Turbin angin berukuran kecil dan menengah: pelopor energi hijau di bidang energi terdistribusi.
Turbin angin berukuran kecil dan menengah biasanya merujuk pada peralatan tenaga angin dengan daya kurang dari 500 kilowatt yang menyediakan listrik untuk rumah tangga, pertanian, komunitas, usaha kecil, jaringan mikro, atau fasilitas di luar jaringan listrik.
Turbin angin kecil: biasanya mengacu pada model dengan daya antara 1 kW hingga 10 kW, terutama digunakan untuk bangunan tempat tinggal yang tidak terhubung ke jaringan listrik atau terhubung ke jaringan listrik, pertanian kecil, dll.
Turbin angin ukuran sedang: biasanya mengacu pada model dengan daya antara 10 kW hingga 500 kW, terutama digunakan di komunitas, sekolah, usaha kecil dan menengah, stasiun pangkalan komunikasi, irigasi pertanian, dll.
(Catatan: Terkadang, yang di bawah 1kW disebut sebagai "mikro", sedangkan yang di atas 100kW diklasifikasikan sebagai "besar".)
Jenis struktur utama meliputi turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal.
Turbin angin sumbu horizontal, dengan sumbu rotasi rotor sejajar dengan tanah, mirip dengan turbin angin besar. Teknologi yang matang dan efisiensi tinggi dalam pemanfaatan energi angin menjadikannya arus utama di pasaran. Biasanya terdapat kemudi ekor atau sistem yaw aktif, yang perlu diselaraskan dengan arah angin, memiliki tingkat kebisingan yang relatif tinggi, dan dipasang pada ketinggian yang tinggi.
Turbin angin sumbu vertikal, dengan sumbu rotasi rotor tegak lurus terhadap tanah. Tidak memerlukan angin, dapat menangkap angin dari segala arah. Kebisingan operasi rendah, mudah dirawat. Efisiensi pemanfaatan energi angin umumnya lebih rendah daripada sumbu horizontal.
Sistem pembangkit listrik tenaga angin skala kecil dan menengah yang lengkap biasanya mencakup turbin angin, termasuk generator, bilah, hub, dan badan turbin, dengan sistem kemudi/yaw yang digunakan untuk turbin angin sumbu horizontal untuk menjaga keselarasan dengan arah angin. Menara penyangga turbin angin berada di ketinggian untuk mendapatkan angin yang lebih kuat dan stabil. Sistem kontrol bertanggung jawab untuk memantau pengaktifan, pematian, keselamatan, dan status operasional sistem. Sistem penyimpanan energi (untuk sistem off-grid), menyimpan kelebihan energi listrik untuk digunakan saat tidak ada angin. Inverter memiliki inverter off-grid yang mengubah daya DC dari baterai menjadi daya AC untuk peralatan rumah tangga. Terdapat inverter yang terhubung ke jaringan listrik yang mengubah listrik yang dihasilkan oleh turbin angin menjadi arus bolak-balik dengan frekuensi dan fase yang sama dengan jaringan listrik, dan mengirimkannya ke jaringan listrik.
Skenario aplikasi turbin angin berukuran kecil dan menengah meliputi aplikasi di luar jaringan (off-grid) dan aplikasi yang terhubung ke jaringan (grid connected). Aplikasi off-grid untuk stasiun basis komunikasi: menyediakan daya untuk stasiun basis komunikasi seluler di daerah terpencil. Pemantauan jalan: memasok daya ke peralatan pemantauan untuk jalan raya dan terowongan. Aplikasi pertanian dan peternakan: seperti pagar listrik untuk padang rumput, irigasi untuk lahan pertanian, pasokan daya untuk kapal nelayan, dll. Luar ruangan dan darurat: RV, berkemah, pasokan daya darurat bencana. Aplikasi terhubung ke jaringan untuk pengguna komersial: memasang turbin angin daya menengah di pabrik, taman, dll. untuk mengurangi biaya listrik, penggunaan sendiri, dan menghubungkan kelebihan listrik ke jaringan. Sekolah dan Komunitas: Sebagai proyek pendidikan sains populer dan demonstrasi energi hijau.
Keunggulan turbin angin berukuran kecil dan menengah terletak pada distribusi energi, yang dapat menghasilkan listrik di lokasi dan mengurangi kerugian transmisi jarak jauh. Energi bersih ini menghasilkan emisi karbon nol. Turbin ini dapat membentuk sistem pelengkap angin-surya dengan fotovoltaik surya untuk meningkatkan keandalan pasokan listrik. Sistem yang terhubung ke jaringan listrik dapat mengimbangi sebagian atau seluruh konsumsi listrik jaringan.
Keterbatasan turbin angin berukuran kecil dan menengah adalah biasanya membutuhkan kecepatan angin rata-rata tahunan tidak kurang dari 4-5 meter per detik, dan lokasi harus terbuka dan tidak terhalang. Investasi awal relatif tinggi, dan biaya peralatan serta instalasinya (terutama menara) mahal.
Kecepatan dan arah angin berubah-ubah, dan daya keluaran tidak stabil; Dapat menyebabkan gangguan kebisingan bagi penduduk sekitar.
Jika Anda mempertimbangkan untuk memasang turbin angin berukuran kecil hingga menengah, Anda perlu mengevaluasi sumber daya angin: gunakan peralatan profesional untuk mengukur data setidaknya selama satu tahun, atau tanyakan informasi meteorologi setempat. Ini adalah langkah yang paling penting. Hitung kebutuhan listrik: Klarifikasi beban dan konsumsi listrik Anda untuk menentukan berapa banyak daya yang dibutuhkan turbin angin. Pilih jenis yang sesuai: Berdasarkan kebutuhan dan lingkungan Anda, pilih kipas sumbu horizontal atau vertikal. Inspeksi lokasi: Pastikan ada ruang terbuka yang cukup dan jauhkan dari penghalang seperti bangunan dan pohon. Memahami peraturan: Konsultasikan dengan pemerintah setempat mengenai izin bangunan, batasan ketinggian, peraturan kebisingan, dan kebijakan koneksi jaringan listrik. Pilih merek dan pemasang yang andal: Pilih produk bersertifikat dan bereputasi baik serta tim pemasangan profesional untuk memastikan keamanan dan layanan purna jual. Analisis ekonomi: Hitung periode pengembalian investasi, dengan mempertimbangkan biaya peralatan, biaya pemasangan, biaya perawatan, dan penghematan listrik/subsidi.
Turbin angin berukuran kecil dan menengah merupakan alat yang ampuh untuk mencapai swasembada energi dan kehidupan hijau, terutama cocok untuk daerah dengan sumber daya angin yang baik dan jaringan listrik yang kurang memadai. Namun, ini bukanlah solusi universal yang dapat diterapkan begitu saja, dan keberhasilannya sangat bergantung pada evaluasi yang cermat serta pemasangan dan pemeliharaan profesional di tahap awal. Sebelum mengambil keputusan, pastikan untuk melakukan riset dan persiapan yang menyeluruh.
