Slide.Org 1. PPT TUGAS PEMBANGKIT LISTRI (1)
•
Di Indonesia pencarian sumber panas bumi pertama kali dilakukan di
daerah kawah Kamojang tahun 1918.
•
–
Pada 1926
1929 lima sumur eksplorasi dibor, hingga saat ini salah
satunya yaitu KMJ-3 masih memproduksikan uap panas kering (dry
steam).
•
Dari hasil survey Direktorat Vulkanologi dan Pertamina dengan
bantuan Pemerintah Perancis dan New Zeland dilaporkan pertama
kali bahwa terdapat 217 prospek panas bumi di Indonesia.
PLTP Kamojang di dekat Garut, memiliki unit 1, 2, 3 dengan kapasitas
total 140MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar
60MW.
PLTP Darajat, 60Km sebelah tenggara Bandung dengan kapasitas
55MW.
PLTP Gunung Salak di Sukabumi, terdiri dari unit 1, 2, 3, 4, 5, 6
dengan kapasitas total 330MW.
PLTP Wayang Windu di Panggalengan dengan kapasitas 110MW.
Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya
dijelaskan Budihardi (1998), yaitu ada tiga lempengan yang berinteraksi di
Indonesia yaitu ;
1)
Lempeng Pasifik
2)
Lempeng India-Australia
3)
Lempeng Eurasia
Tumbukan
antar
lempeng
India-
Australia di selatan dan lempeng Eurasia
di
utara
menghasilkan
penunjaman di kedalaman 160
–
zona
210km
di bawah Pulau Jawa –Nusatenggara
dan 100km di bawah Pulau Sumatera.
Sistem yang terjadi di Indonesia umumnya
merupakan
sistem
hidrothermal
yang
mempunyai temperatur tinggi (>225oC),
Pada dasarnya sistem panas bumi jenis
hidrothermal
terbentuk
sebagai
hasil
perpindahan panas dari suatu sumber
panas ke sekelilingnya yang terjadi secara
konduksi dan secara konveksi.
Adanya
dibawah
suatu
ditunjukkan
sistem
permukaan
oleh
hidrothermal
sering
adanya
kali
menifestasi
penes bumi di ermukaan seperti; mataair
panas,kubangan lumpur panas, geyser.
”
Pemanfaatan energi panas bumi yang ideal adalah bila panas bumi yang
keluar dari perut bumi berupa uap kering, sehingga dapat digunakan
langsung untuk menggerakkan turbin generator listrik. Namun uap kering
yang demikian ini jarang ditemukan termasuk di Indonesia dan pada
umumnya uap yang keluar berupa uap basah yang mengandung
sejumlah air yang harus dipisahkan terlebih dulu sebelum digunakan
untuk menggerakkan turbin
Uap basah yang keluar dari perut bumi berupa air
panas bertekanan tinggi. Untuk memanfaatkan
jenis uap basah ini diperlukan separator untuk
memisahkan anatar uap dan air.
Uap yang dipisahkan diteruskan ke turbin untuk
menggerakkan
generator
disuntikkan ke dalam bumi.
listrik dan
air nya
Air panas dari perut bumi umumnya berupa air
asin panas
“brine”
dan mengandung banyak
mineral. Hal ini dapat menimbulkan penyumbatan
pada pipa
–
pipa sistem pembangkit tenaga listrik.
Sehingga dibutuhkan sistem biner (dua sistem
utama yaitu wadah air panas sebagai sistem
primernya dan sistem sekundernya berupa alat
penukar panas yang akan menghasilkan uap untuk
menggerakkan turbin)
Energi jenis ini berupa batuan panas dalam perut bumi akibat berkontak dengan
sumber panas bumi (magma). Energi ini harus diambil sendiri dengan cara
menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi uap panas,
kemudian diusahakan dapat diamil sebagai uap panas untuk menggerakkan
turbin. Karena letak sumber batuan panas jauh didalam perut bumi diperlukan
teknik pengeboran khusus untuk pemanfaatannya.
Pada prinsipnya sama seperti PLTU, hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan
menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas
bumi. Jika fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat
langsung dialirkan ke turbin dan turbin akan mengubah energi panas bumi
menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi
listrik.
Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida
dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses
pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke
dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi
uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin
Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam receiving header (berfungsi
menampung uap panas bumi). Pada steam receiving terdapat Vent structure (katup pelepas
uap) yang berfungsi menjaga tekanan pasokan uap ke pembangkit bila terjadi perubahan
pasokan dari sumur uap atau pembebanan dari pembangkit.
Karena uap panas bumi dari sumur uap tidak murni uap maka uap kemudian disalurkan ke
separator yang berfungsi memisahkan partikel padat yang terbawa bersama uap.
Dari separator, masuk ke deminister. (berfungsi memisahkan butiran air dari uap pans bumi,
untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle
turbine)
Uap yang sudah bersih dialirkan menuju turbine melalui main steam valve.
Uap akan menggerakan turbin dan memutar generator dengan kecepatan 3000 rpm.
keluaran generator berupa energi listrik dengan arus 3 phasa, frekuensi 50 Hz, dan tegangan
11,8 kV.
Agar bisa dipararelkan dengan sistem distribusi Jawa-Bali, tegangan listrik dinaikan hingga
150 kV melalui step-up transformer
Uap bekas memutar turbin dikondensasikan di dalam kondenser. Proses kondensasi terjadi
akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. level air
kondensat dijaga dalam kondisi normal oleh cooling water pump , lalu didinginkan
di cooling tower sebelum disirkulasi kembali
kelebihan air kondesat akan diinjeksikan kembali (reinjeksi) ke dalam reservoir
melaluiinjection well. Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran
lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi
reservoir
3 Macam Teknologi Pembangkitan
Bekerja pada suhu uap reservoir >235oC
Cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan kandungan
gas yang tinggi
Contoh : PLTP Kamojang 1x250KM ;
PLTP Dieng 1x2000KW
Jika aup kering yang tersedia lebih besar dapat
digunakan PLTP jenis condensing dengan menara
pendingn dan pompa,
Contoh : PLTP Kamojang 1x30MW dan
2x55MW ; PLTP Drajat 1x55MW
Bekerja pada suhu >182oC
PLTP yang menggunakan sistem ini PLTP Salak dengan
2x55MW
Bekerja dengan suhu uap antara 107-182oC
Tidak mengeluarkan
emisi, dapat
sumber panas bumi bersuhu rendah
dimanfaatkan pada
1.
Well Pad ( Sumur Produksi )
3.
Vent Structure (pelepas uap dengan peredam suara)
5.
Demister (mengeliminasi butir air yang menyertai uap)
2.
4.
Steam Receiving Header (tabung untuk pengumpul uap sementara)
Separator (pemisah zat padat yang menyertai uap)
6.
Turbin (penghasil gerak mekanik yang akan diubah ke energi listrik)
8.
Trafo utama (step up trafo)
7.
9.
Generator (mengubah energi mekanik putaran poros ke energi listrik)
Switch yard (pemutus dan penghubung aliran listrik)
10. Kondensor (mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi tekanan
11.
hampa)
Main cooling water pump (memopakan air dr kondensator ke cooling tower
untuk didinginkan)
12. Cooling Tower
Sinkronisasi adalah suatu cara untuk menghubungkan dua sumber atau
beban AC. Tujuannya, untuk contoh di PT.Geo Dipa Energi Unit I Dieng
adalah unutk menghubungkan bus 15KV keluaran generator pada
pembangkit dengan bus pada jaringan 150KV milik PLN saat pembangkit
mulai start up.
Syarat - Syarat Sinkron Pada Pembangkit adalah,
Mempunyai tegangan kerja yang sama
Mempunyai frekuensi kerja yang sama
Mempunyai urutan fasa yang sma
Mempunyai sudut fasa yang sama
•
•
Forward Synchronization (Sinkronisasi maju)
Reverse Synchronization / backward synchronization (sinkronisasi
terbalik)
•
•
Sinkron di Circuit Breaker Generator
Sinkron di Main Circuit Breaker ( MCB )
Karena
membutuhkan
ketelitian
dan
kejelian
dari
operator
untuk
menyamakan tegangan dan frekuensi output generator dengan tegangan
dan frekuensi output pada bus.
Merupakan cara paling praktis dalam proses sinkron pada pembangkit
karena hanya membutuhkan alat Automatic Synchronizer yang berfungsi
menyamakan tegangan dan frekuensi keluaran generator dengan tegangan
dan frekuensi keluaran bus PLN agar dapat tersambung.
Biaya operasi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) lebih rendah
dibandingkan dengan biaya operasi pembangkit listrik yang lain.
Ramah lingkungan, energi yang clean.
Mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak
membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage).
Tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%.
Bebas emisi ( binary-cycle ).
Tidak memerlukan bahan bakar.
Harga yang kompetitive.
Tidak bisa diekspor ( unexportable resources ).
Cairan bersifat korosif.
Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar,
sehingga effisiensi tidak merupakan faktor yang sangat penting.
Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau
sangat kecil.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik
(Power generator) yang menggunakan panas bumi (Geothermal)
sebagai energi penggeraknya.
PLTP memanfaatkan uap panas bumi sebagai pemutar generator.
Secara singkat Prinsip kerja PLTP :
Panas
tekanan tinggi
digunakan untuk memutar turbin
muncul beda potensial menghasilkan listrik.
Teknologi PLTP dibedakan menjkadi 3 yaitudry steam , flash steam ,
dan binary cycle .
Di Indonesia pencarian sumber panas bumi pertama kali dilakukan di
daerah kawah Kamojang tahun 1918.
•
–
Pada 1926
1929 lima sumur eksplorasi dibor, hingga saat ini salah
satunya yaitu KMJ-3 masih memproduksikan uap panas kering (dry
steam).
•
Dari hasil survey Direktorat Vulkanologi dan Pertamina dengan
bantuan Pemerintah Perancis dan New Zeland dilaporkan pertama
kali bahwa terdapat 217 prospek panas bumi di Indonesia.
PLTP Kamojang di dekat Garut, memiliki unit 1, 2, 3 dengan kapasitas
total 140MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar
60MW.
PLTP Darajat, 60Km sebelah tenggara Bandung dengan kapasitas
55MW.
PLTP Gunung Salak di Sukabumi, terdiri dari unit 1, 2, 3, 4, 5, 6
dengan kapasitas total 330MW.
PLTP Wayang Windu di Panggalengan dengan kapasitas 110MW.
Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya
dijelaskan Budihardi (1998), yaitu ada tiga lempengan yang berinteraksi di
Indonesia yaitu ;
1)
Lempeng Pasifik
2)
Lempeng India-Australia
3)
Lempeng Eurasia
Tumbukan
antar
lempeng
India-
Australia di selatan dan lempeng Eurasia
di
utara
menghasilkan
penunjaman di kedalaman 160
–
zona
210km
di bawah Pulau Jawa –Nusatenggara
dan 100km di bawah Pulau Sumatera.
Sistem yang terjadi di Indonesia umumnya
merupakan
sistem
hidrothermal
yang
mempunyai temperatur tinggi (>225oC),
Pada dasarnya sistem panas bumi jenis
hidrothermal
terbentuk
sebagai
hasil
perpindahan panas dari suatu sumber
panas ke sekelilingnya yang terjadi secara
konduksi dan secara konveksi.
Adanya
dibawah
suatu
ditunjukkan
sistem
permukaan
oleh
hidrothermal
sering
adanya
kali
menifestasi
penes bumi di ermukaan seperti; mataair
panas,kubangan lumpur panas, geyser.
”
Pemanfaatan energi panas bumi yang ideal adalah bila panas bumi yang
keluar dari perut bumi berupa uap kering, sehingga dapat digunakan
langsung untuk menggerakkan turbin generator listrik. Namun uap kering
yang demikian ini jarang ditemukan termasuk di Indonesia dan pada
umumnya uap yang keluar berupa uap basah yang mengandung
sejumlah air yang harus dipisahkan terlebih dulu sebelum digunakan
untuk menggerakkan turbin
Uap basah yang keluar dari perut bumi berupa air
panas bertekanan tinggi. Untuk memanfaatkan
jenis uap basah ini diperlukan separator untuk
memisahkan anatar uap dan air.
Uap yang dipisahkan diteruskan ke turbin untuk
menggerakkan
generator
disuntikkan ke dalam bumi.
listrik dan
air nya
Air panas dari perut bumi umumnya berupa air
asin panas
“brine”
dan mengandung banyak
mineral. Hal ini dapat menimbulkan penyumbatan
pada pipa
–
pipa sistem pembangkit tenaga listrik.
Sehingga dibutuhkan sistem biner (dua sistem
utama yaitu wadah air panas sebagai sistem
primernya dan sistem sekundernya berupa alat
penukar panas yang akan menghasilkan uap untuk
menggerakkan turbin)
Energi jenis ini berupa batuan panas dalam perut bumi akibat berkontak dengan
sumber panas bumi (magma). Energi ini harus diambil sendiri dengan cara
menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi uap panas,
kemudian diusahakan dapat diamil sebagai uap panas untuk menggerakkan
turbin. Karena letak sumber batuan panas jauh didalam perut bumi diperlukan
teknik pengeboran khusus untuk pemanfaatannya.
Pada prinsipnya sama seperti PLTU, hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan
menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas
bumi. Jika fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat
langsung dialirkan ke turbin dan turbin akan mengubah energi panas bumi
menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi
listrik.
Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida
dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses
pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke
dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi
uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin
Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam receiving header (berfungsi
menampung uap panas bumi). Pada steam receiving terdapat Vent structure (katup pelepas
uap) yang berfungsi menjaga tekanan pasokan uap ke pembangkit bila terjadi perubahan
pasokan dari sumur uap atau pembebanan dari pembangkit.
Karena uap panas bumi dari sumur uap tidak murni uap maka uap kemudian disalurkan ke
separator yang berfungsi memisahkan partikel padat yang terbawa bersama uap.
Dari separator, masuk ke deminister. (berfungsi memisahkan butiran air dari uap pans bumi,
untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle
turbine)
Uap yang sudah bersih dialirkan menuju turbine melalui main steam valve.
Uap akan menggerakan turbin dan memutar generator dengan kecepatan 3000 rpm.
keluaran generator berupa energi listrik dengan arus 3 phasa, frekuensi 50 Hz, dan tegangan
11,8 kV.
Agar bisa dipararelkan dengan sistem distribusi Jawa-Bali, tegangan listrik dinaikan hingga
150 kV melalui step-up transformer
Uap bekas memutar turbin dikondensasikan di dalam kondenser. Proses kondensasi terjadi
akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. level air
kondensat dijaga dalam kondisi normal oleh cooling water pump , lalu didinginkan
di cooling tower sebelum disirkulasi kembali
kelebihan air kondesat akan diinjeksikan kembali (reinjeksi) ke dalam reservoir
melaluiinjection well. Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran
lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi
reservoir
3 Macam Teknologi Pembangkitan
Bekerja pada suhu uap reservoir >235oC
Cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan kandungan
gas yang tinggi
Contoh : PLTP Kamojang 1x250KM ;
PLTP Dieng 1x2000KW
Jika aup kering yang tersedia lebih besar dapat
digunakan PLTP jenis condensing dengan menara
pendingn dan pompa,
Contoh : PLTP Kamojang 1x30MW dan
2x55MW ; PLTP Drajat 1x55MW
Bekerja pada suhu >182oC
PLTP yang menggunakan sistem ini PLTP Salak dengan
2x55MW
Bekerja dengan suhu uap antara 107-182oC
Tidak mengeluarkan
emisi, dapat
sumber panas bumi bersuhu rendah
dimanfaatkan pada
1.
Well Pad ( Sumur Produksi )
3.
Vent Structure (pelepas uap dengan peredam suara)
5.
Demister (mengeliminasi butir air yang menyertai uap)
2.
4.
Steam Receiving Header (tabung untuk pengumpul uap sementara)
Separator (pemisah zat padat yang menyertai uap)
6.
Turbin (penghasil gerak mekanik yang akan diubah ke energi listrik)
8.
Trafo utama (step up trafo)
7.
9.
Generator (mengubah energi mekanik putaran poros ke energi listrik)
Switch yard (pemutus dan penghubung aliran listrik)
10. Kondensor (mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi tekanan
11.
hampa)
Main cooling water pump (memopakan air dr kondensator ke cooling tower
untuk didinginkan)
12. Cooling Tower
Sinkronisasi adalah suatu cara untuk menghubungkan dua sumber atau
beban AC. Tujuannya, untuk contoh di PT.Geo Dipa Energi Unit I Dieng
adalah unutk menghubungkan bus 15KV keluaran generator pada
pembangkit dengan bus pada jaringan 150KV milik PLN saat pembangkit
mulai start up.
Syarat - Syarat Sinkron Pada Pembangkit adalah,
Mempunyai tegangan kerja yang sama
Mempunyai frekuensi kerja yang sama
Mempunyai urutan fasa yang sma
Mempunyai sudut fasa yang sama
•
•
Forward Synchronization (Sinkronisasi maju)
Reverse Synchronization / backward synchronization (sinkronisasi
terbalik)
•
•
Sinkron di Circuit Breaker Generator
Sinkron di Main Circuit Breaker ( MCB )
Karena
membutuhkan
ketelitian
dan
kejelian
dari
operator
untuk
menyamakan tegangan dan frekuensi output generator dengan tegangan
dan frekuensi output pada bus.
Merupakan cara paling praktis dalam proses sinkron pada pembangkit
karena hanya membutuhkan alat Automatic Synchronizer yang berfungsi
menyamakan tegangan dan frekuensi keluaran generator dengan tegangan
dan frekuensi keluaran bus PLN agar dapat tersambung.
Biaya operasi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) lebih rendah
dibandingkan dengan biaya operasi pembangkit listrik yang lain.
Ramah lingkungan, energi yang clean.
Mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak
membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage).
Tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%.
Bebas emisi ( binary-cycle ).
Tidak memerlukan bahan bakar.
Harga yang kompetitive.
Tidak bisa diekspor ( unexportable resources ).
Cairan bersifat korosif.
Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar,
sehingga effisiensi tidak merupakan faktor yang sangat penting.
Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau
sangat kecil.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik
(Power generator) yang menggunakan panas bumi (Geothermal)
sebagai energi penggeraknya.
PLTP memanfaatkan uap panas bumi sebagai pemutar generator.
Secara singkat Prinsip kerja PLTP :
Panas
tekanan tinggi
digunakan untuk memutar turbin
muncul beda potensial menghasilkan listrik.
Teknologi PLTP dibedakan menjkadi 3 yaitudry steam , flash steam ,
dan binary cycle .