DESAIN KONFIGURASI LETAK TURBIN PADA LADANG ANGIN PANTAI PUGER KABUPATEN JEMBER

Abstract

Kebutuhan terhadap energi dari waktu ke waktu terus mengalami peningkatan. Sementara itu sumber energi konvensional terutama minyak bumi dan batu bara terus berkurang, Hal ini yang mendorong penelitian ilmu pengetahuan dan teknologi untuk mencari solusi atas masalah tersebut perlu lebih diprioritaskan. Berbagai teknologi tentang sumber energi yang tak akan habis (energi terbarukan / renewable energy) akan terus digali dan dikembangkan. Salah satu teknologi terbarukan adalah konversi energi angin. Energi angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang ada dan masih sedikit pemanfaatannya. Angin dapat terjadi ketika matahari memanaskan udara yang kemudian menyebabkan udara naik membentuk vacuum, kemudian vacuum turun ke udara yang lebih dingin dan membentuklah angin. Angin juga terjadi karena pemanasan bumi yang tidak sama oleh matahari. Para ahli mengestimasikan bahwa 2% dari energi sinar matahari yang diterima oleh bumi dikonversikan menjadi energi angin (Leahy, 1997). Di Indonesia pemanfaatan energi angin sebagai pembangkit listrik saat ini masih terbatas dan dalam skala kecil. Sistem pemanfaatannya bermacam-macam, salah satunya untuk mengoptimalkan daya keluaran dalam sutau wilayah pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ini dengan membangun suatu ladang angin (wind farm). Ladang angin adalah suatu tempat yang terjadi dari beberapa turbin angin yang disusun sedemikian rupa pada suatu lokasi pembangkit. Tujuan penelitian ini adalah mendesain suatu konfigurasi letak turbin pada ladang angin di Pantai Puger Kabupaten Jember dengan pengambilan data langsung (data primer) yang dilakukan selama 30 hari. Analisa data angin menggunakan analisis weibull. Penelitian dilakukan di 3 tempat yang berbeda yaitu titik A, titik B, dan titik C dengan luasan wilayah seluas 133380 m2. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh kecepatan rata-rata pada titik A sebesar xi 5.11 m/s, pada titik B sebesar 5.34 m/s, dan pada titik C sebesar 5.4 m/s maka dari itu kecepatan rata-rata untuk daerah yang akan dijadikan ladang angin dapat diketahui yaitu sebesar 5.29 m/s. Untuk jenis turbin yang akan dipakai dipilih depilih dengan speksifikasi dari jenis turbin yang ada, turbin-turbin yang dipakai merupakan turbin keluaran Anhui Hummer dengan perbedaan kapasitas yaitu kapasitas 400 W, 500 W, 600 W, 1000 W, dan 2000 W. Dari kelima perbedaan kapasitas ini akan dianalisa mana yang sesuai dengan data angin yang ada dan mampu menghasilkan keluaran yang optimal berdasar kecepatan nominal turbin untuk dapat menghasilkan daya maksimal. Turbin dengan kapasitas 2000 W merupakan jenis turbin yang paling sesuai dan optimal dikarenakan dengan keluaran nominal 2000 W yang dicapai saat kecepatan angin 9 m/s dan mencapai keluaran maksimal sampao 3200 W dengan kecepatan angin diatas 9 m/s. Langkah selanjutnya ialah mendesain konfigurasi untuk ladang angin untuk sumbu vertikal 3 kali sampai 5 kali dimeter rotor turbin (3D-5D) dan untuk sumbu horizontall 5 kali sampai 9 kali diemeter rotor turbin (5D-9D) [Danish Wind Industry Association. 2002]. Dan untuk ladang angin di Pantai Puger Kabupaten Jmber konfigurasi yang paling optimal dengan menggunakan turbin angin Anhui Hummer 2000 W panjang diameter rotor 3.8 meter yaitu 5Dx9D dengan nilai wake loss paling kecil yaitu 14.42% dan jumlah turbin sebanyak 183 buah. Potensi daya angin pada ladang angin Pantai Puger Kabupaten Jember adalah 16.22 kW/m2, potensi daya listrik sebesar 59.57 kW, dan energi listrik yang dapat dihasilkan sebesar 619.76 kWh.