BAB II

2.1 Prinsip Dasar Pembangkit Listrik

Untuk mendapatkan energi listrik, kita dapat memanfaatkan bermacam-

macam sumber energi, seperti misalnya tenaga air, tenaga angin, bahan bakar fosil

dan energi nuklir. Dengan memanfaatkan sumber energi tersebut, dapat diperoleh

sumber tenaga untuk menggerakkan turbin yang selanjutnya akan mengaktifkan

generator listrik. Energi listrik yang dihasilkan harus diubah menjadi tegangan

yang sesuai untuk transmisi, setelah melewati proses ini selanjutnya arus listrik

akan dialirkan melalui jaringan kabel ke lokasi yang membutuhkan energi listrik,

misalnya perumahan dan perindustrian.

Terdapat dua jenis turbin yang digunakan sebagai penggerak generator,

yaitu turbin mekanik dan turbin uap. Pada umumnya, turbin mekanik digunakan

pada pembangkit listrik tenaga air dan tenaga angin, sedangkan turbin uap

digunakan pada pembangkit listrik yang memiliki sumber tenaga dari bahan bakar

fosil dan nuklir. Contoh pembangkit listrik yang menggunakan turbin uap yaitu

pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD), pembangkit listrik tenaga uap (PLTU),

pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) dan pembangkit listrik tenaga panas bumi

(PLTB).

2.2 Pembangkit Listrik

Pembangkit tenaga listrik merupakan suatu instalasi yang didalamnya

terdiri dari berbagai macam jenis peralatan yang dioperasikan untuk menghasilkan

tenaga listrik. Prinsip kerja pembangkit listrik yaitu dengan mengubah energi

potensial menjadi energi mekanik dan selanjutnya digunakan untuk menghasilkan

tenaga listrik. Atau dengan kata lain, energi potensial akan menggerakkan turbin

dan selanjutnya putaran dari turbin tersebut (energi mekanik) akan

mengoperasikan generator listrik. Pada tahap akhir generator listrik akan

mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik.

2.3 Sistem Transmisi

Transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari pembangkit listrik

ke gardu induk. Hal pertama yang perlu diperhatikan sebelum energi listrik

ditransmisikan yaitu menaikkan tegangan yang disuplai dari generator berkisar 70

KV-500 KV, karena tegangan yang keluar dari generator hanya berkisar 6,6 KV-

24 KV. Menaikkan tegangan bertujuan untuk mengurangi kerugian daya pada saat

penyaluran serta untuk mengimbangi jauhnya jarak saluran transmisi. Pada tahap

akhir, arus listrik akan disalurkan melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi

(SUTT) hingga sampai ke konsumen.

2.4 Manfaat Energi Listrik

Energi listrik memiliki peran penting dalam kehidupan manusia. Seperti

yang kita ketahui, pada zaman sekarang ini manusia sangat bergantung terhadap

listrik, bisa dibayangkan repotnya kita bila terjadi pemadaman listrik bahkan

hanya sehari saja. Berikut adalah manfaat listrik dalam kehidupan manusia sehari-

hari:

1. Sebagai alat penerang saat malam hari, listrik yang kita gunakaan saat ini

menggunakan listrik dari PLN.

2. Sebagai sumber energi karena listrik berfungsi sebagai sumber energi dari

beberapa alat keperluan rumah tangga, seperti barang elektroik.

Dari hal diatas dapat dilihat bahwa terdapat beberapa proses sampai energi listrik

dapat digunakan oleh konsumen, proses tersebut meliputi berbagai perubahan

bentuk energi, tansmisi hingga penyaluran ke pelanggan.

2.5 Flare Gas

Flare gas biasanya berasal dari bisnis hulu migas (indusri hulu) maupun

dari bisnis hilir (industri hilir). Pada dasarnya, instalasi flare merupakan sistem

pengaman suatu gas yang dihasilkan dari proses pengolahan maupun produksi

dengan cara membakar gas tersebut. Selain sebagai pengamanan, pembakaran gas

flare bertujuan untuk meminimalisir pencemaran lingkungan karena apabila gas

yang dibuang ke udara tanpa dibakar terlebih dahulu tentunya memiliki dampak

negatif bagi lingkungan sekitar.

Gambar 2.1 Gas Flare

2.5.1 Pemanfaatan Gas Flare

Pembakaran gas flare sebenarnya masih menghasilkan emisi CO2 yang

tentunya mencemari lingkungan dan merupakan penyebab utama pemanasan

global saat ini. Sehingga perlunya pemanfaatan gas flare melaui konversi energi

agar gas flare bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi lain. Hal tersebut yang

sekarang ini menjadi prioritas utama industri-industri migas, karena pemanfaatan

gas flare dapat mengurangi dampak pencemaran lingkungan serta menjadi sumber

energi alternatif lainnya,

2.5.2 Proses Penghasil Gas Kilang

Proses pengolahan minyak mentah dalam suatu kilang dilakukan dengan

berbagai macam proses sehingga menghasilkan produk-produk yang bervariasi,

semua jenis produk tersebut tergantung dari beberapa kondisi seperti jenis crude

oil, peralatan proses dan sebagainya. Salah satu produk hasil kilang adalah gas

kilang (Refinery Gasses). Berikut adalah proses-proses yang menghasilkan gas

kilang:

1. Proses pemisahan crude oil dan fraksi ringan atau gasnya yang dilakukan

di sumur-sumur minyak menggunakan separator gas.

2. Proses Distilasi Atmosferik dan vakum pada suatu kilang minyak.

3. Proses-proses Konversi, misalnya dari proses desulfurisasi, proses

catalytic cracking, hydrocracking, reforming (meliputi visbreaking,

catalytic reforming) dan delayed coking.

Penggunaan gas kilang ini bermacam-macam tergantung dari gas apa yang

tersedia dan fasilitas apa yang dimiliki oleh kilang tersebut. Gas kilang biasanya

digunakan sebagai:

1. Untuk bahan baku proses lain, misalnya untuk membuat gasoline, industri

pupuk dan industri Petrokimia.  

2. Digunakan sebagai bahan bakar, misalnya untuk bahan bakar dalam

kilang, bahan bakar rumah tangga dan industri, namun harus diproses

terlebih dahulu menjadi LPG.

3.  Dibakar atau dibuang langsung melalui flare.

Terkadang gas kilang ini sebelum digunakan harus melalui proses

treatmen terlebih dahulu agar kandungan senyawa seperti belerang, H2S,

mercapthan, CO2 dapat dihilangkan. Struktur penyusun dari gas kilang juga

bermacam-macam tergantung dari jenis cride oil serta darimana gas tersebut

diperoleh.

2.6 Pemanfaatan Sumber Energi di Indonesia

Energi merupakan faktor penting dalam kehidupan sehari-hari, sehingga

ketersediaan energi merupakan salah satu prioritas utama suatu negara agar

ketersediaan energi di negara tersebut bisa tercukupi. Indonesia bisa dikategorikan

sebagai negara yang memiliki sumber energi yang melimpah, baik itu energi yang

dapat diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui. Namun, sebagian dari

sumber energi tersebut belum mampu dimanfaatkan secara maksimal, sehingga

menyebabkan ketergantungan terhadap sumber energi tertentu misalnya saja

minyak bumi dan batu bara.

Gambar 2.2 Sumber Energi

Saat ini Indonesia memanfaatkan energi dari berbagai macam sumber, baik itu

energi fosil maupun energi alternatif. Berikut ini adalah jenis-jenis energi yang

digunakan di Indonesia:

1. Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan sumber daya alam tak terbarukan atau tidak

dapat diperbaharui. Sumber daya energi jenis ini terdapat dalam cekungan

sedimen tersier di dalam perut bumi, sedimen tersier diperkirakan terbentuk dari

jasad makhluk hidup yang terendapkan selama beribu-ribu hingga berjuta tahun

yang lalu. Akibat adanya pengaru suhu dan tekanan di dalam perut bumi membuat

batuan ini berubah menjadi gelembung-gelembung minyak yang dikenal sebagai

minyak bumi.

Berdasarkan data hasil penelitian, Indonesia memiliki cadangan minyak

bumi dengan jumlah 48,4 milliar barel yang diperkirakan terdapat di dalam 4 jenis

cekungan yang ada di bumi ini. Mengingat minyak bumi merupakan sumber daya

alam yang tidak dapat diperbaharui, namun proses produksinya tiap tahun kian

meningkat, sehingga diperkirakan cadangan minyak bumi di Indonesia akan habis

terkuras dalam kurun waktu 20 tahun mendatang. Saat ini, pemanfaatan minyak

bumi lebih dominan digunakan sebagai bahan bakar kendaraan dan bahan bakar

pembangkit listrik.

2. Batu Bara

Batu bara merupakan sisa pohon purba yang terpendam dan telah

mengalami pengarangan secara alami sehingga berbentuk padat. Indonesia

memiliki cadangan batu bara dalam jumlah yang besar, yaitu diperkirakan

berkisar 34 milliar ton. Sebagian besar berada di Sumatera (60%) serta

Kalimantan (20%) sedangkan sisanya terdapat di pulau Jawa, Sulawesi dan Irian

Jaya. Seperi halnya dengan minyak bumi, batu bara digolongkan sebagai sumber

energi yang tidak dapat diperbaharui, namun melihat jumlah cadangan yang telah

disebutkan di atas dan jumlah produksi berkisar 50-60 juta ton/tahun, maka batu

bara Indonesia baru akan habis terpakai dalam kurun waktu 560 tahun mendatang.

3. Gas Bumi

Pada umumnya gas bumi terbentuk bersamaan dengan minyak bumi,

sehingga gas bumi banyak diproduksi bersama dengan minyak bumi. Dengan

demikian, dapat diprediksi bahwa proses pembenyukan gas bumi tidak jauh

berbeda dengan minyak bumi, sehingga kedua jenis sumber energi ini

digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui.

Meskipun demikian, potensi cadangan gas bumi di Indonesia termasuk

yang terbesar di dunia. Berdasarkan data hasil penelitian tahun 1989, cadangan

gas bumi di Indonesia secara keseluruhan berjumlah 91,45 trilliun kaki kubik,

yang terdiri dari cadangan terbukti dengan jumlah 71,88 trilliun kaki kubik dan

cadangan potensial sebesar 19.57 trilliun kaki kubik. Saat ini, penggunaan gas

bumi di Indonesia sebagai sumber energi belum terlalu dimaksimalkan, sehingga

diharapkan kedepannya penggunaan gas bumi lebih diprioritaskan.

4. Tenaga Air

Banyaknya sungai, besarnya perbedaan tinggi permukaan tanah dan

tingginya curah hujan di Indonesia merupakan sumber energi yang cuku besar.

Hasi penelitian menunjukkan bahwa potensi sumber daya tenaga air di Indonesia

dapat mencapai 75.625 megawatt. Potensi yang dapat digunakan sebagai

pembangkit listrik berjumlah sekitar 8700 MW. Secara nasional sumber energi air

yang telah dimanfaatkan hanya mencapai 3,8% dari potensi yang ada, memang

belum besar penggunaanya bila dibandingan dengan minyak bumi dan sumber

energi fosil lainnya. Tenaga air digolongkan sebagai sumber daya energi yang

terbarukan.

5. Panas Bumi

Letak geografis indonesia berada di dalam jalur rangkaian gunung berapi

yang dikenal sebagai daerah cincin api, jadi wajar saja bila di Indonesia terdapat

banyak gunung berapi. Hal ini menyebabkan banyaknya jalur magma yang

berdekatan dengan permukaan bumi dan memanaskan batuan-batuan di atasnya,

sehingga kandungan air di area tersebut banyak bersentuhan dengan batuan panas,

dimana sebagian akan muncul ke atas permukaan bumi sebagai sumber air

maupun uap panas. Air dan uap panas inilah yang kemudian disebut sebagai

sumber energi panas bumi, seperti halnya dengan tenaga air, panas bumi termasuk

sumber energi terbarukan.

Selain sumber energi yang telah disebutkan di atas, sebenarnya Indonesia

masih memiliki sumber energi lain seperti arang, limbah hutan, limbah pertanian,

biogas, tenaga angin, tenaga surya dan tenaga samudera yang merupakan sumber

energi terbarukan. Sumber energi tersebut memiliki potensi untuk dikembangkan

lebih lanjut agar mencukupi kebutuhan energi di Indonesia.

2.6.1 Sumber Energi Yang Tidak Dapat Diperbaharui

Keberadaan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui sangat terbatas,

karena proses pembentukannya membutuhkan waktu yang sangat lama bahkan

mencapai jutaan tahun. Sedangkan proses eksploitasinya dilakukan secara besar-

besaran, sehingga ketersediaan sumber energi tersebut dari tahun-ketahun

mengalami penurunan secara drastis. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui

digolongkan dalam dua jenis, yaitu bahan bakar fosil (minyak bumi, batu bara dan

gas bumi) dan bahan bakar nuklir (uranium).

Seperti yang telah disebutkan di atas, bahan bakar fosil terdiri dari minyak

bumi, gas bumi dan batu bara. Sumber energi ini berasal dari makhluk hidup dan

mikroorganisme yang hidup selama jutaan tahun silam dan terkubur di dalal perut

bumi. Akibat dari pengaruh tekanan dan suhu tinggi membuat fosil-fosil tersebut

berubah menjadi gelembung-gelembung minyak dan gas, sedangkan batu bara

terbentuk karena proses penguraian yang tidak sempurna. Sumber energi yang

tidak dapat diperbaharui lainya yaitu bahan bakar nuklir. Uranium merupakan

bahan bakar nuklir utama, seperti halnya batu bara, bahan bakar nuklir juga

terdapat didalam lapisan tanah sehingga untuk mengeksploitasinya dibutuhkan

proses penambangan. Energi dari uranium tidak dilepaskan melalui proses

pembakaran tetapi melalui proses reaksi khusus berupa pemisahan inti atom yang

akan menghasilkan energi yang sangat besar. Pemisahan satu atom akan

melepaskan beberapan neutron yang akan membantu proses pemisahan atom

uranium lainnya. Dalam proses pemisahan tersebut akan berlangsung sangat cepat

disertai energi tinggi berupa energi panas.

Energi panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air sehingga

akan menghasilkan uap, selanjutnya uap tersebut dimanfaatkan untuk memutar

turbin yang akan menggerakkan generator listrik. Namun, pengggunaan energi

nuklir harus dengan perhatian khusus , karena reaktor nuklir bisa saja mengalami

kebocoran yang dapat menyebabkan radisai yang tentunya sangat membahayakan,

sehingga hanya negara yang berteknologi tinggi saja yang memanfaatkan uranium

sebagai sumber energi.

2.6.2 Sumber Energi Yang Dapat Diperbaharui

Untuk mendapatkan bentuk energi yang sesuai dengan kebutuhan,

manusia harus mampu mengubah satu bentuk energi ke dalam bentuk energi yang

lainnya dengan menggunakan sumber-sumber energi, misalnya saja kayu bakar

dan batu bara yang berasal dari alam merupakan contoh perubahan suatu bentuk

energi ke bentuk lainnya. Dengan kata lain energi selalu mengalami perubahan

bentuk saat digunakan, contohnya saja dalam pembangkit listrik tenaga air

(PLTA) untuk mendapatkan energi listrik maka harus dilakukan perubahan bentuk

energi, yaitu energi gerak yang bersumber dari tenaga air menjadi energi listrik.

Energi merupakan salah satu sumber daya alam, sumber daya alam dapat

dibagi dalam dua kelompok yaitu sember daya alam yang dapat diperbaharui dan

sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, begitupun dengan sumber energi

yang berasal dari alam.

Sumber energi terbarui dapat digunakan tanpa batas waktu dan tidak perna

habis, karena dapat dipulihkan dalam waktu relatif singkat serta persediaan yang

melimpah, seperti misalnya tenaga air (karena adanya siklus air) atau panas bumi

dan sinar matahari langsung. Berikut ini adalah sumber energi yang dapat

diperbaharui:

1. Tenaga Air

Air yang mengalir dapat digunakan sebagai sumber energi guna

mendapatkan energi gerak (kincir air) atau energi listrik yang sering disebut

dengan pembangkit listrik tenaga air. Prinsip kerjanya yaitu dengan menggunakan

turbin yang dialiri air sehingga dapat mengaktifkan sebuah generator yang dapat

menghasilkan energi listrik. Untuk skala industri misalnya saja PLTA, terlebih

dahulu dibangun sebuah bendungan yang dapat menampung air dalam jumlah

yang banyak sehingga mampu menggerakkan beberapa turbin dan menghasilkan

energi listrik dalam skala besar.

2. Panas Bumi

Panas bumi adalah sumber energi yang berasal dari dalam perut bumi.

Secara alami, di dalam perut bumi terdapat energi panas dalam jumlah yang besar

yang dihasilkan oleh magma yang bergerak ke atas permukaan bumi. Panas dari

dalam bumi ini dapat dimanfaatkan dalam bentuk uap panas yang langsung dapat

digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk pembangkit listrik tenaga panas

bumi (PLTP). Panas bumi adalah sumber energi yang dapat dipindahkan atau

dialirkan. Di indonesia memiliki banyak gunung merapi, oleh karena itu sangat

tepat bila panas bumi digunakan sebagai salah satu alternatif sumber energi.

3. Biomassa

Biomassa adalah energi yang dihasilkan dari keseluruhan makhluk hidup

(hidup atau mati), seperti tumbuh-tumbuhan, binatang, mikroorganisme dan bahan

organik (termasuk sampah organik), unsur-unsur utama dari biomassa adalah zat-

zat kimia (molekul) yang sebagian besar mengandung atom karbon. Apabila kita

membakar biomassa, maka karbon tersebut akan dilepaskan ke udara dalam

bentuk karbon dioksida (CO2), serta dapat juga dihasilkan dari proses pembusukan

mikroorganisme.

4. Sampah Organik

Sampah organik merupakan jenis sampah yang dapat diuraikan oleh

mikroorganisme, sampah tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi

karena pada sampah organik tersebut mengalami penguraian akan menghasilkan

biogas, biogas dapat menghasilkan energi listrik (PLTG) dan energi panas

(kompor gas). Pemanfaatan sampah organik ini sering kita temui di tempat

pembuangan sampah.

5. Tenaga Angin

Sumber energi yang satu ini sudah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat,

misalnya untuk menggerakkan kapal layar dan menggerakkan mesin untuk

memproduksi listrik (kincir angin). Saat ini Indonesia telah memanfaatkan tenaga

angin ini untuk memproduksi listrik, khusunya di daerah-daerah pedalaman atau

daerah tertinggal. Dari semua sumber energi yang terbarui, tenaga angin inilah

yang saat ini merupakan sumber energi yang paling ekonomis.