Tugas Pembangkit Pembangkit Listrik Tena
1. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
I.
PENDAHULUAN
Air mempunyai banyak sekali manfaat bagi kehidupan manusia. Selain untuk mandi,
minum, memasak, mencuci, dan sarana pengairan bagi lahan pertanian. Selain itu masih
banyak sekali manfaat lainnya yang mungkin tidak disadari manusia. Salah satu manfaat
dari air adalah aliran air dapat menghasilkan energi listrik.
Air merupakan sumber energi mekanik yang banyak dipergunakan untuk kemajuan
teknologi. Pada zaman revolusi industri, air dan angin dijadikan sumber energi mekanik.
Dan pada akhirnya yang menginspirasi terciptanya Pembangkit Listrik Tenaga Air
(PLTA) hingga bisa berkembang lebih modern dan canggih pada saat ini.
Gambar 1 Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang
memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Air merupakan energi yang
terbarukan, sehingga air dapat terus dipergunakan untuk pembangkit listrik tanpa harus
takut kehabisan air. Di indonesia kebanyakan memakai PLTA dikarenakan sesuai dengan
cuaca yang ada di Indonesia. Apalagi untuk wilayah yang memiliki curah hujan yang
tinggi. Dibandingkan pembangkit listrik lainnya, PLTA memang lebih sederhana. Namun
memiliki kemampuan yang tidak kalah baik dibanding pembangkit listrik lainnya.
Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit
listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air
terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik
menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut
dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik
tersebut dapat dipakai oleh manusia untuk memenuhi kehidupan sehari-hari.
Beberapa keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga
sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan, air
memiliki energi mekanik yang besar sehingga kapasitas daya keluarannya yang paling
besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada
sejak dahulu kala, Selain itu untuk mendapatkan air lebih mudah dibanding energi
terbarukan lainnya.
Namun PLTA juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu bergantung pada musim
yang ada. Di Indonesia memiliki 2 musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Pada
musim hujan pasokan air sangat banyak, namun pada musim kemarau pasokan air sangat
sedikit karena jarang ada hujan. Oleh karena itulah PLTA harus didesain sebaik mungkin
agar pada musim hujan tidak terjadi kelebihan pasokan air atau banjir dan pada musim
kemarau tidak terjadi kekurangan pasokan air.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
PLTA terdiri dari bagian-bagian penting yang harus ada agar dapat bekerja dengan
baik dan efisien sesuai dengan pasokan air. Bagian bagian itu adalah :
1. Bendungan atau reservoir.
Berfungsi sebagai pemasok air dan menampung air dalam jumlah besar untuk
menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu
bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir. Kebanyakan bendungan
juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak
diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
III.
PRINSIP KERJA
Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis
dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan
adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi
energi listrik melalui perputaran rotor pada generator.
Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada
dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit).
Ketinggian (h) menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP
= m x g x h). Laju aliran air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal
air per detiknya (qm3/s).
Gambar 2 Proses kerja PLTA
Laju air dimana air jatuh dari ketinggian efektif tergantung dari besarnya luas
penampang kanal. Jika luas penampang kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih
kecil dari daya optimal karena laju air dapat lebih besar. Di lain pihak, ukuran kanal
tidak dapat dibuat besar secara sembarangan karena laju air yang melalui kanal
tergantung dari laju pengisian air pada reservoir air di belakang bendungan.
Volume air pada reservoir dan ketinggian yang bersangkutan, tergantung dari laju air
yang masuk ke dalam reservoir. Selama musim kering, ketinggian air pada reservoir
dapat berkurang karena jumlah air dalam reservoir lebih sedikit. Selama musim hujan,
ketinggiannya dapat naik kembali karena air yang masuk dari berbagai aliran air yang
mengisi bendungan. Fasilitas pembangkit listrik tenaga air harus di desain untuk
menyeimbangkan aliran air yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan
jumlah air yang mengisi reservoir melalui sumber alami seperti curahan hujan, salju, dan
aliran air lainnya.
2. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
I.
PENDAHULUAN
Keterbatasan jumlah air pada saat ini tentunya akan sedikit menyulitkan
pengoperasian PLTA. Oleh karena itulah dibuat rekayasa pembuatan pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU). Dengan PLTU tidak memerlukan banyak air. Melainkan air
dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi agar menjadi uap yang memiliki tekanan yang
sangat tinggi. Energi potensial dari uap lebih besar daripada air biasa karena uap
memiliki tekanan yang lebih tinggi.
Air yang dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi akan berubah menjadi uap panas
yang memiliki tekanan yang sangat tinggi. Tekanannya bisa berkali-kali lipat jika
dibandingkan dengan air biasa. Uap panas yang memiliki tekanan yang sangat tinggi
dinamakan steam. Energi dari steam akan digunakan untuk menghasilkan listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah pembangkit yang memanaskan air pada suhu
yang sangat tinggi untuk dijadikan uap yang memiliki tekanan yang sangat tinggi atau
disebut dengan steam. Dan uap yang dihasilkan dijadikan sebagai penggerak turbin yang
akan menghasilkan energi kinetik untuk diubah menjadi energi listrik.
Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama
batu-bara dan minyak bakar. Serta MFO untuk start awal, karena tidak bisa langsung
melakukan proses pembakaran batubara.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
PLTU terdiri dari beberapa bagian utama yang mutlak harus ada agar PLTU dapat
beropersai sesuai dengan semestinya. Bagian-bagian tersebut adalah :
1. Coal Handling
Adalah pengiriman batubara dari dermaga kapal menuju coal pile menggunakan
belt conveyor. Setelah dari coal pile lalu diteruskan ke silo sebagai penampung
batubara yang akan dijadikan bahan bakar.
2. Boiler
Komponen yang mengawali perubahan dan pengaliran energi disebut boiler.
Definisi boiler sendiri sebagai suatu komponen pada power plant adalah suatu
bejana tertutup yang secara efisien mampu mengubah air menjadi steam dengan
bantuan panas dari proses pembakaran batubara. Jika dioperasikan dengan benar,
boiler secara efisien dapat mengubah air dalam volume yang besar menjadi steam
yang sangat panas dalam volume yang lebih besar lagi.
Didalam boiler ada economizer dan steam drum. Economizer untuk pemanasan air
dan steam drum sebagai pemisah antara uap dan air setelah terjadi pemanasan.
3. Heater
Merupakan pemanas yang ada di boiler. Ada 2 macam heater, yaitu superheater
dan re-heater. Superheater adalah pemanas untuk memanaskan uap jenuh dari
steam drum menjadi uap tak jenuh. Sedangkan re-heater adalah pamanas ulang
setelah steam melewati High Pressure turbin dan dialirkan menuju Intermediate
Pressure Turbin.
4. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
5. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
4. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
5. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
6. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
6. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
7. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
8. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke daerator.
9. Daerator
Berfungsi untuk menyerap atau menghilangkan gas – gas yang terkandung pada
air pengisi Boiler, terutama gas O2, karena gas ini akan menimbulkan korosi.
III.
PRINSIP KERJA
Prinsip kerja dari PLTU adalah air dialirkan ke daerator untuk dilepaskan gas O 2,
karena gas ini dapat menimbulkan korosi. Dari daerator air akan menuju ke economizer
untuk pamanasan awal air sebelum menuju boiler. Dari economizer terus ke steam drum
untuk pemisahan fasa cair dan fasa gas. Fasa cair akan dipanaskan kembali ke boiler
sedangkan fasa gas akan menuju superheater untuk dijadikan uap tak jenuh. Dari
superheater steam akan digunakan untuk memutar high pressure turbin. Dari high
pressure turbin steam akan dipanaskan lagi di re-heater dan digunakan untuk memutar
intermediate pressure turbin dan low pressure turbine. Dari low pressure turbine steam
didinginkan di kondenser dan menjadi fasa cair lagi. Dari kondenser diteruskan ke
daerator, dan begitu seterusnya secara berulang-ulang. Putaran dari turbin digunakan
untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan menghasilkan medan
magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di stator.
Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik diteruskan ke
transformator untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan ke seluruh
konsumen listrik.
3. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
I.
PENDAHULUAN
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik
yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin
gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang
dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan
kebutuhannya.
Gambar 3 Pembangkit Listrik Tenaga gas
PLTG memiliki kelebihan yaitu energi mekanik yang dihasilkan dari mesin turbin gas
lebih besar dibandingkan pembangkit listrik lainnya. Selain itu PLTG juga sebagai
alternatif dari pembangkit listrik tenaga air disaat musim kemarau dimana pada musim
kemarau debit air sangat rendah.
Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan
untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan
adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi
dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut
mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. Dengan
tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin
gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki
temperature kerja siklus dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada
temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan
antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut
dengan combined cycle.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
Pembangkit listrik Tenaga Gas terdiri atas beberapa bagian-bagian penting yang harus
ada. Adapun bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas adalah sebagai berikut :
1. Natural Gas Line
Merupakan saluran masuknya udara alami dari luar yang membantu proses
pembakaran.
2. Oil Storage
Merupakan tangki yang digunakan untuk menampung bahan bakar.
3. Air Intake
Merupakan saluran masuknya udara dari atmosfer yang akan ditekan kedalam
ruang pembakaran menggunakan kompressor.
4. Compressor
Merupakan alat yang digunakan untuk menekan udara yang masuk dari air intake
menuju ke ruang pembakaran. Didalam kompressor terjadi proses kompresi, yaitu
menaikkan temperatur dan tekanan dari udara agar terjadi proses pembakaran
yang sempurna.
5. Combustion Chambers
Merupakan tempat yang digunakan untuk proses pembakaran. Bahan bakar
dicampurkan dengan udara yang telah terkompresi dengan temperatur dan tekanan
yang sangat tinggi sehingga menghasilkan tenaga mekanik untuk menggerakkan
turbin.
6. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
7. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1.
Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2.
Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3.
Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
8. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
9. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
10. Exhaust
Merupakan saluran pembuangan udara-udara sisa yang tidak terpakai lagi setelah
digunakan untuk memutar turbin.
Gambar 4 Proses Pada PLTG
III.
PRINSIP KERJA
Prinsip kerja dari PLTG yaitu bahan bakar minyak yang akan digunakan ditampung
pada suatu kilang yang dinamakan oil storage. Dari oil storage bahan bakar akan
dialirkan menuju ke ruang pembakaan untuk proses pembakaran. Udara dari atmosfer
masuk ke dalam proses melalui air intake. Sebelum masuk ke ruang pembakaran, udara
dari atmosfer terlebih dahulu dilakukan proses kompresi oleh alat yang dinamakan
kompressor. Dengan adanya kompresi maka udara dari atmosfer akan terjadi kenaikan
temperatur dan tekanan agar proses pembakaran terjadi dengan sempurna. Bahan bakar
dan udara yang terkompresi bertemu di ruang pembakaran dan terjadi proses
pembakaran. Setelah proses pembakaran maka akan dihasilkan energi meknik. Energi
mekanik inilah yang akan digunakan untuk memutar turbin. Putaran dari turbin
digunakan untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan menghasilkan
medan magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di
stator. Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik
diteruskan ke transformator untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan
ke seluruh konsumen listrik.
4.
PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
I.
PENDAHULUAN
Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yang
dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian
dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih
dapat dirasakan sampai sekarang. Di samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat,
sejak lama orang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaga nuklir untuk
kesejahteraan umat manusia.
Sampai saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara
luas dalam berbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian, peternakan,
sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan makanan, bidang
hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi. Salah satu
pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan
dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir
(PLTN), dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang
relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan.
Gambar 5 Pembangkit listrik tenaga nuklir
PLTN memiliki bebrapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihanya yang paling utama
adalah sebagai alternatif energi di masa mendatang. Dan kekurangannya adalah bahaya
radiasi yang ditimbulkan dari reaktor nuklir.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
Pembangkit listrik Tenaga Gas terdiri atas beberapa bagian-bagian penting yang harus
ada. Adapun bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas adalah sebagai berikut :
1. Teras reaktor
Merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi kimia dan merupakan reaktor nuklir
yang menghasilkan energi potensial untuk digunakan memutar turbin.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
6. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke reaktor kembali.
Gambar 6 Proses pada PLTN
III.
PRINSIP KERJA
PLTN berperasi dengan prinsip yang sama seperti PLK, hanya panas yang digunakan
untuk menghasilkan uap tidak dihasilkan dari pembakaran bahan fosil, tetapi dihasilkan
dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam suatu reaktor nuklir. tenaga
panas tersebut digunakan untuk membangkitkan uap di dalam sistem pembangkit uap
( Steam Generator) dan selanjutnya sama seperti pada PLK, uap digunakan untuk
menggerakkan turbingenerator sebagai pembangkit tenaga listrik. Sebagai pemindah
panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN
beroperasi.
Proses pembangkitan listrik ini tidak membebaskan asap atau debu yang mengandung
logam berat yang dibuang ke lingkungan atau melepaskan partikel yang berbahaya
seperti CO2, SO2, NOx ke lingkungan, sehingga PLTN ini merupakan pembangkit listrik
yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN
adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk
sementara bisa disimpan di lokasi PLTN sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari.
5. PLTP (Pembangkit Listrik tenaga Panas Bumi)
I.
PENDAHULUAN
K ek ay a an a la m I nd on e s i a me m a ng m el im p ah r ua h , d ar i mu la i
s u m be r daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber
daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas,
tembaga, platina, nikel,t i m a h ,
batu
bara,
migas,
dan
panas
b u m i . U n t u k m e n g e l o l a p a n a s b u m i (geothermal). Geothermal adalah
salah satu kekayaan sumber daya mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah
satu sumber geothermal kita yang berpotensi be s ar t et a p i b el u m d ie ks pl oi ta s i
a da l a h ya ng a da d i S a r u ll a, de ka t T a ru t un g , S um ut . S u m b er p an as
b um i S ar ul la b ah k an di ka ba rk an m em il ik i c ad a ng an terbesar di dunia.
Gambar 7 PLTP
Sama seperti pembangkit listrik konvensional, namun PLTP menggunakan panas
bumi sebagai sumber panas untuk memanaskan uap. Dan proses selanjutnya
mengenai energi listrik sam dengan pembangkit listrik lainnnya.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
1. Sumur Produksi dan sumur injeksi
Digunakan untuk mengambil panas bumi yang berada pada zona geotermal. Lalu
mengalirkan panas tersebut ke dalam PLTP.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
6. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke reaktor kembali.
III.
PRINSIP KERJA
Gambar 8 Diagram prinsip kerja PLTP
Prinsip kerja dari PLTP hampir sama dengan pembangkit listrik lainnya. Yang
membedakan hanya sumber panas yang digunakan untuk memanaskan uap. Sumber
panas yang digunakan adalah sumber panas bumi. Uap yang panas menghasilkan energi
mekanik untuk memutar turbin. Putaran dari turbin digunakan untuk menggerakkan
generator. Generator yang berputar akan menghasilkan medan magnet karena motor
yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di stator. Medan magnet ini
akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik diteruskan ke transformator
untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan ke seluruh konsumen listrik.
I.
PENDAHULUAN
Air mempunyai banyak sekali manfaat bagi kehidupan manusia. Selain untuk mandi,
minum, memasak, mencuci, dan sarana pengairan bagi lahan pertanian. Selain itu masih
banyak sekali manfaat lainnya yang mungkin tidak disadari manusia. Salah satu manfaat
dari air adalah aliran air dapat menghasilkan energi listrik.
Air merupakan sumber energi mekanik yang banyak dipergunakan untuk kemajuan
teknologi. Pada zaman revolusi industri, air dan angin dijadikan sumber energi mekanik.
Dan pada akhirnya yang menginspirasi terciptanya Pembangkit Listrik Tenaga Air
(PLTA) hingga bisa berkembang lebih modern dan canggih pada saat ini.
Gambar 1 Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang
memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Air merupakan energi yang
terbarukan, sehingga air dapat terus dipergunakan untuk pembangkit listrik tanpa harus
takut kehabisan air. Di indonesia kebanyakan memakai PLTA dikarenakan sesuai dengan
cuaca yang ada di Indonesia. Apalagi untuk wilayah yang memiliki curah hujan yang
tinggi. Dibandingkan pembangkit listrik lainnya, PLTA memang lebih sederhana. Namun
memiliki kemampuan yang tidak kalah baik dibanding pembangkit listrik lainnya.
Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit
listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air
terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik
menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut
dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik
tersebut dapat dipakai oleh manusia untuk memenuhi kehidupan sehari-hari.
Beberapa keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga
sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan, air
memiliki energi mekanik yang besar sehingga kapasitas daya keluarannya yang paling
besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada
sejak dahulu kala, Selain itu untuk mendapatkan air lebih mudah dibanding energi
terbarukan lainnya.
Namun PLTA juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu bergantung pada musim
yang ada. Di Indonesia memiliki 2 musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Pada
musim hujan pasokan air sangat banyak, namun pada musim kemarau pasokan air sangat
sedikit karena jarang ada hujan. Oleh karena itulah PLTA harus didesain sebaik mungkin
agar pada musim hujan tidak terjadi kelebihan pasokan air atau banjir dan pada musim
kemarau tidak terjadi kekurangan pasokan air.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
PLTA terdiri dari bagian-bagian penting yang harus ada agar dapat bekerja dengan
baik dan efisien sesuai dengan pasokan air. Bagian bagian itu adalah :
1. Bendungan atau reservoir.
Berfungsi sebagai pemasok air dan menampung air dalam jumlah besar untuk
menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu
bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir. Kebanyakan bendungan
juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak
diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
III.
PRINSIP KERJA
Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis
dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan
adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi
energi listrik melalui perputaran rotor pada generator.
Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada
dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit).
Ketinggian (h) menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP
= m x g x h). Laju aliran air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal
air per detiknya (qm3/s).
Gambar 2 Proses kerja PLTA
Laju air dimana air jatuh dari ketinggian efektif tergantung dari besarnya luas
penampang kanal. Jika luas penampang kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih
kecil dari daya optimal karena laju air dapat lebih besar. Di lain pihak, ukuran kanal
tidak dapat dibuat besar secara sembarangan karena laju air yang melalui kanal
tergantung dari laju pengisian air pada reservoir air di belakang bendungan.
Volume air pada reservoir dan ketinggian yang bersangkutan, tergantung dari laju air
yang masuk ke dalam reservoir. Selama musim kering, ketinggian air pada reservoir
dapat berkurang karena jumlah air dalam reservoir lebih sedikit. Selama musim hujan,
ketinggiannya dapat naik kembali karena air yang masuk dari berbagai aliran air yang
mengisi bendungan. Fasilitas pembangkit listrik tenaga air harus di desain untuk
menyeimbangkan aliran air yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan
jumlah air yang mengisi reservoir melalui sumber alami seperti curahan hujan, salju, dan
aliran air lainnya.
2. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
I.
PENDAHULUAN
Keterbatasan jumlah air pada saat ini tentunya akan sedikit menyulitkan
pengoperasian PLTA. Oleh karena itulah dibuat rekayasa pembuatan pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU). Dengan PLTU tidak memerlukan banyak air. Melainkan air
dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi agar menjadi uap yang memiliki tekanan yang
sangat tinggi. Energi potensial dari uap lebih besar daripada air biasa karena uap
memiliki tekanan yang lebih tinggi.
Air yang dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi akan berubah menjadi uap panas
yang memiliki tekanan yang sangat tinggi. Tekanannya bisa berkali-kali lipat jika
dibandingkan dengan air biasa. Uap panas yang memiliki tekanan yang sangat tinggi
dinamakan steam. Energi dari steam akan digunakan untuk menghasilkan listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah pembangkit yang memanaskan air pada suhu
yang sangat tinggi untuk dijadikan uap yang memiliki tekanan yang sangat tinggi atau
disebut dengan steam. Dan uap yang dihasilkan dijadikan sebagai penggerak turbin yang
akan menghasilkan energi kinetik untuk diubah menjadi energi listrik.
Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama
batu-bara dan minyak bakar. Serta MFO untuk start awal, karena tidak bisa langsung
melakukan proses pembakaran batubara.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
PLTU terdiri dari beberapa bagian utama yang mutlak harus ada agar PLTU dapat
beropersai sesuai dengan semestinya. Bagian-bagian tersebut adalah :
1. Coal Handling
Adalah pengiriman batubara dari dermaga kapal menuju coal pile menggunakan
belt conveyor. Setelah dari coal pile lalu diteruskan ke silo sebagai penampung
batubara yang akan dijadikan bahan bakar.
2. Boiler
Komponen yang mengawali perubahan dan pengaliran energi disebut boiler.
Definisi boiler sendiri sebagai suatu komponen pada power plant adalah suatu
bejana tertutup yang secara efisien mampu mengubah air menjadi steam dengan
bantuan panas dari proses pembakaran batubara. Jika dioperasikan dengan benar,
boiler secara efisien dapat mengubah air dalam volume yang besar menjadi steam
yang sangat panas dalam volume yang lebih besar lagi.
Didalam boiler ada economizer dan steam drum. Economizer untuk pemanasan air
dan steam drum sebagai pemisah antara uap dan air setelah terjadi pemanasan.
3. Heater
Merupakan pemanas yang ada di boiler. Ada 2 macam heater, yaitu superheater
dan re-heater. Superheater adalah pemanas untuk memanaskan uap jenuh dari
steam drum menjadi uap tak jenuh. Sedangkan re-heater adalah pamanas ulang
setelah steam melewati High Pressure turbin dan dialirkan menuju Intermediate
Pressure Turbin.
4. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
5. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
4. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
5. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
6. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
6. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
7. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
8. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke daerator.
9. Daerator
Berfungsi untuk menyerap atau menghilangkan gas – gas yang terkandung pada
air pengisi Boiler, terutama gas O2, karena gas ini akan menimbulkan korosi.
III.
PRINSIP KERJA
Prinsip kerja dari PLTU adalah air dialirkan ke daerator untuk dilepaskan gas O 2,
karena gas ini dapat menimbulkan korosi. Dari daerator air akan menuju ke economizer
untuk pamanasan awal air sebelum menuju boiler. Dari economizer terus ke steam drum
untuk pemisahan fasa cair dan fasa gas. Fasa cair akan dipanaskan kembali ke boiler
sedangkan fasa gas akan menuju superheater untuk dijadikan uap tak jenuh. Dari
superheater steam akan digunakan untuk memutar high pressure turbin. Dari high
pressure turbin steam akan dipanaskan lagi di re-heater dan digunakan untuk memutar
intermediate pressure turbin dan low pressure turbine. Dari low pressure turbine steam
didinginkan di kondenser dan menjadi fasa cair lagi. Dari kondenser diteruskan ke
daerator, dan begitu seterusnya secara berulang-ulang. Putaran dari turbin digunakan
untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan menghasilkan medan
magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di stator.
Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik diteruskan ke
transformator untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan ke seluruh
konsumen listrik.
3. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
I.
PENDAHULUAN
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik
yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin
gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang
dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan
kebutuhannya.
Gambar 3 Pembangkit Listrik Tenaga gas
PLTG memiliki kelebihan yaitu energi mekanik yang dihasilkan dari mesin turbin gas
lebih besar dibandingkan pembangkit listrik lainnya. Selain itu PLTG juga sebagai
alternatif dari pembangkit listrik tenaga air disaat musim kemarau dimana pada musim
kemarau debit air sangat rendah.
Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan
untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan
adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi
dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut
mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. Dengan
tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin
gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki
temperature kerja siklus dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada
temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan
antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut
dengan combined cycle.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
Pembangkit listrik Tenaga Gas terdiri atas beberapa bagian-bagian penting yang harus
ada. Adapun bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas adalah sebagai berikut :
1. Natural Gas Line
Merupakan saluran masuknya udara alami dari luar yang membantu proses
pembakaran.
2. Oil Storage
Merupakan tangki yang digunakan untuk menampung bahan bakar.
3. Air Intake
Merupakan saluran masuknya udara dari atmosfer yang akan ditekan kedalam
ruang pembakaran menggunakan kompressor.
4. Compressor
Merupakan alat yang digunakan untuk menekan udara yang masuk dari air intake
menuju ke ruang pembakaran. Didalam kompressor terjadi proses kompresi, yaitu
menaikkan temperatur dan tekanan dari udara agar terjadi proses pembakaran
yang sempurna.
5. Combustion Chambers
Merupakan tempat yang digunakan untuk proses pembakaran. Bahan bakar
dicampurkan dengan udara yang telah terkompresi dengan temperatur dan tekanan
yang sangat tinggi sehingga menghasilkan tenaga mekanik untuk menggerakkan
turbin.
6. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
7. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1.
Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2.
Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3.
Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
8. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
9. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
10. Exhaust
Merupakan saluran pembuangan udara-udara sisa yang tidak terpakai lagi setelah
digunakan untuk memutar turbin.
Gambar 4 Proses Pada PLTG
III.
PRINSIP KERJA
Prinsip kerja dari PLTG yaitu bahan bakar minyak yang akan digunakan ditampung
pada suatu kilang yang dinamakan oil storage. Dari oil storage bahan bakar akan
dialirkan menuju ke ruang pembakaan untuk proses pembakaran. Udara dari atmosfer
masuk ke dalam proses melalui air intake. Sebelum masuk ke ruang pembakaran, udara
dari atmosfer terlebih dahulu dilakukan proses kompresi oleh alat yang dinamakan
kompressor. Dengan adanya kompresi maka udara dari atmosfer akan terjadi kenaikan
temperatur dan tekanan agar proses pembakaran terjadi dengan sempurna. Bahan bakar
dan udara yang terkompresi bertemu di ruang pembakaran dan terjadi proses
pembakaran. Setelah proses pembakaran maka akan dihasilkan energi meknik. Energi
mekanik inilah yang akan digunakan untuk memutar turbin. Putaran dari turbin
digunakan untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan menghasilkan
medan magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di
stator. Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik
diteruskan ke transformator untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan
ke seluruh konsumen listrik.
4.
PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
I.
PENDAHULUAN
Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yang
dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian
dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih
dapat dirasakan sampai sekarang. Di samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat,
sejak lama orang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaga nuklir untuk
kesejahteraan umat manusia.
Sampai saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara
luas dalam berbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian, peternakan,
sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan makanan, bidang
hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi. Salah satu
pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan
dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir
(PLTN), dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang
relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan.
Gambar 5 Pembangkit listrik tenaga nuklir
PLTN memiliki bebrapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihanya yang paling utama
adalah sebagai alternatif energi di masa mendatang. Dan kekurangannya adalah bahaya
radiasi yang ditimbulkan dari reaktor nuklir.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
Pembangkit listrik Tenaga Gas terdiri atas beberapa bagian-bagian penting yang harus
ada. Adapun bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas adalah sebagai berikut :
1. Teras reaktor
Merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi kimia dan merupakan reaktor nuklir
yang menghasilkan energi potensial untuk digunakan memutar turbin.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
6. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke reaktor kembali.
Gambar 6 Proses pada PLTN
III.
PRINSIP KERJA
PLTN berperasi dengan prinsip yang sama seperti PLK, hanya panas yang digunakan
untuk menghasilkan uap tidak dihasilkan dari pembakaran bahan fosil, tetapi dihasilkan
dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam suatu reaktor nuklir. tenaga
panas tersebut digunakan untuk membangkitkan uap di dalam sistem pembangkit uap
( Steam Generator) dan selanjutnya sama seperti pada PLK, uap digunakan untuk
menggerakkan turbingenerator sebagai pembangkit tenaga listrik. Sebagai pemindah
panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN
beroperasi.
Proses pembangkitan listrik ini tidak membebaskan asap atau debu yang mengandung
logam berat yang dibuang ke lingkungan atau melepaskan partikel yang berbahaya
seperti CO2, SO2, NOx ke lingkungan, sehingga PLTN ini merupakan pembangkit listrik
yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN
adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk
sementara bisa disimpan di lokasi PLTN sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari.
5. PLTP (Pembangkit Listrik tenaga Panas Bumi)
I.
PENDAHULUAN
K ek ay a an a la m I nd on e s i a me m a ng m el im p ah r ua h , d ar i mu la i
s u m be r daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber
daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas,
tembaga, platina, nikel,t i m a h ,
batu
bara,
migas,
dan
panas
b u m i . U n t u k m e n g e l o l a p a n a s b u m i (geothermal). Geothermal adalah
salah satu kekayaan sumber daya mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah
satu sumber geothermal kita yang berpotensi be s ar t et a p i b el u m d ie ks pl oi ta s i
a da l a h ya ng a da d i S a r u ll a, de ka t T a ru t un g , S um ut . S u m b er p an as
b um i S ar ul la b ah k an di ka ba rk an m em il ik i c ad a ng an terbesar di dunia.
Gambar 7 PLTP
Sama seperti pembangkit listrik konvensional, namun PLTP menggunakan panas
bumi sebagai sumber panas untuk memanaskan uap. Dan proses selanjutnya
mengenai energi listrik sam dengan pembangkit listrik lainnnya.
II.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
1. Sumur Produksi dan sumur injeksi
Digunakan untuk mengambil panas bumi yang berada pada zona geotermal. Lalu
mengalirkan panas tersebut ke dalam PLTP.
2. Turbin
Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan
mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin
dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar laju aliran maka putaran
turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil maka putaran turbin akan lambat.
Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya
seperti kincir angin.
3. Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk pasangan kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet.
Rotor terletak satu poros dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya
merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang
terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan,
yaitu:
1. Putaran. Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.
2. Kumparan. Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi
besarnya daya listrik yang dihasilkan.
3. Magnet. Magnet dihasilkan dari putaran rotor.
4. Transformator
Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu ke
ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator step up.
Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan generator menjadi
energi yang lebih besar ukuranya.
5. Jalur Transmisi
Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen listrik
yaitu rumah-rumah dan pusat industri.
6. Kondenser
Merupakan pendinginan uap setelah uap melewati Low pressure turbin. Uap yang
dingin akan berubah menjadi fase cair dan dialirkan menuju ke reaktor kembali.
III.
PRINSIP KERJA
Gambar 8 Diagram prinsip kerja PLTP
Prinsip kerja dari PLTP hampir sama dengan pembangkit listrik lainnya. Yang
membedakan hanya sumber panas yang digunakan untuk memanaskan uap. Sumber
panas yang digunakan adalah sumber panas bumi. Uap yang panas menghasilkan energi
mekanik untuk memutar turbin. Putaran dari turbin digunakan untuk menggerakkan
generator. Generator yang berputar akan menghasilkan medan magnet karena motor
yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di stator. Medan magnet ini
akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik diteruskan ke transformator
untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan ke seluruh konsumen listrik.