Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

( PLTP )Regina Damayanti

1131120127 / D3 – 2A

Program Studi Teknik ListrikJurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Malang

Energi Panas Bumi di Indonesia

• 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.

Potensi 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

zona penunjaman di kedalaman

160 – 210km di bawah Pulau

Jawa–Nusatenggara dan 100km di

bawah Pulau Sumatera.

Proses Terjadinya Energi Panas Bumi di Indonesia

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 suatu sistem hidrothermal

dibawah permukaan sering kali

ditunjukkan oleh adanya menifestasi

panes bumi di permukaan seperti;

mataair panas, kubangan lumpur

panas, geyser.

Sistem Hidrothermal

Energi Panas Yang Ada di Indonesia

Energi Panas Bumi “Uap Basah”

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

Energi Panas Bumi “Air Basah”

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 listrik dan

air nya disuntikkan ke dalam bumi.

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 Panas Bumi “Batuan Panas”

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

diambil sebagai uap panas untuk menggerakkan turbin. Karena letak

sumber batuan panas jauh didalam perut bumi diperlukan teknik

pengeboran khusus untuk pemanfaatannya.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

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.PLTU PLTP

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.

Sistem Pembangkitan 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 melalui injection well. Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir

3 Macam Teknologi Pembangkitan

DRY STEAM (Uap Kering) 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

FLASH STEAM

Bekerja pada suhu >182oC

PLTP yang menggunakan sistem ini PLTP Salak

dengan 2x55MW

SUMUR PRODUKSIZONA GEOTHERMAL

LIMBAH AIR PANAS

SUMUR INJEKSI

AIR PEMANFAATAN PANAS SECARA LANGSUNG

AIR

UDARAUDARA

MENARA PENDINGIN

UDARA & UAP AIR

GENERATOR

AIR

UAP

UAP

AIR PANAS

KONDENSATOR

BINARY CYCLE

Bekerja dengan suhu uap antara 107-182oC

Tidak mengeluarkan emisi, dapat dimanfaatkan

pada sumber panas bumi bersuhu rendah

Peralatan – Peralatan Penting di PLTP

1. Well Pad ( Sumur Produksi )

2. Steam Receiving Header (tabung untuk pengumpul uap sementara)

3. Vent Structure (pelepas uap dengan peredam suara)

4. Separator (pemisah zat padat yang menyertai uap)

5. Demister (mengeliminasi butir air yang menyertai uap)

6. Turbin (penghasil gerak mekanik yang akan diubah ke energi listrik)

7. Generator (mengubah energi mekanik putaran poros ke energi listrik)

8. Trafo utama (step up trafo)

9. Switch yard (pemutus dan penghubung aliran listrik)

10. Kondensor (mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi

tekanan hampa)

11. Main cooling water pump (memopakan air dr kondensator ke cooling

tower untuk didinginkan)

12. Cooling Tower

Proses Sinkron Generator Pada PLTP

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

Jenis – Jenis Sinkronisasi• Forward Synchronization (Sinkronisasi maju)

• Reverse Synchronization / backward synchronization

(sinkronisasi terbalik)

Urutan Proses Sinkron• Sinkron di Circuit Breaker Generator

• Sinkron di Main Circuit Breaker ( MCB )

Prosedur Sinkronisasi

Manual Synchron

Karena membutuhkan ketelitian dan kejelian dari operator untuk

menyamakan tegangan dan frekuensi output generator dengan

tegangan dan frekuensi output pada bus.

Auto Synchron

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.

Kelebihan dan Kelamahan Energi Panas Bumi

KELEBIHAN

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.

KELEMAHAN

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.

Kelebihan dan Kelemahan Energi Panas Bumi

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 yaitu dry

steam, flash steam, dan binary cycle.

KESIMPULAN