26030342 Makalah Geothermal

7/29/2019 26030342 Makalah Geothermal

1/22

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Saat ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang

dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi. Beberapa pembangkit

listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di mancanegara seperti di Amerika Serikat,Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang.

Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal

dengan namaEnhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of

Energy (DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern

Methodist University, dan University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang

dimana pada 2050 geothermal merupakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat.

Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan

teknologi terbaik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi

sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekonomis mungkin, dan

keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang

lalu.

Panas yang ada di dalam bumi ini berperan besar pada dinamika bumi atau proses

yang terjadi di planet bumi ini. Panas dapat berpindah secara konduksi, konveksi dan radiasi.

Perpindahan panas secara konduksi disebabkan interaksi atomik atau molekul penyusun

bahan tersebut dalam mantel. Perpindahan panas secara konveksi diikuti dengan perpindahan

massa. Kedua proses inilah yang sangat dominan di dalam bumi.

Pada kedalaman 100-300 km di bawah permukaan bumi, suhu pada mantel bumi

dapat melelehkan batuan dan membentuk magma yang cair atau cair sebagian. Magma yang

terkumpul dalam dapur magma dapat naik sebagian melalui zona lemah. Penyebaran gunung

api di dunia 95% terletak di batas lempeng.

Indonesia yang kaya akan wilayah gunung berapi, memiliki potensi panas bumi yang

besar untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Sekitar 54%


2/22

potensi panas bumi di dunia berada di wilayah indonesia. Dengan potensi yang sangat besar

ini (lebih dari 50%), wilayah Indonesia sangat cocok untuk menggunakan sumber

pembangkit listrik tenaga panas bumi.

1.2. Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut :

1. Jenis-jenis sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

2. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

3. Peralatan pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

4. Keuntungan dan kekurangan energi panas bumi (geothermal)

5. Perkiraan biaya investasi dan harga listrik

6. Analisa dampak lingkungan dan resiko eksplorasi.

7. Hubungan dengan pemanasan global (carbon creditdan carbon tax)

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dibuatnya makalah Pembagkit Listrik Tenaga Panas Bumi ini adalah :

1. Untuk mengetahui jenis-jenis sistem Pembangkit Listerik Tenaga Panas Bumi.

2. Untuk mengetahui peralatan pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi.

3. Untuk mengetahui bagaimana keuntungan dan kekurangan dari Energi Panas Bumi

(geothermal).

1.4. Manfaat

Manfaat yang diperoleh dari penulisan makalah ini adalah dapat menambah wawasan

bagi penulis dan para pembaca dibidang pembangkitan tenaga listrik, khususnya PLTP.

1.5. Sistematika Penulisan

Karya tulis ini dibagi dalam beberapa bab, yaitu :

BAB I : PENDAHULUAN

Memuat latar belakang masalah, tujuan penulisan, manfaat, dan sistematika

penulisan.

BAB II : PEMBAHASAN

Memuat tentang pembahasan masalah yang telah ditentukan.

BAB III : PENUTUP

2


3/22

Merupakan penutup dari laporan yang meliputi kesimpulan dan saran.

3


4/22

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Terjadinya Sistem Panas Bumi

Secara garis besar bumi ini terdiri dari tiga lapisan utama (Gambar 2.1), yaitu kulit

bumi (crust), selubung bumi (mantle) dan inti bumi (core). Kulit bumi adalah bagian terluar

dari bumi. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi umumnya kulit bumi di bawah suatu

daratan (continent) lebih tebal dari yang terdapat di bawah suatu lautan. Di bawah suatu

daratan ketebalan kulit bumi umumnya sekitar 35 kilometer sedangkan di bawah lautan

hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang

mempunyai density sekitar 2.7 - 3 gr/cm 3.

Gambar 2.1. Susunan Lapisan Bumi

Di bawah kulit bumi terdapat suatu lapisan tebal yang disebut selubung bumi

(mantel) yang diperkirakan mempunyai ketebalan sekitar 2900 km. Bagian teratas dari

selubung bumi juga merupakan batuan keras.

Bagian terdalam dari bumi adalah inti bumi (core) yang mempunyai ketebalan

sekitar 3450 kilometer. Lapisan ini mempunyai temperatur dan tekanan yang sangat tinggi

sehingga lapisan ini berupa lelehan yang sangat panas yang diperkirakan mempunyai

density sekitar 10.2 - 11.5 gr/cm3. Diperkirakan temperatur pada pusat bumi dapat mencapai

sekitar 60000F.

Kulit bumi dan bagian teratas dari selubung bumi kemudian dinamakan litosfir (80 -

200 km). Bagian selubung bumi yang terletak tepat di bawah litosfir merupakan batuan

lunak tapi pekat dan jauh lebih panas. Bagian dari selubung bumi ini kemudian

dinamakan astenosfer (200 - 300 km). Di bawah lapisan ini, yaitu bagian bawah dari

selubung bumi terdiri dari material-material cair, pekat dan panas, dengan density sekitar

3.3 - 5.7 gr/cm3.

4


5/22

Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa litosfer sebenarnya bukan merupakan

permukaan yang utuh, tetapi terdiri dari sejumlah lempeng-lempeng tipis dan kaku (Gambar

2.2).

Gambar 2.2. Lempengan-lempengan Tektonik

Lempeng-lempeng tersebut merupakan bentangan batuan setebal 64 145 km yang

mengapung di atas astenosfer. Lempeng-lempeng ini bergerak secara perlahan-lahan dan

menerus. Di beberapa tempat lempeng-lempeng bergerak memisah sementara di beberapa

tempat lainnya lempeng-lempeng saling mendorong dan salah satu diantaranya akan

menujam di bawah lempeng lainnya (lihat Gambar 2.3). Karena panas di dalam astenosfere

dan panas akibat gesekan, ujung dari lempengan tersebut hancur meleleh dan mempunyai

temperatur tinggi (proses magmatisasi).

Gambar 2.3. Gambaran Pergerakan Lempengan-lempengan Tektonik (Wahl, 1977)

5


6/22

Adanya material panas pada kedalaman beberapa ribu kilometer di bawah

permukaan bumi menyebabkan terjadinya aliran panas dari sumber panas tersebut hingga

ke pemukaan. Hal ini menyebabkan tejadinya perubahan temperatur dari bawah hingga ke

permukaan, dengan gradien temperatur rata-rata sebesar 300C/km. Di perbatasan antara dua

lempeng (di daerah penujaman) harga laju aliran panas umumnya lebih besar dari harga

rata-rata tersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperatur di daerah tersebut menjadi lebih

besar dari gradien tempetatur rata-rata, sehingga dapat mencapai 70-800C/km, bahkan di

suatu tempat di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur sangat tinggi sekali

hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam 0C/km tetapi dalam 0C/cm.

Pada dasarnya sist em panas bumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari

suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi.

Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas

secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.

Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air

karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan

tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi

perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan.

Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin

bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.

Gambar 2.4. Perpindahan Panas Di Bawah Permukaan

Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya dijelaskan

oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di

Indonesia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng India-Australia dan lempeng Eurasia .

Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan

6


7/22

yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas bumi di Indonesia. Tumbukan

antara lempeng India-Australia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara

mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 - 210 km di bawah Pulau

Jawa-Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau

Sumatera. Hal ini menyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal

dibandingkan dengan dibawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman

jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma

yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatikyang

lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya

akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. Oleh karena itu,

reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam dan menempati batuan volkanik,

sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan ditemukan

pada kedalaman yang lebih dangkal.

2.2. Jenis Jenis Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Fluida panas bumi yang telah dikeluarkan ke permukaan bumi mengandung energi

panas yang akan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Hal ini

dimungkinkan oleh suatu sistem konversi energi fluida panas bumi (geothermal power

cycle) yang mengubah energi panas dari fluida menjadi energi listrik.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan

menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi. Apbila

fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke

turbin, dan kemudian 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.

Banyak sistem pembangkitan listrik dari fluida panas bumi yang telah diterapkan di

lapangan, diantaranya:

1. Direct Dry Steam

2. Separated Steam

7


8/22

3. Single Flash Steam

4. Double Flash Steam

5. Multi Flash Steam

6. Brine/Freon Binary Cycle

7. Combined Cycle

8. Well Head Generating Unit

2.2.1. Siklus Uap Kering (Direct Dry Steam Cycle)

Fluida panas bumi dapat berupa fasa cair, fasa uap atau campuran dari keduanya,

tergantung dari tekanan dan temperaturnya. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap,

maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin (Gambar 4.1). Turbin akan mengubah

energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga

dihasilkan energi listrik.

Gambar 4.1. Skema Instalasi Pembangkit Listrik Uap Kering.

Sistem konversi untuk fluida uap kering merupakan sistem konversi yang paling

sederhana dan paling murah. Uap dari turbin dapat dibuang ke atmosfir (atmospheric exhaust

turbine) atau di alirkan ke kondensor untuk dikondensasikan (condensing turbine). Dari

kondensor, kondensat kemudian dialirkan ke menara pendingin atau cooling tower dan

selanjutnya diinjeksikan kembali ke bawah permukaan. Sebagian dari air kondensat ini

dialirkan ke kondensor. Pembangkit listrik yang menggunakan atmospheric exhaust turbine

mengkonsumsi sekitar dua kali (dalam tekanan inlet yang sama) lebih banyak untuk setiap

kilowatt keluaran sehingga banyak energi dan biaya yang terbuang.

Pembangkitan listrik di PLTP Kamojang pada prinsipnya sama seperti pada Gambar4.1,

karena sumur-sumur di lapangan Kamojang menghasilkan uap kering (temperatur di

8


9/22

dalam reservoir 2400C). Unit I dengan kapasitas 30 MW beroperasi pada tanggal 7 Februari

1983. Unit II dan III masing-masing sebesar 55 MW dioperasikan berturut-turut pada

tanggal 29 Juli 1987 dan 13 September 1987, sehingga jumlah daya terpasang PLTP

Kamojang seluruhnya menjadi 140 MW. Lapangan Kamojang terus dikembangkan. Untuk

memenuhi kebutuhan uap PLTP Kamojang telah dimanfaatkan produksi uap dari 26

sumur. Pola pengusahaan panasbumi Kamojang unit 1 s.d unit 3, adalah sebagai berikut:

2.2.2. Siklus Uap Hasil Pemisahan (Separated Steam Cycle)

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. Oleh karena uap yang digunakan adalah hasil pemisahan maka,

sistem konversi energi ini dinamakan Siklus uap hasil pemisahan. Gambar 4.2 memperlihatkan

proses pembangkitan listrik dari lapangan panas bumi yang menghasilkan fluida dua fasa,

yaitu campuran uap dan air. Fluida dari sumur dipisahkan menjadi fasa uap dan air di

dalam separator dimana uapnya kemudian dialirkan ke turbin dan airya diinjeksikan

kembali kebawah permukaan.

Gambar 4.2. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Fluida Dominasi Air

9


10/22

Sedangkan untuk unit 4 s.d 6 adalah sbb:

2.2.3. Siklus Uap Hasil Penguapan (Single Flash Steam)

Sistem ini digunakan bilamana fluida dikepala sumur dalam kondisi air jenuh

(saturated liquid). Fluida dialirkan ke sebuah flasheragar menguap. Banyaknya uap yang

dihasilkan tergantung dari tekanan flasher. Fraksi uap yang dihasilkan kemudian dialirkan

ke turbin.

Gambar 4.3. Skema Diagram Pembangkit Listrik dengan Siklus Single Flash Steam

2.2.4. Siklus Uap Hasil Pemisahan dan Penguapan (Double Flash Steam)

Pada sistem ini digunakan dua pemisahan fluida yaitu separator dan flasher dan

digunakan komposisi 2 turbin, yaitu HP-turbine dan LP-turbine yang disusun tandem

(ganda), seperti diperlihatkan pada Gambar 4.4. Contoh lapangan yang menggunakan sistem

konversi seperti ini adalah Hatchobaru (Jepang), dan Krafla (Iceland).

10


11/22

Gambar 4.4. Skema Diagram Pembangkit Listrik dengan Siklus Double Flash Steam

4.1.5. Siklus Uap Hasil Pemisahan dan Penguapan dengan Dua Turbin Terpisah

(Flashing Multi Flash Steam)

Sistem siklus konversi energi ini mirip dengan sistem double flash, bedanya adalah

kedua turbin yang berbeda tekanan disusun secara terpisah (Gambar 4.5), Uap dengan

tekanan dan temperatur tinggi yang mengandung air dipisahkan di separator agar diperoleh

uap kering yang digunakan untuk menggerakkan high pressure turbin. Turbin akan

mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga

dihasilkan energi listrik. Air hasil pemisahan dari separator temperatur dan tekanannya akan

lebih rendah dari kondisi fluida di kepala sumur. Air ini dialirkan ke flasher agar

menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan dialirkan ke low pressure turbin sementara air

sisanya dibawa ke condensor.

Gambar 4.5. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistem Multi Flash Steam

11


12/22

2.2.6. Binary Cycle

Umumnya fluida panas bumi yang digunakan untuk pembangkit listrik adalah fluida

yang mempunyai temperatur 2000C, tetapi secara tidak langsung fluida panas bumi

temperatur sedang (100-2000C) juga dapat digunakan untuk pembangkit listrik yaitu

dengan cara menggunakannya untuk memanasi fluida organik yang mempunyai titik

didih rendah (Gambar 4.6), uap dari fluida organik ini kemudian digunakan untuk

menggerakan sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan listrik.

Fluida organik dipanasi oleh fluida panas bumi melalui mesin penukar kalor atau

heat exchanger. Jadi fluida panas bumi tidak dimanfaatkan langsung melainkan hanya

panasnya saja yang diekstraksi, sementara fluidanya sendiri diinjeksikan kembali kedalam

reservoir. Dua lapangan yang menggunakan siklus konversi energi seperti ini adalah

Parantuka, Kamchatka Peninsula (USSR) dan Otake (Jepang). Di lapangan Lahendong juga

terdapat sebuah pembangkit listrik panasbumi siklus binari (binary geothermal power

plant) berkapasitas 2,5 MW.

Gambar 4.6. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistem Binary Cycle

2.2.7. Combined Cycle

Untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi panas bumi di beberapa industri

mulai digunakan sistim pembangkit listrik dengan siklus kombinasi (combined cycle),

seperti diperlihatkan pada Gambar 4.7. Fluida panas bumi dari sumur dipisahkan fasa-

fasanya dalam separator. Uap dari separator dialirkan ke PLTP (Turbin ke I), dan setelah itu

sebelum fluida diinjeksikan kembali ke dalam reservoir, fluida digunakan untuk memanaskan

fluida organik yang mempunyai titik didih rendah. Uap dari fluida organik tersebut kemudian

12


13/22

digunakan untuk menggerakan turbin (Turbin ke II).

Gambar 4.7. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistim Siklus Kombinasi

2.2.8. Well Head Generating Unit

Beberapa tahun terakhir ini unit pembangkit kepala sumur yang dikenal dengan

nama "Well Head Generating Units" mulai banyak digunakan di lapangan. Sesuai dengan

namanya unit ini ditempatkan di dekat kepala sumur (well head). Ada dua jenis "Well Head

Generating Units" yaitu:

1. Back pressure turbine atau turbin tanpa kondensor(atmospheric exhaust). Turbin ini

tidak dilengkapi dengan kondensor. Uap dari sumur atau uap dari separator

dialirkan langsung ke turbin dan setelah digunakan untuk membangkitkan

listrik langsung dilepas ke atmosfir. Unit pembangkit jenis ini sering disebur

"monoblock".

2. Turbin yang dilengkapi dengan kondensor (condensing unit). Turbin ini

dilengkapi dengan kondensor. Uap keluaran dari turbin diubah menjadi

kondensat di dalam kondensor.

Well Head Generating Units atau unit pembangkit kepala sumur banyak digunakan karena

alasan-alasan berikut:

1. Unit pembangkit kepala sumur dapat lebih cepat dioperasikan, yaitu dalam waktu

kurang dari 1-2 bulan. Sedangkan " central plant biasanya baru bisa dioperasikan

13


14/22

6-7 tahun setelah pemboran sumur pertama.

2. Dengan digunakannya unit-unit pembangkit kepala sumur berkapasitas kecil maka

perusahaan swasta nasional dapat dilibatkan dalam perusahaan panas bumi.

3. Penggunaan unit-unit pembangkit listrik berkapasitas kecil memungkinkan para

penanam modal untuk memperoleh kembali modalnya dalam waktu yang lebih cepat.

Hal ini karena alasan pertama di atas, yaitu waktu yang dibutuhkan untukpemasangan

unit pembangkit berkapasitas kecil lebih singkat daripada untuk berkapasitas besar,

sehingga dapat lebih cepat dioperasikan.

4. Well head generating units dapat digunakan di daerah-daerah dimana topografi cukup

rumit, karena dengan digunakannya unit tersebut maka pipa alir uap jauh lebih pendek

bila dibandingkan dengan pipa alir di central power plant.

5. Apabila tekanan reservoir turun lebih cepat dari yang diharapkan, maka turbin masih

dapat di operasikan pada tekanan yang lebih rendah dan memproduksikan listrik dalam

jumlah yang sama meskipun efisiensinya lebih rendah.

6. Unit pembangkit kepala sumur (Well head generating units) dapat dipindahkan ke

lokasi sumur lain hanya dalam waktu 1 - 2 bulan.

2.3. Peralatan pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Suatu PLTP memiliki peralatan-peralatan yang tidak banyak berbeda dengan suatu

PLTU bahkan lebih sederhana karena tidak ada bagian pembangkitan uap. Peralatan suatu

PLTP pada dasarnya dapat dibagi menjadi 2 bagian yang besar yaitu :

A. Bagian Produksi uap dalam

Disini untuk peralatan dibagian produksi uap alam terletak dilapangan panas bumi itu

sendiri. Adapun peralatan pada bagian produksi uap alam adalah ;

1. Peralatan lubang produksi (well head equpment) adalah peralatan yang terdapat

tepat diatas lubang produksi.

a. Service Valve

Digunakan untuk pengaturan aliran serta tekanan fluida yang keluar selama

pengujian.

b. Shunt off valve

Dipergunakan untuk menutup lubang sumur, apabila diadakan perbaikan atau

pemeliharaan.

14


15/22

Concreatecellar

Surface

casing

Anchor

casingProduction

casing

Bleedvalve

Bypass

valve

Sevice

valve

Expension

compensator

compeconvensator

Shut-off

valve

c. Bleed Valve

Dipergunakan untuk mengeluarkan gas yang tidak dapat terkondensasi.

d. Bypass Valve

Dipergunakan untuk membuang uap yang tidak diperlukan.

Gambar 4.23 Peralatan Lubang Produksi S.L. Uppal, Electrical Power,

Khanna Publisher, 1976. New Delhi.

2. Peralatan transmisi cairan ( Uap dan air panas )

a. Pipa pipa transmisi

Yaitu peralatan yang digunakan untuk mentransmisikan cairan ( uap dan air

panas ) dari lubang produksi ke PLTP.

b. Drum ( Steam Receives ).

Tempat yang digunakan untuk mengumpulkan uap alam dari lubang lubang

produksi sebelum uap dialirkan ke turbin PLTP ( uap dari sumur produksi

dikumpulkan menjadi satu ).

c. Pemisah Uap ( Steam Sparators )

Alat ini berfungsi sebagai pemisah antara kotoran dan air yang terkandung

dalam uap sebelum uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin.

d. Silensers

Alat ini difungsikan untuk menahan kebisingan akibat pengaliran sat sat

dengan kecepatan yang tinggi ( uap, gas dan sebagainya ).

15


16/22

B. Bagian Perubahan Tenaga Uap Alam Menjadi Tenaga Listrik

1. Turbin Uap

Turbin adalah suatu mesin penggerak dimana energi fluida kerja, dalam hal ini adalah

uap, dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Bagian turbin yang berputar

dinamakan roda turbin. Roda turbin ini terletak didalam rumah turbin. Roda turbin

memutar poros yang menggerakan atau memutar bebannya, yang dalam hal ini adalah

generator listrik. Peralatan ini juga yang berfungsi untuk merubah tenaga uap menjadi

tenaga mekanis.

Ditinjau dari sistem kerjanya turbin uap dibagi menjadi dua bagian yaitu ;

Condensing Turbin, turbin yang menggunakan condensor.

Non Condensing Turbin, Turbin yang tidak menggunakan condensor

2. Generator

Dalam hal ini generator berfungsi untuk merubah tenaga mekanis menjadi tenaga

listrik, seperti generator pada pembangkit listrik pada umumnya.

3. Condensor

Merubah uap menjadi air kembali ( kondensasi ) dan juga untuk menyingkirkan gas

yang tidak terkondensasi seperti Baromatric jet condenser. Dalam studi kelayakan, telah

dipertimbangkan dua jenis condenser yang dapat dipakai pada PLTP yaitu ;

a. Barometric Condenser

Condenser jenis ini umumnya terletak di luar power house dan pada elevasi yang

lebih tinggi dari pada turbin.

Kerugian : condenser jenis ini karena uap yang keluar dari turbin harus melalui

pipa penghantar yang panjang untuk ke condenser di samping itu memerlukan

fondasi tersendiri.

Keuntungan : lantai turbin dapat dibuat lebih rendah sehingga rumah

pembangkit ( power house ) juga tidak akan terlampau tinggi.

b. Low Level Condenser

Condenser terletak langsung dibawah turbin sehingga hambatan aliran praktis kecil

sekali. Dalam hal ini perlu dipasang fleksibel guna meredam getaran yang terjadi.

Kerugian : lantai turbin menjadi lebih tinggi, bangunan menjadi lebih berat

sehingga fondasi power house harus lebih kuat.

16


17/22

Keuntungan : pemanfaatan energi uap menjadi lebih baik sebab hambatan

aliran uap keluar dari turbin lebih kecil dan kemungkinan kebocoran udara

menjadi lebih kecil karena tidak banyaknya terdapat sambungan pipa . Biaya

condensor jenis ini akan lebih murah.Perlengkapan Condenser

Yang dimaksud perlengkapan condenser disini adalah fasilitas pembantu pada

condenser, agar supaya condenser tersebut berfungsi sebagai mana mestinya.

Perlengkapan condenser ini terdiri dari ;

a. Gas Extractor

Di dalam gas extractor ini udara dan non condensable gasses dikeluarkan dengan

jalan tarikan uap tekanan tinggi pada enjectornya. Campuran gas yang harus

dikeluarkan terdiri dari CO2 kebanyakan dan sebagian kecil gas seperti H2S, CH4,

H2, O2, N2, Ag, NH3 dan H2O. Adanya H2S, NH3, Sulfate dan Chlorida menyebabkan

adanya larutan korosi.

Pemilihan gas extractor untuk non condensable gesses tersebut tergantung dari :

- Mass flow

- Kevakuman condenser

- Cooling water flow

- Temperatur

b. Hot Well Pump atau Condensate Pump.

Hot pump ini berfungsi memindahkan secara kontinyu dan cepat air, yang jatuh pada

hot well. Condensate tersebut dipompa ke dalam storage tank untuk selanjutnya

dipompa ke cooling tower, biasanya condensate pump ini memakai pompa jenis

contrifugal.

c. Circulation Water Pump

Circulating water pump ini dipakai untuk mensirkulasi air pendingin dengan jumlah

yang besar. Pada PLTP pompa ini dipakai untuk menaikkan condensate ke cooling

tower dan untuk mensirkulasikan air pendingin kebagian bagian yang memerlukan

pendingin.

4.Pompa Vakum (Vacuum pumps)

Pompa vakum berfungsi untuk memperbaiki derajat kevakuman.

17


18/22

5.Menara Pendingin (Cooling Tower)

Pada PLTP, sistem pendinginannya memenfaatkan udara pegunungan yang dingin

dan bersih. Akan tetapi, karena udara bersifat sebagai gas, maka dibutuhkan volume yang

besar, dan permukaan pertukaran panas yang luas, agar pendinginannya sempurna. Untuk

itu dibutuhkan suatu menara yang tinggi. Pada menara pendingin ini, udara dihisap

kedalam dan setelah mendinginkan kondensator, udara yang telah menjadi panas ini,

dihembuskan keluar melalui cerobong menara disebelah atas.

..

2.4. Keuntungan dan Kekurangan PLTP

Dalam halaman ini kita akan membahas tentang keuntungan dan kekurangan dari

energi panas bumi diatas :

A. Keuntungan PLTP

Bersih.

PLTP, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Matahari tidak membakar

bahan bakar untuk menghasilkan uap panas guna memutar turbin. Menghasilkan

listrik dengan energi geotermal membantu menghemat pemanfaatan bahan bakar

fosil yang tidak bisa diperbaharui, dan dengan pengurangan pemakaian jenis-jenis

bahan bakar ini, kita mengurangi emisi yang merusak atmosfir kita.

Tidak boros lahan.

Lokal area yang diperlukan untuk membangun PLTP ukurannya per MW lebih

kecil dibandingkan hampir semua jenis pembangkit lain.Instalasi geotermal tidak

memerlukan pembendungan sungai atau penebangan hutan,dan tidak ada

terowongan tambang, lorong-lorong,lubang-lubang terbuka,timbunan limbah atau

tumpahan minyak.

Dapat diandalkan.

PLTP dirancang untuk beroperasi 24 jam sehari sepanjang tahun.Suatu

pembangkit listrik geotermal terletak diatas sumber bahan bakarnya.Hal ini

membuatnya resisten terhadap hambatan penghasilan listrik yang diakibatkan oleh

cuaca dan bencana alam yang bisa mengganggu transportasi bahan bakar.

Fleksibel.

Suatu PLTP bisa memiliki rancangan moduler, dengan unit tambahan dipasang

sebagai peningkatan yang diperlukan untuk memenuhi permintaan listrik yang

meningkat.

18


19/22

Mengurangi Pengeluaran.

Uang tidak perlu dikeluarkan untuk mengimpor bahan bakar untuk PLTP Bahan

bakar geotermal, selalu terdapat dimana pembangkit itu berada.

PembangunanPLTP di lokasi terpencil bisa meningkatkan standar dan kualitas hidup dengan

cara membawa tenaga listrik ke orang yang bertempat tinggal jauh dari sentra

populasi yang berlistrik.

B. Kerugian kerugian PLTP

PLTP selalu dibangun di daerah lapang Panas Bumi dimana terdapat banyak

sumber air panas atau uap yang mengeluarkan gas H2S, hal ini akanmenyebabkan kandungan H2S akan meningkat.Kandungan H2S yang bersifat

korosit akan dapat menyebabkan peralatanperalatan mesin maupun listrik

berkarat.

Ancaman akan adanya hujan asam

Penurunan stabilitas tanah yang akan berakibat pada bahaya erosi dan

amblesan (subsidence). Amblesan juga didukung letak geomorfologi tapak

kegiatan yang berada pada kaldera vulkanik dengan patahan sekelilingnya sesuai

dengan munculnya kerucut resent. Faktor lain yang berpengaruh adalah posisi

Bali secara regional merupakan daerah rawan gempa bumi. Untuk memantau

dampak amblesan, maka di tapak kegiatan harus dipasang mikro seismograf.

Apabila terjadi amblesan maka kegiatan operasional PLTP harus dihentikan.

Menyusut dan menurunnya debit maupun kwalitas sumber mata air tanah

maupun danau-danau di sekitar area pembangunan yang akan menyebabkan

gangguan pada kehidupan biota perairan dan menurunkan kemampuan tanah

untuk menahan air

Berubahnya tata guna lahan, perubahan dan ancaman kebakaran hutan di mana

diperlukan waktu antara 30-50 tahun untuk mengembalikan fungsi hutan

lindung seperti semula

Terganggunya kelimpahan dan keanekaragaman jenis biota air karena

diperkirakan akan tercemar zat-zat kimia SO2, C02, CO, NO2 dan H2S

19


20/22

2.5. Dampak Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi terhadap Lingkungan

Dalam pemanfaatan energi panas bumi untuk pembangkit listrik terdapat berbagai

dampak terhadap lingkungan akibat kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada tahap eksplorasi

dan eksploitasi. Dampak-dampak tersebut di antaranya adalah :

Akuisisi lahan

Gangguan permukaan (flora, fauna, tanah)

Emisi udara

Thermal effluents

Chemical discharge

Limbah padat

Penggunaan air

Dampak-dampak yang dihasilkan dari pemanfaatan energi panas bumi sebagai

pembangkit listrik dapat diminimalisir dengan manajemen lingkungan yang tepat. Salah satu

contohnya adalah melakukan pemantauan dampak-dampak yang ditimbulkan.

20


21/22

BAB III

PENUTUP

1.1. Kesimpulan

Berdasarkan uraian tersebut di atas, kiranya dapat disimpulkan bahwa pembangunan

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi cukup menjanjikan. Apalagi kalau diingat bahwa

pemanfaatan energi panas bumi sebagai sumber penyedia tenaga listrik adalah termasuk

teknologi yang tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan, suatu hal yang dewasa

ini sangat diperhatikan dalam setiap pembangunan dan pemanfaatan teknologi, agar alam

masih dapat memberikan daya dukungnya bagi kehidupan umat manusia. Bila pemanfaatan

energi panas bumi dapat berkembang dengan baik, maka kota-kota di sekitar daerah sumber

energi panas bumi yang pada umumnya terletak di daerah pegunungan, kebutuhan tenaga

listriknya dapat dipenuhi dari pusat listrik tenaga panas bumi. Apabila masih terdapat sisa

daya tenaga listrik dari pemanfaatan energi panas bumi, dapat disalurkan ke daerah lain

sehingga ikut mengurangi beban yang harus dibangkitkan oleh pusat listrik tenaga uap, baik

yang dibangkitkan oleh batubara maupun oleh tenaga diesel yang keduanya menimbulkan

pencemaran udara.

1.2. Saran

Diharapkan kepada semua komponen Masyarakat dapat mengetahui tentang perlunya

dipikirkan penambahan energi melalui pemilihan energi alternatif yang ramah terhadap

lingkungan.

21


22/22

DAFTAR PUSTAKA

- I G. B. Wijaya Kusuma .Program Studi Teknik Mesin. Fakutas Teknik. Universitas

Udayana

- FISIKA ENERGI

- PLTP Panas Bumi

- jo-hnz.blog Orang Indonesia PLTP (Geothermal) Bedugul

- TEKNIK PANAS BUMI oleh Ir. Nenny Miryani Saptadji PH.d ITB

22
http://joehanes.blog.com/http://joehanes.blog.com/

26030342 Makalah Geothermal

Documents

Transcript of 26030342 Makalah Geothermal