VERONICA

BAB III

PUSAT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)

3.1 Pendahuluan

PLTD merupakan pembangkit yang kecil atau memiliki output yang kecil dan menengah, yang biasanya mempunyai kapasitas mulai dari 40 KW sampai puluhan MW. PLTD diatas 100 MW akan tidak ekonomis karena memerlukan waktu yang lama (menitnya menjadi banyak), mengingat unit PLTD yang terbesar dipasaran sekitar 12,5 MW (100 MW = 8 x 12,5 MW). PLTD masih digunakan sebagai pusat pembangkit cadangan bagi pusat pembangkit yang besar dan juga sebagai cadangan beban puncak. Disamping itu PLTD umumnya digunakan untuk mensupply tenaga listrik bagi daerah yang terisolir (yang tidak terjangkau oleh pusat pembangkit umum/PLN). Proses pembangkitan pada PLTD dapat dijelaskan melalui blok diagram dibawah ini:

Jenis BBM : - Kualitas No. 1 : HSD (High Speed Diesel Oil)

- Kualitas No. 2 : IDO (Intermediate Diesel Oil)

- Kualitas No. 3 : MFO (Marine Fuel Oil)

Hasil pembakaran BBM akan menggerakkan mesin diesel, sehingga mesin diesel akan menghasilkan putaran sebagai penggerak/prime over. Apabila pada generator sudah memiliki excitansi/penguat/fluksi yang cukup, maka generator membangkitkan tegangan induksi (energi listrik). Biasanya mesin diesel dan generator dikopling menjadi satu unit/satu set (genset).

Untuk mesin diesel dengan putaran rendah dapat menggunakan jenis BBM No. 2 dan No. 3. Untuk mesin diesel dengan putaran yang lebih tinggi (> 500 rpm) dapat menggunakan jenis BBM No. 1.

Syarat Hubungan Paralel:

· Tegangan harus sama

· Frekuensinya harus sama

· Fasanya harus sama

· Urutan fasanya harus sama (R,S,T,N)

3.2 Klasifikasi Mesin Diesel

Klasifikasi mesin diesel didasarkan pada beberapa faktor sebagai berikut:

Berdasarkan metode pengapian :

1. Start Ignition

2. Compression Ignition

Berdasarkan siklus koperasi :

1. Mesin 2 langkah (Two Stroke Cycle)

2. Mesin 4 langkah (Four Stroke Cycle)

Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah :

Langkah 1 (Langkah Isap) :

· KM dibuka dan KB ditutup.

· Torak bergerak kebawah, lalu udara bersih masuk ke silinder melalui KM.

Langkah 2 (Langkah Kompresi) :

· KM dan KB ditutup.

· Torak bergerak keatas, lalu udara bersih dalam silinder dimampatkan.

· Pada akhir langkah kompresi, bahan baker disemprotkan dan meledak.

Langkah 3 (Langkah Tenaga) :

· KM dan KB ditutup.

· Torak bergerak kebawah dengan dorongan gas yang diledakkan.

Langkah 4 (Langkah Buang) :

· KM ditutup dan KB dibuka.

· Torak bergerak keatas, lalu gas hasil pembakaran/ledakan dibuang melalui KB.

Mesin ini disebut sebagai mesin 4-langkah karena dalam setiap 4 langkah terjadi satu kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil ledakan/pembakaran.

Prinsip Kerja Mesin 2 Langkah :

Langkah 1 A :

· Pada permulaan gerakan, torak bergerak keatas sedangkan LM dan LB dalam keadaan terbuka. Udara bertekanan dari karter masuk ke silinder meniup gas sisa pembakaran/ledakan melalui LB. (langkah ini disebut juga langkah pembilasan.)

Langkah 1 B :

· Torak bergerak keatas, LM dan LB dalam keadaan tetutup oleh dinding torak, udara bersih dalam silinder dimampatkan. Pada akhir langkah ini, bahan bakar disemprotkan dan meledak.

Langkah 2 A :

· Torak bergerak ke bawah dengan dorongan gas yang diledakkan.

Langkah 2 B :

· Pada akhir gerakan, torak bergerak kebawah dimana LB sudah terbuka sehingga gas hasil pembakaran/ledakan mulai keluar dan karena efek pemompaan oleh keruang karter yang berkurang volumenya akibat gerak torak yang kea rah bawah ini.

Mesin ini disebut sebagai mesin 2-langkah karena dalam setiap langkahnya terjadi satu kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil ledakan/pembakaran.

3.3 Keuntungan/Kerugian Dari Masing – Masing Diesel :

Berdasarkan jumlah silinder dapat dibagi 2, yaitu :

1. Silinder tunggal (Single)

2. Silinder ganda (Double)

Berdasarkan susunan silinder :

1. Tipe vertical

2. Tipe horizontal

3. Tipe V

Berdasarkan kecepatan/putaran (speed):

1. Kecepatan rendah (Low Speed) : <>

2. Kecepatan menengah (Medium Speed) : 350 s/d 1000 rpm

3. Kecepatan tinggi (High Speed) : > 1000 rpm

Berdasarkan tujuan :

1. Stationer (diam)

2. Bergerak (mobile) atau bisa dibawa ketempat lain.

Berdasarkan pendingin :

1. Pendingin udara

2. Pendingin air

Kinerja Dari Mesin Diesel Dapat Dinyatakan Dengan Beberapa Parameter:

1. IMEP (Indicated Mean Effective Pressure) atau BMEP (Brake Mean Effective Pressure).

Besarnya tekanan rata – rata dari campuran bahan bakar dan udara yang diletakkan dalam ruang silinder pada akhir langkah kompresi yang selanjutnya mendorong tolak kebawah, apabila IMEP nya naik, maka output dari mesin diesel akan naik. Cara menaikkan nilai IMEP dapat dilakukan dengan cara menambah bahan bakar dan jumlah udara pembakaran yang akan diletakkan kedalam silinder.

Penambahan bahan bakar diatur oleh pompa yang diinjeksi bahan bakar ke silinder seperti dijelaskan pada gambar 3.13 C :

2. IHP (Indicated Horse Power)

Yang merupakan daya output dari mesin diesel yang besarnya tergantung dari:

Keterangan: IMEP = tekanan rata – rata (kg/cm²)

L = panjang torak (m)

A = penampang piston (cm²)

N = kecepatan (rpm)

= jumlah silinder:

K = 1 untuk mesin 2 langkah

3. BHP (Brake Horse Power)

Ket: T = (kg . m)

N = (rpm)

4. FHP (Frictional Horse Power)

5. Effisiensi Thermal

6. Effisiensi Mekanis

3.4 Peralatan Bantu Pada Mesin Diesel (PLTD):

1. Sistem supply bahan bakar

a. Penyimpanan bahan bakar (tangki).

b. Pemindahan bahan bakar (pompa).

c. Pengangkutan bahan bakar (kapal).

d. Penyaringan bahan bakar.

2. Sistem pemasukan dan pembuangan udara

a. Pipa untuk mensupply udara dan membuang gas.

b. Penyaringan udara terhadap debu.

3. Sistem pendingin

Pada sistem ini diinginkan, bahwa sirkulasi air pada mesin dapat mempertahankan temperatur pada level yang diinginkan. Dalam mempertahankan temperatur ini digunakan:

a. Pendingin air (radiator).

b. Kipas (pendingin udara).

4. Sistem pelumasan

Sistem ini berguna untuk mereduksi pada bagian yang berputar, biasanya menggunakan minyak pelumas. Jenis minyak pelumas yaitu:

a. Pelumas cair (Liquid Lubricants).

b. Pelumas padat/minyak gemuk (Solid Lubricants).

c. Semi Solid

5. Starter/Sistem Starting

Untuk menstart mesin diesel dapat dilakukan dengan cara:

a. Sistem kompressing udara.

b. Start listrik (elektrik starter).

c. Mesin bantu (memakai motor)

Prosedur Menjalankan/Melakukan Dan Mematikan Mesin Diesel

Untuk menjalankan mesin diesel dilakukan prosedur sebagai berikut:

1. Lepaskan beban.

2. Periksa bahan bakar, pelumasan dan pendingin.

3. Start mesin dengan kecepatan dinaikkan selangkah demi selangkah (step-by-step).

4. Setelah tegangan frekuensi sudah sesuai nominalnya, maka dapat dihubungkan kebeban.

Untuk mematikan mesin diesel dilakukan prosedur sebagai berikut:

1. Kurangi beban (step-by-step).

2. Turunkan putaran (step-by-step).

3. Stelah beban minimum, maka lepaskan semua beban dan putaran diminimumkan, kemudian mesin tersebut dimatikan.

3.5 Keuntungan dan Kerugian pada PLTD

Keuntungan:

1. Plant Layout/tata letak yang sederhana.

2. Penanganan bahan bakar dapat dilakukan dengan mudah.

3. Dapat ditempatkan dekat dengan pusat beban

4. Dapat distart dalam waktu yang singkat sekaligus untuk mensupply beban.

5. Tidak memiliki rugi – rugi input yang besar.

6. Tidak membutuhkan air pendingin dalam jumlah yang besar.

7. Pengoperasiannya lebih mudah.

8. Mempunyai efisiensi termal yang lebih tinggi dari PLTU.

Kerugian:

1. Biaya bahan bakar yang mahal.

2. Tidak dapat dioperasikan dalam waktu lama.

3. Biaya pelumasan yang tinggi.

4. Menimbulkan polusi dan kebisingan.

5. Kapasitas besar.

3.6 Pemilihan Site pada PLTD

Faktor – faktor yang perlu diperhatikan dalam memilih lokasi:

1. Sebaiknya dekat dari pusat beban untuk meminimumkan biaya transmisi dan distribusi.

2. Ketersediaan air yang cukup.

3. Kondisi pondasi, sebaiknya lokasi tersebut memilliki tanah yang keras.

4. Transportasi untuk pengangkutan bahan bakar.

5. Akses ke lokasi.

6. Site Layout yaitu tata letak penyusunan semua bangunan – bangunan yang dibutuhkan oleh pusat pembangkit :

a. Power house/control room

b. Penyimpanan bahan bakar

c. Gedung/bengkel

d. Kantor

e. Lokasi pengembangan

3.7 Site Layout

Site layout adalah susunan/tata letak dari semua bangunan – bangunan yang dibutuhkan dari pusat pembangkit termasuk ruang pengembangan kapasitas dari pusat pembangkit tersebut. Semua bangunan tersebut disusun sedemikian rupa dalam suatu site.

Contoh :

Gbr. Site Layout

3.8 Perkiraan Biaya

Uraian Peruntukan	Biaya (%)
1. Genset	60
2. Sistem pendingin dan peralatan bantu	10
3. Tanah dan bangunan	25
4. Switching dan wirering	5

Contoh :

1. Suatu PLTD dengan kapasitas 30 KW dan beroperasi pada efisiensi 40 %. Hitunglah jumlah banyak minyak diesel per hari, kemudian energi yang dibangkitkan oleh bahan bakar per ton. Berapa KWh jika nilai kalori dari bahan bakarnya 12.000 kalori per kg dan 1 KW = 860 kcal/KWh.

Jawab :

Output = 30 KW

= 40 % = 0,4

a). =

Input per jam = 75 KW x 1 jam = 75 KWh

Dalam kalori, maka input = 75 KWh x 860 kcal/KWh = 645.000 kcal

Input =

b). Jika input 1 ton

Input = 1000 kg x 12.000 kcal/kg = 12 x 10⁶ kcal

Pin =

= 0,4

Pout = x Pin

= 0,4 x 13953,4 KWh

= 5581,36 KWh

BAB IV

PUSAT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

4.1 Pendahuluan

Dalam PLTU energi primer yang dikonversikan ke energi listrik adalah bahan bakar yang berupa batubara (padat), minyak (cair) atau gas, dan adakalanya PLTU menggunakan kombinasi dari beberapa bahan bakar tersebut. PLTU juga disebut pembangkit termal.

Pada suatu PLTU, uap merupakan medium yang paling penting dalam menghasilkan energi mekanis yang dihasilkan melalui penguapan – penguapan air. Efisiensi termis dari PLTU berkisar pada angka 35 % - 38 %.

Beberapa peralatan yang penting pada suatu PLTU adalah sebagai berikut:

1. Tungku

2. Boiler (Ketel uap)

3. Turbin uap

4. Generator

5. Sistem pemipaan uap dan air

4.2 Proses Pembangkitan Energi Listrik Pada PLTU

Gbr. PLTU Sistem Terbuka

Air dipompakan ke boiler, maka dalam boiler, air tersebut dipanaskan sampai air tersebut menguap. Kondisi uap yang keluar dari boiler harus mempunyai tekanan dan temperatur. Uap yang dihasilkan dialirkan ke turbin uap melalui pipa untuk memperoleh energi mekanis. Mekanis yang dihasilkan turbin uap menggerakkan generator/prime over. Dalam hal ini, generator dikopling dengan turbi uap.

Apabila extaci pada generator sinkron yang cukup, maka timbul energi listrik. Uap yang keluar dari turbin uap masuk ke kondensor, dimana di kondensor dipompakan air dingin, maka uap tersebut didinginkan dan menjadi air dan dibuang ke pemampungan air. Kemudian air yang keluar dari kondensor dimanfaatkan kembali dengan temperatur – temperatur sekitar.

Tekanan Dan Temperatur Uap

P (kg/cm²)	t (⁰C)
15	125
325	650

Gbr. PLTU Sistem Tertutup/CCW (Close Circulation Water)

Sistem sirkulasi terrtutup masih dapat dinaikkan efisiensinya dengan menggunakan pemanasan ulang.

Gbr. PLTU CCW (Close Circulation Water) dan Pemanas Ulang

4.3 Langkah – Langkah Perencanaan PLTU

Langkah – langkah perencanaan PLTU dapat didefinisikan sebagai berikut:

1. Pemilihan site/lokasi.

2. Estimasi kapasitas pembangkit.

3. Pemilihan turbin dan alat Bantu.

4. Pemilihan boiler.

5. Perencanaan sistem penanganan bahan bakar.

6. Pemilihan kondensor.

7. Perencanaan sistem pendingin.

8. Perencanaan sistem pemipaan.

9. Pemilihan generator.

10. Perencanaan control dan instrumentasi.

11. Perencanaan pusat power house.

4.4 Pemilihan Site PLTU

Beberapa pemilihan site PLTU yang penting, yaitu:

1. Jarak dari tambang batubara.

2. Jarak dari pusat beban (untuk mengurangi rugi – rugi transmisi).

3. Ketersediaan air (1 ton batubara membutuhkan air = 260 x 10³ m³).

4. Sisa pembakaran (tersedia ruang yang cukup).

5. Jarak di pemukiman (sebaiknya jauh untuk menghindari efek dari populasi).

6. Keadaan tanah.

4.5 Perkiraan Biaya pada PLTU

Perkiraan biaya pada suatu PLTU:

Uraian Peruntukan	Biaya (%)
1. Turbo generator dan kondenser	25
2. Bangunan	25
3. Boiler	18
4. Pemipaan	5
5. Instalasi dan surya hubung	16
6. Penanganan bahan bakar	50
7. Peralatan bantu	5

4.6 Karakteristik yang diinginkan dari suatu PLTU:

1. Efisiensi yang tinggi.

2. Reabilitas yang tinggi.

3. Dampak negatif terhadap lingkungan yang kecil.

4. Pemakaian air yang efisien.

4.7 Turbin Uap

4.7.1 Pendahuluan

Turbin uap adalah salah satu komponen utama dalam pembangkitan energi listrik dalam suatu PLTU. Air, uap ataupun gas merupakan bidang kerja dari suatu turbin, maka penamaan suatu turbin adalah tergantung dari bidang kerjanya. Apabila bidang kerjanya air, maka disebut turbin air, apabila bidang kerjanya uap, maka disebut turbin uap dan apabila bidang kerjanya gas, maka disebut turbin gas.

Oleh karena karakteristik uap, air dan gas tak sama, maka kondisi operasi karakteristik dari masing – masing turbin tersebut berbeda dan mempunyai ciri, keuntungan dan kerugian pada masing – masing turbin tersebut. Turbin uap akan beroperasi berrdasarkan siklus Rankin dan turbin gas akan beroperasi berrdasarkan siklus Brangton.

Pada prakteknya turbin uap dapat diklafikasi berdasarkan beberapa faktor yang dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Ketel

2. Turbin

3. Kondensor

1. Generator

2. Trafo Daya

3. Trafo Pemakaian Sendiri

4. Switch – Yard

4.7.2 Klasifikasi Turbin Uap

Secara umum turbin uap dapat diklasifikasi berdasarkan beberapa faktor sebagai berikut :

1. Berdasarkan kerja uap.

2. Turbin impuls, reaksi dan gabungan dari impuls dan reaksi.

3. Berdasarkan arah aliran uap dikenal dengan aksial, radial dan gabungan dari aksial dan radial.

4. Berdasarkan tekanan uap keluar.

5. Tekanan rendah, tekanan tinggi dan gabungan dari tekanan rendah dan tekanan tinggi.

6. Berdasarkan langkah reduksi, ada yang single step dan ada yang multi step.

7. Metoda turbin, dengan roda atau gear.

4.7.3 Kapasitas Turbin Uap

Kapasitas turbin uap yang kecil dapat dikopling langsung dengan generator yaitu 500 – 7500 KW. Untuk kapasitas yang besar yaitu dari 10 – 90 MW, dan yang sangat besar dari 10 – 500 MW.

Tekanan dan temperatur yang bersesuaian dengan kapasitas generator dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Kapasitas Generator/Alternator (MW)	Temperatur Uap (⁰C)	Tekanan Uap (kg/cm²)
10	440	40
20	482	60
30	482	60
40	510	87
60 *	510 *	87 *
90	560	100

Contoh:

PLTU 1 Belawan

Generator:	Kondisi Uap:
Kapasitas = 81.250 KVA = 81,25 MVA	t = 510 ⁰C
Faktor Daya = 0,8	p = 87 kg/cm²
Daya Output = 64,9 MW

Maka kapasitas turbin uapnya lebih besar dari kapasitas generator.

4.7.4 Governor Turbin Uap

Governor turbin uap adalah suatu peralatan untuk mensupply uap turbin agar kecepatan kumparan pada turbin tetap konstan, meskipun bebannya berubah – ubah untuk mendapatkan frekuensi yang tetap.

Beberapa metoda yang digunakan untuk pengaturan uap ini adalah sebagai berikut :

1. By Pass Governing

2. Nozzle Control Governing

3. Throttle Governing

4.7.5 Kinerja Turbin Uap

Kinerja turbin uap dapat dinyatakan dengan beberapa parameter seperti dibawah ini :

1. Proses aliran masuk melalui extanci.

2. Tingkat aliran uap.

3. Efisiensi.

4. Rugi – rugi termal.

4.7.6 Overoll Efisiensi Thermal

Efisiensi dari suatu PLTU tergantung dari panas yang dihasilkan oleh pembakaran untuk membangkitkan energi listrik :

H = panas ekivalen per kalor

W = jumlah batubara yang dikonsumsi per KWh

Cv = nilai kalori dari batubara per kg

Contoh:

1. Overoll efisiensi termal dari suatu PLTU dengan kapasitas 40 MW adalah 30 %, factor beban pembangkit adalah 50 %. Batubara yang digunakan memiliki nilai kalori sebesar 6800 kcal/kg.

a. Hitunglah batubara yang dibutuhkan per KWh.

b. Hitunglah batubara yang dibutuhkan per hari.

Untuk kedua soal tersebut, 1 KWh = 860 kcal dan permintaan maksimum sama dengan kapasitas pembangkit.

Jawab:

a. Faktor Beban =

0,5 = Beban rata – rata = 40 x 0,5 = 20 MW

20 MW x 1 jam = 20 MWh = 20 x 10³ KWh

b. 1 hari = 20 MW x 24 jam = 480 MWh = 480 x 10³ KWh

0,3 = W x 6800 =

W x 6800 = 2866,67 MW

W = = 0,42 Kg / KWh

Maka jumlah batubara yang dibutuhkan per hari

= 480 x 10³ KWh x 0,42 Kg / KWh

= 201.500 Kg

= 201,5 Ton

Cadangan untuk 1 bulan = 201,5 Ton x 30 hari

= 648.000 Ton (harus menyediakan tempat yang cukup).

2. Energi yang dibangkitkan 1 PLTU per hari adalah 18 x 10⁵ KWh dan membutuhkan konsumsi batubara 700 Ton. Hitunglah efisiensi termal dari PLTU tersebut dengan ansumsi nilai kalori dari batubara = 8.500 kcal / Kg dan 1 KWh = 860 kcal / Kg.

Jawab:

Energi input = 700 Ton

= 700.000 Kg

= 700.000 x 8500

= 595 x 10⁷ kcal

Energi output = 18 x 10⁵ KWh x 860 kcal / Kg = 154,8 x 10⁷ kcal

= = = 0,26 = 26 %

4.7.7 Use Life

Use life dari suatu pusat pembangkit tergantung dari usia komponen – komponen yang digunakan pada pusat pembangkit tersebut. Use life bisa dinaikkan dengan perawatan pada pusat pembangkit tersebut.

Use life dari PLTU adalah sebagai berikut:

Komponen	Use Life
1. Boiler	20 tahun
2. Tungku	10 - 20 tahun
3. Turbin	15 - 20 tahun
4. Kondenser	20 tahun
5. Water Heater	30 tahun
6. Pompa	15 - 20 tahun
7. Trafo	15 - 20 tahun
8. Motor	20 tahun
9. Bangunan	50 tahun
10. Kompresor Udara	20 – 25 tahun

Prinsip dasar dan faktor – faktor dari rancangan suatu PLTU :

1. Biaya pembanguan yang rendah.

2. Reabilitas (mutu tenaga listrik).

3. Biaya operasi dan perawatan yang rendah.

4. Efisiensi termal yang tinggi.

5. Aksesbilitas.

6. Perancangan pusat pembangkit yang sederhana.

Faktor yang mempengaruhiperancangan suatu PLTU :

1. Tekanan dan temperature uap.

2. Kapasitas.

3. Rating daya pembangkit.

4. Siklus termodinamika dan tegangan yang dibangkitkan.

Beberapa data spesifikasi dari perawatan suatu PLTU :

1. Turbin

2. Ketel

3. Kondensator

4. Generator

5. Trafo daya

6. Trafo pemakaian sendiri

BAB V

PUSAT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

5.1 Pendahuluan

PLTG dapat menghasilkan daya pada waktu yang relatif singkat, sehingga pada umumnya dapat digunakan sebagai pembangkit pada saat beban puncak (Peak Load). PLTG sebaiknya dibangun pada daerah yang mempunyai gas cukup besar. Ditinjau dari efisiensi termal, PLTG adalah yang paling rendah yaitu bekerja antara 22 – 25 %.

Dibandingkan dengan PLTU, PLTG membutuhkan ruang yang lebih kecil, hal ini disebabkan oleh kapasitas yang lebih kecil karena hanya diperuntukan sebagai pembangkit beban puncak. Kapasitas ini berkisar antara 10 - 25 MW dan yang besar kira – kira 50 MW.

PLTG yang menggunakan bahan gas dapat langsung dicampur dengan udara untuk dibakar dan jika menggunakan bahan bakar minyak, maka minyak tersebut harus diproses dalam pengabutan pada suatu alat pengabut, kemudian baru dibakar.

5.2 Klasifikasi PLTG

Klasifikasi PLTG dapat dibagi berdasarkan :

1. Jenis beban:

· Pembangkit beban puncak (Peak Load).

· Pembangkit beban dasar (Base Load).

· Pembangkit beban cadangan (Stanby Power Station).

2. Bahan bakar yang digunakan:

· Gas

· Minyak

3. Siklus:

· Siklus terbuka

· Siklus tertutup

4. Jumlah poros:

· Poros tunggal

· Poros majemuk

5.3 Proses Pembangkitan Energi Listrik Pada PLTG

Gbr. PLTG Sistem Terbuka

Prinsip Kerja :

Udara atmosfer dipompakan ke kompresor dan pada kompresor, tekanan udara tersebut dinaikkan dari kira – kira 13 Kg / cm³ dan selanjutnya udara yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke ruang bakar. Udara tersebut dipanaskan (dibakar) dengan bahan bakar minyak/bahan bakar gas yang telah dimasukkan kedalam ruang bakar. Apabila bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar gas, maka dapat langsung dicampur dengan udara dan dibakar. Namun, apabila yang digunakan bahan bakar minyak, maka minyak tesebut terlebih dahulu harus dikabutkan melalui suatu alat pengabut, kemudian selanjutnya dibakar.

Gbr. PLTG Sistem Tertutup

Prinsip Kerja :

5.3 Komponen – Komponen Esensial dari PLTG

Dari prinsip pembangkit energi listrik tersebut, maka komponen esensial yang penting dari suatu PLTG adalah :

Turbin gas

Turbin ini digunakan untuk memutar generator dan kompresor. Turbin gas dapat merupakan turbin impuls dan turbin reaksi. Turbin impuls adalah dimana proses pengukuran tekanan dari bidang kerja hanya terjadi pada baris sudu saja. Sedangkan Turbin reaksi adalah dimana proses pengukuran tekanan bidang kerja dari sudu tetap maupun sudu gerak.

Ruang bakar

Ruang bakar berfungsi sebagai tempat pembakaran gas dan udara.

Kompresor

Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan udara

Kompresor axial
Kompresor sentringular

Pada saat start kompresor akan berputar/digerakkan oleh suatu motor listrik dan setelah bekerja normal, maka kompresor akan digerakkan oleh turbin gas. Hal ini adalah merupakan kerugian dari PLTG.

Generator

Generator yang digunakan adalah generator dengan putaran yang tinggi/generator sinkron atau sering disebut dengan turbo generator.

5.4 Keuntungan Dan Kerugian PLTG

Keuntungan:

1. Untuk ukuran/kapasitas yang sama dengan PLTU, PLTG membutuhkan ruang lebih kecil dari PLTU.

2. Untuk ukuran/kapasitas yang sama dengan PLTU, biaya pembangunan PLTG lebih rendah dari PLTU.

3. Untuk ukuran/kapasitas yang sama dengan PLTU, PLTG hanya membutuhkan air yang lebih kecil dari PLTU.

4. PLTG dapat distart dalam waktu yang singkat, sehingga daya dapat disalurkan dengan cepat.

5. Rugi – rugi awal (I₀) PLTG lebih kecil dari PLTU.

6. Perawatan PLTG lebih mudah, sehingga biayanya murah.

7. Pelumasan PLTG juga lebih mudah, dimana pelumasan digunakan untuk pelumasan generator dan turbin.

8. Memerlukan pondasi yang lebih kuat.

9. Perancangan PLTG lebih sederhana.

10. Gas buang yang masih bertemperatur tinggi pada PLTG masih bisa dimanfaatkan.

Kerugian:

1. Karena turbin gas dikopling dengan kompresor, maka daya yang dihasilkan oleh turbin tidak seluruhnya dapat digunakan oeh generator.

2. Pada ruang pembakaran, suhu sangat tinggi dan kemungkinan material ruang bakar tidak dapat menahan suhu yang tinggi tersebut, maka akan mengakibatkan kebakaran.

5.5 Site Layout

(Lihat fotokopi)

5.6 Pusat Listrik Tenaga Gas dan PLTGU

5.6.1 Pengantar

PLTGU merupakan kombinasi PLTG dengan PLTU, dimana gas buang dari PLTG yang masih mempunyai temperatur yang tinggi, yang umumnya berkisar antara 400⁰ C dimanfaatkan (dialirkan) ke ketel uap untuk menghasilkan uap sebagai penggerak turbin uap. Dengan cara ini umumnya didapat daya dari PLTU sebesar 50 % dari PLTG. Ketel uap yang digunakan untuk memanfaatkan gas buang PLTG mempunyai desain khusus yang disebut dengan Heat Recovery Steam Generator (HRSG).

HRSG dalam perkembangannya dapat terdiri dari 3 drum uap dengan tekanan uap yang berbeda:

1. Tekanan tinggi/High Pressure (HP).

2. Tekanan Menengah/Intermediate Pressure (IP).

3. Tekanan Rendah/Low Pressure (LP).

Dalam operasinya unit PLTG dapat dioperasikan lebih dahulu dalam membangkitkan daya listrik. Selanjutnya gas buangnya diproses untuk membangkitkan PLTU. Karena daya yang dihasilkan oleh turbin uap tergantung dari banyaknya gas buang yang dihasilkan PLTG maka dalam pengoperasian dalam PLTU dilakukan daya dengan mengatur daya pada unit PLTG. Sedangkan unitPLTU akan menyesuaikan terhadap gas buang yang dihasilkan oleh PLTG.

Ditinjau dari efisiensi termal, maka PLTGU tergolong sebagai unit yang paling efisien diantara unit – unit pembangkit termal dan bisa mencapai angka 45 %. PLTGU termasuk produk teknologi paling mutakhir dalam perkembangan pusat listrik. PLTGU yang pertama kali dioperasikan oleh PLN tahun 1993. Daya terpasang per blok dibatasi oleh daya terpasang unit PLTG dan sampai saat ini unit PLTG yang terbesar adalah sekitar 120 MW.

5.6.2 Proses pembangkitan energi listrik PLTGU

Proses pembangkitan energi listrik PLTGU dapat digambarkan sebagai berikut :

Gbr. PLTGU

Prinsip kerja PLTGU:

Udara atmosfer dipompakan ke kompresor dan pada kompresor tekanan udara tersebut dinaikkan dari kira – kira 13 Kg / cm³ dan selanjutnya udara yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke ruang baker. Udara tersebut dipanaskan (dibakar) dengan bahan bakar minyak/bahan bakar gas yang telah dimasukkan kedalam ruang bakar. Apabila bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar gas, maka dapat langsung dicampur dengan udara dan dibakar. Namun, apabila yang digunakan bahan bakar minyak, maka minyak tesebut terlebih dahulu harus dikabutkan melalui suatu alat pengabut, kemudian selanjutnya dibakar.

Pada proses pembakaran, udara berada pada kondisi konstan, maka yang terjadi adalah kenaikan temperatur udara/gas. Dengan demikian pembakaran bahan bakar pada ruang bakar akan menghasilkan gas dengan suhu yang lebih tinggi yaitu 1300⁰ C. Gas hasil pembakaran yang bertemperatur ini kemudian dialirkan ke turbin gas yang akan menghasilkan energi mekanis untuk memutar generator dan hasil gas buang pada turbin gas masih dapat dimanfaatkan karena masih mempunyai tekanan yang cukup tinggi. Gas yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke boiler, kemudian air yang dipompakan ke boiler dipanaskan sampai air tersebut menguap. Kondisi uap yang keluar dari boiler harus mempunyai tekanan dan temperatur, sehingga uap mempunyai tekanan dan temperatur yang tinggi dan tekanan yang dihasilkan bertambah besar akibat dari gas buang yang keluar dari turbin gas. Kemudian uap yang dihasilkan dialirkan ke turbin uap melalui pipa untuk memperoleh energi mekanis. Mekanis yang dihasilkan turbin uap menggerakkan generator/prime over. Dalam hal ini, generator dikopling dengan turbin uap.

BAB VI

PUSAT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP)

6.1 Pendahuluan

PLTP sesungguhnya adalah PLTU, hanya saja uapnya diperoleh dari perut bumi atau disebut juga dengan panas bumi (gheotermal). Oleh karena itu, PLTP hanya terletak dipegunungan dekat dengan gunung berapi. Karena uap berasal dari perut bumi yang dapat mempunyai kandungan belerang yang menghasilkan gas H₂S yang berbau busuk, maka perlu mendapat perhatian untuk penanganan lingkungan.

Disamping itu bahan ikutan pada uap seperti lumpur atau batu – batuan harus dapat dipisahkan. Operasi PLTP jauh lebih sederhana dari PLTU karena PLTP tidak membutuhkan boiler/ketel uap dan biaya operasinya jauh lebih kecil dari PLTU karena tidak membutuhkan bahan bakar. Akan tetapi biaya investasi jauh lebih besar dari PLTU karena membutuhkan biaya explorisasi untuk menemukan sumber uap. Tekanan uap yang didapat dari perut bumi hanya berkisar 20 kg/cm², sedangkan tekanan uap pada PLTU konvensional 100 kg/cm².

Hal ini akan menyebabkan turbin PLTP yang mempunyai dimensi relatif besar dibandingkan turbin uap PLTU, karena jumlah kandungan uap dalam suatu rongga uap jumlahnya terbatas, maka daya PLTP harus disesuaikan dengan perkiraan kandungan uap. Karena peralatan sebuah PLTP diperkirakan mempunyai umur ekonomis (use life) sekitar 20 tahun, maka kandungan uap yang tersedia harus diperhitungkan untuk jangka waktu 20 tahun. PLTP yang beropersi yaitu PLTP Kamojang di Jawa Barat dengan daya terpasang 150 MW. PLTP di Sumatera Utara adalah PLTP Sarula dengan daya terpasang 110 MW(2009). PLN Wilayah II (1997) yaitu dengan daya terpasang 39,530 MW.

6.2 Proses Pembangkitan Energi Listrik Pada PLTP

Proses Pembangkitan Energi Listrik Pada suatu PLTP dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini :

Gbr. PLTP Sederhana

Prinsip kerja :

Akibat diperut bumi terjadinya pergeseran dan tekanan yang akan mengakibatkan panas bumi/geothermal. Panas bumi tersebut akan keluar dari kerak bumi dengan kedalaman relatif dala bentuk uap kering. Panas radiasi dari magma keatas akan memanaskan batu – batuan yang diatasnya, sehingga air yang berada dilapisan ini menguap dan dibuat sebuah sumur uap.

Uap yangdihasilkan oleh sumur uap dialirkan keturbin uap melalui pipa. Selajutnya uap ini akan menggerakkan turbin dank arena turbin dikopling terhadap generator, maka turbin uap disebut prie mover dan karena ada excitasi yang cukup pada generator, maka dibangkitkan energi listrik.

Sistem sederhana ini mempunyai kelemahan seperti lumpur, air, dan batu – batuan, seluruhnya dialirkan ke turbin uap. Hal ini dapat merusak turbin uap, sehingga sistem ini perlu diperbaiki untuk memisahkan bahan ikutan tersebut dengan menggunakan Separator.

Gbr. PLTP dengan Memakai Separator

Prinsip kerja :

Pada perut bumi terjadi magma yang memanaskan batu – batuan, air dan disekitar magma, sehingga air yang berada pada lapisan ini akan meguap dan dibuat sumur uap. Dari sumur uap dialirkan melalui pipa ke Separator, dimana uap ini masih bercampur dengan bahan ikutan seperti lumpur, batu – batuan, dan air. Kemudian bahan ikutan tersebut masuk ke Separator, disini air dan uap dipisah, sehingga yang akan dialirkan ke Turbin Uap hanyalah uap. Uap tersebut akan memutar Turbin dan karena Turbin dikopel dengan Generator, maka Generator juga ikut berputar. Apabila Generator Sinkron sudah mempunyai excitasi yang cukup, sehingga menghasilkan energi listrik.

Uap yang keluar dari Turbin Uap didinginkan oleh Kondensor sampai berubah menjadi air bersih, lalu air tersebut dialirkan/diinjeksikan ke sumur uap, maka uapnya semakin besar. Sistem ini masih dapat diperbaiki yaitu dengan menambahkan suatu peralatan yang disebut dengan Flasher.

Gbr. PLTP dengan Sistem Pengkonversian Secara Penuh Menggunakan Flasher

Prinsip kerja:

Pada perut bumi terjadi magma yang memanaskan batu – batuan, air dan disekitar magma, sehingga air yang berada pada lapisan ini akan meguap dan dibuat sumur uap. Dari sumur uap dialirkan melalui pipa ke Separator, dimana uap ini masih bercampur dengan bahan ikutan seperti lumpur, batu – batuan, dan air. Kemudian bahan ikutan tersebut masuk ke Separator, disini air dan uap dipisah, sehingga yang akan dialirkan ke Turbin Uap hanyalah uap. Air yang keluar dari Separator masih bisa dimanfaatkan dan dialirkan ke Flasher, kemudian air yang berda di Flasher dipanaskan untuk menghasilkan uap dan uap tersebut dialirkan ke Turbin Uap, sehingga uap mempunyai tekanan yang lebih tinggi. Uap tersebut akan memutar Turbin dan karena Turbin dikopel dengan Generator, maka Generator juga ikut berputar. Apabila Generator Sinkron sudah mempunyai excitasi yang cukup, sehingga menghasilkan energi listrik.

Uap yang keluar dari Turbin Uap didinginkan oleh Kondensor sampai berubah menjadi air bersih, lalu air tersebut dialirkan/diinjeksikan ke sumur uap, maka uapnya semakin besar. Sistem ini disebut dengan system pengkonversian secara penuh karena semua uap dapat dimanfaatkan.

Dengan sistem ini akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu:

1. Dapat menaikkan kapasitas dari daya yang dibangkitkan.

2. Biaya per KWh menjadi rendah.

3. Temperatur uap dapat menurunkan temperatur air panas yang keluar.

4. Air yang keluar dari Turbin dapat digunakan dengan mengalirkan/menginjeksikan ke sumur uap.

6.3 Persyaratan Pembangunan PLTP

Beberapa persyaratan untuk pembangunan suatu PLTP adalah sebagai berikut:

1. Harus ada magma sebagai sumber panas (geotermal).

2. Harus ada air yang cukup pada sekitar magma.

3. Adanya batuan keras yang dapat menahan hilangnya uap dan air panas.

4. Adanya gejala - gejala tektonik yang dapat membentuk retakan yang akan memberikan jalan kepada uap dan air panas untuk bergerak ke permukaan bumi.

5. Panas yang cukup untuk mensupply suhu yang dibutuhkan.

BAB VII

PUSAT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA)

7.1 Prinsip Pembangkitan Energi Listrik pada PLTA

Prinsip pembangkitan energi listrik pada PLTA dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini :

Air mengalir dari tempat yang lebih tinggi menuju tempat yang lebih rendah, maka airnya mempunyai energi potensial. Dalam proses aliran dalam pipa, energi potensial tersebut berangsur – angsur berubah menjadi energi kinetik dan tersebut akan diubah menjadi energi mekanik didalam turbin, yang selanjutnya poros dari turbin akan berputar. Putaran Turbin inilah yang digunakan untuk memutar generator, sehingga menghasilkan energi listrik.

7.2 Elemen – Elemen Esensial PLTA

Elemen – elemen esensial pada suatu PLTA adalah sebagai berikut :

1. Reservoir.

Reservoir adalah tempat penyimpanan air dari semua sumber air yang bisa diperoleh. Reservoir yang didapat berupa waduk/danau buatan atau dapat juga yang alamiah, seperti danau Toba pada PLTA Saguling.

2. Dam.

Dam adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk mengendalikan air masuk/intake untuk memperoleh Head dari air. Pengaturan debit air dapat dilakukan melalui Dam, sehingga akan diperoleh debit air yang stabil dalam semua kondisi.

3. Saluran air (Water Way).

Saluran air berupa terowongan/panel/kanal pipa pesat yang berfungsi untuk mengalirkan air dari Dam ke Turbin.

4. Tangki pendatar (Surge Tank) adalah suatu tabung/pipa atau konstruksi. Jika air Dam tidak seluruhnya digunakan, maka air tersebut akan terisi ke Surge Tank dan jika beban dinaikkan, maka air tersebut akan dilepas.

5. Saluran pembuangan (Skin Way).

Saluran pembuangan berfungsi untuk membuang air dari Turbin ke sungai.

Sedangkan untuk Power House peralatan – peralatan esensialnya adalah :

1. Turbin

2. Generator

3. Trafo

4. Panel Pengontrol

7.2.1 Jenis – Jenis PLTA

Jenis – jenis PLTA dapat diklasifikasi berdasarkan atas :

1. PLTA run off river

2. PLTA Storage Plant dengan Reservoir

3. Pumped Storage Plant

PLTA run off river adalah PLTA yang tidak mempunyai pengontrolan air (tidak memiliki Dam dan Reservoir). Biasanya air sungai dialirkan dengan menggunakan Dam yang bangun memotong aliran sungai yang selanjutnya dialirkan ke PLTA seperti gambar dibawah ini :

PLTA run off river mempunyai daya yang dibangkitkan hanya tegantung dari debit air sungai, sehingga kapasitas atau pengoperasiannya tergantung pada musim.

PLTA Storage Plant (dengan kolam tando) adalah aliran sungai dibendung dengan Reservoir. Dengan adanya Reservoir, maka air yang berlebihan pada musim hujan akan dapat tersimpan, sehingga ketersediaan air pada musim kemarau akan dapat teratasi.

Pumped Storage Plant adalah air yang keluar dari Power House ditumpahkan kembali atau dibendung, kemudian ditumpahkan kembali ke Reservoir.

7.2.2 Ditinjau dari Ketinggian Air Jatuh

Ditinjau dari ketinggian air jatuh, yaitu:

1. Low Head Plant

PLTA akan beroperasi pada ketinggian air jatuh <>

2. Medium Head Plant

PLTA akan beroperasi pada ketinggian air jatuh 15 – 50 m, dengan menggunakan Reservoir dan Penstock. Biasanya menggunakan jenis Turbin Francis.

3. High Power Head Plant

PLTA akan beroperasi pada ketinggian air jatuh > 50 m, dengan menggunakan Tangki Pendatar.

7.2.3 Ditinjau Berdasarkan Jenis Beban Yang di Supply

Ditinjau berdasarkan jenis beban yang di supply, yaitu:

1. Base Load Plant

2. Peak Load Plant

7.2.4 Ditinjau Berdasarkan Kapasitas

Ditinjau berdasarkan kapasitas, yaitu:

1. Kapasitas Rendah (Low Capasity Plant)

Mulai dari 100 – 900 KW yang disebut dengan PLTMH.

2. Kapasitas Menengah (Medium Capasity Plant)

Mulai dari 1000 – 9999 KW.

3. Kapasitas Besar (High Capasity Plant)

Diatas 10000 KW (10 MW).

7.2.5 Ditinjau Berdasarkan Karakteristik (Kecepatan Spesifik)

Ditinjau berdasarkan karakteristik (kecepatan spesifik), yaitu:

1. Kecepatan spesifik tinggi.

2. Kecepatan spesifik menengah.

3. Kecepatan spesifik rendah.

7.3 Keuntungan dan Kerugian pada PLTA

Keuntungan:

1. Air tidak dibeli karena air sangat mudah (tersedia oleh alam), maka biaya pembangkitan murah atau lebih murah daripada pembangkitan lainnya.

2. PLTA tidak menimbulkan polusi.

3. PLTA tidak membutuhkan transportasi.

4. Dapat dioperasikan atau distart secara singkat, sehingga dapat melayani beban puncak dan beban yang berubah – ubah.

5. PLTA hanya membutuhkan staff yang sedikit.

6. Use life yang lebih lama.

7. Air dapat digunakan kembali untuk irigasi.

Kerugian :

1. Pengoperasian PLTA tergantung pada curah hujan, kalau curah hujan yang rendah, mungkin PLTA tidak dapat beroperasi normal.

2. Biasanya ditempatkan pada daerah yang jauh dari pusat beban, sehingga membutuhkan biaya transmisi yang besar.

3. Biaya pembangunan yang besar.

4. Biaya pembangunan PLTD lebih kecil dari PLTA, tetapi biaya pengoperasiannya lebih besar dari biaya operasi PLTA dan umur PLTD lebih rendah.

7.4 Turbin Air

Turbin air adalah merupakan salah satu komponen utama pada PLTA.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada Turbin Air, yaitu:

7.4.1 Klasifikasi atau Jenis Turbin

Klasifikasi atau jenis Turbin dapat dibagi berdasarkan beberapa faktor, yaitu:

1. Berdasarkan kerja dari air pada turbin:

a. Turbin Impuls: dimana proses pengukuran tekanan dari bidang kerja hanya terjadi pada baris sudu saja.

b. Turbin Reaksi: dimana proses pengukuran tekanan bidang kerja dari sudu tetap maupun sudu gerak.

2. Berdasarkan Turbin arah aliran air:

a. Turbin arah Esensial.

b. Turbin arah Radial kedalam/keluar.

c. Turbin arah Axial.

d. Turbin arah gabungan Radial dan Axial.

3. Berdasarkan posisi poros:

a. Poros vertical.

b. Poros horizontal.

4. Berdasarkan Head:

a. Turbin head rendah.

b. Turbin head menengah.

c. Turbin head tinggi.

Jenis Turbin	Head (m)
Pelton	150 – 300
Francis	60 – 150
Kaplan	≤ 60

5. Berdasarkan kecepatan spesifik dinotasikan dengan (Ns)

Kecepatan spesifik adalah atau didefinisikan dalam jumlah rpm untuk turbin menghasilkan 1 daya kuda pada tinggi terjun.

Dimana:Ns = Kecepatan spesifik

N = Putaran per menit pada keadaan katup terbuka penuh (ppm atau rpm)

H = Tinggi terjun

P = Daya keluar rotor

Contoh:

Jenis Turbin	Klasifikasi	Ns
Pelton	Impulse	10 – 45
Francis	Reaction	45 – 450
Kaplan	Reaction	450 - 1000

1. Suatu Turbin dengan daya 18.000 KW bekerja pada Head 520 m dan berputar pada 400 rpm. Hitunglah kecepatan spesifik pada Turbin tersebut dan sebutkan jenis turbin yang digunakan berdasarkan kecepatan spesifiknya ?

Jawab:

Maka jenis turbin yang dipakai adalah turbin Pelton

7.4.2 Pemilihan Turbin

Dalam pemilihan turbin, factor – factor yang ditinjau adalah sebagai berikut:

Head (ketinggian air)
Kecepatan spesifik
Sifat beban
Output

Output dari turbin dapat dihitung berdasarkan formulasi :

= overoll

W = berat jenis air (kg/m³)

1 HP = 0,746 KW = 746 W

Contoh:

1. Suatu turbin reaksi diputar oleh air dengan debit 100 m³/s pada head 120 m dan putaran 350 rpm. Diasumsikan overall efisiensi dari PLTA tersebut 80 % dan berat jenis air 1000 kg/m³. Hitunglah daya yang dibangkitkan dalam KW.

Jawab:

= 128.000 HP

= 95,488 KW

= 95,5 MW

Maka jenis turbin yang dipakai adalah turbin Francis

2. Suatu PLTA yang akan dibangun dengan data sebagai berikut:

Reservoir: 100 km²

Curah hujan: 120 cm

Rugi – rugi penguapan: 0,2 = 20 %

Head: 300 m

Overoll efisiensi dari pusat pembangkit: 75 %

Hitunglah kapasitas PLTA tersebut ?

Jawab:

Air yang terpakai 80 % = 0,8 karena rugi – rugi penguapan 20 % = 0,2

120 cm = 1,2 m

100 km² = 100 x 10⁶

W = 1000 kg/m³

= 9120 KW

= 9,1 MW

???

Suatu PLTA yang akan dibangun dengan data sebagai berikut:

Reservoir: 3 x 10⁸ m²

Head: 40 m

Curah hujan: 110 cm

Rugi – rugi penguapan: 0,25 = 25 %

Efisiensi turbin: 80 %

Efisiensi generator: 85 %

Efisiensi penstock: 45 %

Hitunglah daya yang dibangkitkan dan jenis turbin yang digunakan ?

Jawab:

W = 1000 kg/m³

Debit air = Jumlah air/detik

Overall efisiensi = Efisiensi turbin x Efisiensi generator x Efisiensi penstock

Overoll =

Jadi

= 1281,12 KW

= 1,28 MW

7.4.3 Pengaturan Kecepatan Turbin dan Kopling Generator

Pengaturan kecepatan turbin biasanya dilakukan dengan governor, dimana turbin harus berputar pada kecepatan arus konstan meskipun beban berubah – berubah untuk menjaga frekwensi tegangan keluaran generator konstan.

Poros dari turbin akan dikopel dengan poros generator, maka dapat dilakukan dengan 2 cara:

1. Direct kopling (kopling langsung) dengan kecepatan rendah.

2. Roda gigi (gear ride).

Tetapi boleh juga dengan ke dua sistem tersebut.

7.5 Perkiraan Biaya

Perkiraan biaya untuk pembangunan PLTA

Komponen	Perkiraan Biaya (%)
Dam dan Reservoir	35
Turbin dan Generator	20
Tanah bangunan	29
Wiring	6
Pengontrolan Panel	4
Alat Bantu	5

7.6 Site Layout

Faktor – faktor yang diperlukan untuk memilih site:

1. Ketersediaan air, untuk hal ini perlu dilakukan studi geologis, geografis dan metereologis pada site yang akan dipilih.

2. Penyimpanan air (Reservoir) harus mempunyai daerah tangkapan air yang cukup agar air tidak boleh dibawah dari level minimum.

3. Head (tinggi air jatuh) sebaiknya diperoleh ketinggian air yang maksimal.

4. Jarak dari pusat beban sebaiknya dekat.

5. Akses site dipilih yang sudah ada fasilitas transportasi.

6. Harga tanah sebaiknya murah, sebaiknya tanah yang berbatu – batuan.

BAB VIII

PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)

8.1 Prinsip pembangkitan tenaga listrik pada PLTN

PLTN pada dasarnya, prinsip pembangkitannya sama dengan PLTU, hanya ruang bakar pada PLTU diganti dengan reaktor nuklir. Dalam reaktor nuklir terjadi proses fisien, dimana bahan buatan nuklir pada proses fisien tersebut akan timbul panas, kemudian digunakan untuk memanaskan uap dan uap inilah yang digunakan untuk memutar turbin uap dan selanjutnya akan memutar generator untuk menghasilkan energi listrik.

Gbr. PLTN

Jenis – jenis PLTN:

1. PLTN dengan Air Bertekanan (Pressurized Water Reactor/ PWR).

Di sini, pemindahan kalori dilakukan dengan menggunakan air yang bertekanan.

2. PLTN dengan Air Mendidih (Boiling Water Reactor, BWR).

Di sini, pemindahan kalori dilakukan dengan menggunakan air mendidih yang bercampur uap.

3. PLTN dengan Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR).

Seperti pada PLTN dengan air bertekanan, namun air diganti dengan gas.

4. PLTN dengan Air Berat (Pressurized Heavy Water Reactor, PHWR).

Seperti pada PLTN dengan air bertekanan, namun air diganti dengan air berat D²O (Deutorium Oksigen).

Komponen PLTN:

1. Bahan bakar, U²³⁵, U²³³, U²³⁹, ketiga bahan ini dapat dipakai secara terpisah atau dicampur dengan bahan subur seperti U²³⁸.

2. Moderator, seperti Berilium, moderator ini digunakan untuk mengendalikan Neutron.

3. Pendingin, gunanya untuk mentransfer panas/kalor ke penukar power.

4. Elemen pengendali, dicapai pengendalian produksi dan mencegah reaktor menjadi refektor.

5. Refektor, gunanya untuk melindungi inti reaktor dari kebocoran Neutron.

6. Bejana, merupakan bagian nuklir dari reaktor, bila pendinginnya bereaktor, bejana tersebut disebut “Bejana Bertekanan”.

8.2 Keuntungan dan Kerugian pada PLTN

Keuntungan:

1. Untuk ukuran yang sama, PLTN lebih kecil dari PLTU.

2. PLTN tidak membutuhkan bahan bakar yang besar.

3. PLTN tidak dipengaruhi oleh cuaca.

4. PLTN cocok untuk beban puncak.

5. Tidak membutuhkan banyak air.

Kerugian:

1. Biaya pembangunan lebih besar dari PLTU dan PLTA.

2. Tidak cocok untuk jenis beban yang berubah – ubah.

3. Limbah radio aktif, apabila tidak ditangani dengan hati – hati dapat merusak kesehatan masyarakat.

4. Biaya pemeliharaan yan tinggi.

5. Membutuhkan keahlian operasional yang tinggi dalam pengoperasian PLTN.

Site Layout:

1. Ketersediaan air

2. Jarak dari pusat beban

3. Jarak dari pemukiman

4. Aksees transportasi

5. Penanganan limbah

VERONICA

Tuesday, January 26, 2010

Pembangkitan Tenaga Listrik

Followers

Blog Archive

About Me