Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology sukses menguji coba S2000 Airborne Wind Energy System (AWES), turbin angin terbang kelas megawatt pertama di dunia. Inovasi asal China ini menggunakan struktur balon udara raksasa berisi helium untuk menangkap energi listrik dari angin di ketinggian yang lebih stabil.
Mekanisme Kerja dan Spesifikasi S2000
Berbeda dengan turbin konvensional, S2000 beroperasi layaknya kapal udara (airship) dengan dimensi panjang 60 meter serta tinggi dan lebar masing-masing 40 meter. Di dalamnya terdapat 12 turbin angin kecil yang akan berputar saat balon diterbangkan hingga ketinggian 2.000 meter atau sekitar 6.560 kaki.
Listrik yang dihasilkan kemudian dialirkan ke darat melalui kabel penambat (tethering cable) sepanjang 2 kilometer untuk diteruskan ke jaringan listrik (grid). Penggunaan gas helium memastikan struktur tetap melayang stabil saat menghadapi hembusan angin kencang di lapisan atmosfer atas.
Hasil Uji Coba dan Kapasitas Daya
Dalam pengujian yang dilakukan di Provinsi Sichuan, sistem S2000 berhasil memproduksi 385 kilowatt-jam (kWh) listrik. Jumlah energi ini setara dengan kebutuhan listrik satu rumah tangga rata-rata di Amerika Serikat selama kurang lebih 13 hari.
Secara keseluruhan, sistem ini memiliki kapasitas daya mencapai 3 megawatt. Pencapaian ini menempatkan S2000 sebagai pionir dalam teknologi energi angin udara kelas megawatt yang berhasil melewati tahap uji coba operasional.
Fungsi Strategis untuk Wilayah Terpencil
Chief Technology Officer Linyi Yunchuan Energy Technology, Weng Hanke, menjelaskan bahwa teknologi ini memiliki dua kegunaan utama. Pertama, sebagai sumber energi stabil untuk lokasi off-grid seperti pos perbatasan yang sulit dijangkau jaringan listrik utama.
Kedua, sistem ini berfungsi sebagai pelengkap turbin angin darat tradisional. “Ini menciptakan pendekatan tiga dimensi terhadap pasokan energi,” ujar Weng Hanke. Konsep ini memungkinkan pemanfaatan ruang udara, selain lahan darat dan wilayah laut, untuk memproduksi energi terbarukan.
Potensi Energi di Ketinggian
Kunci efisiensi S2000 terletak pada kepadatan daya angin (wind power density) yang jauh lebih tinggi di ketinggian. Berdasarkan data kedirgantaraan, potensi energi pada ketinggian 100 hingga 2.500 meter dapat meningkat hingga enam kali lipat dibandingkan di permukaan tanah.
Kecepatan angin rata-rata di ketinggian 2.500 meter diperkirakan mencapai 15 meter per detik. Sebagai perbandingan, kecepatan angin di ladang angin lepas pantai biasanya hanya berkisar 7 meter per detik pada ketinggian 90 meter.
Tantangan Keamanan dan Operasional
Meski inovatif, implementasi massal turbin angin terbang masih menghadapi beberapa kendala teknis dan regulasi, antara lain:
- Risiko Penerbangan: Kabel penambat sepanjang 2 kilometer dapat menjadi hambatan berbahaya bagi lalu lintas udara.
- Keandalan Distribusi: Stabilitas penyaluran daya melalui kabel panjang perlu diuji dalam berbagai kondisi cuaca ekstrem.
- Biaya Perawatan: Proses perbaikan mengharuskan balon diturunkan ke darat, yang berpotensi meningkatkan biaya operasional.