FAKTA ENERGI
Energi merupakan bagian penting dalam
kehidupan masyarakat karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan
energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan
rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda
dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar
kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan
di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi.
Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil setidaknya memiliki tiga ancaman
serius, yakni:
- Menipisnya cadangan minyak bumi.
- Kenaikan / ketidakstabilan harga akibat laju permintaan yang lebih besar dari produksi minyak.
- Polusi gas rumah kaca (terutama CO2) akibat pembakaran bahan bakar fosil.
Kadar
CO2 saat ini disebut sebagai yang tertinggi selama 125 tahun belakangan, efek
buruk CO2 terhadap pemanasan global telah disepakati hampir oleh semua
kalangan. Hal ini menimbulkan ancaman serius bagi kehidupan makhluk hidup di
muka bumi. Oleh karena itu, pengembangan dan implementasi bahan bakar
terbarukan yang ramah lingkungan perlu mendapatkan perhatian serius dari
berbagai negara. Pemerintah sebenarnya telah menyiapkan berbagai peraturan
untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil (misalnya: Kebijakan
Umum Bidang Energi (KUBE) tahun 1980 dan Keputusan Menteri Pertambangan dan
Energi No. 996.K / 43 / MPE / 1999 tentang prioritasi penggunaan bahan bakar
terbarukan untuk produksi listrik yang hendak dibeli PLN). Namun sayang sekali,
pada tataran implementasi belum terlihat adanya usaha serius dan sistematik
untuk menerapkan energi terbarukan guna substitusi bahan bakar fosil. (Yuli
Setyo : 2005)
Energi listrik adalah salah satu energi
terpenting bagi seluruh manusia termasuk warga Indonesia. Pasokan energi
listrik yang dihasilkan oleh pembangkit yang ada di Negara kita tidak mampu
mencukupi kebutuhan seluruh penduduk Indonesia. Berdasarkan literatur surat kabar kompas tanggal 6 september 2007 PLN sebagai
perusahaan milik Negara yang mengurusi masalah energy istrik hanya mampu
menyediakan energi listrik untuk 64% atau 2/3 penduduk Indonesia.
Untuk mengatasi hal itu, diperlukan sumber energi alternatif tetapi aplikatif
agar seluruh rakyat dapat menikmati layanan listrik.
Pemerintah
menargetkan tahun 2020 seluruh wilayah bisa terjangkau listrik. Hal itu sulit
diwujudkan jika hanya mengandalkan energi konvensional, khususnya fosil. Oleh
sebab itu, harus dikembangkan pemanfaatan energi alternatif mandiri di
pedesaan. Salah satu solusi yang paling memungkinkan untuk diterapkan adalah
Pembangkit Listrik Tenaga Angin. (PLT Angin). Pemanfaatan energi angin
merupakan pemanfaatan energi yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data
dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan
energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts
atau menghasilkan lebih dari 1% dari
total kelistrikan secara global. Saat ini Amerika, Spanyol dan China merupakan
negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010
total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara global mencapai 170
GigaWatt. Meskipun energi yang dihasilkan tidak sebesar energi yang berasal
dari batu-bara ataupun nuklir, tetapi PLT Angin merupakan solusi yang paling
murah dan rendah risiko untuk di terapkan di Indonesia. Diharapkan dengan
diberdayakannya PLT Angin di Indonesia, akan menjadi salah satu sumber energi
alternafif dalam “menyambut” datangnya masa krisis energi yang sebenarnya.
Berdasar
latar belakang tersebut maka akan dibahas tentang pembangkit listrik tenaga
angin (PLT bayu) tentang bagaimana tingkat efisiensi dan efektifitas PLT Angin
untuk diterapkan di Indonesia serta bagaimana membangkitkan energi listrik
dengan memanfaatkan energi angin tersebut.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
Angin adalah
salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin
mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin
angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang
memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian
belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi
Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.
Struktur Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pada PLT angin konvensional 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. Banyak
permasalahan yang timbul akibat penggunaan generator induksi pada sistem PLT angin
maka digunakan generator sinkron permanen magnet multi pole sebagai
solusi. 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 di bawah ini :
Gambar 1 Sistem PLT angin
Direct-drive
Perbandingan antara sistem
konvensional dengan sistem direct-drive
Perhitungan daya yang dapat dihasilkan
oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :
dimana
ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah kecepatan angin pada waktu tertentu,
umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar
20%-30%. Jadi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk
mendapatkan hasil yang cukup eksak.
Syarat - syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk
menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut.
Angin
kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi
angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
Komponen
Pembangkit Listrik Tenaga Angin
1. Turbin Angin
Turbin
angin mengambil energi angin dengan menurunkan kecepatannya. Untuk bisa
mencapai 100% efisien, maka sebuah turbin angin harus menahan 100% kecepatan
angin yang ada, dan rotor harus terbuat dari piringan solid dan tidak berputar
sama sekali, yang artinya tidak ada energi kinetik yang akan dikonversi.
Energi
angin bisa ditangkap dengan dua atau tiga buah bilah sudu yang didesain seperti
sayap pesawat terbang. Untuk mendapatkan kecepatan angin yang cukup tinggi,
konstan, dan tidak terlalu banyak turbulensi biasanya turbin angin dipasang di
atas sebuah menara pada ketinggian 30 meter atau lebih.
Bilah
sudu yang digunakan berfungsi seperti sayap pesawat udara. Ketika angin bertiup
melalui bilah tersebut, maka akan timbul udara bertekanan rendah di bagian
bawah dari sudu, Tekanan udara yang rendah akan menarik sudu bergerak ke area
tersebut. Gaya yang ditimbulkan dinamakan gaya angkat. Besarnya gaya angkat biasanya
lebih kuat dari tekanan pada sisi depan bilah, atau yang biasa disebut tarik.
Kombinasi antara gaya
angkat dan tarik menyebabkan rotor berputar seperti propeler dan memutar
generator. Turbin angin bisa digunakan secara stand-alone, atau bisa
dihubungkan ke jaringan transmisi atau bisa dikombinasikan dengan sistem panel
surya.
Untuk
perusahaan listrik, sejumlah besar turbin angin dibangun berdekatan untuk
membentuk pembangkit listrik tenaga angin. Secara teori, efisiensi maksimum
yang bisa dicapai setiap desain turbin angin adalah 59%, artinya energi angin
yang bisa diserap hanyalah 59%. Jika faktor-faktor seperti kekuatan dan
durabilitas diperhitungkan, maka efisiensi sebenarnya hanya 35 - 45%, bahkan
untuk desain terbaik. Terlebih lagi jika ditambah inefisiensi sistem wind
turbin lengkap, termasuk generator, bearing, transmisi daya dan sebagainya,
hanya 10-30% energi angin yang bisa dikonversikan ke listrik.
2.
Gearbox
Alat
ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi.
Biasanya Gearbox yang digunakan mempunyai rasio sekitar 1:60.
3. Brake
System
Digunakan
untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman
saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator
memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan
menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang
telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang
cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini
dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih
diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus,
karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
4. Generator
Ini
adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin.
Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip
kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu
pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material
ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang
bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika
poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator
yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan
arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan
melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat.
Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating
current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.
5. Penyimpan
energi
Karena
keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan
selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu
digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik.
Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan
angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik
tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi
yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar
kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi
ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang
dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki
mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12
volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5
jam pada daya 780 watt. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini
memerlukan catu daya DC (Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi,
sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC (Alternating Current).
6. Rectifier-inverter
Rectifier
berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal (AC) yang
dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik.
Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang
dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan
rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah
gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat
digunakan oleh rumah tangga.
Jenis-Jenis Turbin Angin
Berdasarkan Sumbu :
1.
Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH)
Turbin
angin sumbu horizontal memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan
turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan
sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat
berputar.
Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya
menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju
menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu
diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan. Turbin
angin yang berukuran lebih kecil diarahkan dengan menggunakan sirip, sedangkan
untuk turbin angin berkapasitas besar menggunakan sensor dan motor servo untuk
menggerakkan turbin agar menghadap dan searah dengan arah angin.
Karena
turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu
penting, sebagian besar merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski
memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat
karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan
angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa
ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga
mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.
Keunggulan
:
Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih
kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang
jaraknya relatif dekat di dalam atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran
angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.
Kelemahan
:
·
Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai
90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai
20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin.
·
TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang
sangat tinggi dan mahal serta para operator yang tampil.
·
Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga
bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator.
·
Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan
mengganggu penampilan lansekap.
·
Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang
disebabkan oleh turbulensi.
·
TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk
membelokkan kincir ke arah angin.
2. Turbin Angin Sumbe Vertikal (TASV)
Turbin angin sumbu
vertikal / tegak (atau TASV)
memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama
susunan ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif.
Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi.
VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah.
Dengan sumbu yang vertikal,
generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak
perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini
menyebabkan sejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut. Drag (gaya
yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida (zat cair atau gas)
bisa saja tercipta saat kincir berputar.
Karena sulit dipasang di atas menara,
turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan,
seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan
pada ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang
sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan
aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yang
berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang
akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika
tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi
bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan
turbulensi angin yang minimal.
Ø Savonius
Savonius merupakan jenis turbin angin
yang paling sederhana dan versi besar dari anemometer. Turbin Savonius dapat
berputar karena adanya gaya
tarik (drag). Efisiensi yang bisa dicapai turbin angin jenis ini sekitar 30%.
Ø Darrieus
Turbin angin Darrieus mempunyai bilah
sudu yang disusun dalam posisi simetri dengan sudut bilah diatur relatif
terhadap poros. Pengaturan ini cukup efektif untuk menangkap berbagai arah
angin. Berbeda dengan Savonius, Darrieus memanfaatkan gaya angkat yang terjadi ketika angin bertiup.
Bilah sudu turbin Darrieus bergerak berputar mengelilingi sumbu.
Keunggulan
:
·
Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.
·
Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan
mekanisme yaw.
·
Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat
pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.
·
TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah
baling-baling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan
keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang
rendah dan tinggi.
·
Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang
berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih
besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya
TASH.
·
TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah
daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10km/jam (6
m.p.h.)
·
TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan
antara kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya angin)
yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin
berhembus sangat kencang.
·
TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil
keuntungan dari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju
angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit),
·
TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.
·
Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.
Kelemahan :
·
Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi
TASH karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.
·
TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih
kencang di elevasi yang lebih tinggi.
·
Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan
membutuhkan energi untuk mulai berputar.
·
Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya
memberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada
bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke
bawah saat angin bertiup.
Tingkat Efektifitas PLT Angin Di Terapkan Di Indonesia
Negara
Indonesia adalah negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan
mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan
wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin. PLT Angin
dapat dimaksimalkan pemberdayaannya disekitar pantai di Indonesia.
Namun, tidak semua pantai dan daerah dapat dijadikan PLT Angin, karena perlu
dipilih daerah yang memiliki topografi dan keadaan angin yang stabil.
Selain digunakan di daerah pesisir pantai, PLT Angin juga
dapat digunakan di daerah pegunungan dan daratan. Pembangkit listrik yang
berasal dari tenaga angin untuk Indonesia dengan estimasi kecepatan angin
rata-rata sekitar 3 m/s / 12 Km/jam, 6.7 knot/jam turbin skala kecil lebih
cocok digunakan di daerah pesisir, pegunungan, dataran.. Salah
satu daerah yang cocok untuk dijadikan PLT Angin adalah daerah Sidrap. Daerah
ini memiliki topografi yang menunjang, datarannya luas dan memiliki kecepatan
dan stabilitas angin yang ideal. Selain untuk pembangkitan listrik, turbin
angin sangat cocok untuk mendukung kegiatan pertanian dan perikanan, seperti
untuk keperluan irigasi, aerasi tambak ikan, dan sebagainya.
Hal ini menandakan bahwa wilayah Indonesia cukup efektif
untuk menerapkan PLT Angin khususnya Di daerah pantai dan pegunugan. Hal ini
dibuktikan dengan Terdapat lima
unit kincir angin pembangkit listrik berkapasitas 80 kilowatt yang sudah
dibangun. Pada tahun 2007 yang lalu, telah ditambah tujuh unit kincir
pembangkit berkapasitas sama di empat lokasi, yaitu Pulau Selayar, Sulawesi
Uutara, Nusa Penida Bali, serta Bangka Belitung.
Dampak dari Pembangkit Listrik Tenaga
Angin
Keuntungan
utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya adalah
disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber
energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang berkurang seperti halnya
penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi
dalam ketahanan energi dunia di masa depan. Tenaga angin juga merupakan sumber
energi yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang
berarti ke lingkungan.
Penetapan sumber daya angin dan
persetujuan untuk pengadaan ladang angin merupakan proses yang paling lama
untuk pengembangan proyek energi angin. Hal ini dapat memakan waktu hingga 4
tahun dalam kasus ladang angin yang besar yang membutuhkan studi dampak
lingkungan yang luas.
Emisi karbon ke
lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dari proses manufaktur
komponen serta proses pengerjaannya di tempat yang akan didirikan pembangkit
listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkan listrik, secara
praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi yang
berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, emisi
karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja.
Disamping karbon dioksida, pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan sulfur
dioksida, nitrogen oksida, polutan atmosfir yang lebih sedikit jika
dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan menggunakan batubara ataupun gas.
Namun begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah
lingkungan, terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber
energi angin sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual ,
derau suara, beberapa masalah ekologi, dan keindahan.
Dampak visual
biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik. Penggunaan ladang angin
sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak sedikit dan tidak
mungkin untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin pada lahan yang masih
dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi persoalan tersendiri
bagi penduduk setempat. Selain mengganggu pandangan akibat pemasangan barisan
pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin dapat mengurangi
lahan pertanian serta pemukiman. Hal ini yang membuat pembangkitan tenaga angin
di daratan menjadi terbatas. Beberapa aturan mengenai tinggi bangunan juga telah
membuat pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat terhambat. Penggunaan
tiang yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya
matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu menyebabkan
cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu pandangan penduduk
setempat.
Efek lain
akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi rendah.
Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu
daripada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin,
penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis
dan juga derau suara listrik. Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh
operasi mekanis elemen-elemen yang berada dalam nacelle atau rumah
pembangkit listrik tenaga angin. Dalam keadaan tertentu turbin angin dapat juga
menyebabkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi
atau transmisi gelombang mikro untuk perkomunikasian.
Penentuan
ketinggian dari turbin angin dilakukan dengan menganalisa data turbulensi angin
dan kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan fungsi dari banyak faktor
seperti desain sudu, kecepatan perputaran, kecepatan angin, turbulensi aliran
masuk. Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu kecepatan perputaran
rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa
penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin dapat merubah iklim
lokal maupun global karena menggunakan energi kinetik angin dan mengubah
turbulensi udara pada daerah atmosfir.
Pengaruh
ekologi yang terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap
populasi burung dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan
mati akibat terbang melewati sudu-sudu yang sedang berputar. Namun dampak ini
masih lebih kecil jika dibandingkan dengan kematian burung-burung akibat
kendaraan, saluran transmisi listrik dan aktivitas manusia lainnya yang
melibatkan pembakaran bahan bakar fosil. Dalam beberapa studi yang telah dilakukan,
adanya pembangkit listrik tenaga angin ini dapat mengganggu migrasi populasi
burung dan kelelawar. Pembangunan pembangkit angin pada lahan yang bertanah
kurang bagus juga dapat menyebabkan rusaknya lahan di daerah tersebut.
Ladang angin
lepas pantai memiliki masalah tersendiri yang dapat mengganggu pelaut dan
kapal-kapal yang berlayar. Konstruksi tiang pembangkit listrik tenaga angin
dapat mengganggu permukaan dasar laut. Hal lain yang terjadi dengan konstruksi
di lepas pantai adalah terganggunya kehidupan bawah laut. Efek negatifnya dapat terjadi seperti di
Irlandia, dimana terjadinya polusi yang bertanggung jawab atas berkurangnya
stok ikan
di daerah pemasangan turbin angin. Studi baru-baru ini menemukan bahwa
ladang pembangkit
listrik tenaga angin lepas pantai menambah 80 – 110 dB kepada noise
frekuensi rendah yang dapat mengganggu komunikasi ikan paus dan kemungkinan
distribusi predator laut. Namun begitu, ladang angin lepas pantai diharapkan
dapat menjadi tempat pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru. Karena memancing
dan berlayar di daerah sekitar ladang angin dilarang, maka spesies ikan dapat
terjaga akibat adanya pemancingan berlebih di laut.
Dalam
operasinya, pembangkit listrik tenaga angin bukan tanpa kegagalan dan
kecelakaan. Kegagalan operasi sudu-sudu dan juga jatuhnya es akibat perputaran
telah menyebabkan beberapa kecalakaan dan kematian. Kematian juga terjadi
kepada beberapa penerjun dan pesawat terbang kecil yang melewati turbin angin.
Reruntuhan puing-puing berat yang dapat terjadi merupakan bahaya yang perlu diwaspadai, terutama
di daerah padat penduduk dan jalan raya. Kebakaran pada turbin angin dapat
terjadi dan akan
sangat sulit untuk dipadamkan akibat tingginya posisi api sehingga
dibiarkan begitu saja hingga terbakar habis. Hal ini dapat menyebarkan asap
beracun dan juga dapat menyebabkan kebakaran berantai yang membakar habis
ratusan acre lahan pertanian. Hal
ini pernah terjadi pada Taman Nasional Australia dimana 800 km2
tanah terbakar. Kebocoran minyak pelumas juga dapat teradi dan dapat
menyebabkan terjadinya polusi daerah setempat, dalam beberapa kasus dapat
mengkontaminasi air minum.
Meskipun dampak-dampak lingkungan
ini menjadi ancaman dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga angin, namun
jika dibandingkan dengan penggunaan energi fosil, dampaknya masih jauh lebih
kecil. Selain itu penggunaan energi angin dalam kelistrikan telah turut serta
dalam mengurangi emisi gas buang.
Penggunaan
inovasi dalam teknologi, bagaimanapun selalu memunculkan permasalahan baru yang
memerlukan pemecahan dengan terknologi baru lagi. Oleh karena itu kita sebagai
orang-orang yang bergerak di bidang science dan teknologi haruslah dapat terus
mengembangkan teknologi yang lebih ramah lingkungan yang memiliki efek negatif
sekecil mungkin.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar