KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

16
8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 1/16 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK 1. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan energi terbarukan berupa air. Salah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Berikut ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta keberadaan  potensi energi air yang masih belum digunakan. Tenaga air telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak  beberapa puluh abad yang lalu. Beberapa catatan sejarah mengatakan bahwa penggunaan kincir air untuk pertanian, pompa dan fungsi lainnya telah ada sejak 300 SM di Yunani, meskipun peralatan-peralatan tersebut kemungkinan telah digunakan jauh sebelum masa itu. Pada masa-masa antara jaman tersebut hingga revolusi industri, aliran air dan angin merupakan sumber energi mekanik yang dapat digunakan selain energi yang dibangkitkan dari tenaga hewan. Perkembangan penggunaan energi dari air yang mengalir kemudian  berkembang secara berkelanjutan sebagaimana dicontohkan pada desain tenaga air yang menakjubkan pada tahun 1600-an untuk istana Versailles dibagian luar Paris, Prancis. Sistem tersebut memiliki kapasitas yang sepadan dengan 56 kW energi listrik. Sistem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal (  penstock ) melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan. Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada ketinggian ( h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. 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 ( q m3/s). Daya teoritis kasar (P kW) yang tersedia dapat ditulis sebagai: Daya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi daya mekanik. Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya listrik yang dibangkitkan akan lebih kecil dari energi kasar yang tersedia. Gambar 1 menunjukkan pusat pembangkit listrik tenaga air pada umumnya.

Transcript of KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

Page 1: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 1/16

KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK 

1.  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) 

Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik yangmenggunakan energi terbarukan berupa air. Salah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah

responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi

gangguan di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energiterbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Berikut

ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta keberadaan potensi energi air yang masih belum digunakan.

Tenaga air telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak 

  beberapa puluh abad yang lalu. Beberapa catatan sejarah mengatakan bahwa penggunaan

kincir air untuk pertanian, pompa dan fungsi lainnya telah ada sejak 300 SM di Yunani,

meskipun peralatan-peralatan tersebut kemungkinan telah digunakan jauh sebelum masa itu.

Pada masa-masa antara jaman tersebut hingga revolusi industri, aliran air dan anginmerupakan sumber energi mekanik yang dapat digunakan selain energi yang dibangkitkan

dari tenaga hewan. Perkembangan penggunaan energi dari air yang mengalir kemudian  berkembang secara berkelanjutan sebagaimana dicontohkan pada desain tenaga air yang

menakjubkan pada tahun 1600-an untuk istana Versailles dibagian luar Paris, Prancis. Sistemtersebut memiliki kapasitas yang sepadan dengan 56 kW energi listrik.

Sistem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan

kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal ( penstock ) melewatikincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air 

ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran

turbin menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan dapatdigunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki

kualitas listrik pada jaringan.

Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenagaair tergantung pada ketinggian (h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h)

menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP = m x  g x h). Lajualiran air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal air per detiknya (q 

m3/s). Daya teoritis kasar (P kW) yang tersedia dapat ditulis sebagai:

Daya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi dayamekanik. Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih

rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya listrik yang dibangkitkan akan lebih

kecil dari energi kasar yang tersedia. Gambar 1 menunjukkan pusat pembangkit listrik tenaga

air pada umumnya.

Page 2: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 2/16

 

Gambar 1. Pembangkitan listrik tenaga air umumnya

Laju q dimana air jatuh dari ketinggian efektif h tergantung dari besarnya luas penampang

kanal. Jika luas penampang kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih kecil dari dayaoptimal karena laju air q dapat lebih besar. Di lain pihak, ukuran kanal tidak dapat dibuat

 besar secara sembarangan karena laju air q yang melalui kanal tergantung dari laju pengisianair pada reservoir air di belakang bendungan.

Volume air pada reservoir dan ketinggian h 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.

Pembangkit listrik tenaga air merupakan aplikasi energi terbarukan yang terbesar dan

  paling matang secara teknologi, dimana terdapat 678.000 MW kapasitas daya listrik yangterpasang di seluruh dunia, yang menghasilkan lebih dari 22% listrik dunia (2564 TWh/tahun

  pada 1998). Dalam hal ini, 27.900 MW merupakan pembangkit skala kecil yang

menghasilkan listrik 115 TWh/tahun. Di eropa barat, pembangkit listrik tenaga air  berkontribusi sebesar 520 TWh listrik pada tahun 1998, atau sekitar 19% dari energi listrik diEropa (sehingga menghindari emisi dari sejumlah 70 juta ton CO2 per tahun-nya). Pada

sejumlah negara di Afrika dan Amerika Selatan, pembangkit listrik tenaga air merupakan

sumber listrik yang menghasilkan lebih 90% kebutuhan energi listriknya. Gambar 2

memperlihatkan pembangkitan energi listrik dari air dunia yang meningkat secara dinamis

tiap tahunnya. Di samping pembangkit listrik tenaga air yang berkapasitas besar yang telah

ada, masih terdapat ruang untuk pengembangan lebih jauh dimana diperkirakan hanya sekitar 

10% dari total potensi air di dunia yang telah digunakan.

Page 3: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 3/16

 

Gambar 2. Pembangkitan energi listrik tenaga air dunia dalam TWh [5].

Hampir semua proyek pembangkit listrik tenaga air memiliki skala yang besar, yang  biasanya didefinisikan kapasitasnya lebih besar dari 30 MW. Tabel 1 menampilkan

 perbandingan antara beberapa ukuran pembangkit listrik tenaga air.

Tabel 1. Kapasitas beberapa pembangkit energi listrik tenaga air 

Air yang tersimpan dapat digunakan ketika dibutuhkan, baik secara terus-menerus(jika ukuran reservoirnya cukup besar) atau hanya saat beban listrik sangat dibutuhkan (beban

  puncak). Keuntungan dari pengaturan penyimpanan air ini tergabung dengan kapabilitasalami dari pembangkit listrik tenaga air yang memiliki respon yang cepat dalam ukuran menit

terhadap perubahan beban. Oleh karena itu, pembangkit jenis ini sangat berharga karena

memiliki pembangkitan listrik yang fleksibel untuk mengikuti perubahan beban yang terduga

maupun yang tak terduga.

2.  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

Pembangkit listrik tenaga air berskala besar telah berkembang dengan baik dan

digunakan secara luas. Di perkirakan bahwa 20% hingga 25% dari potensi air skala besar didunia telah dikembangkan. Pembangkit listrik tenaga air skala besar merupakan sumber 

energi terbarukan yang paling diinginkan berdasarkan ketersediaan dan fleksibilitas darisumber energinya. Pada tahun 2008 telah dibangun proyek Three Gorges Dam yaitu PLTA

dengan skala 22.5 GW dengan membendung sungai Yangtse di Cina dan merupakan PLTA

terbesar di dunia saat ini. Pembangunan PLTA berskala besar membutuhkan biaya awal yang

  besar sementara biaya operasinya sangat kecil. Hal ini berbeda dengan pembangkit listrik 

 berbahan bakar fosil seperti batu bara dan diesel.

Page 4: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 4/16

Di Indonesia terdapat banyak sekali potensi air yang masih belum dimanfaatkan.Seperti sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. Hal ini

merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah khususnyadaerah yang belum terjangkau energi listrik. Pengembangan dapat dilakukan dalam bentuk 

mikrohidro ataupun pikohidro yang biayanya relatif kecil.

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik TenagaAngin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin

angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin

angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin,

sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan

kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana sketsa kincir angin adalah

sebagai berikut :

Page 5: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 5/16

Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantaiterpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan

  pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai

  pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan

membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan penyebab nomor 1

 pemanasan global.

Syarat ± syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik 

dapat dilihat pada tabel berikut.

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi anginyang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling

  berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association),sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin

mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global.Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin.

Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal

mencapai 170 GigaWatt.

Page 6: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 6/16

 

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang

dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia,

lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudahdibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi,

masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali,

serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional,

maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

3.  PEMBANGKIT LIDTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)  Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik 

thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir 

  pembangkit listrik.PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja

dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turunhingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit

 berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005

mempunyai daya 600-1200 MWe.Hingga tahun 2005 terdapat 443 PLTN berlisensi di dunia ,

dengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut

menyuplai 17% daya listrik dunia.

PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Tetapi ada juga

PLTN yang menerapkan unit-unit independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor 

yang berbeda. Sebagai tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan

diharapkan mempunyai sistem keamanan pasif.

a.  Reaktor Fisi

R eaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari isotop fissiluranium dan plutonium.Selanjutnya reaktor daya fisi dikelompokkan lagi menjadi:

y  Reaktor thermal menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau me-

moderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalam

Page 7: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 7/16

keadaan cepat , dan harus diturunkan energinya atau dilambat kan (dibuat thermal )oleh moderator sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai. Hal ini

  berkaitan dengan jenis bahan bakar yang digunakan reaktor thermal yang lebihmemilih neutron lambat ketimbang neutron cepat untuk melakukan reaksi fissi.

y  Reaktor cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan moderator 

neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang berbeda dengan

reaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkanguna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermal

menggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron cepat dalam

 proses reaksi fissi masing-masing.

y  Reaktor subkritis menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan

reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya berupa

konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk 

menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan

 beberapa uji kelayakan sudah dilaksanakan.

b.  Reaktor Fusi

Fusi nuklir menawarkan kemungkinan pelepasan energi yang besar dengan hanyasedikit limbah radioaktif yang dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yang lebih baik.

  Namun demikian, saat ini masih terdapat kendal-kendala bidang keilmuan, teknik danekonomi yang menghambat penggunaan energi fusi guna pembangkitan listrik. Hal ini masih

menjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar seperti dapat dilihat di JET, ITER , dan Zmachine.

Keuntungan dan kekurangan

Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah:

y Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca

(selama operasi normal) - gas rumah

kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit

menghasilkan gas)y  Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon

monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asapfotokimia

y  Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal)y  Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan

y  Ketersedian bahan bakar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan

y  Baterai nuklir - (lihat SSTAR )

Berikut ini berberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN:

y  Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobyl

(yang tidak mempunyai containment building)y  Limbah nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan

hingga ribuan tahun

Page 8: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 8/16

4.  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) 

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya

matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari

sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk 

memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat

menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari

matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga

sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.

Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor 

dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-

konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh

 perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan

sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan

aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan

akhir untuk digunakan pada perabot listrik.

Pemasangan PLTS

Page 9: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 9/16

Selain di tempat-tempat yang pemasangannya terpusat seperti di dua tempat diatasada ada juga sistem PLTS yang dipasang di tempat-tempat umum seperti gambar dibawah ini.

Selain itu ada juga pemasangan di parkir bandara dan lain sebagainya.

Gb.Sistem PLTS di parkir umum 

Gb. Sistem PLTS di Parkir (sumber : SMUD) 

SISTIM KELISTRIKAN PLTS 

Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akan

dijelaskan beberapa istilah yang muncul disini. Pertama adalah power conditioner. Power conditioner telah dijelaskan secara sangat singkat diatas, disini akan diterangkan sedikit lebih

detail.Inti dari alat ini adalah inverter. Yaitu komponen listrik yang berfungsi sebagai perubahlistrik DC menjadi listrik AC. Power conditioner selain berfungsi untuk menghasilkan listrik 

AC yang bersih juga mengkontrol agar tegangan keluarannya berada dalam batas teganganyang diperbolehkan. Beberapa fungsi lain power conditioner dapat disimpulkan sebagai

 berikut :³sebagai switch yang mengontrol dimulainya dan dihentikannya kerja sistim.´ 

1. Mendeteksi islanding I  slanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal

ini terjadi misalnya apabila timbul kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Bila ini terjadi

akan membahayakan pekerja yang akan memperbaiki kerusakan-kerusakan yang ada. Disini  power conditioner berfungsi untuk mendeteksi terjadinya islanding  dan dengan segera

menghentikan kerja PLTS.

Page 10: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 10/16

2. Pengontrol maksimum tenaga listrik  

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh solar panel tergantung pada suhu udara dan kuatnyacahaya. Pada suatu nilai suhu dan kuatnya cahaya, hubungan antara tenaga, tegangan dan arus

listrik yang dihasilkan oleh solar panel.Disini fungsi dari power conditioner adalah

  bagaimana mengontrol agar tenaga listrik yang diproduksi menjadi maksimum. Hal ini

disebut dengan istilah  MPPT (  M aximum  P ower  P oint T racking).

Pembagian sistem PLTS 

Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi menjadi :

1.Sistim Terintegrasi 

Sistim ini dapat diterangkan secara visual pada Gb.3.5. Seperti terlihat pada gambar ini,

listrik yang dihasilkan oleh array dirubah menjadi listrik AC melalui power conditioner, laludialirkan ke AC load. AC load disini dapat berupa listrik yang diperlukan di perumahan atau

kantor. Yang menjadi ciri utama dari sistim ini adalah dihubungkannya AC load ke jaringan

distribusi listrik yang dimiliki oleh perusahaan listrik. Jadi apabila listrik yang dihasilkan oleh

solar panel cukup banyak -melebihi yang dibutuhkan oleh AC load- maka listrik tersebut

dapat dialirkan ke jaringan distribusi yang ada. Sebaliknya apabila listrik yang dihasilkan

solar panel sedikit kurang dari kebutuhan ac load- maka kekurangan itu dapat diambil dari

listrik yang dihasilkan perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju

secara peraturan telah memungkinkan.

Gb. 3.6 Contoh Sistim di R umah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan :

1. adalah solar panel; 2 adalah power conditioner ;3 adalah alat pendistribusi listrik ;4 adalah

alat pengukur banyaknya listrik yang dijual atau dibeli.

Page 11: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 11/16

Keuntungan dari sistim ini adalah tidak diperlukan lagi battery. Biaya battery dapatdikurangi. Selain dari itu bagi rumah atau kantor yang memasang solar panel, mereka akan

mendapatkan keuntungan dengan penjualan listrik. Persoalan yang dihadapi sekarang adalahsoal teknis. Karena terhubungi dengan sistim distribusi, maka masalah keselamatan menjadi

 perhatian yang utama.Dan salah satu dari pemecahannya adalah membuat power conditioner 

yang mampu mendeteksi apabila terjadi kecelakaan dan mampu mengkontrol tegangan

apabila terjadi perubahan tegangan di AC load dan beberapa soal teknis yang lain. 2. Sistim Independensi 

Selain sistim terintegrasi yang diterangkan diatas terdapat pula sistim independensi yang

merupakan sistim yang selama ini banyak dipakai. Seperti terlihat dalam gambar di bawah ini

sistim independensi dapat dibagi lagi yaitu yang dihubungkan dengan DC load dan yang

dihubungkan dengan AC load.

Contoh dari sistim yang dihubungkan dengan dc load adalah pembangkit listrik untuk   peralatan komunikasi. Misalnya peralatan komunikasi yang dipasang di pegunungan.

Sedangkan yang dihubungakan dengan AC load adalah sistim pembangkit listrik untuk 

 pulau-pulau yang terpencil.Dalam sistim ini, battery memainkan peranan yang sangat vital.Bila ada kelebihan listrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di

 battery. Dan pada malam hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.

Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada

Gb. 3.8., Gb. 3.8 adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan

  pembangkit listrik untuk keperluan rumah sakit dan lampu penerangan. Dalam gambar ini

terlihat PLTS dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga angin. Kapasitas terpasang

PLTS adalah 3.4 kW sedangkan dari tenaga angin 1.8 kW

Gb. 3.8 

3. PLTS dilihat dari Perspektif Gender Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN.

Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan

dengan Lampu minyak tanah.Target dari PLTS :

y  Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:

y  Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga jam belajar dan

 beraktifitas lebih panjang;

Page 12: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 12/16

Page 13: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 13/16

 

Siklus PLTU

1.  Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.2.  Dari Hotwell, air mengalir menuju C ondensate  P ump untuk kemudian dipompakan

menuju LP Heater ( Low  P ressure Heater ) yang pungsinya untuk menghangatkantahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar 

dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke

 Deaerator .

3.  Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa

di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator 

memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada

  permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus

memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju

Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP

Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai

ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 dari 7 lantai yang

ada.4.  Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air 

langsung dipompakan oleh  Boiler Feed  P ump/ B F  P  (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat ³memasak´ air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum

 berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karenaitu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi

PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karenadengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.

5.  Sebelum masuk ke Boiler untuk ³direbus´, lagi-lagi air mengalami beberapa proses

 pemanasan di HP Heater ( High  P ressure Heater ). Setelah itu barulah air masuk boiler 

yang letaknya berada dilantai atas.

6.  Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini

memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar 

 pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan ( Force  Draft Fan) dan pelumas

yang berasal dari Fuel Oil tank .

7.  Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU

 bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya

dual firing dan batubara.

8.  Sedangkan udara diproduksi oleh  Force  Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil

udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju

 boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses

 pembakaran bisa terjadi di boiler.

9.  Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi

uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karenamasih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini

 berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup

untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.

10. Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater 

sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan

untuk memutar turbin.

Page 14: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 14/16

11. Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah

yang menghasilkan energi listrik.12. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan

 beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.

13. Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian

disalurkan melalui saluran transmisi PLN.14. Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar.

Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada

akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.

Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup (close cycle) yang idealnya tidak memerlukan lagi air 

 jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air 

 penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran

air maupun uap di dalam sebuah PLTU.

Untuk menjaga siklus tetap berjalan, maka untuk menutupi kekurangan air dalam siklus

akibat kebocoran, hotwell selalu ditambah air sesuai kebutuhannya dari air yang berasal dari

demineralized tank .

Berikut adalah gambaran siklus PLTU secara lengkap. (Klik pada gambar untuk 

memperjelas).

Page 15: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 15/16

 

PLT  B T B  

Indonesi adalah ekspor tir bat  bara terbesar kedua di dunia (setelah Australia, 2006). Disaat 

harga minyak yang terus membumbung tinggi pembangk it  listr ik  tenaga uap (pltu) layak 

men jadi per timbangkan.

Gambar diatas merupakan diagram cara ker  ja pembangk it  listr ik  tenaga uap yang berbahan

  bakar batu bara. Ber ikut adalah detail pen jelasan gambar yang diter  jemahkan secara bebas

dar i situs aslinya.

1.  Coal Suppl (pengumpan batu bara). Batu bara dar i tambang di k ir im ke "coal 

hoper" dan dihaluskan sampai ukuran 5 cm. Setelah itu dik ir im ke pembangk it 

melalui konveyor 

2.  Pulv iz   (Alat penghancur). Batu bara dihaluskan lagi sampai men jadi 

  bubuk dan di campur dengan udara kemudian ditiupkan ke tungku pembakaran.

3.  Boil   Batu bara yang di  bakar di ruang pembakaran digunakan untuk memanaskan air didalam boliler sampai men jadi uap. Uap ini yang digunakan

untuk memutar rotor dan membangk itkan energi listr ik 

 4.  Precipi ator, stack  (alat penangkap debu) . Pembakaran batu bara akan

menghasilkan karbon dioksida (C 2), sul  pur dioksida (SO2) dan Nitrogen

oksida. Gas - gas ini keluar dar i boiler melalui Preci pitator dan stack .

Preci pitator mampu 99.4 % debu sebelum gas di  buang keudara. Sedangkan

sisa pembakaran yang lebih berat akan mengendap ke bawah boilerdan

di buang lagoon.

5.  Turbi dan Generator. Uap ber tekanan tinggi dar i boiler digunakan untuk memutar bilah turbin yang dihubungkan dengan generator dengan bantuan

  poros. Poros yang berputar  ini akan menghasilkan energi  listr ik di dalam

generator.

6.  Condensers (kondensor). Uap panas yang keluar dar i  turbin dialirkan kekondensor. Di kondensor uap didinginkan sehingga terkondensasi men jadi air,

air  ini di pompakan lagi ke boiler untuk di  panaskan dan proses ini  terus berulang (resirkulasi).

Page 16: KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

8/8/2019 KARAKTERISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK

http://slidepdf.com/reader/full/karakteristrik-pembangkit-listrik 16/16

7.  Water treatment plant. Untuk mengurangi korosi pada pipa - pipa boiler, air yang digunakan untuk boiler harus dibersihkan. Air yang mengandung lumpur 

akan dibuang keluar dari sistem.

8.  Substation, transformer, transmission lines. Energi listrik yang di hasilkan

oleh generator harus di naikan voltasenya melaui transformer (travo step up)

sebelum di kirim melalui jalur transmisi (transmisi line). Tujuan untuk menaikan voltase ini untuk mengurangi energi yang terbuang selaa proses

 pengiriman.

6.  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP) 

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik ( P ower generator )

yang menggunakan Panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Indonesiadikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di indonesia,

dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi

 panas bumi.

Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah didaerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan

dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler ) sehingga uapnya bisa menggerakkanturbin uap yang tersambung ke Generator .

Untuk panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi, dapat langsung memutar turbin

generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumber Energi terbaharui.