Tenaga Angin Lepas Pantai atau Energi Angin Lepas Pantai

Tenaga angin lepas pantai atau energi angin lepas pantai

Melanjutkan 2 tulisan saya sebelumnya, yaitu :

1. Sekilas tentang Energi Angin (http://www.kompasiana.com/winduhernowo/sekilas-tentang-energi-angin_566ff24c559773730838119b)
2. Energi Angin - 2

Berikut marilah kita lebih jauh melihat seberapa ampuh dan hebatnya energy Angin Lepas Pantai yang dapat kita miliki.

Tenaga angin lepas pantai atau energi angin lepas pantai mengacu pada pembangunan PENANGKARAN angin di badan air untuk menghasilkan listrik dari angin. Kecepatan angin kuat yang tersedia lepas pantai dibandingkan dengan di darat, kontribusi tenaga angin lepas pantai sehingga dalam hal listrik yang disediakan lebih tinggi, Pada akhir 2012, 1662 turbin di 55 penangkaran angin di lepas pantai di seluruh 10 negara Eropa menghasilkan listrik yang cukup untuk kekuatan hampir lima juta rumah tangga

Pada 2010 Siemens dan Vestas yang pemasok turbin untuk 90% dari tenaga angin lepas pantai, sementara Dong Energy, Vattenfall dan E.on adalah operator lepas pantai terkemuka. Pada Oktober 2010, 3,16 gigawatt (GW) dari kapasitas tenaga angin lepas pantai operasional, terutama di Eropa Utara. Menurut BTM Consult, lebih dari 16 GW kapasitas tambahan akan dipasang sebelum akhir 2014 dan Inggris dan Jerman akan menjadi dua pasar terkemuka. Kapasitas tenaga angin lepas pantai diperkirakan akan mencapai total 75 GW di seluruh dunia pada tahun 2020, dengan kontribusi signifikan dari Cina dan Amerika Serikat.

Pada 2013 630 megawatt (MW) London Array adalah yang terbesar penangkaran angin lepas pantai di dunia, dengan 504 (MW) lebih besar Gabbard penangkaran angin terbesar kedua, diikuti oleh 367 MW Walney Wind Farm. Semua yang di lepas pantai Inggris. Proyek-proyek ini akan dikerdilkan oleh penangkaran angin berikutnya yang di dalam pipa, termasuk Dogger Bank di 7.200 MW, Norfolk Bank (7200 MW), dan Laut Irlandia (4.200 MW). Pada akhir Juni 2013 jumlah kapasitas energi angin lepas pantai gabungan Eropa 6040 MW. Inggris diinstal 513,5 MW windpower lepas pantai pada semester pertama tahun 2013.

Sebuah subkategori dalam tenaga angin lepas pantai dapat menjadi tenaga angin di perairan dekat pantai.

Sumber: GWEC (2011-2014) [6] dan EWEA (1998-2010)

Eropa adalah pemimpin dunia dalam tenaga angin lepas pantai, dengan yang pertama penangkaran angin lepas pantai yang dipasang di Denmark pada tahun 1991. [8] Pada tahun 2013, tenaga angin lepas pantai berkontribusi 1.567 MW dari total 11.159 MW kapasitas tenaga angin dibangun tahun itu. [ 9] Pada Januari 2014, 69 penangkaran angin lepas pantai telah dibangun di Eropa dengan dinilai kapasitas tahunan rata-rata 482 MW pada tahun 2013, [10] dan pada Januari 2014 Inggris memiliki sejauh kapasitas terbesar dari penangkaran angin lepas pantai dengan 3.681 MW. Denmark adalah kedua dengan 1.271 MW terpasang dan Belgia adalah ketiga dengan 571 MW. Jerman datang keempat dengan 520 MW, diikuti oleh Belanda (247 MW), Swedia (212 MW), Finlandia (26 MW), Irlandia (25 MW), Spanyol (5 MW), Norwegia (2 MW) dan Portugal (2 MW ). Pada Januari 2014, total kapasitas terpasang penangkaran angin lepas pantai di perairan Eropa telah mencapai 6.562 MW.

Pada Januari 2014, produsen turbin angin Jerman Siemens Wind Power dan produsen turbin angin Denmark Vestas bersama-sama telah menginstal 80% dari kapasitas tenaga angin lepas pantai 6,6 GW di dunia; Senvion-REpower datang ketiga dengan 8% dan Bard (6%). [10]

Proyeksi untuk tahun 2020 menghitung kapasitas penangkaran angin 40 GW di perairan Eropa, yang akan menyediakan 4% dari permintaan Uni Eropa listrik. [11]

Pemerintah Cina telah menetapkan target ambisius 5 GW kapasitas terpasang angin lepas pantai pada tahun 2015 dan 30 GW pada tahun 2020 yang akan gerhana kapasitas di negara lain. Pada Mei 2014 kapasitas saat ini tenaga angin lepas pantai di Cina adalah 565 MW. [12]

India adalah melihat potensi pembangkit tenaga angin lepas pantai, dengan pabrik percontohan 100 MW yang direncanakan di lepas pantai Gujarat (2014). [13] Pada 2013, sekelompok organisasi, yang dipimpin oleh Global Dewan Energi Angin (GWEC ) memulai proyek FOWIND (Memfasilitasi Offshore Wind di India) untuk mengidentifikasi zona potensial untuk pengembangan tenaga angin lepas pantai di India dan untuk merangsang kegiatan R & D di FOWIND daerah ini. Pada tahun 2014 FOWIND ditugaskan Pusat Studi Ilmu, Teknologi dan Kebijakan (CSTEP) untuk melakukan studi pra-kelayakan di delapan zona di Tamil Nadu yang telah diidentifikasi memiliki potensi. [14]

Pertanian [sunting]

Lihat juga: Daftar penangkaran angin lepas pantai dan Daftar penangkaran angin lepas pantai negara

Terbesar penangkaran angin lepas pantai dunia

Penangkaran angin Kapasitas (MW) :

1. 2012, London Array 630 UK 175 × Siemens SWT-3.6 MW
2. 2012 , Lebih besar Gabbard 504 UK 140 × Siemens SWT-3.6 MW
3. 2013 , Anholt 400 × 111 Denmark Siemens SWT-3,6-120 MW
4. 2013 , Bard lepas pantai 1 400 Jerman 80 × Bard 5.0 turbin
5. 2012 , Walney 367 UK 102 × Siemens SWT-3.6Thorntonbank 325 Belgia 54 × Senvion 6 MW 2013
6. 2013 , Sheringham Shoal 317 UK 88 × Siemens 3,6 MW
7. 2010 , Thanet 300 UK 100 × Vestas V90-3MW
8. 2014 , Meerwind Süd / Ost 288 Jerman 80 × Siemens SWT-3,6-120 MW
9. 2013 . Lincs 270 UK 75 × Siemens 3,6 MW
10. 2009, Tanduk Rev II 209 Denmark 91 × Siemens 2,3-93 MW

Pada akhir tahun 2011, ada 53 penangkaran angin lepas pantai Eropa di perairan Belgia, Denmark, Finlandia, Jerman, Irlandia, Belanda, Norwegia, Swedia dan Inggris, dengan kapasitas operasi 3.813 MW,] sementara 5603 MW sedang dalam konstruksi.  Lebih dari 100 GW (atau 100.000 MW) dari proyek lepas pantai diusulkan atau di bawah pembangunan di Eropa. Eropa Asosiasi Energi Angin telah menetapkan target 40 GW dipasang pada tahun 2020 dan 150 GW pada tahun 2030.

Pada Juli 2013, 175-turbin London Array di Inggris adalah yang terbesar penangkaran angin lepas pantai di dunia dengan kapasitas 630 MW, diikuti oleh lebih besar Gabbard (504 MW), juga di Inggris, Anholt (400 MW ) di Denmark, dan Bard Lepas Pantai 1 (400 MW) di Jerman. Ada banyak penangkaran angin lepas pantai besar dalam pembangunan termasuk Gwynt y Môr (576 MW), Borkum Barat II (400 MW), dan Barat Duddon Sands (389 MW). Penangkaran angin lepas pantai senilai € 8500000000 ($ 11400000000) berada di bawah konstruksi di perairan Eropa pada tahun 2011. Setelah selesai, mereka akan mewakili kapasitas terpasang tambahan 2.844 MW.

Cina memiliki dua penangkaran angin lepas pantai operasional 131 MW [34] [35] dan 101 MW.  

Tenaga angin Kanada di provinsi Ontario di mengejar beberapa lokasi yang diusulkan di Great Lakes, termasuk ditangguhkan [38] Trillium Wind Power 1 sekitar 20 km dari pantai dan lebih dari 400 MW kapasitas. proyek Canadian lainnya termasuk satu di pantai barat Pasifik.

Pada 2012, tidak ada penangkaran angin lepas pantai di Amerika Serikat. Namun, proyek berada di bawah pembangunan di daerah yang kaya angin dari Pantai Timur, Great Lakes, dan pantai Pasifik. Pada bulan Januari 2012, "Smart untuk Start" pendekatan regulasi diperkenalkan, dirancang untuk mempercepat proses penempatan sementara menggabungkan perlindungan lingkungan yang kuat. Secara khusus, Departemen Dalam Negeri menyetujui "daerah energi angin" di lepas pantai di mana proyek dapat bergerak melalui proses persetujuan peraturan lebih cepat. [41] Yang pertama penangkaran angin lepas pantai di Amerika Serikat diperkirakan akan menjadi 30-megawatt, 5 turbin Blok Proyek pulau, yang dijadwalkan akan online pada akhir 2016.

Turbin angin lepas pantai di dekat Copenhagen, Denmark

Ekonomi dan manfaat

Biaya levelized tenaga angin lepas pantai dibandingkan dengan sumber-sumber lain (Jerman, November 2013)

Tenaga angin lepas pantai dapat membantu mengurangi impor energi, mengurangi polusi udara dan gas rumah kaca (dengan menggusur pembangkit listrik bahan bakar fosil), memenuhi standar listrik terbarukan, dan menciptakan lapangan kerja dan peluang bisnis lokal. [8] Namun, menurut Informasi Energi AS Badan, tenaga angin lepas pantai adalah yang paling mahal teknologi pembangkit energi sedang dipertimbangkan untuk penyebaran skala besar ". [2] Keuntungannya adalah bahwa angin lebih kuat di lepas pantai, dan tidak seperti angin selama benua, angin lepas pantai dapat menjadi kuat di sore, cocok dengan waktu ketika orang menggunakan paling listrik. turbin lepas pantai juga dapat "terletak dekat dengan populasi yang haus kekuasaan di sepanjang pantai, menghilangkan kebutuhan untuk jalur transmisi baru darat".

Kebanyakan entitas dan individu aktif dalam tenaga angin lepas pantai percaya bahwa harga listrik akan tumbuh secara signifikan dari tahun 2009, sebagai upaya global untuk mengurangi emisi karbon mulai berlaku. BTM mengharapkan biaya per kWh jatuh dari 2014,  dan bahwa sumber daya akan selalu lebih dari cukup di tiga wilayah Eropa, Amerika Serikat dan China.

Keadaan saat tenaga angin lepas pantai menyajikan tantangan ekonomi secara signifikan lebih besar daripada sistem darat - harga bisa di kisaran 2,5-3,0 juta Euro / MW. Turbin hanya mewakili satu sepertiga sampai setengah [45] biaya dalam proyek-proyek lepas pantai saat ini, sisanya berasal dari infrastruktur, pemeliharaan, dan pengawasan. Turbin lebih besar dengan peningkatan menangkap energi masuk akal lebih ekonomis karena infrastruktur tambahan dalam sistem lepas pantai. Selain itu, saat ini tidak ada model simulasi yang ketat dari efek eksternal pada penangkaran angin lepas pantai, seperti efek stabilitas lapisan batas dan bangun efek. Hal ini menyebabkan kesulitan dalam memprediksi kinerja secara akurat, kelemahan kritis dalam pembiayaan miliar dolar fasilitas lepas pantai. Sebuah laporan dari koalisi peneliti dari universitas, industri, dan pemerintah, menjabarkan beberapa hal yang diperlukan untuk membawa harga turun dan membuat angin lepas pantai lebih ekonomis:

Meningkatkan model kinerja angin, termasuk bagaimana kondisi desain dan sumber daya angin dipengaruhi oleh adanya penangkaran angin lainnya :

• Mengurangi berat bahan turbin
• Menghilangkan gearbox bermasalah
• Kontrol beban-mitigasi turbin dan strategi
• Turbin dan rotor desain untuk meminimalkan badai dan topan kerusakan
• Pemodelan ekonomi dan optimalisasi biaya dari sistem penangkaran angin secara keseluruhan, termasuk instalasi, operasi, dan pemeliharaan

Metodologi layanan, pemantauan jarak jauh, dan diagnostik.

Penelitian dan pengembangan proyek bertujuan untuk mengatasi masalah ini. Salah satu contoh adalah Carbon Trust Offshore Wind Accelerator, sebuah proyek industri bersama, yang melibatkan sembilan pengembang angin lepas pantai, yang bertujuan untuk mengurangi biaya angin lepas pantai sebesar 10% pada tahun 2015. Ia telah mengemukakan bahwa inovasi di skala bisa memberikan pengurangan biaya 25% di angin lepas pantai pada tahun 2020.

Pada tahun 2011, sebuah perusahaan energi Denmark mengklaim bahwa turbin angin lepas pantai yang belum kompetitif dengan bahan bakar fosil, tetapi memperkirakan bahwa mereka akan berada dalam 15 tahun. Sampai saat itu, dana pensiun dan dana negara akan dibutuhkan. [48] Bloomberg memperkirakan bahwa energi dari turbin angin lepas pantai biaya € 161 ($ 208) per MegaWattHour.

Sebuah tinjauan komprehensif dari aspek rekayasa turbin seperti ukuran yang digunakan darat, termasuk sambungan listrik dan konverter, menganggap bahwa industri memiliki pada umumnya telah terlalu optimis tentang manfaat: biaya rasio dan menyimpulkan bahwa "pasar angin lepas pantai tidak terlihat jika akan menjadi besar ".

Di Belfast, industri pelabuhan sedang dibangun kembali sebagai hub untuk konstruksi lepas pantai windfarm, dengan biaya sekitar £ 50m. Pekerjaan akan menciptakan 150 pekerjaan di konstruksi, serta membutuhkan sekitar 1m ton batu dari tambang lokal, yang akan menciptakan ratusan lapangan pekerjaan. "Ini adalah pertama didedikasikan Upgrade pelabuhan untuk angin lepas pantai". [52]

Sebagai Offshore Windfarms pertama bergerak di luar periode Garansi awal mereka dengan Peralatan Turbin Produsen peningkatan Operasi alternatif dan pilihan dukungan Pemeliharaan jelas. Pemasok alternatif suku cadang memasuki pasar dan lain-lain yang menawarkan produk dan jasa niche banyak yang terfokus pada peningkatan volume produksi listrik dari pembangkit listrik ini energi terbarukan yang besar.

Rincian teknis

Pada tahun 2009, kapasitas terpasang rata-rata turbin angin lepas pantai di Eropa adalah sekitar 3 MW, dan kapasitas turbin masa depan diperkirakan akan meningkat sampai 5 MW.

Turbin lepas pantai membutuhkan berbagai jenis basis untuk stabilitas, menurut kedalaman air. Sampai saat ini sejumlah solusi yang berbeda ada:

Sebuah monopile (kolom) dasar, enam meter dengan diameter, digunakan di perairan dalam sampai 30 meter.

Gravitasi Struktur Base, untuk digunakan di lokasi terkena air 20- 80 m dalam.

Tripod menumpuk struktur, di air yang dalam 20-80 meter.

Tripod hisap caisson struktur, di 20-80m air dalam.

Konvensional struktur jaket baja, seperti yang digunakan dalam industri minyak dan gas, di 20-80m air dalam.

turbin angin Mengambang sedang dikembangkan untuk air yang lebih dalam.

Turbin jauh lebih mudah diakses ketika lepas pantai (yang membutuhkan penggunaan kapal layanan atau helikopter untuk akses rutin, dan rig jackup untuk layanan berat seperti penggantian gearbox), dan dengan demikian keandalan lebih penting daripada untuk turbin darat. Organisasi pemeliharaan melakukan pemeliharaan dan perbaikan komponen, menghabiskan hampir semua sumber daya pada turbin. Beberapa penangkaran angin terletak jauh dari kemungkinan pangkalan darat memiliki tim layanan yang tinggal di situs di unit akomodasi lepas pantai.

Karena sifatnya jauh mereka, monitoring  prognosis dan kesehatan- sistem pada turbin angin lepas pantai akan menjadi jauh lebih diperlukan. Mereka akan memungkinkan perencanaan yang lebih baik just-in-time pemeliharaan, sehingga mengurangi operasi dan biaya pemeliharaan. Menurut laporan dari koalisi peneliti dari universitas, industri, dan pemerintah (didukung oleh Atkinson Pusat untuk Masa Depan yang Berkelanjutan), membuat data lapangan dari turbin ini tersedia akan sangat berharga dalam memvalidasi kode analisis kompleks digunakan untuk desain turbin . Mengurangi hambatan ini akan berkontribusi pada pendidikan insinyur yang mengkhususkan diri dalam energi angin.

Beberapa pedoman untuk merancang penangkaran angin lepas pantai IEC 61400-3, tetapi di AS beberapa standar lain yang diperlukan. Standar mengharuskan analisis beban berdasarkan spesifik lokasi kondisi eksternal seperti angin, gelombang dan arus.

Lingkungan desain

Turbin angin lepas pantai di Fehmarn Belt, bagian barat Laut Baltik antara Jerman dan Denmark (2010)

Karakteristik sumber daya angin lepas pantai span berbagai skala spasial dan temporal dan data lapangan pada kondisi eksternal. Untuk Laut Utara, energi turbin angin adalah sekitar 30 kWh / m2 dari wilayah laut, per tahun, dikirim ke jaringan. Energi per wilayah laut kira-kira independen dari ukuran turbin. [70] Data Diperlukan termasuk kedalaman air, arus, dasar laut, migrasi, dan aksi gelombang, yang semuanya mendorong beban mekanis dan struktural pada konfigurasi turbin potensial. Faktor-faktor lain termasuk pertumbuhan laut, salinitas, icing, dan karakteristik geoteknik dari dasar laut atau danau. Sejumlah hal yang diperlukan untuk mencapai informasi yang diperlukan pada mata pelajaran tersebut. Ada perangkat keras untuk pengukuran ini meliputi Light Detection and Ranging (LIDAR), Sonic Deteksi dan Mulai (SODAR), radar, otonom kendaraan bawah air (AUV), dan penginderaan satelit jarak jauh, meskipun teknologi ini harus dinilai dan halus, menurut laporan dari koalisi peneliti dari universitas, industri, dan pemerintah, didukung oleh Atkinson Pusat untuk Masa Depan yang Berkelanjutan.

Karena faktor-faktor sebelumnya, salah satu kesulitan terbesar dengan penangkaran angin lepas pantai adalah kemampuan untuk memprediksi beban. Analisis harus menjelaskan kopling dinamis antara translasi (surge, sway, heave dan) dan rotasi (roll, pitch, dan yaw) gerakan Platform dan gerakan turbin, serta karakterisasi dinamis tali tambat untuk sistem mengambang. Yayasan dan substruktur membuat sebagian besar sistem angin lepas pantai, dan harus memperhitungkan setiap satu dari faktor-faktor ini.

Korosi juga merupakan masalah yang serius dan membutuhkan pertimbangan desain rinci. Prospek pemantauan jarak jauh dari korosi terlihat sangat menjanjikan menggunakan keahlian dimanfaatkan oleh / industri migas lepas pantai dan tanaman industri besar lainnya.

Dampak Lingkungan

Artikel utama: efek lingkungan dari tenaga angin

Sementara industri angin lepas pantai telah tumbuh secara dramatis selama beberapa dekade terakhir, terutama di Eropa, masih ada banyak ketidakpastian yang berhubungan dengan bagaimana pembangunan dan pengoperasian penangkaran angin ini mempengaruhi hewan laut dan lingkungan laut. Masalah lingkungan umum yang terkait dengan perkembangan angin lepas pantai meliputi:

• Risiko burung laut disambar pisau turbin angin atau mengungsi dari habitat kritis;
• Bawah air kebisingan yang berhubungan dengan proses instalasi mengemudi turbin monopile ke dasar laut;
• Kehadiran fisik penangkaran angin lepas pantai mengubah perilaku mamalia laut, ikan, dan burung laut dengan atraksi atau penghindaran;
• Potensi gangguan dari nearfield dan lingkungan laut farfield dari proyek-proyek angin lepas pantai yang besar.

Database Tethys (http://tethys.pnnl.gov ) menyediakan akses ke literatur ilmiah dan informasi umum tentang dampak lingkungan yang potensial dari energi angin lepas pantai.

Kedepannya, Apakah Indonesia akan memanfaatkan tenaga Angin berlimpah yang gratis dari Allah ini ataukah tidak, Wallahu 'allam bissawab