oleh

Mengenal Potensi Angin Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Bayu

-Wind-111 views

By. Suryo

SOLARENERGI.ID – Energi angin adalah sumber energi terbarukan dan tersedia di hampir setiap daratan negara di dunia, namun untuk memanfaatkannya perlu dirancang khusus sehingga investasi yang dikeluarkan dapat terhitung sejak awal perencanaannya agar dapat diprediksi berapa jam efektif yang dapat dimanfaatkan menjadi  energi listrik dalam setiap tahunnya sehingga nilai investasi yang dikeluarkan tidak sia-sia mengingat kecepatan angin disuatu daerah dan disetiap waktu tidak sama (tidak stabil).  Sebagai contoh di Cina yang memiliki pembangin listrik bertenaga angin terbesar di dunia, di beberapa daerah di Cina memiliki kecepatan  angin rata-rata 4,8 meter/detik dan waktu produksi setahun  sekitar 2.000 jam.

Dari hasil riset beberapa ahli bahwa penerapan turbin angin komersial membutuhkan kecepatan angin diantara 14 km/jam hingga 90 km/jam dan apabila waktu produksi per tahun 40 % atau setara dengan 3.504 jam dengan kapasitas turbin angin 2,5 MW maka perkiraan energi listrik yang dihasilkan sekitar 8,76 juta kWh setiap tahun untuk satu unit turbin angin. Namun apabila terdapat 30 unit energi listrik yang dihasilkan  mencapai 263 juta kWh setiap tahun.

Apabila waktu produksi semakin bertambah dengan kecepatan angin dan kapasitas  turbin angin yang sama maka energi listrik yang dihasilkan semakin meningkat begitu juga sebaliknya apabila waktu produksi berkurang energil listrik kyang dihasilkan semakin turun”

Pembangkit listrik tenaga angin digunakan untuk pembangkit listrik di daerah angin kencang dengan bantuan turbin angin. Salah satu potensi terjadinya hembungan angin dikarenakan pemanasan permukaan bumi yang tidak merata menyebabkan zona tekanan rendah yang berbeda dan molekul udara bergerak dari zona tekanan tinggi ke zona tekanan rendah sehingga  angin mengalir . Aliran angin ini diekstraksi di pembangkit listrik tenaga angin untuk memutar generator yang menghasilkan listrik. Energi listrik yang dihasilkan merupakan sumber energi bersih dan terbarukan, sehingga mampu mengurangi emisi gas karbondioksida dan memperbaiki kualitas lingkungan.

Proses pembangkitan listrik yang dihasilkan angin dimulai ketika kekuatan angin mendorong bilah turbin, menyebabkannya berputar, menciptakan energi mekanik. Bilah-bilah pemintal, yang dilekatkan pada sebuah hub dan poros kecepatan rendah, berputar bersama dengan bilah-bilahnya. Poros kecepatan rendah yang berputar terhubung ke gearbox yang terhubung ke poros kecepatan tinggi di sisi berlawanan dari gearbox.

Poros berkecepatan tinggi ini terhubung ke generator listrik yang mengubah energi mekanik dari putaran baling-baling menjadi energi listrik, pada umumnya bilah tubin angin berputar antara 11 dan 20 kali per menit yang ditopang dengan menggunakan menara yang kokoh dengan tinggi berkisar 70 – 100 meter diatas permukaan tanah .  Sedangkan untuk ukuran  panjang bilah berkisar 40 – 50 meter agar dapat menangkap / memanfaatkan angin yang relatif kuat dan  stabil  sehingga energi yang dihasilkan lebih  optimal . Secara umum semakin tinggi menara, semakin banyak daya yang dapat dihasilkan oleh sistem angin, daya listrik  yang dihasilkan per unit turbin angin berkisar  antara 1 MW sampai dengan 5 MW.

Pada umumnya desain dari turbin angin dua atau tiga bilah yang terbuat dari bahan ringan seperti : serat karbon, fiberglass atau kayu, yang cukup kuat untuk melawan kekuatan angin yang dipasang pada poros untuk memutar rotor. Bilah tersebut berfungsi untuk mengumpulkan energi kinetik angin, paling sering memiliki tiga bilah dan dioperasikan “melawan angin”, dengan turbin berputar di bagian atas menara sehingga bilah menghadap ke angin. Ketika angin mengalir di atas baling-baling menimbulkan terjadinya  perbedaan tekanan udara dikedua sisi blade yang pada akhirnya menciptakan gaya angkat dan tarik (gaya lift lebih kuat dari drag), kondisi inilah yang  menyebabkan rotor berputar, yang secara konstruksi bilah turbin angin bisa terpasang secara poros horizontal (turbin angin propeller) dan poros vertical (turbin angin darrieus).

Ketika rotor terhubung ke generator, baik secara langsung (jika itu adalah turbin penggerak langsung) atau melalui poros dan serangkaian roda gigi (gearbox) yang mempercepat putaran dan memungkinkan generator yang secara fisik lebih kecil., pengkonversian  gaya aerodinamis ke rotasi generator ini menghasilkan  energi listrik yang selanjutnya dihubungkan ke transformator daya untuk dapat dialirkan ke grid (system jaringan yang tersedia).

Tinggi menara turbin angin adalah jarak dari tanah ke tengah rotor turbin, ketinggian hub untuk turbin angin darat skala komersial  sekitar 90 meter “.

Meskipun turbin angin dapat diterapkan pada pembangkit yang berdiri sendiri namun akan lebih efektif terhubung dengan system jaringan listrik yang telah tersedia (masuk system interkoneksi).

Sebagai contoh pada PLTB Sidrab  yang mempunyai tinggi tower 80 meter dan panjang baling-baling 57 meter dengan  daya terpasang per unit sebesar 2,5 MW dengan jumlah turbin angin sebanyak 30 unit sehingga total daya terpasang sebesar 70 MW, terhubung dengan system jaringan 150 kV Sulawesi Selatan dan Tenggara yang akan meningkatkan bauran energi .

Sedangkan untuk turbin angin yang dibangun di Jiuquan Cina, mempunyai kapasitas per unit sebesar 5,16 MW jumlah sekitar 7.000 turbin kincir angin. Pembangkit Listrik Tenaga Angin Jiuquan Cina  memiliki 62 ladang angin terintegrasi dan kapasitas tenaga angin terpasang sebesar 8,50 GW  terletak di sekitar bagian barat provinsi Gansu di Cina di daerah gurun dekat kota Jiuqua yang merupakan salah satu PLTB  dengan skala integrasi terkonsentrasi terbesar di dunia.  Berdasarkan data yang dihimpun bahwa kecepatan angin rata-rata 4,8 m / s di beberapa daerah di Cina, jam penggunaan tahunan yang setara bahkan bisa mencapai 2.000 jam atau sekitar 22,8 % jam operasi dalam setahun, prosentasi jam efektif operasi inilah yang produktif untuk menghasilkan energi listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Angin Jiuquan Cina direncanakan penambahan kapasitas hingga menjadi 20 GW.

 

Komentar

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Berita Terkini