## Implementasi Turbin Angin Tipe Helix Dalam Mendukung Ketersediaan Energi Listrik di Wilayah Wisata Dilem Wilis Trenggalek
Muhammad Alfian Mizar* 1 , Moch. Sholihul Hadi 2 , Samsul Hidayat 3 Universitas Negeri Malang; Jl. Semarang No. 5 Kota Malang, (0321) 551312
1 Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang
2 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang
3 Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang
Corresponding email: alfianmizar@um.ac.id

## Abstrak
Energi angin menjadi salah satu energi terbarukan yang tidak terdegradasi, dan tersebar secara geografis. Pemanfaatan energi angin juga di dukung dengan ditargetkannya bauran energi 23% berasal dari EBT pada 2025 mendatang. Kementrian ESDM (Energi dan Sumber Daya Mineral) RI juga mengatakan bahwa potensi angin di Indonesia  sangat  tinggi  mencapai  978  MW  yang  tersebar  di  berbagai  daerah  di  Indonesia.  Lokasi  Pengabdian Masyarakat yaitu Wisata Dilem Wilis Trenggalek memiliki potensi energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan  listrik,  sehingga  perlu  diimplementasikan  turbin  angin  tipe  helix  untuk  mendukung  ketersediaan energi listrik. Adapaun hasil dari pengabdian ini antara lain: terwujudnya satu unit turbin angin tipe helix sebegai alternatif energi yang bersih dan terbarukan yang dapat menghasilkan listrik sekitar 300 watt; terjadinya transfer teknologi  dan  pengetahuan  khususnya  tentang  implementasi  dan  perawatan  turbin  angin  tipe  helix.  Turbin  ini dapat beroperasi dan mulai melakukan pengisian pada kecepatan angin sekitar 3m/detik.
Kata kunci — Turbin Angin, Energi Terbarukan

## Abstract
Wind energy is one of the renewable energies that is not degraded, and is geographically dispersed. The use  of  wind  energy  is  also  supported  by  the  target  of  23%  of  the  energy  mix  coming  from  NRE  in  2025.  The Ministry of Energy and Mineral Resources (Energy and Mineral Resources) of the Republic of Indonesia also said that the wind potential in Indonesia is very high, reaching 978 MW spread across various regions in Indonesia. The location of the Community Service, namely Dilem Wilis Trenggalek, has the potential for wind energy that can be used to generate electricity, so it is necessary to implement a helix type wind turbine to support the availability of electrical energy. The results of this service include: the realization of a helix type wind turbine unit as a clean and renewable energy alternative which can generate about 300 watts of electricity; the transfer of technology and knowledge, especially regarding the implementation of helix type wind turbines. This turbine can operate and start charging at a wind speed of about 3m/s.
Keywords— Wind turbine, Savonius, Renewable Energy

## 1.  PENDAHULUAN
ahan  bakar  fosil  menjadi  bahan  bakar  yang mendukung  industrialisasi  dan  pembangunan sosial  di  seluruh  dunia  (Arunachalam  & Fleischer,  2008).  Kusumastanto  (2018)  menyatakan bahwa  di  Indonesia,  95  persen  energi  yang dikonsumsi adalah bahan bakar fosil. Ketergantungan Indonesia terhadap energi fosil perlu segera diakhiri, mengingat  cadangan  minyak  bumi  Indonesia  kurang dari 9 miliar barel dan hanya cukup untuk dua dekade
ke  depan,  jika  laju  produksi  rata-rata  500  juta barel/tahun.  Sebagai  kebutuhan    terus  menerus  dan mengingat  masalah  pencemaran  lingkungan,  fosil sebagai  bahan  bakar  masih  belum  dapat  memenuhi kebutuhan  energi  di  masa  mendatang  (Goodenough, 2014). Selain itu jumlah energi fosil ini semakin lama akan  semakin  berkurang  dan  harganya  akan  terus naik,  sehingga  perlu  dicarikan  sumber  energi alternatif  untuk  menggantikan  sumber  energi  fosil (Alamsyah, 2007). Karena itu, penguatan pemanfaatan  energi  terbarukan  menjadi  salah  satu
B
alternatifnya,  akan  tetapi  karena  tidak  teratur  dan ketidakstabilan  beberapa  sumber  energi  terbarukan, sangat  penting  untuk  merancang  suatu  energi terbarukan  yang  aman,  cerdas  dan  dapat  diandalkan (Fan  dkk.,  2019,  2020;  Yang  dkk.,  2011).  Menurut (Triharyanto  dkk.,  2007)  banyak  sekali  energi alternatif dari alam terutama di Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.
Salah  satu  potensi  EBT  yang  dapat dimanfaatkan adalah energi angin yang menjadi salah satu  energi  terbarukan  yang  tidak  terdegradasi  dan tersebar  secara  geografis  (Yahyaoui,  2018). Pemanfaatan  energi  angin  sebenarnya  bukan  suatu hal  yang  baru  bagi  umat  manusia.  Semenjak  2000 tahun lalu teknologi pemanfaatan sumber daya angin dan  air  sudah  dikenal  manusia  dalam  bentuk  kincir angin  (Bagaskara  dkk.,  2010).  Saat  ini  kapasitas Pembangkit Listrik Tenaga Angin (WPP) di dunia 10 kali  lipat  lebih  banyak  dibandingkan  10  tahun  yang lalu  (Postnikov  dkk.,  2019).  Pemanfaatan  energi angin  juga  di  dukung  dengan  ditargetkannya  bauran energi 23% berasal dari EBT pada 2025 mendatang. Kementrian  ESDM  (Energi  dan  Sumber  Daya Mineral) RI juga mengatakan bahwa potensi angin di Indonesia  sangat  tinggi  mencapai  978  MW  yang tersebar di berbagai daerah di Indonesia.
Berdasarkan permasalahan dan potensi di atas, perlu  upaya  implementasi  turbin  angin  untuk pemenuhan  kebutuhan  energi  listrik  pedesaan khususnya  pada  lokasi  mitra  pengabdian  wilayah wisata  Dilem  Wilis  Trenggalek,  sedangkan  potensi kecepatan angin di lokasi tersebut memiliki rata-rata 3  hingga  7  m/s  atau  termasuk  angin  dengan kecepatan sedang. Penggunaan turbin angin tipe helix merupakan  pilihan  yang  tepat  sebagai  penghasil listrik alternatif. Keberhasilan turbin angin ini sangat tergantung  pada  potensi  angin  yang  tersedia  serta desain dan teknologinya (Ginting, 2007). Penggunaan  turbin  angin  sebagai  sumber  energi listrik  didasarkan  pada  beberapa  pertimbangan meliputi  aspek  teknis,  ekonomi,  dan  keselamatan lingkungan  hidup.  Sehingga  dalam  operasionalnya, turbin angin ini  dapat dijadikan sebagai solusi energi alternatif  dalam  mengatasi  krisis  pemerataan  energi bersih  dan  terjangkau  di  Indonesia  sesuai  konsep Sustainable Development Goals (SDGs).

## 2.  METODE
Metode yang digunakan dalam pengabdian ini adalah  metode  penerapan  Ipteks.  Metode  penerapan Ipteks  yang  dilakukan  perlu  diselesaikan  melalui tindakan  dalam  bentuk  pembuatan,  pengoperasian, dan  perawatan  instalasi  kontruksi  turbin  angin vertical  tipe  helix  yang  dapat  dimanfaatkan  bagi mitra dengan memperhatikan masukan permasalahan dari  mitra  dilanjutkan  dengan  melakukan  uji
kinerjanya.  Adapun  metodologi  dan  strategi  yang diterapkan  bersifat  aplikatif,  secara  rinci  dapat diuraikan pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Uraian Metode Pelaksanaan Pengabdian
No Kegiatan Metode Bahan/alat 1 Kordinasi dan penyusunan rencana pelaksanaan kegiatan bersama mitra sasaran. Diskusi, tanya-jawab. Proposal kegiatan PKM 2 Pengadaan bahan dan peralatan pendukung pembuatan kontruksi turbin angin tipe helix. Diskusi, tanya- jawab. Gambar instalasi kontruksi turbin angin 3 Pelatihan dan sosialisasi sistem instalasi kontruksi turbin angin dan manfaatnya Diskusi, tanya- jawab. Alat-alat, bahan, dan gambar. 4 Orientasi dan pengenalan alat serta bahan yang digunakan. Demonstrasi, praktik, tanya- jawab. Komponen, dan kontruksi turbin angin tipe helix 5 Proses pembuatan instalasi kontruksi turbin angin Demonstrasi, praktik, tanya- jawab. Sda. 6 Perakitan komponen instalasi kontruksi turbin angin Demonstrasi, praktik, tanya- jawab. Sda. 7 Pemeriksaan dan uji kinerja instalasi kontruksi turbin angin. Demonstrasi, praktik, tanya- jawab. Instalasi kontruksi turbin angin 8 Penerapan instalasi kontruksi turbin angin untuk dimanfaatkan oleh mitra Pemasangan instalasi kontruksi turbin angin Sda. 9 Pelatihan pengoprasian dan perawatan instalasi turbin angin Diskusi, praktik, demontrasi, tanya-jawab Sda. 10 Sosialisasi hasil Kegiatan dan Publikasi Diskusi, praktik, demontrasi, tanya-jawab Sda. 11 Monitoring dan Evaluasi hasil kegiatan Diskusi, praktik, demontrasi, tanya-jawab Sda.

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Kegiatan  diawali  dengan  observasi  untuk mengetahui  kondisi  mitra  dan  kondisi  lingkungan yang akan di implementasikan turbin angin tipe helix. Mitra  pengabdian  ini  berlokasi  di  Dilem  Wilis
ISSN: 1978-1520
Trenggalek  yang  memiliki  area  cukup  luas  dengan kecepatan  angin  yang  cukup  potensial  sekitar  2 sampai dengan 3m/detik.
Gambar 1. Salah satu area wisata Dilem Wilis Trenggalek
Dilanjutkan dengan perancangan turbin angine tipe  helix  dengan  menggunakan  Computer  Aided Design (CAD) sesuai dengan analisis kebutuhan yang telah  ditentukan  dan  pembuatan  komponen  turbing angin.
Gambar 2. Blade Turbin Angin Tipe Helix
Blade  atau  daun  baling-baling  merupakan komponen  utama  dari  turbin  angin,  dimana    baling- baling  ini  menggunakan  tipe  helix dengan  dua  bilah baling-baling. Tipe ini memiliki beberapa keunggulan yang sesuai digunakan di area pedesaan. Adapun  keunggulan  lainnya  antara  lain  tidak memerlukan kontruksi yang tinggi dalam penerapannya,  dapat  diterpa  angin  dari  arah manapun,  dapat  mulai  beroperasi  pada  kecepatan
angin rendah; pemeliharaan lebih mudah, dan dikenal tidak  bising.  Langkah  berikutnya  melakukan perakitan  blade  dengan  poros  serta  menghubungkan dengan generator yang berfungsi unntuk mengkonversi  dari  putaran  poros  turbin  menjadi listrik.  Instalasi  ini  menggunakan  low  speed generator,  type  generator  ini  pada  putaran  rendah sudah  dapat  menghasilkan  daya  listrik,  sehingga dalam  penerapannya  tidak  selalu  memerlukan kecepetan angin tinggi.
Gambar 3. Perakitan Turbin Angin Tipe Helix
Dilanjutkan  dengan  perakitan  kotak  panel kelistrikan  sebagai  control  kelistrikan  yang dihasilkan.  Kontroler  ini  sebagai  perangkat  yang berfungsi untuk menyalurkan aliran listrik yang akan disimpan  pada  baterai  dan  menyalurkan  untuk penerangan.
Uji  coba  sekala  laboratorium  perlu  dilakukan sebelum  diimplementasikan  pada  lokasi  mitra  untuk memastikan bahwa uji kinerja turbin angin tipe helix sudah baik dan dapat berfungsi menghasilkan listrik.
Gambar 4. Perakitan Kontrol Panel dan Baterai Penyimpanan Daya Listrik
Gambar 5. Uji oba Turbin Angin sebelum di implementasikan pada Lokasi Mitra
Dalam penerapannya turbin angin tipe helix di lokasi mitra ini dipasang pada tiang setinggi 6 meter, untuk  menjaga  ketersediaan  angin  yang  cukup  agar dapat  memutar  turbin  angin  dan  telah  menghasilkan listrik. Pemanfaatan listrik yang dihasilkan digunakan untuk  menghidupkan  lampu  pada  bagungan  yang terdapat  di  wilayah  Dilem  Wilis  Trenggalek.
Kegiatan  Instalasi  ini  juga  dibantu  oleh  para  warga secara gotong royong sehingga dapat berjalan dengan lancar tanpa kendala apapun. Kontribusi mitra dalam kegiatan  pengabdian  ini  adalah  koordinasi  dengan warga,  penyediaan  bor  utk  penanaman  tiang  turbin dan dukungan lainnya saat melakukan instalasi.
Gambar 6. Perakitan Instalasi Turbin Angin Bersama Mitra di lokasi
ISSN: 1978-1520
Gambar 8. Dokumentasi Turbin Angin yang Telah Terpasang di wilayah mitra.

## 4.  SIMPULAN
Sebagai  upaya  penerapan  energi  bersih  dan terbarukan  khususnya  pada  mitra  pengabdian masyarakat  di  wilayah  wisata  Dilem  Wilis Trenggalek, telah dilakukan hal-hal sebagai berikut:
a. Terwujudnya  satu  unit  turbin  angin  tipe  helix sebegai  alternatif  energi  yang  bersih  dan terbarukan  untuk  dapat  mengahsilkan  listrik sekitar 300 watt.
b. Terjadinya transfer teknologi dan pengetahuan, khususnya  tentang  implementasi  turbin  angin tipe  helix,  turbin  ini  dapat  beroperasi  dan mulai  melakukan  pengisian  pada  kecepatan angin sekitar 3m/detik.
c. Pemanfaatan  energi  mandiri,  bersih,  dan terbarukan  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk penerangan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  mitra  Pengabdian Wilayah  wisata  Dilem  Wilis  Trenggalek  dalam pelaksanaan  kegiatan  pengabdian  masyarakat  atas kerjasamanya  dan  juga  kepada  pihak  Universitas Negeri Malang yang telah memberikan support serta mahasiswa  yang  berperan  aktif  dalam  pengabdian masyarakat ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Alamsyah, H. (2007). Pemanfaatan turbin angin dua sudu sebagai penggerak mula alternator pada pembangkit  listrik  tenaga  angin .  Universitas Negeri Semarang.
Arunachalam,  V.  S.,  &  Fleischer,  E.  L.  (2008).  The global  energy  landscape  and  materials innovation. MRS Bulletin , 33 (4). https://doi.org/10.1557/mrs2008.61
Bagaskara,  S.,  Sarwito,  S.,  &  Ranu  Kusuma,  I.
(2010).  Analisa  pemanfaatan  turbin  angin sebagai  penghasil  energi  listrik  alternatif  di Pulau Panggang Kepulauan Seribu. Journal of Chemical Information and Modeling , 53 (9). dkk,  T.  (2007). Kincir  angin  sumbu  horisontal bersudu  banyak .  Universitas  Sanata  Dharma Yogyakarta.
Fan, X., Liu, B., Liu, J., Ding, J., Han, X., Deng, Y., Lv,  X.,  Xie,  Y.,  Chen,  B.,  Hu,  W.,  &  Zhong, C.  (2020).  Battery  technologies  for  grid-level large-scale  electrical  energy  storage.  In Transactions  of  Tianjin  University (Vol.  26,
Issue  2).  https://doi.org/10.1007/s12209-019- 00231-w
Fan, X., Liu, X., Hu, W., Zhong, C., & Lu, J. (2019).
Advances  in  the  development  of  power supplies  for  the  Internet  of  Everything.  In InfoMat (Vol. 1, Issue 2).
https://doi.org/10.1002/inf2.12016
Ginting,  D.  (2007). Analisis  desain,  teknologi  dan prestasi turbin angin 10 KW .
Goodenough,  J.  B.  (2014).  Electrochemical  energy storage  in  a  sustainable  modern  society.  In Energy  and  Environmental  Science (Vol.  7, Issue 1). https://doi.org/10.1039/c3ee42613k
Postnikov,  I.,  Stennikov,  V.,  &  Penkovskii,  A.
(2019).  Integrated  energy  supply  schemes  on basis  of  cogeneration  plants  and  wind  power plants.
Energy Procedia , 158 . https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.01.063
Yahyaoui, I. (2018). Advances in renewable energies and  power  technologies.  In Advances  in Renewable  Energies  and  Power  Technologies (Vol. 2). https://doi.org/10.1016/c2016-0- 04919-7
Yang,  Z.,  Zhang,  J.,  Kintner-Meyer,  M.  C.  W.,  Lu, X., Choi, D., Lemmon, J. P., & Liu, J. (2011). Electrochemical energy storage for green grid. In Chemical  Reviews (Vol.  111,  Issue  5). https://doi.org/10.1021/cr100290v