KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

dengan kebesaranNya kami dapat menyelesaikan makalah mengenai “Energi

Tenaga Angin” ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Dan

juga kami berterima kasih pada Dosen mata kuliah Ilmu Alam Dasar yang telah

memberikan tugas ini kepada kami.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah

wawasan serta pengetahuan kita mengenai “Energi Tenaga Angin”. Kami juga

menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan

dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik,

saran dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada

sesuatu yang sempurna tanpa sarana yang membangun.

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang

membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami

sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila

terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan

saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Palembang 10 Januari 2015

 Tim Penyusun

DAFTAR ISI

Halaman judul Kata pengantarDaftar isi

1.    BAB I       PENDAHULUAN 

1.1 Energi Angin 1.2 Asal Energi Angin 1.3  Proses Terjadinya Angin1.4  Turbin Angin Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik 1.5 Pembangkit Listrik Tenaga Angin

2.    BAB II      ISI 

2.1 Energi Tenaga Angin

2.2 Cara Kerja Kincir Angin

2.3 Merancang Generator Angin Skala Kecil

2.4  Mekanisme turbin angin 

2.5  Jenis turbin angin 

2.6 Alat Pengukur Kecepatan Angin. 

2.7 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin

2.8 Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan

2.9 Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin

2.10 Solusi Masalah Teknis

3.    BAB III     PENUTUP 

 3.1 Kesimpulan 3.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan.

Tanpa energi, dunia ini akan diam atau beku. Dalam icehiduparTmanusia selalu

terjadi kegiatan dan untuk kegiatan otak serta otot diperlukan energi. Energi itu

diperoleh melalui _proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk ke

tubuh berupa makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang,

transportasi, dan lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh dari bahan

sumber energi atau sering disebut sumber daya alam (natural resources).

Sumber daya alam itu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

1. sumber daya alam yang dapat_diperbarui (renewable) atau hampir tidak dapat

habis misalnya: tumbuhan hewan. air, tanah, sinar matahari, angin, dan

sebagainya;

2. sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unjenewable) atau habis,

misalnya: minyak bumi atau batu bara.

Selanjutnya, secara terinci energi dibedakan atas butir-butir berikut dan perlu

diketahui bahwa energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

Misalnya, energi potensial air (air terjun) dapat diubah menjadi energi gerak,

energi listrik, dan seterusnya.

1.1  Energi Angin 

Dua ribu tahun yang lalu manusia sudah dapat memanfaatkan energi

angin untuk usaha sederhana. Beratus-ratus tahun kemudian energi angin itu

menjadi semakin jelas pemanfaatannya. Kapal kecil dan besar dapat

mengarungi lautan luas dengan bantuan energi angin yang meniup

layar kapal. Angin merupakan udara yang bergerak; udara yang berpindah

tempat,mengalir dari tempat yang dingin ke tempat yang panas dan dari

tempat yang panas mengalir ke tempat yang dingin, demikian terus-menerus. 

Angin adalah proses alam yang berlaku secara skala kecil dan skala

besar, secara lingkup daerah dan dunia. Di lapisan atmosfir bawah udara

dingin mengalir dari daerah kutub menuju daerah khatulistiwa dan di lapisan

atmosfir atas udara hangat mengalir dari khatuistiwa menuju daerah kutub. 

Angin merupakan suatu energi alam yang berlimpah adanya di bumi

yang juga merupakan energi yang murah serta tak pernah habis. Energi angin

telah lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Adapun pemanfaatannya

adalah antara lain : 

Pemompaan air untuk keperluan rumah tangga dan pertanian.

Melaksanakan kegiatan pertanian, seperti menggiling jagung, menggiling 

tepung, tebu.

Mengalirkan air laut untuk pembuatan garam.

Membangkitkan tenaga listrik khususnya untuk Pembangkit Listrik Tenaga 

Angin terutama untuk daerah yang belum terjangkau oleh PLN. 

 1.2 Asal energi angin 

Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan

bakar fosil kecuali energi pasang surut dan panas bumi berasal dari Matahari.

Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap

jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya. 

Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin.

Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang

diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka

Bumi. Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada

perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar

khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan

lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi. 

Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning

pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari

satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara

dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer

dan akan tersebar ke arah utara dan selatan. 

Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di

kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke

khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat

diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat

menghasilkan listrik. 

1.3 Proses Terjadinya Angin 

Angin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak

sama oleh sinar matahari. Disiang hari udara di atas lautan relati lebih dingin

daripada daratan. Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan.

Penguapan dan obsorsi sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di

atas daratan lebih panas. Dengan demikian udara di atas mengembang,jadi

ringan dan naik ke atas. 

Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di

daratan, maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan

tepi pantai. Di malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di

permukaan laut mengalir dari pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah

yang dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mencari ikan di lautan. Angin di

lereng gunung juga terjadi demikian. Pada sekitar puncak pegunungan lebih

dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah. Karena perbedaan panas ini

sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang akhirnya timbul angin biasa

yang disebut angin lembah dan angin gunung. 

1.4 Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik  

Menurunnya tinggi muka air di berbagai bendungan - terutama yang

dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah

menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu

sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap

(PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran

penting terhadap ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali.

Energi angin yang sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata

belum dimanfaatkan sebagai alternatif penghasil listrik. Padahal, di berbagai

negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif

nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian. 

Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis

energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat

sedemikian besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang

tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan

berdampak positif terhadap lingkungan. 

1.5 Pembangkit Listrik Tenaga Angin 

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. 

Wind Power System ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu rotor,

transmisi, elektrikal dan, tower. Bagian rotor terdiri dari baling-baling dengan

empat daun, bentuknya seperti baling-baling pesawat. Dengan bentuk seperti

ini diharapkan energi angin yang tertangkap bisa maksimal agar bobotnya

lebih ringan. Baling-baling ini dibuat dengan diameter 3,5 dan bahannya

dibuat dari fiberglass.  

Untuk mendapat hembusan angin, baling-baling diletakkan pada

tower setinggi delapan meter. Sedangkan pada bagian transmisi digunakan

sistem kerekan dan tali, sistem transmisi ini digunakan untuk menyiasati

kekuatan angin yang kecil. Karena kecepatan angin di Indonesia relatif

kecil, transmisi ini sangat menguntungkan untuk meningkatkan putaran

sebagai pengubah energi digunakan alternator dua fase 12 volt, energi listrik

yang dihasilkan oleh alternator dapat disimpan dalam aki. Sementara

kapasitas daya yang didapat sebesar 1,5 KW. Wind Power System  telah diuji

coba oleh para mahasiswa di pantai kenjeran, kurang dari satu jam hasil dari

percobaan tersebut sudah dapat menghasilkan energi listrik untuk

menyalakan TV dan lampu sampai 100 watt. 

Karya yang dibuat selama bulan ini sudah dapat langsung diterapkan

bagi masyarakat. Untuk menyimpan energi listrik bisa digunakan aki besar,

dan penggunaannya bisa digunakan instalasi pembagi. Sedangkan biaya yang

dikeluarkan untuk pembuatan Win Power System relatif murah, sekitar Rp 16

juta. Tapi, itu belum termasuk bahan dan pembuatan towernya. 

BAB II

ISI

2.1 Energi Tenaga Angin

  

Energi angin juga menjadi pilihan alternatif sebagai energi pengganti

bahan bakar fosil, yang disediakan alam secara gratis. Energi angin tersedia

dalam jumlah tidak terbatas, selama bumi masih memiliki cadangan udara.

Energi tersebut dihasilkan oleh angin yang menggerakkan kincir angin ukuran

raksasa. Biasanya kincir angin sebagai penghasil energi diletakkan pada

wilayah tertentu dengan tingkat intensitas angin yang tinggi. 

Untuk menggerakan blade / baling-baling agar bisa berputar saja harus

memiliki kecepatan angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang

stabil sesuai kapasitas generatornya rata-rata 6 s/d 10 meter/detik.

Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar

karena arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan

investasi yang lebih murah ketimbang PLTS .Daerah yang cocok digunakan

pembangkit ini adalah daerah pantai, pesisir, pegunungan. Kincir angin

merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Awal mulanya

kincir angin digunakan pada zaman babilonia untuk penggilingan padi.

Penggunaan teknologi modern dimulai sekitar tahun 1930,

diperkirakan ada sekitar 600.000 buah kincir angin untuk berbagai keperluan.

Saat ini kapasitas daya yang dihasilkan kincir angin skala industri antara 1 – 4

mw.

Prinsip kerja Turbin Angin adalah mengubah energi kinetik angin

menjadi energi mekanik putaran poros. Energi mekanik poros biasanya

dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik menggunakan suatu generator.

Energi listrik sifatnya sangat fleksibel. Energi ini dapat digunakan untuk

penerangan, menggerakkan mesin-mesin industri, transportasi, dan masih

banyak lagi.

Perangkat pembangkit dari angin juga jauh lebih murah dibandingkan

perangkat pembangkit dari energi matahari. Padahal jumlah energi yang

dihasilkan oleh 1.000 buah sel fotovoltaik relatif setara dengan belasan kincir

angin. Bahkan sejumlah sistem kincir angin yang dipasang di Denmark

bahkan menghasilkan energi hingga 3.000 megawatt atau sekitar 20 persen

kebutuhan energi di seluruh Eropa.

Kini, Eropa menghasilkan energi angin dengan jumlah energi sekitar

35.000 megawatt atau setara dengan tiga puluh lima pembangkit listrik tenaga

batu bara (National Geographic, Agustus 2005: 65). Hal ini jelas menjadi

sebuah keuntungan besar bagi masyarakat luas. Karena keuntungannya yang

sedemikian besar, maka beberapa negara, di wilayah Eropa dan Amerika

Serikat, menggunakan teknologi ini.

Potensi energi angin untuk kebutuhan energi masa depan sangat

menjanjikan. Ketika sel fotovoltaik tidak mendapatkan sinar matahari, maka

pasokan listrik akan terhambat, sedangkan kincir angin relatif stabil pada

semua cuaca karena tidak membutuhkan sinar matahari untuk menghasilkan

energi. Hal itu membuat kincir angin unggul satu langkah di depan sel

fotovoltaik dalam menghasilkan energi.

Para ilmuwan di Eropa dan Amerika Serikat menaruh harapan besar

kepada sumber energi angin sebagai sebuah cara menghadapi krisis energi di

masa depan. Namun demikian tidak semua masyarakat setuju dengan kincir

angin sebagai sebuah penghasil energi alternatif, ukuran kincir yang terlalu

besar dan suara desing yang berisik membuat masyarakat di sekitar proyek

kincir angin cenderung menolaknya, padahal banyak sisi positif yang dapat

dipetik dari pemanfaatan energi ini.

Jika kita bisa membuat simulasi numerik aliran udara melintasi turbin

angin dengan rancangan tertentu misalnya aerofoil, jumlah blade (bilah),

panjang chord, diameter dan lain sebagainya, maka dengan menentukan

kecepatan aliran udara di depan dan belakang turbin akan dapat ditentukan

berapa Thrust yang dihasilkan dan Daya Angin yang berhasil diserap Turbin

Angin. Thrust bersifat merugikan karena thrust yang mendorong menara

penyangga turbin, semakin besar trhust, maka menara penyangga juga harus

kuat, sehingga biaya pembuatannya akan mahal.

Semakin besar Daya (Power) yang diserap oleh turbin, maka efisiensi

konversi energi turbin akan semakin besar, artinya turbin yang dirancang

sangat menguntungkan.

2.2 Cara Kerja Kincir Angin

Cara kincir angin bekerja sangat sederhana yaitu:

Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak

bilah kincir angin akan memutar poros didalam nacelle

Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros

ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam

gearbox

gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik

menjadi energi listrik

dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan

tegangannya kemudian baru didistribusikan ke konsumen

2.3 Merancang Generator Angin Skala Kecil

Generator bekerja dengan menggunakan prinsip magnetic induction

dan bekerja dengan prinsip left-hand rule , yaitu:

1. Thumb Finger determine the direction of motion of inductor

2. Fore Finger determine the direction of flux

3. Other Finger determine the direction of current flow

Generator diklasifikasikan menjadi 2: 

1. Generator AC

2. Generator DC

Untuk membuat generator dengan tenaga angin sebagai sumber

energinya. Prinsipnya sederhana, 3 bilah kincir angin dibuat dengan sudut

120 derajat satu sama lain dan kemiringan kurang lebih 12.75 derajat. Di titik

pangkalnya, dipasang poros generator yang kemudian terhubung dengan slip

rings, stator, sikat, komutator, dan armature. 

Angin yang berhembus akan memutar kincir sehingga poros akan ikut

berputar dan menyebabkan garis-garis fluks terpotong dan menimbulkan

tegangan induksi. Tegangan ini menyebabkan arus mengalir.

Namun,tegangan yang dihasilkan adalah tegangan AC, sehingga dibutuhkan

komutator untuk membuat arus yang mengalir adalah arus searah. Besarnya

daya yang dihasilkan sangat tergantung dari kecepatan putaran kincir, yang

artinya sangat tergantung dari kecepatan hembusan angin

2.4 Mekanisme turbin angin 

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan

menggabung- kan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke

unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan

didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya. 

Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang

umum adalah jenis turbin dua bilah. 

Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya

menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin

angin menggunakan angin untuk membuat listrik. 

Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros

yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk

pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas

50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan

air. 

2.5 Jenis turbin angin 

Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin

angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini

memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang

umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit

tenaga listrik. 

Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal

seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus

diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya. 

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer.

Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan.

Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok

yang berfungsi menangkap angin.

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara

elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk

mendeteksi arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik

atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren

yang dipantulkan dari molekul-molekul udara. Turbin angin Darrieus

merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis

turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh

GJM Darrieus tahun 1920. 

Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan

mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang

paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler. 

Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh

lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan

tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk

dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai

kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur

pembebanan turbin yang tidak merata.

Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi

dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme

penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan

listrik yang dihasilkan. 

 Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang,

tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu

berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya. 

2.6 Alat Pengukur Kecepatan Angin. 

Dalam mengetahui seberapa besar kecepatan hembusan suatu angin

maka perlu suatu alat/parameter pengukur kecepatan angin itu. Alat

yang sering digunakan dalam mengukur kecepatan  angin biasa disebut

anemometer. 

2.7 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam,

Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi

energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara

kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin,

diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin

angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya

akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas

maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi

listrik. Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan

yang paling berkembang saat ini.

Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association),

sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin

angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total

kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara

terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total

kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170

GigaWatt.

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total

kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari

800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit

berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. 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. Mengacu pada

kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB)

ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

Tenaga angin telah lama dimanfaatkan di tanah air kita sejak ratusan

mungkin ribuan tahun yang lalu, khususnya untuk menggerakkan kapal layar

sampai sekarang, dan yang banyak kita lihat sekarang digunakan dalam

tambak-tambak ikan di tepi pantai untuk menggerakkan baling-baling (atau

turbin angin) untuk menjalankan memompaan air. Namun baiklah kalau kita

di Indonesia mulai mempopulerkan PTLTA, khususnya ukuran kecil. PTLTA

ukuran kecil adalah istilah yang biasanya diberikan kepada unit 50 KW atau

lebih kecil.

Tempat-tempat terpencil yang biasanya menggunakan diesel-

generator dapat menggantikannya atau menambahkannya dengan PTLTA

ukuran kecil ini.

2.8 Dampak PLT Angin Terhadap Lingkungan

Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin

secara prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini

berarti eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin

yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.

Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi 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 yang berarti ke 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.

Emisi 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 emisi yang berarti. Jika dibandingkan dengan

pembangkit listrik dengan batubara, emisi karbon dioksida pembangkit listrik

tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja.

Disamping karbon dioksida, pembangkit listrik tenaga angin

menghasilkan sulfur dioksida, nitrogen oksida, polutan atmosfir yang lebih

sedikit jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan menggunakan

batubara ataupun gas. Namun begitu, 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 visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik.

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 sudu-

sudu menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat

mengganggu pandangan penduduk setempat.

Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau

frekuensi rendah. Putaran dari sudut - sudut turbin angin dengan frekuensi

konstan lebih mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon. Selain

derau dari sudu-sudu turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat

menyebabkan derau suara mekanis dan juga derau suara listrik.

Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-

elemen yang berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga

angin. Dalam keadaan tertentu turbin angin dapat juga menyebabkan

interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau

transmisi gelombang mikro untuk perkomunikasian.  Penentuan ketinggian

dari turbin angin dilakukan dengan menganalisa data turbulensi angin dan

kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan fungsi dari banyak faktor

seperti desain sudu, kecepatan perputaran, kecepatan angin, turbulensi aliran

masuk.

Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu

kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan

berpendapat bahwa penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga

angin dapat merubah iklim lokal maupun global karena menggunakan energi

kinetik angin dan mengubah turbulensi udara pada daerah atmosfir. 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 sudu-sudu 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. Studi baru-baru

ini menemukan bahwa ladang pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai

menambah 80 – 110 dB kepada noise frekuensi rendah yang dapat

mengganggu komunikasi ikan paus dan kemungkinan distribusi predator laut.

Namun begitu, ladang angin lepas pantai diharapkan dapat menjadi

tempat pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru. Karena memancing dan

berlayar di daerah sekitar ladang angin dilarang, maka spesies ikan dapat

terjaga akibat adanya pemancingan berlebih di laut. Dalam operasinya,

pembangkit listrik tenaga angin bukan tanpa kegagalan dan kecelakaan.

Kegagalan operasi sudu-sudu 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 acre lahan pertanian.

Hal ini pernah terjadi pada Taman Nasional Australia dimana 800

km2 tanah terbakar. 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.

2.9 Problem Teknis yang Dihadapi PLT Angin

1.    Kecepatan Angin

Variable angin menimbulkan masalah manajemen sistem jaringan

listrik lebih sedikit daripada yang diharapkan oleh pihak-pihak yang skeptis.

Ketidakstabilan permintaan energi dan kebutuhan untuk melindungi gagalnya

pembangkit listrik konvensional memenuhi kebutuhan tersebut,

sesungguhnya membutuhkan sistem jaringan listrik yang lebih fleksibel

daripada tenaga angin, dan pengalaman dunia nyata telah menunjukan bahwa

sistem pembangkit listrik nasional mampu menjalankan tugas tersebut.

Pada malam berangin, sebagai contoh, turbin angin 50% pembangkit

listrik di bagian barat Denmark, tapi kekuatannya telah terbukti dapat diatur. 

PLTB (pembangkit listrik tenaga bayu/angin) saat ini cukup menjadi

primadona di dunia barat dikarenakan potensi angin yang mereka miliki

(daerah sub tropis) sangat besar. Berangsur-angsur tapi pasti, PLTN mulai

diganti dengan penggunaan PLTB ataupun pembangkit renewable lainnya.

Perlu diingat di lokasi-lokasi tersebut size kapasitas PLTB mereka sudah

besar–besar (Min 1 MW). PLTB ukuran kecil seperti di Nusa penida dengan

kapasitas 80 kW sangat teramat jarang sekarang ini.

Untuk di Indonesia, dengan iklim tropisnya mungkin akan cukup sulit

untuk menemukan daerah dengan potensi angin (distribusi anginnya) yang

konstan/baik. Ada beberapa daerah di Indonesia yang katanya memiliki

kecepatan angin cukup tinggi (gust wind) berdasarkan survei yang dilakukan

selama 3 bulan, tapi hal ini tidak berguna bagi PLTB bila kecepatan angin itu

hanya cuma bertahan beberapa menit/detik saja dan kemudian hilang. Perlu

adanya survei/studi berkesinambungan yang memerlukan data selama

minimal satu tahun untuk mevalidasi potensi angin didaerah tersebut.

Rata-rata PLTB yang dijual di pasaran untuk kapasitas kecil (kurang

dari 100 kW), cut in dan cut out mereka adalah 3 dan 25 m/s dengan

kecepatan optimumnya adalah 12 m/s. Di dunia saat ini banyak ditemukan

PLTB stand alone yang beredar dipasaran (untuk ukuran 10 kW).

Penggunanya adalah daerah-daerah terpencil yang tidak tersentuh oleh

ataupun terlalu mahal untuk dihubungkan oleh grid. Kebanyakan dari mereka

tidak pure hanya menggunakan PLTB tapi juga menggunakan PV. Selain

karena disebabkan kebutuhan listrik yang cukup besar juga disertai dengan

diversikasi energi apabila tiba-tiba tidak terdapat anginya yang cukup.

Untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia saat ini untuk daerah-

daerah terpecil seperti di kepulauan-kepulauan, diperlukan hybrid system

antara potensi renewable energy yang ada di lokasi (seperti PLTB-PLTsurya-

baterai, PLTB-PLTMH-Fuel Cell, dll). Akan tetapi perlu menjadi catatan,

semua teknologi untuk penggunaan energi-energi tersebut masih cukup mahal

bila dilihat dari kelayakan ekonominya terutama FC dan PLTSurya.

2.    Resiko Kincir

Kelemahan listrik tenaga angin pada bunyi bising kincir dan resiko tersambar

petir serta tidak cocok untuk daerah jalur penerbangan. Apalagi kalau banyak

yang bermain layang-layang atau banyak burung terbang jadi mudah

tersangkut.Hal ini juga berpengaruh pada dampak lingkungan yang

disebabkan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Angin skala besar.

2.10 Solusi Masalah Teknis

Karena kecepatan angin yang diperlukan untuk memutar kincir sangat

bergantung pada alam maka pada pembangkit listrik tenaga angin ini

dilengkapi dengan charger baterai/aki,sehingga pada saat kecepatan angin

cukup untuk menghasilkan listrik,listrik yang dihasilkan disimpan dalam

baterai/aki dan dapat digunakan saat turbin angin tidak beroperasi.

Kombinasi dari penggunaan listrik tenaga angin, tenaga surya, dan tenaga

micro hidro mampu mengatasi krisis energi dan mengurangi pencemaran

lingkungan.

Untuk tenaga angin selama kincir berputar maka suplai listrik terus

terpenuhi walau hari sudah gelap. Ingatlah bahwa matahari meradiasi 1,74 x

1.014 kilowatt jam energi ke bumi setiap jam.

Jadi bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya. Dengan menggabungkan dua

atau lebih energy konvensional maka hal ini dapat menutupi kekurangan

energy yang diakibatkan kelemahan-kelemahan dari pembangkit listrik tenaga

angin tersebut. Penciptaan jaringan listrik yang super mengurangi masalah

ketidakstabilan angin.

Caranya dengan membiarkan perubahan pada kecepatan di wilayah-

wilayah berbeda untuk diseimbangkan satu sama lain. Perkembangan tenaga

angin berkembang dengan pesat saat ini, namun demikian masa depan tenaga

ini belum terjamin. Saat ini tenaga angin telah dimanfaatkan oleh sekitar 50

negara di dunia.

Namun sejauh ini kemajuan itu disebabkan oleh usaha segelintir

pihak, yang dipimpin oleh Jerman, Spanyol dan Denmark. Negara-negara lain

perlu untuk memperbaiki industri tenaga angin secara dramastis jika target

global ingin dicapai. Oleh karena itu prediksi untuk menjadikan tenaga angin

dapat memasok energi dunia sebesar 12 persen pada tahun 2020 sebaiknya

tidak dilihat sebagai hal yang pasti, tapi sebagai tujuan—satu kemungkinan

masa depan yang kita bisa pilih jika kita mau. 

BAB 3

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara

prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini

berarti eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin

yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil.

Pembangkit Listrik Tenaga Angin juga berdampak terhadap lingkungan

sekitar, dampak yang paling jelas adalah dambak visual,karena pembangkit

istrik ini membutuhkan tempat yang luas untuk skala besar.

Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah

berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm.

Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan

pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir. 

Penggunaan energi konvensional tenaga angin merupakan alternative

sumber energi yang efektif apabila digunakan ditempat yang mempunyai

sumber daya angin tinggi

3.2 Saran

Penggunaan inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu

memunculkan permasalahan baru yang memerlukan pemecahan dengan

terknologi baru lagi. Oleh karena itu kita sebagai orang-orang yang bergerak

di bidang science dan teknologi haruslah dapat terus mengembangkan

teknologi yang lebih ramah lingkungan yang memiliki efek negatif sekecil

mungkin. 

DAFTAR PUSTAKA

http://elektrojiwaku.blogspot.com/ 

http://afrizalmulyana.blogspot.com/2009/12/pembangkit-listrik-tenaga-angin.html

http://www.alpensteel.com/article/47-103-energi-angin--wind-turbine--wind-

mill/2272-pembangkit-listrik-tenaga-angin-wind-power.html

www.beritaiptek.com

www.kincirangin.info