Examples of potential applications include airports, offices or other buildings that could be rigged to supply power to laptops, mobile telephones or other devices toted into them

San Francisco (AFP) Aug 21, 2008
Intel on Thursday showed off a wireless electric power system that analysts say could revolutionize modern life by freeing devices from transformers and wall outlets.Intel chief technology officer Justin Rattner demonstrated a Wireless Energy Resonant Link as he spoke at the California firm’s annual developers forum in San Francisco.

Electricity was sent wirelessly to a lamp on stage, lighting a 60 watt bulb that uses more power than a typical laptop computer.

Most importantly, the electricity was transmitted without zapping anything or anyone that got between the sending and receiving units.

“The trick with wireless power is not can you do it; it’s can you do it safely and efficiently,” Intel researcher Josh Smith said in an online video explaining the breakthrough.

“It turns out the human body is not affected by magnetic fields; it is affected by elective fields. So what we are doing is transmitting energy using the magnetic field not the electric field.”

Examples of potential applications include airports, offices or other buildings that could be rigged to supply power to laptops, mobile telephones or other devices toted into them.

The technology could also be built into plugged in computer components, such as monitors, to enable them to broadcast power to devices left on desks or carried into rooms, according to Smith.

“Initially it eliminates chargers and eventually it eliminates batteries all together,” analyst Rob Enderle of Enderle Group said of Intel’s wireless power system.

“That is potentially a world changing event. This is the closest we’ve had to something being commercially available in this class.”

Previous wireless power systems consisted basically of firing lightning bolts from sending to receiving units. Smith says Intel’s wireless power system is still in an early stage of development and much research remains before it can be brought to market.Rattner spoke of technological transformations he expects by the year 2050.”You’d like to cut the last cord,” Smith said. “It’s great that we have wireless email and wireless internet and stuff like that but at the end of the day it would be nice to have wireless recharge as well.” by Staff Writers

While the project was small scale in terms of power transmitted (about 20 watts), and was being designed for space use – it has possible implications for transmitting power to base stations in rural areas. Currently, each rural base station usually requires its own diesel generator, and often security staff to protect the fuel from being stolen. The ability to broadcast the electricity supply wirelessly from a central hub, most likely to be the Base Station Controller which may already have line of sight for a microwave backhaul could make rural base stations cheaper, and safer to operate.

The demonstration of solar-powered wireless power transmission used a solid-state phased array transmitter located on the U.S. island of Maui and receivers located on the island of Hawai (Mauna Loa).

A number of key technologies were integrated and tested together for the first time in this project, including solar power modules, solid-state FET amplifiers, and a novel “retrodirective” phase control system. In addition, the project developed the first ever “field-deployable” system-developing new information regarding the prospective economics of space solar power / wireless power transmission systems.

The project was sponsored by Discovery Communications as part of its Project Earth series, and produced by Impossible Pictures Ltd. of the UK.

“This milestone demonstrates that Space-Based Solar Power deserves further study as one important answer to America’s future energy needs,” said Mark Hopkins, Senior Vice President of the National Space Society. “This kind of demonstration is critical to the incremental development of breakthrough technologies.”

The project’s leader was former NASA executive and physicist John C. Mankins (Chief Operating Officer of Managed Energy Technologies LLC, and President of the Space Power Association). Key participants included Professor Nobuyuki Kaya of Kobe University in Japan and Frank Little of Texas A&M University in the U.S. (both world leaders in WPT technology), and Dr. Neville I. Marzwell of the California Institute of Technology. Students at the two universities were largely responsible for fabrication of the hardware for this first-of-a-kind experiment.

Adapun langkah-langkah perawatan dari transformator, antara lain adalah:
• Pemeriksaan berkala kualitas minyak isolasi.
• Pemeriksaan/pengamatan berkala secara langsung (Visual Inspection)
• Pemeriksaan-pemeriksaan secara teliti (overhauls) yang terjadwal.

Gambar 1.Perawatan Transformator

Komponen-Komponen Utama Transformator

untuk lebih jelasnya anda dapat membaca artikel sebelumnya, “Komponen-Komponen Transformator”, tapi saya tampilkan sedikit mengenai komponen utamanya saja, yaitu:
• On-load tap changer (OLTC)
• Bushing
• Insulator / penyekat
• Gasket
• Sistem saringan / filter minyak isolasi
• Peralatan proteksi;
– Valves atau katup-katup
– relay
– Alat-alat ukur dan indikator-indikator

Peta Potensi Terjadinya Gangguan didalam Transformator


Gambar 2. Peta Potensi Gangguan didalam Transformator

Pemeriksaan Kondisi Transformator Saat Beroperasi

Pada saat transformator beroperasi ada beberapa pemeriksaan dan analisa yang harus dilakukan, antara lain:

1. Pemeriksaan dan analisa minyak isolasi transformator, meliputi:
– Tegangan tembus (breakdown voltage)
– Analisa gas terlarut (dissolved gas analysis, DGA)
– Analisa minyak isolasi secara menyeluruh (sekali setiap 10 tahun)

• Pemeriksaan dan analisa kandungan gas terlarut (Dissolved gas analysis, DGA), untuk mencegah terjadinya:(partial) discharges, Kegagalan thermal (thermal faults), Deteriorasi / pemburukan kertas isolasi/laminasi.

• Pemeriksaan dan analisa minyak isolasi secara menyeluruh, meliputi: power factor (cf. Tan δ), kandungan air (water content), neutralisation number, interfacial tension, furfural analysis dan kandungan katalisator negatif (inhibitor content)

2. Pengamatan dan Pemeriksaan Langsung (Visual inspections)
– Kondisi fisik transformator secara menyeluruh.
– Alat-alat ukur, relay, saringan/filter dll.
– Pemeriksaan dengan menggunakan sinar infra-merah (infrared monitoring),
setiap 2 tahun.

Karakteristik Akibat Kegagalan Gas

Tabel 1. Karakteristik Akibat Kegagalan Gas

Rentang Waktu Pemeriksaan dan Analisa Minyak isolasi


Tabel 2. rentang waktu pemeriksaan minyak isolasi

Tindakan yang biasa dilakukan pada saat Pemeriksaan Teliti (Overhaul)

1. Perawatan dan pemeriksaan ringan (Minor overhaul), setiap 3 atau 6 tahun.
– on-load tap changers
– oil filtering dan vacuum treatment
– relays dan auxiliary devices.

2. Perawatan dan pemeriksaan teliti (Major overhaul)
– Secara teknis setidaknya 1 kali selama masa pakai.
– pembersihan, pengencangan kembali dan pengeringan.

3. Analisa kimia
– analisa kertas penyekat/laminasi (sekali setiap 10 tahun)

4. Pengujian listrik (Electrical Test) untuk peralatan;
– power transformer
– bushings
– Transformator ukur (measurement transformator)
– breaker capacitors

Pengujian listrik (electrical test) dilakukan setidaknya setiap 6 – 9 tahun. Pengujian yang dilakukan meliputi;
a. Doble measurements
b. PD-measurement
c. Frequency Responce Analysis, FRA
d. voltage tests

Penyebab Hubung Singkat didalam Transformator, antara lain:

• Gangguan hubung singkat antar lilitan karena rusaknya laminasi.
• Perubahan kandungan gas H2, CH4, CO, C2H4 dan C2H2

**)Kegagalan pada lilitan dapat diperbaiki dengan penggulungan ulang atau rewinding

Sekarang ini banyak peneliti dan para pengajar yang tertarik pada riset tentang renewable energy seperti tenaga angin, tenaga surya, tenaga mikro hidro dll. Banyak keuntungan yang diperoleh dari renewable energi diantaranya adalah aspek ramah lingkungan, namun ada beberapa alasan yang mengapa energi ini masih sedikit diterapkan dari total energi yang dikonsumsi masyarakat dunia, termasuk Indonesia. Diantara alasan tersebut adalah masih mahalnya beaya investasi awal yang sulit dijangkau oleh masyarakat Indonesia yang notabene memiliki daya beli yang relative rendah.

Tidak hanya masalah investasi awal, masalah pengoperasian dan pengendaliannya juga perlu perlakuan khusus dibanding dengan pembangkit listrik yang konvensional. Seperti kita ketahui bahwa sumber energy terbarukan sangat fluktuatif dan sulit diprediksi secara pasti, sehingga tenaga yang dihasilkanpun akan ikut berfluktuatif terhadap waktu, sebagai contoh tenaga angin, kecepatan angin akan berubah-ubah sangat cepat terhadap waktu, sehingga jika dirubah menjadi listrik akan menghasilkan output yang fluktuatif baik tegangan, frekuensi maupun power.

Sedangkan di pihak user (pelanggan), diharapkan terjaminnya kestabilan tegangan dan frekuensi sehingga disinilah pentingnya pengendali yang bagus dan handal. sedangkan untuk mengatasi ketidakpastian power (daya) yang dihasilkan, diperlukan sumber tenaga lain seperti pembangkit listrik tenaga diesel yang diparalel dengan nya sehingga system seperti ini sering disebut Hybrid Wind-diesel power generation. Selain diesel, ada beberapa alternatif lain yang bisa dikoneksikan dengan system tersebut diantaranya adalah tenaga surya, fuel cell, microhydro dll. sehingga jika system tersebut membentuk suatu jaringan kecil itulah yang disebut microgrid power generation, yang masing-masing sumber tenaga tersebut juga mempunyai karaktersitik yang berbeda-beda pula.

Padahal, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian. Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan.

Asal energi angin

Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali energi pasang surut dan panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.

Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.

Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.

Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.

Mekanisme turbin angin

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.

Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah.

Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik.
Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.

Jenis turbin angin

Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan.
Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.

Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.
Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.
Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.

Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920. Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.

Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.

Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang, tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.
Mochamad Safarudin Staf Pengajar dan Peneliti pada Sekolah Tinggi Teknologi Mandala, Bandung
Sumber: kompas