Pemilihan Lokasi Kincir Angin Menggunakan Penginderaan Jauh dan SIG – Studi Kasus Di Andaman India

1. PERKENALAN

Kepulauan Andaman dan Nikobar adalah puncak dari pegunungan bawah laut yang terletak di zona jahitan tektonik besar yang membentang dari Himalaya bagian timur hingga Arakan di sepanjang perbatasan Myanmar dan akhirnya ke Sumatra dan Sunda yang lebih rendah. Kepulauan ini terdiri dari sekelompok 572 pulau, pulau kecil dan singkapan batuan, tetapi ada total 352 pulau penting yang terdiri dari rantai utama Andaman dan Nikobar, Ritches Archipelago dan pulau-pulau vulkanik di luar pulau Narcondam dan Barren. Pulau-pulau tersebar di area seluas 8,249 sq.km, dimana 6.408 km persegi area ditempati oleh kelompok Andaman dan 1.841 km persegi oleh kelompok-kelompok Kepulauan Nicobar. Kelompok Andaman terdiri dari 324 pulau yang 24 dihuni sementara kelompok Nicobar termasuk 28 pulau yang 12 dihuni. Topografi yang bergelombang dan lembah-lembah intervensi menjadi ciri fisiografi Archiepelago ini. Ada beberapa aliran hujan-makan, yang mengering selama musim panas. Semua pulau besar mendukung pertumbuhan yang lebat dari hutan yang selalu hijau, semi evergreen, basah dan littoral dari tepi air ke puncak gunung tergantung pada topografi dan sifat tanah. Untuk tujuan administratif, Kepulauan dibagi menjadi dua distrik, yaitu Andaman dan Nicobar. Ada total 204 desa pendapatan di mana 197 berada di Kabupaten Andaman. The Andaman dan Nicobar mengalami perputaran ekonomi yang baik melalui Industri Pariwisata karena kekayaan alam yang indah dan sumber daya alamnya yang kaya. Pada saat yang sama pulau-pulau ini menghadapi masalah seperti pertumbuhan penduduk, perkembangan komersial dll dan pada gilirannya menghadapi kekurangan daya akut.

Kebutuhan energi yang terus meningkat dari pulau-pulau harus diperhitungkan dalam Rencana Induk jangka panjang bahkan di negara ini. Ketergantungan harus sepenuhnya pada sumber daya lokal – biomassa dan sumber daya lainnya dari pulau-pulau serta sumber daya laut dan atmosfer yang terbarukan yang sangat luas. Dalam hal ini, adalah mungkin bahwa teknologi yang dapat dikembangkan dan disempurnakan untuk pulau-pulau bisa menjadi pemecah jalan bagi program nasional juga. Produksi massal-bio dapat dilakukan pada skala yang dipercepat dalam kondisi yang sangat menguntungkan. Sumber daya matahari, pasang surut dan angin bisa sangat penting. Sumber daya dari samudera menimbulkan tantangan baru bagi ilmuwan dan teknolog kami. Ketika produksi pertanian, pengembangan industri dan eksploitasi ekonomi sumber daya samudra berjalan seiring, masalah energi cenderung menjadi kendala jika langkah-langkah tepat waktu tidak diambil ke arah itu (Qasim 1998).

Kekuasaan cenderung menjadi kendala serius. Kecuali sumber daya ditemukan di pulau itu, pembangkit listrik termal menggunakan batu bara atau solar kemungkinan sangat mahal. Juga polusi yang timbul dari bahan bakar bisa merusak sumber daya alam pulau. Kemungkinan untuk pembangkit listrik tenaga air terbatas karena sifat sungai yang tidak abadi. Dalam konteks ini, mungkin perlu mengeksplorasi sumber energi alternatif secara penuh semangat. Tiga pendekatan yang mungkin terbukti berbuah adalah energi panas bumi, energi angin dan konversi energi panas laut (OTEC). Karena asal-usul vulkanik dari pulau-pulau utama adalah mungkin bahwa lokasi geotermal yang sesuai untuk pembangkit listrik skala yang cukup besar mungkin tersedia. OTEC sudah direncanakan untuk Kepulauan Lakshadweep. Situs OTEC yang mungkin harus dieksplorasi untuk Andaman juga. Selain itu, sangat sedikit upaya telah dilakukan untuk mengeksplorasi penggunaan energi angin. Lokasi yang tepat dari energi angin yang baik dapat ditargetkan menggunakan teknologi satelit untuk mempromosikan pabrik angin (Qasim 1998).

Untuk mengurangi tekanan pada ketersediaan lahan dan sumber daya air karena peningkatan populasi di pulau-pulau yang dihuni saat ini kemungkinan untuk memindahkan sebagian dari populasi ini ke pulau-pulau yang tidak berpenghuni setelah pembuatan fasilitas yang diperlukan perlu diperiksa. Di beberapa pulau ini energi surya dan angin tersedia pada tingkat yang bisa dieksploitasi. Penggunaan sel surya fotovoltaik dan pabrik angin untuk menghasilkan tenaga akan sangat membantu perkembangannya. Kapasitas pembangkit listrik tenaga angin berkisar dari 100 watt hingga 4 megawatt. Sistem membutuhkan instalasi generator dengan rotor, menara, bank baterai dan unit kontrol. Sebuah generator dengan kapasitas rata-rata 500 W dengan rotor diameter 5 m dan rentang kehidupan 10 tahun dapat biaya Rs. 10,00,000 (TEDA 1999). Sistem ini dapat menguntungkan resor pantai karena daerah ini umumnya terkena angin. Kecepatan angin rata-rata lebih dari 4m per detik diperlukan jika energi angin layak secara ekonomi. Dalam hal ini, generator angin seringkali lebih murah daripada generator solar PV dan diesel. Teknisi yang terampil diminta untuk menginstal dan memelihara sistem. Perawatan memerlukan pemeriksaan dan akses reguler ke bagian-bagian baru (Huttche et.al. 2002).

Karena hubungan penting antara daya yang tersedia dan kecepatan angin, turbin harus ditempatkan dengan tepat untuk memungkinkan pergerakan angin secara bebas. Energi angin adalah cara yang sangat menarik untuk menghasilkan listrik karena pada dasarnya bebas polusi. Lebih dari setengah dari semua listrik yang digunakan di India dihasilkan dari pembakaran batu bara, dan dalam prosesnya, sejumlah besar logam beracun, polutan udara dan gas rumah kaca dipancarkan ke atmosfer. Pengembangan 10% dari potensi angin di 10 negara bagian paling berangin di India akan menyediakan lebih dari cukup energi untuk menggantikan emisi dari pembangkit listrik berbahan bakar batu bara bangsa dan menghilangkan sumber utama hujan asam di negara itu; mengurangi emisi karbon dioksida (gas rumah kaca yang paling penting); dan membantu menahan penyebaran asma dan penyakit pernapasan lainnya yang diperburuk atau disebabkan oleh polusi udara di negara ini. Jika energi angin menyediakan 20% listrik negara, tujuan yang sangat realistis dan dapat dicapai dengan teknologi saat ini, ia dapat menggantikan lebih dari sepertiga emisi dari pembangkit listrik tenaga batu bara, atau semua limbah radioaktif dan polusi air. dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Tabel 1 menunjukkan kekuatan angin yang dipasang di India.

Setiap rencana pembangunan kepulauan harus didasarkan pada kebutuhan jangka panjang, dengan memperhatikan sumber daya alam baik yang hidup maupun yang tidak, status ekologis, keindahan alam dan kondisi perkembangan wilayah saat ini. Ini membutuhkan database yang andal dan terkini tentang sumber daya alam dan distribusinya atas ruang. Dengan metode konvensional, data yang diperoleh sering kali memakan waktu dan kurang dapat diakses. Teknologi penginderaan jauh dengan sistem pengumpulan datanya yang seragam dan tidak bias memiliki kemampuan untuk menyediakan informasi yang sangat dibutuhkan pada area yang luas dalam tampilan sinoptik tunggal, dalam waktu singkat, dan pada interval periodik. Untuk wilayah yang tidak dapat diakses ini adalah satu-satunya sumber pengumpulan data. Oleh karena itu untuk mengidentifikasi situs untuk pabrik angin sebagai proyek percontohan untuk Pulau Passage Utara, Remote Sensing dan teknik SIG digunakan.

Untuk mengusulkan lokasi yang sesuai untuk kincir angin menggunakan Remote Sensing dan GIS, kriteria berikut diadopsi:

1. Daerah dataran datar dan lereng kurang dari 5 °

2. Penutup kanopi minimum dengan tinggi pepohonan harus kurang dari 40m

3. Daerah sekitarnya harus memiliki ketinggian kurang dari 60m

4. Sisi angin adalah yang paling cocok dibanding sisi yang lebih kekiri

5. Buka garis pantai sebagai celah gunung yang menghasilkan efek corong angin

6. 'U' berbentuk lembah daerah dengan kecepatan angin yang baik

Negara Seperti pada 31.03.2002 Seperti pada 31.03.2003 Seperti pada 31.01.2004

Proyek Demons-tration (MW) Proyek Sektor Swasta (MW) Total Capacity (MW)

Proyek Demons-tration (MW) Proyek Sektor Swasta (MW) Total Capacity (MW) (MW)

Andhra Pradesh 5.4 87.2 92.6 5.4 87.2 92.6 92.8

Gujarat 17,3 149,6 166,9 17,3 155,8 173,1 201,2

Karnataka 2.6 66 68.6 2.6 121.7 124.3 177.5

Kerala 2 – 2 2 0 2 2

Madhya Pradesh 0,6 22 22,6 0,6 22 22,6 22,6

Maharashtra 6.4 392.8 399.2 8.4 392.8 401.2 401.3

Rajasthan 6.4 9.7 16.1 6.4 54.3 60.7 109

Tamil Nadu 19.4 838.1 857.5 19.4 970.9 990.3 1119.7

Bengal Barat 1.1 – 1.1 1.1 0 1.1 1.1

Lainnya 1.6 – 1.6 1.6 0 1.6 –

Total (All India) 62.8 1565.4 1628.2 64.8 1804.7 1869.5 2117.2

Sumber: TADA (1999)

Tabel 1: Kapasitas terpasang tenaga angin yang bijaksana di India

2. STUDI AREA

Kepulauan Andaman dan Nikobar terletak di Teluk Benggala dalam garis lintang 6 ° dan 14 ° LU, 92 ° dan 94 ° BT. Untuk tujuan administratif, Kepulauan dibagi menjadi dua distrik, yaitu Andaman dan Nicobar. Yang pertama terdiri dari dua sub divisi, yaitu Andaman Selatan dan Mayabunder yang terdiri dari empat tahsils. Distrik Nicobar dibagi menjadi Car Nicobar dan Nancowry tahsil. Empat tahsil distrik Andaman adalah Diglipur, Mayabunder, Rangat, dan Andaman Selatan. The Andaman Selatan Tahsil lebih lanjut bercabang menjadi dua tahsils yaitu, Port Blair dan Ferrargunj. Saat ini 36 pulau di Kepulauan Andaman dan Nicobar dihuni. Populasi per sensus 1991 adalah 2,80,661 dan berdasarkan sensus 2001 lebih dari 3,50,000 di Kepulauan Andaman dan Nikobar. Dari total populasi, mayoritas (90%) adalah pemukim dari luar pulau.

3. METODOLOGI

Metode pemetaan GIS digunakan untuk mengidentifikasi dan memetakan situs dengan potensi tenaga angin di North Passage Island. Menggunakan perangkat lunak Arc View GIS, peta tematik seperti penggunaan lahan, model elevasi 3-d, dan kemiringan digitasi, diperbaiki, dianalisis dan diintegrasikan untuk mengidentifikasi lokasi yang sesuai untuk mendirikan kincir angin.

4. HASIL DAN DISKUSI

Cairan (udara) yang menggerakkan rotor jauh lebih sedikit daripada air, sehingga diameter rotor harus jauh lebih besar daripada rotor turbin hidro. Sebuah turbin hidro yang mampu menghasilkan satu megawatt (MW) daya akan berdiameter beberapa meter – sebuah rotor turbin angin 1 MW akan menjadi sekitar 54 meter. Kedua, energi angin tersedia pada rentang geografis yang jauh lebih besar daripada PLTA menurut AWEA 2003.

Kecepatan angin yang baik itu penting. Energi yang dikandung angin adalah fungsi kubus dari kecepatannya (Jeyakumar et.al., 2002). Ini berarti bahwa situs dengan kecepatan angin 12-mph memiliki lebih dari 70% lebih banyak energi daripada situs dengan kecepatan angin rata-rata 10 mph.

Tenaga angin yang dihasilkan bervariasi dengan kubus kecepatan angin. Massa udara (m) dengan kecepatan (v) dan densitas (d) yang mengalir per satuan waktu melalui area (A) yang disapu oleh sudu-sudu dari turbin angin sumbu horisontal konvensional adalah dAV. Dengan demikian energi kinetik dari massa udara ini diberikan oleh 1 / 2mV2 = 1 / 2dAV3. Jadi sangat penting untuk menempatkan windfarm di daerah-daerah dengan kecepatan angin rata-rata tinggi. Kecepatan angin meningkat dengan ketinggian di atas tanah; itu juga meningkatkan lebih dari area terbuka (laut, danau besar, dll). Telah terlihat bahwa untuk pengembangan tenaga angin, situs dengan kecepatan angin rata-rata 6,5 ​​hingga 8 m / detik adalah situs yang ideal (Suneel 1995). Kepadatan daya angin yang diamati pada kelompok pulau Andaman berada dalam kisaran dari 55,30 hingga 106,60 W / M2.

Menggunakan penginderaan jarak jauh dan GIS untuk pemilihan lokasi untuk kincir angin memiliki banyak keuntungan seperti mengurangi waktu, biaya dan tenaga untuk mencari stasiun pemantauan angin, kincir angin menyediakan pengetahuan yang sudah ditentukan untuk mencari stasiun pemantauan angin, area yang tidak dapat diakses dapat diidentifikasi, terintegrasi dan studi perspektif selanjutnya dapat meningkatkan potensi penelitian ilmiah untuk lokasi situs kincir angin. Tabel 2 menunjukkan data stasiun pemantauan angin pulau-bijaksana untuk situs potensial di Andaman & Nicobar Islands. Salah satu situs terbaik untuk menemukan mesin angin adalah puncak bukit yang halus dan bundar dengan kemiringan landai di dataran yang datar. Sebuah situs yang terletak di sebuah pulau di danau atau laut biasanya merupakan situs yang sangat bagus; dataran terbuka, garis pantai terbuka sebagai celah gunung yang menghasilkan angin menyalurkan adalah baik. Lokasi yang diusulkan dari kincir angin jatuh pada perpanjangan garis lintang dan bujur 12 ° 17 '00.50 "N – 12 ° 17' 54.94" N dan 92 ° 55 '53.74 "E – 92 ° 56' 06.62" E (Gambar 1). Luas situs yang diusulkan adalah 50 hektar. Sekitar 5-MW listrik dapat dihasilkan di daerah ini.

S.No Lintang Bujur Stasiun Ketegangan tenaga angin (W / M2) di 20m Altitude

1 10 ° 34 "92 ° 26" South Bay 106.60

2 08 ° 15 "93 ° 08" Minyuk 62.60

3 08 ° 13 "93 ° 10" Chukmachi 66,20

4 13 ° 14 "92 ° 57" Ramkrishnagram 55.30

5 12 ° 53 "92 ° 54" Pokkadero 63.10

6 11 ° 39 "92 ° 45" Garis barkath 63.00

7 11 ° 40 "92 ° 44" Phoenix bay 68.50

Sumber: CWET 2000

Tabel 2. Stasiun pemantauan angin di Pulau Andaman & Nicobar

Stasiun pemantauan angin melaporkan tempat-tempat seperti Ramakrishnagram, Pokkadero, teluk Phoenix, barkath barisan, South Bay, Minyuk dan Chukmachi mengungkapkan bahwa arah angin umum menuju Selatan-SW dan energinya bervariasi dari 55,30 W / M2 menjadi 106,20

W / m2 (Gambar 2). Energi angin rendah diamati di daratan sedangkan di pantai energi angin tinggi. Selain itu, sisi angin dari elevasi memiliki energi angin maksimum sedangkan pada energi angin sisi angin bawah angin berkurang karena tutupan kanopi yang tebal dan hamburan angin karena daerah yang ditinggikan.

Umumnya pulau-pulau kecil yang terletak di sisi bawah angin pulau-pulau besar yang memiliki ketinggian lebih dari 60 m tidak dapat diusulkan untuk kincir angin karena elevasi dan efek kanopi. Sedangkan dalam kasus Pulau Passage Utara dikelilingi oleh pulau-pulau seperti Baratang di Timur, Andaman Tengah di Utara dan Selat di Selatan. Meskipun dikelilingi oleh pulau-pulau tinggi yang ditinggikan, lokasi geografis sangat cocok untuk kincir angin. Bagian timur dari bagian utara memiliki sebuah bagian, selat Homfrey. Ini bertindak sebagai corong untuk aliran angin. Ketinggian sekitar pulau ini kurang dari 60m dan sekitar 7 km dari pantai pulau Baratang. Oleh karena itu, pulau ini memiliki lokasi geografis yang sangat baik untuk memanfaatkannya untuk ereksi kincir angin.

Untuk North Passage Island, analisis kemiringan dilakukan menggunakan perangkat lunak Arc View GIS yang mengungkapkan bahwa sebagian besar pulau jatuh dalam kemiringan 10 °. Area yang diusulkan untuk ereksi kincir angin berada dalam kemiringan 5 °. Lereng ini paling cocok untuk mendirikan pabrik angin secara terus menerus di medan. Topografi wilayah penelitian mengungkapkan bahwa ada lembah berbentuk U yang ditemukan antara bagian utara dan timur pulau. Ketinggian puncak bagian utara pulau adalah 64 meter dan bagian timur pulau adalah 84 meter. Daerah lembah ini dikelilingi oleh laut dan jumlah aliran udara yang baik diamati karena topografi berbentuk U ini. Tindakan angin terus menerus membuat ini tempat yang sangat baik untuk mendirikan pabrik angin. Karena lembah berbentuk U dan dekat dengan laut, aksi angin ditemukan memiliki kecepatan yang baik.

Listrik yang dihasilkan melalui penggilingan angin ini dapat ditransfer ke pulau-pulau terdekat yang dihuni juga. Pulau-pulau berikut adalah pulau-pulau yang dihuni terdekat dari North Passage Island (Gambar 3). Jarak dari Passage Utara ke Long Island adalah 7,8 km, Selat adalah 8,3 km, Baratang adalah 15,11 km dan Andaman Utara 11,9 km. Pelaksanaan penelitian ini akan sangat berguna bagi penduduk pulau ini serta ke pulau tetangga di dekatnya.

5. KESIMPULAN

Studi ini menyelidiki potensi teknologi satelit untuk mengidentifikasi situs untuk mendirikan kincir angin. Penggunaan perangkat lunak ArcGIS untuk integrasi informasi tematik seperti geomorfologi, angin, penggunaan lahan dll melalui citra satelit, data survei lapangan dan informasi atribut lainnya meningkatkan studi serta meningkatkan keakuratannya. Penelitian serupa dapat dicoba di bagian lain dari pulau Andaman di mana aliran udara bebas dan mungkin di sisi angin dari pulau itu yaitu bagian barat Andaman.

PENGAKUAN

Penulis berterima kasih kepada Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan untuk memberikan dukungan pendanaan dan kepada Direktur, CWET, Chennai untuk memberikan informasi yang relevan untuk memvalidasi penelitian ini.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *