Makalah Pembangkit Listrik Tenaga Aingin [PDF]

Citation preview

MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada zaman sekarang kebutuhan energi listrik di Indonesia semakin meningkat. Krisis listrik ini sudah sejak lama menjadi persoalan dan telah dipredikasi oleh banyak ahli energi di Indonesia sejak sepuluh tahun yang lalu. Kebutuhan energi dapat meningkat secara bertahap, baik ditinjau dari kapasitasnya, kualitasnya maupun ditinjau dari tuntutan distribusinya. Konsumsi listrik di Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Komsumsi listrik Indonesia yang begitu besar akan menjadi masalah bila dalam penyediaannya tidak sejalan dengan kebutuhan. Kebutuhan pasokan energi listrik yang terus-menerus dan berkualitas menjadi tuntutan yang harus dipenuhi oleh negara. Untuk mengatasi pemenuhan kebutuhan listrik ini, maka diperlukan sebuah sumber energi baru yang mampu memenuhi kebutuhan listrik nasional yang semakin besar. Angin, sebagai sumber yang tersedia di alam dapat dimanfaatkan sebagai salah satu sumber energi listrik. Angin merupakan sumber energi yang tidak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem perubahan energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan. Hal ini dirasa sangat perlu untuk mengetahui lebih dalam mengenai angin dan pembangkit listrik tenaga angin ini. Selain itu juga perlu diketahui proses pembangkitan listrik tenaga angin ini sehingga dapat dianalisa kelebihan dan kekurangannya dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik lain. B. Rumusan Masalah



Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah : 1.



Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga angin?



2.



Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin?



3.



Bagaimana proses pembangkitan listrik dengan tenaga angin?



4.



Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga angin?



5.



Bagaimana perkembangan pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia dan dunia?



C. Tujuan Penulisan Berdasarkan rumusan masalah yang telah dijabarkan di atas, tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu: 1.



Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga angin.



2.



Mengetahui komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin.



3.



Mengetahui proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tanaga angin.



4.



Mengetahui apa kelebihan dan kekurangan pada pembangkit listrik tenaga angin.



5.



Perkembangan pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia dan dunia.



D. Manfaat Penulisan Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu : 1.



Mengetahui mengenai pembangkit listrik tenaga



2.



Memenuhi tugas mata kuliah Elektronika Industri.



3. BAB II PEMBAHASAN 2.1 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 merubah energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Sistem pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan sistem alternatif



yang sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah satu energi yang tidak terbatas di alam. Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama Wind Power System memanfaatkan angin melalui kincir, untuk menghasilkan energi listrik. Alat ini sangat cocok sekali digunakan masyarakat yang tinggal di pulau-pulau kecil. Secara umum, sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor. Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik. 2.2 Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin (wind turbine) sebagai peralatan utamanya. Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu : 1.



Anemometer : Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.



2.



Blades : Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.



3.



Brake : Digunakan untuk menjaga putaran pada poros agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar.



4.



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.



5.



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.



6.



Generator : Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.



7.



High-speed shaft : Mengubah poros rotor kecepatan tinggi.



8.



Low-speed shaft : Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit.



9.



Nacelle : Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.



10.



Pitch : Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.



11.



Rotor : Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor.



12.



Tower : Menara yang terbuat dari baja tabung, beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.



13.



Wind direction : Ini adalah turbin pertama yang disebut karena beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan melawan arah angin, menghadap jauh dari angin.



14.



Wind vane :  Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.



15.



Yaw drive : Yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah angin.



16.



Yaw motor : Kekuatan dari drive yaw.



17.



Penyimpan energi (Battery) : 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.



2.3 Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Angin Suatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari penggabungan dari beberapa turbin angin sehingga akhirnya dapat menghasilkan listrik. Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin memutar turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik, namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik).  Kemudian angin akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin. Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu di sekeliling 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. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana proses pembangkitan listrik dengan kincir angin adalah listrik dialirkan melalui kabel penyebaran yang dibagikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air. 2.4 Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Kelebihan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbaru. Pengharapan sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karena itu tenaga angin dapat menerima 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 terhadap lingkungan. 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. Pengeluaran 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 pengeluaran yang berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, pengeluaran karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja. Namun 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 yang paling serius dikritik adalah 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 baling-baling menyebabkan cahaya matahari yang berkelapkelip dan dapat mengganggu pandangan penduduk setempat. Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi rendah. Putaran dari baling-baling turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu dari pada suara angin pada ranting pohon. 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 baling-baling 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. Dalam operasinya, pembangkit listrik tenaga angin bukan tanpa kegagalan dan kecelakaan. Kegagalan operasi baling-baling 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 lahan pertanian. Kebocoran minyak pelumas juga dapat teradi dan dapat menyebabkan terjadinya polusi daerah setempat, dalam beberapa kasus dapat mengkontaminasi air minum. 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. 2.5 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 kelebihankelebihan 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. BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik. Komponen utama dari pembangkit listrik tenaga angin yaitu turbinangin (wind turbine) yang di dalamnya terdapat komponenkomponen 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). 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. 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 Pada akhir 2007 di Indonesia sudah mulai dikembangkan pembangkit listrik tenaga angin. Sehingga pembangkit listrik tenaga angin ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025. 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://anangsetiyowibowo.blogspot.co.id/2012/04/makalah-energi-angin-menjadi-energi.html http://semuaada07.blogspot.co.id/2014/04/contoh-makalah-mengenai-energi-tenaga.html http://diyanhidayat.blogspot.co.id/2014/10/makalah-pembangkit-listrik-tenaga-angin.html http://reoramandha94.blogspot.co.id/2015/04/makalah-energi-angin.html http://afrizalmulyana.blogspot.co.id/2009/12/pembangkit-listrik-tenaga-angin.html http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrik-electro/1059-art-1 Bagikan ini: