Aquo energy adalah perusahaan Perancis yang telah beroperasi di sekitar 14 negara. Perusahaan ini bergerak di bidang pengembangan renewable energy (wind, solar, biomass, otec, hydro). Berdasarkan gambar 1, secara global wind energy sudah memenuhi hampir 50% dari total produksi energi terbarukan di seluruh dunia. Sejak tahun 2006, dapat diamati pula pada Gambar 2 bahwa perkembangan kapasitas terpasang PLTB juga secara konstan mengalami pertumbuhan. Hingga akhir tahun 2016 ada sekitar 487 GW PLTB yang terinstalI seluruh dunia. Berdasarkan kontribusi negara, pengembangan renewable energy masih diungguli oleh negara-negara dari benua Eropa seperti Denmark, Ireland, dan Portugal. Sedangkan di Asia, negara-negara yang menguasai pengembangan renewable energy adalah China dan India.
Turbin angin bekerja dengan mengubah energi kinetik angin menjadi energi listrik dengan menggunakannya untuk menggerakkan generator. Angin yang datang akan memutar blade yang disambungkan kepada rotor pada turbin yang kemudian dengan gearbox rpm putaran tersebut ditingkatkan agar dapat menggerakkan generator dan menghasilkan listrik. Di bagian belakang turbin juga terdapat wind vane, yang berfungsi untuk menentukan arah angin yang paling besar atau utama. Wind vane kemudian akan memberikan sinyal kepada yaw mechanism untuk memutar posisi turbin agar sesuai dengan arah angin yang paling besar densitas energinya. Pada bagian belakang turbin juga terdapat anemometer yang berfungsi untuk mengukur kecepatan angin yang kemudian akan dihubungkan oleh sistem kontrol turbin.
Gambar 3: Struktur turbin angin
Beberapa kelas turbin angin berdasarkan parameter
Sebelum pembangunan turbin angin dilakukan, terdapat beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam penentuan jenis turbin angin berdasarkan standar internasional. Turbin kelas I dan kelas II biasanya cocok untuk diaplikasikan pada daerah dengan kecepatan angin yang tinggi seperti Eropa dan Amerika, Sementara itu turbin kelas III dan kelas IV lebih cocok untuk daerah dengan kecepatan angin medium hingga kecil, seperti di Indonesia.
Power curve
Turbin hanya akan menghasilkan energi pada kecepatan tertentu dan akan mencapai maksimal power pada kecepatan tertentu. Untuk menghasilkan listrik, blade dapat mulai berputar pada 3 m/s sedangkan pada teknologi terbaru untuk kecepatan angin rendah, blade dapat mulai berputar pada kecepatan 2,5 m/s.
Terdapat tiga hal yang mempengarui performa turbin angin:
– Rotor area yang berguna untuk menangkap energi yang ada terdapat dalam udara
– kecepatan udara
– Densitas udara
Perlu diperhatikan bahwa efisiensi turbin angin dibatasi oleh Betz limit yaitu turbin angin hanya dapat menangkap energi pada angin sebesar 59%. Kalkulasi kapasitas energi angin selama suatu periode tertrentu dapat dilakukan melalui pendekatan statistik Weibull distrubition mengingat sifat fluktuatif yang dimiliki oleh energi angin.
Wind Farm
Selain itu, untuk optimasi energi, dibutuhkan pula jarak minimum antar turbin untuk membuat suatu wind farm (berkisar antara 5-9 rotor diameter). Besarnya jarak minimum ditentukan oleh faktor kelandaian tanah wind farm itu sendiri dan arah datangnya angin terhadap letak turbin. Semakin landai tanah wind farm semakin kecil jarak minimum yang dibutuhkan. Dalam hal pertimbangan keselamatan, wind farm sebaiknya dibangun 300-500 meter dari tempat tinggal penduduk. Arah angin datang sangat menentukan arah wind farm yang akan dibangun. Sangat disarankan untuk membangun wind farm di tempat terbuka dimana berjarak minimal 1 meter dari halangan. Hal lain yang harus dipertimbangkan dalam tata letak turbin angin pada wind farm adalah kecepatan angin yang dapat meningkat setelah melalui dua gedung tinggi atau dua bukit yang biasa disebut dengan tunnel and hill effect. Selanjutnya, low roughness juga harus dipertimbangkan dalam pembangunan wind farm. Sebagai contoh, ketika suatu hutan akan digunakan untuk wind farm, maka titik nol pengukuran dimulai dari titik teratas ketinggian pohon. Hal ini dikarenakan angin mengalami turbulensi di ketinggian antara pohon dan tanah.
Cara untuk mengembangkan wind project
Membutuhkan waktu sekitar 2 hingga 4 tahun untuk mengembangkan wind project.
Gambar 5: Skema tahapan development wind project
Setelah melalui tahapan development, dilakukan tahapan procurement contracting, project financing, construction, dan operation. Durasi tahapan construction bergantung pada keadaan infrastruktur suatu negara. Sebagai contoh, Amerika membutuhkan waktu sekitar 6 bulan untuk tahap construction pada pengembangan wind project sedangkan di Dominican Republic dibutuhkan waktu sekitar 1 hingga 2 tahun karena infrastruktur yang masih kurang.
Desk Study and Land Management
Pertama-tama dibutuhkan kecepatan angin sebesar ± 6 m/s untuk pertimbangan menentukan lokasi. Selanjutnya, diperlukan juga pertimbangan mengenai batasanbatasan serta topografi suatu wilayah yang akan dibangun wind farm. Topografi yang sulit akan menambah biaya pembangunan wind farm sehingga untuk penentuan lokasi yang optimal perlu dipertimbangkan bukan hanya kecepatan angin namun juga topografi wilayah. Business plan juga menjadi salah satu aspek yang perlu dipertimbangkan untuk menentukan tariff yang sesuai. Identifikasi batasan terdiri dari apakah wind farm dekat dengan airport atau tidak karena airport memiliki peraturan mengenai KKOP (Kawasan Keselamatan Operasional Pesawat) dimana pada radius KKOP ketinggian bangunan dibatasi tidak boleh melebihi tinggi maksimal, jarak minimum dari wilayah pemukiman, jarak Point of Correction (dibawah 15 km), dan analisis jalan/ infrastruktur. Selanjutnya, dibutuhkan pertimbangan target lokasi potensial untuk mendirikan wind farm. Biasanya pembangunan wind farm diperbolehkan jika terdapat di wilayah hutan produksi. Proses izin yang berbeda dalam suatu wilayah di Indonesia juga menentukan tahapan land management.
Penilaian resource
Dilakukan pengukuran terhadap kecepatan angin, temperatur, dan tekanan selama satu tahun. Alat yang dilakukan dalam pengukuran terdiri dari enam anemometer dengan ketinggian antar anemometer sekitar 20 meter.
Enviornment Impact Assesstment (ESIA)
ESIA adalah salah satu bagian yang sangat penting bagi pihak investor untuk bersedia meminjamkan modalnya dalam pembangunan wind farm. Aspek yang biasanya dipertimbangkan pada ESIA, antara lain: flora, fauna, vibration, flicker, noise, dan shadow. Kemudian ada pula aspek ekonomi, sosial, risiko, electromagnetic, dan lightning (berdampak pada kerusakan blade).
Community Engagement
Diperlukan diskusi bersama komunitas dan penduduk lokal untuk keberlangsungan wind project. Proses perizinan juga sangat penting untuk membangun sebuah wind farm.
Grid Connection
Pertama-tama diperlukan identifikasi terhadap point connection yang kemudian berlanjut pada feasibility study. Setelah feasibility study disetujui, maka dilakukan negosiasi PPA (Power Purchase Agreement) yang diatur oleh pemerintah.
CAPEX
Investasi terbesar untuk mengembangkan turbin adalah komponen biaya turbin (TSA sebesar 50-60%) yang terdiri dari blades, generator, gear box, dan transportasi seperti pada Gambar 5.
Gambar 6 : Diagram komponen-komponen pembiayaan suatu turbin angin
Potensi Angin di Indonesia
Berdasarkan pemetaan yang dibuat oleh Danida, kecepatan angin di Indonesia rata-rata berkisar antara 3 hingga 7 m/s pada ketinggian 100 m. Beberapa wilayah di Indonesia yang memiliki potensi energi angina yaitu: Sidarap, Kalimantan Selatan, dan Indonesia bagian timur. Berdasarkan kementrian ESDM, terdapat 9,3 GW potensi energi angin yang belum dimanfaatkan.
Opportunity and Challenge
Apabila ditinjau dari segi opportunity, Indonesia memiliki potensi energi angin meskipun belum teroptimasi. Selain itu, saat ini banyak investor asing yang tertarik untuk mulai menanamkan modal di Indonesia, ditambah lagi dengan antusiasme yang cukup tinggi dari pemerintahan Indonesia untuk pengembangan renewable energy. Kemudian terdapat penurunan harga dari segi infrastruktur, sehingga semakin rendah biaya infrastruktur maka pembangunan wind turbin akan semakin baik. Dari segi challenge, aspek yang sangat penting adalah tariff dimana tariff yang ditetapkan oleh pemerintah kurang sesuai dengan CAPEX. Selanjutnya, tidak stabilnya peraturan pemerintah yang menimbulkan keraguan para investor. Kemudian, kesulitan infrastruktur dan akses yang berdampak pada kesulitan logistik.
Pelajaran dari India
India dan Indonesia memiliki kemiripan karakteristik angin dimana India sudah dapat mengembangkan 26 GW energi angin sementara Indonesia baru mengembangkan 140 MW. Hal ini dapat disebabkan oleh regulasi yang dibuat oleh pemerintah yang berkaitan dengan tarif, insentif, dan manufaktur lokal turbin.
Kesimpulan
Indonesia memiliki potensi energi angin namun belum dioptimasikan.Turbin angin cukup murah dan menjanjikan di Indonesia apabila didukung oleh: kebijakan pemerintah yang jelas dari segi tariff dan tax, peningkatan kecepatan angin yang mendekati kecepatan angin di Eropa, perbaikan infrastruktur, penurunan harga turbin, dan insentif dari pemodal.
