1
LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISA PEMETAAN POTENSI ENERGI ANGIN YANG DAPAT DI PASANG TURBIN ANGIN DI WILAYAH KABUPATEN JEPARA
ANDI HADIOKO NIM. 2013 54 047
DOSEN PEMBIMBING Rianto Wibowo, S.T., M.Eng.
Rocmad Winarso, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2019
3
5
ANALISA PEMETAAN POTENSI ENERGI ANGIN YANG DAPAT DI PASANG TURBIN ANGIN DI WILAYAH KABUPATEN JEPARA
Nama : Andi HAdioko Nim : 2013 54 057
Pembimbing : 1. Rianto Wibowo, ST ., M.Eng 2. Rochmad Winarso, ST.,M.T.
ABSTRAK
Energi Angin adalah sumber energi yang terbarukan yang sudah dimanfaatkan lebih dari se-abad. Pemanfaatan listrik lewat teknologi turbin angin dan energi angin sebagai sumber produksi dapat diterapkan di Kecamatan Kabupaten Jepara. Semakin menipisnya sumber energi yang tidak dapat di perbarukan, memerlukan jalan alternatif guna mengganti sumber energi tersebut dengan sumbr energi yang terbarukan. Turbin angin adalah salah satu mesin konversi energi yang merubah energi kinetik menjdai energi mekanik pada porosnya. Karena turbin angin sangat cocok untuk wilayah di Indonesia. Secara umum turbin angin hanya memanfaatkan gaya dorong dari angin, sehingga semakin besar gaya dorong maka efisiensi turbin juga semakin besar. Maka disini saya menganalisa pemetaan energi angin untuk di pasang turbin angin di Kabupaten Jepara agar dapat membantu masyarakat wilayah di Kabupaten Jepara.
Metode analisa yang saya gunakan disini adalah meliputi observasi lapangan, buku, jurnal-jurnal yang berkaitan dengan syarat analisa pemetaan energi angin, konsep pemetaan dan perhitungan analisa.
6
ANALYSIS MAPPING THE POTENTIAL FOR WIND ENERGY WHICH CAN WIND TURBINE INSTALLATION IN THE DISTRICT JEPARA
Nama : Andi HAdioko Nim : 2013 54 057
Pembimbing : 1. Rianto Wibowo, ST ., M.Eng 2. Rochmad Winarso, ST.,M.T. .
ABSTRACT
Wind energy is a renewable energy source that has been used for over a century. Utilization of electricity through wind turbines technology and Wind Energy as a production source can be implemented in the district of Jepara district. The depletion of energy resources that can not updat, need an alternative way to replace those energy sources with renewable energy sources. The wind turbine is one machine that converts energy conversion kinetic energy into mechanical energy on its axis. Because wind turbine is sutable for regions in Indonesia. Wind turbine generally utilize haya thrust force of the wind, so the greater the thrust of the turbine efficienty is also getting bigger.
The analitycal methods that i use here is consited of field observation, books, journals relating to wind energy mapping requirements analysis, concept mapping and analysis calculation.
7
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warrohmatullohiwabarokatuh.
Segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir skripsi/tugas akhir dengan judul : “ ANALISA PEMETAAN POTENSI ENERGI ANGIN YANG DAPAT DI PASANG DI KABUPATEN JEPARA “, dapat terselesaikan.
Laporan ini disusun sebagai pertanggung jawaban penulis atas pelaksanaan skripsi/tugas akhir dan juga sebagai persyaratan guna memenuhi salah satu syarat kelulusan strata satu (S1) pada progarm Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.
Dan dalam kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan hingga terselesaikanya laporan skripsi/tugas akhir ini, dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus dan mendalam kepada :
1. Bapak Rektor Universitas Muria kudus.
2. Bapak Dekan fakultas Teknik Universitas Muria kudus.
3. Bapak Kaprogdi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria kudus.
4. Bapak pembimbing I Rianto Wibowo, ST., M.Eng. dan Bapak Rohmad Winarso.,S.T.,M.T. sebagai pembimbing II yang telah dilibatkan saya dalam penelitian analisa pemetaan potensi energi angin yang dapat di pasang turbin angin di Kabupaten Jepara.
5. Kepada tim penguji Bapak Taufiq Hidayat, S.T.,M.T. dan Bapak Hera Setiawan,S.T.,M.T. yang telah banyak membantu dalam pemahaman dan tambahan-tambahan pada skripsi ini.
6. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan, do’a, nasehat, motifasi, semangat dalam hidup saya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
7. Istri saya yang selalu memberi saya semangat dan motivasi untuk menyelesaikan tugas akhir.
8
Saya pribadi menyadari adanya kekurangan dan ketidak kesempurnaan dalam penulisan tugas akhir sekripsi ini. Karena itu saya menerima kritik dan saran dan juga masukan dari pembaca. Dan saya berharap suatu hari nanti buku ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Wassalamu’allaikum Warrohmatullahi Wabarokatuh.
Kudus, 31 Agustus 2019
9 DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... 1
HALAMAN PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. PERNYATAAN KEASLIAN ... Error! Bookmark not defined. ABSTRAK ... 5 KATA PENGANTAR ... 7 DAFTAR ISI ... 9 DAFTAR GAMBAR ... 13 DAFTAR TABEL ... 15 DAFTAR LAMPIRAN ... 15 BAB I PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang... Error! Bookmark not defined. 1.2. Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.3. Batasan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.4. Tujuan ... Error! Bookmark not defined. 1.5. Manfaat ... Error! Bookmark not defined. BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. 2.1. Pengertian Angin ... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Perbedaan Angin darat dan Angin laut ... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Proses Terjadinya Angin Darat dan Angin Laut ... Error! Bookmark not defined.
2.2. Alat Ukur Energi Angin ... Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Anemometer ... Error! Bookmark not defined. 2.2.3. Luxmeter ... Error! Bookmark not defined.
10
2.2.4. Laptop ... Error! Bookmark not defined. 2.3. Produksi Angin untuk Turbin ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Produksi Angin... Error! Bookmark not defined. 2.4. Sistem Konversi Energi Angin Menjadi Energi Listrik Error! Bookmark not defined.
2.5. Potensi Tenaga Angin... Error! Bookmark not defined. 2.5.1. Energi Angin ... Error! Bookmark not defined. 2.5.2. Cara Kerja Turbin Angin ... Error! Bookmark not defined. 2.6. Daftar keuntungan dan kelemahan pembangkit listrik tenaga angin
Error! Bookmark not defined.
2.6.1. Keuntungan energi angin atau PLTA ... Error! Bookmark not defined.
2.6.2. Kelemahan energi angin atau PLTA: ... Error! Bookmark not defined.
2.7. Jenis Turbin Angin ... Error! Bookmark not defined. BAB III METODOLOGI ... Error! Bookmark not defined. 3.1. Diagram Alur Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 3.2. Rancangan Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 3.3. Waktu dan lokasi ... Error! Bookmark not defined. 3.4. Pemetaan Pengujian... Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Energi Angin Kecamatan NalumsariError! Bookmark not defined. 3.4.2. Energi Angin Kecamatan Mayong ... Error! Bookmark not defined. 2.4.3. Energi Angin Kecamatan Welahan .. Error! Bookmark not defined. 2.4.4. Energi Angin Kecamatan Kalinyamatan ... Error! Bookmark not defined.
2.4.5. Energi Angin Kecamatan Pecangaan ... Error! Bookmark not defined.
11
2.4.6. Energi Angin Kecamatan Tahunan .. Error! Bookmark not defined. 2.4.7 Energi Angin Kecamatan Jepara ... Error! Bookmark not defined. 2.4.8 Energi Angin Kecamatan Mlonggo . Error! Bookmark not defined. 2.4.9. Energi Angin Kecamatan Bangsri .... Error! Bookmark not defined. 2.4.10. Energi Angin Kecamatan Kedung ... Error! Bookmark not defined. 2.4.11. Energi Angin Kecamatan Pakis Aji . Error! Bookmark not defined. 2.4.12. Energi Angin Kecamatan Kembang. Error! Bookmark not defined. 2.4.13. Energi Angin Kecamatan Keling ... Error! Bookmark not defined. 2.4.14. Energi Angin Kecamatan Batealit .... Error! Bookmark not defined. 2.4.15. Energi Angin Kecamatan Donorojo . Error! Bookmark not defined. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined. 4.1. Pengambilan Data Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 4.1.1. Data Kecepatan Angin ... Error! Bookmark not defined. 4.1.2. Data Suhu Udara ... Error! Bookmark not defined. 4.1.3. Data Kelembapan Udara ... Error! Bookmark not defined. 4.1.4. Data Intensitas Cahaya ... Error! Bookmark not defined. 4.1.5. Data Titik koordinat dan Tinggi Rendah Lokasi... Error! Bookmark not defined.
4.1.6. Data Penelitian Perlokasi ... Error! Bookmark not defined. 4.2. Hasil Rata Rata ... Error! Bookmark not defined. 4.3. Hasil Perhitungan Energi Angin ... Error! Bookmark not defined. 4.3.1. Energi angin Kecamatan Nalumsari. Error! Bookmark not defined. 4.3.2. Energi angin Kecamatan Mayong .... Error! Bookmark not defined. 4.3.3. Energi angin Kecamatan Kalinyamatan ... Error! Bookmark not defined.
12
4.3.5. Energi Angin Kecamatan Pecangaan ... Error! Bookmark not defined.
4.3.6. Energi Angin Kecamatan Tahunan .. Error! Bookmark not defined. 4.3.7. Energi Angin Kecamatan Jepara ... Error! Bookmark not defined. 4.3.8. Energi Angin Kecamatan Kedung ... Error! Bookmark not defined. 4.3.9. Energi Angin Kecamatan Bangsri .... Error! Bookmark not defined. 4.3.10. Energi Angin Kecamatan Mlonggo . Error! Bookmark not defined. 4.3.11. Energi Angin Kecamatan Kembang. Error! Bookmark not defined. 4.3.12. Energi Angin Kecamatan Keling ... Error! Bookmark not defined. 4.3.13. Energi Angin Kecamatan Pakis Aji . Error! Bookmark not defined. 4.3.14. Energi Angin Kecamatan Donorojo . Error! Bookmark not defined. 4.3.15. Energi Angin Kecamatan Batealit .... Error! Bookmark not defined. 4.4. Hasil Pengamatan ... Error! Bookmark not defined. 4.5. Hasil Pembahasan ... Error! Bookmark not defined. 4.5.1. Kecepatan Angin ... Error! Bookmark not defined. 4.5.2. Energi Angin ... Error! Bookmark not defined. 4.5.3. Energi Listrik yang dapat di bangkitkan ... Error! Bookmark not defined.
BAB V PENUTUP ... Error! Bookmark not defined. 5.1. Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined. 5.2. Saran ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.
14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Potensi Angin.(Yunginger & Nawir, 2015) .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 2 Angin Laut dan Angin Darat.(M. Najib Habibie, 2011) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 3 Gambar anemometer ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 4 Kelembaban tanah. (Sam & Patabang, 2005) . Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 5 Termometer Digital.(Mufti & As’ari, 2014) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 6 Alat untuk mengukur intensitas cahaya.(s, Zukhrufiana et al., 2017) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 7 Titik koordinat pada Kabupaten Jepara. ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 8 Turbin Angin. (Permana, Vito & Haryanto, 2015) Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 9 Angin sebagai produksi untuk turbin. (Permana, Vito & Haryanto, 2015) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 10 Gaya-gaya yang berlaku pada sudu turbin angin.(Sam & Patabang, 2005) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 11 Turbin Angin jenis panemone. (Sam & Patabang, 2005) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 12 Turbin angin horizontal tenaga angkat. (Sam & Patabang, 2005) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 13 Turbin angin poros horizontal.(Sam & Patabang, 2005) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. 14 Turbin angin poros vertical.(Sam & Patabang, 2005) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 1 Diagram Alur Pengujian Energi Angin ... Error! Bookmark not defined.
15
Gambar 3. 2 Pemetaan Kabupaten Jepara disetiap Kecamatan .. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 3 Pengujian Energi Angin di Nalumsari ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 4 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Mayong .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 5 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Welahan ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 6 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Kalinyamatan ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 7 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Pecangaan Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 8 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Tahunan ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 9 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Jepara Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 10 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Mlonggo Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 11 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Bangsri ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 12 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Kedung .. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 13 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Pakis Aji Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 14 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Kembang Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 15 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Keling .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. 16 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Batealit ... Error! Bookmark not defined.
16
Gambar 3. 17 Pengujian Energi Angin di Kecamatan Donorojo Error! Bookmark not defined.
Gambar 4. 1 Pengujian Kecepatan Angin ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 2 Pengujian Suhu Udara ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 3 Pengujian Kelembaban Udara ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 4 Intensitas Cahaya... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 5 Hasil Pemetaan Kecepatan Angin Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
17
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Tabel Spesifikasi Anemometer.(M. Najib Habibie, 2011) ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 2. 2 Skala Thermometer ... Error! Bookmark not defined. Tabel 2. 3 Kecepatan Angin Bulanan di Kabupaten Jepara . Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 1 Data Acuan Pengujian Kecepatan Energi Angin ( Faizal, 2018) .. Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 2 Data Pengujian Kecepatn Angin Kabupaten Jepara .. Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 3 Data prediksi kecepatan angin pada titik ketinggian 20 m ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 4 Data Pengujian Suhu Udara di Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 5 Data Pengujian Kelembaban Udara di Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 6 Data Pengujian Intensitas cahaya di Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 7 Data Pengujian Titik Koordinat dan Ketinggian Lokasi ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 8 Data Pengujian Energi Angin Perlokasi Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 9 Hasil Rata-Rata Energi Angin Perwaktu di Kabupaten Jepara ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 10 Hasil Rata Rata Kecepatan Energi Angin Per-Waktu di Kabupaten Jepara... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 11 Hasil pengamatan kecepatan angin dan hasil perhitungan Energi Listrik yang dapat dibangkitkan oleh turbin angin Error! Bookmark not defined.
18
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar Pengujian di Kecamatan Nalumsari... 72
Lampiran 2 Gambar Pengujian di Kecamatan Mayong ... 73
Lampiran 3 Gambar Pengujian di Kecamatan Welahan ... 74
Lampiran 4 Gambar Pengujian di Kecamatan Kalinyamatan ... 75
Lampiran 5 Gambar Pengujian di Kecamatan Pecangaan ... 76
Lampiran 6 Gambar Pengujian di Kecamatan Tahunan ... 77
Lampiran 7 Gambar Pengujian di Kecamatan Jepara ... 78
Lampiran 8 Gambar Pengujian di Kecamatan Mlonggo ... 79
Lampiran 9 Gambar Pengujian di Kecamatan Bangsri ... 80
Lampiran 10 Gambar Pengujian di Kecamatan Kedung ... 81
Lampiran 11 Gambar Pengujian di Kecamatan Pakis Aji ... 82
Lampiran 12 Gambar Pengujian di Kecamatan Kembang ... 83
Lampiran 13 Gambar Pengujian di Kecamatan Keling ... 84
Lampiran 14 Gambar Pengujian di Kecamatan Batealit ... 85
