Bayu atau angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang terdapat di daerah dengan potensi hembusan angin yang besar. Pembangkit listrik energi bayu mengonversikan energi bayu menjadi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin sebagai generator.
Indonesia sudah mulai memanfaatkan angin dengan membangun pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) yang diresmikan oleh Presiden Joko Widodo di tahun 2018 silam.
PLTB ini siap menghasilkan tenaga listrik dari 30 kincir angin atau wind turbin generator. Turbin berkapasitas 2.5 MW pada 30 kincir tersebut dapat menghasilkan listrik sebesar 75 Mega Watt (MW) dan diperkirakan akan mampu mengaliri listrik 70.000 pelanggan di wilayah Sulawesi Selatan dengan daya listrik rata-rata 900 volt Ampere.
Konversi energi listrik pada PLTB ini memerlukan sebuah hembusan angin yang kontinyu guna memutar sebuah turbin angin. Turbin angin yang berputar ini akan di hubungkan dengan sebuah transmisi mekanik (opsional) untuk menghasilkan putaran yang lebih tinggi atau lebih rendah untuk kemudian memutar generator.
Daya (power) yang ada pada sistem PLTB ini terdiri dari beberapa macam yang dapat digolongkan menjadi berikut ini:
1. Daya Angin (Pw)
2. Daya Turbin Angin (PA)
3. Daya Generator (PGen)
Daya Angin
Daya angin ) adalah besaran energi yang dapat di hasilkan oleh angin pada kecepatan tertentu yang menabrak sebuah kincir angin dengan luas bidang tertentu. Rumus daya angin ini dapat di tuliskan dengan:
Dengan:
ρa : kerapatan angin pada waktu tertentu (1,2 kg/)
v : kecepatan angin pada waktu tertentu. (m/s)
A: luas daerah sapuan angin (m2)
Luas daerah sapuan angin dapat dicari dengan rumus sebagai berikut:
A = π.r2
Dengan:
A : luas daerah sapuan angin (m2)
r : Jari-jari lingkaran turbin/ pajang turbin (m)
Daya Turbin Angin
Daya turbin angin (PA) adalah besaran energi mekanik yang dapat dibangkitkan oleh rotor turbin angin akibat mandapatkan daya dari hembusan angin. Daya turbin angin tidak sama dengan daya angin dikarenakan daya turbin angin terpengaruh oleh koefisien daya. Rumus daya angin ini dapat di tuliskan dengan:
Dengan:
Cp : Koefisien daya
Perancangan pembangkit listrik tenaga angin biasanya memiliki koefisien daya (CP) yang memiliki nilai dibawah kostanta betz law, dikarenakan adanya rugi-rugi seperti rugi tembaga, rugi besi, rugi bearing, dan lain-lain. Besarnya nilai CP ini memiliki nilai antara 0 – 0,6 dan juga tergantung pada jenis turbin yang akan digunakan.
Daya Generator
Daya generator (Pgen) adalah besaran daya elektrik yang dapat dibangkitkan oleh generator akibat berputarnya rotor generator yang di kopel dengan poros turbin. Besar daya generator ini tergantung dari efisiensi generator dan efisiensi yang ada pada transmisi mekanik (apabila menggunakan transmisi mekanik). Sehingga rumus daya yang dapat dibangkitkan oleh generator dapat di tuliskan sebagai berikut:
Dengan:
ηgearbox : Efisiensi gearbox / transmisi mekanik
ηgen : Efisiensi generator
Daftar Pustaka:
