Majalah Energi

sustainable energy monthly magazine

Welcome, Guest
Username Password: Remember me

[TF-2106 Konversi Energi – Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (tipe horizontal axis)],
(1 viewing) (1) Guest
Diskusi seputar penggunaan angin sebagai pembangkit energi listrik.
  • Page:
  • 1

TOPIC: [TF-2106 Konversi Energi – Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (tipe horizontal axis)],

[TF-2106 Konversi Energi – Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (tipe horizontal axis)], 14 Nov 2010 21:52 #785

disusun oleh :

# Fadhli Ibnu Qayyim (13309104)
# Rifa Wibisana (13309076)
# Adhyatmika Dwi Wicaksana (13309101)
# Innez Renata (13309063)
# Debby Chairubby Lubis (13309092)
# Rudi Rauf (13309105)
# Muhammad Artono (13309082)
# Reza Sakaridani (13309069)

TEKNIK FISIKA ITB 2009



Sejarah Perkembangan PLTB

Pemanfaatan tenaga angin sebenarnya bukanlah hal yang sama sekali baru dalam sejarah peradaban. Sudah berabad-abad lamanya, manusia menggunakan angin sebagai tenaga penggerak kapal yang dipakai untuk mengarungi samudera dan menjelajah semesta. Konon, pada abad ke-17 SM, bangsa Babilonia kuno pun sudah menggunakan tenaga angin untuk sistem irigasi.
Turbin angin pertama sebagai pembangkit listrik berupa sebuah kincir angin tradisional dibuat oleh Poul La Cour di Denmark lebih dari 100 tahun yang lalu. Kemudian pada awal abad ke-20 mulai ada mesin eksperimen untuk turbin angin. Pengembangan lebih serius dilakukan pada saat terjadi krisis minyak di era 1970-an dimana banyak pemerintah di seluruh dunia mulai mengeluarkan dana untuk riset dan pengembangan sumber energi baru atau energi alternatif. Diawal 80-an terlihat pengembangan utama dilakukan di California dengan pembangunan ladang PLTB dengan ratusan turbin kecil. Sehingga sampai akhir dekade tersebut, sudah dibangun 15.000 turbin angin dengan kapasitas pembangkit total sebesar 1.500 MW di daerah itu. Di era 80-an tersebut juga diikuti pemangkasan subsidi pemerintah untuk dana pengembangan turbin angin ini.
Di Denmark, pemerintah tetap mendukung secara kontinu serta tetap mengawal pengembangan teknologi turbin angin ini. Akibatnya, teknologi dasar mereka tetap terpelihara dan tidak menghilang. Sehingga pada saat energi angin kembali menguat diawal 90-an, banyak perusahan yang bergerak dibidang ini mampu merespon dengan cepat dan hasilnya mereka mampu mendominasi pasar hingga saat ini.
Sebagian besar ladang turbin angin yang terpasang masih di daratan. Hasil studi yang diadakan hingga akhir tahun 2002, kapasitas total terpasang untuk turbin angin darat berkisar 24 Giga Watt (GW) dan dipasang lebih dari 3 tahun terakhir. Lalu instalasi pertahunnya telah mencapai 4 GW. Saat ini laju rata-rata turbin terpasang secara internasional sudah mendekati 1 MW per unit. Dengan keberhasilan pengembangan dalam skala yang ekonomis tersebut, saat ini energi angin sudah mampu bersaing dengan pembangkit listrik lainnya seperti batubara maupun nuklir untuk daerah dimana banyak potensi angin.
Perkembangan teknologi tenaga angin di Indonesia dirintis oleh Ridho Hantaro, ST.MT pilot proyek sederhana bertemakan “renewable energy” hingga memenangkan “Brits Award for Poverty Alleviation 2006″. Proyek ini adalah pembuatan turbin angin pembangkit listrik di pulau Sapeken, Kabupaten Sumenep, Jawa Timur. Turbin angin berdiameter rotor 4 meter dengan 6 buah daun alumunium ini mampu menghasilkan daya hingga 1 KW dengan tiang penopang setinggi 8 meter.
Prinsip Kerja Umum (Proses Fisika/Kimia) dari PLTB
Pada dasarnya turbin-turbin angin menggunakan prinsip sederhana untuk menghasilkan listrik. Turbin angin bekerja berlawanan dengan kipas angin. Kipas angin menghasilkan angin dari arus listrik, sedangkan turbin-turbin angin menghasilkan arus listrik dari angin.
Awalnya angin yang berhembus memutar baling-baling, di mana baling-baling ini berhubungan dengan rotor pada generator penghasil listrik. Arus listrik yang dihasilkan ini kemudian didistribusikan ke rumah-rumah, pusat bisnis, sekolah, dan tempat-tempat lainnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Turbin-turbin angin modern terbagi menjadi dua kelompok dasar :
1. Sumbu horizontal
Turbin yang paling umum digunakan. Turbin angin jenis ini memiliki sudu yang berputar dengan arah vertikal seperti propeler pesawat terbang. Turbin angin biasanya memiliki sudu dengan bentuk irisan melintang khusus di mana aliran pada salah satu sisinya dapat bergerak lebih cepat dari aliran udara di sisi lain pada saat angin berhembus melaluinya. Fenomena ini menimbulkan daerah tekanan rendah pada belakang sudu dan dan daerah tekanan tinggi di depan sudu. Perbedaan tekanan ini yang menghasilkan gaya dan menyebabkan sudu berputar.
2. Sumbu vertikal
Turbin angin jenis ini menggunakan prinsip kerja yang sama dengan sumbu horizontal. Akan tetapi, sudunya berputar dalam bidang yang paralel dengan tanah, seperti mixer kocokan telur.
Pada umumnya, turbin yang memiliki jumlah baling-baling yang banyak akan memiliki torsi yang besar. Turbin angin jenis ini banyak digunakan untuk keperluan mekanikal seperti untuk pemompaan air, pengolahan hasil pertanian, dan aerasi tambak. Sedangkan turbin angin dengan baling-baling sedikit, digunakan untuk pembangkit tenaga listrik. Turbin angin jenis ini memiliki torsi yang kecil tetapi putaran rotor yang tinggi.
Platform PLTB
Pada pembangkit listrik tenaga angin, terdapat 6 komponen penting yang harus dimiliki oleh suatu pembangkit listrik tenaga bayu. Yaitu turbin, gearbox, generator, rectifier, DC-DC converter, baterai. Terdapat komponen-komponen lain yang sebaiknya dimiliki oleh suatu turbin yaitu yaw gear dan anemometer. Kedua komponen ini digunakan untuk pengaman pada suatu turbin agar tahan lama dan tidak mudah rusak.
Turbin merupakan sumber energi masuk dari pembangkit energi ini. Angin menggerakkan turbin, yang akan memberikan suatu energi putaran. Turbin yang dibentuk harus dibuat sedemikian rupa sehingga energi putaran yang dihasilkan akan konstan. Kecepatan putaran yang konstan akan menyebabkan energi yang dihasilkan oleh suatu turbin akan konstan juga. Menurut penelitian, agar kecepatan putaran tetap konstan, sebaiknya menggunakan turbin yang memiliki 3 sudu. Jika sudu terlalu sedikit, maka putaran akan lambat. Namun, jika sudu terlalu banyak, maka putaran turbin akan cepat. Putaran turbin yang terlalu cepat akan mengakibatkan turbin memberi angin kepada angin masuk, sehingga kemungkinan kecepatan turbin akan tidak konstan dan menghasilkan energi yang tidak konstan. Kondisi ini sangat tidak diinginkan, karena bisa mempengaruhi daya tahan dari suatu pembangkit listrik tenaga bayu.
Gearbox merupakan komponen yang berguna untuk mengatur besar energi yang masuk. Gearbox merupakan komponen yang serupa dengan perseneling pada mobil. Pembangkit listrik tenaga angin sangat membutuhkan gear box karena pada pembangkit listrik tenaga angin, variabel penghasil energi yang dapat dikendalikan adalah kecepatan putaran generator. Dengan menggunakan gear box, kita bisa mengubah kecepatan turbin yang terlalu lambat menjadi cepat atau sebaliknya. Dengan gearbox kita bisa menghasilkan energi yang sesuai dengan kita inginkan. Biasanya, PLTB menggunakan gearbox jenis planetari. Gearbox jenis ini dibutuhkan karena gearbox jenis ini dapat meningkatkan efisiensi dan leih mudah dipergunakan dibanding gearbox jenis lainnya.
Generator menghasilkan energi listrik dengan mengubah energi kinetik dari torsi gearbox menjadi energi listrik. Ada 2 jenis generator, yaitu vertical axis dan horizontal axis. Penggunaan generator bergantung pada besar turbin, jika kecil sebaiknya menggunakan vertical axis dan jika turbinnya besar sebaiknya menggunakan generator horizontal axis.
Rectifier merupakan AC-DC converter. Komponen ini dibutuhkan karena arus DC lebih mudah diatur besarnya pada DC-DC converter.
DC-DC converter merupakan suatu transistor sebagai electronic switch yang dapat dibuka (off) dan ditutup (on). Dengan asumsi bahwa switch tersebut ideal, jika switch ditutup maka tegangan keluaran akan sama dengan tegangan masukan, sedangkan jika switch dibuka maka tegangan keluaran akan menjadi nol. Dengan demikian tegangan keluaran yang dihasilkan akan berbentuk pulsa. Tegangan keluaran DC dapat diatur besarannya dengan menyesuaikan parameter D. Parameter D dikenal sebagai Duty ratio yaitu rasio antara lamanya waktu switch ditutup (ton) dengan perioda T dari pulsa tegangan keluaran. Parameter f adalah frekuensi peralihan (switching frequency) yang digunakan dalam mengoperasikan switch. Berbeda dengan tipe linier, pada tipe peralihan tidak ada daya yang diserap pada transistor sebagai switch. Ini dimungkinkan karena pada waktu switch ditutup tidak ada tegangan yang jatuh pada transistor, sedangkan pada waktu switch dibuka, tidak ada arus listrik mengalir. Ini berarti semua daya terserap pada beban, sehingga efisiensi daya menjadi 100%. Namun perlu diingat pada prakteknya, tidak ada switch yang ideal, sehingga akan tetap ada daya yang hilang sekecil apapun pada komponen switch dan efisiensinya walaupun sangat tinggi, tidak akan pernah mencapai 100%.
Battery merupakan komponen yang dibutuhkan untuk memaksimalkan fungsi kerja PLTB. Arus dari DC-DC generator masuk ke baterai untuk disimpan. Jika arus terlalu kecil, maka akan disimpan di baterai. Jika arusnya terlalu besar, maka listrik akan disalurkan menuju jala-jala listrik setelah beberapa disimpan pada baterai. Baterai ini masih mahal pada masa-masa sekarang, harganya masih sekitar 3 juta dollar per megawatt.
Yaw gear merupakan komponen yang dibutuhkan untuk menggerakkan turbin PLTB menghadap ke atas. Pada saat turbin terlalu cepat berputar, terdapat suatu sistem keamanan yang harus dilakukan agar PLTB tidak rusak. Pertama-tama, dilakukan pengaturan gearbox, lalu kedua dengan membuat turbin menghadap ke atas, yang ketiga dilakukan jika sudah terlalu parah kecepatannya yaitu dengan rem. Anemometer hanyalah suatu piranti yang dibutuhkan untuk mengkur kecepatan angin.
Perkembangan Teknologi PLTB
Turbin angin pertama sebagai pembangkit listrik berupa sebuah kincir angin tradisional yang dibuat oleh Poul La Cour di Denmark lebih dari 100 tahun yang lalu. Kemudian pada awal abad ke-20 mulai ada mesin eksperimen untuk turbin angin. Pengembangan lebih serius dilakukan pada saat terjadi krisis minyak di era 1970-an dimana banyak pemerintah diseluruh dunia mulai mengeluarkan dana untuk riset dan pengembangan sumber energi baru atau energi alternatif. Diawal 80-an terlihat pengembangan utama dilakukan di California dengan pembangunan ladang PLTB dengan ratusan turbin kecil. Sehingga sampai akhir dekade tsb sudah dibangun 15.000 turbin angin dengan kapasitas pembangkit total sebesar 1.500 MW di daerah itu. Di era 80-an tsb juga diikuti pemangkasan subsidi pemerintah untuk dana pengembangan turbin angin ini. Maka banyak perusahaan turbin angin mulai gulung tikar.
Saat ini angin sebagai sebuah sumber energi telah dan sedang tumbuh dengan laju cukup tinggi. Rata-rata pertahun mencapai 25%. Hal ini menjadikannya sebagai satu sumber energi dengan laju pertumbuhan tercepat didunia sejak tahun 1990. Lima pasar tersebar untuk energi angin saat ini adalah negara Jerman, Spanyol, USA, Denmark dan India. Dengan begitu saat ini energi angin memiliki daya saing ekonomis, ditambah lagi sifatnya yang tidak menimbulkan solusi sangatlah menjanjikan sebagai sumber energi alternatif era milenium.
Selain turbin angin dipasang didaratan, sudah banyak pula ladang turbin angin lepas pantai yang dibangun diperairan dangkal seperti di wilayah negara-negara Eropa. Dekade ini, di USA dan Kanada juga dikembangkan beberapa PLTB lepas pantai di perairan Massachusetts. Di Jepang, kapasitas turbin angin di darat mengalami peningkatan cukup besar. Wilayah Jepang berupa perairan lepas pantai laut dalam maka diperlukan konsep lain. Dari sinilah muncul konsep turbin angin lepas pantai laut dalam yang diadopsi dari konsep teknologi anjungan dalam bidang MIGAS. Di Amerika sumber-sumber angin banyak dijumpai di sebagian wilayahnya baik dengan potensi sedang hingga besar. Hal ini menyebabkan tenaga angin menjadi sebuah pemasok tenaga listrik potensial dan layak untuk keperluan sehari-hari misalnya turbin angin kecil yang berkapasitas di bawah 100 KW sudah dapat digunakan untuk keperluan skala rumah tangga, ladang-ladang dan kebun, peternakan, perusahaan kecil dan juga untuk keperluan telekomunikasi. Sistem ini bisa dipergunakan secara mandiri diluar sistem jaringan listrik yang biasa disebut aplikasi mandiri atau luar jaringan. Contohnya sistem pembangkit kombinasi angin-diesel luar jaringan di daerah terpencil seperti Alaska. Terbukti mampu meningkatkan kehandalan sistem dan sekaligus menurunkan ongkos kirim bahan bakar.
Sementara itu kategori turbin angin besar kapasitas 100 KW sampai 2 MW. Gabungan dari puluhan hingga ratusan turbin besar ini dapat dihubungkan dengan sistem jaringan listrik untuk menyuplai energi listrik untuk sebuah komunitas atau daerah yang lebih besar atau luas. Karena PLTB merupakan energi bersih yang ramah lingkungan maka tak mengherankan kalau saat ini bila jumlah ladang angin di USA makin bertambah banyak. Dengan demikian selain tenaga angin telah mampu berperan dalam menciptakan lingkungan yang lebih baik dengan menghasilkan jenis energi bersih. Juga potensial untuk turut memperkuat ekonomi dengan menciptakan lapangan kerja baru dalam bidang energi angin ini. Disamping itu keberadaannya akan makin memperkuat ketahanan energi dengan menyediakan sumber energi domestik yang handal dan mandiri.

Potensi Energi PLTB di Dunia dan Indonesia
Kebutuhan akan energi listrik semakin berkembang di kehidupan masyarakat sehari-hari. Potensi energi bayu/angin adalah salah satu sumber energi alternative yang ramah lingkungan yang dapat dimanfaatkan dalam pemenuhan kebutuhan akan energi listrik. Permasalahannya adalah tidak semua daerah-daerah di dunia, khususnya daerah-daerah di Indonesia, memiliki potensi energi angin.
Pada saat ini, di beberapa daerah di dunia ditemukan potensi angin dengan kecepatan tinggi, yakni 6,9 m/detik. Daerah-daerah yang memiliki potensi besar tersebut berada di Eropa Utara (sepanjang Laut Utara), Amerika selatan dan Australia bagian Tasmania. Amerika Utara, yang memiliki potensi kecepatan angin yang paling tinggi, memiliki kecepatan angin yang paling konsisten berada di daerah Great Lakers dan angin laut sepanjang pantainya. Berdasarkan penelitian para ahli, angin berhembus dengan kecepatan 8,6 m/detik di atas lautan dan mendekati 4.5 m/detik ketika mencapai daratan.
Sebenarnya, hingga saat ini, Indonesia belum memiliki peta komprehensif mengenai informasi daerah-daerah mana saja yang memiliki potensi besar untuk menghasilkan listrik. Hal ini dikarenakan biaya yang dibutuhkan untuk pengembangannya sangat mahal, mencapai miliaran rupiah.
Sementara ini, berdasarkan hasil pemetaan LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) di 120 lokasi yang ada di Indonesia, didapatkan beberapa daerah yang memiliki kecepatan angin di atas 5 m/detik. Daerah-daerah tersebut adalah Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan dan Pantai Selatan Jawa. Angin dengan kecepatan ini tergolong berskala menengah dengan potensi kapasitas 10 hingga 100 kW.
Meskipun demikian, dengan kecepatan angin yang umumnya di bawah 5,9 m/detik secara ekonomi kurang layak untuk membangun pembangkit listrik. Hal ini disebabkan, ketika dibandingkan, biaya yang dibutuhkan untuk membangun pembangkit listrik tenaga bayu/angin ini lebih besar dari hasil yang bisa didapatkan ketika pembangkit listrik ini dijalankan. Tetapi, bukan berarti pembangkit listrik tenaga bayu/angin ini tidak bermanfaat, butuh penelitian lebih lanjut untuk memaksimalkan potensi energi ini.
Di seluruh daerah Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kW sudah dibangun. Pada tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul 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.
Potensi Peluang Implementasi di Indonesia
Berdasarkan data dari ESDM Indonesia yang memiliki pantai sepanjang 80.791,42 km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan PLTB. Kecepatan angin di Indonesia secara umum antara 4 m/detik hingga 5 m/detik. Di daerah pantai kecepatan anginnya dapat mencapai 10 m/detik. Dengan kecepatan tersebut, pembangunan pembangkit listrik tenaga angin masih kurang ekonomis. Namun, jika dibangun dengan ketinggian tertentu dan diameter baling-baling yang besar dapat dihasilkan energi listrik dengan potensi kapasitas 10-100 kW.
Selain memiliki garis pantai yang sangat besar, Indonesia memiliki sekitar 17.508 pulau (data dari Indonesian Naval Hydro Oceanographic Office) dan pada kenyataannya operasional PLN tidak sanggup membiayai pemasangan listrik hingga ke pulau-pulau terpencil seperti Sapeken, maka teknologi sederhana seperti ini tentu sangat tepat untuk dikembangkan dan dijalankan. Oleh karena itu, sebenarnya implementasi PLTB di Indonesia sangat dibutuhkan, karena daerah pulau pulau yang terpencil di Indonesia yang tidak bisa terjangkau listrik PLN umumnya merupakan daerah pantai dan pas untuk PLTB.
Namun secara komersil, PLTB memang harus memenuhi beberapa syarat, syarat-syarat tersebut adalah:
1. Lokasi PLTB memiliki kecepatan angin rata-rata tahunan yang cukup (>5 m/detik) dan konsisten sepanjang tahun.
2. Demand (kebutuhan) energi yang masih kurang di lokasi tersebut.
3. Jangkauan terhadap jaringan distribusi (grid) listrik tidak terlampau jauh.
4. Harga teknologi yang kompetitif.
5. Harga beli listrik oleh pengguna (dalam hal ini PLN) yang tepat.
6. Tersedianya infrastruktur pendukung yang memadai di sekitar lokasi.

Jika hanya mengandalkan harga beli PLN berkisar di Rp. 650 per kwh, komersialitas tidak akan pernah tercapai. Karena jika menggunakan teknologi PLTB dari Eropa yang biayanya memakan US$ 1,9 juta (+/- 19 Milyar Rupiah) per MW turbin terinstal, IRR (Internal Rate of Return) yang diharapkan jelas di bawah 10% saja. Sedangkan jika memakai jika menggunakan teknologi PLTB dari Cina yang biayanya memakan US$ 1,5 juta (+/- 15 Milyar Rupiah) per MW turbin terinstal, IRR yang diharapkan baru mencapai 10% , hal ini masih jauh dari komersialitas yang diharapkan.
Tentunya untuk mencapai IRR sekitar 18% atau lebih yang komersial, harga beli PLN harus berada di kisaran angka Rp 950,- s/d Rp 1050,- per kwh, ini pun hanya dicapai jika menggunakan teknologi PLTB dari Cina yang harganya lebih kompetitif.
Implementasi nyata PLTB di Indonesia dapat dilihat pada tahun 2009, kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin di seluruh Indonesia mencapai 1,4 MW (WWEA 2010) yang tersebar di Pulau Selayar (Sulawesi Utara), Nusa Penida (Bali), Yogyakarta, dan Bangka Belitung. Melihat potensi wilayah pantai yang cukup luas, pemanfaatan tenaga angin sebagai sumber energi terbarukan di Indonesia sangat mungkin untuk dikembangkan lebih lanjut.
Pengontrolan Instrumentasi
Pengontrolan instrumentasi yang diterapkan pada pembangkit listrik tenaga angin adalah :
1. Cut out speed
Adakalanya saat turbin berputar dengan terlalu cepat dari kecepatan turbin maksimal. Disaat ini angin yang melalui turbin justru malah ditolak oleh turbin. Sehingga turbin mengalami perlambatan kecepatan sehingga energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik lebih rendah dari energi optimum yang dapt dihasilkan.
Oleh karena itu, pengontrolan kecepatan angin diperlukan dengan cara cut out speed. Pengertian cut out speed ialah kecepatan dimana turbin angin akan mengurangi kekuatatannya untuk melindungi dirinya dari kecepatan angin yang berlebih. Kebanyakan pada turbin angin kecil hal ini dilakukan dengan cara memasang ekor sehingga dapat mengelak dari angin.
2. Cut in speed
Pembangkit listrik tenaga turbin memiliki syarat kecepatan minimum untuk dapat menghasilkan energi. Adakalanya pada saat tertentu, kecepatan angin terlalu rendah untuk dapat memutar turbin yang dapat menghasilkan energi. Walaupun pembangkit listrik sudah dipasang di daerah yang memiliki potensi angin baik.
Oleh karena itu, pengontrolan instrumentasi diperlukan dengan cara cut in speed. Cut in speed ialah penambahan kecepatan perputaran turbin. Dengan cara ini pembangkit listrik tenaga angin dapat dipertahankan energi optimumnya.

Contoh Perhitungan Sistem PLTB
kecepatan
Variasi kecepatan 1 2 3 4
Kecepatan (m/s) 16 18 24 15
Waktu (s) 45 30 20 50

Vrata-rata = (∑iVt)/(∑it)
= ((16*45+18*30+24*20+15*50))/((45+30+20+50))
= 17.17 m/s
Dengan Vrata-rata seperti itu kita dapat menghitung daya yang diserap turbin, karena adanya gesekan di setiap komponen turbin dan juga di ujung sudu, maka terdapat efisiensi dari daya yang diserap turbin, ηrotor = 0.45, maka daya tersebut dapat dihitung dengan formula seperti ini:
P = ηrotor 1/2 ρAV3
= 0.45 1/2 1.275 kg/m3 (22/7 1.52)m2 (17.173 ) m/
= 10268.5884

Estimasi Biaya Investasi Turbin Angin PLTB
1) Turbin angin sumbu horizontal (kapasitas kurang dari 1 MWe). Instalasi PLTB berkapasitas 10 kW dengan asumsi kecepatan angin di atas 7 m/ detik dan faktor kapasitas 20% membutuhkan biaya investasi sebesar 1.500 dolar Amerika per kWe dan biaya pembangkitan sebesar 1 sen dolar Amerika per kWh.
2) Turbin angin sumbu vertikal untuk kecepatan angin di bawah 7 m/ detik dengan faktor kapasitas kurang dari 30% membutuhkan biaya investasi sebesar 2.500-3.200 $ per kWe.
Potensi PLTB di Indonesia
Energi angin merupakan salah satu potensi energi terbarukan yang dapat memberikan kontribusi signifikan terhadap kebutuhan energi listrik domestik, khususnya wilayah terpencil. Pembangkit energi angin yang biasa disebut Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) ini bebas polusi dan sumber energinya yaitu angin tersedia di mana pun, maka pembangkit ini dapat menjawab masalah lingkungan hidup dan ketersediaan sumber energi.
Berdasarkan data Blueprint Energi Nasional, Departemen ESDM RI, dapat dilihat bahwa potensi PLTB di Indonesia sangat menarik untuk dikembangkan karena dari potensi sebesar 9,29 GW, baru sekitar 0,5 GW yang dikembangkan, yang berarti baru sekitar 5,38%. Secara implisit, hal ini menyiratkan bahwa jumlah penelitian dan jumlah peneliti yang tertarik mengembangkan teknologi ini masih sangat sedikit. Prospek pengembangan teknologi ini masih sangat tinggi. Beberapa daerah di Indonesia yang memiliki potensi pengembangan PLTB antara lain NTB, NTT, Maluku, dan wilayah-wilayah Indonesia bagian timur lainnya. Sebagian besar daerah di Indonesia mempunyai kecepatan angin rata-rata sekitar 4 m/s, kecuali di daerah-daerah yang disebutkan di atas. Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional mengukur kecepatan angin di Indonesia Timur dan menyimpulkan daerah dengan kecepatan angin tinggi adalah Nusa Tenggara Barat dan Timur dan Sulawesi. Kupang merupakan lokasi dengan potensi paling besar karena memiliki kecepatan angin sebesar 5,5 m/detik.
Oleh sebab itu, PLTB yang cocok dikembangkan di Indonesia adalah pembangkit dengan kapasitas di bawah 100 kW. Tentu saja ini berbeda dengan Eropa yang berkonsentrasi untuk mengembangkan PLTB dengan kapasitas di atas 1 MW atau lebih besar lagi untuk dibangun di lepas pantai. Namun melihat potensi wilayah pantai di Indonesia yang cukup luas, pemanfaatan tenaga angin sebagai sumber energi terbarukan di Indonesia sangat mungkin untuk dikembangkan lebih lanjut.
Berdasarkan data implementasi Energi Baru Terbarukan (EBT) di tahun 2009, kapasitas PLTB di Indonesia baru mencapai 3 MW. Padahal total potensi daya dari energi angin di Indonesia mencapai 9,29 GigaWatt (GW) atau 46,1 juta setara barel minyak (SBM).
Oleh karena itu, dalam RIPEBAT di tahun 2010, PLTB diharapkan meningkat 4 MW, di tahun 2015 sebesar 40 MW, menjadi 128 MW di tahun 2020 dan pada tahun 2025 ditargetkan 256 MW.
Peta jalan pengembangan PLTB yang dikeluarkan Kementrian ESDM menargetkan dibangunnya instalasi berkapasitas total 256 MW, baik tersambung dengan jaringan listrik ataupun tidak pada tahun 2025. Saat ini LAPAN, bersama dengan Institut Teknolog Bandung (ITB) tengah mengembangkan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) berdasarkan rotor Savonius dan Windside. Sistem ini telah berhasil membuat system berukuran 50 kW dan tengah melakukan penelitian dan pengembangan untuk turbin berkapasitas 300 kW.
Masalah utama dari penggunaan PLTB di Indonesia adalah ketersediaannya yang rendah. Untuk mengatasi masalah ini maka PLTB harus dioperasikan secara paralel dengan pembangkit listrik lainnya. Pembangkit listrik lainnya bisa berbasis SEA atau pembangkit konvensional. Walaupun sebuah PLTB hanya membangkit daya kurang dari 100 kW, kita bisa membangun puluhan PLTB dalam satu daerah. Dengan memanfaatkan PLTB maka kebutuhan akan bahan bakar fossil akan jauh berkurang. Selain mengurangi biaya operasi, penggunaan PLTB akan meningkatkan jaminan pasokan energi suatu daerah. Di daerah kepulauan seperti halnya NTB dan NTT, yang mana semua kebutuhan energinya harus didatangkan dari daerah lain, keberadaan PLTB akan membantu meningkatkan kemandiriannya. Di banding dengan diesel, PLTB mempunyai potensi mengurangi emisi CO2 sebesar 700 gram untuk setiap kWh energi listrik yang dibangkitkan.
Hambatan Pengembangan dan Aplikasi PLTB di Indonesia
Saat ini, PLTB di Indonesia dapat dikatakan mulai berkembang dengan baik. Keberadaan PLTB mulai menyaingi keberadaan PLTA dan PLTU yang telah ada di Indonesia sejak dulu. Namun, pengembangan PLTB di Indonesia ini dinilai masih belum maksimal. Ini terjadi karena ada beberapa hambatan dalam pengembangannya.
Dari survey dan studi literatur dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), pengembangan teknologi PLTB di Indonesia menghadapi beberapa masalah penting yang harus dipecahkan karena menghambat pengembangan dan mengurangi minat masyarakat untuk memakai energi angin ini.
Pertama, rendahnya distribusi kecepatan angin di Indonesia. Daerah di Indonesia rata-rata hanya memiliki kecepatan angin pada kisaran 2,5 – 6 m/s. Kedua, besarnya fluktuasi kecepatan angin di Indonesia yang berarti profil kecepatan angin selalu berubah secara drastis dengan interval yang cepat. Dengan rata-rata kecepatan angin yang rendah, generator yang dipasang harus dirancang untuk berputar secara optimal pada kecepatan angin yang rendah (yang kemungkinan terjadinya paling besar). Masalahnya, karena fluktuasi kecepatan angin di Indonesia cukup besar, kecepatan angin sering melonjak tinggi selama beberapa saat. Jika kita merancang generator untuk berputar secara optimal pada kecepatan angin rendah, generator tidak akan kuat menahan kecepatan angin yang tinggi. Akibatnya generator akan rusak. Ketiga, ini mungkin diakibatkan kayanya sumber daya alam penghasil energi seperti minyak bumi, gas alam dan batu bara, sehingga kita dininabobokan oleh kekayaan yang ada.
Peran pemerintah dalam pengembangan PLTB sangatlah diperlukan. Harapan dari pengembang, pemerintah dapat memberikan keleluasaan dan insentif untuk melakukan pembangunan PLTB yang berupa kebijakan-kebijakan seperti pembebasan bea-import, penangguhan pajak, penetapan harga beli yang menarik dan jika diperlukan subsidi.
Attachments:
Last Edit: 14 Nov 2010 22:01 by Debby Chairubby.

Re: [TF-2106 Konversi Energi – Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (tipe horizontal axis)], 10 Dec 2010 15:59 #822

Nice share guys,

Walaupun kecil distribusi angin di Indonesia, namun ada kok beberapa wilayah yang masih bisa diharapkan, tetapi wilayah - wilayah itu belum terpetakan dan terdata dengan baik

Re: [TF-2106 Konversi Energi – Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (tipe horizontal axis)], 13 Dec 2010 04:52 #827

Justru klo kecil pemaen besar jadi males ngeproyek, ini jadi peluang untuk pengusaha kecil menengah untuk mengembangkan pembangkit listri di indonesia. Walau kecil klo terdistribusi dengan baik, kan bisa menjadi bukit.
  • Page:
  • 1
Time to create page: 0.21 seconds
Joomla SEO powered by JoomSEF

Majalah

Lihat edisi