(Neilcy Info).Jenis energi ini akan mengubah tenaga kinetik (0.5 mv^2) dari angin menjadi energi bentuk lain (listrik, windmill, dan pompa). Sehingga untuk pembangkit listrik, formula yang umum digunakan adalah P [W] = 0.5 x rho [kg/m^3]x A [m^2] x (v [m/s])^3 x efisiensi. Sehingga faktor yang sangat berperan dalam pembangkitan energi angin adalah kecepatan, baru disusul luasan turbin (sudu), dan efisiensi. Mari kita bicarakan pertama kali faktor angin.
Kecepatan angin.
Hal yang menarik adalah kecepatan angin. Umumnya (karena alasan kemudahan dan harga), orang mengukur kecepatan udara dengan anemometer. Jika tingkat keakuratan alat tersebut 3%, artinya daya yang dikeluarkan akan berada dalam kisaran +/- 9%.
Hal lain adalah masalah kestabilan kecepatan angin. Sebagaimana diketahui, kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan tempat. Di Indonesia misalnya kecepatan angin di siang hari bisa lebih kencang dibandingkan malam hari. Di beberapa lokasi bahkan pada malam hari tidak terjadi gerakan udara yang signifikan. Apakah untuk situasi seperti ini, kecepatan rata-rata dapat mewakili (?), padahal di malam hari turbin angin tidak bergerak sama sekali.
Udara yang bergerak dekat dengan permukaan tanah akan mempunyai kecepatan nol dan kemudian meningkat terhadap ketinggian (lihat Gambar di atas). Fenomena ini alamiah terjadi pada aliran dekat permukaan yang tidak bergerak (padahal bumi berputar? khan).
Apa yang menarik?
Pertama, terlalu dekat dengan permukaan tanah, kecepatan angin yang diperoleh akan kecil sehingga daya yang dihasilkan sangat sedikit. Semakin tinggi akan semakin baik. Untuk memperoleh kecepatan angin di kisaran 5-7 m/s umumnya diperlukan ketinggian 5-12 m. Kedua, untuk baling-baling yang besar (katakanlah diameter 20 m), kecepatan angin pada ujung baling-baling bagian atas kira-kira 1,2 kali dari kecepatan angin ujung baling-baling bagian bawah. Artinya, baling-baling pada saat di atas akan terkena gaya dorong yang lebih besar dari pada baling-baling pada saat di bawah. Faktor ini perlu diperhatikan pada saat mendesain kekuatan baling-baling dan tiang (menara) khususnya pada turbin angin yang besar.
Jika kecepatan angin di baling-baling atas dan bawah berbeda secara signifikan, lantas pada kecepatan angin berapa yang pantas dan adil untuk mendesain daya keluaran dari sebuah turbin angin?.
Kecepatan angin juga dipengaruhi oleh kontur dari permukaan. Di daerah perkotaan dengan banyak rumah, apartemen dan perkantoran bertingkat, kecepatan angin akan rendah. Bandingkan dengan kecepatan angin pada daerah lapang. Kepadatan benda (porositas,?) di permukaan bumi akan menyebabkan angin mudah bergerak atau tidak. Faktor porositas ini juga penting untuk diperhatikan manakala mendesain turbin angin.
Fakta angka berikut menarik untuk diperhatikan sebelum membahas lebih dalam lagi tentang energi angin.
1. Wind energy continued its dynamic growth worldwide in the year 2006. 14.900 MW were added in the past year summing up to a global installed capacity of 73.904 MW by the end of December 2006. The added capacity equals a growth rate of 25 %, after 24 % in 2005. The currently installed wind power capacity generates more than 1 % of the global electricity consumption. Based on the accelerated development, WWEA has increased its prediction for 2010 and expects now 160.000 MW to be installed by the end of 2010 [*].
2. Five countries added more than 1000 MW: the United States of America (2.454 MW), Germany (2.194 MW), India (1.840 MW) and Spain (1.587 MW) were able to secure their leading market positions and China (1.145 MW) joint the group of the now top five markets and is now number five in terms of added capacity, showing a market growth of 91 %. Five countries added more than 500 MW and showed excellent growth rates: France (810 MW, 107 % growth), Canada (768 MW, 112 %), Portugal (628 MW, 61 %) and the United Kingdom (610 MW, 45 %). The most dynamic market in 2006, Brazil, faced its long expected take off and added 208 MW which equals a sevenfold increase of installed capacity within one year [*].
3. Turbin dengan daya 550 kW mempunyai tinggi menara 40 m [*].
4. Turbin dengan daya 1,5 MW mempunyai tinggi menara 84 m [*] dan mampu mensuplai listrik untuk 500 rumah.
5. Turbin dengan daya 3,6 MW mempunyai diameter rotor (baling-baling) 111 m [*].
6. Turbin dengan daya 5 MW mempunyai tinggi menara (hub) 154 m dan diameter baling-baling 128 m [*].
7. Kecepatan angin di wilayah Indonesia umumnya di bawah 5,9 meter per detik yang secara ekonomi kurang layak untuk membangun pembangkit listrik [*].
8. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul 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 [*].
9. Potensi energi angin di Indonesia umumnya berkecepatan lebih dari 5 meter per detik (m/detik). Hasil pemetaan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) pada 120 lokasi menunjukkan, beberapa wilayah memiliki kecepatan angin di atas 5 m/detik, masing-masing Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan, dan Pantai Selatan Jawa. Adapun kecepatan angin 4 m/detik hingga 5 m/detik tergolong berskala menengah dengan potensi kapasitas 10-100 kW [*].
Sumber :http://kajian-energi.blogspot.com/2007/08/energi-angin-1.html
Pertama, terlalu dekat dengan permukaan tanah, kecepatan angin yang diperoleh akan kecil sehingga daya yang dihasilkan sangat sedikit. Semakin tinggi akan semakin baik. Untuk memperoleh kecepatan angin di kisaran 5-7 m/s umumnya diperlukan ketinggian 5-12 m. Kedua, untuk baling-baling yang besar (katakanlah diameter 20 m), kecepatan angin pada ujung baling-baling bagian atas kira-kira 1,2 kali dari kecepatan angin ujung baling-baling bagian bawah. Artinya, baling-baling pada saat di atas akan terkena gaya dorong yang lebih besar dari pada baling-baling pada saat di bawah. Faktor ini perlu diperhatikan pada saat mendesain kekuatan baling-baling dan tiang (menara) khususnya pada turbin angin yang besar.
Jika kecepatan angin di baling-baling atas dan bawah berbeda secara signifikan, lantas pada kecepatan angin berapa yang pantas dan adil untuk mendesain daya keluaran dari sebuah turbin angin?.
Kecepatan angin juga dipengaruhi oleh kontur dari permukaan. Di daerah perkotaan dengan banyak rumah, apartemen dan perkantoran bertingkat, kecepatan angin akan rendah. Bandingkan dengan kecepatan angin pada daerah lapang. Kepadatan benda (porositas,?) di permukaan bumi akan menyebabkan angin mudah bergerak atau tidak. Faktor porositas ini juga penting untuk diperhatikan manakala mendesain turbin angin.
Fakta angka berikut menarik untuk diperhatikan sebelum membahas lebih dalam lagi tentang energi angin.
1. Wind energy continued its dynamic growth worldwide in the year 2006. 14.900 MW were added in the past year summing up to a global installed capacity of 73.904 MW by the end of December 2006. The added capacity equals a growth rate of 25 %, after 24 % in 2005. The currently installed wind power capacity generates more than 1 % of the global electricity consumption. Based on the accelerated development, WWEA has increased its prediction for 2010 and expects now 160.000 MW to be installed by the end of 2010 [*].
2. Five countries added more than 1000 MW: the United States of America (2.454 MW), Germany (2.194 MW), India (1.840 MW) and Spain (1.587 MW) were able to secure their leading market positions and China (1.145 MW) joint the group of the now top five markets and is now number five in terms of added capacity, showing a market growth of 91 %. Five countries added more than 500 MW and showed excellent growth rates: France (810 MW, 107 % growth), Canada (768 MW, 112 %), Portugal (628 MW, 61 %) and the United Kingdom (610 MW, 45 %). The most dynamic market in 2006, Brazil, faced its long expected take off and added 208 MW which equals a sevenfold increase of installed capacity within one year [*].
3. Turbin dengan daya 550 kW mempunyai tinggi menara 40 m [*].
4. Turbin dengan daya 1,5 MW mempunyai tinggi menara 84 m [*] dan mampu mensuplai listrik untuk 500 rumah.
5. Turbin dengan daya 3,6 MW mempunyai diameter rotor (baling-baling) 111 m [*].
6. Turbin dengan daya 5 MW mempunyai tinggi menara (hub) 154 m dan diameter baling-baling 128 m [*].
7. Kecepatan angin di wilayah Indonesia umumnya di bawah 5,9 meter per detik yang secara ekonomi kurang layak untuk membangun pembangkit listrik [*].
8. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul 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 [*].
9. Potensi energi angin di Indonesia umumnya berkecepatan lebih dari 5 meter per detik (m/detik). Hasil pemetaan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) pada 120 lokasi menunjukkan, beberapa wilayah memiliki kecepatan angin di atas 5 m/detik, masing-masing Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan, dan Pantai Selatan Jawa. Adapun kecepatan angin 4 m/detik hingga 5 m/detik tergolong berskala menengah dengan potensi kapasitas 10-100 kW [*].
Sumber :http://kajian-energi.blogspot.com/2007/08/energi-angin-1.html
