Modul Elektronika Industri : Pembangkit Listrik Tenaga Angin

1. Kelompok 5

2. Pengertian Pembangkit Listrik
Tenaga Angin
Pembangkit listrik tenaga angin
adalah suatu pembangkit listrik yang
menggunakan angin sebagai sumber
energi untuk menghasilkan energi
listrik
Pembangkit ini
dapat mengkonversikan energi angin
menjadi energi listrik dengan
menggunakan turbin angin atau kincir

3. Sejarah Pembangkit Listrik
Tenaga Angin
Kincir angin pertama kali digunakan untuk membangkitkan
listrik dibangun oleh P. La Cour dari Denmark diakhir abad
ke-19. Setelah perang dunia I, layar dengan penampang
melintang menyerupai sudut propeler pesawat sekarang
disebut kincir angin type propeler' atau turbin.
Eksperimen kincir angin sudut kembar dilakukan di
Amerika Serikat tahun 1940, ukurannya sangat besar yang
disebut mesin Smith-Putman, karena dirancang oleh
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)

4. Tabel kekuatan angin:
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas
maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi
listrik. Lebih daripada kelas 8 adalah angin yang bukan dapat dimanfaatkan,
tetapi membawa bencana.

5. Komponen Pembangkit Listrik
Tenaga Angin
Gambar : Tampak isi dari
Turbin Angin

6. Keterangan Gambar :
Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin
ke pengontrol.
Blades
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau/ bilah. Angin bertiup di
atas menyebabkan pisau-pisau/ bilah-bilah tersebut berputar.
Gear box
Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan
rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit
(rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh
sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik.
Brake
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
pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik
maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan.

7. • Controller
Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per
jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi
pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak
karena angin yang kencang.
• Rotor
Pisau/ bilah dan terhubung bersama-sama disebut rotor
• Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60
siklus listrik AC.
• High-speed shaft
Drive generator, yang akan menutar poros generator.
• Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per
menit.
• Nacelle
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan
rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.

8. Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung, beton atau kisi baja.
Wind direction
Bagian Turbin yang beroperasi melawan angin.
Wind vane
Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk
menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.
Yaw drive
Yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah
angin sebagai perubahan arah angin.
Yaw motor
Kekuatan dari drive yaw.
Penyimpan energi (Battery)
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak
sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan
listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat
penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik
dalam bentuk Battery.

9. Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit
Listrik
Tenaga Angin
Kelebihan
PLTAngin
Menggunakan Energi yang terbarukan
Ramah lingkungan (Tidak menghasilkan emisi gas buang / polusi
terhadap Lingkungan)
Kekurangan PLTAngin
Membutuhkan waktu yang lama dalam studi kasus lapangan untuk
menetapkan persetujuan pengadaan tempat PLTAng (Ladang Angin)
Membutuhkan lahan yang luas sehingga berpotensi dapat mengganggu
ekologi
Membutuhkan lahan yang telah mendapatkan clearance untuk
membangun bangunan yang relatif tinggi yang berpotensi menganggu
transportasi udara
Biaya Instalasi Awal Tinggi
Kurang dapat Diandalkan karena sangat tergantung pada faktor-faktor
alami.
Belum Efisien

10. Jenis-Jenis Pembangkit Listrik
Tenaga Angin Berdasarkan Posisi
Sumbu
1. Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH)
TASH adalah jenis turbin angin yang paling
banyak digunakan.
Turbin ini terdiri dari sebuah menara yang di
puncaknya terdapat sebuah baling-baling
yang berfungsi sebagai rotor dan
menghadap atau membelakangi arah angin.
Kebanyakan turbin angin jenis ini
mempunyai dua atau tiga bilah baling-baling
walaupun ada juga turbin bilah baling-balingnya
kurang atau lebih daripada yang

12. Kelebihan TASH :
Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih
kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin
Pitch sudu turbin dapat diubah-ubah.
Menara yang tinggi dapat memperileh angin yang lebih kencang.
Penggunaan menara menyebabkan turbin dapat ditempatkan di
dataran yang tidak rata, atau bahkan di atas laut.
Dapat ditempatkan di atas garis pepohonan di hutan.
Kelemahan TASH Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90
meter sulit diangkut dan dipasang. Diperkirakan besar biaya
transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin
angin.
Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah
yang berat, gearbox, dan generator.
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

13. Jenis Turbin Angin Berdasarkan
Posisi Sumbu
Sumbu Vertikal
Savonius Wind Darrieus Wind
Giromill
Turbine
Turbine
Helix Wind
Turbine
www.wikipedia.org/helix
www.wikipedia.org/savonius
www.wikipedia.org/VAWT 13

14. 2. Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV)
a. Turbin Darrieus
Turbin Darrieus mula-mula
diperkenalkan di Perancis
pada sekitar tahun 1920-an.
Turbin angin sumbu vertikal ini
mempunyai bilah-bilah tegak
yang berputar kedalam dan
keluar dari arah angin.

15. b. Turbin Savonius
Turbin Savonius diciptakan
pertama kali di negara
Finlandia dan berbentuk S
apabila dilihat dari atas.
Turbin jenis ini secara
umumnya bergerak lebih
perlahan dibandingkan jenis
turbin angin sumbu
horizontal, tetapi
menghasilkan torsi yang
besar.

16. 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.
TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah
daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan
listrik pada 10 km/jam (6 m.p.h.)
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

17. Kekurangan TASV :
o 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.

18. Perkembangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin
di Dunia dan di Indonesia
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 data dari WWEA (World
Wind Energi Association), sampai dengan tahun 2007
perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin
mencapai 93,85 GW dan menghasilkan lebih dari 1% dari
total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China
merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi
angin. Diharapkan pada tahun 2010, total kapasitas
pembangkit listrik tenaga angin secara global mencapai

19. Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya
adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di
dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah
potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga
angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum
dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia
menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai
pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun
2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit
listrik berbahan bakar batubara yang merupakan
penyebab nomor 1 pemanasan global.
Namun, 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

20. Terima Kasih