Desain Turbin Angin 1500 Watt dengan MPPT Berbasis Algoritma Perturb dan Observe untuk Mengoptimalkan Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Sari

Abstrak

Turbin angin  adalah pembangkit listrik  yang mengubah energi angin menjadi energi listrik. Keuntungan turbin angin  adalah ketersediaan energi  yang melimpah di alam secara gratis, renewable energi, dan bebas polusi, namum ada beberapa kekurangan diantaranya efisiensi turbin rendah dan daya yang dihasilkan  bergantung pada perubahan kecepatan , oleh karena itu turbin  angin umumnya tidak berdiri sendiri melainkan digabungkan dengan pembangkit listrik lain (hybrid) atau ke sistem grid. Efisiensi turbin angin  yang  rendah disebabkan oleh nilai koefisien daya turbin yang tidak dapat melebihi 0,593, bahkan pada prakteknya hanya sekitar antara 0,3 sampai dengan 0,45.  Koefisien ini tergantung dari nilai tip speed ratio (TSR) dan pitch angle bilah rotor turbin.  Berdasarkan hal tersebut maka riset  ini bertujuan untuk mendesain turbin angin 1500 watt  dengan memperhitungkan nilai TSR yang optimal dan dilengkapi dengan MPPT berbasis algoritma pertub and observe untuk memaksimalkan daya keluaran turbin angin . Metode riset didasarkan pada pemodelan turbin angin  dengan menggunakan Simulink matlab. Hasil  riset berupa rancangan turbin angin 1500 watt, dengan TSR optimal 8,1 , koefisien daya  0,48 ,radius bilah 1,878 meter, diameter rotor turbin 3,755 meter, luas sapuan  11,07 m² dengan kecepatan sudut angular rotor pada kecepatan  nominal 34,5 rad/detik.  Keluaran turbin  angin dengan MPPT  menghasilkan tegangan  output 91,37  volt, arus output 16,61 ampere dan daya output mencapai 1517 watt pada kecepatan  nominal.

Kata Kunci : Turbin angin , tip speed ratio, MPPT