MAKALAH

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Konversi Energi Dengan
dosen pengampu Dr. H. Agus Solehudin, ST, MT dan Muhamad Maris Al Gifari,
ST, MT

Disusun oleh:
Andika Sentria D (1807283)
Ryantama Zhafir B (1808394)
Shandy Muhamad F (1808178)

DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
BANDUNG
2020
 KATA PENGANTAR

Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatu,

Segala puji hanya untuk Tuhan YME atas segala berkat, rahmat yang
sangat besar,yang membuat makalah Pembangkit Listrik Tenaga Angin ini bisa
kami selesaikan dengan tepat waktu.

Dalam penyusunannya, kami mengucapkan banyak terimakasih kepada

Dr. H. Agus Solehudin, ST, MT dan Muhamad Maris Al Gifari, ST, MT yang
telah memberikan bimbingan, dukungan, kasih, dan kepercayaan yang begitu
besar. Dukungan dari keluarga dan juga teman-teman dekat juga membuat kami
bersemangat dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga makalah Pembangkit
Listrik Tenaga Angin ini memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada
langkah yang lebih baik lagi.Meskipun kami berharap isi dari laporan Makalah
kami ini bebas dari kekurangan dan kesalahan, namun Kesempurnaan itu hanya
milik Tuhan YME. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang
membangun agar tugas makalah Pembangkit Listrik Tenaga Angin ini dapat
lebih baik lagi.

Akhir kata saya mengucapkan terima kasih, semoga hasil laporan

makalah kami bermanfaat.

Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatu,

Bandung,11 Mei 2020

Penyusun

ii
 DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Tujuan ..................................................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3
2.1 Prinsip Kerja ................................................................................................ 3
2.2 Skema Kerja Pembangkit dan Penjelasannya .......................................... 4
2.3 Komponen Utama beserta Fungsinya ....................................................... 5
BAB III PENUTUP ............................................................................................. 10
3.1 Kesimpulan ........................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 11
LAMPIRAN ......................................................................................................... 12

iii
 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Pada zaman sekarang kebutuhan energi listrik di Indonesia semakin meningkat.

Krisis listrik ini sudah sejak lama menjadi persoalan dan telah dipredikasi oleh
banyak ahli energi di Indonesia sejak sepuluh tahun yang lalu. Kebutuhan energi
dapat meningkat secara bertahap, baik ditinjau dari kapasitasnya, kualitasnya
maupun ditinjau dari tuntutan distribusinya.

Konsumsi listrik di Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan

peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Komsumsi listrik Indonesia yang
begitu besar akan menjadi masalah bila dalam penyediaannya tidak sejalan dengan
kebutuhan. Kebutuhan pasokan energi listrik yang terus-menerus dan berkualitas
menjadi tuntutan yang harus dipenuhi oleh negara.

Untuk mengatasi pemenuhan kebutuhan listrik ini, maka diperlukan sebuah

sumber energi baru yang mampu memenuhi kebutuhan listrik nasional yang
semakin besar. Angin, sebagai sumber yang tersedia di alam dapat dimanfaatkan
sebagai salah satu sumber energi listrik. Angin merupakan sumber energi yang
tidak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem perubahan energi angin akan
berdampak positif terhadap lingkungan.

Hal ini dirasa sangat perlu untuk mengetahui lebih dalam mengenai angin dan
pembangkit listrik tenaga angin ini. Selain itu juga perlu diketahui proses
pembangkitan listrik tenaga angin ini sehingga dapat dianalisa kelebihan dan
kekurangannya dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik lain.

1
1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan kami bahas dalam makalah ini antara lain adalah
sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga angin?
2. Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin?
3. Bagaimana proses pembangkitan listrik dengan tenaga angin?
4. Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga angin?
5. Bagaimana perkembangan pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia
dan dunia?

1.3 Tujuan

Tujuan penulisan makalah ini secara umum yaitu sebagai berikut :

a) Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga angin.

b) Mengetahui komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin.
c) Mengetahui proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tanaga
angin.
d) Mengetahui apa kelebihan dan kekurangan pada pembangkit listrik tenaga
angin.
e) Perkembangan pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia dan dunia

2
 BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Prinsip Kerja

Suatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari
penggabungan dari beberapa turbin angin sehingga akhirnya dapat menghasilkan
listrik. Cara kerja dari pembangkit 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 terjadi karena perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan
arus 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 sinusodial. Energi listrik ini biasanya
akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.
Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya
sebesar 20%-30%. Jadi rumus di atas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk
mendapatkan hasil yang cukup eksak.
Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin
menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk
memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

3
2.2 Skema Kerja Pembangkit dan Penjelasannya

Angin datang menggerakkan kipas/ baling-baling yang terhubung ke generator.

Prinsip kerja generator berlawanan dengan motor listrik. Motor listrik
membutuhkan daya listrik untuk berputar, sedangkan generator akan
menghasilkan energi listrik sesuai dengan kecepatan putaran. Energi listrik yang
dihasilkan oleh generator diteruskan ke panel kontrol yang menampung dari
berbagai generator untuk kemudian dinaikkan menjadi tegangan tinggi dengan
transformator penaik tegangan Hal ini untuk efisiensi daya dan efisiensi biaya.
Karena pada daya yang sama, tegangan lebih tinggi cukup dengan penampang
kabel yang lebih kecil (daya= tegangan x arus).

Melalui sistem distribusi dengan tiang-tiang tinggi, siap untuk men-suplai

kebutuhan listrik rumah tangga dan industri. Setelah sampai pada daerah tertentu,
dibutuhkan transformator penurun tegangan yang disesuaikan dengan tegangan
standar untuk rumah.

4
2.3 Komponen Utama beserta Fungsinya

Tampak isi dari wind turbine

Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :

1. Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke
pengontrol.

2. Blades

Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas
menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.

3. Brake

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.

5
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.

Komponen pembangkit listrik tenaga angin

6
4. Controller
Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per
jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi
pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena
angin yang kencang.
5. Gear box
Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan
rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit
(rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh
sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik.gearbox adalah
bagian mahal (dan berat) dari turbin angin dan insinyur generator
mengeksplorasi direct-drive yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang
lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.

6. Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus
listrik AC.

7. High-speed shaft
Drive generator.

8. Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit.

9. Nacelle
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah
dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.

10. Pitch
Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan
rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu

7
 rendah untuk menghasilkan listrik.

11. Rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor.

12. Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton
atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara
tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan
menghasilkan listrik lebih banyak.

13. Wind direction

Ini adalah turbin pertama”yang disebut karena beroperasi melawan
angin.turbin lainnya dirancang untuk menjalankan “melawan arah
angin,” menghadap jauh dari angin.

14. Wind vane

Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk
menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.

8
 Rincian dalam turbin angin

15. Yaw drive

Yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah
angin sebagai perubahan arah angin.

16. Yaw motor

Untuk menggerakan yaw drive untuk menempatkan komponen turbin angin

yang berada diatas menara menghadap optimal terhadap arah angin bertiup
mengikuti perubahan arah angin.

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 kencan

9
 BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang

menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi
listrik.Pembangkit ini dapat mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik
dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin.Sistem pembangkitan listrik
menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan sistem alternatif yang
sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah satu energi yang
tidak terbatas di alam.
Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat
menyaingi pembangkit listrik konvensional, turbin angin masih lebih
dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan
dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui sebagai
bahan dasar untuk membangkitkan listrik.

10
 DAFTAR PUSTAKA

Bradt, Mitch. 2009. Characteristics of Wind Turbine Generators for Wind Power
Plant. [online]
Diakses dari : https://power.eecs.utk.edu/pubs/Fangxing_li_ieeepes2009_3.pdf
Diakses pada : 11 Mei 2020

Wikipedia. (2020). Turbin Angin [online]

Diakses dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin
Diakses pada : 11 Mei 2020

Wikipedia. (2019). Energi Terbarukan [online]

Diakses dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_terbarukan
Diakses pada : 11 Mei 2020

Arianto, Dwi. (30 April 2019). Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
[Online]
Diakses dari : https://alphapay.id/ketahuilah-begini-cara-kerja-pembangkit-listrik-
tenaga-angin/
Diakses pada : 11 Mei 2020

11
 LAMPIRAN
1. PLTB Di Kabupaten Sidrap

Sumber : Kompas.com
2. PLTB Terbesar di Inggris

Sumber : Media Indonesia

12
3. Turbin Angin di Jerman

Sumber : ikonsid.com

13