Pemodelan Sistem Turbin Angin Berbasis Bond-Graph

Abstrak

Pemerintah Indonesia kini sedang berupaya beralih ke energi terbarukan, seperti PLTS dan PLTB, untuk mengurangi ketergantungan pada energi fosil, mengurangi dampak lingkungan, dan meningkatkan keberlanjutan energi nasional. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) menjadi kunci dengan pembuatan model yang berperan dalam menanggapi dinamika dan kompleksitas permasalahan energi. Pemodelan sistem PLTB adalah proses penyederhanaan elemen kompleks untuk memudahkan pemahaman informasi yang dibutuhkan. Pemilihan model fisik dalam pemodelan PLTB memungkinkan desain sistem yang lebih sederhana tetapi tetap mencerminkan kompleksitasnya, dengan prinsip-prinsip fisika sebagai dasar penyederhanaan. Penelitian ini bertujuan memodelkan sistem turbin angin berbasis Bond-graph untuk memahami hubungan energi pada kecepatan Hub, kecepatan gearbox, dan kecepatan rotor generator. Metode yang digunakan adalah pemodelan berbasis Bond-graph dengan perangkat lunak 20 SIM 5.0. Hasil penelitian menunjukkan grafik simulasi model Bond-graph turbin angin memperlihatkan hubungan antara kecepatan angin dan efisiensi turbin. Kecepatan putaran rotor dan torsi rotor meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan angin, menunjukkan turbin angin menghasilkan lebih banyak energi pada kecepatan angin tinggi. Secara keseluruhan, pemodelan dengan 20 SIM 5.0 menunjukkan kecepatan hub, kecepatan gearbox, dan kecepatan rotor generator saling terkait. Kecepatan hub dan gearbox meningkat seiring dengan kenaikan kecepatan angin, sementara kecepatan rotor generator meningkat sejalan dengan peningkatan kecepatan hub dan gearbox.

Kata Kunci: Pemodelan, turbin angin, Bond-graph, Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB)