Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau sering juga disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) adalah salah satu pembangkit listrik energi terbarukan yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi kerja yang baik jika dibandingkan dengan pembangkit listrik energi terbarukan lainnya. Prinsip kerja PLTB adalah dengan memanfaatkan energi kinetik angin yang masuk ke dalam area efektif turbin untuk memutar baling-baling/kincir angin, kemudian energi putar ini diteruskan ke generator untuk membangkitkan energi listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (Wind Power) memanfaatkan hembusan angin sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya adalah generator, dengan generator tersebut maka dapat dihasilkan arus listrik dari gerakan blade/baling-baling yang bergerak karena hembusan angin. Pembangkit ini (PLTB) lebih effisien dari pada pembangkit listrik tenaga surya dalam menghasilkan energi listrik. Pembangkit listrik yang telah ada dipasaran memiliki kapasitas Watt per jam 200, 400, 500, 1000, 2000, dean 3000 Watt. Pembangkit ini tidak bisa dioperasikan pada sembarang tempat dikarenakan medan yang akan dipasang harus memiliki kecepatan angin yang cukup tinggi dan juga stabil. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Sidrap merupakan PLTB pertama di Indonesia yang terletak di Lainungan dan Mattirotasi, Watang Pulu, Kabupaten Sidenreng Rappang, Sulawesi Selatan. Proyek ini diresmikan oleh Presiden Joko Widodo. PLTB tersebut memiliki kapasitas 75 MW dengan 30 turbin dan masing-masing pelat berkapasitas 2,5 MW. Menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, biaya investasi PLTB ini mencapai US$ 150 juta.
Umumnya suatu pembangkit listrik tenaga angin/bayu (PLTB) terdiri dari beberapa komponen utama yaitu ; a) kincir angin, b) gear box, c) brake system, d) generator dan e) alat penyimpan energy. Selanjutnya komponen-komponen tersebut akan diuraikan berikut ini :
> Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB) :
a.) Kincir Angin
Secara umum kincir angin dapat di bagi menjadi 2, yaitu kincir angin yang berputar dengan sumbu horizontal, dan yang berputar dengan sumbu vertikal. Gambar dibawah ini menunjukan jenis-jenis dari kincir angin berdasarkan bentuknya, dan karakteristik setiap kincir angin sebagai fungsi dari kemampuannya untuk mengubah energi kinetik angin menjadi energi putar turbin untuk setiap kondisi kecepatan angin. Dari gambar dibawah ini dapat disimpulkan bahwa kincir angin jenis multi-blade dan Savonius cocok digunakan untuk aplikasi PLTB kecepatan rendah. Sedangkan kincir angin tipe Propeller, paling umum digunakan karena dapat bekerja dengan lingkup kecepatan angin yang luas.
.png) |
.png) |
b) Gear box
Merupakan suatu peralatan yang dipasang pada PLTB yang berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi.
c) Brake system
Alat ini digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terjadi angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja yang aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energy listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang btelahdi telah ditentukan. Kehadiran angin luar dugaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya adalah : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arys yang cukup besar.
d) Generator
Ada berbagai jenis generator yang dapat digunakan dalam sistem turbin angin, antara lain generator serempak (synchronous generator), generator tak-serempak (unsynchronous generator), rotor sangkar maupun rotor belitan ataupun generator magnet permanen. Penggunaan generator serempak memudahkan kita untuk mengatur tegangan dan frekuensi keluaran generator dengan cara mengatur-atur arus medan dari generator. Sayangnya penggunaan generator serempak jarang diaplikasikan karena biayanya yang mahal, membutuhkan arus penguat dan membutuhkan sistem kontrol yang rumit. Generator tak-serempak sering digunakan untuk sistem turbin angin dan sistem mikrohidro, baik untuk sistem fixedspeed maupun sistem variable speed
e) Penyimpan energy
Pada sistem stand alone, dibutuhkan baterei untuk menyimpan energi listrik berlebih yang dihasilkan turbin angin. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
f) Box Kontrol Turbin Angin
Setiap Turbin Angin memiliki box kontrol masing - masing. Fungsi dari box kontrol sendiri adalah untuk mengatur kecepatan putaran Pada kincir dan supply dalam kondisi cuaca normal.tegangan dari turbin angin ke panel beban atau rumah induk.
g) Dummy Load
Merupakan tempat pembuangan tegangan berlebih yang dihasilkan oleh pembangkit.
h) Data Logger
Merupakan suatu device atau piranti yang dapat membaca berbagai macam jenis sinyal input yang selanjutnya merekamnya dan disimpan dalam memori internal serta langsung dihubungkan dengan computer.
i) Tower
Tower PLTB dapat dibedakan menjadi 3 jenis seperti gambar f.5 dibawah ini. Setiap jenis tower memiliki karakteristik masing-masing dalam hal biaya, perawatan, efisiensinya, ataupun dari segi kesusahan dalam pembuatannya.
.png)
> Berikut prinsip kerja PLTB secara singkat :
.png)
1. Angin yang berasal dari arah tertentu dengan kecepatan tertentu pula datang.
2. Angin yang datang tersebut menggerakkan kipas/ baling-baling.
3. yang terhubung ke generator untuk membangkitkan energi listrik.
4. Prinsip kerja generator berlawanan dengan motor listrik. Motor listrik membutuhkan daya listrik untuk berputar, sedangkan generator akan menghasilkan energi listrik sesuai dengan kecepatan putaran. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator diteruskan ke panel kontrol yang menampung dari berbagai generator
5. Untuk kemudian dinaikkan menjadi tegangan tinggi dengan transformator penaik tegangan (transformator step up).
6. Hal ini untuk efisiensi daya dan efisiensi biaya. Karena pada daya yang sama, tegangan lebih tinggi cukup dengan penampang kabel yang lebih kecil (daya= tegangan x arus). Melalui sistem distribusi dengan tiang-tiang tinggi, siap untuk men-suplai kebutuhan listrik rumah tangga dan industri.
7. Setelah sampai pada daerah tertentu, dibutuhkan transformator penurun tegangan (transformator step down) yang disesuaikan dengan tegangan standar untuk rumah/industri.
[ Sumber ] :
http://ashimima.com/bagaimana-cara-kerja-listrik-tenaga-angin-wind-power/
https://indone5ia.wordpress.com/2011/05/21/prinsip-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-angin-danperkembangannya-di-dunia/
https://www.viva.co.id/berita/bisnis/1049866-jokowi-akan-resmikan-pltb-pertama-di-indonesia
Penulis : M. Abby Rafdi Syah (Journalism and Website Division Staff - Humas Elektro ITK 2021)
Editor : Zafira Azyati (Journalism and Website Division Staff - Humas Elektro ITK 2021)