ENERGI ANGIN

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT atas semua nikmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Belajar dan Pembelajaran. Makalah ini memuat beragam hal mengenai teori belajar behaviorisme dan teori belajar konstruktivistik serta perbedaan antara keduanya.

Dalam menyusun makalah ini, kami membagi setiap teori belajar ke dalam beberapa poin, seperti pengertian, prinsip, model, dsb. Selanjutnya poin-poin tersebut dibagi kepada setiap anggota kelompok untuk dipelajari, setiap anggota kelompok mendapat satu atau dua poin. Setelah dipelajari, hasilnya dikumpulkan hingga menjadi sebuah makalah.

Semoga makalah ini dapat menambah wawasan pembacanya mengenai teori belajar behaviorisme dan teori belajar konstruktivistik serta perbedaan antara keduanya. Kami menyadari bahwa makalah ini belum sempurna. Oleh karena itu, beragam masukan sangat diperlukan agar makalah ini menjadi semakin baik.

Banjarmasin, Maret 2016

Tim Penyusun

Kelompok 6

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................................... i

DAFTAR ISI............................................................................................................................... ii

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang.................................................................................................................. 1

B. Rumusan Masalah............................................................................................................. 1

C. Tujuan Penulisan............................................................................................................... 1

II. ISI

A. Angin................................................................................................................................. 2

1. Proses Terjadinya Angin............................................................................................. 2

2. Macam-macam Angin................................................................................................. 3

B. Energi Angin..................................................................................................................... 6

C. Pemanfaatan Energi Angin............................................................................................... 7

1. Pemanfaatan Energi Angin Zaman Dahulu................................................................ 7

2. Pemanfaatan Energi Angin Masa Kini........................................................................ 9

2.1 Pengertian............................................................................................................. 9

2.2 Komponen Pada Sistem PLTA (Angin)............................................................... 9

2.3 Proses Pembangkit Listrik Tenaga Angin............................................................. 12

2.4 Kelebihan dan Kekurangan PLTA........................................................................ 12

2.5 Klasifikasi Turbin Angin....................................................................................... 15

2.6 Rumus................................................................................................................... 21

D. Perkembangan PLTB di Indonesia dan Dunia................................................................. 23

E. Kelebihan dan Kekurangan dari Energy Angin................................................................ 23

III. PENUTUP

A. Kesimpulan........................................................................................................................ 26

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................ 28

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada dasarnya, kebutuhan manusia terhadap energi semakin meningkat, setelah mulainya revolusi industri, orang mulai menggunakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui.Sumber dayanya yaitu bahan bakar fosil, batubara, gas alam dan minyak bumi.Dengan hal ini, maka timbul kecemasan manusia terhadap sumber daya konvensial yang tidak dapat diperbaharui, dan agar mempertahankan eksistensi manusia di bumi ini harus dicarai energy alternative untuk menggantikan energy bahan bakar fosil. Salah satu contoh energi alternatif pengganti fosil yaitu energy angina, dan kali ini kami akan menjelaskan energi angina sebagai energy konvensional.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, diperoleh beberapa rumusan masalah antara lain:

1. Bagaimana Proses Terjadinya Angin?

2. Apa Saja Macam-Macam Angin?

3. Apa Pengertian Energi Angin?

4. Bagaimana Pemanfaatan Energi Angin pada Zaman Dahulu dan Zaman Modern Sekarang?

5. Bagaimana Perkembangan Pembangkit Listrik Tenaga Air/Bayu (PLTB) di Indonesia dan Dunia?

6. Apa Saja Kelebihan dan Kekurangan dari Energi Angin?

C. Tujuan Penulisan

Tujuan yang ingin dicapai dari penyusunan makalah ini antara lain yaitu:

1. Untuk mengetahui Proses Terjadinya Angin.

2. Untuk mengetahui Macam-macam Angin.

3. Untuk mengetahui Pengertian Energi Angin.

4. Untuk mengetahui Pemanfaatan Energi Angin Zaman Dahulu dan Sekarang

5. Untuk mengetahui Kelebihan dan Kekurangan dari Energi angin.

II. ISI

A. Angin

1. Proses Terjadinya Angin

Penyinaran atau radiasi matahari yang diterima oleh permukaan bumi akan berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan tersebut akan berakibat pada perbedaan suhu udara, pada asasnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Daerah yang menerima lebih banyak penyinaran matahari, akan memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah lainnya. Pada daerah ini, udara bergerak mengembang atau memuai sehingga tekanan udaranya rendah.Pada daerah yang suhu udaranya lebih rendah, tekanan udaranya lebih tinggi. Perbedaan tekanan udara ini akan mengakibatkan terjadinya gerakan udara dari daerah yang tekanan udaranya lebih tinggi ke daerah yang tekanan udaranya lebih rendah atau disebut angin.Misal, di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin misalnya daerah kutub.Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara, berupa perpindahan udara dari kutub utara ke garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi, dan sebaliknya, suatu perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali ke kutub utara melalui lapisan udara yang lebih tinggi.Perpindahan udara seperti ini dikenal sebagai angin pasat.

Gambar 1. skema terjadinya angin (dikenal sebagai angin pasat)

Gambar 2. Sirkulasi Udara di Pantai pada Siang Hari

2. Macam-macam Angin

Walaupun prosesnya sama seperti yang telah dijelaskan di atas, tetapi angin memiliki berberapa jenis, yaitu:

1) Angin Fohn

Angin fohn adalah angin jatuh yang panas dan kering.Maksud angin jatuh adalah angin yang menuruni lereng gunung setelah sebelumnya bergerak naik ke puncak gunung.Pada saat angin tersebut naik ke puncak gunung, angin tersebut mengalami penurunan suhu dan terjadi pengembunan kemudian turun hujan.Pada saat melewati puncak gunung, angin tersebut telah kering dan turun melewati puncak.Namun, suhu angin tersebut naik ketika bergerak turun menuju lembah. Bahkan, ketika sampai lembah, angin tersebut suhunya lebih tinggi dari suhu udara di lembah tersebut, sehingga orang yang tinggal di lembah akan merasakan adanya aliran angin yang panas dan kering. Angin ini pada awalnya dikenal di Jerman dan Austria, yaitu di lereng utara pegunungan Alpen. Namun, ternyata angin tersebut juga ada di tempat lain seperti di Amerika Serikat dan Kanada dengan nama Angin Chinook. Di Indonesia juga dikenal sejumlah nama yang sebenarnya juga merupakan angin fohn, dengan penyebutan/nama angin fohn berbeda-beda antara satu daerah dengan daerah lainnya, yaitu Angin Bohorok di Deli Utara Sumatera Utara, Angin Kumbang di Cirebon, Angin Gending di Probolinggo Jawa Timur, Angin Brubu di Ujungpandang Sulawesi Selatan,Angin Wambrau di Daerah Yapen dan Biak Papua.

2) Angin Darat dan Angin Laut

Angin darat adalah angin yang bergerak dari arah darat ke laut, sedangkan angin laut adalah angin yang bergerak dari laut ke darat.Pada saat siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan, sementara itu pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari lautan. Perbedaan suhu ini akan mempengaruhi tekanan udara antara darat dan laut. Pada siang hari tekanan udara daratan lebih rendah daripada lautan sehingga udara bergerak dari laut ke darat dan disebut angin laut.Sebaliknya, pada malam hari tekanan udara daratan lebih tinggi daripada lautan sehingga udara bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.

Gambar 3. Skema Angin Laut

Gambar 4. Skema Angin Darat

3) Angin Lembah dan Angin Gunung

Pada siang hari bagian lereng gunung akan lebih banyak dipanasi sinar matahari dibandingkan dengan bagian lembahnya. Akibatnya, terjadi perbedaan tekanan udara antara lereng gunung dan lembah.Lereng gunung tekanan udaranya lebih rendah dibandingkan dengan lembah sehingga angin bergerak dari lembah menunju lereng gunung. Angin tersebut dikenal dengan namaangin lembah.Pada malam hari lereng gunung suhunya lebih rendah dibandingkan dengan lembah. Akibatnya tekanan udara di lereng gunung lebih tinggi dibandingkan dengan di bagian lembahnya, maka angin bergerak dari lereng gunung menuju lembah, disebut angin gunung

Gambar 5

4) Angin Siklon dan Angin Antisiklon

Angin siklon dan angin antisiklon antara belahan Bumi utara dan selatan arahnya berbeda. Perhatikan gambar berikut

Gambar 6.

Dari gambar tersebut bagaimana pendapatmu mengenai angin siklon dan antisiklon, baik di belahan Bumi utara ataupun belahan Bumi selatan?Angin siklon merupakan udara yang bergerak dari beberapa daerah bertekanan udara tinggi menuju titik pusat tekanan udara rendah di bagian dalam.Angin antisiklon bergerak dari daerah pusat tekanan udara tinggi menuju tekanan udara rendah yang mengelilinginya di bagian luar.Gerakan arah angin ini berputar.Di daerah tropis, angin siklon sering terjadi di laut. Penyebutan angin siklon di beberapa daerah berbeda-beda di antaranya sebagai berikut.Hurricane, yaitu angin siklon di Samudra Atlantik,Taifun, yaitu angin siklon di Laut Cina Selatan,Siklon, yaitu angin siklon di Teluk Benggala dan Laut Arab,Tornado, yaitu angin siklon di daerah tropis Amerika,Sengkejan, yaitu angin siklon di Asia Barat.

5) Angin Muson/Musim

Angin muson yang terjadi di Indonesia ada dua, yaitu angin muson barat dan angin muson timur.Angin muson barat terjadi pada bulan Oktober–April. Angin bergerak dari arah barat (Asia) ke arah tenggara (Australia).Pergerakan angin muson barat yang kaya uap air mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim hujan.Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan Bumi selatan.Angin muson timur terjadi pada bulan April–Oktober.Angin bergerak dari arah tenggara (Australia) ke arah barat (Asia).Angin muson timur yang bersifat kering mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim kemarau.Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan Bumi utara.

6) Angin Puting Beliung

Pada awal tahun 2007 sejumlah daerah di Indonesia dihantam angin puting beliung. Akibatnya, banyak bangunan porak-poranda dan beberapa penghuninya mengalami luka-luka karena diterjang angin tersebut.Sebab terjadinya angin puting beliung ialah adanya angin yang berubah arah karena perbedaan pola tekanan.Angin puting beliung biasanya terjadi pada musim pancaroba, yaitu pada peralihan dari musim kemarau ke musim hujan dan dari musim hujan ke musim kemarau.Contoh:

Pada saat akhir musim kemarau, seharusnya angin bergerak dari arah tenggara ke barat karena tekanan udara di Australia (tenggara) lebih tinggi dari Asia (barat).Namun, kadang tekanan udara di Asia lebih tinggi dari Australia sehingga arah angin berubah arah.Arah angin yang kerap berubah inilah yang menimbulkan terjadinya angin puting beliung.Intensitas angin puting beliung kian berkurang begitu memasuki awal musim hujan.karena pada bulan itu angin sepenuhnya akan berbalik arah, yaitu dari Asia ke Australia karena tekanan udara di Asia lebih tinggi dari tekanan udara di Australia. Angin puting beliung bisa terjadi lagi pada masa peralihan musim hujan ke musim kemarau.Angin puting beliung biasanya melakukan aksinya antara 5–10 menit.Angin itu memiliki gerak turbulensi dari atas, bawah, atas, dan seterusnya yang ditimbulkan karena perbedaan tekanan.Angin ini selalu membawa partikel-partikel air.Dengan kecepatan berkisar 60 km/jam dan beraksi 5–10 menit ditambah gerak turbulen yang membawa partikel air, angin ini mempunyai daya rusak yang cukup besar.

B. ENERGI ANGIN

Energi angin merupakan bentuk yang jauh berkelanjutan bebas dengan polusi energy.Energi Angin/ Tenaga angin merupakan pengumpulan energi yang berguna dari angin.Energi angin adalah salah satu jenis sumber energi terbarukan yang potensial untuk menghasilkan energi listrik maupun mekanik melalui proses konversi-konversi ke mekanik dan selanjutnya ke listrik.Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan menggunakan generator listrik.Pada kincir angin energi angin digunakan untuk memutar peralatan mekanik untuk melakukan kerja fisik, seperti menggiling "grain" atau memompa air.Tenaga angin digunakan dalam ladang angin skala besar untuk penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.Tenaga angin banyak jumlahnya, tidak terbatas, tersebar luas, bersih, dan mengurangi efek rumah kaca.

C. PEMANFAATAN ENERGI ANGIN

Beberapa tahun belakangan ini manfaat energi angin lebih diperhatikan untuk alternatif energi dalam berbagai bidang.Mulai untuk energi tenaga pembangkit listrik, penggerak peralatan industri, hingga aplikasi pada aspek lainnya.Di berbagai negara, manfaat dari adanya energi angin ini sangat membantu di bidang energi pembangkit tenaga listrik.

Energi angin merupakan salah satu sumber energi tertua, dan konversi energi angin menjadi bentuk energi yang berguna telah dilakukan selama lebih dari 5000 tahun untuk tujuan seperti mendorong perahu dan kapal layar.Dewasa ini energi angin banyak digunakan untuk menghasilkan listrik, dan merupakan salah satu sektor energi terbarukan paling maju dengan potensi di tahun-tahun mendatang memiliki rasio yang jauh lebih besar sebagai pemasok kebutuhan energi dunia dibandingkan di saat ini.

Meskipun pada awalnya, tenaga pembangkit listrik dengan tenaga angin ini menghabiskan banyak biaya operasional, semakin canggihnya perkembangan teknologi terkini membuat penggunaan energi angin untuk pembangkit tenaga listrik menjadi lebih semakin efisien sehingga menurunkan biaya operasional yang dibutuhkan.Tidak heran, jika energi angin untuk pembangkit tenaga listrik ini menjadi salah satu pasokan listrik untuk beberapa negara, termasuk Indonesia.

1. Pemanfaatan Energi Angin Zaman Dahulu

Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan manusia.Energi angin telah dimanfaatkan banyak orang sejak awal sejarah. Pada awal 5000 SM sudah banyak orang yang memanfaatkan energi angin untuk mendorong Perahu bertenaga angin (menggunakan layar) di sepanjang Sungai Nill Tak hanya itu saja, pada 200 SM China sudah memanfaatkan kincir angin sederhana untuk memompa air. sedangkan kincir angin sumbu vertikal dengan latar buluh tenun digunakan untuk menggiling biji-bijian di Persia dan juga Timur Tengah.

Perahu-perahu layar menggunakan energi ini untuk melewati perairan sudah lama sekali.Pasukan-pasukan Viking yang sangat ditakuti sekian ratus tahun yang lalu mempergunakan kapal-kapal layar kecil untuk menelurusi pantai-pantai Eropa dan Skandinavia.Christopher Columbus masih memakai kapal layar besar di abad ke-15 untuk menemukan benua Amerika.

Ditemukan kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung di Persia pada abad ke-7.Sungguh pun bentuk kincir-kincir angin ini berlainan dengan kincir-kincir angin di Eropa, kincir-kincir angin Persia itu merupakan asal muasal kipas angin Eropa.Kincir angin di Negeri Belanda yang dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih tersohor, walaupun pada saat ini hanya berfungsi sebagai objek pariwisata.Akan tetapi, dalam rangka mencari bentuk-bentuk sumber energi yang bersih dan terbarukan kembali energy angin mendapat perhatian yang besar.

Bahkan pada abah 17 sebelum masehi, energy angina telah dimanfaatkan untuk proses irigasi pertanian oleh masyarakat Babilonia kuno. Pada bidang kelautan, energy angin digunakan sejak ribuan tahun lalu sebagai penggerak pada layar kapal.Di bagian belahan dunia lainnya, energi angin ini telah lama digunakan sebagai penggerak kincir angina untuk keperluan penggilingan gandum atau tepung.

Pada abad ke 11 cara memanfaatkan dan menggunakan energi angin akhirnya sudah menyebar ke seluruh dunia. Pada abad tersebut orang-orang di Timur Tengah menggunakan kincir angin secara luas untuk memproduksi pangan.Di Eropa sendiri mulai terkenal energi angin semenjak para pedagang dan tentara salib yang pulang dengan membawa ide ini.Sedangkan Belanda mulai menyempurnakan kincir angin untuk menguras danau dan rawa-rawa yang ada di Delta Sungai Rhine.

Di akhir Abad 19 teknologi alternatif ini sudah mulai dimanfaatkan untuk memompa air di peternakan, pertanian serta menghasilkan energi listrik untuk rumah-rumah dan industri.Di akhir tahun 1920, Amerika menggunakan kincir angin kecil untuk menghasilkan listrik di daerah pedesaan yang belum menikmati layakan listrik.Akan tetapi semenjak layanan listrik sudah sampai di pedesaan, penggunaan kincir angin sudah mulai ditinggalkan.

Namun pada tahun 1970-an kincir angin kembali dilirik dan digunakan kembali karena kekurangan asokan minyak. Tentunya hal ini membuka jalan untuk menghasilkan pembangkit listrik tenaga angin sebagai sumber energi alernatif.Manusia terus berusaha memanfaatkan energi di sekitarnya untuk menciptakan kehidupan yang lebih praktis.

2. Pemanfaatan Energi Angin Masa Kini : Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/ Angin

2.1 Pengertian

Pembangkit listrik tenaga angin 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.

2.2 Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Gambar 7.

Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin (wind turbine) sebagai peralatan utamanya.
Berikut skema rangkaian pembangkit listrik tenaga angin secara skala kecil

Gambar 8

1. Turbin Angin.

Bagian ini merupakan komponen utama untuk mendapatkan semaksimal mungkin hembusan angin.Bagian ini merupakan bagian paling sulit dibangun jika anda berniat membangunnya sendiri.Eksperimen terus menerus dengan sabar sehingga didapatkan kesesuaian antara kekuatan hembusan angin, ukuran baling-baling dan kemampuan generator.

Gambar 9

Bagian ini terdiri dari tiga bagian, yaitu:

a. Baling-baling, yang berfungsi mengubah hembusan angin menjadi energi kinetik untuk memutar generator listrik. Semakin panjang baling-baling akan semakin luas area yang di sapu, akan semakin banyak menerima terpaan angin sehingga akan semakin besar energi putaran (mekanik) yang dihasilkan untuk memutar generator.Adakalanya sebelum poros baling-baling disambung ke generator listrik, ditambahkan gear-box, untuk menambah / mengurangi kecepatan putar generator listrik sesuai kebutuhan.

Gambar 10.

b. Generator listrik, yang berfungsi mengubah energi kinetik menjadi arus listrik, yang kemudian diteruskan ke bagian 2 (Controller). Untuk skala kecil umumnya menggunakan generator listrik DC.Jika menggunakan aki 12V sebagai penyimpan arusnya, maka generatornya harus mampu mengeluarkan tegangan minimal 12 V agar dapat mengisi aki.
c. Ekor turbin angin, yang berfungsi mengarahkan unit turbin angin agar selalu berhadapan dengan arah angin.

2. Unit pengontrol (Controller).

Bagian ini berfungsi mengubah arus listrik AC menjadi arus listrik DC (jika menggunakan generator AC) dan mengontrol pengisian arus listrik ke dalam battery agar tidak merusak battery karena pengisisan aki yang berlebihan (over charging).

3. Battery (aki).

Bagian ini akan menyimpan arus listrik yang dihasilkan generator listrik agar bisa digunakan setiap saat. Jenis aki yang digunakan sebaiknya jenis Deep Cycle 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

4. Inverter.

Bagian ini berfungsi mengubah tegangan listrik DC 12V dari aki menjadi tegangan listrik AC 220V / 110V untuk perlatan rumah tangga yang bekerja pada tegangan 220V / 110V.

2.3 Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Angin

Suatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari penggabungan dari bebrapa turbin angin sehingga akhirnya dapat menghasilkan listrik.

Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin memutar turbin angin.Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik, namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik). Kemudian angin akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin. Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu di sekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat.Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.

2.4 Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin

· Kelebihan

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.

· Kekurangan

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 sudu-sudu 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.

2.5 Klasifikasi Jenis Turbin Angin

Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik.Saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensional (Contoh: PLTD, PLTU, dll), namun turbin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak dapat diperbaharui (Contoh: batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik. Turbin angin dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu: turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal (Daryanto, 2007)

2.5.1 Turbin Angin Sumbu Horizontal

Gambar 11.Turbin angin megawatt pertama di dunia berada di Castleton, Vermont

Turbin angin sumbu horizontal merupakan turbin angin yang sumbu rotasi rotornya paralel terhadap permukaan tanah.Turbin angin sumbu horizontal memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara dan diarahkan menuju dari arah datangnya angin untuk dapat memanfaatkan energi angin. Rotor turbin angin kecil diarahkan menuju dari arah datangnya angin dengan pengaturan baling – baling angin sederhana sedangkan turbin angin besar umumnya menggunakan sensor angin dan motor yang mengubah rotor turbin mengarah pada angin. Berdasarkan prinsip aerodinamis, rotor turbin angin sumbu horizontal mengalami gayalift dan gaya drag, namun gaya lift jauh lebih besar dari gaya drag sehingga rotor turbin ini lebih dikenal dengan rotor turbin tipe lift.

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.

Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara.Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin).Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.

Dilihat dari jumlah sudu, turbin angin sumbu horizontal terbagi menjadi:

· Turbin angin satu sudu (single blade)

· Turbin angin dua sudu (double blade)

· Turbin angin tiga sudu (three blade)

· Turbin angin banyak sudu (multi blade)

Gambar 12.

Kelebihan dari TASH ini adalah Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

Kekurangannya adalah Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin.TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang sangat tinggi dan mahal serta para operator yang tampil.Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator.TASH yang tinggi bisa memengaruhi radar airport.Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan lansekap.Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

2.5.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal

Gambar 13.Turbin angin Darrieus30 m di Kepulauan Magdalen

Turbin angin sumbu vertikal merupakan turbin angin yang sumbu rotasi rotornya tegak lurus terhadap permukaan tanah.Jika dilihat dari efisiensi turbin, turbin angin sumbu horizontal lebih efektif dalam mengekstrak energi angin dibanding dengan turbin angin sumbu vertikal.

Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan.Tapi ini menyebabkan sejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut.Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida (zat cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir berputar.

Karena sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

Kelebihan TASV adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif.Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi.VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah.Turbin angin sumbu vertikal tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah, tidak seperti turbin angin horizontal yang memerlukan mekanisme tambahan untuk menyesuaikan rotor turbin dengan arah angin.Tidak membutuhkan struktur menara yang besar Konstruksi turbin sederhana.Turbin angin sumbu vertikal dapat didirikan dekat dengan permukaan tanah, sehingga memungkinkan menempatkan komponen mekanik dan komponen elektronik yang mendukung beroperasinya turbin. Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yaw.Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi.Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya TASH.TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10 km/jam (6 m.p.h.). TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya angin) yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin berhembus sangat kencang.TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi dilarang dibangun.TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit). TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.

Kekurangan TASV adalah kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi yang lebih tinggi.Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan energi untuk mulai berputar. Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan.Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

Turbin sumbu vertikal dibagi menjadi dua jenis yaitu: Darrieus dan Savonius

· Darrieus

Penemu rotor ini adalah seorang Prancis bernama George Jean Darieus, yang dalam tahun 1931 mendapatkan paten untuk jenis kincir angin ini. Kincir angin model Darieus cocok untuk putaran tinggi.

Gambar 14. Rotor Darieus

Karena tidak dapat start sendiri, maka rotor ini memerlukan sebuah alat pembantu untuk permulaan berputar.Gambar 14 Rotor Darieus memperlihatkan bentuk prinsip sebuah rotor model Darieus dengan dua sudu. Menurut perkiraan, listrik yang diproduksi dengan tenaga angin akan mempunyai harga sekitar 15 sen US (1k Rp 300/kWh) per kWh. Harga ini masih mahal. Namun demikian, tenaga angina mempunyai prospek yang baik untuk unit-unit yang kecil, terutama untuk tempat-tempat yang jauh dari jaringan listrik, dimana sulit dapat diperoleh bahan bakar.LAPAN juga membuat suatu prototype kincir model Dariues, yang mempunyai garis tengah 7 meter, yang dapat membangkitkan 1870 watt, pada kecepatan angina rata-rata 6 meter per detik. Kincir ini dipasang di Pameungpeuk, dekat Garut, pantai selatan Jawa Barat. Untuk keperluan start, kincir angina ini diperlengkapi kincir model Savonius, yang terdiri atas belahan-belahan silinder.

Gambar 15.Foto Sebuah Kincir Angin Model Darieus, Buatan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta.

Turbin angin Darrieus pada umumnya dikenal sebagai turbin eggbeater.Turbin angin Darrieus pertama kali ditemukan oleh Georges Darrieus pada tahun 1931. Turbin angin Darrieus merupakan turbin angin yang menggunakan prinsip aerodinamik dengan memanfaatkan gayalift pada penampang sudu rotornya dalam mengekstrak energi angin.

Turbin Darrieus memiliki torsi rotor yang rendah tetapi putarannya lebih tinggi dibanding dengan turbin angin Savonius sehingga lebih diutamakan untuk menghasilkan energi listrik.Namun turbin ini membutuhkan energi awal untuk mulai berputar.Rotor turbin angin Darrieus pada umumnya memiliki variasi sudu yaitu dua atau tiga sudu.Modifikasi rotor turbin angin Darrieus disebut dengan turbin angin H.

· Savonius

Turbin Savonius diciptakan pertama kali di negara Finlandia Rotor Savonius dikembangkan pertama kali oleh J. Savonius pada tahun1920an.Konsep awal Savonius sendiri pertama kali dikembangkan oleh Flettner.Savonius banyak digunakan sebagai sebuah rotor, dimana bentuknyadan berbentuk S apabila dilihat dari atas.dibuat dari sebuah silinder yang dipotong pada sumbu bidang sentral menjadi dua bagian dan bagian tersebut disusun menyilang. Turbin jenis ini secara umumnya bergerak lebih perlahan dibandingkan jenis turbin angin sumbu horizontal, tetapi menghasilkan torsi yang besar.

Gambar 16.	Gambar 17.Turbin Savonius Standar
Gambar 18.Rotor Savonius dengan dua sudu

Seperti tampak Gambar 18 Geometri dari rotor Savonius memungkingkan aliran fluida mengalir tegak lurus terhadap bidang sudu bagian cembung dan bagian cekung. Dimana koefisien drag untuk aliran tegak lurus dengan bidang cembung sebesar 1.2, sementara koefisien drag untuk sisi cekung hampir sebesar dua kalinya yaitu 2.1 [5]. Karena gaya drag yang dihasilkan pada bagian cekung lebih besar, hal ini akan mempengaruhi torsi putaran Savonius. Rotor yang bekerja dibawah pengaruh gaya drag umumnya mempunyai torsi awal yang besar tetapi memiliki efisiensi yang lebih kecil bila dibandingkan dengan rotor yang bekerja dengan gaya lift. Karena keuntungan inilah banyak orang memanfaatkan sebagai penggerak awal dari turbin poros vertikal tipe lift seperti yang dilakukan oleh R.gupta, R.Das dan K.K. Sharma dalam penelitiannya menggabungkan turbin Savonius-Darius.

Turbin Savonius memiliki beberapa keunggulan, antara lain desainnya simpel dan biaya konstruksinya rendah. Mampu menangkap fluida dari segala arah.Memiliki starting torque yang tinggi.Memiliki kecepatan operasi yang rendah (rpm).Mudah dan murah dari segi perawatan.

Selain keunggulan-keunggulan diatas, turbin rotor Savonius juga memiliki beberapa kekurangan. Yang pertama, variasi torsi yang cukup besar menyebabkan getaran pada rotor dan akibatnya menurunkan daya ketahanan ( durability) pada rotor. Kemudian yang kedua adalah ada beberapa posisi arah angular yang memiliki torsi statik bernilai negatif atau sangat rendah.Hal ini merupakan suatu kendala ketika rotor Savonius digunakan sebagai starter. Sebelumnya, beberapa peneliti terfokus pada bagaimana cara meningkatkan torsi karakteristik Savonius. Sheldahl melakukan uji terowongan angin pada rotor tiga bucket. Khan menumpuk sebuah rotor Savonius biasa dengan rotor lain dengan sudut pergeseran fasa 90°. Pada kedua penelitian tersebut, kisaran negative starting torque menurun dan variasi torsi menjadi sedikit lebih kecil dari rotor biasa.Namun nilai torsinya masih terhitung besar jika hanya digunakan sebagai starter.

2.6 Rumus

Sebagaimana diketahui menurut fisika klasik energy kinetic dari sebuah benda dengan massa m dan kecepatan v adalah E =0,5 mv², dengan ketentuan, kecepatan v tidak mendekati kecepatan cahaya. Rumus itu berlaku juga untuk angin yang merupakan udara yang bergerak.

Sehingga E=0,5 mv²

Dengan E = energy (joule)

m = massa udara (Kg)

v = kecepatan angin (m/detik)

bilamana suatu “blok” udara, yang mempunyai penampang A m², dan bergerak dengan kecepatan v m/detik, maka jumlah massa yang melewati sesuatu tempat adalah :

m = A.v.q (Kg/detik);

dengan A = penampang (m²);

v = kecepatan (m/detik);

q = kepadatan udara (Kg/m³)

Dengan demikian maka energy yang dapat dihasilkan per satuan waktu adalah :

P = E per satuan waktu

0,5 q.A.v³ per satuan waktu

Dengan P = daya (W)

E = energy (J)

q = kepadatan udara (Kg/m³)

A = penampang (m²)

v = kecepatan (m/detik)

Untuk keperluan praktis sering dipakai rumus pendekatan berikut :

P = k.A.v³

Dengan P = daya (kW);

k = suatu konstanta (1,37. 10^-5);

A = luas sudu kipas (m²);

v = kecepatan angin (Km/jam).

Walaupun dalam rumus di atas besaran-besaran k dan A digambarkan sebagai konstanta-konstanta, pada asasnya dalam besaran k tercermin pula factor-faktor seperti gesekan dan efisiensi system, yang mungkin juga tergantung dari kecepatan angin v. sedangkan luas A tergantung pula misalnya dari bentuk sudu, yang juga dapat berubah dengan besaran v. Oleh karena itu untuk suatu kupas angin tertentu, besaran-besaran k dan A dapat dianggap konstan hanya dalam suatu jarak capai angin terbatas.

Untuk keperluan-keperluan estimasi sementara yang sangat kasar, sering dipakai rumus sederhana berikut :

P = 0,1.v³

Dengan P = daya (W/m²)

v = kecepatan angin (m/detik)

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :

dimana adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan adalah kecepatan angin pada waktu tertentu.

D. PERKEMBANGAN PLTB DI INDONESIA DAN DUNIA

Pada saat ini, sistem pembangkit listrik tenaga angin mendapat perhatian yang cukup besar sebagai sumber energi alernatif yang bersih, aman, serta ramah lingkungan serta kelebihan-kelebihan lain yang telah disebutkan sebelumnya di atas.Turbin angin skala kecil mempunyai peranan penting terutama bagi daerah-daerah yang belum terjangkau oleh jaringan listrik .Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbaru yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energi Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93,85 GW dan 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 global mencapai 170 GigaWatt.

Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin.

Namun, pada akhir tahun 2007 telah dibangun kincir angin pembangkit dengan kapasitas kurang dari 800 watt 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. Kemudian, di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) mulai dibangun. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

E. Kelebihan dan Kekurangan dari Energi Angin

Energi angin saat ini adalah sumber energi terbarukan yang paling populer di dunia dan berikut ini adalah beberapa keunggulan dan kelemahan penggunaan energi angin:

1. Keunggulan/Kelebihan

Salah satu keuntungan dari pemanfaatkan energi angin adalah angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang ekonomis di banyak Negara.Tak hanya itu saja, kekhawatiran mengenai emisi dari bahan bakar fosil, harga bahan bakar fosil yang tinggi serta dukungan pemerintah mengenai pemanfaatan energi angin membuat energi alternatif yang satu ini digunakan oleh berbagai negara untuk menghasilkan energi listrik dan lainnya.Ketika kita berbicara tentang keunggulan dan kelemahan energi angin, hal yang pertamakali digambarkan dari energi angin adalah bahwa sumber energi ini secara ekologis dapat diterima, yang berarti bahwa energi angin tidak seperti bahan bakar fosil yang memiliki kontribusi lebih besar terhadap dampak perubahan iklim. Energi angin tidak akan melanjutkan pencemaran terhadap planet kita seperti bahan bakar fosil selama ini. Misalnya, turbin angin tunggal 1-MW dapat menghemat sekitar 2.000 ton karbon dioksida dalam satu tahun.Energi angin juga merupakan sumber energi terbarukan yang berarti tidak dapat habis seperti bahan bakar fosil. Energi angin yang tersedia di atmosfer lima kali lebih besar daripada konsumsi energi dunia saat ini. Potensi energi angin di darat dan dekat pantai sekitar 72 TW (tera watt) yang melebihi lima kali lebih banyak dari penggunaan energi dunia saat ini dalam segala bentuk. Keuntungan lain dari tenaga angin adalah fakta bahwa setiap orang bisa membangun atau membeli turbin angin untuk memanfaatkan energi angin dan memenuhi kebutuhan energi di rumah sendiri. Turbin angin tidak perlu banyak perawatan dan seseorang tidak perlu menjadi jenius untuk meng-handlenya. Tentu saja memiliki turbin angin sendiri juga berarti menghindari terjadinya pemadaman listrik bila terjadi kerusakan jaring PLN. Juga, listrik tenaga angin akan menjadi lebih hemat biaya seiring dengan adanya banyak penelitian yang dilakukan untuk memotong biaya instalasi, meningkatkan efisiensi dan untuk memastikan agar energi angin menjadi lebih dapat diandalkan.

2. Kelemahan/ Kekurangan

Ketika berbicara mengenai kekurangan energi angin, hal pertama yang harus disebutkan adalah ketersediaan angin.Di beberapa tempat angin kencang sering ditemui yang membuat pemanfaatan energi angin menjadi sangat mudah, sementara di beberapa tempat angin tidak cukup kuat untuk menciptakan listrik yang memadai. Biaya instalasi tenaga angin yang masih relatif tinggi merupakan kelemahan lain dari energi angin. Secara kasar, dibutuhkan sekitar 10 tahun untuk mengembalikan biaya instalasi energi angin.Memang, ini bukan waktu yang sangat panjang, namun biaya instalasinya yang besar masih menjadi penghalang bagi banyak orang untuk memanfaatkan energi angin.Kelemahan lainnya dari tenaga angin adalah bangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat mempengaruhi estetika lanskap.Fasilitas listrik tenaga angin juga perlu direncanakan dengan hati-hati, lokasi dan pengoperasiannya harus meminimalkan dampak negatif pada populasi burung dan satwa liar.

Namun, dapat dilihat keunggualan pemanfaatan tenaga angin pasti lebih besar daripada kelemahannya.Keunggulan inilah yang membuat pemanfaatan energi angin terus meningkat dari waktu ke waktu.

III. PENUTUP

A. Kesimpulan

Pada asasnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Daerah yang menerima lebih banyak penyinaran matahari, akan memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah lainnya. Pada daerah ini, udara bergerak mengembang atau memuai sehingga tekanan udaranya rendah.Pada daerah yang suhu udaranya lebih rendah, tekanan udaranya lebih tinggi. Perbedaan tekanan udara ini akan mengakibatkan terjadinya gerakan udara dari daerah yang tekanan udaranya lebih tinggi ke daerah yang tekanan udaranya lebih rendah atau disebut angin.Ada berbagai macam angin didunia ini, diantaranya angin laut dan angin darat, dan masih banyak lainnya.Energi Angin/ Tenaga angin merupakan pengumpulan energi yang berguna dari angin.Energi angin adalah salah satu jenis sumber energi terbarukan yang potensial untuk menghasilkan energi listrik maupun mekanik melalui proses konversi konversi ke mekanik dan selanjutnya ke listrik. Energi angin merupakan salah satu sumber energi tertua, dan konversi energi angin menjadi bentuk energi yang berguna telah dilakukan selama lebih dari 5000 tahun untuk tujuan seperti mendorong perahu dan kapal layar.Dewasa ini energi angin banyak digunakan untuk menghasilkan listrik, dan merupakan salah satu sektor energi terbarukan paling maju dengan potensi di tahun-tahun mendatang memiliki rasio yang jauh lebih besar sebagai pemasok kebutuhan energi dunia dibandingkan di saat ini.Pembangkit listrik tenaga angin 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.

Tentu saja memiliki turbin angin sendiri juga berarti menghindari terjadinya pemadaman listrik bila terjadi kerusakan jaring PLN. Juga, listrik tenaga angin akan menjadi lebih hemat biaya seiring dengan adanya banyak penelitian yang dilakukan untuk memotong biaya instalasi, meningkatkan efisiensi dan untuk memastikan agar energi angin menjadi lebih dapat diandalkan.

Ketika berbicara mengenai kekurangan energi angin, hal pertama yang harus disebutkan adalah ketersediaan angin.Di beberapa tempat angin kencang sering ditemui yang membuat pemanfaatan energi angin menjadi sangat mudah, sementara di beberapa tempat angin tidak cukup kuat untuk menciptakan listrik yang memadai. Biaya instalasi tenaga angin yang masih relatif tinggi merupakan kelemahan lain dari energi angin. Kelemahan lainnya dari tenaga angin adalah bangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat mempengaruhi estetika lanskap.Fasilitas listrik tenaga angin juga perlu direncanakan dengan hati-hati, lokasi dan pengoperasiannya harus meminimalkan dampak negatif pada populasi burung dan satwa liar.