Memasang dan Memelihara Sistem Listrik Tenaga Angin Kecil

Pabrikan sistem pembangkit listrik tenaga angin Anda, atau dealer tempat Anda membelinya, seharusnya dapat membantu Anda memasang sistem pembangkit listrik tenaga angin kecil Anda.Anda dapat menginstal sistemnya sendiri — tetapi sebelum mencoba proyek tersebut, tanyakan pada diri Anda pertanyaan-pertanyaan berikut:

• Bisakah saya menuangkan fondasi semen yang tepat?
• Apakah saya mempunyai akses ke lift atau cara mendirikan menara dengan aman?
• Tahukah saya perbedaan antara kabel arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC)?
• Apakah saya memiliki cukup pengetahuan tentang kelistrikan untuk menyambungkan turbin saya dengan aman?
• Apakah saya tahu cara menangani dan memasang baterai dengan aman?

Jika Anda menjawab tidak pada salah satu pertanyaan di atas, Anda mungkin sebaiknya memilih agar sistem Anda diinstal oleh integrator atau penginstal sistem.Hubungi produsen untuk mendapatkan bantuan, atau hubungi kantor energi negara bagian dan utilitas lokal Anda untuk mendapatkan daftar penginstal sistem lokal.Anda juga dapat memeriksa halaman kuning penyedia layanan sistem energi angin.

Pemasang yang kredibel dapat memberikan layanan tambahan seperti perizinan.Cari tahu apakah pemasangnya adalah teknisi listrik berlisensi, dan mintalah referensi serta periksa.Anda mungkin juga ingin memeriksanya dengan Better Business Bureau.

Dengan pemasangan dan pemeliharaan yang tepat, sistem listrik tenaga angin kecil akan bertahan hingga 20 tahun atau lebih.Pemeliharaan tahunan dapat mencakup:

• Memeriksa dan mengencangkan baut dan sambungan listrik bila perlu
• Memeriksa mesin apakah ada korosi dan kabel pria apakah ada ketegangan yang tepat
• Periksa dan ganti pita tepi depan yang aus pada bilah turbin, jika diperlukan
• Mengganti bilah turbin dan/atau bantalan setelah 10 tahun jika diperlukan.

Jika Anda tidak memiliki keahlian untuk memelihara sistem, penginstal Anda mungkin menyediakan program servis dan pemeliharaan.

Pabrikan atau dealer sistem Anda juga dapat membantu Anda menemukan lokasi terbaik untuk sistem angin Anda.Beberapa pertimbangan umum meliputi:

• Pertimbangan Sumber Daya Angin– Jika Anda tinggal di medan yang rumit, berhati-hatilah dalam memilih lokasi pemasangan.Jika Anda menempatkan turbin angin di puncak atau di sisi bukit yang berangin, misalnya, Anda akan memiliki lebih banyak akses terhadap angin yang ada dibandingkan di selokan atau di sisi bawah angin (terlindung) dari bukit di properti yang sama.Anda dapat memiliki beragam sumber daya angin dalam properti yang sama.Selain mengukur atau mencari tahu kecepatan angin tahunan, Anda perlu mengetahui arah angin yang berlaku di lokasi Anda.Selain formasi geologi, Anda perlu mempertimbangkan kendala yang ada, seperti pepohonan, rumah, dan gudang.Anda juga perlu merencanakan penghalang di masa depan, seperti bangunan baru atau pohon yang belum mencapai ketinggian maksimalnya.Turbin Anda harus ditempatkan melawan arah angin dari bangunan dan pepohonan mana pun, dan harus berada 30 kaki di atas apa pun dalam jarak 300 kaki.
• Pertimbangan Sistem– Pastikan untuk menyisakan ruang yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan menara untuk pemeliharaan.Jika menara Anda dilengkapi dengan kabel pria, Anda harus memberikan ruang untuk kabel pria tersebut.Apakah sistem tersebut berdiri sendiri atau terhubung ke jaringan listrik, Anda juga perlu mempertimbangkan panjang kabel antara turbin dan beban (rumah, baterai, pompa air, dll.).Sejumlah besar listrik dapat hilang akibat hambatan kabel—semakin panjang kabel tersebut digunakan, semakin banyak listrik yang hilang.Menggunakan kabel yang lebih banyak atau lebih besar juga akan meningkatkan biaya pemasangan Anda.Kerugian rangkaian kabel Anda lebih besar bila Anda memiliki arus searah (DC) daripada arus bolak-balik (AC).Jika Anda memiliki kabel yang panjang, disarankan untuk membalikkan DC ke AC.

Turbin angin kecil yang digunakan dalam aplikasi perumahan biasanya berukuran mulai dari 400 watt hingga 20 kilowatt, tergantung pada jumlah listrik yang ingin Anda hasilkan.

Sebuah rumah pada umumnya menggunakan sekitar 10.932 kilowatt-jam listrik per tahun (sekitar 911 kilowatt-jam per bulan).Tergantung pada kecepatan angin rata-rata di wilayah tersebut, diperlukan turbin angin dengan daya berkisar 5–15 kilowatt untuk memberikan kontribusi yang signifikan terhadap permintaan ini.Turbin angin berkekuatan 1,5 kilowatt akan memenuhi kebutuhan rumah yang membutuhkan 300 kilowatt-jam per bulan di lokasi dengan kecepatan angin rata-rata tahunan 14 mil per jam (6,26 meter per detik).

Untuk membantu Anda menentukan ukuran turbin yang Anda perlukan, pertama-tama tetapkan anggaran energi.Karena efisiensi energi biasanya lebih murah dibandingkan produksi energi, mengurangi penggunaan listrik di rumah Anda mungkin akan lebih hemat biaya dan akan mengurangi ukuran turbin angin yang Anda perlukan.

Ketinggian menara turbin angin juga mempengaruhi seberapa besar listrik yang dihasilkan turbin tersebut.Pabrikan akan membantu Anda menentukan ketinggian menara yang Anda perlukan.

Perkiraan keluaran energi tahunan dari turbin angin (dalam kilowatt-jam per tahun) adalah cara terbaik untuk menentukan apakah turbin angin dan menara akan menghasilkan listrik yang cukup untuk memenuhi kebutuhan Anda.

Produsen turbin angin dapat membantu Anda memperkirakan produksi energi yang dapat Anda harapkan.Pabrikan akan menggunakan perhitungan berdasarkan faktor-faktor berikut:

• Kurva daya turbin angin tertentu
• Kecepatan angin tahunan rata-rata di lokasi Anda
• Ketinggian menara yang ingin Anda gunakan
• Distribusi frekuensi angin – perkiraan jumlah jam angin akan bertiup pada setiap kecepatan selama rata-rata tahun.

Pabrikan juga harus menyesuaikan perhitungan ini dengan ketinggian situs Anda.

Untuk mendapatkan perkiraan awal kinerja turbin angin tertentu, Anda dapat menggunakan rumus berikut:

AEO= 0,01328D²V³

Di mana:

• AEO = Output energi tahunan (kilowatt-jam/tahun)
• D = Diameter rotor, kaki
• V = Kecepatan angin rata-rata tahunan, mil per jam (mph), di lokasi Anda

Catatan: perbedaan antara daya dan energi adalah daya (kilowatt) adalah laju konsumsi listrik, sedangkan energi (kilowatt-jam) adalah kuantitas yang dikonsumsi.

Sistem energi angin kecil dapat dihubungkan ke sistem distribusi listrik.Ini disebut sistem yang terhubung dengan jaringan.Turbin angin yang terhubung ke jaringan listrik dapat mengurangi konsumsi listrik yang disuplai oleh utilitas untuk penerangan, peralatan, dan pemanas listrik.Jika turbin tidak dapat menghasilkan jumlah energi yang dibutuhkan, maka utilitaslah yang akan menggantikannya.Ketika sistem pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang dibutuhkan rumah tangga Anda, kelebihannya dikirim atau dijual ke perusahaan utilitas.

Dengan jenis sambungan jaringan ini, turbin angin Anda hanya akan beroperasi bila jaringan utilitas tersedia.Selama listrik padam, turbin angin harus dimatikan karena alasan keselamatan.

Sistem yang terhubung ke jaringan listrik dapat menjadi praktis jika kondisi berikut ada:

• Anda tinggal di daerah dengan kecepatan angin tahunan rata-rata minimal 10 mil per jam (4,5 meter per detik).
• Listrik yang disuplai oleh utilitas mahal di wilayah Anda (sekitar 10–15 sen per kilowatt-jam).
• Persyaratan utilitas untuk menghubungkan sistem Anda ke jaringannya tidak terlalu mahal.

Ada insentif yang baik untuk penjualan kelebihan listrik atau pembelian turbin angin.Peraturan federal (khususnya, Undang-Undang Kebijakan Peraturan Utilitas Publik tahun 1978, atau PURPA) mengharuskan perusahaan utilitas untuk terhubung dan membeli listrik dari sistem energi angin kecil.Namun, Anda harus menghubungi perusahaan listrik Anda sebelum menyambung ke jalur distribusinya untuk mengatasi masalah kualitas dan keselamatan listrik.

Utilitas Anda dapat memberi Anda daftar persyaratan untuk menghubungkan sistem Anda ke jaringan listrik.Untuk informasi lebih lanjut, lihatsistem energi rumah yang terhubung ke jaringan.

Tenaga angin dapat digunakan dalam sistem off-grid, disebut juga sistem yang berdiri sendiri, tidak terhubung ke sistem atau jaringan distribusi listrik.Dalam aplikasi ini, sistem listrik tenaga angin kecil dapat digunakan bersama dengan komponen lain – termasuk asistem listrik tenaga surya kecil– untuk menciptakan sistem tenaga hibrida.Sistem tenaga hibrida dapat menyediakan listrik off-grid yang dapat diandalkan untuk rumah, pertanian, atau bahkan seluruh komunitas (misalnya proyek co-housing) yang jauh dari jalur utilitas terdekat.

Sistem kelistrikan hibrid off-grid mungkin cocok untuk Anda jika hal-hal di bawah ini menggambarkan situasi Anda:

• Anda tinggal di daerah dengan kecepatan angin tahunan rata-rata minimal 9 mil per jam (4,0 meter per detik).
• Sambungan jaringan tidak tersedia atau hanya dapat dilakukan melalui perluasan yang mahal.Biaya memasang saluran listrik ke lokasi terpencil untuk terhubung dengan jaringan utilitas bisa sangat mahal, berkisar antara $15.000 hingga lebih dari $50.000 per mil, tergantung pada medan.
• Anda ingin memperoleh kemandirian energi dari utilitas.
• Anda ingin menghasilkan tenaga bersih.

Untuk informasi lebih lanjut, lihat mengoperasikan sistem Anda di luar jaringan.