Kajian Potensi Energi Angin
Untuk Kebutuhan Listrik di Gili Trawangan Pulau Lombok
Adi Ripaldi, Anas Baihaqi, David Sampelan, Yuhana Maurits
Stasiun Klimatologi Kediri-Mataram.
BAB 1
PENDAHULUAN
I. Latar Belakang
Kebutuhan energi di Indonesia khususnya dan di dunia terus
meningkat seiring dengan pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi
dan pola konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat.
Konsumsi listrik nasional dari tahun ke tahun terus meningkat
dengan laju pertumbuhan rata rata 10% pertahun dari 27,7 TWh (1990)
menjadi 87,1 TWh (2002), PLN sudah berusaha meningkatkan produksi
listriknya menjadi 89,29 TWh pada tahun yang sama atau meningkat
dengan laju pertumbuhan rata rata 8.8% pertahun.Kebutuhan bahan
bakar fosil dan bahan bakar terbarukan untuk operasional pembangkit
listrik sebesar 178,69 juta SBM pada tahun
2002 dan akan terus meningkat sebesar 7,8% pertahun.
(Nurdyastuti,2003). Namun demikian meningkatnya konsumsi listrik
nasional tidak berbanding lurus dengan ketersediaan energi yang
ada.
Berdasarkan blue print pengelolaan energi nasional oleh
Departemen ESDM pada tahun 2005, cadangan minyak bumi di Indonesia,
diprakirakan akan habis 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi
pada tahun tersebut. Sedangkan gas akan habis 61 tahun dan batubara
147 tahun. Salah satu usaha untuk mengurangi ketergantungan
terhadap energi fosil dan memberikan alternatif solusi dari
permasalahan diatas adalah dengan mengembangkan energi yang dapat
diperbaharui. Salah satu energi terbarukan yang berkembang pesat di
dunia saat ini adalah energi angin. Menurut WWEA (World Wind Energy
Association, 2007), energi listrik yang dihasilkan turbin angin
mencapai 93.85 GW, lebih dari 1% total istrik secara global.
Diharapkan pada tahun
2015 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara
glogal lebih dari 170 GW. Tersebar 74.400 turbin angin di sekitar
60 negara, dimana Amerika, Spanyol, Jerman, Belanda dan China
merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin.
Di Indonesia sendiri pemanfaatan energi angin sampai tahun 2004
memiliki kapasitas terpasang 0,5 MW dari total 9 GW potensi yang
ada. Dimana secara umum kecepatan angin rata rata di Indonesia
sekitar 4-6 m/s, yang secara ekonomis bisa dikembangkan sebagai
penyedia jasa energi, salah satu wilayah yang layak dikembangkan
sumber energi anginya adalah propinsi Nusa Tenggara Barat
(Susandi.etall,2006).
I.2 Kebutuhan Listrik NTB
Kebutuhan listrik di Nusa Tenggara Barat pada tahun 2011
mencapai 962,5
GWH, dengan tingkat pertumbuhan beban puncak sebesar 200,5 MW,
dan jumlah pengguna 436.591 pelanggan. Diproyeksikan pada tahun
2019 mencapai 2.206,7 GWH, dengan tingkat pertumbuhan beban puncak
sebesar 448,1 MW, dan jumlah 782,414 pelanggan (sumber Dinas
ESDM,NTB 2012). Masalah (byar pet) pemadaman bergilir di NTB sampai
saat ini masih selalu terjadi. Kebutuhan listrik di NTB tidak hanya
untuk 2 pulau utama di NTB ( Pulau Lombok dan Pulau Sumbawa).
Banyak pulau kecil (Gili) yang terisolasi/ terpisah dari Pulau
Lombok yang merupakan
potensi wisata yang diandalkan di NTB yaitu Gili Trawangan, Gili
Meno dan Gili air.
Gambar.B. Peta 3 Gili di Lombok
Gambar.A.Peta Pulau Lombok
(1)
Gili Trawangan terletak sebelah Barat Laut Pulau Lombok
(Gambar.A) merupakan gili terbesar diantara ketiga gili tersebut.
Gili Trawangan memiliki luas 360 hektare dengan panjang 3 km dan
lebar 2 km, dihuni sekitar 800 jiwa dan merupakan kawasan wisata
yang dikunjungi sekitar 40 ribu wisatawan pertahun, dan dua gili
lainnya dikunjungi sekitar 20 ribu wisatawan pertahun. Ketiga Gili
ini pada tahun 2011 membutuhkan energi listrik sekitar 1430KW/hari,
dengan beban puncak mencapai 1485 KW/hari, sementara produksi
listrik yang bisa dihasilkan oleh PLTD yang ada di 3 Gili itu baru
bisa mencapai 1250 KW/hari, sehingga terjadi krisis / defisit 235
KW/hari atau sekitar 0,67 MW/bulan. Rencana solusi yang ditawarkan
oleh PLN adalah membantu energy listrik di 3 Gili tersebut dengan
mentransfer energi listrik dari Pulau Lombok dengan membangun kabel
bawah laut dengan jarak 10 km dan membutuhkan biaya sekitar 10-15
Milyar. (sumber www.ntbinvest.com).
Permasalahan yang kedua adalah di Pulau Lombok sendiri masih
mengalami deficit sekitar 20 - 25 MW, sehingga solusi tersebut
sangat sulit untuk dipenuhi dan jika memaksa dikerjakan akan
membutuhkan waktu yang lama untuk mencapai pada taraf stabil, perlu
ada solusi yang bisa menjawab lebih cepat akan desakan kebutuhan
energy listrik di Gili tersebut. Pembangkit Listrik Tenaga Disel
(PLTD) yang beroperasi selama ini sangat bergantung pada bahan
bakar fosil khususnya minyak bumi, yang kontras dengan isu
penipisan cadangannya dan tidak terbarukan, tidak ramah lingkungan.
PLN dihimbau memanfaatkan energi baru terbarukan, dari energi
primer yang ada di Pulau Lombok dan pulau-pulau kecil seperti 3
Gili tersebut. Energi primer yang berpotensi dikembangkan di 3 Gili
di Pulau Lombok adalah energi arus laut, energi surya dan energi
angin.
BAB II
STUDI PUSTAKA
II.1. Definisi Energi Terbarukan
Menurut Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM):
Energi terbarukan adalah energi yang dapat diperbaharui dan
apabila dikelola dengan baik, sumber daya itu tidak akan habis.
Menurut World Council for Renewable Energi (WCRE):
Renewable energi includes solar, wind, hydro, oceanic,
geothermal, biomass, and other sources of energi that are derived
from sun energi, and are thus renewed indefinitely as a course of
nature. Forms of useable energi include electricity, hydrogen,
fuels, thermal energi and mechanical force.
II.2. Energi Angin
Salah satu energi terbarukan yang berkembang pesat di dunia saat
ini adalah energi angin. Angin adalah udara yang bergerak dari
tekanan udara yang lebih tinggi ke tekanan udara yang lebih rendah.
Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh perbedaan suhu udara akibat
pemanasan atmosfir yang tidak merata oleh sinar matahari. Karena
bergerak angin memiliki energi kinetik. Energi angin dapat
dikonversi atau ditransfer ke dalam bentuk energi lain seperti
listrik atau mekanik dengan menggunakan kincir atau turbin angin.
Oleh karena itu, kincir atau turbin
angin sering disebut sebagai Sistem Konversi Energi Angin
(SKEA).
Gambar.C. Sistem Konversi Energi Angin Gambar.D. Turbin
Angin
Turbin angin ( gambar.C dan D.) bekerja berdasarkan prinsip
perubahan energi kinetik angin sebelum dan setelah melewati turbin
angin. Ketika melewati turbin angin, angin mengalami pengurangan
energi kinetik, yang ditandai dengan
berkurangnya kecepatan angin. Energi kinetik yang hilang ini
dikonversikan menjadi energi mekanik yang memutar turbin angin,
turbin angin ini terhubung dengan rotor dari generator. Generator
mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Pemanfaatan energi angin ini, selain dapat mengurangi
ketergantungan terhadap energi fosil, diharapkan juga dapat
meningkatkan efektifitas dan efisiensi sistem pertanian sehingga
bisa meningkatkan produktifitas masyarakat pertanian. Walaupun
pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana saja,
daerah-daerah yang memiliki potensi energi angin yang tinggi tetap
perlu diidentifikasi agar pemanfaatan energi angin ini lebih
kompetitif dibandingkan dengan energi alternatif lainnya. Oleh
karena itu studi potensi pemanfaatan energi angin ini sangat tepat
dilakukan guna mengidentifikasi daerah-daerah berpotensi.
II.3. Potensi Energi Angin.
Studi potensi pemanfaatan energi angin dimulai dengan kajian
data sekunder dan observasi lapangan untuk mendapatkan data primer.
Data sekunder dan hasil observasi dianalisis untuk dijadikan dasar
rancangan umum sistem konversi energi angin (SKEA). Untuk
memperoleh data yang dapat dipercaya dan konsistennya, harus
diperhatikan letak actual alat pengkur arah dan kecepatan angin (
anemometer), jarak dan tinggi bangunan terdekat, vegetasi,
pohon-pohonan dan bukit-bukit terdekat yang dapat menjadi rintangan
sehingga menimbulkan aliran berolak. Kecepatan angin pada
ketinggian di mana turbin angin dipasang akan diekstrapolasi dari
data yang didapat dengan mempertimbangkan kekasaran permukaan
setempat dan lapisan batas atmosfir.
Perhitungan energi angin berdasarkan prinsip perubahan energi
kinetik yang dikonversikan menjadi energi mekanik yang memutar
turbin angin, turbin angin ini terhubung dengan rotor dari
generator. Generator mengubah energi mekanik menjadi energi
listrik. Besar daya mekanik (Pm) yang dihasilkan oleh turbin angin
didefinisikan dalam persamaan di bawah ini:
Di mana p = kerapatan udara (kg/m3), Cp koefisien performansi
turbin angin, A luas daerah sapuan turbin angin
(m2), dan v1 = kecepatan angin sebelum melewati turbin angin
(m/s).
Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa daya yang dapat
dikonversikan oleh SKEA sangat bergantung pada kecepatan angin
(kubik dari kecepatan) dan diameter kincir/blade. Misalkan untuk
suatu SKEA tertentu yang memiliki daya nominal atau sering juga
disebut daya rating (Prated) 1000 watt pada kecepatan angin nominal
atau rating (Vrated) 5 m/s ketika angin yang berada di daerah SKEA
memiliki kecepatan
(V) 6 m/s, daya yang dihasilkan oleh SKEA tersebut dapat
didefinisikan sebagai :
Contoh menghitung total energi yang bisa dihasilkan oleh
windmill dengan diameter d = 25m, dan tinggi towernya 32m. Dengan
Faktor efisiensi 50%. Maka power yang bisa dihasilkan jika
kecepatan angin 6m/s.
Energi perunit area ( m2) ) = v3 = 1.3kg/m3 x (6m/s)3 =
140W/m2
Daya yang dihasilkan windmill = Cp x power per unit area x
luas
= 50% x v3 x (/4)d2
= 50% x 140W/m2 x (/4)(25m)2
= 34kW
Secara umum, skema SKEA yang umum diaplikasikan dalam gambar 1
di bawah ini:
Gambar.1. Skema Sistem Konversi Energi Angin (SKEA)
Angin adalah sumber energi yang tidak dapat dikendalikan
keberadaanya dan memiliki fluktuasi yang dapat didekati dengan
pendekatan probalistik. Untuk memprediksi keberadaan angin di suatu
daerah dilakukan pengumpulan data
kecepatan angin di suatu daerah, dan data-data tersebut setelah
diolah dapat didekati dengan menggunakan distribusi Weibull. Secara
umum distribusi Weibull adalah
distribusi peluang, pada gambar. 2 dibawah ini :
Gambar.2 Distribusi Weibull
Dari gambar 2 dapat dapat disimpulkan bahwa kecepatan angin
dapat bernilai sangat besar atau sangat kecil, dan setiap nilai
kecepatan memiliki peluang untuk terjadi. Umumnya dalam perancangan
turbin angin, terdapat beberapa parameter yang patut
diperhitungkan, yaitu kecepatan cut-in (Vcut), kecepatan rating
(Vrated), dan kecepatan cut-off (Vcutoff) . Kecepatan cut-in adalah
besar kecepatan angin ketika turbin angin mulai berputar, kecepatan
rating adalah kecepatan rating, dan kecepatan cut-off adalah batas
kecepatan di mana turbin angin belum mengalami kerusakan.
Berdasarkan kecepatan angin yang ada, besar daya yang dihasilkan
oleh turbin angin dapat dikelompokkan dalam 3 daerah, yaitu:
(3)
Cut-in speedkecepatan angin minimum di mana turbin angin akan
memproduksi energi. Cut- out speedkecepatan di mana turbin angin
akan mengurangi kekuatannya untuk melindungi
Karakteristik daya terhadap kecepatan angin dari SKEA dapat
dilustrasikan
pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar.3 Pembagian Daerah Kerja Turbin Angin (sumber: Daryanto,
2008)
Pada prakteknya, untuk mencegah kerusakan turbin angin, maka
turbin angin dirancang agar memiliki kecepatan maksimal (cutoff)
yang relatif besar untuk mengantisipasi kecepatan angin yang besar,
yang meskipun digambarkan oleh kurva distribusi Weibull memiliki
peluang terjadi kecil, namun tetap memiliki kemungkinan untuk
terjadi. Secara mekanik, kompensasi dari perancangan turbin angin
dengan nilai kecepatan maksimal (Vcutoff) adalah Vcut dan Vrated
yang relatif besar pula.
II.4. Pemilihan Tempat Pemasangan
Pemilihan tempat berdasarkan besarnya potensi energi angin,
melalui pengukuran data angin ini dilakukan untuk dasar perancangan
juga mengetahui karakteristik angin lokal yang dapat dijadikan
dasar peruntukkan dan kesesuaian rancangan dan bahan komparasi
terhadap data sekunder. Semakin besar kecepatan angin rata-rata di
suatu tempat akan semakin baik. Semakin tinggi potensi energi yang
tersedia akan memberikan keuntungan pada sistem konversi energi
angin.
Secara umum tempat-tempat yang baik untuk pemasangan turbin
angin antara lain:
1. Celah di antara gunung. Tempat ini dapat berfungsi sebagai
nozzle, yang mempercepat aliran angin.
2. Dataran terbuka. Karena tidak ada penghalang yang dapat
memperlambat angin, dataran terbuka yang sangat luas memiliki
potensi energi angin yang besar.
3. Pesisir pantai. Perbedaan suhu udara di laut dan di daratan
menyebabkan angin bertiup secara terus menerus.
Pada prakteknya, penentuan tempat pemasangan sistem konversi
energi angin dapat ditentukan dengan cara:
Tempat ditentukan sesuai kebutuhan, kemudian potensi energi
angin dikaji dari data yang didapat. Cara ini mempertimbangkan:
aksesibilitas baik untuk pekerjaan konstruksi maupun
perawatan,
kondisi sosial budaya setempat,
kepentingan lain
Hal-hal lain yang harus diperhatikan dalam pemasangan sistem
konversi energi angin, antara lain:
Untuk kegunaan elektrikal jarak tempat pemasangan harus cukup
dekat dengan beban pengguna agar tidak ada kerugian yang berlebih.
Pengurangan tegangan lebih dari 5% sudah dianggap sangat besar
untuk sistem tegangan 12 VDC dan 24 VDC. Jarak lebih dari 300 m
harus dihindari kecuali jika digunakan tegangan tinggi
220 VAC.
Tempat pemasangan harus dilindungi atau dipagari agar terhindar
dari aksi perusakan. Sebaiknya lokasi pemasangan harus dapat
dipantau dengan mudah dari jalan atau tempat beban pengguna
Aliran angin di dekat permukaan bumi akan semakin mengecil dan
mencapai harga nol di permukaan tanah. Profil kecepatan angin ini
disebut dengan lapisan batas atmosfir. Permukaan bumi memiliki
tingkat kekasaran yang berbeda -beda. Semakin kasar permukaan bumi
akan semakin tebal lapisan batas atmosfir. Dengan semakin besarnya
lapisan batas atmosfer maka kecepatan angin pada ketinggian
tertentu akan semakin kecil. Dengan demikian tempat pemasangan
harus diarahkan pada tempat dengan tingkat kekasaran yang rendah
seperti daerah lepas pantai, daerah pantai, padang rumput, dan
tempat-tempat dengan tumbuh-tumbuhan dan bangunan yang tidak
terlalu tinggi.
Turbin angin yang digunakan untuk keperluan pengisian batere
biasanya ditempatkan di perahu, bangunan atau rumah. Lokasi
pemasangan harus diperhatikan agar aliran yang datang pada sistem
konversi energi angin ini tidak turbulen atau tidak berbalik arah
di bagian belakang. Untuk hal ini ada aturan atau konvensi bahwa
turbin angin harus lebih tinggi sekitar 10 m dari pohon atau
bangunan tertinggi di tempat tersebut. Lokasi pemasangan juga
setidaknya harus berjarak minimal sekitar 10 kali dari diameter
rotor terhadap hambatan atau rintangan terdekat.
II.5. Teknologi Turbin Angin
Jenis Turbin Angin Turbin angin dibagi menjadi dua kelompok
utama berdasarkan arah sumbu:
1. Horizontal yaitu turbin angin dengan sumbu horizontal
mempunyai sudu yang berputar dalam bidang vertikal seperti halnya
propeler pesawat terbang. Turbin angin biasanya mempunyai sudu
dengan bentuk irisan melintang khusus di mana aliran udara pada
salah satu sisinya dapat bergerak lebih cepat dari aliran udara di
sisi yang lain ketika angin melewatinya. Fenomena ini menimbulkan
daerah tekanan rendah pada belakang sudu dan daerah tekanan tinggi
di depan sudu. Perbedaan tekanan ini membentuk gaya yang
menyebabkan sudu berputar.
2. Vertikal yaitu turbin angin dengan sumbu vertikal bekerja
dengan prinsip yang sama seperti halnya kelompok horizontal. Namun,
sudunya berputar dalam bidang yang paralel dengan tanah, seperti
mixer kocokan telur.
Setiap jenis turbin angin memiliki ukuran dan efisiensi yang
berbeda. Pada umumnya turbin angin yang mempunyai jumlah sudu
banyak (soliditas tinggi) akan mempunyai torsi yang besar. Turbin
angin jenis ini banyak digunakan untuk keperluan mekanikal seperti
pemompaan air, pengolahan hasil pertanian dan aerasi tambak.
Sedangkan turbin angin dengan jumlah sudu sedikit, misalnya dua
atau tiga, digunakan untuk keperluan pembangkitan listrik. Turbin
angin jenis ini mempunyai torsi rendah tetapi putaran rotor yang
tinggi.
II.6. Pemanfaatan Potensi Energi Angin di Indonesia,
Pemanfaatan potensi angin, sampai dengan tahun 2004, kapasitas
terpasang dari pemanfaatan tenaga angin hanya mencapai 0.5 MW dari
9.29 GW potensi yang ada. Hal ini terutama karena beberapa kendala
seperti di bawah ini:
1. Sering dianggap belum kompetitif dibandingkan dengan energi
fosil, karena:
a. Kemampuan SDM yang masih rendah.
b. Rekayasa dan teknologi pembuatan sebagian besar komponen
utamanya belum dapat dilakukan di dalam negeri, jadi masih harus
impor.
c. Iklim investasi belum kondusif. Biaya investasi pembangunan
yang tinggi menimbulkan masalah finansial pada penyediaan modal
awal.
2. Belum tersedianya data potensi sumber daya yang lengkap,
karena masih terbatasnya kajian/studi yang dilakukan.
3. Akses masyarakat terhadap energi masih rendah (DESDM,
2005).
4. Peran Pemerintah yang kurang.
BAB III
METODELOGI PENGOLAHAN DATA
III.1. Data
Dalam makalah ini, data yang digunakan terdiri dari 3 macam
yaitu:
1.Data NCEP GFS reanalysis, yang terdiri dari data kecepatan dan
arah angin rata- rata bulanan tahun 2005 2010, dengan resolusi grid
1.5 x 1.5
2.Data angin yang diperoleh dari BMKG yaitu data Stasiun
Meteorologi Selaparang Mataram yang terdiri dari data kecepatan dan
arah angin tiap jam dalam satu tahun (data tahun 2010)
3. Peta rupa bumi bakosurtanal yaitu peta dasar Indonesia
III.2. Verifikasi Data
Data NCEP GFS reanalysis merupakan data global sehingga untuk
mengetahui kondisi lokal diperlukan verifikasi data tersebut dengan
menggunakan bantuan data observasi, dalam hal ini adalah data angin
stasiun meteorologi Selaparang Mataram. Pertimbangan penggunaan
data stasiun Selaparang Mataram adalah posisi stasiun pengukuran
yang dianggap mewakili daerah penelitian yaitu Pulau Lombok.
III.3. Kontur Angin dan Wind Rose
Karakteristik angin di Indonesia dipengaruhi oleh beberapa hal
yaitu angin monsun, angin pasat, dan angin lokal. Oleh karena itu,
dalam tahap pembuatan kontur angin ini dilakukan untuk mengetahui
bahwa daerah Pulau Lombok dipengaruhi oleh jenis angin yang mana.
Dengan mengetahui karakteristik angin di daerah Pulau Lombok, dapat
digunakan untuk menentukan pemanfaatan energi angin dengan
menggunakan teknologi yang sesuai. Pembuatan kontur ini menggunakan
aplikasi software Surfer 9.0 dan GRADS dengan menggunakan peta
dasar Indonesia.
Selain menggunakan kontur angin, digunakan pula Wind Rose atau
biasanya lebih dikenal dengan diagram mawar angin pengolahan dan
penyajian data angin dalam bentuk diagram. Wind rose memberikan
kemudahan untuk membaca kondisi angin ( arah dan kecepatan angin
dominan) yang terjadi diwilayah tersebut. Gambar wind rose
menunjukkan persentasi kejadian angin dengan kecepatan tertentu
dari berbagai arah dalam periode waktu pengukuran. Pembuatan
diagram wind rose ini menggunakan apliaksi freeware WRPLOT View
version 7.0
BAB IV
Pengolahan dan Analisa Data
IV.1. Potensi Energi Angin Daerah Lombok
Kerapatan daya angin berbanding lurus dengan kerapatan udara dan
kecepatan angin pangkat tiga.
Kerapatan daya angin dapat dihitung sebagai berikut :
P = v3 (watt/m3)
dimana :
P = rapat daya dalam angin (watt/m3)
= densitas udara ( = 1,3 kg/m3)
v = kecepatan angin (m/s)
Hasil dari perhitungan daya angin dioverlaykan dengan peta rupa
bumi untuk menghasilkan peta potensi energi angin.
IV.2. Analisis Potensi Angin
Analisa potensi angin dapat memberikan informasi mengenai:
Pola angin berkala dalam periode tertentu,
Durasi kecepatan angin rendah dan kecepatan angin tinggi,
Kecepatan angin di daerah yang tidak jauh dengan lokasi
pengukuran,
Berapa banyak energi yang dapat tersedia pertahunnya.
Analisis yang dilakukan meliputi analisis data dan analisis
energi angin. Analisis data dilakukan untuk mengetahui
karakteristik angin di daerah Pulau Lombok. Analisis energi angin
dilakukan untuk mengetahui bagaimana potensi energi angin di daerah
Pulau Lombok. Bentuk analisa data ini berbentuk tabel, grafik dan
peta kontur.
IV.3. Hasil Pengolahan Data Angin Global
Data global, menggunakan data NCEP GFS (Global Forecaster
System) 1000 mb dengan resolusi grid 1.5 x 1.5, merupakan data
rata-rata bulanan dari tahun 2005
2010
IV.3.1. Kontur Angin Data Global
Dari data NCEP GFS ini diperoleh kontur kecepatan dan arah angin
rata-rata bulanan sebagai berikut :
Dari peta kontur di atas menunjukkan bahwa fluktuasi terjadi
dalam tiap bulannya, Kecepatan angin rata-rata diatas Lombok
sekitar 4-5 m/s, kecepatan tertinggi terlihat pada bulan Juni
Agustus 6 8 m/s, Dengan arah dominan dari Barat Laut dan Timur.
Sementara jika melihat dari kecepatan angin rata-rata untuk
setahun maka diperoleh kontur kecepatan angin rata-rata sebagai
berikut :
Dari peta kontur kecepatan angin rata-rata setahun di atas,
menunjukkan bahwa wilayah Lombok mempunyai kecepatan angin
rata-rata antara 4 4.5 m/s.
IV.3.2. Potensi Daya Listrik
Dari perumusan kerapatan daya angin, maka dapat diperoleh peta
kontur kerapatan daya angin dari data kecepatan angin rata-rata,
sebagai berikut :
Dari peta kontur di atas, menunjukkan wilayah Lombok = 30 40
Watt/m2
IV.4.1. Pengolahan Data Lokal
(IV.4.2. Grafik Kecepatan Anginsu)Data lokal yang digunakan
adalah data angin tiap jam yang merupakan hasil
pengukuran/pengamatan Stasiun BMKG Selaparang Mataram. Data yang
digunakan menggunakan data tahun 2010. Berdasarkan data lokal, maka
diperoleh grafik Wind Rose dibawah ini. Grafik Windrose
menggambarkan bahwa arah angin di wilayah ini didominasi oleh angin
dari Selatan dan Barat Laut.
Sumber data : BMKG Stamet Mataram.
Berdasarkan grafik data di atas maka dapat diketahui bahwa
Lombok berpotensi untuk memanfaatkan energi angin sebagai sumber
daya listrik, dimana kecepatan angin bervariasi 4 10 m/s, dengan
kecepatan angin terbanyak di antara 4 8 m/s. Dibawah ini adalah
grafik rata rata kecepatan angin tiap jam di Mataram Lombok
periode tahun 2010.
Sumber data : BMKG Stamet Mataram.
Dibawah ini adalah grafik rata rata kecepatan angin harian di
Mataram-Lombok periode tahun 2010
Sumber data : BMKG Stamet Mataram.
Dibawah ini adalah grafik rata rata kecepatan angin bulanan di
Mataram-Lombok periode tahu 2010
Sumber data : BMKG Stamet Mataram.
Berikut adalah contoh data angin tiap jam dalam satu hari
(contoh tanggal 1 Januari
2010).
Data di atas menunjukkkan bahwa kecepatan angin maksimum terjadi
pada saat siang hari pada jam 08 sampai dengan jam 16:00 waktu
setempat.
IV.4.2. Potensi Daya Listrik Lokal
Berdasarkan hasil Sistem Konversi Energi Angin (SKEA), maka
dapat kita hitung besar daya listrik yang dapat dihasilkan,
sehingga dapat diperoleh grafik berikut :
Grafik daya rata rata tiap jam
Grafik daya rata rata harian
Grafik daya rata rata rata bulanan
Sumber : hasil olahan data,BMKG, Stamet Mataram NTB.
Berdasarkan data ke tiga grafik diatas, potensi daya angin di
Pulau Lombok sebesar
200 - 400 KWH/jam,kemudian sekitar 80-150 KWH/hari, sehingga
dalam sebulan daya yang dihasilkan berkisar 0,15 sampai dengan 0.25
MW/m2
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan kajian studi tentang pemanfaatan energi angin di
Pulau Lombok khususnya di Gili trawangan dapat diambil beberapa
kesimpulan :
1. Pulau Gili trawangan, Lombok memiliki potensi energi angin
untuk listrik sekitar 80-150 KW/hari = 0.15 0.25 MW/bulan.
2. Krisis listrik sebesar 235 KW/hari pada beban puncak di Gili
Trawangan bisa diatasi, dengan menggunakan 2 3 turbin angin.
3. Biaya penghematan yang bisa di hasilkan dari 0.25 MW/ bulan
di Gili trawangan sebesar 11025. US$/bulan = Rp. 11.000.000/
bulan.
4. Perlu kajian lebih lanjut apakah investasi proyek Sistem
Konversi Energi Angin (SKEA) ini layak secara ekonomis (Net Present
Value ) atau tidak di Gili Trawangan.
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto, Y. Kajian Potensi Angin Untuk Pembangkit Listrik
Tenaga Bayu. 2007.
Yogyakarta. Balai PPTAGG. 7 September 2008.
Nurdyastuti, I. (2008) Analisis Pemanfaatan Energi Pada
Pembangkitan Tenaga
Listrik di Indonesia
Putra, A.P., dan Sobirin. Lokasi Potensial Pengembangan
Pembangkit Listrik Tenaga
Angin di Pulau Jawa. Kajian Seminar scientific Jurnal Club Edisi
Ke-5. Tahun
2010. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. BMKG.
Jakarta.
Rizkyan, G.A. Studi Pembangkit Tenaga Angin Laut Untuk Memenuhi
Kebutuhan Penerangan Jembatan Suramadu. Tugas Akhir Tahun 2010.
Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS. Surabaya.
Susandi, A., Prasanto, B.S., Hadi, S., Suprijo, T., Nagara, G.A.
Potensial of Wind Energi in Indonesia for Sustainable Energi
Development. Laporan Hasil Penelitian Tahun 2006. Fakultas Ilmu dan
Teknologi Kebumian (FITB). Institut Teknologi Bandung (ITB).
Bandung.
Tabel Kecepatan dan Daya Angin di sekitar Pulau Lombok
Long
Lat
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agus
Sept
Okt
Nov
Des
Kec.
Rata-rata
Daya
Angin
(w/m2)
111.0
-4.5
6.1
5.1
3.3
0.9
5.2
6.2
7.2
7.7
6.3
3.9
0.7
4.4
4.7
69.3
111.0
-6.0
5.2
4.8
2.6
1.6
4.6
4.9
5.2
5.4
4.0
3.0
1.2
3.0
3.8
35.9
111.0
-7.5
3.9
4.4
4.3
0.6
1.1
1.5
1.9
2.0
1.8
1.3
4.9
5.6
1.1
20.9
111.0
-9.0
4.3
3.1
1.0
3.7
6.8
7.5
8.2
8.3
6.8
6.0
3.9
1.4
5.1
85.2
111.0
-10.5
4.0
2.6
1.1
4.4
6.9
7.3
7.9
7.9
6.9
6.3
5.0
2.6
5.2
93.7
111.0
-12.0
4.0
2.7
1.4
4.6
7.0
7.3
8.0
7.9
7.1
6.5
5.5
3.7
5.5
106.4
112.5
-4.5
6.1
4.7
2.8
0.9
5.1
6.3
7.4
7.9
6.7
4.5
0.6
4.3
4.8
71.4
112.5
-6.0
5.8
5.0
2.7
1.6
5.0
5.6
6.3
6.6
5.2
3.9
1.2
3.5
4.4
54.2
112.5
-7.5
0.9
0.5
0.3
0.7
1.0
1.0
1.2
1.4
1.3
1.0
0.7
0.5
0.9
0.4
112.5
-9.0
4.8
3.3
1.2
3.2
6.3
7.0
7.6
7.6
5.8
4.9
2.8
1.6
4.7
67.1
112.5
-10.5
4.4
2.9
1.1
4.2
6.9
7.3
7.8
7.7
6.5
5.9
4.6
2.4
5.1
88.3
112.5
-12.0
4.4
3.0
1.3
4.4
6.9
7.3
7.9
7.8
6.7
5.9
4.9
3.3
5.3
97.6
114.0
-4.5
5.6
4.0
2.3
1.0
4.8
5.9
7.0
7.5
6.7
4.6
0.8
3.5
4.5
58.1
114.0
-6.0
5.8
5.1
2.6
1.7
5.4
6.4
7.3
7.5
6.5
5.1
1.9
3.3
4.9
75.9
114.0
-7.5
1.5
1.5
0.7
1.1
2.3
2.4
2.7
2.7
2.4
2.0
1.1
0.7
1.8
3.6
114.0
-9.0
4.8
3.1
1.2
2.5
5.2
5.8
6.3
6.5
4.6
3.7
1.7
1.9
4.0
40.1
114.0
-10.5
4.7
3.3
1.1
4.1
6.9
7.4
7.8
7.7
6.3
5.4
4.1
2.4
5.1
85.9
114.0
-12.0
4.6
3.2
1.3
4.3
6.9
7.3
7.8
7.7
6.3
5.4
4.4
3.0
5.2
90.5
115.5
-4.5
4.5
3.2
2.0
0.8
3.7
4.3
5.4
5.6
4.9
3.4
0.8
2.8
3.5
26.7
115.5
-6.0
5.6
5.0
2.6
1.6
5.3
6.3
7.2
7.3
6.3
5.0
2.3
3.3
4.8
72.7
115.5
-7.5
2.8
2.9
1.5
1.6
3.4
3.9
4.5
4.5
4.7
3.8
2.4
1.6
3.1
20.1
115.5
-9.0
4.6
2.8
1.0
2.6
5.4
6.4
7.0
7.2
5.3
4.2
2.2
2.0
4.2
48.6
115.5
-10.5
4.8
3.4
0.9
4.1
7.2
7.7
8.0
7.9
6.1
5.2
3.7
2.0
5.1
85.2
115.5
-12.0
4.8
3.5
1.1
4.4
6.9
7.4
7.7
7.6
5.9
4.9
3.9
2.5
5.1
83.7
117.0
-4.5
4.6
3.9
2.5
1.0
4.2
5.4
6.7
6.8
6.0
4.1
1.2
2.8
4.1
44.5
117.0
-6.0
5.5
5.0
2.7
1.8
5.7
6.9
7.7
7.9
6.5
5.2
2.2
3.1
5.0
81.6
117.0
-7.5
3.6
3.7
1.7
2.1
4.4
5.0
5.4
5.1
3.8
3.3
2.0
1.9
3.5
27.4
117.0
-9.0
2.4
1.5
0.5
2.0
3.5
3.9
4.2
4.2
3.4
2.9
1.6
0.8
2.6
11.0
117.0
-10.5
5.2
3.7
1.1
4.1
7.1
7.9
8.1
8.0
6.0
5.0
3.1
1.6
5.1
85.0
117.0
-12.0
5.0
3.8
1.0
4.4
6.8
7.4
7.6
7.4
5.6
4.5
3.4
1.9
4.9
76.3
118.5
-4.5
4.3
3.9
2.6
1.1
4.1
5.2
6.4
6.4
5.1
3.2
0.4
2.7
3.8
35.1
118.5
-6.0
5.4
5.0
2.9
1.8
5.8
7.0
7.8
8.2
7.0
5.5
1.9
3.0
5.1
86.1
118.5
-7.5
4.2
4.4
2.5
1.9
4.5
5.5
5.9
5.7
4.8
4.0
2.1
2.3
4.0
40.5
118.5
-9.0
2.7
1.7
0.8
1.6
3.1
3.5
3.7
3.4
2.9
2.5
1.9
0.9
2.4
8.9
118.5
-10.5
5.2
3.7
1.1
4.0
6.7
7.5
7.8
7.7
5.8
4.8
3.0
1.4
4.9
75.9
118.5
-12.0
5.3
4.0
1.0
4.4
6.7
7.3
7.4
7.1
5.1
4.1
2.8
1.4
4.7
67.8
120.0
-4.5
1.6
1.1
0.6
0.3
1.2
1.3
1.9
1.9
1.6
1.1
0.1
0.7
1.1
0.9
120.0
-6.0
6.3
5.4
3.0
1.2
4.8
5.6
6.4
6.6
5.2
3.9
0.9
3.5
4.4
55.6
120.0
-7.5
4.8
4.8
3.0
1.2
3.5
3.7
4.1
4.0
3.0
2.5
1.4
2.8
3.2
22.0
120.0
-9.0
2.6
2.0
0.9
2.5
4.5
5.4
5.7
5.5
4.1
3.1
2.0
0.7
3.2
22.0
120.0
-10.5
4.3
3.1
1.1
3.0
5.1
5.5
5.7
5.5
4.0
3.3
1.7
1.1
3.6
30.6
120.0
-12.0
5.6
4.2
1.3
4.1
6.5
7.1
7.2
6.7
4.7
3.6
2.3
1.4
4.6
61.5
Kecepatan angin dalam m/s, sumber Data Grid. NCEP,NOAA.
Tabel Arah Angin di sekitar Pulau Lombok
(LongLatJanFebMarAprMeiJunJulAgusSeptOktNovDes111.0-4.5259.3252.1261.954.771.869.665.295.560.864.224.8261.2111.0-6.0265.7261.0266.765.672.370.371.783.167.868.349.2265.4111.0-7.5291.0270.8303.939.649.644.641.280.124.923.58.6316.7111.0-9.0273.3267.2275.170.773.472.870.998.259.858.153.4306.4111.0-10.5299.2298.0341.765.370.070.067.193.950.645.939.9279.2111.0-12.0312.7319.611.564.769.771.167.394.147.941.934.1311.1112.5-4.5265.0258.7262.870.771.267.462.581.958.360.234.1262.7112.5-6.0268.9262.3263.571.571.570.168.880.068.771.660.4266.1112.5-7.5311.6292.5316.736.440.728.728.187.521.320.19.3233.9112.5-9.0271.7262.3260.978.278.277.775.892.665.965.359.7284.0112.5-10.5294.4289.6333.365.470.469.866.482.849.345.038.7252.8112.5-12.0304.6305.2358.765.370.471.767.493.647.140.731.7273.7114.0-4.5265.4254.4249.489.069.965.059.777.453.355.035.4276.5114.0-6.0265.8259.2254.068.866.861.657.677.254.056.049.2262.4114.0-7.5278.8260.7261.957.456.947.746.465.442.744.444.9281.7114.0-9.0269.4261.1252.785.681.380.478.664.869.670.466.6270.7114.0-10.5290.4283.0321.266.770.569.466.282.148.344.837.5270.6114.0-12.0298.1293.1348.867.671.171.967.983.646.140.029.7255.0115.5-4.5260.7242.9235.6102.369.362.958.175.448.348.43.9279.8115.5-6.0264.7254.0247.767.465.559.756.055.247.449.334.9269.5115.5-7.5277.6255.6256.452.754.841.438.935.725.430.321.5284.0115.5-9.0275.7266.4264.967.167.264.063.561.451.950.633.4288.2115.5-10.5284.1276.4304.670.171.470.568.363.950.147.637.0276.7115.5-12.0291.0283.4337.370.571.972.068.863.845.840.627.3286.1117.0-4.5256.6230.6220.1107.661.155.652.250.042.641.72.2273.1117.0-6.0262.9249.4239.377.166.761.859.059.552.855.540.3268.1117.0-7.5273.6256.0252.873.667.861.660.264.955.059.741.2274.5117.0-9.0272.5259.4252.572.270.870.271.368.959.958.139.7291.5117.0-10.5274.0266.2275.675.673.471.970.666.453.352.038.8298.8117.0-12.0283.8276.5317.473.472.871.969.964.546.843.125.3307.0118.5-4.5240.0226.4215.6124.568.562.761.659.050.553.051.9221.4118.5-6.0252.0243.3232.093.370.865.164.265.960.362.958.4241.7118.5-7.5263.2254.4250.667.160.450.250.055.451.256.549.0259.4118.5-9.0279.6262.4261.674.867.062.661.055.632.330.45.9294.2118.5-10.5273.2264.7280.774.472.168.667.763.851.149.632.8288.5118.5-12.0277.3270.3295.775.274.772.071.465.747.945.023.0317.0120.0-4.5269.7270.3268.476.282.377.379.176.978.577.950.6263.0120.0-6.0251.7248.0248.3109.587.482.480.386.583.685.072.4245.8120.0-7.5264.0255.0258.774.970.156.258.166.661.163.634.1256.7120.0-9.0272.9248.2251.362.960.159.761.363.158.354.628.9276.1120.0-10.5266.9258.7267.576.376.371.271.169.155.453.026.4273.8120.0-12.0274.5267.5284.074.076.571.571.466.647.444.615.7299.5)Arah
angin dalam derajat, sumber Data Grid. NCEP,NOAA.