Prinsip
Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pembangkit
Listrik Tenaga Angin atau sering juga disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga
Bayu (PLTB) adalah salah satu pembangkit listrik energi terbarukan yang ramah
lingkungan dan memiliki efisiensi kerja yang baik jika dibandingkan dengan
pembangkit listrik energi terbarukan lainnya. Prinsip kerja PLTB adalah dengan
memanfaatkan energi kinetik angin yang masuk ke dalam area efektif turbin untuk
memutar baling-baling/kincir angin, kemudian energi putar ini diteruskan ke
generator untuk membangkitkan energi listrik.
Berdasarkan
data dari GWEC, jumlah PLTB yang ada di dunia saat ini adalah sebesar 157.900
MWatt (sampai dengan akhir tahun 2009), dan pembangkit jenis ini setiap
tahunnya mengalami peningkatan dalam pembangunannya sebesar 20-30%. Teknologi
PLTB saat ini dapat mengubah energi gerak angin menjadi energi listrik dengan
efisiensi rata-rata sebesar 40%. Efisiensi 40% ini disebabkan karena akan
selalu ada energi kinetik yang tersisa pada angin karena angin yang keluar dari
turbin tidak mungkin mempunyai kecepatan sama dengan nol. Gambar 1 merupakan
laju pertumbuhan dan daya elektrik total PLTB di dunia yang ada sampai saat
ini.
Gambar
1 Laju Pertumbuhan PLTB di Dunia
1. Energi Angin
1.1 Energi Kinetik Angin Sebagai
Fungsi dari Kecepatan Angin
Energi kinetik angin yang dapat
masuk ke dalam area efektif turbin angin dapat dihitung berdasarkan persamaan
1.1 berikut :
✕Powered By Albireodimana pada persamaan tersebut
dapat kita lihat bahwa energi angin (P ; Watt) bergantung terhadap
faktor-faktor seperti aliran massa angin (m ; kg/s), kecepatan angin (v ; m/s),
densitas udara (ρ ; kg/m3), luas permukaan area efektif
turbin (A ; m3 ). Di akhir persamaan, secara jelas dapat disimpulkan
bahwa energi angin akan meningkat 8 kali lipat apabila kecepatan angin
meningkat 2 kali lipatnya, atau dengan kata lain apabila kecepatan angin yang
masuk ke dalam daerah efektif turbin memiliki perbedaan sebesar 10% maka energi
kinetik angin akan meningkat sebesar 30%. Apabila kecepatan kerja PLTB adalah Vrated,
maka daya keluaran PLTB dapat diperoleh dari persamaan 1.1
Gambar 1.2 Struktur Navigasi
Gambar 1.3 Flow Chart