MAKALAH OSN-PERTAMINA 2013
BIDANG KOMPETISI FISIKA
TEMA:
INOVASI SOBAT BUMI, PRESTASI UNTUK NEGERI
TOPIK:
ANGIN SEBAGAI SU...
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan Puji Syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang
telah melimpahkan rahmat-Nya kepada kita ...
Atas perhatian dan partisipasinya saya selaku penyusun makalah ini
mengucapkan banyak-banyak terima kasih. Semoga makalah ...
DAFTAR ISI
Kata Pengantar

ii

Daftar Isi

iv

Daftar Gambar

vi

Daftar Tabel

vii

BAB I
PENDAHULUAN

1

1.1

Latar Bela...
2.4.2.2 Kekurangan TSAV

18

2.5

Prinsip Kerja Energi Angin

19

2.6

Keuntungan dan Kerugian dari Energi Angin

24

2.6....
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Bagian dalam dari turbin angin

11

Gambar 2.2
Turbin angin sumbu horizontal

14

Gambar 2.3
Turb...
DAFTAR TABEL

Tabel.2.1
Tabel kondisi angin

9

Tabel.2.2.
Tingkat kecepatan angin 10m di atas permukaan tanah

10

vii
BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Kelangkaan bahan bakar merupakan permasalahan klasik di Negara

Indonesia yang saat...
lagi. Di antara berbagai sumber energi terbarui yang sedang dikembangkan, di
bumi Indonesia terkandung potensi sumber ener...
Fluktuasi harga bahan bakar minyak dan merebaknya isu lingkungan terus
mendorong perkembangan teknologi energi angin. Apli...
1.3

Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, yaitu untuk :
1.3.1

Mengetahui sejarah penggunaan dari e...
Pada penulisan makalah ini, saya sebagai penulis menggunakan metode
kupustakaan dan mencari sumber-sumber yang berhubungan...
BAB II
PEMBAHASAN

2.1

Sejarah Energi Angin
Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan manusia. Sejak zaman

dahulu...
menciptakan suatu kepentingan sumber energi alternatife baru, membuka jalan
bagi masuknya kembali kincir angin untuk mengh...
dan bergerak naik ke atas, sedangkan udara yang lebih dingin akan lebih berat
dan bergerak menempati daerah tersebut. Perb...
hutan atau kota, kecepatan angin dekat permukaan cenderung
lambat dan sebaliknya kecepatan angin cukup tinggi pada area
ke...
Tabel.2.2.Tingkat kecepatan angin 10m di atas permukaan tanah
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah ...
Gambar 2.1 Bagian dalam dari turbin angin.
a. Anemometer: Mengukur kecepatan angin dan mengirim data angin ke
alat pengont...
e. Gear box (Roda Gigi): Roda gigi menaikkan putaran dari 30-60 rpm
menjadi sekitar 1000-1800 rpm. Ini merupakan tingkat p...
n. Wind vane (Tebeng Angin): Mengukur arah angin, berhubungan dengan
penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan d...
Sebagai tambahan, bilah bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu
dan sedikit dimiringkan. Karena turbulens...
dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam
atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, seti...
tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna
di tempat-tempat yang arah anginnya sang...
yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan
obyek yang lain mampu menciptakan aliran y...
 TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara
kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebena...
2.5

Prinsip Kerja Energi Angin
Turbin angin adalah bagian dari sistem yang lebih besar. Komponen

lainnya dinamakan kompo...
Sistem tersebut bisa beroperasi tanpa topangan eksterior; sangat sesuai
untuk penggunaan di daerah terpencil.

Gambar 2.5 ...
Energi yang dihasilkan oleh turbin angin dinyatakan sebagai berikut
Energi kinetik yang dihasilkan oleh benda yang bergera...
dimana

adalah kecepatan sudut turbin angin, dan R adalah jari-jari turbin angin.

Sehingga daya aktual yang diserap turbi...
pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik
maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah di...
pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang
berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika b...
angin yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh
karenanya tenaga angin dapat berkontribusi dalam ke...
itu penggunaan energi angin dalam kelistrikan telah turut serta dalam
mengurangi emisi gas buang.
2.6.2


Kerugian
Peneta...
mengenai tinggi bangunan juga telah membuat pembangunan pembangkit
listrik tenaga angin dapat terhambat.

Gambar 2.7 Pemba...
elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi
gelombang mikro untuk perkomunikasian.


Penentuan ...
pembangkit listrik tenaga angin dapat mengganggu permukaan dasar laut.
Hal lain yang terjadi dengan konstruksi di lepas pa...
BAB III
PENUTUP

3.1

Kesimpulan

Dari isi makalah ini penulis menyimpulkan :
3.1.1

Sejarah peggunaan energi angin adalah...
udara yang lebih dingin akan lebih berat dan bergerak menempati
daerah tersebut. Perbedaan tekanan atmosfer pada suatu dae...


Batang penggerak, yaitu komponen yang berfungsi untuk
meneruskan energi gerak atau mekanik menjadi energi listrik.

Bia...


Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin angin juga dapat
menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke
rumah...
kelas 3 sampai dengan kelas 8 agar energi angin yang dapat
dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
3.2.2 Pengemban...
DAFTAR PUSTAKA

I N. Budiastra, IA. Dwi Giriantari, Wyn. Artawijaya, Cok. Indra Partha.
Pemanfaatan Energi Angin Sebagai E...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

12,172

Published on

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
12,172
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
273
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF"

  1. 1. MAKALAH OSN-PERTAMINA 2013 BIDANG KOMPETISI FISIKA TEMA: INOVASI SOBAT BUMI, PRESTASI UNTUK NEGERI TOPIK: ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF Oleh: NAMA : ETHELBERT DAVITSON P KODE PESERTA : 2202006 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS PALANGKARAYA 2013
  2. 2. KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan Puji Syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua, sehingga saya mendapat kemampuan untuk menyelesaikan makalah ini dengan judul “ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF” ini disusun untuk memenuhi syarat SELEKSI OSN PERTAMINA 2013 TINGKAT NASIONAL. Ucapan terima kasih yang dalam tak terhingga saya sampaikan kepada seluruh komponen yang memberikan bantuan kepada saya sehingga makalah ini tersusun dengan baik. Ucapan terima kasih saya terutama disampaikan kepada : 1. Bapak dan Ibu dosen dalam ruang lingkup Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Palangkaraya yang telah membimbing dalam pembuatan makalah ini. 2. Keluarga dan teman-teman yang telah memberikan dukungan baik itu berupa moril maupun materil. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada semua komponen yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu saya dalam menyelesaikan penyusunan makalah ini, mudah-mudahan Tuhan Yang Maha Esa membalasnya dengan yang lebih baik. Dalam penulisan makalah ini, saya sebagai penyusun tidak menutup kemungkinan adanya kesalahan dan kekeliruan. Oleh sebab itu saya berharap untuk diberi kritikan dan saran yang membangun agar makalah ini dapat lebih bagus lagi kedepannya. ii
  3. 3. Atas perhatian dan partisipasinya saya selaku penyusun makalah ini mengucapkan banyak-banyak terima kasih. Semoga makalah ini dapat bermanfaat dan berguna sehingga dapat menambah pengetahuan bagi kita semua, khususnya bagi para penerus bangsa ini kedepannya. AMIN. Palangka Raya, Desember 2013 Ethelbert Davitson Phanias iii
  4. 4. DAFTAR ISI Kata Pengantar ii Daftar Isi iv Daftar Gambar vi Daftar Tabel vii BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penulisan 4 1.4 Batasan Masalah 4 1.5 Manfaat Penulisan 4 1.6 Metode Penulisan 4 BAB II PEMBAHASAN 6 2.1 Sejarah Energi Angin 6 2.2 Sumber Energi Angin 7 2.2.1 Angin Darat-Laut 8 2.2.2 Angin Orografi 8 2.2.3 Kecepatan Angin Terhadap Kekasaran Permukaan & Ketinggian 8 2.3 Turbin Angin 10 2.4 Jenis Turbin Angin 13 2.4.1 Turbin Angin Sumbu Horizontal 13 2.4.1.1 Kelebihan TASH 14 2.4.1.2 Kekurangan TASH 15 Turbin Angin Sumbu Vertikal 15 2.4.2.1 Kelebihan TSAV 17 2.4.2 iv
  5. 5. 2.4.2.2 Kekurangan TSAV 18 2.5 Prinsip Kerja Energi Angin 19 2.6 Keuntungan dan Kerugian dari Energi Angin 24 2.6.1 Keuntungan 24 2.6.2 Kerugian 26 BAB III PENUTUP 30 3.1 Kesimpulan 30 3.2 Saran 33 DAFTAR PUSTAKA 35 v
  6. 6. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagian dalam dari turbin angin 11 Gambar 2.2 Turbin angin sumbu horizontal 14 Gambar 2.3 Turbin angin sumbu vertical 16 Gambar 2.4 Sistem yang Terhubung ke jaringan PLN 19 Gambar 2.5 Sistem Off Grid 20 Gambar 2.6 Sistem Listrik Hybrid 20 Gambar 2.7 Pembangkit listrik tenaga angin di daratan 27 Gambar 2.8 Ladang pembangkit angin lepas pantai 29 vi
  7. 7. DAFTAR TABEL Tabel.2.1 Tabel kondisi angin 9 Tabel.2.2. Tingkat kecepatan angin 10m di atas permukaan tanah 10 vii
  8. 8. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kelangkaan bahan bakar merupakan permasalahan klasik di Negara Indonesia yang saat ini telah berdampak banyak pada aktivitas masyarakat, diantaranya adalah antrian minyak tanah dan kekosongan pasokan SPBU. Keadaan ini diperparah dengan kemampuan penyediaan bahan bakar oleh pemerintah tidak seimbang dengan permintaan masyarakat yang semakin meningkat. Kebutuhan manusia terhadap energi semakin lama semakin meningkat. Energi yang digunakan saat ini berasal dari minyak bumi. Namun, eksploitasi yang berlebihan terhadap minyak bumi mengakibatkan persediaannya semakin menipis. Tuhan menganugrahkan pada manusia akal untuk berfikir, dengan akal manusia inilah teknologi-teknologi baru ditemukan. Kemajuan teknologi juga telah sampai pada penggunaan energi alternatif sebagai pengganti sumber energi utama yang semakin sedikit jumlahnya. Dengan harga minyak sekarang ini, pemerintah telah berada dalam pilihan yang sangat berat untuk mengambil keputusan menaikkan harga minyak. Selain mengurangi kebiasaan boros energi yang dapat menstabilkan harga minyak, sekarang ini bangsa Indonesia harus segera memperoleh solusi untuk masalah energi pada masa yang akan datang. Walaupun krisis energi sekarang ini akan berlalu, usaha untuk mengganti peran bahan bakar fosil dengan sumber energi baru dan terbarukan perlu ditingkatkan 1
  9. 9. lagi. Di antara berbagai sumber energi terbarui yang sedang dikembangkan, di bumi Indonesia terkandung potensi sumber energi sangat besar yang dapat mengurangi peran bahan bakar fosil dalam membangkitkan tenaga listrik. Penipisan potensi sumber daya minyak di satu sisi dan peningkatan kebutuhan energi di sisi lain, membawa konsekuensi bagi perlunya digalakkan upaya pengembangan pemanfaatan sumber energi terbarukan antara lain energi angin sebagai energi alternatif yang dapat dipakai untuk membangkitkan tenaga listrik. Semakin luas isu kerusakan lingkungan akibat polusi dari penggunaan bahan bakar fosil yang menimbulkan polusi, sehingga pemanfaatan sumber energi baru dan terbarukan yang berwawasan lingkungan merupakan salah satu upaya untuk mengurangi polusi. Energi angin merupakan sumber energi penting sejak waktu lama di beberapa negara. Cina telah memanfaatkan energi angin untuk pemompaan lebih dari seribu tahun lalu. Di Eropa barat, kincir angin mekanik untuk pemompaan atau penggilingan telah digunakan sejak abad ke-13 dan di Amerika untuk pemompaan pada peternakan sejak awal abad ke-18. Sementara itu, turbin angin listrik telah diaplikasikan oleh para petani di Amerika sejak tahun 1930. Diseminasi pemanfaatan teknologi energi angin klasik tersebut berlangsung hingga pertengahan abad ke 19, namun menghilang bersamaan dengan meluasnya aplikasi pembangkitan listrik berbahan bakar fosil. Aplikasi teknologi energi angin sebagai alternatif meluas kembali ketika harga bahan bakar minyak melonjak, namun menyusut dengan cepat ketika harga bahan bakar minyak anjlok pada akhir tahun 1985, kecuali yang kompetitif. 2
  10. 10. Fluktuasi harga bahan bakar minyak dan merebaknya isu lingkungan terus mendorong perkembangan teknologi energi angin. Aplikasi turbin angin kecil dan turbin angin besar berkembang di beberapa negara sebagai alternatif penyediaan kebutuhan listrik yang terus meningkat tidak saja di perkotaan. Berbagai upaya telah dan terus dilakukan dalam mengembangkan teknologi energi angin yang berwawasan lingkungan tersebut guna mendapatkan hasil yang semakin efisien dan berdaya saing. Sejalan dengan upaya pengembangan sumber energi terbarukan seperti mikrohidro, energi surya, dan biomas sebagai energi alternatif di Indonesia, LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) telah melakukan riset dan pengembangan energi angin sejak tahun 1979 mencakup inventarisasi potensi energi angin serta pengembangan dan diseminasi teknologi pemanfaatannya. Riset dan pengembangan teknologi energi angin tersebut dewasa ini diarahkan terutama untuk aplikasi skala kecil di pedesaan dan juga kemungkinan sebagai pembangkitan skala besar guna menunjang penyediaan energi di masa datang. 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 dari energi angin? 1.2.5 Apa saja kerugian dari energi angin? 3
  11. 11. 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 dari energi angin. 1.3.5 Mengetahui kerugian dari energi angin. 1.4 Batasan Masalah Agar tidak terjadi salah penafsiran dan tidak terjadi perluasan masalah maka makalah ini dibatasi hanya pada lingkup energi angin. 1.5 Manfaat Penulisan Manfaat yang dapat diperoleh dari makalah ini adalah : 1.5.1 Memberi pengetahuan kepada pembaca mengenai sumber energi alternative berupa energi angin. 1.5.2 Memberikan kesadaran kepada pembaca agar dapat menggunakan energi dengan sebaik mungkin. 1.5.2 Membuat pembaca agar lebih peduli lagi tentang lingkungannya. 1.6 Metode Penulisan 4
  12. 12. Pada penulisan makalah ini, saya sebagai penulis menggunakan metode kupustakaan dan mencari sumber-sumber yang berhubungan dengan energi angin dari media internet maupun Online. Baik itu berupa jurnal-jurnal maupun bahan bacaan. 5
  13. 13. 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. Berabadabad 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 local 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 6
  14. 14. 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 menyebarke 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. Terahir 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 Sumber Energi Angin Angin disebabkan oleh pemanasan sinar matahari yang tidak merata di atas permukaan bumi. Udara yang lebih panas akan mengembang menjadi ringan 7
  15. 15. 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 dalan 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 : 2.2.1 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 2.2.2 Angin Orografi Angin orografi merupakan angin yang dipengaruhi oleh perbedaan tekanan antara permukaan tinggi dengan permukaan rendah (angin gunung dan angin lembah). Pada siang hari berasal dari lembah berhembus ke atas gunung (angin lembah) dan sebaliknya pada malam hari. 2.2.3 Kecepatan Angin Terhadap Kekasaran Permukaan & Ketinggian Kekasaran permukaan menentukan berapa lambat kecepatan angin dekat permukaan. Di area dengan kekasaran tinggi, seperti 8
  16. 16. hutan atau kota, kecepatan angin dekat permukaan cenderung lambat dan sebaliknya kecepatan angin cukup tinggi pada area kekasaran rendah seperti daerah datar, lapangan terbuka. Syarat – syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel.2.1 Tabel kondisi angin. 9
  17. 17. Tabel.2.2.Tingkat kecepatan angin 10m 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. 2.3 Turbin Angin Turbin angin adalah suatu kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Sistem kerjanya adalah mengkonversikan tenaga angin menjadi tenaga listrik. Berikut dibawah ini akan dijelaskan mengenai bagian–bagian penyusun dari turbin angin : 10
  18. 18. Gambar 2.1 Bagian dalam dari turbin angin. a. Anemometer: Mengukur kecepatan angin dan mengirim data angin ke alat pengontrol. b. Blades (Bilah Kipas): Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas angin yang menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar. c. Brake (Rem): Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis dengan bantuan tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan darurat. d. 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. 11
  19. 19. e. 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. f. Generator: Generator pembangkit listrik, biasanya sekarang disebut alternator arus bolak-balik. g. High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi): Berfungsi untuk menggerakkan generator. h. Low-speed shaft (Poros Puutaran Rendah): Poros turbin yang berputar kira-kira 30-60 rpm. i. Nacelle (Rumah Mesin): Rumah mesin ini terletak di atas menara . Di dalamnya berisi gearbox, poros putaran tinggi/rendah, generator, alat pengontrol, dan alat pengereman. j. Pitch (Sudut Bilah Kipas): Bilah kipas dapat diatur sudutnya sesuai dengan kecepatan rotor yang dikehendaki. Tergantung kondisi angin yang terlalu rendah atau terlalu kencang. k. Rotor: Bilah kipas bersama porosnya dinamakan rotor. l. 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. m. Wind direction (Arah Angin): Adalah turbin yang menghadap angin. Desain turbin lain ada yang mendapat hembusan angin dari belakang. 12
  20. 20. n. Wind vane (Tebeng Angin): Mengukur arah angin, berhubungan dengan penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin. o. 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. p. Yaw motor (Motor Penggerak Arah): Motor listrik yang menggerakkan Yaw drive. 2.4 Jenis Turbin Angin Turbin angin memanfaatkan energi kinetik dari angin dan mengkonversinya menjadi energi listrik. Ada dua jenis turbin angin yang utama:   2.4.1 Turbin angin dengan poros horizontal Turbin angin dengan poros vertikal 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 gearbox 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. 13
  21. 21. Sebagai tambahan, bilah bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan. Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu. Gambar 2.2 Turbin angin sumbu horizontal 2.4.1.1 Kelebihan TASH  Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju 14
  22. 22. dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%. 2.4.1.2 Kekurangan 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 tampil.  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 lansekap.  Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.  TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin. 2.4.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin 15
  23. 23. tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. TASV mampu mendaya gunakan angin dari berbagai arah. Gambar 2.3 Turbin angin sumbu vertikal Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan sejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut. Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida (zat cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir berputar. Karena sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga 16
  24. 24. yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal. 2.4.2.1 Kelebihan TSAV  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.) 17
  25. 25.  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. 2.4.2.2 Kekurangan TSAV  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. 18
  26. 26. 2.5 Prinsip Kerja Energi Angin 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. 1. Sistem yang Terhubung ke jaringan PLN Gambar 2.4 Sistem yang Terhubung ke jaringan PLN Jika jaringan PLN sudah ada di daerah tersebut, maka sistem energi angin bisa dihubungkan ke jaringan tersebut. 2. Off grid atau sistem berdiri sendiri 19
  27. 27. Sistem tersebut bisa beroperasi tanpa topangan eksterior; sangat sesuai untuk penggunaan di daerah terpencil. Gambar 2.5 Sistem Off Grid 3. 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. Gambar 2.6 Sistem Listrik Hybrid 20
  28. 28. Energi yang dihasilkan oleh turbin angin dinyatakan sebagai berikut Energi kinetik yang dihasilkan oleh benda yang bergerak adalah: = dimana m adalah massa udara yang mengenai turbin angin, dan v adalah kecepatan angin. Massa m tersebut dapat diturunkan dari persamaan berikut dimana adalah densitas udara, A adalah luas daerah yang menyapu turbin angin, dan d adalah jarak yang ditempuh angin. Daya yang dihasilkan oleh turbin angin (Pw) merupakan energi kinetik per detik yang dinyatakan oleh = Energi aktual yang diserap turbin angin tergantung dari efisiensi turbin angin yang dinyatakan dalam Cp ( yang merupakan fungsi dari (perbandingan kecepatan ujung: tip speed ratio) dan angle). Sudut angguk longitudinal (horisontal). (sudut angguk: pitch adalah sudut antara bilah turbin dengan sumbu Sedangkan perbandingan kecepatan ujung didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan rotor turbin dengan kecepatan angin, yang dinyatakan oleh persamaan 21
  29. 29. dimana adalah kecepatan sudut turbin angin, dan R adalah jari-jari turbin angin. Sehingga daya aktual yang diserap turbin angin dinyatakan oleh ( Dengan menggunakan persamaan diatas, maka torsi yang didefinisikan sebagai daya dibagi kecepatan sudut putaran dapat dinyatakan sebagai ( Dimana ( = ( /λ adalah koefisien torsi dari turbin angin. Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus daya diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak. Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik. Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam subsistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu : 1. Gearbox Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60. 2. Brake System Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam 22
  30. 30. pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar. 3. Generator Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. 4. Penyimpan energi Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik 23
  31. 31. pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt. 5. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC (Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC (Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. 2.6 Keuntungan dan Kerugian dari Energi Angin 2.6.1 Keuntungan  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 24
  32. 32. 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.  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, 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.  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 25
  33. 33. itu penggunaan energi angin dalam kelistrikan telah turut serta dalam mengurangi emisi gas buang. 2.6.2  Kerugian 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.  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 26
  34. 34. mengenai tinggi bangunan juga telah membuat pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat terhambat. Gambar 2.7 Pembangkit listrik tenaga angin di daratan 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 27
  35. 35. 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 28
  36. 36. pembangkit listrik tenaga angin dapat mengganggu permukaan dasar laut. Hal lain yang terjadi dengan konstruksi di lepas pantai adalah terganggunya kehidupan bawah laut. Gambar 2.8 Ladang pembangkit angin lepas pantai  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. 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. 29
  37. 37. BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari isi makalah ini penulis menyimpulkan : 3.1.1 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. 3.1.2 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, sedangkan 30
  38. 38. 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 dalan 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. 3.1.3 Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Turbin angin sederhana terdiri dari sebuah roda atau rotor yang dilengkapi dengan baling-baling (propeller) atau sudu-sudu (blade). Balingbaling atau sudu-sudu inilah yang berfungsi untuk menangkap energi angin sehingga dapat membuat roda atau rotor turbin tersebut berputar. Energi putaran rotor turbin kemudian diteruskan melalui batang penggerak (drive shaft) untuk menjalankan generator listrik. Jadi, komponen- komponen utama pada mesin pembangkit listrik tenaga angin adalah sebagai berikut.  Rotor, yaitu komponen yang berfungsi untuk mengubah energi angin menjadi energi gerak atau mekanik. 31
  39. 39.  Batang penggerak, yaitu komponen yang berfungsi untuk meneruskan energi gerak atau mekanik menjadi energi listrik. Biasanya, turbin angin yang digunakan untuk menggerakkan generator listrik dilengkapi dengan komponen- komponen alat yang dapat meningkatkan kecepatan sudut rotor. Sementara itu, alat pengatur kecepatan merupakan alat yang dirancang sedemikian rupa untuk membuat putaran turbin sesuai dengan spesifikasi generator listrik yang dipasang. 3.1.4 Keuntungan dari energi angin adalah :  Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga adalah sifatnya yang terbarukan.  Emisi karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratus saja dari emisi pembangkit listrik dengan batubara.  Ladang angin lepas pantai diharapkan dapat menjadi tempat pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru.  Konversi energi angin dapat terjadi pada siang ataupun malam hari 3.1.5 Kerugian dari energi angin adalah :  Akibat pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. 32
  40. 40.  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.  Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon.  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.  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. 3.2 Saran Pada makalah ini penulis memberikan saran, sebagai berikut: 3.2.1 Untuk meningkatkan efisiensi dan mengoptimalkan kinerja dari turbin pembangkit listrik tenaga angina, sebaiknya digunakan angin 33
  41. 41. kelas 3 sampai dengan kelas 8 agar energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. 3.2.2 Pengembangan teknologi pembangkit listrik jenis energi angin terus perlu dilakukan agar membantu kebutuhan energi, khususnya energi listrik. 3.2.3 Selain itu juga perlu terus dilakukan studi mengenai penggunaan energi angin ini agar tercipta lebih banyak inovasi dan teknologi ini di serta agar penggunaan energi angin terus mengalami penyempurnaan hinga menjadi lebih baik 34
  42. 42. DAFTAR PUSTAKA I N. Budiastra, IA. Dwi Giriantari, Wyn. Artawijaya, Cok. Indra Partha. Pemanfaatan Energi Angin Sebagai Energi Alternatif Pembangkit Listrik Di Nusa PenidaDan Dampaknya Terhadap Lingkungan. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Program Nasional Pemberdayaan Masyarakat. 2012. Energi Yang Terbarukan. Kedutaan Besar Kerajaan Denmark. Jakarta Ristek. 2012. Bantul Jadi Percontohan Energi Hibrid. http://ristek.go.id/index.php/module/News+News/id/10759 id. 6 Oktober 2013[19.00] Soetedjo, A. Lomi, A. Nakhoda, Y.I. 2006. Pemodelan Sistem Pembangkit Listrik Hibrid Angin dan Surya. Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional (ITN).Malang Staf Edukatif Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya. 2011. Desain Dan Uji Unjuk Kerja Kincir Angin. Palembang. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang Syahrul . Prospek Pemanfaatan Energi Angin Sebagai Energi Alternatif Di Daerah Pedesaan. Jurusan Pendidikan Teknik Elektro. UNM Zamzam, Allifa . 2011. Penyediaan Energi Angin. Politeknik Negeri Bandung. Bandung 35

×