Evolusi Teknologi Turbin Angin

Turbin angin adalah elemen utama dari sebuah peternakan angin (wind farm) dan digunakan untuk memproduksi energi angin. Sejak awal maraknya pemakaian turbin angin secara komersial di tahun 1980, telah terjadi peningkatan luar biasa dalam hal karakteristik, efisiensi, kapasitas dan desain mereka.

Dalam dua dekade terakhir, turbin angin telah meningkat dalam hal ukuran dengan faktor kali lebih dari 100 (dari 25kW menjadi 2500kW dan seterusnya), biaya energi telah berkurang dengan faktor kali lebih dari 5 dan diameter rotor turbin angin meningkat dengan faktor kali 8. Turbin angin terbesar yang beroperasi saat ini memiliki diameter rotor 126m dan kapasitas 7,58 MW (Enercon E126).

Evolusi desain teknologi turbin angin didasarkan pada peningkatan kehandalan dan efisiensi, pengurangan kebisingan, kompatibilitas dengan jaringan grid dan baling-baling aerodinamis yang efektif. Selama bertahun-tahun, desain yang berbeda telah dibuat prototype-nya dan hari ini sebagian besar turbin komersial menggunakan desain tiga baling-baling sumbu horisontal. Baling-baling ini terhubung ke rotor yang mentransfer daya ke generator yang pada gilirannya mentransmisikan daya listrik menuju trafo dan akhirnya ke grid. Baling-baling turbin angin mulai berputar ketika kecepatan angin mencapai 7,5-9,5 mil / jam dan terus berputar sampai 50-55 mil / jam, titik dimana angin dianggap terlalu kuat.

Turbin angin lepas pantai memiliki kapasitas yang lebih besar untuk dieksplorasi. Mereka ditempatkan di laut hingga kedalaman 30m dalam dan memperoleh keuntungan berupa angin yang lebih kuat dan lebih konstan. Saat ini, kapasitas tenaga angin lepas pantai lebih besar sekitar 50% daripada tenaga angin di daratan. Hingga saat ini peternakan angin lepas pantai menggunakan turbin angin dengan kapasitas hingga 5mW. Desain turbin angin yang lebih besar sedang dieksplorasi dan diperkirakan akan memberikan dorongan untuk membangun peternakan angin lepas pantai yang lebih besar. Turbin angin di darat biasanya memiliki kapasitas di kisaran 1 - 3mW.

Potensi dan inovasi baru dalam desain turbin angin secara terus menerus dieksploitasi dan terutama terkonsentrasi pada desain baling-baling yang lebih ringan dengan fitur aerodinamis yang lebih baik. Hal ini akan memungkinkan turbin angin memiliki kinerja yang lebih tinggi (yang juga dapat memanfaatkan kecepatan angin yang  rendah) dengan peningkatan kehandalan dan kompatibilitas yang lebih baik saat dihubungkan ke grid.

 Konsep turbin angin dewasa ini didasarkan pada desain sumbu horisontal dengan 3 baling-baling, variabel simetri dan kecepatan merupakan variabel yang paling diperhitungkan. Secara keseluruhan, industri energi angin mencapai kemajuan besar selama dua dekade terakhir dan hal ini akan memainkan peran penting dalam tujuannya untuk meningkatkan produksi listrik dari sumber energi terbarukan.