Pemanfaatan Tenaga Angin Untuk Energi Listrik

Dalam Majalah PII Engineer Monthly edisi Agustus 2008, antara lain dibahas alasan perlunya dibangun PLTN di Indonesia, selain daripada itu dibahas selintas mengenai Tenaga Listrik Tenaga Angin (PTLTA). Makalah ini membahas secara singkat mekanisme peralatan Tenaga Listrik Tenaga Angin (PTLTA), berukuran kecil yang mungkin dapat dikembangkan di daerah-daerah pedesaan atau pulau-pulau terpencil di Indonesia yang mempunyai potensi angin yang cukup (cukup kencang dan bertiup sepanjang tahun). 

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. Salah satu contoh PTLTA ukuran kecil terlihat di gambar #1 sbb: 

   Gambar #1  

Komponen PTLTA Komponen-komponen PTLTA dari ukuran besar, pada umumnya dapat terlihat dalam gambar #2, sbb; sedangkan untuk ukuran kecil biasanya tidak semua komponen ada seperti yang terklihat dalam gambar #2  

Anemometer:  Mengukur kecepatan angin, dan mengirim data angin ini ke Alat Pengontrol.

Blades (Bilah Kipas): Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas. Angin yang menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar.

  

Gambar#2 

Brake (Rem): Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis, dengan tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan darurat. 

Controller (Alat Pengontrol): Alat Pengontrol ini menstart turbin pada kecepatan angin kira-kira 12-25 km/jam, dan mematikannya pada kecepatan 90 km/jam. Turbin tidak beroperasi di atas 90 km/jam, karena angina terlalu kencang dapat merusakkannya.

Gear box (Roda Gigi): Roda gigi menaikkan putaran dari 30-60 rpm menjadi kira-kira 1000-1800 rpm yaitu putaran yang biasanya disyaratkan untuk memutar generator listrik.

Generator: Generator pembangkit listrik, biasanya sekarang alternator arus bolak-balik.

High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi): Menggerakkan generator.

Low-speed shaft (Poros Puutaran Rendah): Poros turbin yang berputar kira-kira 30-60 rpm.

Nacelle (Rumah Mesin): Rumah mesin ini terletak di atas menara . Di dalamnya berisi gear-box, poros putaran tinggi / rendah, generator, alat pengontrol, dan alat pengereman.

Pitch (Sudut Bilah Kipas): Bilah kipas bisa diatur sudutnya untuk mengatur kecepatan rotor yang dikehendaki, tergantung angin terlalu rendah atau terlalu kencang.

Rotor: Bilah kipas bersama porosnya dinamakan rotor.

Tower (Menera): Menara bisa dibuat dari pipa baja, beton, rangka besi. Karena kencangnya angin bertambah dengan ketinggian, maka makin tinggi menara makin besar tenaga yang didapat.

Wind direction (Arah Angin): Gambar #2 adalah turbin yang menghadap angin, desain turbin lain ada yang mendapat hembusan angin dari belakang.

Wind vane (Tebeng Angin): Mengukur arah angin, berhubungan dengan penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin.

Yaw drive (Penggerak Arah): Penggerak arah memutar turbin ke arah angin untuk desain turbin yang menghadap angina. Untuk desain turbin yang mendapat hembusan angina dari belakang tak memerlukan alat ini.

Yaw motor (Motor Penggerak Arah): Motor listrik yang menggerakkan penggerak arah.  

Data kekeuatan angin Untuk keperluan perencanaan pemasangan PTLTA skala besar atau menengah, sebaiknya data kekuatan angin di suatu daerah perlu diperoleh, agar dapat mendesain ukuran PTLTA yang tepat dan ekonomis. Salah satu contoh data yang diambil di suatu tempat  (Lee Ranch, Colorado) di Amerika Serikat pada tahun 2002 adalah sebagai berikut: 

Demikianlah secara sangat singkat tulisan mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Tulisan ini dimaksudkan hanya untuk menggugah gagasan para pembaca untuk dapat mengembangkan pembuatan PTLTA skala kecil di Indonesia, baik dengan cara membuat sendiri atau mungkin membeli dari beberapa pembuat turbin angin yang ada di dunia, untuk dipasang di daerah-daerah, di mana potensi angin memang mencukupi.