DAFTAR ISI

1. Kata Pengantar ……………………………………………………………… . i2. Daftar Isi ……………………………………………………………………….. ii3. Pendahuluan …………………………………………………………………… 14. Isi

4.1 Sejarah Turbin Angin ………………………………………………… 34.2 Struktur ……………………………………………………………………. 44.3 Jenis – jenis Turbin …………………………………………………… 84.4 Macam – macam Model Turbin ……………………………………… 94.5 Manfaat Turbin Angin ……………………………………………………. 15

5. Kesimpulan …………………………………………………………………………… 166. Referensi ………………………………………………………………………………. 17

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyusun Makalah ini yang berjudul

Pembangkit Listrik Tenaga Kincir Angin.

Saya ucapkan terimakasih pula pada bapak pembimbing, karena atas

bantuannyalah saya dapat menyelesaikan Makalah ini dengan baik dan tepat

waktu. Makalah ini saya buat dengan tujuan untuk mengetahui dampak positif

maupun negatif dari Pembangkit Listrik Tenaga Kincir Angin.

Harapan saya agar pembaca mendapatkan manfaat dari makalah ini. Saya

mengetahui bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat

kekurangan yang belum dapat saya jelaskan. Oleh karena itu, saya mengharapkan

kritik dan saran dari pembaca demi penyempurnaan makalah yang saya buat ini.

PENDAHULUAN

Semakin hari, semakin tidak terjadinya sinkronisasi antara peningkatan kebutuhan manusia terkait dengan pmenuhan konsumsi energy tak terbarukan dengan kondisi alam yang semakin terkikis keberadaannya. Kebutuhan manusia akan energy fosil, misalnya, kian hari kian bertambah volumenya padahal hal ini tidak dapat diimbangi dengan pembaharuan energy fosil dalam kurun waktu yang cepat. Mengetahui kondisi tersebut maka terjadi peralihan konsumsi sumber energy. Dari jenis energy yang tak terbarukan menjadi pemanfaatan sumber energy yang terbarukan. Terdapat banyak jenis energy terbarukan yang dapat dimanfaatkan oleh manusia antara lain berasal dari; biomassa, panas bumi(geothermal), cahaya surya, ataupun angin. Masing – masing sumber energy terbarukan tersebut memiliki tingkat keefisienan yang berbeda – beda. Dengan demikian maka di dalam makalah ini saya mengangkat tema mengenai potensi Pembangkit Listrik Tenaga Angin.

Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat yang bertekanan udara tinggi ke tekanan udara rendah. Angin merupakan salah satu bentuk energy yang tersedia secara melimpah di alam. Keberadaannya yang tidak terbatas membuatnya dapat dimanfaatkan dalam skala besar dan terus – menerus. Angin juga merupakan salah satu jenis sumber energy yang dalam proses konversi ke energy listrik memiliki dampak negatif jauh lebih kecil dibandingkan dengan pemakaina energy fosil. Dampak yang terjadi dalam aplikasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin ini tidak telalu berpengaruh besar terhadap eksitensi lingkungan dan manusianya sendiri bila dibandingkan dengan memanfaat dan keuntungan yang diperoleh.

Pembangkit Listrik Tenaga Angin sudah banyak memberikan keuntungan besar bagi pihak yang mengaplikasikannya. Seperti perusahaan ScottishPower Renewables asal Skotlandia yang berupaya untuk terus menerus meningkatkan kualitas produk turbin angin mereka. Peningkatkan ini berupa penambahan 75 turbin angin pada 2012. Nantinya total turbin angin yang dimiliki akan berjumlah 215 buah. Saat ini 140 turbin yang sudah ada di selatan Glasgow mampu menghasilkan listrik untuk 180 ribu turbin rumah. Melalui penambahan turbin angin ini akan meningkat kapasitas listrik dari 322 MW menjadi 539 MW dan cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik 300 ribu rumah. Dengan demikian peningkatan kualitas dan kuantitas produk mereka terjadi seiring dengan demand yang meningkat pula. Dengan demikian pada makalah ini , akan dibahas mengenai potensi dari Pembangkin Listrik Tenaga Angin.

4. 1 Sejarah Turbin Angin

Sejak zaman dahulu, orang telah memanfaatkan energy angin. Dahulu orang- orang membangun kincir angin untuk menggiling gandum dan biji-bijian lainnya. Di dalam tulisan arab 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 anging di kenal paling awal di Persia (Iran). Awal kincir angin ini tampak seperti roda dayung besar. Berabad – abad kemudian, orang – orang belanda meningkatkan desain dasar kincir angin mereka. Masyarakat Belanda memberikannya pisau baling – baling jenis, yang masih dibuat dengan layar. Kualitas kreatifitas masyarakat Belanda akan aplikasi kincir angin, membuat Belanda menjadi terkenal dengan kincir anginnya. 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.

Kekurangan minyak pada tahun 1970-an megubah gambaran mengenai energy untuk negara dan dunia. Ini menciptakan suatu kepentingan sumber energy alternative baru, membuka jalan bagi masuknya kembali kincir angin untuk menghasilkan listrik.

Pertumbuhan Teknologi Kincir Angin Periode Tahun 1980-2008

4.2 Struktur Turbin Angin

Turbin angin adalah suatu kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Sistem kerjanya adalah mengkonversikan tenaga angin menjadi tenaga listrik. Berikut di bawah ini akan dijelaskan mengenai bagian – bagian penyusun dari turbin angin :

Turbin Angin

1. Anemometer : mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data angin ke Alat pengontrol.

2. Blades (Bilah Kipas) : angin yang menghembus menyebabkan turbin tersebut berputrar.

3. Brake (Rem) : suatu rem cakram yang digerakkan secara mekanis dengan bantuan tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan darurat.

4. Controller (alat kontrol) : alat pengontrol ini fungsi untuk men-strat turbin pada kecepatan angin kira-kira 12-25 km/jam, kemudian mematikannya pada kecepatan 90 km/jam.

5. Gear box (Roda gigi) : fungsinya untuk memutar generator listrik.6. Generator : generator listrik, biasanya disebut alternator arus bolak-balik.7. High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi) : berfungsi untuk menggerakkan

generator.8. Low-speed shaft (Poros Putaran Rendah) : poros turbin yang berputar kira-

kira 30-60 rpm.

9. Nacelle (Rumah mesin) : rumah mesin ini terletak di atas menara. Di dalamnya berisi gearbox, poros putaran tinggi/rendah, generator, alat pengontrol, dan alat pengereman.

10.Pitch (Sudut bilah kipas) : bilah kipas dapat diukur sudutnya sesuai dengan kecepatan rotor yang dikehendaki. Tergantung kondisi angin yang terlalu rendah atau kencang.

11.Rotor : bilah kipas bersama poronya.12.Tower (Menara) :makin tinggi menara maka makin besar tenaga angin yang

di dapat.13.Wind direction (Arah angin) : adalah turbin yang menghadap angin. Desain

turbin lain ada yang mendapat hembusan dari belakang.14.Wind vane (Tebeng Angin) : mengukur arah angin, berhubungan dengan

penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin.15.Yaw drive (Penggerak arah) : berfungsi untuk memutar turbin ke arah angin

untuk desain turbin yang menghadap angin. Untuk desain turbin yang mendapat hembungan angin dari belakang membutuhkan alat ini,

16.Yaw motor (Motor penggerak arah) : motor listrik yang menggerakkan Yaw drive.

Struktur dari Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Kemudian menelaah dari segi material, penggunaan serat karbon memiliki manfaat tambahan mengurangi ketebalan laminasi fiberglass bagian, lebih lanjut mengatasi masalah yang terkait dengan resin pembahasan bagian lay-up tebal. Aplikasi turbin serat karbon juga dapat mengambil manfaat dari kecenderungan umum menggunakan peningkatan dan penurunan biaya bahan serat karbon. Kayu dan kanvas pada awalnya digunakan pada kincir angin lebih awal karena harganya rendah, ketersediaan, dan kemugahan manufaktur. Kayu dan kanvas memiliki drag yang relative tinggi (efisiensi aerodinamik rendah) dibandingkan dengan kekuatan yang mereka ambil.

Penentuan tinggi dari turbin angin dilakukan dengan menganalisa data turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan fungsi dari banyak faktor seperti desain sudu, kecepatan, percepatan, kecepatan angin, turbulensi aliran masuk. Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, sehingga kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70 m/s.

Alur Kerja Kincir Angin

Untuk pemanfaatan energi angin baik dalam fungsinya untuk konversi ke energi listrik ataupun untuk konversi mekanik, diperlukan berbagai data dan informasi mengenai potensi dari lokasi yang akan digunakan untuk aplikasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin, yakni :

1. Kecepatan angin di lokasi terkait pemasangan aplikasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin (rata-rata tahunan, tekanan minimum dan maksimum).

2. Arah angin domina dan kurang.3. Distribusi kecepatan angin.4. Distribusi arah angin5. Pola angin harian, mingguan dan bulanan.6. Kondisi penuh (angin rendah).7. Daya angin spesifik dan energy dalam satu tahun.

4.3 Jenis – jenis Turbin Angin

a. Mesin Angin Horizontal – Axis

Ciri Mesin Angin Horizontal adalah sumbu putar turbin sejajar terhadap panah. Turbin jenis ini paling banyak dikembangkan di berbagai negara. Turbin yang cocok digunakan untuk menghasilkan listrik, terdiri dari dua tipe yaitu :

Mesin upwind : rotor berhadapan dengan angin. Rotor di desain tidak fleksibel, diperlukan mekanisme yaw untuk menjaga rotor agar tetap berhadapan dengan angin,

Mesin downwind : rotor ditempatkan di belakang tower, rotor dapat dibuat lebih fleksibel tanpa menggunakan mekanisme yaw, sehingga mengurangi berat. Kelemahannya adalah angin harus melewati tower terdahulu sebelum sampai pada rotor, sehingga menambah beban pada turbin.

b. Mesin Angin Vertikal _ Sumbu

Mesin angin vertical memiliki pisau yang keluar dari atas ke bawah dan jenis yang paling umum (turbin angin Darrieus). Cirinya adalah memiliki sumbu putar vertical terhadap tanah. Turbin jenis ini jarang dipakai untuk turbin komersial,. Rotornya berputar relatif pelan, tetapi memiliki momen gaya yang kuat, sehingga dapat digunakkan untuk menggiling biji – bijian, pompa air, tetapi tidak cocok untuk menghasilkan listrik.

Keunggulan turbin sumbu vertikal :

1. Generator berada di tanah, sehingga tidak perlu membebani tower.2. Tidak diperlukan mekanisme yaw untuk menyejajarkan rotor dengan arah

angin.

Kelemahan turbin sumbu vertikal :

1. Kecepatan rotor rendah2. Efisiensi total rendah3. Mesin tidak dapat mulai berjalan sendiri, perlu doronga awal ( atau perlu

motor).4. Mesin perlu kawat lentur untuk menjaganya berdiri tegak, sehingga tidak

praktis.

3.4 Macam – macam Model Turbin Angin

a. Layang – layang Angin

ilmuwan di Carnegie Institut dan California State University, Amerika Serikat mengembangkan “layang – layang” yang mampu menangkap potensi energi angin pada ketinggian di atas 9.000 meter untuk membangkitkan listrik. Angin pada ketinggian tersebut mengandung energi yang cukup untuk memenuhi kebutuhan dunia sampai 100 kali lipat. Namun untuk mendapatkan energi ini, laying – laying harus naik sampai pada ketinggian beberapa kilometer untuk memperoleh maksimalisasi potensi angin yang efektif.

Desain turbin ini sangat sederhana, dengan demikian turbin ini mampu menghasilkan listrik sampai 40 megawatt dan ditransmisikan kejaringan di permukaan lewat tali penambatnya.

Design Layang – layang Angin

b. Loopwing

desain sayap turbin angin lurus merupakan desaign turbin angin yang paling sering digunakan. Namun “loopwing” melampaui itu menangkap angin. Loowping merupakan desain dari Jepang yang juga menggunakan ruang vertikal kurang dari bentuk konvensional. Desain yang dimaksudkan untuk pembangkit listrik skala kecil. Hal ini bekerja lebih optimal daripada angin pada peternakan skala besar. Desain “loopwing” masuk sebagai penghargaan desain terbaik pada tahun 2006.

Design loopwing

c. Ball Energy

Ball energi adalah turbin skala kecil yang dirancang untuk digunakan pada rumah dan komersial. Desain Ball Energy menggunakan prinsip venture untuk saluran angin dalam turbin pisau, memungkinkan mesin untuk beroperasi dengan efisiensi tinggi dan kebisingan yang rendah. Turbin ini menggunakan satu set enam pisau melengkung yang berputar di sekitar sumbu pusat untuk membuat sebuah bola. Karena pisau dapat menyalurkan sejumlah besar angin ke daerah yang lebih kecil. Ball energy tetap bekerja secara efisien dengan angin rendah.

Design Ball Energy

d. Aerocam

Aerocam turbin angin denga desain fitur serangkaian pisau panjang mengatur sekitar bingkai melingkar, mirip roda air. Desain ini cocok untuk pribadi serta aplikasi pertanian angin dan mengklaim sebagai turbin pertama yang dapat beristirahat pada usd 1/watt penghalang biaya. Perangkat ini memiliki kecepatan putaran yang rendah untuk menjaga tingkat kebisingan bawah.

Design Aerocam

e. Wind Helix

Wind Helix adalah turbin angin yang dirancang untuk beroperasi pada kecepatan rendah. Wind Helix memiliki fitur bentuk seperti berlayar unik yang menangkap angin melalui area permukaan yang luas dari segala arah. Bentuk ini memungkinkan generator listrik dapat berputar dengan halus dan kuat. Sumbu berputar vertikal membantu menjaga rendah kebisingan dan ukuran yang kompak sangat ideal untuk wilayah perkotaan serta pedesaan. Turbin dengan bentuk ini pun lebih aman bagi burung satwa liar lain yang hidup disekitar tempat pemasangan turbin ini.

Design Wind Helix

f. Wind Magenn Rotor

Wind Magen Rotor adalah prototype turbin angin yang dibuat dari balon tiup udara. Balon udara yang diisi helium mengampung di udara pada ketinggian 600-1000 ft, terlambat ke tanah. Karena angin jauh kuat pada ketinggian yang lebih tinggi, maka udara rotor dapat beroperasi pada mendekati 50% efisiensi. Udara rotor menghasilkan beberapa megawatt kekuasaan dan berjalan lebih murah dibandingkan desain yang ertanam penuh di darat.

Design Wind Magenn Rotor

g. Sky Snake

Seorang penemu Amerika yang berhasil mengembangkan metode untuk menggabungkan beberapa turbin bersama. Turbin normal desain yang besar dan kuat, dan sulit diinstal. Penemu yang bernama Selsam Doug mengambil pendekatan yang lebih kecil, dengan menghubungkan beberapa rotor pada poros yang sama. Ide ini memungkinkan untuk mendesain turbin yang lebih kecil dan murah untuk dikerahkan. Rotor masing – masing menangkap angin meningkatkan efisien dari seluruh potensi yang dating dan jika dialpikasikan dengan benar maka dapat menggunakan sepersepuluh bahan untuk menghasilkan watt yang sama dengan besar seorang anak laki – laki. Sky Snake mendapat penghargaan sebagai penemuan terbaru tahun 2008.

Design Sky Snake

h. Elektrikcity Flying Generator

Elektrikcity Flying Generator adalah turbin angin terbang yang mengambil keuntungan dari peningkatan kecepatan angin di ketinggian. Elektrikcity Flying Generator bertujuan untuk menjangkau jarak yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang bisa dicapai oleh Wind Magenn Rotor yakni mengambang lebih dari 30.000 kaki dari tanah. Desain ini digunakan pada ketinggian untuk menangkap energy dari angin stream-kuat jet ultra. Pembangkit ini memiliki berat sebesar 1,100 kilogram dan dapat menghasilkan energi sekitar 2sen/kwh. Turbin ini didesain dengan memiliki empat rotor horizontal yang semuanya dipasang pada bingkai dan menambatkan ke tanah.

Design Electrikcity Flying Generator

3.5 Manfaat Turbin Angin

Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya adalah di sebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber energy ini tidak akan membuat sumber daya angin yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karenannya tenaga angin dapat berkontribusi dalm ketahanan energy dunia di masa depan.tenaga angin juga merupaka energy yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan. Namun begitu tenaga listrik tidak sepenuhnya ramah lingkungan, terdapat beberapa permasalahan yang terjadi akibat penggunaan sumber 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 lada angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak sedikt dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Penempatan lading angin pada lahan yang masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi persoalan tersendiri bagi penduduk setempat. Selain mengganggu pemandangan akibat pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke rumah – rumah penduduk.

Meskipun dampak – dampak lingkungan ini menjadi ancaman dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga angin, namun jika dibandingkan dengan pengunaan energi fosil, dampaknya masih jauh lebih kecil. Selain itu pengunaan energy angin dalam kelistrikan telah turut serta dalam mengurangi emisi gas buang. Pengunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu memunculkan permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan teknologi baru lagi. Oleh karena itu kita sebagai orang – orang yang bergerak di bidang sciene dan teknologi haruslah dapat terus mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang memiliki efek negative sekecil mungkin.

4.Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat saya ambil dari penjelasan awal sampai akhir ini, bahwa angin sudah diaplikasikan sebagi suatu alat untuk meningkatkan taraf hidup manusia sejak dulu. Angin didaya gunakan dari mulai alat bantu irigasi sampai kemudian sekarang menjadi suatu teknologi tinggi yang mampu menjadi solusi tersendiri bagi keterbatasan energy fosil di seluruh dunia. Selain itu Pembangkit Listrik Tenaga Angin merupakan pembangkit listrik yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia. Indonesia memilik kawasan potensial mulai dari daerah pegunungan sampai kawasan pesisir yang menyimpan tingkat hembusan angin yang berdaya guna besar.

No. Pembangkit Listrik Tenaga Kincir AnginDampak Positif Dampak Negatif

1 Sumber energy (angin) dapat terus diperbaharui dalam kurun waktu yang cepat.

Aplikasi PLT Angin ini dapat menewaskan beberapa penerjun dan pesawat terbang kecil yang melewati turbin.

2 Aplikasinya mudah diinstal dan biaya produksinya lebih terjangkau dibandingkan dengan sumber energy lainnya.

Derau frekuensi rendah yang berasal dari perputaran sudu – sudu turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis dan juga derau suara listrik.

3 Turut serta dalam pengurangan dampak berbahaya dari emisi gas buang.

Menurunnya populasi burung dan kelelawar akibat terbang melewati sudu – sudu turbin yang sedang berputar.

4 Dapat bekerja secara optimal dalam menghasilkan daya listrik untuk konsumsi misalnya, sama sperti peralatan berbahan bakar fosil.

Dampak visual akibat perputaran sudu – sudu menyebabkan cahaya matahari yang berkelap – kelip dan dapat mengganggu pangdangan penduduk setempat.

5 Memberikan kontribusi besar bagi pembangunan sektor energy dan perekonomian global.

Dalam keadaan tertentu turbin angin dapat menyebabkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk kegiatan perkomunikasian.

5. Referensi

http://konversi.wordpress.com/2009/03/01/dampak-lingkungan-pembangkit-listrik-tenaga-angin/

http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin

http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin