STUDI PEMILIHAN TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL BERDASARKAN POTENSI ENERGI ANGIN DI KAWASAN ASRAMA RATNANINGSIH KINANTI UNIVERSITAS GADJAH MADA

KIKI TRISTI M, Dr.Rachmawan Budiarto, ST., MT. ; Ir. Kutut Suryopratomo, MT., M.Sc

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Kebutuhan sumber energi semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi tersebut. Peningkatan kebutuhan energi menyebabkan cadangan energi tak terbarukan semakin menipis. Sebagai bentuk solusi atas permasalahan tersebut, energi terbarukan mulai dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif. Angin merupakan salah satu energi terbarukan yang besifat ramah lingkungan dengan potensi yang cukup baik di Indonesia. Pada penelitian ini dilakukan sebuah studi yang bertujuan untuk mengetahui potensi energi angin sebagai langkah awal pengembangan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) atau yang lebih dikenal dengan turbin angin. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengukuran kecepatan angin secara langsung menggunakan anemometer jenis cup-counter di atap bangunan (roof top) gedung TB 2 Asrama Ratnaningsih Kinanti pada tanggal 9 Agustus � 29 Agustus 2016 dan dimulai dari pukul 07.00 � 19.00 WIB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa data kecepatan angin dapat dimodelkan dengan menggunakan distribusi Weibull berdasarkan uji Goodness of Fit terhadap 4 distribusi probabilitas yaitu dengan nilai parameter bentuk (k) sebesar 1,4849 dan skala (c) adalah 1,9020 m/s. Penentuan parameter distribusi Weibull menggunakan metode Maximum Likelihood Estimation dengan software Minitab. Melalui kedua parameter tersebut, didapatkan besarnya densitas daya angin dan energi angin selama 21 hari adalah 8,98 W/m2 dan 2,2 kWh/m2. Sesuai dengan nilai densitas daya angin tersebut maka potensi angin di Asrama Kinanti tergolong kelompok kelas angin 1, dimana pemanfaatan angin dapat digunakan sebagai pembangkit listrik skala kecil dengan turbin angin cut in speed yang rendah yaitu 2,5 m/s. Pemilihan turbin angin sumbu horizontal untuk kawasan Asrama Ratnaningsih Kinanti berdasarkan energi yang dapat dihasilkan oleh masing-masing model turbin angin.

In recent years, energy demand increasing with high growth of population, economic crisis and energy consumption. The use of conventional energy resources such as coal, oil and natural gas decrease much faster than the need. As a result, unrenewable energy resources for energy production has increased considerably. Wind energy is environment friendly and growing alternative energy resources in Indonesia. Assessment of wind energy potential of a region is the initial step in the planning and development of Wind Energy Conversion System (WECS). In wind speed data used in this study was obtained from direct measurement using cup counter anemometer at rooftop of TB 2, Ratnaningsih Kinanti Residence at August 9 � August 29, 2016 and starting from 7.00 AM � 7.00 PM. The result of this study is Weibull distribution fitted with wind speed data based on Goodness of Fit test for 4 probability distribution. Weibull shape (k) and scale (c) parameters are estimated using Maximum Likelihood Estimation method with Minitab 15 and their values are 1.4849 and 1.9020 m/s respectively. Wind power density and energy in Kinanti Residence are 8.98 W/m2 and 2.2 kWh/m2 are obtained for 21 days period time measurement. According to wind power density classification, Kinanti Residence fall into class 1, it means wind potential energy is used for generating electricity for small-scale with cut in speed of horizontal axis wind turbine is low, 2.5 m/s. Determining wind turbine model is suggested based on mean energy output by each chosen wind turbine for time period.

Kata Kunci : angin, turbin angin sumbu horizontal, distribusi Weibull, parameter bentuk, parameter skala, Maximum Likelihood Estimation