VISI & MISI KEBIJAKAN PENDUKUNG SITUASI IMPLEMENTASI ENERGI ANGIN DUNIA TUJUAN & SASARAN STATUS LITBANG ENERGI ANGIN PROSPEK & HAMBATAN DI INDONESIA

LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONAL

( LAPAN )

TEKNOLOGI SISTEM KONVERSI ENERGI ANGIN DAN PROSPEK PEMANFAATANYA DI INDONESIA ( 19 April 2007 )

Disiapkan oleh :

Soeripno Marto Saputro Bidang Konversi Energi Dirgantara Pusat Teknologi Dirgantara Terapan Copyright @ ripno.energin.id

1

Lay Out Presentasi

VISI & MISI KEBIJAKAN PENDUKUNG SITUASI IMPLEMENTASI ENERGI ANGIN DUNIA TUJUAN & SASARAN STATUS LITBANG ENERGI ANGIN PROSPEK & HAMBATAN DI INDONESIA 2

Copyright @ ripno.energin.id

Litbang Teknologi Konversi Energi Angin Visi Sains dan Teknologi Sistem Konversi Energi Angin untuk Pemenuhan Kebutuhan Energi Masyarakat Misi Membantu pemerintah dalam penyediaan energi terutama di pedesaan dan daerah terpencil Meningkatkan standard hidup masyarakat melalui penyediaan listrik pedesaan dan pemompaan air Mempromosikan penggunaan energi angin yang ramah lingkungan Memberikan alternatif kontribusi energi listrik nasional Copyright @ ripno.energin.id

3

LATAR BELAKANG Meningkatnya pembangunan => peningkatan kebutuhan energi Berkurangnya ketersediaan sumber energi fosil => mendorong diversifikasi pemanfaatan berbagai sumber energi pengganti minyak bumi, ; memanfaatkan sumber energi setempat Salah satu solusinya >>>sumber daya EBT (Energi Angin) Berbagai kebijakan Pemerintah untuk mendorong/menggalakkan pemanfaatan EBT dan ramah lingkungan : ¾

PEN 2005 , KEN , Green Energy ( Program Energi Hijau ), Roadmap Energi dan Ketahanan Pangan, dll

Perlunya penggunaan energi alternatif sebagai pendukung energi fosil dalam hal ini Energi Angin 4


Kebijakan Pendukung KUBE - Kebijakan Umum Bidang Energi RIKEN – Rencana Induk dan Kebijakan Energi Nasional KEN - Kebijakan Energi Nasional RUU Energi – RUU Energi Green Energy ( Program Energi Hijau ) Roadmap Energi dan Ketahanan Pangan PEN - Pengelolaan Energi Nasional 2005 Perlunya diversifikasi dan konservasi energi Permen ESDM tentang RUKN, dll 5


ENERGI MIX NASIONAL TAHUN 2025 (SKENARIO OPTIMALISASI)

PLTMH 0.216% Biofuel 1.335%

Batubara 32.7%

Tenaga surya 0.020% PLTA 2.4% Panas bumi 3.8% Other 4.4%

Tenaga angin 0.028% Fuel cell 0.000% Biomassa 0.766%

Gas bumi 30.6% Nuklir 1.993% Minyak bumi 26.2%


6

SASARAN

ROADMAP ENERGI ANGIN 2006-2010 Market

Product

Technology

600 600 kW kW of of grid grid dan dan 10 10 MW MW on on grid grid terpasang terpasang US$ US$ 15.9 15.9 juta juta

2011-2015 11 MW MW off off grid, grid, 25 25 MW MW on on Grid Grid terpasang terpasang US$ US$ 39 39 juta juta

SKEA SKEA skala skala s/d s/d 300 300 kW kW

SKEA SKEA skala skala s/d s/d 750 750 kW kW

SKEA SKEA skala skala menengah menengah 300 300 kW kW

SKEA SKEA skala skala menegah/besar, menegah/besar, 750 750 kW kW (kandungan (kandungan lokal lokal tinggi) tinggi)

(kandungan (kandungan lokal lokal tinggi) tinggi)

R&D

generator generator magnet magnet permanen permanen putaran putaran rendah, rendah, advanced advanced airfoil, airfoil, material material ringan ringan && kuat kuat serta serta sistem sistem kontrol kontrol

Pembuatan peta potensi energi angin global berdasarkan titik pengukuran




generator generator magnet magnet permanen, permanen, advanced advanced airfoi airfoi ,, material material ringan ringan && kuat kuat serta serta sistem sistem kontrol kontrol

Pembuatan peta potensi energi angin regional dan peta pengguna

2016-2025 55 MW MW off off grid grid 125 125 MW MW on on Grid Grid terpasang terpasang US US $$ 195 195 juta juta

SKEA SKEA skala skala s/d s/d >> 11 MW MW

SKEA SKEA skala skala besar besar s/d s/d >> 11 MW MW (kandungan (kandungan lokal lokal tinggi) tinggi)

advanced advanced airfoil airfoil ,, material material ringan ringan dan dan kuat kuat serta serta sistem sistem kontrol kontrol efisien efisien

Pembuatan peta potensi energi angin perwilayah berdasarkan titik pengukuran dan pengguna

7

8

9

10


11


Wind technology in 20 years

2004


12

TABEL-1. POTENSI DAN KAPASITAS TERPASANG EBT SUMBER ENERGI

Air skala besar Mini/Mikrohidro Panas Bumi Biomasa

POTENSI

KAPASITAS TERPASANG (MW)

75.674 MW

3.854

460 MW

64

19.658 MW

802

49.807 MW

302

Tenaga Surya

4,8 kWh/m2/hari (1.203 TW)

5

Tenaga Angin

3~6 m/s (9.287 MW)

0,5

Sumber: Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi 13


Tujuan dan Sasaran • Memberikan kontribusi dalam meningkatkan taraf hidup

masyarakat khususnya pedesaan , daerah / pulau terpecil ketingkat yang lebih baik melalui pemenuhan energi listrik/ pemompaan air

•

Tersedianya listrik di daerah / pulau terpencil terutama untuk listrik rumah tangga

•

Terwujudnya SDM yang mampu mendorong aktifitas pertumbuhan ekonomi masyarakat

•

Terwujudnya standard hidup yang lebih baik, kesempatan yang sama dengan masyarakat kota

•

Sarana promosi penggunaan energi terbarukan yang ramah lingkungan 14


SASARAN PROGRAM JANGKA PENDEK ( s/d 2010) • Terwujudnya Data dan Peta Potensi Angin di berbagai Wilayah Indonesia • Prototipe SKEA skala sampai 300 kW, komersialisasi skala kecil s/d 10 kW • Pemanfaatan SKEA interkoneksi dengan grid PLN s/d 5 MW(???) terpasang dan lokasi-lokasi terpencil sistem off-grid JANGKA MENENGAH ( 2011 / 2015 ) • Terwujudnya Data dan Peta Potensi Angin di perwilayah Wilayah pptensial Indonesia serta peta pengguna • Prototipe SKEA skala sampai 750 kW,komersialisasi skala menengah besar • Pemanfaatan SKEA skala besar interkoneksi dgnn grid s/d 25 MW(???) dan dearah terpencil / pulau-pulau hibrida Angin-diesel-lainya. JANGKA MENENGAH • Terwujudnya Data dan Peta Potensi Angin di per Wilayah Indonesia dan peta pengguna energi • Prototipe SKEA skala sampai >1MW, komersialisasi skala besar • Pemanfaatan SKEA s/d 250 MW(???) Copyright @ ripno.energin.id

15

PROGRAM LITBANG DAN PEMANFAATAN ENERGI ANGIN

MONITORING DAN PEMETAAN POTENSI ENERGI ANGIN PENGEMBANGAN TEKNOLOGI SKEA (

REKAYASA

PROTOTIPE DAN

SKEA KECIL : s/d 10 kW (mode STAND ALONE) SKEA MENENGAH : 10 s/d 100 kW (mode Hybrid

SKEA BESAR : > 100 kW (mode INTERKONEKSI)

)

WIND – PV-DIESEL- dll)

PEMANFAATAN (KERJASAMA ANTAR INSTANSI) 16


TAHAPAN PENELITIAN & PEMANFAATAN ENERGI ANGIN

Data Potensi Angin Lokasi

Aplikasi SKEA • Listrik •Pemompaan • Dll

•Desain Prototipe •Desain Sistem •Pemanfaatan

17


Apa Yang mempengaruhi Angin? • Geostrophic pressure differences • Temperature • Roughness • Obstacles • Orography

upwind thermals Wind from sea

sea

beach grass

valleys & mountains Copyright @ ripno.energin.id

trees

hills

woods

buildings cities

18

Angin Laut & Angin Darat

19

Copyright@@ripno.energin.id ripno.energin.id Copyright

KEGIATAN PENELITIAN DAN MONITORING POTENSI ENERGI ANGIN SURVAI LOKASI POTENSIAL

PENGUKURAN , MONITORING POTENSI ENERGI ANGIN

PENGOLAHAN & ANALISA DATA ANGIN

Peta Potensi Energi Angin

20


STATUS Pemetaan

Potensi Energi Angin Monitoring Data Angin, di Nusa Tenggara Barat (NTB) Kelas Potensi Energi angin dan Pemanfaatan SKEA Kelas

Kec. Angin ( m/s)

Daya Spesifik (W/m^ 2)

Kapasit as ( kW)

Skala Kecil 2,5 – 4,0

< 75

s/d 10

Skala Menengah

4,0 – 5,0

75 - 150 10 - 00

Skala Besar

> 5,0


> 150

> 100

N o

Lokasi

1

Doropeti - Dompu

3,6

2

Bajopulo - Dompu

3,9

3

Sambelia – Lombok Timur

4,1

4

Tembere – Lombok Timur

4,0

5

Selayar – Lombok Timur

3,4

6

Giligede – Lombok Barat

4,3

7

Nangadoro - Dompu

4,3

8

Pai – Sape Bima

3,5

9

Sajang – Lombok Timur

4,0

1 0

Kute – Lombok Tengah

5,3

Dll

Kec. Angin (m/s )

21

Monitoring Data Angin, di Nusa Tenggara Timur (NTT) No

Lokasi

Kec.Angin (m/s )

N o

Nama Lokasi

21m

36m

51m

1

Amarazi, Kupang NTT

4.3

5

5.4

2

Ekateta, Kupang NTT

3.5

4.1

4.3

4,2

3

Hansisi, Kupang NTT

3.9

4.3

4.4

4

Sulamu, Kupang NTT

4.1

4.4

4.8

3,2

5

Fatukolen, Timor Tengah Selatan, NTT

7.26

7.36

7.64

6

Babia, Timor Tengah Selatan, NTT

5.42

5.74

5.59

7

Buat, Timor Tengah Selatan, NTT

5.51

6.01

6.31

8

Niki-niki, Timor Tengah Selatan, NTT

3.98

4.25

4.38

1

Papanggarang Manggarai

4,3

2

Nangalili - Flores

3,7

3

Maubesi - Rote

3,7

4

Palakahembi – Sumba Timur

5

Ujung - Flores

6

Tomenas - Timor

6,5 *)

7

Netpala – Timor

5,3 *)

8

Satkeo - Timor

5,7 *)

9

Walakiri – Sumba

4,4 *)

10

Napu – Sumba

5,1 *)

*) Ketinggian 30 m

22


Kecepatan Angin VS Energi Angin

23


Determination of energy yield of a wind turbine

∑

Häufigkeitsverteilung Windgeschwindigkeit Wind speed distribution 500 450

Annual average wind speed

400

300

Vm = 7.0 m/s Rayleigh-Verteilung

t(i) = 275 h

Jahresenergieertrag

Energy output distribution

250

100 200

90 150

Summe: 8760 Stunden

Jahresenergieertrag E [MWh]

Zeit t pro Jahr [h]

350

100 50 0 0

5

10

15

20

Windgeschwindigkeit v in Nabenhöhe [m/s]

E(i) = 95 MWh

80 70 60 50 25

40 30 20 Summe: 1440 MWh

10

Power curve Leistungskurve

0

600

0

5

10

15

20

25

Windgeschwindigkeit v in Nabenhöhe [m/s]

∑

elektr. Leistung P [kW]

500

400

300

200

Annual Energy Production AEP

100

0 0

5


10

15

W indge sc hw indig keit v in Na benh öhe [m /s]

20

25

24

Status Monitoring Data Angin, di Indonesia No

Propinsi, Wilayah

Jml

Kecepatan Angin Sedang

Tinggi

1

Nusa Tenggara Timur

43

10

23

10

2

Nusa Tenggara Barat & Bali

10

2

7

1

3

Maluku & Papua

6

4

2

-

4

Sulawesi

19

8

6

5

5

Jawa dan Madura

12

1

4

7

6

Suamtera

5

2

3

-

7

Kalimantan

2

1

1

-

8

Lain lain

9

Jumlah

110

Rendah

*) Ketinggian 30 m 25


Peta Lokasi Pengukuran Potensi Angin

26


Pengembangan Teknologi SKEA

Hasil yang telah dicapai : •

Prototipe SKEA listrik kapasitas 50 W , 200 W, 500W, 1000 W, 2500 W , 3500 W dan 5 kW, 10 kW

•

Prototipe SKEA mekanik sudu majemuk pemompaan air , kapasitas 45 liter/mnt, 150 liter/mnt, 249 liter/mnt dan 650 liter /mnt ( pompa tambak garam )

•

Prototipe SKEA listrik 3,5 kW digandengkan dengan pompa listrik untuk pemompaan air.

•

SKEA savonius 300W dan 3000W.


27

Prototipe SKEA Hasil Litbang No

WECS Type, serie

Power / Capacity

Number of blades, rotor diameter

Remark

1

Nila – 80

50 W

6 blades , 0.8 m

Electrical

2

LPN-200E

200 W

3 blades , 1.6 m

Electrical

3

LPN-1000E

1000 W

3 blades, 3.0 m

Electrical

4

LPN -2500 E

2500 W

3 blades , 5.0 m

Electrical

5

LPN – 3500E

3500 W

6 blades , 4.5 m

Water pumping Electrical

6

LPN-5000 E

5000 W

3 blades , 6.0 m

7

LPN – 10000E

10 kW

3 blades , 7.5 m

Electrical

8

LPN-SM-4TG

4 blades , 3.0 m

Water pumping

9

LPN-SM-8

8 blades , 3.2 m

Water pumping

10 LPN –SM-12

12 blades , 3.2 m

Water pumping

11 LPN – SM-18

18 blades , 6 m

Water pumping

12 Other types

28


CARA KERJA SKEA Komponen Utama SKEA Rotor ( naf dan sudu ) • Generator /alternator • Transmisi gearboks / tanpa gearboks

Turbin Angin

• Sistem Orientasi • Sistem Pengaman ( mekanik , aerodinamik , elektro hidrolik dll )

Tower • Tower / menara • Sistem kontrol lsitrik / elektronik • Pondasi

Beban Listrik

Pondasi

Sistem Kontrol , Baterai dan Inverter

29


Prototipe Hasil Litbang

LPN-1000E

LPN-10000E

Prototipe SKEA Listrik Nila-80 LPN-2500E Copyright @ ripno.energin.id

30

Prototipe Hasil Litbang SKEA Pemompaan LPN-3500E

LPN-SM12

LPN-SM18 LPN-SM4-TG


31

KONFIGURASI PEMANFAATAN Sistem Stand Alone

Sistem Hibrida

Sistem Interkoneksi

32


Ujicoba/ Pemanfaatan Teknologi SKEA Pemanfaatan SKEA di Desa Bulak Baru dan Kalianyar Jepara 1992 -2000 , terdiri dari 31 unit SKEA dengan kapasitas terpasang sebesar 37,5 kW. Dengan pengguna lebih dari 250 KK Pemanfaatan SKEA di Nyamuk Kepulauan Karimunjawa Jepara , terdiri dari 8 unit SKEA dengan kapasitas terpasang sebesar 17 kW. Pengguna lebih dari 110 KK Pemanfaatan SKEA di Oitui Bima NTB <2 unit), UPT Tongo NTB (5 unit), UPT Piong (1 unit) dengan kapasitas terpasang 6,5 kW, untuk sarana umum, mesjid, Kantor UPT, jalan lingkungan dan pompa air Pemanfaatan SKEA di Dusun Selayar – Lombok Timur NTB (7 unit) dengan kapasitas terpasang 7 kW, untuk sarana umum, mesjid, jalan lingkungan dan beberapa rumah warga Copyright@@ripno.energin.id ripno.energin.id Copyright

33

UJICOBA SKEA DI PULAU KARYA Kep. SERIBU Aplikasi Of Grid TA 1000 W

Sistem Kontrol

Pengguna : •Lampu Jalan • Komputer • Pompa air ,dll


Inverter 2500 W 12Vdc to 220V ac

34

Ujicoba/ Pemanfaatan Teknologi SKEA Pemanfaatan SKEA di Pulau Giliyang Kecamatan Dungkek Kabupaten Sumenep Madura – Jawa Timur , terdiri 5 unit SKEALPN 5000E, 4,5 kW dan unit SKEA LPN-3,2 kW, untuk sarana umum dan beberapa keluarga


35

LOKASI UJICOBA & PEMANFAATAN SKEA


36

Prospek ….

Pemanfaatan SKEA skala kecil dan menengah ( 50 W – 100 kW) di lokasi potensial untuk: listrik rumah tangga, industri kerajinan rumah tangga, cool storage (pengawet ikan / obat), catu daya peralatan komunikasi, pengisi baterai perahu nelayan, pemompaan air, dll.

Di beberapa lokasi diidentifkasi mempunyai potensi yang cukup besar untuk pemanfaatan SKEA skala besar dan dapat diinterkoneksi dengan grid yang ada (PLN).

Lokasi – lokasi strategis seperti pulau-pulau terluar, secara politis harus dilindungi memerlukan energi listrik untuk, rumah jaga, catu daya komunikasi dll

Untuk produksi lokal komponen SKEA, didukung oleh tersedianya material serta komponen baik mekanik maupun elektronik.

pemerintah daerah telah menyatakan keinginannya untuk memanfaatkan teknologi SKEA di daerahnya baik untuk pembangkit listrik maupun pemompaan air, yang dapat segera ditindak lanjuti.

Kemajuan teknologi dimasa mendatang memungkinkan SKEA dapat beroperasi pada daerah kecepatan angin rendah.

PLN sebagai pengguna utama sistem interkoneksi dapat berperan untuk memanfaatkan teknologi SKEA, terutama di wilayah yang potensi anginnya bagus untuk mengurangi penggunaan BBM.

Target pengembangan teknologi dan pemanfaatan SKEA yang termuat dalam Perpres tentang PEN 2005, merupakan peluang yang cukup besar.


37

PENGGUNA POTENSIAL

¾ Listrik Pedesaan lokasi terpencil di berbagai wilayah, terutama di Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Maluku dan Sulawesi. ¾ Pulau – pulau terluar yang pada umumnya terbuka dan potensi anginya cukup, sulit dlm suplai bahan bakar minyak, sehingga SKEA akan lebih kompetitif dan secara politis harus dilindungi. ¾ Desa – desa nelayan yang umumnya di pantai dan memiliki potensi angin cukup, namun kelistrikannya rendah. ¾ PLN untuk SKEA skala yang besar dapat diinterkoneksi dengan jaringan, beberapa wilayah sudah mulai mencoba memasang SKEA untuk mengurangi penggunaan bahan bakar genset ( Nusa Penida, Sulut & Sulsel). ¾ Departemen Kelautan dan Perikanan , Kementrian Daerah Tertinggal, merupakan pengguna potensial dari sisi Pemerintah. ¾ Penggunan khusus : Catu daya sistem komunikasi, cold storage dll. Copyright @ ripno.energin.id

38

Hambatan dalam Pengembangan Energi Angin … Biaya investasi awal untuk implementasi teknologi energi baru terbarukan relatif tingggi sehingga harga energinya mahal yang mengakibatkan tidak dapat bersaing dengan harga energi konvensional . Teknologi SKEA yg ada masih beroperasi pada regim kecepatan angin tinggi, dan umumnya produk luar negeri, dan harganya relatif mahal Akses data dan lokasi untuk pembuatan peta potensi energi angin dirasa cukup sulit dan memerlukan yang cukup tinggi serta untuk mengakses berbagai sumber data, di mana data yang telah terkumpul masih relatif sedikit dibandingkan dengan luas wilayah Indonesia

Minat swasta khususnya di bidang bisnis teknologi energi angin masih terbatas menunggu pasar yang masih terbatas Lokasi pemanfaatan yang spesifik (site specificness), yang kadangkala ditemukan lokasi yang potensial sumber energi tetapi tidak ada pengguna atau daerah miskin Copyright @ ripno.energin.id

39

DUKUNGAN DATA DAN TEKNOLOGI

Peta potensi energi angin untuk beberapa wilayah di Indonesia 106 titik ( hasil pengukuran LAPAN) Data angin di 12 lokasi di 3 kabupaten di NTT ( kerjasama Pemerintah Daerah NTT- Windguard Jerman –LAPAN) dengan kecepatan angin rata rata 5-6 m/s dan > 6 m/s Data angin di 3 lokasi di Selayar dan Sidrap Sulsel serta Baron DIY ( kerjasama (DESM-LAPAN dan Soluziana Spanyol) dengan kecepatan angin rata rata > 5 m/s Prototipe dan produk SKEA skala s/d 10 kW hasil litbang LAPAN dan Institusi lain. Identifikasi produk SKEA untuk sistem wind diesel ( 30 kW-50 kW) dan sistem interkoneksi ( 300 kW-500 kW) dan lokasi Kemampuan nasional untuk fabrikasi dan produksi berbagai komponen dan subsistem SKEA 40


Fasilitas Pendukung

•

Peralatan ukur potensi angin tipe kontinu dengan akuisisi data ( loger ), untuk pendataan potensi angin.

•

Workshop produksi ( mekanik, elektronik, komposit dan pendukung) , cukup memiliki kemampuan pembuatan prototipe dan.

•

Laboratorium Uji SKEA termasuk uji lapangan di Samas dan Jepara merupakan sarana test prototipe hasil litbang dan produk luar dengan ujicoba pemanfaatan langsung.

•

Laboratorium Aerodinamika Kecepatan Subsonik , dapat digunakan untuk uji model rotor SKEA.

41


FASILITAS PENDUKUNG •Lab. Uji SKEA (Lapangan & Lab.) ¾Bengkel Mekanik ¾Bengkel Komposit ¾Bengkel Listrik/Elektronik •Lab. Aerodinamika •Alat Ukur Potensi Angin


42

TERIMA KASIH Pusat Teknologi Dirgantara Terapan Jln. Raya LAPAN Sukamulya – Rumpin Bogor 16350 – Jawa Barat Telp. 021-75790031, 75790385 Fax. 021-9103456

Informasi

Bidang Konversi Energi Dirgantara Jln. Raya LAPAN Sukamulya – Rumpin Bogor 16350 – Jawa Barat Telp. 021-75790378 Fax. 021-9103456 Email : [email protected] [email protected] Website : www.energi-angin.com Copyright @ ripno.energin.id

43

VISI & MISI KEBIJAKAN PENDUKUNG SITUASI IMPLEMENTASI ENERGI ANGIN DUNIA TUJUAN & SASARAN STATUS LITBANG ENERGI ANGIN PROSPEK & HAMBATAN DI INDONESIA

Recommend Documents