Pembangkit Listrik Tenaga Bayu / Angin (PLTB)

PLTB atau Pembangkit Listrik Tenaga Bayu / Angin  atau sering disebut dengan istilah wind farm merupakan salah satu pembangkit listrik kategori renewable energi. Pembangkit ini memanfaatkan hembusan kecepatan angin. Tahun 2018 merupakan ramai-ramainya perbincangan tentang PLTB seiring dengan peresmian PLTB terbesar di Indonesia oleh Presiden Joko Widodo, tepatnya di Kabupaten Sidrap, Sulawesi Bagian Selatan. Kapasitas PLTB Sidrap ini sebesar 75MW dengan total 30  kincir angin raksasa atau disebut dengan istilah turbin angin. Selain itu, di Sulawesi Selatan tepatnya di Kabupaten Jeneponto juga dibangun sebuah PLTB bernama PLTB Tolo dengan kapasitas 72MW dengan total turbin angin sebanyak 20 buah.

Pertanyaannya, seperti apakah PLTB itu? Berikut adalah penampakan PLTB Sidrap dan PLTB Tolo yang saya abadikan dengan kamera saya.

PLTB Sidrap, Sulawesi Selatan

PLTB Tolo, Sulawesi Selatan

Setelah mengetahui bentuk PLTB dari kejauhan, yuk kita ulas seperti apakah PLTB tersebut?

Sebelum menuju bagian-bagiannya, perlu saya informasukan terlebih dahulu bahwa prinsip kerja dari PLTB ini sangat simple. Dimana kincir angin atau istilahnya turbin angin berputar karena angin, putaran turbin angin ini membuat generator di dalam rumah turbin angin juga berputar dengan bantuan gearbox. Generator yang berputar menghasilkan listrik, dan listrik tersebut disimpan dalam baterai dan didistribusikan ke konsumen.

Berikut adalah komponen-komponen utama dari PLTB

 

1. Anemometer: Mengukur kecepatan angin dan mengirim data angin ke Alat Pengontrol
2. Blades (Bilah Kipas): Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas. Angin yang menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar
3. Brake (Rem): Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis dengan bantuan tenaga listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan darurat
4. Controller (Alat Pengontrol): Alat Pengontrol ini men-start turbin pada kecepatan angin kira-kira 12-25 km/jam, dan kemudian mematikannya pada kecepatan 90 km/jam. Turbin tidak beroperasi di atas 90 km/jam. Hal ini dikarenakan tiupan angin yang terlalu kencang dapat merusakkannya 
5. Gear box (Roda Gigi): Roda gigi menaikkan putaran dari 30-60 rpm menjadi sekitar 1000-1800 rpm. Ini merupakan tingkat putaran standar yang disyaratkan untuk memutar generator listrik
6. Generator: Generator pembangkit listrik, biasanya sekarang disebut alternator arus bolak-balik
7. High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi): Berfungsi untuk menggerakkan generator
8. Low-speed shaft (Poros Puutaran Rendah): Poros turbin yang berputar kira-kira 30-60 rpm
9. Nacelle (Rumah Mesin): Rumah mesin ini terletak di atas menara . Di dalamnya berisi gearbox, poros putaran tinggi / rendah, generator, alat pengontrol, dan alat pengereman
10. Pitch (Sudut Bilah Kipas): Bilah kipas dapat diatur sudutnya sesuai dengan kecepatan rotor yang dikehendaki. Tergantung kondisi angin yang terlalu rendah atau terlalu kencang
11. Rotor: Bilah kipas bersama porosnya dinamakan rotor
12. Tower (Menara): Menara bisa dibuat dari pipa baja, beton, ataupun rangka besi. Karena kencangnya angin bertambah dengan seiring dengan bertambahnya ketinggian, maka makin tinggi menara makin besar tenaga angin yang didapat
13. Wind direction (Arah Angin): Adalah turbin yang menghadap angin. Desain turbin lain ada yang mendapat hembusan angin dari belakang
14. Wind vane (Tebeng Angin): Mengukur arah angin, berhubungan dengan penggerak arah yang memutar arah turbin disesuaikan dengan arah angin
15. Yaw drive (Penggerak Arah): Penggerak arah memutar turbin ke arah angin untuk desain turbin yang menghadap angin. Untuk desain turbin yang mendapat hembusan angin dari belakang tak memerlukan alat ini
16. Yaw motor (Motor Penggerak Arah): Motor listrik yang menggerakkan Yaw drive
17. Penyimpan energi (Battery): 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

Secara singkat, prinsip kerja dari PLTB sudah saya sampaikan diatas, setelah membaca bagian-bagian dan fungsi bagian dari PLTB, maka secara detail cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin memutar turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik, namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik).  Kemudian angin akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin. Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen.

Setelah itu di sekeliling 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. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana proses pembangkitan