BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I 1. PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Bab I Pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN. kehidupan manusia saat ini, dimana hampir semua aktivitas manusia berhubungan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Penelitian Arief Hario Prambudi, 2014

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1. Potensi Sumber Daya Energi Fosil [1]

Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat. Sementara tingginya kebutuhan

Studi dan Simulasi Getaran pada Turbin Vertikal Aksis Arus Sungai

BAB I PENDAHULUAN. melakukan sebuah usaha seperti foto kopi, rental komputer dan. warnet. Kebutuhan energi lisrik yang terus meningkat membuat

1 BAB I PENDAHULUAN. energi alternatif yang dapat menghasilkan energi listrik. Telah diketahui bahwa saat

Gambar.1.1. Kondisi Bauran Energi Indonesia Tahun 2011

1 BAB I PENDAHULUAN. Selama ini sumber energi utama yang dikonversi menjadi energi listrik

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan tenaga listrik di Indonesia tumbuh rata-rata sebesar 8,4% per

1 BAB I PENDAHULUAN. Dalam kehidupan sehari-hari, listrik telah menjadi salah satu kebutuhan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. penting bagi masyarakat. Salah satu manfaatnya adalah untuk. penerangan. Keadaan kelistrikan di Indonesia sekarang ini sangat

BAB I PENDAHULUAN. Ketersediaan akan energi listrik dalam jumlah yang cukup dan pada saat

1. Pendahuluan. diketahui bahwa jumlahnya terus menipis dan menghasilkan polusi yang cukup

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Ketergantungan akan energi bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak

BAB I PENDAHULUAN. manusia dapat menikmati listrik. Akibat sulitnya lokasi yang tidak dapat

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap

BAB I PENDAHULUAN. maju dengan pesat. Disisi lain, ketidak tersediaan akan energi listrik

BAB 1 PENDAHULUAN. Besarnya konsumsi listrik di Indonesia semakin lama semakin meningkat.

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN TURBIN KAPLAN PADA KETINGGIAN (H) 4 MSUDUT SUDU JALAN 45º DENGAN VARIABEL PERUBAHANDEBIT (Q) DAN SUDUT SUDU PENGARAH

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN [REALISASI SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OMBAK] BAB I PENDAHULUAN

BAB 1 PENDAHULUAN ANALISA KARAKTERISTIK ALIRAN DINGIN (COLD FLOW) DI GAS BURNER SITEM GASIFIKASI DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD)

SD kelas 4 - BAHASA INDONESIA BAB 1. INDAHNYA KEBERSAMAANLatihan Soal 1.1

PENGARUH JUMLAH BLADE TERHADAP KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemanfaatan potesi energi terbarukan saat ini semakin banyak

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN. mulai dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP), Pembangkit Listrik

Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. terjamah oleh fasilitas pelayanan energi listrik, dikarenakan terbatasnya pelayanan

BAB I PENDAHULUAN. Suatu masalah terbesar yang dihadapi oleh negara-negara di dunia

Upaya Penghematan Konsumsi BBM Sektor Transportasi

BAB I PENDAHULUAN. menjadi dua, yaitu energi terbarukan (renewable energy) dan energi tidak

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1. Posisi Energi Fosil Utama di Indonesia ( Dept ESDM, 2005 )

BAB 1 PENDAHULUAN. energi listrik yang ada di Indonesia. Dengan meningkatnya kebutuhan akan

BAB I PENDAHULUAN. pemanfaatan energi listrik juga digunakan untuk kebutuhan lainnya

BAB 1 PENDAHULUAN. 1 Universitas Indonesia

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Dengan semakin menipisnya cadangan energi yang ada saat ini dan semakin

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan suatu energi, khususnya energi listrik di Indonesia semakin

V. PENGEMBANGAN ENERGI INDONESIA DAN PELUANG

BAB I. bergantung pada energi listrik. Sebagaimana telah diketahui untuk memperoleh energi listrik

BAB I PENDAHULUAN. Desain yang baik dari sebuah airfoil sangatlah perlu dilakukan, dengan tujuan untuk meningkatkan unjuk kerja airfoil

DAFTAR ISI... SAMPUL DALAM... LEMBAR PENGESAHAN... PENETAPAN PANITIA PENGUJI... SURAT KETERANGAN BEBAS PLAGIAT... UCAPAN TERIMAKASIH... ABSTRACT...

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN. panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanik, dan

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT PITCH TERHADAP PERFORMA TURBIN ANGIN DARRIEUS-H SUMBU VERTIKAL NACA 0012

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

1. BAB I PENDAHULUAN

1 BAB I PENDAHULUAN. listrik. Di Indonesia sejauh ini, sebagian besar kebutuhan energi listrik masih disuplai

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

DAFTAR ISI COVER LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR GRAFIK

BAB I PENDAHULUAN. hampir setiap kehidupan manusia memerlukan energi. Energi ada yang dapat

BAB I PENDAHULUAN. udara yang diakibatkan oleh pembakaran bahan bakar tersebut, sehingga

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan

DRAF PATEN. 10 Judul Usulan Invensi: BILAH TURBIN ANGIN DENGAN PENGENDALIAN SUDUT PITCH BILAH. Oleh: Dr. Ramadoni Syahputra, S.T., M.T.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Kata Kunci : PLTMH, Sudut Nozzle, Debit Air, Torsi, Efisiensi

1. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Energi angin (Wind Energy) Hasbullah, S.Pd., MT

ANALISIS TAHANAN DAN STABILITAS PERAHU MOTOR BERPENGGERAK SOLAR CELL

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Menurut kamus besar bahasa Indonesia, definisi biomassa adalah jumlah

Desain Turbin Angin Sumbu Horizontal

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia. Kita tidak dapat dipisahkan dari

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Cadangan potensial/ Potential Reserve. Cadangan Terbukti/ Proven Reserve. Tahun/ Year. Total

EFEK REDAMAN PADA SIMULASI KONVERVI ENERGI GELOMBANG LAUT MENJADI ENERGI LISTRIK DENGAN PRINSIP RESONANASI. Oleh

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Energi merupakan kebutuhan pokok bagi kegiatan sehari-hari,

KEBIJAKAN PENYEDIAAN TENAGA LISTRIK DAN PEMANFAATAN ENERGI

I. PENDAHULUAN. dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dan kegiatan yang lainnya.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Peningkatan kebutuhan energi listrik oleh masyarakat dan. dunia industri tidak sebanding dengan peningkatan produksi listrik

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang


BAB II TEORI DASAR. sering disebut sebagai Sistem Konversi Energi Angin (SKEA).

BAB I PENDAHULUAN. tekanan udara. Udara akan bergerak dari kawasan yang bertekanan tinggi menuju

BAB I PENDAHULUAN 1.1 L atar Belakang Masalah

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Tugas Mingguan Peserta OJT Angkatan 13 Th. 2009

BAB 1 PENDAHULUAN. sumber daya alam tersebut adalah batubara. Selama beberapa dasawarsa terakhir. kini persediaan minyak bumi sudah mulai menipis.

PRINSIP KERJA TENAGA ANGIN TURBIN SAVOUNIUS DI DEKAT PANTAI KOTA TEGAL

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS LAUT BAB I PENDAHULUAN

BAB I Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Transkripsi:

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Penyediaan energi dimasa depan merupakan permasalahan yang senantiasa menjadi perhatian semua bangsa, karena bagaimanapun juga kesejahteraan manusia dalam kehidupan modern sangat terkait dengan jumlah dan mutu energi yang dimanfaatkan. Bagi Indonesia yang merupakan salah satu negara sedang berkembang, penyediaan energi merupakan faktor yang sangat penting dalam mendorong pembangunan. Seiring dengan meningkatnya pembangunan, terutama pembangunan di sektor industri, pertumbuhan ekonomi dan pertumbuhan penduduk, kebutuhan akan energi terus meningkat. Sampai saat ini, minyak bumi masih merupakan sumber energi yang utama dalam memenuhi kebutuhan di dalam negeri. Selain untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam negeri, minyak bumi juga berperan sebagai komoditi penghasil penerimaan negara. Peranan minyak bumi yang besar tersebut terus berlanjut, sedangkan cadangan semakin menipis. Dilain pihak harga minyak bumi sangat sulit untuk diperkirakan, sebagai akibat banyaknya faktor tak menentu yang berpengaruh. Menyadari ketergantungan yang sangat besar terhadap minyak bumi tersebut, maka diperlukan upaya untuk menekan pertumbuhan penggunaan minyak bumi dengan cara menggali dan memanfaatkan sumber-sumber energi alternatif yang tersedia. Penyediaan sumber-sumber energi alternatif di dalam negeri terus dikembangkan, akan tetapi masih belum banyak berperan. Potensi energi dan sumber daya mineral yang kita miliki dapat kita lihat pada tabel 1. Dua sumber energi yang dianggap dapat memenuhi penyediaan energi untuk jangka panjang adalah batu bara dan gas bumi. Akan tetapi, ketersediaan kedua sumber energi tersebut juga mempunyai jangka waktu tertentu. Misalnya saja batu bara, yang akan habis untuk beberapa ratus tahun ke depan. Begitu pula untuk sumber energi gas, tidak jauh berbeda dengan batu bara. Selain itu, sumber-sumber energi tersebut

2 mempunyai dampak yang serius terhadap lingkungan. Produksi karbondioksida dan sulfurdioksida dapat berdampak buruk terhadap atmosfer. Tabel 1.1 Potensi Energi dan Sumber Daya Mineral POTENSI ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL Jenis Energi Fosil Sumber Daya Cadangan Produksi (Per tahun) RasioCAD/Prod (tanpa eksplorasi) Tahun Minyak 86,9 miliar barrel 5,8 miliar barrel 500 juta barrel 11 Gas 384,7 TSCF 90 TSCF 2,9 TSCF 30 Batu Bara 5 miliar ton 5 miliar ton 160 juta ton 31 Energi Nonfosil Sumber Daya Setara Pemanfaatan Kapasitas Tarpasang Air 845,00 juta BOE 75,67 GW 6.851,00 GWh 4.200,00 MW Panas Bumi 219,00 juta BOE 27,00 GW 2.593,50 GWh 800,00 MW Mini/Mikro Hidro 458,75 MW 458,75 MW - 54,00 MW Biomassa - 49,61 GW - 302,40 MW Matahari - 4,80 Kwh/m2/hari - 5,00 MW Angin - 9,29 GW - 0,5 MW TSCF : triliun standard kaki kubik, BOE : barrel oil ekuivalen GW : Gigawatt, kwh : kilowatt kali jam GWh : gigawatt kali jam, Mw : megawatt (sumber : Harian Kompas, Kamis 17 Februari 2005) Selain permasalahan diatas, pemenuhan kebutuhan energi listrik di daerah pedesaan dan pelosok juga masih menemui berbagai macam kendala. Kendala geografis merupakan faktor utama tidak terpenuhinya kebutuhan masyarakat desa terpencil. Letak geografis yang bergunung-gunung serta jauh dari jangkauan pelayanan menjadikan biaya serta resiko pemasangan jaringan listrik menjadi sangat tinggi. Dengan mempertimbangkan segala aspek tersebut, sumber energi yang berasal dari angin ataupun bentuk energi matahari lainnya mempunyai peluang yang cukup besar untuk memenuhi kebutuhan energi, utamanya energi listrik. Angin merupakan salah satu bentuk dari energi matahari yang disebabkan oleh pemanasan atmosfer bumi yang tidak merata, ketidakteraturan bentuk permukaan bumi dan rotasi bumi. Pola aliran angin dipengaruhi pula oleh daratan, lautan atau perairan dan vegetasi. Dengan turbin angin, angin dapat diubah menjadi energi listrik dengan cara menghubungkan rotating blades ke generator. Untuk mendapatkan daya keluaran atau power dari generator yang relatif stabil, maka diperlukan input kecepatan putar rotor yang relatif stabil pula. Untuk

3 mendapatkan kecepatan putar rotor yang relatif stabil meskipun kecepatan angin berubah-ubah, maka diperlukan upaya pengontrolan melalui mekanisme-mekanisme tertentu, dan salah satu mekanisme tersebut adalah mekanisme Passive Blade Pitch Control. Mekanisme ini merupakan mekanisme mekanik yang berkerja dengan cara mengontrol sudut pitch blade, sehingga gaya-gaya aerodinamik yang bekerja pada blade dapat diatur dalam rangka menghasilkan putaran rotor yang relatif stabil. 1.2. ALASAN PEMILIHAN JUDUL Salah satu mekanisme pengontrolan daya yang diterapkan untuk turbin angin adalah dengan cara mengatur sudut pitch (pitch angle) blade. Inti atau tujuan akhir dari pengontrolan sudut pitch blade tersebut adalah untuk mendapatkan power yang relatif konstan dengan menjaga kecepatan putar turbin angin pada kisaran tertentu meskipun kecepatan angin berubah-ubah, serta untuk mengurangi efek getaran yang berlebihan pada struktur turbin angin tersebut. Mekanisme pengontrolan sudut blade dengan Passive Blade Pitch Control bekerja dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dari massa yang berputar (flyweight), pegas dan redaman. Mekanisme inilah yang menjadi bahasan utama pada Tugas Akhir ini, karena selain murah dan sederhana, pengontrolan dengan menggunakan mekanisme ini umumnya diterapkan pada turbin angin dengan kapasitas kecil (10 KW). 1.3. TUJUAN PENULISAN Adapun tujuan yang ingin dicapai dengan penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Tujuan Akademis Sebagai syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro. 2. Tujuan Keahlian/Engineering Mendapatkan disain dan mekanisme gerak dari Passive Blade Pitch Control. Menurunkan persamaan gerak sistem. Mendapatkan parameter geometris yang memenuhi kriteria dari target disain.

4 Modelling dan linearisasi sistem untuk mendapatkan parameter pengontrolan optimal dan performansi pengontrolan yang baik. Simulasi sistem dengan menggunakan Matlab/Simulink. Memodelkan dan mensimulasikan mekanisme pengontrolan Passive Blade Pitch Control pada turbin angin dengan memanfaatkan software SolidWorks, Visual Nastran dan SimMechanics. Menganalisa dan membandingkan hasil perhitungan dengan hasil simulasi. 1.4. BATASAN MASALAH 1. Sistem yang disimulasikan dan dianalisa merupakan sistem kaku (rigid) dengan 1 derajat kebebasan. 2. Perubahan kecepatan putar pada rotor, diasumsikan telah termasuk akibat perubahan kecepatan angin dan beban listrik generator, sehingga dengan analisa dinamik pengontrolan sudut blade, diharapkan berguna untuk disain tahap berikutnya, yaitu mendapatkan kecepatan rotor yang relatif konstan. 3. Besarnya blade pitch moment yang diakibatkan gaya aerodinamik diabaikan. 4. Blade yang digunakan adalah blade dengan tipe airfoil S809 untuk turbin angin kapasitas 10 KW yang telah tersedia. 5. Software yang digunakan adalah SolidWorks 2004, Visual Nastran 4D 2002 dan SimMechanics pada Matlab 7.0.1. 1.5. METODE PENULISAN Adapun metode penulisan yang digunakan dalam laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan dengan cara mencari dan menggunakan sumbersumber referensi, baik yang berupa buku-buku literatur, internet maupun sumber pustaka lainnya untuk membantu dalam penulisan Tugas Akhir ini. 2. Pengambilan Data Dalam Tugas Akhir ini juga menggunakan data-data yang diambil dari PT. Rotary Corporation, terutama yang menyangkut masalah dimensi rotor.

5 3. Bimbingan Bimbingan ini dilakukan oleh dosen, yang bertujuan untuk membantu dan mengarahkan mahasiswa dalam pengerjaan Tugas Akhir, sehingga tujuan dari Tugas Akhir dapat tercapai. 1.6. SISTEMATIKA PENULISAN Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir dengan judul Desain, Simulasi Dinamik dan Analisa Passive Blade Pitch Control untuk Turbin Angin Kapasitas 10 KW ini adalah sebagai berkut : Bab I Pendahuluan Menjelaskan tentang latar belakang, alasan pemilihan judul, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi, dan sistematika penulisan. Bab II Dasar Teori Menjelaskan mengenai prinsip konversi energi kinetik pada aliran udara, pola aliran udara pada turbin angin, gaya-gaya aerodinamik pada blade, pengontrolan power dan gaya-gaya aerodinamik, blade pitch moment serta dasar teori getaran. Bab III Proses Perancangan dan Simulasi Passive Blade Pitch Control Bab ini secara umum berisi tentang konsep Passive Blade Pitch Control, langkah-langkah dalam merancang Passive Blade Pitch Control, komponenkomponen rotor turbin angin, prosedur simulasi pada Visual Nastran 2002 dan SimMechanics. Bab V Analisa dan Pembahasan Bab ini membahas tentang dinamika sistem, menentukan momen inersia, membangun diagram benda bebas, persamaan gerak, linearisasi, penentuan parameter geometris dan parameter pengontrolan yang optimum serta membahas hasil simulasi dan membandingkannya dengan hasil perhitungan. Bab VI Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran.