22