TUGAS SOFTSKILL
KINCIR ANGIN SEBAGAI ALTERNATIF
PEMBANGKIT LISTRIK
NAMA : BACHTIAR RAMADHAN
KELAS/NPM : 2IB01/11412330
DOSEN : MUHAMMAD ARKAM
DAFTAR ISI
BAB I. Pendahuluan
1.1 Latar belakang
1.2 Tujuan
BAB II. Landasan teori
Kincir angin sebagai alternatif pembangkit listrik
BAB III. Pembahasan
Komponen pada Sistem Pembangkit
Listrik Tenaga Angin
Kelebihan dan Kekurangan kincir
angin sebagai pembangkit listrik
BAB IV. Penutup
Kesimpulan
Saran
Daftar Pustaka
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Dalam makalah ini saya membuat
dengan tema ”Kincir angin untuk tenaga listrik alternatif”, kincir angin
merupakan salah satu upaya warga untuk memenuhi kebutuhan listrik. Semua warga
negara mesti berupaya untuk mencapai hal dimaksud. Dalam hal ini tentu yang
paling utama mesti melakukan hal tersebut para warga yang menggunakan listrik
dan pemerintah yang mengelola sistem pemakaian listrik di setiap warga. Untuk
dapat mencapai hal tersebut labih jauh masyarakat lah yang sangat perlu untuk
ditingkatkan kesadaran nya. Kincir angin membutuhkan sumber energi dari angin
dimana angin adalah sumber daya alam yang tak akan habis maka sangat menjadi
pilihan untuk warga juga dalam memilih untuk membangkitkan listrik.
Mengapa warga sekarang sudah
banyak yang memilih pilihan lain untuk membangkitkan listrik ? terutama sudah
banyak di lakukan di desa – desa ? jawabanya adalah karena belum semua desa
sudah dimasuki listrik PLN, dan ekonomi yang kurang di pedesaan memaksa warga
untuk mencari alternatif lain untuk membangkit kan listrik, maka dari itu lah
warga banyak yang membuat kincir air atau pun kincir angin.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pemilihan tema
tersebut dalam makalah ini adalah membuat warga indonesia lebih memahami apa yang menjadi kebutuhan
listrik bagi kehidupan nya, menjadikan masyarakat yang pintar dalam upaya
pemenuhan kebutuhan listrik bangsa indonesia.
Menjadikan Kincir angin sebagai
pengganti listrik PLN, dengan kreasi para warga untuk berupaya memenuhi
kebutahan listrik di daerah nya.
BAB II. Landasan Teori
Kincir Angin sebagai alternatif tenaga
listrik
Kincir Angin pembangkit listrik
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 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.
Belanda bukan Negara asal kincir angin. Kincir
angin di pertama dibangun pada masa pemerintahan Umar bin Khatab sekitar 3000
tahun yang lalu di Persia (yang saat ini
menjadi Afganistan), kincir angin pertama dibuat dengan ukuran lebar 0.5 meter
dan tinggi 4 meter. Kincir angin kuna itu memiliki 8 sirip yang berputar secara
vertical mirip putaran gasing. Fungsi kincir angin untuk menggiling jagung,
gandum, tebu, serta memompa air.
Lalu Kincir angin digunakan kembali untuk membangkitkan listrik dibangun
oleh P. La Cour dari Denmark diahir 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). Tapi salah satu batang propelernya patah pada tahun 1945.
ENERGI
ANGIN
Angin adalah udara yang bergerak
dari tekanan udara yang lebih tinggi ke tekanan udara yang lebih rendah.
Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh perbedaan suhu udara akibat pemanasan
atmosfir yang tidak merata oleh sinar matahari. Karena bergerak angin memiliki energi
kinetik. Energy angin dapat di konversi atau di transfer kedalam bentuk energi
lain seperti listrik atau mekanik dengan menggunakan kincir atau turbin angin.
Oleh karena itu, kincir atau turbin angin sering disebut sebagai Sistem
Konversi Energi Angin (SKEA).
Daya adalah energy persatuan waktu.
Daya angin berbanding lurus dengan kerapatan udara, dan kubik kecepatan angin,
seperti di ungkap dalam persamaan berikut :
Persamaan mengenai daya angin ini
dapat dijabarkan sebagai berikut. Karena perbedaan kerapatan udara di daratan
rendah dan di daerah yang tinggi, energy angin yang dapat diekstrak di daerah
pantai akan lebih besar di bandingkan
dengan yang ada di pegunungan. Kemudian apabila suatu tempat memiliki kecepatan
angin 2 kali lebih cepat dari tempat lain, tempat pertama tersebut
memiliki energy angin 8 kali lebih
besar. Oleh karena itu, pemilihan lokasi sangat menentukan besarnya penyerapan energy
angin.
Daya angin maksimum yang dapat di
ekstrak oleh turbin angin dengan luas sapuan rotor A adalah,
Angka 16/27 (=59.3%) ini disebut
batas Betz (Betz limit, diambil dari ilmuan jerman Albertz Betz). Angka ini
secara teori menunjukan efisiensi
maksimum yang dapat dicapai oleh rotor turbin angin tipe sumbu
horizontal. Pada kenyatanya karena ada rugi-rugi gesekan kerugian di ujung sudu. Efisien si aerodinamik dari
rotor, nanorotor ini akan lebih kecil lagi yaitu berkisar pada harga maksimum 0.45
saja untuk sudu yang dirancang dengan sangat baik. Maka daya yang dapat diserap
oleh turbin angin menjadi
Untuk beberapa turbin yang di pakai
pada pemompa air mekanikal dapat digunakan formula yang sudah bisa dipakai yaitu :
Dimana V adalah kecepatan rata –
rata pada lokasi tersebut.
BAB III. PEMBAHASAN
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.
Wind Turbine
Turbin
angin terbagi dalam dua kelompok yaitu turbin sumbu horisontal, turbin angin
sumbu horisontal biasanya baik memiliki dua atau tiga modul. Jenis lain yaitu
turbin sumbu vertikal. Turbin ini berbilah tiga dioperasikan melawan angin,
dengan modul menghadap ke angin.
Turbin skala utility
memiliki berbagai ukuran, dari 100 kilowatt sampa dengan beberapa megawatt.
Turbin besar dikelompokkan bersama-sama ke arah angin,yang memberikan kekuatan
massal ke jaringan listrik. turbin kecil tunggal, di bawah 100 kilowatt dan
digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau pemompaan air. Turbin kecil
kadang-kadang digunakan dalam kaitannya dengan generator diesel, baterai dan
sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrid dan sering digunakan
di lokasi terpencil di luar jaringan, di mana tidak tersedia koneksi ke
jaringan utilitas.
Komponen-komponen
yang ada di dalam turbin angin yaitu :
Tampak isi dari wind
turbine
a.
Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan
angin ke pengontrol.
b.
Blades
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.
c. :
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. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
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. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
d. 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.
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.
e.
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. gearbox adalah bagian mahal (dan berat) dari turbin angin
dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive
yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak
gigi.
f. Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.
g.
High-speed shaft
Drive generator.
h.
Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60
rotasi per menit.
i. Nacelle
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.
j. 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.
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.
k. Rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor
l.
Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.
m.
Wind direction
Ini adalah turbin pertama”yang disebut karena beroperasi
melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan “melawan arah angin,”
menghadap jauh dari angin.
n.
Wind vane
Tindakan arah angin dan
berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan
turbin dengan koneksi yang
benar dengan angin.
o.
Yaw drive
Yaw drive yang
digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah
angin.
p. Yaw motor
Kekuatan dari drive
yaw.
q. 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. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat
meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka
kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu
kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan
daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada
masyarakat menurun.
Kelebihan
dan Kekurangan kincir angin sebagai pembangkit listrik
1. Energi Terbarukan
Energi alternatif merupakan sumber energi terbarukan sehingga tidak akan terjadi krisis kelangkaan.
Sumber energi seperti matahari dan panas bumi akan selalu tersedia dan tidak pernah habis seperti minyak bumi atau batubara.
2. Ramah Lingkungan
Energi alternatif tidak menghasilkan limbah yang akan membahayakan lingkungan dalam jangka panjang.
Bahan bakar minyak yang digunakan untuk menjalankan mobil, misalnya, menghasilkan banyak gas yang berpengaruh buruk bagi lingkungan.
3. Sumber Energi Gratis
Dengan mengesampingkan biaya produksi, sumber energi alternatif tidak perlu dibeli.
Sumber energi seperti sinar matahari, angin, dan air hanya membutuhkan biaya awal untuk instalasi untuk kemudian dapat berjalan dengan sendirinya.
Hal ini tentu saja berbeda dengan minyak bumi atau batubara yang harganya selalu naik.
4. Pasokan Melimpah
Relevansi dari poin ini akan bervariasi untuk tiap lokasinya.
Jika berada di daerah dengan banyak sinar matahari, maka Anda akan memiliki banyak pasokan energi surya.
Demikian juga, jika Anda memasang kincir angin di daerah berangin, maka Anda akan menerima pasokan konstan energi angin.
Kekurangan Sumber Energi Alternatif
Berikut adalah kekurangan sumber energi alternatif.1. Biaya Instalasi Awal Tinggi
Biaya instalasi awal untuk pembangkit listrik dari energi alternatif, misalnya, relatif tinggi.
Contoh, bendungan perlu dibangun untuk membuat pembangkit listrik tenaga air.
Membangun bendungan termasuk relokasi penduduk melibatkan biaya yang sangat tinggi.
2. Penyimpanan dan Transportasi
Salah satu alasan utama mengapa energi alternatif belum digunakan secara luas adalah karena penyimpanan dan biaya transportasi yang masih tinggi.
Sementara teknologi kincir angin dan pembangkit listrik tenaga air telah semakin disempurnakan, sumber energi lain masih memerlukan banyak pemyempurnaan.
3. Tidak dapat Diandalkan
Sumber energi alternatif sangat tergantung pada faktor-faktor alami.
Misalnya, jika terjadi kemarau panjang, tingkat produksi pembangkit listrik tenaga air akan terhambat.
Demikian pula tanpa sinar matahari yang cukup, listrik yang dihasilkan juga akan berkurang.
4. Belum Efisien
Hingga saat ini, pembangkit dari sumber energi alternatif belum bisa beroperasi seefisien sumber energi konvensional.
Teknologi yang tersedia saat ini belum cukup mampu menggantikan energi konvensional dengan energi alternatif.
BAB
IV. PENUTUP
Kesimpulan
Kincir
angin sebagai alternatif pembangkit listrik dengan sumber daya angin sebagai
penggerak kincir tersebut, dengan yang kita ketahui bahwa angin adalah sumber
daya yang tak akan pernah habis.
Saran
Dengan
diketahui nya kincir angin bisa digunakan sebagai pembangkit listrik, bisa saja
di setiap desa yang kekurangan ekonomi bisa membuat kincir air tersebut sebagai
cadangan listrik apabila listrik PLN padam, disbandingkan harus menggunakan
genset karena biaya yang terlalu besar dan tidak ramah lingkungan pula.
Daftar
Pustaka
Daryanto, Y. 2007. Kajian
Potensi angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. Yogyakarta : BALAI PPTAGG – UPT-LAGG
