Pembangkit Listrik Tenaga Angin: Pengertian, Komponen dan Cara Kerjanya

Pembangkit listrik tenaga angin sudah sejak lama berfungsi sebagai alternatif untuk menghemat bahan bakar dari fosil (BBM). Indonesia sendiri sudah menerapkan nya pada beberapa daerah salah satunya adalah Sidrap yang ada pada wilayah Sulawesi Selatan. Sesuai namanya, pembangkit listrik tenaga angin memanfaatkan mekanisme tertentu untuk bisa mengubah angin menjadi energi listrik. Listrik ini nantinya disalurkan sesuai dengan tujuannya.

Artikel ini akan membahas seputar pembangkit listrik ini mulai dari sejarah, komponen, cara kerja hingga kelebihan dan kekurangannya. Untuk itu, baca dengan baik dan seksama:

Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Nenek moyang menggunakan energi angin untuk mengembangkan layar perahu agar bisa mengarungi lautan tanpa mendayung secara manual. Pasti Anda sudah paham, jika terdapat negara yang mendapat sebutan sebagai Negeri Kincir Angin karena banyaknya alat tersebut yaitu Belanda.

Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Pembangkit listrik pertama kali dibangun oleh P. La Cour dari Denmark di akhir abad ke-19 setelah perang dunia pertama. Desain nya berbentuk seperti penampang melintang menyerupai sudut baling baling pesawat yang saat ini Anda kenal dengan turbin. Pengembangan nya di Amerika Serikat pada tahun 1940.

Ukurannya cukup besar dan bernama sesuai pencetusnya yaitu Plamir Puthman. Kapasitas nya sekitar 1,25 MW dengan berat mencapai 16 ton, menaranya setinggi 100 ft (34 m). Namun salah satu batang propelernya patah pada tahun 1945 karena terkena cuaca yang sering berubah-ubah.

Awal Mula Kincir Angin

Kincir angin merupakan alat yang mampu memanfaatkan tenaga angin mengubahnya menjadi kekuatan mekanik, kemudian berfungsi memudahkan berbagai kegiatan manusia. Seiring berjalannya waktu, kegunaannya bertambah yaitu sebagai pembangkit listrik namun dengan desain khusus.

Awal penciptaan kincir angin berfungsi untuk mengakomodasi kebutuhan petani saat melakukan penggilingan padi atau keperluan irigasi. Sebenarnya belum ada pernyataan siapa penemu nya, namun alat ini pertama kali beroperasi di Skotlandia pada tahun 1887 oleh James Blyth.

Penggunaan di Indonesia

Penggunaannya di Indonesia terbilang masih baru yakni resmi pada tahun 2018 oleh Bapak Joko Widodo dengan nama PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu). Mulai dioperasikan pada daerah yang memiliki kecepatan sesuai kriteria misalnya Sidenreng Rappang (Sidrap), Sulawesi Selatan.

PLTB ini siap menghasilkan tenaga listrik dengan 30 kincir angin yang dapat menghasilkan daya berkapasitas 75 MW (Mega Watt.) Untuk perkiraannya mampu mengaliri listrik 70.000 pelanggan wilayah Sulawesi Selatan dengan rata-rata 900 volt.

Penghasil Listrik Tenaga Angin

Tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan cara mengubah rotasi dari  pisau turbin menggunakan generator. Tenaga tersebut banyak jumlahnya, tidak terbatas, mengurangi efek rumah kaca, bersih, dan tersebar tersebar luas. Harganya sendiri juga hemat dari lainnya.

Indonesia memanfaatkan listrik tenaga angin ini sering menyebut dengan PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu). Terdapat komponen-komponen untuk membuat turbin yang didesain sedemikian rupa agar tahan terhadap cuaca. Untuk ketinggiannya pun beragam, ada 80 m dengan baling-baling 57m.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Komponen dalam kincir angin
Komponen dalam kincir angin

Terdapat beberapa komponen penting dalam sistem pembangkit listrik tenaga angin. Bahkan, saat ini sudah mulai berkembang terutama wilayah dengan kapasitas hembusan anginnya cukup tinggi. Alternatif ini bisa terbilang menguntungkan karena lebih hemat dari jenis lainnya.

1. Generator

Generator berperan dalam mengubah energi mekanik atau gerak menjadi energi listrik yang selanjutnya bisa dimanfaatkan oleh umat manusia untuk memenuhi kebutuhan. Kalau kita kaji lebih dalam, prinsip kerja generator berdasarkan Gaya Gerak Listrik (GGL) Intuksi yang menghasilkan muatan listrik akibat adanya kumparan yang memotong garis garis gaya magnet.

2. Anemometer

Fungsinya yaitu untuk mengukur kecepatan angin, kemudian mengirim datanya ke alat pengontrol (controller). Sangatlah penting untuk terus memantau kecepatan angin agar bisa menyesuaikan dengan aturan kecepatan yang berlaku. Kecepatan angin yang ideal tidak terlalu kencang sehingga bisa berpotensi merusak komponen, dan juga tidak terlalu lambat untuk bisa memutar baling baling turbin angin.

3. Blades (Pisau Turbin) 

Sebagian besar turbin memiliki 2 atau 3 bilah kipas, bentuknya desain khusus agar dapat berputar ketika angin berhembus. Jika terlampau kencang melampaui batas, maka akan dihentikan oleh alat yang disebut brake (rem) cakram.

4. Controller (Alat Pengontrol)

Alat pengontrol menyala dan mati sesuai dengan kecepatan angin, pengaturan stratnya kira-kira 12-25 km/jam dan akan berhenti pada 90 km/jam. Turbin tidak beroperasi di atas batas maksimal karena terlalu kencang dan bisa mengakibatkan kerusakan fatal.

5. Nacelle (Rumah Mesin)

Sesuai namanya, rumah mesin ini berfungsi sebagai tempat komponen dipasang termasuk poros (shaft),  generator, gearbox, alat pengontrol, dan sistem rem. Semuanya disusun dengan tatanan sesuai prosedur agar dapat berputar dengan lancar.

6. Brake System (Sistem Rem)

Berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran pada poros agar tidak lewati batas kecepatan yang telah ditentukan. Generator juga akan menghasilkan energi listrik maksimal saat bekerja sesuai dengan ketentuan. Bayangkan saja, kalau tidak ada sistem rem maka poros akan berputar terus menerus bahkan saat ada hembusan angin kencang.

7. Tower (Menara)

Biasanya terbuat dari pipa baja beton atau rangka besi dengan struktur kokoh serta desain khusus agar anti karat. Ketinggiannya akan disesuaikan dengan tempat dimana kincir angin akan dipasang. Ada ketinggian khusus dimana hembusan angin adalah yang terbaik untuk memutar kincir angin.

Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Proses kerja dimulai dari hembusan angin yang memutar bilah dan poros turbin. Putaran ini menggerakkan generator untuk menghasilkan energi listrik. Sebenarnya prinsip kincir angin ini tidak beda jauh dengan mainan kincir kertas yang biasa kalian mainkan saat kecil. Hanya saja, pada pembangkit listrik, ukuran turbin sangat besar.

Pemasangan generator menggunakan bahan ferromagnetik permanen, sekelilingnya terdapat stator yang berbentuk kumparan kawat membentuk loop. Saat melakukan perputaran akan terjadi perubahan fluks pada stator, hal ini bisa terjadi karena tegangan dan arus tertentu.

Aliran listrik berasal dari generator mengalir melalui kabel transfusi dan didistribusikan ke masyarakat secara luas seperti kantor, sekolah, dan gedung.

Pro Kontra Pembangkit Listrik Tenaga Angin

kelebihan kincir angin
Kelebihan dan kekurangan kincir angin

Angin bisa menjadi alternatif pembangkit listrik untuk menghemat penggunaan minyak bumi yang semakin menipis. Kendalanya adalah tidak semua daerah bisa dipasangkan kincir angin, hanya yang memenuhi kriteria saja karena adanya minimal kecepatan hembusan angin. Berikut kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga angin dibandingkan yang lain:

1. Sumber daya tak terhingga vs biaya instalasi

Sampai kiamat, angin akan selalu ada. Artinya, angin termasuk dalam sumber daya tak terbatas sehingga bisa dimanfaatkan secara terus menerus secara gratis, salah satunya untuk menghasilkan listrik dengan kincir angin. Sayangnya, biaya pemasangan kincir angin tidak murah. Kalian bisa nilai sendiri berapa harga untuk ukurannya, belum lagi fungsinya.

2. Bersih tapi sedikit

Faktanya, jumlah kincir angin memang sangat minim karena keterbatasan kondisi geografis. Meski demikian, pembangkit listrik yang menggunakan angin akan jauh lebih bersih dan tidak menghasilkan sisa pembuangan. Artinya, angin akan langsung bisa diubah menjadi listrik asalkan semua komponennya sudah lengkap.

3. Tanpa wadah, tapi tidak terkontrol

Untuk menghasilkan listrik via angin, kalian tidak perlu mempersiapkan tempat penampungan seperti waduk pada pembangkit listrik tenaga air. Namun, seringkali angin yang berhembus tidak cukup atau bahkan kelebihan sehingga berpotensi merusak.

4. Mekanisme simple, tapi kalah efisien

Konversi angin menjadi listrik cukup sederhana. Kincir diputar oleh angin dan listrik akan dihasilkan oleh generator. Pada pembangkit listrik tenaga uap, harus ada siklus tertentu agar bisa menghasilkan listrik dan itu terbilang rumit. Masalahnya, efisiensi pembangkit listrik tenaga angin tidak terlalu signifikan.

Itulah penjelasan terkait pembangkit listrik tenaga angin yang saat ini mulai berkembang di Indonesia. Penghematan energi sangat diperlukan, salah satunya adalah dengan menggunakan sumber energi yang tak terbatas, seperti angin dan aliran air sungai misal. Semoga informasi bermanfaat, terkhusus buat kalian yang ingin tahu lebih tentang pembangkit listrik tenaga angin.

Tinggalkan komentar