APLIKASI TEKNOLOGI HIBRID BERBASIS ENERGI SURYA DAN ANGIN PADA PROYEK OELEDO UNTUK RUMAH TANGGA

Oleh:SANDI DHARMA SAPUTRA(No. Peserta: 2302059)

APLIKASI TEKNOLOGI HIBRID BERBASIS ENERGI SURYA DAN ANGIN PADA PROYEK OELEDO UNTUK RUMAH TANGGA

JURUSAN FISIKA KONSENTRASI GEOFISIK GEOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS MULAWARMANSAMARINDA2012Latar BelakangKenaikan harga bahan bakar minyakAlternatif listrik rumah tanggaKonsep teknologi hybrid yang telah ada di Indonesia adalah Proyek Oeledo Rumusan dan Tujuan PenulisanProses terjadinya energi listrik oleh energi surya dan angin dalam suatu rangkaian.Keuntungan dan kerugian dari menggunakan teknologi hibrid berbasis energi surya dan angin.Hasil aplikasi energi yang diberikan oleh teknologi hibrid Proyek Oeledo tersebut untuk rumah tangga.HibridHybrid = Konsep penggabungan dua atau lebih sumber energi untuk tercapainya sebuah efisiensi dalam berbagai hal.Teknologi hybrid merupakan pemanfaatan sumberdaya alam terbarukan dan tentunya lebih ramah lingkunganContoh penerapan teknologi hibrid:Rumah tangga (memasak)ListrikTranportasiEnergi SuryaEnergi yang dikumpulkan langsung dari cahaya matahari.Tenaga surya dapat Digunakan untuk:Menghasilkan listrik Menggunakan sel suryaMenggunakan menghasilkan pembangkit listrik tenaga panas suryaMenghasilkan listrik Menggunakan menara suryaMemanaskan gedung, secara langsungMemanaskan gedung, melalui pompa panasMemanaskan makanan, Menggunakan oven suryaSel surya sering digunakan untuk daya baterai, karena kebanyakan aplikasi lainnya akan membutuhkan sumber energi sekunder, untuk mengatasi padam.Energi SuryaSHS (Solar Home System) populer digunakan untuk listrik pedesaan (terpencil). SHS umumnya berupa system berskala kecil, dengan menggunakan modul surya 50-100 Wp (Watt Peak) dan menghasilkan listrik harian sebesar 150-300 WhUntuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen sebagai berikut:Panel surya / solar cell / solar panelCharge controllerInverterBattery (accumulator)

AnginEnergi 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

AnginFaktor yang mempengaruhi besarnya energi listrikRotor (kincir)Kecepatan anginJenis generator

Kriteria yang harus dipenuhiKecepatan anginKestabilan angin

AnginKeuntungan PLTB/ASecara prinsip disebabkan karena sifatnya yang terbarukanDapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depanMerupakan sumber energi yang ramah lingkungan

Dampak terhadap lingkunganDampak VisualDerau Suara (derau frekuensi rendah)Masalah Ekologi

Proyek Oeledo (energi surya dan angin)Pertama diperkenalkan oleh Guiseppe seorang doktor dari perusahaan listrik Italia tahun 1995Dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga angin saja maupun tenaga matahari saja, teknologi hibrida ini jelas lebih tinggi karena tak sepenuhnya bergantung pada matahari.Proyek Hybrid photovoltaic dan tenaga angin di Indonesia. Proyek tersebut dinamakan dengan "Proyek Oeledo" dimulai pada tahun 1997, dan selesai pada tahun 2000.Proyek Oeledo (energi surya dan angin)Sistem hibrid tersebut menyuplai 127 pelanggan dengan listrik AC 220 Volt. Energi angin dan photovoltaik membangkitkan listrik yang disimpan dalam baterei dan disuplai ke konsumen selama 24 jam. Konsumsi energi angin diukur dan dibayar pada bulan dasar kepada Pengelola Listrik Desa (PLD), yang menyediakan dan memastikan pelayanan listrik yang layak kepada para pelanggan

Proyek Oeledo (energi surya dan angin)Dengan adanya proyek ini, banyak keuntungan yang didapatkan oleh masyarakat Oeledo dan negara, di antaranya:Meningkatkan penerangan dan komunikasiMemperluas waktu produktif bagi masyarakat Memperbaiki pendidikan dikarenakan adanya perpanjangan waktu belajar sampai malamMemperbaiki akses informasi melalui TV dan radio Membuka kesempatan kerja baru dan usaha skala kecilMenciptakan kesadaran untuk menggunakan teknologi energi terbarukan.Mekanisme kerja teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tangga (inovasi)Sistem gabungan (hybrid) yang digunakan adalah dengan memanfaatkan kubah-putar masjid sebagai pengganti turbin angin yang digabung dengan solar cell untuk menghasilkan energi listrik. Instalasi system hibrid ini terdiri dari rangkaian solar cell, dynamo, regulator, dan inventer.Untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik diperlukan alat pengubah yaitu turbin angin atau dalam hal ini digunakan kubah-putar masjid, dimana energi kinetik angin diubah menjadi energi mekanik.Mekanisme kerja teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tangga (inovasi)Beberapa hal yang mempengaruhi daya sel surya diantaranya: pengaruh penyinaran, pengaruh temperatur, pengaruh luas sel surya, pengaruh kepekaan spektrum, dan pengaruh umur sel surya. Hal tersebut pada akhirnya mempengaruhi efisiensi konversi energi sel suryaPrinsip kerja dari dinamo (generator) adalah mengubah energi mekanis menjadi energi listrik untuk mengisi baterai. Kelistrikan pada dinamo dibangkitkan oleh rotor yang berputar dan memotong garis-garis medan magnet sehingga menimbulkan gaya gerak listrik. Listrik yang dihasikan dari dinamo maupun sel surya (solar cell) sebelum masuk ke baterai akan diatur oleh regulator. Mekanisme kerja teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tangga (inovasi)Baterai merupakan penyimpan energi listrik dari dinamo dan sel surya. Secara garis besar, cara kerja dari akumulator ini dibagi menjadi dua yaitu: proses pengosongan dan pengisisan.Proses pengosongan baterai terjadi ketika baterai memberikan arus, misalnya untuk menghidupkan lampu atau beban yang lain, maka terjadilah reaksi di dalam baterai. Reaksi ini mengakibatkan larutan asam sulfat semakin encer dan kutub-kutubnya akan menjadi semakin lemah, sehingga kutub-kutubnya akan menjadi sama yaitu menjadi PbSO4, dalam hal ini baterai disebut semakin kosong muatan.Sedangkan proses pengisian baterai yaitu pada waktu baterai telah dianggap kosong muatan, baterai dapat diisi lagi dengan mengalirkan arus searah (DC) yang dihasilkan dari dynamo DC dan dari sel surya.Inventer merupakan alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik DC dari baterai menjadi listrik AC, ketika sumber energi listrik baterai dipergunakan untuk kebutuhan rumah tangga.Material disain model, penyusunan alat, dan simulasi perhitugan teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tanggaKubah-putar mempunyai energi kinetik pada massa rotor,m dengan kecepatan V, adalah: (1)

Torsi yang digunakan untuk memutar dinamo dapat dirumuskan: (2)dimana: T = Torsi, Nm F = Gaya yang terjadi, N r = Jari-jari pulley, m.

Material disain model, penyusunan alat, dan simulasi perhitugan teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tanggaKalor pancaran sinar matahari yang ditangkap sel surya didekati dengan persamaan: (3)dimana: q = Kalor pancaran, Watt = Konstanta Stefan-Bolzman = 5,669 10-8 W/m2.K2 A = Luas bidang sel surya, m2 T = Temperatur, oK Fe = Fungsi emisivitas zat perantara FG = Faktor geometriDaya listrik yang ada disini diperoleh dari hasil kali antara arus dengan tegangan yang dihasilkan. (4)dimana: P = Daya listrik, Watt V = Tegangan listrik yang dihasilkan, volt I = Arus listrik yang dihasilkan, ampere

Material disain model, penyusunan alat, dan simulasi perhitugan teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tangga

Material disain model, penyusunan alat, dan simulasi perhitugan teknologi hibrid menggunakan konsep proyek Oeledo dalam aplikasi rumah tanggajumlah arus yang mensuplai baterai adalah: arus rata-rata dari dinamo + arus rata-rata dari solar cell. Sedangkan tegangan yang masuk baterai setelah melalui regulator adalah 12 volt. Jadi daya yang masuk baterai adalah: arus yang mensuplai baterai dikali dengan tegangan bateraiSetelah 9 jam pengisian baterai, maka arus yang masuk baterai: arus yang mensuplai baterai di kali dengan 9 jam.Sedangkan daya yang masuk baterai: daya setelah melalui regulator dikali dengan 9 jam.Kelebihan dan kekurangan jika dibandingkan hanya menggunakan salah satu sumber energi surya atau anginKelebihan :Ramah lingkunganPraktis digunakan pada wilayah pesisir pantaiTidak memerlukan perawatan khususTeknologinya tidak rumitDisainnya dari bahan yang tidak mudah karatan (korosi)Mudah mengoperasikan

Kekurangan :Butuh biaya yang cukup besar untuk pembelian dan pelatihan operator teknisContoh alat rumah tangga yang mungkin didisain untuk dioperasikan dengan teknologi iniListrik dengan daya kecil seperti lampu. Karena baterai yang digunakan hanyalah sebuah aki.Jika menggunakan baterai yang memiliki kapasitas penyimpanan yang besar maka akan dapat menyuplai banyak listrik di suatu rumah tapi juga didukung dengan besarnya panel surya dan kecepatan angin atau jumlah/ukuran kubah mesjid yang digunakan

Mengapa dan dalam situasi bagaimana teknologi hibrid ini dapat diandalkanKrisis Listrik dan Bahan BakarSaran untuk mengoptimalkan penerapan teknologi hibrid di IndonesiaMemberikan kesadaran untuk pemerintah, untuk membeli atau membangun pembangkit listrik tenaga hibrid - APBD untuk daerah Kalimantan Timur sebesar 13 triliyun untuk tahun 2012.

SANDI DHARMA SAPUTRA(No. Peserta: 2302059)

JURUSAN FISIKA KONSENTRASI GEOFISIK GEOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS MULAWARMANSAMARINDA

Sekian dan Terima Kasih