pengolahan data angin & potensi energi angin di indonesia

ME4132 - Energi Angin & Matahari

PENGOLAHAN DATA ANGIN& POTENSI ENERGI ANGIN DI INDONESIA

Pertemuan 5


Outline

Mendapatkan Data Pembuatan Kontur KecepatanPeta Spasial Kecepatan AnginOverlay Peta SpasialPenentuan Lokasi PotensialDaerah Potensi Energi AnginSistem Konversi Energi AnginJenis-jenis Turbin


Mendapatkan Data

Data Regional

(Bisa download dari penyedia data, biasanya data satelit)

Data Lokal

(Sta. Pengamatan)


Pembuatan Kontur Kecepatan

Data Satelit

(Bisa menggunakan Grads, Ferret, Matlab, dll.)

Data Lokal

(Bisa menggunakan perangkat lunak SIG, mis. Surfer, Matlab)

Data Satelit

Setting Koordinat dan Waktu

Perhitungan nilai rata-rata

Plot Vector arah U dan V

Peta kecepatan angin rata-rata

Pemetaan Angin dengan GrADS

Plot Kecepatan Angin dari Data Satelit NOAA


Overlay Peta Spasial

Melakukan overlay antara peta spasial kecepatan angin, peta dasar administratif, dan peta topografi.

Perangkat lunak yang digunakan adalah ArcgGIS, Surfer, dll.


Penentuan Lokasi Potensial

Melihat peta overlay kec. Angin dan topografi.

Menghitung konversi daya listrik dari kecepatan angin.


Daerah Potensi Energi Angin

Beberapa daerah yang berpotensi untuk Energi Angin:Wilayah Nusa Tenggara Timur (NTT), Nusa Tenggara Barat (NTB), Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara, Kalimantan Selatan,Banten,Lampung,Pantai Utara dan Selatan Pulau Jawa dan Karimunjawa

Energi Angin

Sumber: Susandi, dkk., 2008

Peta Daerah Potensi Energi Angin

http://www.dfat.gov.au/aii/publications/_lib/img/02/page38.gif

Sirkulasi Angin di Indonesia Posisi matahari di atas

BBSPosisi matahari di atas

BBU

8 7 7 6 7 8 9 9 8 7 6 7 7 6 6 6 7 8 8 8 9 9 9

6 5 4 5 6 7 7 7 5 4 4 4 4 4 3 4 5 5 5 6 7 7 7

3 3 4 3 3 4 4 4 3 3 3 3 3 4 4 4 3 3 3 3 4 4 5

5 4 4 4 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 4

5 4 3 3 3 4 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5

5 4 4 3 3 4 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 6 5 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 5 6 7 7 7 7 6 6 6 7 7 7 7 5 4 4 4 4

5 4 4 3 3 4 5 6 6 6 6 6 6 7 7 8 8 7 6 5 4 4 3

7 7 7 6 5 4 3 5 6 6 6 6 7 7 7 6 6 5 5 4 3 3 3

1000 mB

Wind velocity (Dec-Jan-Feb)

2 2 2 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 6 6

2 2 1 2 2 3 3 2 1 1 1 2 3 2 2 2 2 2 3 3 4 4 4

3 2 2 1 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 3 3

3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 2

2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1

2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2

3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2

5 5 5 5 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 5 5 5 4 4

7 7 6 6 6 6 5 5 5 6 6 5 4 4 3 3 3 4 5 6 6 6 6

1000 mB

Wind velocity (Mar-Aprl-May)

6 5 4 3 3 3 4 5 4 3 1 0 0 0 1 1 2 2 1 1 1 0 0

4 3 1 1 1 1 3 3 3 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0

2 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 2 1 1

0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 2 3 3

2 2 1 0 0 1 2 2 2 1 0 0 1 2 2 2 2 1 0 0 1 3 4

5 5 4 3 2 2 2 3 3 2 1 1 2 3 4 4 4 3 2 1 1 3 4

7 4 7 6 5 4 4 3 4 4 3 4 4 5 5 5 6 6 5 4 3 4 4

8 8 8 8 7 8 6 5 5 6 6 8 6 5 5 5 6 7 7 7 6 6 6

8 7 8 8 8 8 8 7 7 8 8 7 6 4 3 3 4 5 6 7 7 7 7

1000 mB

Wind velocity (Jun-Jul-Augt)

2 2 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0

3 2 1 0 0 0 1 2 2 2 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0

2 2 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1

2 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 2

4 4 4 6 2 1 1 1 1 0 0 0 1 2 2 2 2 2 1 0 1 2 2

7 5 5 5 4 3 2 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 4 3 3 3 3 3

7 7 7 7 6 5 4 3 3 3 3 3 3 2 1 1 3 4 5 5 5 5 5

8 8 8 8 7 7 6 5 4 3 3 3 1 1 2 1 1 3 4 5 5 6 6

1000 mB

Wind velocity (Sep-Oct-Nov)

31 21 21 13 21 31 45 45 31 21 13 21 21 13 13 13 21 31 31 31 45 45 45

13 7,7 3,9 7,7 13 21 21 21 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 13 21 21 21

1,7 1,7 3,9 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 7,7

7,7 3,9 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 3,9

7,7 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 7,7

7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 3,9 13 13 13 13 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 13 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9

3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 7,7 13 21 21 21 21 13 13 13 21 21 21 21 7,7 3,9 3,9 3,9 3,9

7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 3,9 7,7 13 13 13 13 13 13 21 21 31 31 21 13 7,7 3,9 3,9 1,7

21 21 21 13 7,7 3,9 1,7 7,7 13 13 13 13 21 21 21 13 13 7,7 7,7 3,9 1,7 1,7 1,7

1 MW

1000 mB

Wind Energy Potential (Dec-Jan-Feb)

0,5 0,5 0,5 0,1 0,5 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 7,7 7,7 13 13

0,5 0,5 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7 0,5 0,1 0,1 0,1 0,5 1,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9

1,7 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7

1,7 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,5

0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5

1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,5 0,5 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 0,5 0,5 0,5

7,7 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 7,7 7,7 3,9 3,9

21 21 13 13 13 13 7,7 7,7 7,7 13 13 7,7 3,9 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 13 13 13 13

16

1000 mB1 MW

Wind Energy Potential (March-Apr-Mei)

13 7,7 3,9 1,7 1,7 1,7 3,9 7,7 3,9 1,7 0,1 0 0 0 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0 0

3,9 1,7 0,1 0,1 0,1 0,1 1,7 1,7 1,7 0,5 0 0,1 0,1 0 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0

0,5 0,1 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0 0,1 0,5 0,1 0,1

0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0 0,1 0,5 1,7 1,7

0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0 0 0,1 1,7 3,9

7,7 7,7 3,9 1,7 0,5 0,5 0,5 1,7 1,7 0,5 0,1 0,1 0,5 1,7 3,9 3,9 3,9 1,7 0,5 0,1 0,1 1,7 3,9

21 3,9 21 13 7,7 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 1,7 3,9 3,9 7,7 7,7 7,7 13 13 7,7 3,9 1,7 3,9 3,9

31 31 31 31 21 31 13 7,7 7,7 13 13 31 13 7,7 7,7 7,7 13 21 21 21 13 13 13

31 21 31 31 31 31 31 21 21 31 31 21 13 3,9 1,7 1,7 3,9 7,7 13 21 21 21 21

1000 mB191 MW

Wind Energy Potential (Jun-Jul-Augt)

6.1 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1

8.2 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1 6.1 6.1 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1

6.1 6.1 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 3.1

4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5

6.1 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1

11 11 11 17 6.1 4.5 4.5 4.5 4.5 3.1 3.1 3.1 4.5 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 4.5 3.1 4.5 6.1 6.1

21 13 13 13 11 8.2 6.1 4.5 4.5 4.5 4.5 6.1 6.1 6.1 6.1 8.2 8.2 11 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2

21 21 21 21 17 13 11 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 6.1 4.5 4.5 8.2 11 13 13 13 13 13

25 25 25 25 21 21 17 13 11 8.2 8.2 8.2 4.5 4.5 6.1 4.5 4.5 8.2 11 13 13 17 17

18

1000 mB1 MW

Potential = 73 GW Installed capacity (optimum) = 25 MW Recent capacity = 0.6 MW

Wind Energy Potential (Sept-Oct-Nov)


Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 10m


Peta Distribusi Kecepatan Angin (dalam m/s) di P. Jawa pada Ketinggian 40 m

PETA DISTRIBUSI KECEPATAN ANGIN DI WILAYAH JAKARTA

DESEMBER-JANUARI-FEBRUARI

Distribusi Kecepatan Angin di Ketinggian 10 m

MARET-APRIL-MEI

JUNI-JULI-AGUSTUS

SEPTEMBER-OKTOBER-NOVEMBER

Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada

Ketinggian 10 m

Kecepatan dan Arah Angin Rata-Rata Bulanan pada Ketinggian 10 m

7

6.5


6.5

5.5


5

6.5


3

3


4

4.5


7

6.5


7.7

7


8

7


8.5

7.5


Ketinggian 15 m


7.5

6.8


7

6.5


6.5

6


4.5

4


5

5


7

6.5


8

7.5


8.5

7.3


9

7.5


Ketinggian 20mm


7.4

6.5


7

6.5


7

7.5


5

5


5.5

5


7.5

6.5


8.6

7.8


9.5

8.5


10.5

9.6

Proyeksi Energi Angin di Indonesia

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

2000 2005 2010 2015 2020 2025

Year

MW

reference optimalization

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

2010 2020 2030 2040 2050

Year

Mt C

O2

per y

ear

Reduksi CO2 dari Pengembangan Energi Angin

1. Tuliskan informasi kegiatannya

2. Tuliskan isi seminar

Outline Kajian Energi Angin dan Matahari

Kondisi Eksisting Energi ListrikKeadaan Geografi dan TopografiKeadaan Iklim dan Curah HujanSosial BudayaEkonomiPotensi Energi Terbarukan

Wind Power to be Produced

Power = k Cp 1/2 ñ AV3

P = Power output, kilowattsCp = Coefisient of max. power, 0.25 -0.45,ñ = Air Density, lb/ft3A = Area swept rotor, ft2 or ЛD2/4 (D is diameter in

ft)V = Wind speed, mphk = 0.000133.


Jenis-jenis Turbin Angin

VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) mempunyai sumbu perputaran vertikal terhadap tanah dan tegak lurus aliran angin.

HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) mempunyai sumbu perputaran horisontal terhadap tanah dan sejajar dengan aliran angin.


Perbedaan HAWT dan VAWT

HAWT memerlukan arah penempatan thd arah angin dominan, sedangkan VAWT tidak.

Pada kecepatan angin yang sama, daya yang dihasilkan oleh VAWT lebih kecil dibandingkan dengan HAWT.

HAWT mengakibatkan kebisingan tinggi, sebaliknya VAWT hanya menimbulkan tingkat kebisingan yang rendah.


Perbandingan Skala, Diamater Rotor dan Tingkat Daya Energi Angin

Skala Diameter Rotor Tingkat Daya

(m) (kW)

Skala Kecil 3 – 12 m 2 – 40

Skala Menengah 12 – 45 m 40 – 999

Skala Besar > 45 m > 1000


Skala Pemanfaatan Energi Angin

Skala Kapasitas(kW)

Kecepatan Angin(m/s)

Daya Spesifik(W/m2)

Skala Kecil s/d 10 2,5 – 4,0 < 75

Skala Menengah

10 – 100 4,0 - 5,0 75 – 150

Skala Besar > 100 > 5,0 > 150


Kapasitas tenaga angin yang terpasang

Kapasitas (MW)

Urutan Negara 2005 2004

01 Jerman 18.428 16.629

02 Spanyol 10.027 8.263

03 AS 9.149 6.725

04 India 4.430 3.000

05 Denmark 3.128 3.124

06 Italia 1.717 1.265

07 Britania Raya 1.353 888

08 China 1.260 764

09 Belanda 1.219 1,078

10 Jepang 1.040 896


Kapasitas (MW)

Urutan Negara 2005 2004

11 Portugal 1.022 522

12 Austria 819 606

13 Perancis 757 386

14 Kanada 683 444

15 Yunani 573 473

16 Australia 572 379

17 Swedia 510 452

35 Republik Ceko 28 17

Total dunia 58.982 47.671

Kapasitas tenaga angin yang terpasang


Teknologi kombinasi konversi energi angin dan gelombang laut

Power Extracted from the Wind

0200400600800

100012001400160018002000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Rotor diameter (m)

Po

we

r o

utp

ut

(W)

Vr = 3.5 m/s(Class I)

Vr = 4.5 m/s(Class II)

Power Extracted from the Wind

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Rotor diameter (m)

Po

wer

ou

tpu

t (W

)

Vr = 3.5 m/s

Vr = 4.5 m/s

Vr = 5.5 m/s

Vr = 6.5 m/s

Vr = 7.5 m/s

Vr = 8.5 m/s

Vr = 9.5 m/s

pengolahan data angin & potensi energi angin di indonesia

Documents