Pengertian Angin
Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memiliki tekanan tinggi ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. Angin yang bertiup di permukaan bumi ini terjadi akibat adanya perbedaan penerimaan radiasi r adiasi surya, su rya, sehingga seh ingga mengakibatkan perbedaan suhu udara. udar a. Adanya perbedaaan duhu tersebut meyebabkan perbedaan tekanan, akhirnya menimbulkan gerakan udara. Perubahan panas antara siang dan malam merupakan gaya gerak utama sistem angin harian, karena beda panas yang kuat antara udara di atas darat dan laut atau antara udara diatas tanah tinggi (pegunungan) dan tanah rendah (lembah) . Karakteristik Angin
Untuk mengetahui berbagai macam karekteristik angin kita dapat melihat tabel skala Beaufort beriktu ini : Skala Beaufort
0 1~3
Kategori
Udara Tenang Angin lemah
Satuan dalam km/jam 0 ≤ 19
4
Angin sedang
20~29
5
Angin segar
30~39
6
Angin kuat
40~ 50
7
Angin ribut
51~ 62
8
Angin ribut sedang
63~ 75
Satuan dalam Keadaan di daratan knots 0 Asap bergerak secara vertikal ≤ 10 Angin terasa di wajah; daun-daun berdesir; kincir angin bergerak oleh angin 11~16 mengangkat debu dan menerbangkan kertas; cabang pohon kecil bergerak 17~21 pohon kecil berayun; gelombang kecil terbentuk di perairan di darat 22~ 27 cabang besar bergerak; siulan terdengar pada kabel telepon; payung sulit digunakan 28 ~33 pohon-pohon bergerak; terasa sulit berjalan melawan arah angin
34~ 40
ranting-ranting patah; semakin sulit bergerak maju
Keadaan di lautan
Permukaan laut seperti kaca riuk kecil terbentuk namun tidak pecah; permukaan tetap seperti kaca Ombak kecil mulai memanjang; garis-garis buih sering terbentuk Ombak ukuran sedang; buih berarak-arak
Ombak besar mulai terbentuk, buih tipis melebar dari puncaknya, kadangkadang timbul percikan Laut mulai bergolak, buih putih mulai terbawa angin dan membentuk alur-alur sesuai arah angin Gelombang agak tinggi dan lebih panjang; puncak gelombang yang pecah mulai bergulung; buih yang
9
Angin ribut kuat
76~ 87
41~ 47
10
Badai
88~ 102
48~ 55
11
Badai kuat
103 ~117
56~ 63
12+
Topan
³118
³64
terbesar anginnya semakin jelas alur-alurnya kerusakan bangunan Gelombang tinggi terbentuk mulai muncul; atap buih tebal berlajur-lajur; rumah lepas; cabang yang puncak gelombang roboh lebih besar patah bergulung-gulung; percikpercik air mulai mengganggu penglihatan jarang terjadi di daratan; Gelombang sangat tinggi pohon-pohon tercabut; dengan puncak memayungi; kerusakan bangunan yang buih yang ditimbulkan cukup parah membentuk tampal-tampal buih raksasa yang didorong angin, seluruh permukaan laut memutih; gulungan ombak menjadi dahsyat; penglihatan terganggu sangat jarang terjadiGelombang amat sangat kerusakan yang menyebar tinggi (kapal-kapal kecil dan luas sedang terganggu pandangan karenanaya), permukaan laut tertutup penuh tampal tampal putih buih karena seluruh puncak gelombang menghamburkan buih yang terdorong angin; penglihatan terganggu Udara tertutup penuh oleh buih dan percik air; permukaan laut memutuh penuh oleh percik-percik air yang terhanyut angin; penglihatan amat sangat terganggu
Turbin Angin
Turbin angin merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengubah atau memanfaatkan energi angin menjadi energi listrik. Proses pemanfaatan energi angin menggunakan turbin angin dilakukan melalui dua tahapan konversi energi, pertama aliran angin akan menggerakkan rotor (baling-baling) yang menyebabkan rotor berputar selaras dengan angin yang bertiup, kemudian putaran dari rotor dihubungkan dengan generator, dari generator inilah dihasilkan arus listrik. Jadi proses tahapan konversi energi bermula dari energi kinetik angin menjadi energi gerak rotor kemudian menjadi energi listrik.
Listrik yang dihasilkan dari Sistem Konversi Energi Angin akan bekerja optimal pada siang hari dimana angin berhembus cukup kencang dibandingkan dengan pada malam hari, sedangkan penggunaan listrik biasanya akan meningkat pada malam hari. Untuk mengantisipasinya sistem ini sebaiknya tidak langsung digunakan untuk keperluan produk-produk elektronik, namun terlebih dahulu disimpan dalam satu media seperti baterai atau aki sehingga listrik yang keluar besarnya stabil dan bisa digunakan kapan saja. Syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat seperti pada tabel berikut .
Klasifikasi angin pada kelompok 3 adalah batas minimum dan angin pada kelompok 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
Komponen Turbin Angin
Anemometer: Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol. Blades: Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk "mengangkat" dan berputar. Brake: Sebuah cakram rem, yang dapat diterapkan dalam mekanik, listrik, hidrolik atau untuk menghentikan rotor dalam keadaan darurat. 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. 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. Generator: Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC. High-speed shaft: drive generator Low-speed shaft: Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit. Nacelle:
nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem. 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. Rotor: pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor 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. Wind direction: Ini adalah turbin "pertama",yang disebut karena beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan "melawan arah angin," menghadap jauh dari angin. Wind vane: Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin. Yaw drive: yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah angin. Yaw motor: kekuatan drive yaw Potensi Energi Angin di Indonesia
Energi angin di Indonesia memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai sumber energi terbarukan. Potensi ini bukan hanya pada besarnya nilai energi yang dapat dihasilkan namun juga akan memberikan lapangan pekerjaan bagi masyarakat Indonesia. Dalam beberapa tahun mendatang diperkirakan dapat menjadi sumber energi tumpuan bagi Indonesia. Pada tahun 2006 lalu, Presiden mengeluarkan Dekrit Presiden Nomor 5 Tahun 2006 yang berkaitan tentang Kebijakan Energi Nasional di tahun 2025 (lihat gambar).Dari keputusan tersebut dapat terlihat bahwa Indonesia berusaha untuk mengurangi ketergantungan energi dari sumber daya fosil yang semakin menipis.Namun skema pembagian energi ini pun masih terlihat bahwa 83% sumber energi bergantung dari energi fosil (minyak, batubara, dan gas), hanya sekitar 17% yang berasal dari sumber energi terbarukan termasuk energi angin (kurang lebih 1%). Pada tahun 2011 Perusahaan Listrik Negara (PLN) memprediksikan pertumbuhan listrik di Indonesia mencapai 5.500 MW pertahunnya. Angka tersebut sama dengan kapasitas total sebesar 100.000 MW pada tahun 2025 nanti.
Dengan skenario nasional perpaduan energi (energy mix) di atas, kebutuhan listrik yang disediakan dari energi angin dapat diperkirakan sebesar 1000 MW pada tahun 2025.Sedangkan menurut data World Wind Energi Association Report (WWEA 2010), kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia sebesar 1,4 MW yang tersebar di Nusa Penida (Bali), Bangka Belitung, Yogyakarta dan Pulau Selayar (Sulawesi Utara). Jumlah tersebut belum mencapai angka yang signifikan untuk memenuhi skenario energy mix 2025. Artinya pemerintah harus berusaha keras untuk membangun Pembangkit Listrik Tenaga Bayu dengan kapasitas total 1.000 MW hingga 13 tahun mendatang. Jumlah ini bukanlah mustahil untuk dipenuhi jika kita melihat potensi energi angin yang tersebar di seluruh pesisir nusantara. Indonesia yang memiliki total garis pantai mencapai 81.000 km dengan kecepatan angin rata-rata 3-5 m/s, bahkan di beberapa tempat mencapai 10 m/s. Kemudian dari data cetak biru (blue print) Energi Nasional departemen ESDM, total potensi energi angin diperkirakan mencapai 9 GW. Angka ini merupakan suatu potensi besar jika dapat dimanfaatkan untuk menuai energi angin demi terciptanya ketahanan energi nasional dalam beberapa waktu ke depan.
