• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pembangkit Listrik Tenaga Angin Surya da

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Pembangkit Listrik Tenaga Angin Surya da"

Copied!
9
0
0

Teks penuh

(1)

TUGAS MATAKULIAH

SUMBER ENERGI NON KONVENSIONAL

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN,

SURYA, DAN HYBRID

DISUSUN OLEH : NAMA : MUH. RAIS

NIM : D411 11 005

SUB-PRODI : TEKNIK ENERGI LISTRIK

JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

(2)

A. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

Energi angin merupakan salah satu potensi energi terbarukan yang dapat memberikan kontribusi signifikan terhadap kebutuhan energi listrik domestik, khususnya wilayah terpencil.Pembangkit energi angin yang biasa disebut Pembangkit Listrik Tenaga Angin ini bebas polusi dan sumber energinya yaitu angin tersedia di mana pun, maka pembangkit ini dapat menjawab masalah lingkungan hidup dan ketersediaan sumber energi.

Dari data Blueprint Energi Nasional, Departemen ESDM RI dapat dilihat bahwa potensi PLTB di Indonesia sangat menarik untuk dikembangkan karena dari potensi sebesar 9,29 GW, baru sekitar 0,5 GW yang dikembangkan, yang berarti baru sekitar 5,38%. Secara implisit, hal ini menyiratkan bahwa jumlah penelitian dan jumlah peneliti yang tertarik mengembangkan teknologi ini masih sangat sedikit. Prospek pengembangan teknologi ini masih sangat tinggi. Beberapa wilayah di Indonesia disinyalir dapat berkontribusi besar terhadap penggunaan pembangkit listrik tenaga angin diantaranya wilayah NTT, Maluku, dan beberapa wilayah Indonesia bagian timur. Namun dari survey dan studi literatur dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), pengembangan teknologi Pembangkit listrik Tenaga Angin di Indonesia menghadapi beberapa masalah penting yang harus dipecahkan karena menghambat pengembangan dan mengurangi minat masyarakat untuk memakai energi angin ini, yaitu:

(3)

2. Besarnya fluktuasi kecepatan angin di Indonesia. Yang berarti profil kecepatan angin selalu berubah secara drastis dengan interval yang cepat.

Peta persebaran potensi angin Indonesia. Dapat dilihat bahwa distribusi kecepatannya relatif rendah. Dengan rata-rata kecepatan angin yang rendah, generator yang dipasang harus dirancang untuk berputar secara optimal pada kecepatan angin yang rendah (yang kemungkinan terjadinya paling besar). Masalahnya, karena fluktuasi kecepatan angin di Indonesia cukup besar, kecepatan angin sering melonjak tinggi selama beberapa saat. Jika kita merancang generator untuk berputar secara optimal pada kecepatan angin rendah, generator tidak akan kuat menahan kecepatan angin yang tinggi. Akibatnya generator akan rusak.

Maka dari itu, biasanya turbin angin yang dipasang di Indonesia tidak dirancang untuk berputar secara optimal pada kecepatan rendah yang kemungkinan terjadinya paling besar tersebut. Biasanya turbin angin yang dipasang di Indonesia dirancang untuk berputar secara optimal pada kecepatan angin yang sedikit lebih tinggi daripada kecepatan rendah yang dimaksud tadi.

Namun solusi ini menghadapi masalah baru yaitu turbin tidak akan berputar dengan baik pada kecepatan yang sangat rendah (yang sering terjadi juga karena besarnya fluktuasi). Akibatnya daya tidak terbangkitkan pada kecepatan rendah. Maka sistem turbin angin di Indonesia sering tidak menghasilkan daya (karena kecepatan sangat rendah cukup sering terjadi).

B. PEMBANGKIL LISTRIK TENAGA SURYA

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di Indonesia, paling populer digunakan untuk listrik pedesaan (terpencil), system seperti ini populer dengan sebutan SHS (Solar Home System). SHS umumnya berupa system berskala kecil, dengan menggunakan modul surya 50-100 Wp (Watt Peak) dan menghasilkan listrik harian sebesar 150-300 Wh. Karena skalanya yang kecil, system DC (direct current) lebih disukai, untuk menghindari losses dan self consumption akibat digunakannya inverter.

Konfigurasi SHS seperti diagram dibawah ini:

(4)

Karena systemnya yang kecil dan dipasang secara desentralisasi (satu rumah satu pembangkit, sehingga tidak memerlukan jaringan distribusi) SHS ideal digunakan untuk listrik di pedesaan dimana jarak rumah satu dengan lainnya berjauhan, dan keperluan listriknya relatif kecil, yakni hanya untuk memenuhi kebutuhan dasar (lampu). Meskipun secara pengertian SHS dapat saja berupa system yang besar (sejauh masih digunakan untuk listrik rumah), namun kebanyakan orang cenderung tidak menggunakan istilah SHS untuk system yang menggunakan modul lebih besar dari 100Wp (atau produksi energi harian >400Wh). Kecilnya listrik yang dapat disediakan oleh SHS (kecil menurut definisi orang kota yang sering menggunakan listrik jauh diatas produksi SHS, padahal bagi orang desa listrik sejumlah itu sangat bermanfaat, karena dibandingkan lampu minyak tanah, yakni lampu teplok/petromak), ditambah lagi dengan relatif sulitnya mencari peralatan elektronik rumah tangga (TV, Radio/Tape dll) yang menggunakan system DC, membuat SHS tidak menarik untuk penggunaan di desa-desa dekat kota atau di perkotaan, dimana kebutuhan listrik sudah tidak melulu hanya untuk lampu penerangan.

Meskipun belum ada batasan yang jelas, PLTS yang menggunakan modul surya lebih dari 100Wp (Output energi >400Wh), dan oleh karenanya lebih memungkinkan digunakan system AC (Alternating current; karena listrik yang dapat digunakan setelah dikurangi losses dan self consumption inverter masih cukup memadai), dalam tulisan ini, termasuk dalam kategori PLTS skala menengah-besar. PLTS pada skala ini umumnya tidak lagi menggunakan system desentralisasi, tetapi menggunakan system sentralisasi ( dus menggunakan jaringan distribusi), dan dikombinasikan dengan system pembangkit lainnya.

Keunggulan terpenting dari penggunaan PLTS adalah:

(5)

2. Tidak memerlukan biaya maintenance dan biaya operasi.

3. Memiliki umur tek nis lebih dari 30 tahun.

C. PEMBANGKIT LISTRIK HYBRID

Pembangkit listrik hybrid merupakan gabungan sistem pembangkitan dengan memanfaatkan sumber-sumber energi yang bermacam-macam seperti energi aliran air (hydro power), energi angin (wind energy), energi matahari (solar energy), energi biogas (biogas energy), dan energi panas bumi (geothermal energy).

(6)

terbarukan, terutama untuk mendukung program pengembangan energi nasional salah satunya sebagai salah satu sumber energi listrik yang sangat potensial di masa depan.

Di banyak negara maju pemanfaatan sumber energi terbarukan sebagai salah satu sumber energi listrik alternatif telah meningkat secara pesat. Hal tersebut dilakukan sebagai upaya nyata mengurangi dampak-dampak negatif sistem pembangkit listrik yang bersumber dari sumber energi dari fossil seperti bahan bakar minyak, batubara dan sumber-sumber pembangkit dengan tingkat emisi gas karbon yang tinggi lainnya. Kebanyakan negara modern saat ini telah mengerahkan segala usaha untuk terus meningkatkan penetrasi pemakaian sumber-sumber energi terbarukan untuk pembangkitan listrik [F. Bouffard and F.D. Galiana, 2008] yang lebih murah, aman dan ramah lingkungan terutama untuk mengurangi ”greenhouse effects”. Contoh sistem pembangkit hibrid yang ada di Amerika Serikat diperlihatkan pada Gambar 2.3. Pada gambar tersebut diperlihatkan gabungan sistem pembangkit tenaga surya dan angin. Dua model sistem pembangkitan listrik yang berbeda ini akan saling mendukung satu sama lain untuk menyediakan suplai pasokan listrik yang mencukupi untuk kebutuhan jaringan listrik lokal.

Gambar 2.12 Sistem pembangkit listrik hybrid tenaga surya dan angin.

[Sumber: US Department of Energy]

(7)

merupakan alternatif yang sangat potensial untuk ditindaklanjuti [J. Driesen dan F. Katiraei, 2008). Para pakar di bidang energi terbarukan berpendapat bahwa terdapat banyak keuntungan yang dapat diperoleh melalui sistem pembangkit listrik hibrid contohnya dari sumber-sumber energi solar, angin dan air, meskipun itu untuk kebutuhan skala kecil sekalipun. Beberapa aspek menguntungkan tersebut, diantaranya:

1. Peluang penurunan harga listrik akan terjadi secara signifikan; hal ini dikarenakan oleh semakin banyaknya sumber-sumber energi listrik terbarukan yang dapat dikembangkan. Melalui proses diversifikasi sistem pembangkitan listrik semacam ini akan dapat memberikan suplai/pasokan energi listrik yang mencukupi dan murah. Kontribusi sistem pembangkitan listrik hibrid di suatu lokasi remote/ isolated area akan pula menguntungkan untuk suplai di daerah tersebut tanpa perlu lagi membebani sistem distribusi listrik secara nasional.

2. Sebagai sistem back-up/ cadangan/reserve bagi sistem jaringan listrik dengan kondisi beban kritis seperti halnya terjadi di beberapa daerah di Indonesia yang mengalami krisis listrik pada tingkat yang mengkhawatirkan. Hal ini sangat memungkinkan bila sentra-sentra pembangkit listrik hibrid energi terbarukan ini mampu dikembangkan dan membangkitkan kapasitas listrik yang melebihi kebutuhan lokal, maka kelebihannya dapat dilimpahkan ke sistem distribusi makro.

Stabilitas pasokan tenaga listrik lebih terjamin. Sistem pembangkit listrik energi terbarukan yang dibangun dengan mengoptimalkan diversifikasi sumber energi akan lebih menjaga aspek ketersediaan (reliability) dan kestabilan (stability) pasokan listrik. Sistem pembangkit listrik yang hanya berasal dari satu sumber energi terbarukan memiliki keterbatasan-keterbatasan, diantaranya suplai kapasitas listrik dapat berubah sesuai dengan musim di dalam satu tahun. Contohnya untuk sistem pembangkit listrik energi angin sangat dipengaruhi musim, apakah musim dingin, panas, hujan, dan gugur. Hal ini tiada lain karena kecepatan angin berubah-ubah selama musim-musim tersebut. Kecepatan angin juga berubah-ubah dalam satu hari, akibatnya kemampuan turbin untuk menghasilkan daya listrik akan berubah-ubah pula sesuai perubahan kondisi lingkungan sekitar sistem pembangkit. Keadaan semacam itu juga terjadi pada sistem-sistem pembangkit listrik tenaga surya dan air, sebagai contoh lainnya.

(8)

cahaya matahari. Lantas bagaimana cara agar kedua pembangkit dapat beroperasi pada satu sistem kelistrikan.

Berikut mekanisme kerja hibrid dari kedua pembangkit:

Mekanisme Kerja Dan Inovasi Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Berbasis Energi Surya Dan Angin. Saat angin bertiup, bilah-bilah kincir akan bergerak memutar Generator yang membangkitkan arus listrik. Listrik ini kemudian disalurkan ke bagian penyimpanan yang berupa sejumlah aki/batterai. Pada saat yang sama, ketika matahari bersinar panel sel surya akan menangkap sinar untuk diubah juga menjadi listrik. Panel ini berisi sel photovoltaic yang terbuat dari dua lapis silicon. Ketika terkena sinar matahari, dua lapisan silicon akan menghasilkan ion positif dan negative, dan listrik pun akan tercipta. Listrik dari panel surya dan kincir angin itu masih berupa arus searah (direct current, DC). Padahal alat rumah tangga seperti televisi, radio, kulkas dan lain-lain, membutuhkan listrik berarus bolak-balik (alternating current, AC). Untuk itulah dibutuhkan inverter, pengubah arus DC menjadi AC 220 Volt. Pembangkit listrik ini bisa menghasilkan daya 50 kilowatt atau cukup untuk 600 kepala keluarga, dengan masing-smasing keluarga memakai daya listrik 450 watt.

Berikut beberapa model instalasi Hibrida dari PLTS dan PLTB

a. Instalasi terpusat AC untuk mengubah tegangan DC ke AC.

(9)

Pembangkit dihubungkan ke beban secara desentralisasi, yaitu setiap pembangkit langsung dihubungkan ke beban dan tidak perlu dihubungkan ke satu bus-AC. Kelemahan dari sistem ini adalah kesulitan untuk mengendalikan sistem jika pembangkit diesel pada kondisi mati.

c. Sistem DC terpusat

Pembangkit terhubung ke beban secara terpusat menggunakan bus-DC. Dengan

instalasi ini, tegangan AC yang dihasilkan oleh pembangit energi angin dan diesel harus diubah menjadi tegangan searah. Selanjutnya inverter DC-AC digunakan untuk mengubah tegangan DC pada bus menjadi tegangan AC pada beban. Keutungan dari sistem ini adalah tidak diperlukan kendali frekuensi dan tegangan pada bus dan memungkinkan penggunaan variable speed generator dalam sistem. Sedangkan kelemahan dari sistem ini

Gambar

Gambar 2.12 Sistem pembangkit listrik hybrid tenaga surya dan angin.

Referensi

Dokumen terkait

Dinas Pendidikan Kepemudaan dan Olahraga Kabupaten Bangka Barat menetapkan daftar nominatif berdasar usulan yang disampaikan oleh sekolah serta disandingkan dengan

Oleh karena itu, dengan teknik pencampuran yang lebih disempurnakan maka jagung manis dan jagung pulut dapat digunakan sebagai alternatif sebagai bahan baku

Inilah salah satu kebiasaan Bapak, dengan melalui rute jalan pulang pergi berbeda- beda ketika ke masjid, kata Beliau laporan pencatatan amal kebaikan datang dari 2 malaikat

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini dengan judul

bahwa pembangunan pembangkit tenaga listrik yang menggunakan energi terbarukan telah didanai dari dana alokasi khusus bidang listrik perdesaan sebagaimana dimaksud

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk menyampaikan metode analisis kandungan aflatoksin dalam pakan yang ditetapkan dengan Kromatografi Lapisan Tipis (KLT) dan aplikasinya

Pada suatu jaringan komputer yang terkoneksi dengan internet dapat ditempatkan satu atau lebih komputer yang berfungsi sebagai server atau komputer yang dapat diakses baik

Misalnya jika seorang pengambil keputusan beranggapan bahwa isu kesehatan lainnya lebih prioritas dan lebih perlu didukung oleh anggaran kesehatan yang dimiliki negara,