MAKALAH TENTANG TENAGA ANGINMATA KULIAH MESIN KONVERSI ENERGI

DISUSUN OLEH

HASWIN SUPATMO SIMANUNGKALIT (5141131010)

HEBRON TOGATOROP (5141121009)

SEPTY HARYANTO TAMBUNAN (5141121028)

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat TUHAN YME, yang mana telah memberikan

kami kekuatan serta kelancaran dalam menyelesaikan tugas mata kuliah “Mesin Konversi

Energi” yang berjudul “Makalah tentang Tenaga Energi Angin” yang dapat kami selesai

pada waktu yang telah di rencanakan.Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan

wawasan bagi pembaca.

Penulis menyadari bahwa di dalam makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh

karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa yang

akan datang.

Penulis

Medan, 12 April 2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Pengembangan energi alternative 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?

1.3  Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, yaitu untuk :

1.3.1 Mengetahui sejarah penggunaan dari energi angin.

1.3.2 Mengetahui proses terbentuknya energi angin.

1.3.3 Mengetahui prinsip kerja dari energi angin.

1.3.4 Mengetahui keuntungan dan kerugian dari energi angin.

1.4  Metode Penulisan

Pada penulisan makalah ini,  penulis menggunakan metode kupustakaan dan mencari

sumber-sumber yang berhubungan dengan energi angin dari media internet. Baik itu berupa

jurnal-jurnal maupun bahan bacaan.

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 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 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.

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.

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 masing-masing.

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.

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.

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. Bilah-

bilah 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

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 penampilan

landscape/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.

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.

         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 :

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

2.       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

3.      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 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

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

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 daerah-daerah 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.

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

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.

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

1980-an 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

turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas.  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.

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.

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-anginbayu-pltb/

http://www.antaranews.com/berita/384332/jepang-ajak-indonesia-adopsi-pengembangan-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-angin-dan.html