50
Analysis of Wind Potential as a Power Generator in Sambuli Village, Nambo District, Kendari City
(Analisis Potensi Angin Sebagai Pembangkit Listrik di Kelurahan Sambuli Kecamatan Nambo Kota Kendari)
Mirna Pristiwahyuni *1), La Ode Safiuddin 1), La Hasanudin 2)
1)Pendidikan Fisika FKIP UHO, Kendari, Sulawesi Tenggara, Indonesia
2)Teknik Mesin FT UHO, Kendari, Sulawesi Tenggara, Indonesia
*) Corresponding author: [email protected] Info Artikel
Sejarah Artikel:
Diterima: 7 September 2022 Disetujui: 27 September 2022 Dipublikasikan: 29 September 2022
Abstract
This study aims to determine the wind potential in Sambuli Village, Nambo District, Kendari City. This type of research uses experimental methods to obtain data on wind speed, altitude above sea level, temperature, humidity, light intensity. The results of this study indicate that the highest wind speed obtained is 3.2 m/s and the power is 356,637.1 watts. This shows that in Sambuli Village, Nambo District, Kendari City, there are characteristics that have the potential for wind power generation but are still weak.
Keywords: Wind; wind velocity;
wind power plant
How to Cite (APA): Mirna Pristiwahyuni, La Ode Safiuddin, La Hasanudin (2022), Analysis of Wind Potential as a Power Generator in Sambuli Village, Nambo District, Kendari City, Indonesian Journal of Physics and its Applications. 2(2), 50-54
PENDAHULUAN
Pembangkit listrik tenaga angin merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan sumber energi terbarukan yang banyak digunakan, karena sifat energi angin yang ramah lingkungan serta mudah dalam pengoperasiannya. Analisis sumber daya angin dilakukan pada daerah dimana terdapat potensi energi angin, untuk melihat apakah potensi energi angin tersebut bisa digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Analisa selanjutnya yaitu menentukan seberapa besar potensi energi listrik yang bisa dibangkitkan berdasarkan potensi energi angin yang tersedia. Pembangkit listrik tenaga angin mengkonversikan tenaga angin menjadi energi listrik dengan menggunakan kincir angin atau turbin angin.
Pembangunan transmisi 150 kV di Provinsi Sulawesi Tenggara sebagian besar digunakan untuk membangun interkoneksi sistem Sultra dengan sistem Sulsel yang terbentang dari Malili (Sulsel), Lasusua, Kolaka, Unaaha sampai ke Kendari, sekaligus untuk mengganti pasokan yang selama ini menggunakan PLTD beralih ke sistem interkoneksi. Selain itu, pembangunan transmisi juga terkait dengan proyek pembangkit yaitu untuk menyalurkan daya dari pembangkit ke sistem 150 kV. Selanjutnya transmisi
150 kV tersebut akan dikembangkan untuk melayani ibukota Kabupaten yang sela- ma ini masih berupa sistem isolated. Pembangunan transmisi juga dimaksudkan untuk menginter- koneksikan sistem Raha di Pulau Muna dengan Sistem Bau-Bau di Pulau Buton. Pembangunan interkoneksi antar pulau tersebut akan didahului dengan kajian kelayakan.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Bachtiar dan Hayattul pada tahun 2018 menyatakan bahwa potensi angin di Pantai Ciheras memiliki potensi angin yang cukup baik untuk membuat Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA), dimana kecepatan angin yaitu berkisar diantara 3 – 12 m/s.
Besar daya listrik yang dihasilkan pembangkit listrik ini cukup akurat untuk memasok beban listrik, dalam satu tahun Wind Turbine dapat menghasilkan rata-rata daya listrik melalui simulasi Homer yaitu 129 W dan dalam perhitungan didapat sebesar 137 W.
Selanjutnya penelitian yang dilakukan oleh Riyanto, dkk pada tahun 2019 berdasarkan hasil perhitungan, probabilitas kecepatan angin data primer dan data sekunder yang dapat dimanfaatkan sebagai penghasil energi listrik masing- masing sebesar 47,78% dan 88,25%. Data tersebut membuktikan bahwa kota
51 Tarakan memiliki potensial untuk memanfaatkan energi angin.
Pengembangan potensi energi angin perlu adanya pemetaan energi angin yang meliputi peta kecepatan angin pada setiap daerah di Sulawesi Tenggara. Oleh karena itu studi potensi pemanfaatan energi angin ini sangat tepat dilakukan guna mengidentifikasi daerah-daerah berpotensi yang mengahasilkan energi angin sebagai sumber energi listrik tak terbatas di Sulawesi Tenggara guna ingin mengetahui potensi angin disalah satu kabupaten di Sulawesi Tenggara.
METODE
Jenis penelitian yang dilakukan ini adalah penelitian lapangan (field research) dengan menggunakan metode eksperimental (experimental research). Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2020 di gunung yang berada di Kelurahan Sambuli Kecamatan Nambo Kota Kendari Sulawesi Tenggara.
1. Diagram Alir Prosedur Penelitian
Gambar 1 Diagram alir proses penelitian 2. Analisis Data
Menghitung energi angin
2
2 1 m v E =
Menghitung nilai massa udara
= A m
Menghitung nilai daya yang dihasilkan dari energi angin
3
2
1
= A
P
Menghitung nilai kerapatan udara
T
R P
=
HASIL PENELITIAN 1. Kecepatan Angin
Grafik pengukuran rata-rata kecepatan angin mulai pukul 08:00 s/d 16:00 pada ketinggian 1 m, 2 m, 3 m dalam kurun waktu 1 bulan dapat dilihat pada gambar 2 berikut.
Gambar 2 Pengukuran Rata-Rata Kecepatan Angin Mulai Pukul 08:000 s/d 16:00 pada Ketinggian 1 m, 2 m, 3 m dalam Kurun Waktu 1 Bulan
2. Ketinggian dari Permukaan Laut
Grafik pengukuran rata-rata ketinggian dari permukaan laut mulai pukul 08:00 s/d 16:00 pada ketinggian 1 m, 2 m, 3 m dalam kurun waktu 1 bulan dapat dilihat pada gambar 3 berikut.
Gambar 3 Pengukuran Rata-Rata Ketinggian diatas Permukaan Laut Mulai Pukul 08:00 s/d 16:00 pada Ketinggian 1 m, 2 m, 3 m dalam Kurun Waktu 1 Bulan 3. Perhitungan Massa Udara
a. Ketinggian 1 m pada pukul 08:00
Tabel 1 Perhitungan Massa Udara pada Ketinggian 1 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian A (m2) V (m/s) ρ (kg/m3) m (kg)
08:00 1 m 54 1,1 375,3 22.292,8
52
10:00 54 1,5 389,2 31.525,2
12:00 54 1,9 403,1 41.358,1
14:00 54 2,1 403,1 45.711,5
16:00 54 1,6 403,1 34.827,8
(Olahan data peneliti, 2021)
b. Ketinggian 2 m pada pukul 08:00
Tabel 2 Perhitungan Massa Udara pada Ketinggian 2 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian A (m2) V (m/s) ρ (kg/m3) m (kg) 08:00
2 m
54 1,4 375,3 28.372,7
10:00 54 2,0 389,2 42.033,6
12:00 54 2,4 403,1 52.241,8
14:00 54 2,8 403,1 60.948,7
16:00 54 2,1 403,1 45.711,5
(Olahan data peneliti, 2021)
c. Ketinggian 3 m pada pukul 08:00
Tabel 3 Perhitungan Massa Udara pada Ketinggian 3 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian A (m2) V (m/s) ρ (kg/m3) m (kg) 08:00
3 m
54 1,7 375,3 34.452,5
10:00 54 2,3 389,2 48.338,6
12:00 54 2,8 403,1 60.948,7
14:00 54 3,2 403,1 69.655,7
16:00 54 2,4 403,1 52.241,8
(Olahan data peneliti,2021)
Grafik perhitungan massa udara yang dihasilkan pada ketinggian 1 m, 2 m, 3 m mulai pukul 08:00 s/d 16:00 dalam kurun waktu 1 bulan dapat dilihat pada gambar 4 berikut.
Gambar 4 Perhitungan Massa Udara yang dihasilkan pada Ketinggian 1 m, 2 m, 3 m Mulai Pukul 08:00 s/d
16:00 dalam kurun Waktu 1 Bulan 4. Perhitungan Energi Angin
Ketinggian 1 m pada pukul 08:00
Tabel 4 Perhitungan Energi Angin pada Ketinggian 1 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian V (m/s) m (kg) E (Joule)
08:00 1 m 1,1 22.292,8 13.487,2
10:00 1,5 31.525,2 35.465,9
12:00 1,9 41.358,1 74.651,3
14:00 2,1 45.711,5 100.793,9
16:00 1,6 34.827,8 44.579,6
(Olahan data peneliti, 2021)
a. Ketinggian 2 m pada pukul 08:00
Tabel 5 Perhitungan Energi Angin pada Ketinggian 2 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian V (m/s) m (kg) E (Joule) 08:00
2 m
1,4 28.372,7 27.805,2
10:00 2,0 42.033,6 84.067,2
12:00 2,4 52.241,8 150.456,3
14:00 2,8 60.948,7 238.919,0
16:00 2,1 45.711,5 100.793,9
(Olahan data peneliti, 2021)
b. Ketinggian 3 m pada pukul 08:00
Tabel 6 Perhitungan Energi Angin pada Ketinggian 3 m Pukul 08:00 s/d 16:00
Pukul Ketinggian V (m/s) m (kg) E (Joule) 08:00
3 m
1,7 34.452,5 49.783,9
10:00 2,3 48.338,6 127.855,7
12:00 2,8 60.948,7 238.919,0
14:00 3,2 69.655,7 356.637,1
16:00 2,4 52.241,8 150.456,3
(Olahan data peneliti, 2021)
Grafik perhitungan energi angin yang dihasilkan pada ketinggian 1 m, 2 m, 3 m mulai pukul 08:00 s/d 16:00 dalam kurun waktu 1 bulan dapat dilihat pada gambar 5 berikut.
Gambar 5 Perhitungan Energi Angin yang Dihasilkan pada Ketinggian 1 m, 2 m, 3 m Mulai Pukul 08:00 S/D 16:00 dalam Kurun Waktu 1 Bulan
PEMBAHASAN
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA) merupakan pembangkit dengan sumber energi tanpa batas, menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang fluktuatif. Dalam pengoperasiannya, dibutuhkan pembangkit cadangan sebagai pembangkit pendukung untuk mengantisipasi ketika terjadi penurunan kecepatan angin dibawah batasan desain
53 turbin. Sehingga, untuk setiap daerah dengan karakter sistem berbeda, dibutuhkan kajian yang berbeda juga untuk menilai kelayakan proyek PLTA, terutama skala besar. Potensi energi angin di Indonesia telah teridentifikasi di beberapa lokasi terutama di wilayah Sulawesi Selatan, Nusa Tenggara dan Maluku.
Hasil penelitian kecepatan angin yang diukur mulai dari pukul 08:00-16:00 dalam kurun waktu 1 bulan dengan ketinggian yang divariasikan mulai dari 1 m, 2 m, 3 m kecepatan angin yang paling tinggi sebesar 3,2 m/s di ketinggian 3 m pada pukul 14:00.
Sedangkan kecepatan angin yang paling rendah sebesar 1,1 m/s di ketinggian 1 m pada pukul 08:00.
Karena semakin tinggi suatu tempat maka kecepatan anginnya juga semakin besar. Ketinggian diatas permukaan laut juga berpengaruh terhadap kecepatan angin karena semakin tinggi posisi alat ukur diatas permukaan laut maka semakin tinggi pula kecepatan angin yang dihasilkan. Ketinggian diatas permukaan laut yang paling tinggi sebesar 50,0 m pada variasi ketinggian 3 m pada pukul 12:00 dan 16:00. Sedangkan ketinggian yang paling rendah sebesar 43,6 m pada variasi ketinggian 1 m pukul 08:00.
Berdasarkan penelitian yang di lakukan oleh Antonov Bachtiar & Wahyudi Hayattul (2018) potensi angin yang cukup baik untuk membuat Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA), kecepatan anginnya yaitu berkisar diantara 3–12 m/s. Besar daya listrik yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga angin ini cukup akurat untuk memasok beban listrik, karena dapat menghasilkan rata-rata daya listrik sebesar 129 watt. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Maidi Saputra & Pribadyo (2015) kecepatan angin rata-rata yang dihasilkan dari hasil pengukuran untuk perancangan sistem pembangkit adalah sebesar 6.00 m/s. Hal ini menunjukkan di daerah tersebut berpotensi sebagai pembangkit listrik tenaga angin.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan kecepatan angin yang paling tinggi sebesar 3,2 m/s dan dayanya sebesar 356.637,1 watt hal ini menunjukkan bahwa di kelurahan Sambuli terdapat ciri-ciri berpotensi untuk pembangkit listrik tenaga angin namun masih sangat lemah.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan maka dapat disimpulkan yaitu kecepatan angin yang
diperoleh paling tinggi sebesar 3,2 m/s dan dayanya sebesar 356.637,1 watt hal ini menunjukkan bahwa di Kelurahan Sambuli terdapat ciri-ciri berpotensi untuk pembangkit listrik tenaga angin namun masih sangat lemah.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, I., Nurdin, J., & Hasanuddin, H. (2016).
Kajian Potensi Energi Angin di daerah Kawasan Pesisir Pantai Serdang Bedagai untuk menghasilkan Energi Listrik. MEKANIK: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 2(1).
Bachtiar, A., & Hayattul, W. (2018). Analisis Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Angin PT. Lentera Angin Nusantara (LAN) Ciheras. Jurnal Teknik Elektro, 7(1), 35-45.
Bahari, S. (2013). Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Angin Di Desa Sungai Nibung Kecamatan Teluk Pakedai Kabupaten Kubu Raya. Jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura, 2(1).
De Oliveira, W. S., & Fernandes, A. J. (2012).
Optimization model for economic evaluation of wind farms-How to optimize a wind Energy project economically and technically. International Journal of Energy Economics and Policy, 2(1), 10.
Desrizal, H., & Rosma, I. H. (2018). Analisis Ketersediaan Sistem Pembangkit Berbasiskan Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTB) Dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) (Doctoral dissertation, Riau University).
Hamzah, A., & Sintong (2017). Desain Pembangkit Listrik Tenaga Air Kapasitas 5 KW di Desa Siabu Kabupaten Kampar Riau (Doctoral dissertation, Riau University).
Lewerissa, Y. J. (2018). Analisis Energi Pada Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (Pltu) Dengan Cycle Tempo. Jurnal Voering, 3(1), 23-30.
Murugesha, K. M., Veerabhadrappa, B. P., & Patil, M.
S. (2014). Wind energy: Analysis of the technological potential and policies in India. Int. J.
Eng. Res. Technol., 3(2), 90-111.
54 Nasriyah, N., & Anas, P. (2018). Identifikasi Potensi
dan Analisis Masalah Sumber Daya Perikanan di Kecamatan Nambo Kota Kendari Provinsi Sulawesi Tenggara. Jurnal Penyuluhan Perikanan dan Kelautan, 12(2), 81-94.
Ningrum, N. (2017). Pengaruh Penggunaan Metode Berbasis Pemecahan Masalah (Problem Solving) Terhadap Hasil Belajar Ekonomi Siswa Kelas X Semester Genap Man 1 Metro Tahun Pelajaran 2016/2017. Promosi: Jurnal Program Studi Pendidikan Ekonomi, 5(2).
PLN, P. (2015). Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) 2015-2024. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, 434-437.
Putra, K. T. U., Kusuma, I. G. B. W., & Sucipta, M.
(2018). Analisa Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Gas dengan Menggunakan Bahan Bakar LNG dan Minyak Solar di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan Bali. Jurnal Mettek: Jurnal Ilmiah Nasional dalam Bidang Ilmu Teknik Mesin, 4(1), 31-36.
Riyanto, S., & Sudirman, S. (2019). Pengembangan Aplikasi Analisis Potensi Angin Sebagai Sumber Energi Terbarukan Menggunakan Estimasi Parameter Weibull Berbasis Metode Power Density (Studi Kasus: Kota Tarakan).
INOVTEK POLBENG, 9(1), 129-137.
RUKN. (2019). Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional 2019-2038. Jakarta. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia.
Salami, A. A., Ajavon, A. S. A., Kodjo, M. K., & Bedja, K. S. (2016). Evaluation of Wind Potential for an Optimum Choice of Wind Turbine Generator on the Sites of Lomé, Accra, and Cotonou Located in the Gulf of Guinea. International Journal of Renewable Energy Development, 5(3), 211-223.
Saputra, M., Darsan, H., & Munawir, A. (2019).
Kecepatan Angin: Menggunakan Mawar Angin Sebagai Prediktor. Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, 5(2).
Saputra, M. (2015). Studi Analisis Potensi Energi Angin Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Angin Di Kawasan Meulaboh. Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, 1(1).
Soeripno, M. S., Ibrochim, M., & Widodo, T. S. (2010).
Analisa Potensi Energi Angin dan Estimasi Energi Output Turbin Angin Di Lebak Banten. Jurnal Teknologi dirgantara, 7(1).
Widyanto, S. W., Wisnugroho, S., & Agus, M. (2018).
Pemanfaatan Tenaga Angin Sebagai Pelapis Energi Surya Pada Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Di Pulau Wangi-Wangi. Prosiding Semnastek.
