Rekin Project Bagian 1: Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Ardha Pradikta Rahardjo

4 Desember 2008

Sabtu siang tanggal 22 November 2008 adalah hari yang bersejarah bagi kami, para mahasiswa peneliti turbin angin, karena pada hari itu kami mendapat penghargaan dari PT Rekin atas penelitian yang kami lakukan di LAB Konversi ITB. Grup penelitian ini diketuai oleh Haryo Agung Wibowo, dan beranggotakan 4 orang lainnya : Andri Satria, Fajar Sastrowijoyo, Shendiary Aviolanda, dan saya sendiri Ardha Pradikta, yang juga selaku presenter pada hari tersebut.

Penelitian kami mengambil tema tentang energi angin dengan fokus penelitian pada generator putaran rendah fluksi aksial sebagai solusi peningkatan efisiensi pada sistem pembangkit listrik tenaga angin.

WHY ?

Seperti yang kita ketahui bersama, ciri utama seorang engineer adalah Problem Solver. Artinya ia harus mampu mengidentifikasi permasalahan yang ada dan mencari solusinya. Itulah yang kami lakukan saat memulai penelitian tentang energi angin ini. Kami melihat bahwa paling tidak ada 6 alasan utama mengapa penelitian ini perlu dikembangkan di Indonesia, diantaranya :

  1. Rasio elektrofikasi Indonesia yang masih 58 % sementara kebutuhan listrik semakin meningkat.
  2. Emisi karbon dunia semakin meningkat sebagai salah satu dampak penggunaan sumber energi fosil untuk power plant. Dan emisi karbon foot-print energi angin adalah yang terendah dibandingkan dengan energi lainnya, disamping energi nuklir. (http://www.parliament.uk/documents/upload/postpn268.pdf)
  3. Blueprint energi Nasional sudah mencanangkan penggunaan energi angin sebagai sumber energi nasional hingga tahun 2025. (http://www.scribd.com/doc/6099734/Blueprint-Pengelolaan-Energi-Nasional-20052025-Republik-Indonesia)
  4. Angin adalah sumber energi yang gratis, mudah didapat, dan ada dimana-mana
  5. Potensi energi angin di Indonesia masih ada sekitar 9.29 GW, sementara yang termanfaatkan per tahun 2005 hanya 0.5 MW
  6. Teknologinya memiliki kandungan lokal yang tinggi. Artinya, setiap komponennya dapat diproduksi dengan teknologi dan proses manufaktur lokal

PROBLEM?

Lalu yang menjadi pertanyaan penting berikutnya, apabila memang pemanfaatan energi angin sangatlah menggiurkan sebagaimana telah disebutkan diatas, mengapa hingga kini energi angin masih juga belum dimanfaatkan secara optimal di Indonesia?

Pada umumnya sistem turbin angin yang sekarang digunakan sudah menggunakan sistem variable speed, artinya sistem didesain agar dapat mengekstrak daya maksimum pada berbagai macam kecepatan. Sistem variable speed juga menghilangkan pulsating torque yang umumnya timbul pada sistem fixed speed. Sistem variable speed dapat diaplikasikan dengan menggunakan komponen elektronika daya yang berfungsi sebagai pengatur frekuensi.

pltang-konvensional2

Gambar 1 Sistem PLT angin Konvensional

Pada gambar 1 terlihat bahwa sistem masih menggunakan mesin induksi yang hanya dapat berfungsi sebagai generator pada putaran tinggi. Dengan demikian diperlukan gearbox rasio tinggi yang mampu meningkatkan putaran turbin ke putaran nominal generator. Dan adanya gearbox tentu juga menambah rugi-rugi mekanis pada sistem. Selain itu generator induksi juga membutuhkan daya reaktif (yang pada sistem ini di supply oleh capasitor bank) agar dapat beroperasi. Aliran daya yang dua arah ini menyebabkan kontrol komponen elektronika dayanya menjadi rumit dan mahal, karena harus menggunakan PWM rectifier.

pltang-direct-drive1Gambar 2 Sistem PLT angin Direct-drive

Banyak permasalahan yang timbul akibat penggunaan generator induksi pada sistem PLT angin. Akhirnya dicetuskanlah ide untuk menggunakan generator sinkron permanen magnet multi pole sebagai solusinya. Penggunaan generator sinkron memungkinkan digunakannya rangkaian elektronika daya yang lebih sederhana dan murah. Selain itu generator ini memungkinkan bekerja pada putaran angin yang rendah, sehingga dapat mengeliminasi fungsi gearbox. Sistem yang baru ini biasanya lebih dikenal dengan nama sistem direct-drive, skemanya dapat dilihat pada gambar 2.

tabel-konvensional-vs-direct-drive

Tabel 1 Sistem konvesional VS Sistem direct-drive

Kendala satu-satunya dari generator ini ada pada proses manufaktur strukturnya yang rumit dan  mahal. Namun dengan menggunakan generator AFPM slothless yang kami teliti, proses manufaktur yang sulit tersebut dapat diatasi sehingga biayanya menjadi jauh lebih murah. Tentunya tanpa banyak mengorbankan kualitas daya keluaran yang dapat dihasilkan generator tersebut.

Maka, apabila seluruh permasalahan sistem energi angin sudah ada solusinya… apalagi yang menjadi alasan??

About konversi

This blog is a blog made by the students of the Laboratory Of Electric Energy Conversion, ITB. This blog shall be the place for us to write our researches and projects. Feel free to read any of the contents of this.
This entry was posted in Electrical Machines, Green Energy, Wind Energy. Bookmark the permalink.

21 Responses to Rekin Project Bagian 1: Pembangkit Listrik Tenaga Angin

  1. joko says:

    wah saya tertarik skali dengan PLTAngin ini, kbetulan dulu waktu KKN di jogja mau mengaplikasikannya tp tidak jadi, btw yang anda bikin dan desain itu turbinnya apa generator berserta elektronika dayanya lengkap sebagai satu sistem??
    terimakasih, eh sudah diaplikasikan blm ya?

  2. joko says:

    yang anda desain itu turbinnya aja atau satu sistem lengkap termasuk generator dan elektronika dayanya??
    sudah diaplikasikan belum?
    terimakasih

  3. fendy sutrisna says:

    Yang kami desain generator dan rangkaian elektronika daya untuk PLTang pada kecepatan angin rendah,
    udah di aplikasikan dan dilombakan di rekin award (generatornya) dan NIC (rangkaian elektronika dayanya),

    Sekarang sih masih dalam tahap penelitian untuk dikembangkan lagi,

  4. gitab bangkit says:

    saya sangat tertarik sekali dengan PLTang, saat ni sya dkk pengin membuat PLTang untuk bahan tugas akhir,kalo boleh saya minta data2 tentang generator magnet permanen dan perkiraan harganya…terima kasih,bangkit_07@rocketmail.com

  5. gatrikers says:

    mas… aku ngambil referensi dari sni yah…. share lagi dong ilmunya….

  6. fendy sutrisna says:

    @gitab :
    maen aja ke Lab konversi kalo mau belajar lebih dalam tentang generator magnet permanen..

    @gatrikers :
    sedang dalam proses..
    artikel ini masih ada lanjutannya.. ditunggu saja yaa.. ^^

  7. Ardha says:

    @gatrikers
    Monggo, silakan aja…

    @gitab
    waktu itu kami bikin generator 3 fasa dengan topologi aksial fluks 12 belitan konsentrik masing2 200 lilitan, permanen magnet Neodymium 1.26 T sebanyak 16 buah. Kisaran Harganya diatas 6 juta tapi gak lebih dari 10 jt. Saya lupa pastinya berapa..

    Maaf buat Kakak-kakak sekalian,
    tulisannya belum sempat saya teruskan…
    Masih hectic ngerjain tugas akhir nih, mohon doanya aja.. nanti kalau TA saya sudah selesai, insya Allah saya lanjutkan lagi…

  8. agus says:

    udah pernah ngitung efisiensi konveri energi angin ke energi listrik gak dalam aplikasinya?..kalo sudah bisa dapat hasilnya? thx b4

  9. sam inis says:

    Mas, harga magnet neodymium 1.26 T mahal banget yah, oya beli nya itu magnet dimana? Terus dengan kekuatan neodyum tsb pakai lilitan kawat email dia. berapa? Terus bisa dapet ngeluarin daya berapa watt mas? Pastinya pakai 50 Hz ya. Maap to much asking he he.
    Thanks in advanced

  10. curious says:

    Mas mau tanya, klo magnet ny itu mencetak sendiri atau sudah tercetak jadi? kalau mencetak sendiri, boleh saya tau dimana processing ny.
    Thanks

  11. daniel says:

    Saya sangat senang membaca artike ini
    apalagi saya pengen mendalamin generator
    Bolehga kalau saya minta referensi karya tulis ini
    dalam bentuk soft copy
    untuk itu free atau harus seperti apa persyaratannya
    TX Sukses selalu

  12. gatrikers says:

    mas… kira2 kalo mau dijadiin bahasan skripsi, tentang masalah ini gimana yah? ada saran gak?

  13. fidia says:

    mas mo nanya..kalo pembangkit listrik tenaga magnet,gimana ya cara kerjanya ?? terus PLTM ini efektif gx kalau digunakan sebagai energi alternatif..?
    mohon bantuannya..
    thx..

    • konversi says:

      Mb Fidia,
      Sepengatuan saya, sampai saat ini tidak ada pembangkit tenaga magnet. Magnet permanen dapat digunakan sebagai penghasil fluks pada generator magnet permanen. Namun penggunaan magnet sebagai sumber energi untuk dikonversikan menjadi energi listrik belum ada.
      cmiiw,,,

      salam,
      dadan

  14. Rohadi Dawang says:

    kapan bisa ketemu untuk membicarakan sistim plt angin digabung dengan plt surya.misalkan saya pesan untuk kapasitas rumah tangga berapa biayanya

  15. dahono says:

    Rohadi: Kalau bikinnya cuma beberapa buah, pasti jatuhnya mahal
    Kalau bikinnya banyak, coba saja hubungi PT. LEN

  16. arif says:

    gimana membuat PLTA sekala kecil,…..saya ingincoba buat untuk rumah tangga aja
    blz keemail aja ya tq

  17. nizar says:

    boleh minta keterangan lebih jelas ga tentang generator AFPM slothless, kalo bisa sama perhitungannya.

    makasih.

  18. andhika says:

    mas saya tertarik dg peneliatiannya….. boleh donk share ilmunya.
    kebetulan saya mau membuat turbin angin jenis vertical untuk putaran rendah. rancangan yang saya desain menggunakan jumlah coil dan magnet dalam jumlah banyak dg harapan dapat menghasilkan listrik mak pd putaran rendah. yg menjadi permasalahan saya adalah : mencari magnet yg kuat dg bentuk coin atau batang. dimanaya kira2 tempat menjualnya.

  19. wahyu says:

    saya sedang mengembangkan/membuat satu prototype pembangkit tenaga angin, saya memerlukan perhitungan empirisnya,
    kalau ada yg bisa dan mau bantu, saya bersedia memberikan kompensasinya. Dgn kata lain sy mencari konsultan utk pembangkit listrik tenaga angin.
    apabila berminat hub saya via e-mail. wahyu.rind@yahoo.co.id
    terimakasih.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s