PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

A. Latar Belakang Berdirinya PLTU

Padamnya listrik di suatu daerah merupakan pertanda bahwa pasokan listrik dalam

sistem interkoneksi sudah tidak mampu lagi memenuhi kebutuhan listrik masyarakat dan

industri yang terus meningkat yang diakibatkan gangguan dan penurunan produksi listrik dari

beberapa pembangkit listrik besar sepanjang 2007 sampai sekarang yang masih terkonsentrasi

di wilayah Jawa-Bali yang menyerap sekitar 77% kebutuhan listrik. Ditambah dengan harga

BBM yang melonjak, maka upaya lebih menggiatkan penggunaan energi alternatif non-BBM

di Indonesia di sektor pembangkitan listrik tidak dapat ditawar-tawar lagi, agar masyarakat

tidak terancam ketahanan ekonomi dan keamanannya, Indonesia harus meningkatkan

pemanfaatan sumber daya energi primer yang cadangannya lebih besar seperti gas dan batu

bara. Pemanfaatan energi alternatif untuk pembangkit listrik layak secara teknis dan

ekonomis. Pemanfaatannya bisa dimulai dari skala kecil mulai dari listrik pedesaan,

khususnya di luar Jawa. Hal ini dapat dilakukan oleh pihak swasta dan PLN dengan pola

kemitraan sebagai salah satu alternatif untuk mengatasi keterbatasan dana. Peran minyak

dunia memang akan digantikan oleh energi baru dan terbarukan sedangkan peran gas dan

batu bara relatif stabil.

B. Pengertian PLTU

PLTU adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Pembangkit ini memiliki

alat pembakaran yang dinamakan dengan Boiler sehingga dihasilkan uap panas kering

(steam) yang akan digunakan untuk memutar sudu-sudu turbin. Sudu-sudu turbin yang

berputar akan memutar poros turbin yang terhubung langsung dengan poros generator,

sehingga akan menghasilkan energi listrik. Seperti yang kita ketahui bahwa generator

berfungsi untuk mengubah energi mekanik (poros turbin yang berputar) menjadi energi listrik

yang nantinya akan disalurkan ke gardu induk melalui transformator. PLTU pada umumnya

menggunakan bahan bakar minyak dan batubara. PLTU yang menggunakan minyak sebagai

bahan bakarnya memiliki gas buang yang relatif bersih dibandingkan dengan PLTU yang

menggunakan batubara. PLTU batubara lebih cocok dipakai pada wilayah yang memiliki

kandungan batubara yang banyak seperti daerah sumatera.

1

C. Sejarah PLTU

Pada tahun 1831, setelah sebelas tahun melakukan percobaan, Michael Faraday dapat

membuktikan prinsip pembangkitan listrik dengan induksi magnet. Dengan peragaan

dijelaskan, bahwa bila kumparan atau penghantar memotong medan magnet yang berubah-

ubah akan terinduksi suatu tegangan listrik padanya. Kini rancangan semua mesin listrik

adalah didasarkan pada bukti nyata tersebut. Kemudahan membangkitkan listrik secara

induksi memunculkan perkembangan pembuatan dynamo dan pada tahun 1882 tersedia pasok

listrik untuk publik di London. Pasokan ini diperoleh dari generator DC yang digerakkan

dengan mesin bolak balik (reciprocating) yang di catu dengan uap dari boiler pembakaran

manual. Permintaan tenaga listrik tumbuh berkembang dan pembangkit kecil muncul di

seluruh negeri. Hal ini memberikan keinginan untuk bergabung agar menjadi ekonomis.

Pada tahun 1878 generator pertama dibuat oleh Gramme, tetapi tidak menghasilkan

listrik sampai tahun 1888 ketika Nikola Tesla memperkenalkan sistem banyak fasa (poly

phase) medan berputar. Pada tahun 1882 Sir Charles Parson mengembangkan Turbin

generator AC pertama dan pada 1901 dibuat generator 3 fasa 1500 kW untuk pusat

pembangkit Neptune di Tyne Inggris. Inilah mesin awal dengan kumparan yang berputar

didalam medan magnet, tetapi ternyata bahwa semakin besar output yang diinginkan akan

lebih mudah mengalirkan arus listrik pada medan magnet berputar didalam kumparan yang

diam atau stator. Rancangan mesin secara bertahap berkembang sehingga pada 1922,

generator 20 MW yang berputar pada 3000 rpm beroperasi. Sementara itu karena tuntutan

permintaan kebutuhan rancangan unit pembangkit juga berkembang dan kapasitasnya pun

meningkat sehingga dibentuk organisasi untuk mengoperasikan sistem transmisi interkoneksi

yang disebut pusat penyaluran dan pengatur beban.

D. Prinsip Kerja PLTU

PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara tertutup. Siklus

tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya

secara singkat adalah sebagai berikut :

1. Pertama air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan

pemindah panas. Didalam boiler air ini dipanaskan dengan gas panas hasil

pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.

2

2. Kedua, uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan

untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.

3. Ketiga, generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi

listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan.

Uap bekas keluar turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air pendingin

agar berubah kembali menjadi air. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan

lagi sebagai air pengisi boiler. Demikian siklus ini berlangsung terus menerus dan berulang-

ulang. Putaran turbin digunakan untuk memutar generator yang dikopel langsung dengan

turbin sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator.

Sekalipun siklus fluida kerjanya merupakan siklus tertutup, namun jumlah air dalam siklus

akan mengalami pengurangan. Pengurangan air ini disebabkan oleh kebocoran kebocoran

baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja. Untuk mengganti air yang hilang, maka

perlu adanya penambahan air kedalam siklus. Kriteria air penambah (make up water) ini

harus sama dengan air yang ada dalam siklus.

E. Skema Proses Kerja PLTU

1. Air dari laut dipompa kemudian dialirkan melalui pipa dan masuk ke proses desalinasi.

Dalam proses ini air laut yang mengandung garam-garam maka akan dipisahkan

garamnya, sehingga air yang sudah didesalinasi tidak mengandung garam-garam.

2. Setelah air tidak mengandung garam maka air akan dipompa menuju tanki make up water

tank. Setelah dari Make Up water tank kemudian air dipompa menuju Demin Water

Tank.

3. Dari demin water tank maka air akan dipompa kemudian melewati kondensor,di dalam

kondensor air yang berasal dari water demin tank kemudian akan bercampur dengan air

yang berasal dari uap air sisa turbin.

3

4. Setelah air keluar dari kondensor kemudian air dipompa menuju LP Heater. LP Heater

adalah Low Pressure Heater,fungsinya untuk memanaskan air supaya suhunya layak

untuk dip roses di Daerator. 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

(Low Pressure Heater). Daerator biasanya terletak di lantai atas PLTU,tapi bukan lantai

yang paling atas.

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

langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler

atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci

berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu

syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU

membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan

meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.

6. Sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure)

Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler untuk dilakukan pemanasan lebih lanjut.

7. Setelah air masuk ke dalam Boiler maka air akan dipanaskan sampai terbentuk uap.

Untuk menguapkan air tersebut maka dibutuhkan Boiler,boiler tersebut untuk

menghasilkan api menggunakan bahan bakar,bahan bakar tersebut bisa berupa batu bara /

minyak & gas. Untuk membantu proses pemanasan digunakan juga FDF ( Force Draft

Fan),FDF akan menghisap udara luar, udara tersebut kemudian dipanaskan dan udara

tersebut akan disemprotkan di sekitar boiler,sehigga pemanasan akan lebih optimum. Dari

pemanasan tersebut akan terdapat sisa-sisa pembakaran yang berua gas,gas sisa tersebut

akan dibuang melalui cerobong asap.

8. Setelah terbentuk uap,maka uap tersebut masih berupa uap jenuh,uap tersebut tidak akan

kuat untuk menghasilkan turbin. Sebelumnya uap tersebut akan disimpan di dalam steam

drum yang berfungsi sebagai penampungan uap air sebelum menuju super heater.Supaya

uap tersebut bisa menggerakan turbin sehinngga uap akan dialirakan menuju Super

Heater. Dalam Super heater uap tersebut akan dihilangkan kadar airnya,sehingga uap

tersebut benar-benar kering. Di dalam boiler juga terdapat economizer,economizer

berfungsi untuk menyerap gas hasil pemanasan super heater yang akan digunakan untuk

memanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum.

4

9. Setelah itu uap dari Super heater akan mengalir menuju HP Turbin dan kemudian

menggerakan turbin tersebut,setelah itu sisa uap akan kembali menuju reheater dalam

boiler untuk kembali dipanaskan supaya uapnya kuat untuk menggerakkan LP Turbin.

10. Setelah uap dari reheater maka uap akan menuju LP Heater dan menggeerakan turbin

tersebut,karena poros-poros HP Turbin & LP Turbin terhubung ke Generator maka jika

kedua turbin ikut berputar maka generator juga ikut berputar. Putaran generator inilah

yang akan menghasilkan perbedaan potensial listrik yang kemudian menghasilkan listrik.

Kemudian listrik akan ditampung dan kemudian akan disalurkan.

11. Dari LP Turbin masih terdapat sedikit sisa uap,dari sisa tersebut maka uap air akan

dikondensasi oleh kondensor,sehingga akan menjadi cair kembali dan akan digunakan

kembali dan ada yang dibuang kembali ke laut.

F. Kelebihan dan Kekurangan PLTU

Dibanding jenis pembangkit lainnya PLTU memiliki beberapa keunggulan.

Keunggulan tersebut antara lain :

1. Dapat dioperasikan dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar (padat, cair,

gas).

2. Dapat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi

3. Dapat dioperasikan dengan berbagai mode pembebanan

4. Kontinyuitas operasinya tinggi

5. Usia pakai (life time) relatif lama

Namun PLTU mempunyai beberapa kelemahan yang harus dipertimbangkan dalam

memilih jenis pembangkit termal. Kelemahan itu adalah :

1. Sangat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar

2. Tidak dapat dioperasikan (start) tanpa pasok listrik dari luar

3. Memerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu

4. Investasi awalnya mahal

G. Dampak Pembangunan PLTU

Pembangunan PLTU memiliki dampak tersendiri baik bagi lingkungan maupun bai

lingkungan di lokasi PLTU tersebut dibangun. Dampak yang timbul akibat pembangunan

PLTU ini ada yang bersifat positif, namun ada juga yang bersifat negatif.

Dampak positif dari pembangunan PLTU diantaranya adalah sebagai berikut :

5

1. Menambah sumber tenaga listrik baru, sehingga dapat membantu mengatasi masalah

kekurangan sumber energi listrik yang sedang terjadi.

2. Mengurangi angka pengangguran, karena PLTU akan mempekerjakan warga di

sekitar lokasi untuk menjadi karyawan.

3. Membuka lahan pekerjaan baru bagi warga.

4. Lokasi dibangunnya PLTU akan lebih berkembang dari sebelumnya.

Namun tidak hanya dampak positif yang timbul dari pembangunan PLTU, dampak

negatifnya juga timbul seiring pembangunan PLTU, diantaranya adalah :

1. Tahap pra konstruksi : pembukaan lahan, pencemaran akibat pembakaran lahan,

kecemburuan sosial antara pemilik lahan dengan masyarakat sekitar

2. Tahap konstruksi : kerusakan jalan akibat angkutan berat yang membawa alat dan

bahan untuk membangun PLTU, timbulnya permasalahan sosial di sekitar lokasi

pembangunan PLTU, pencemaran udara oleh semen yang digunakan untuk

pembangunan bangunan PLTU.

3. Tahap operasi :

a. Dampak Kerusakan Akibat Pencemaran Lingkungan : Dalam dampak terhadap

lingkungan secara makro dapat dikelompokkan kedalam dampak terhadap

lingkungan Abiotik (A), Biotik (B), dan Cultur (C). ketiga jenis lingkungan

tersebut saling interaksi dan interdependensi satu dengan yang lain. Adanya

interaksi menyebabkan terjadinya dampak secara langsung yang dirasakan,

sedangkan terjadinya dampak secara langsung yang dirasakan, sedangkan adanya

interdependensi menyebabkan dampak secara tidak langsung.

b. Dampak Terhadap Kesehatan : Dampak terhadap kesehatan terjadi akibat

perubahan kualitas lingkungan. Meningkatkan kasus diare, ISPA, penyakit kulit,

penurunan IQ akibat Pb atau logam berat lain, merupakan contoh penyakit yang

terjadi akibat pencemaran lingkungan. Pada umumnya mekanisme terjadi melalui

oral (mulut), pernafasan atau iritasi melalui kulit. Kerugian terhadap kesehatan

merupakan kerugian besar akibat kerusakan lingkungan.

c. Dampak Terhadap Perairan : Perairan pada suatu wilayah terdiri dari materi dan

energi untuk mendukung kehidupan, yang popular dengan daya dukung

lingkungan. Polutan merupakan materi dan energi asing yang memasuki badan air,

sehingga menurunkan daya dukung lingkungan. Kondisi tercemar terjadi bila

6

perubahan tersebut menyebabkan badan air berubah dari peruntukannya. Bahan

organik merupakan bahan yang dominan sebagai polutan.

4. Pasca operasi : lahan yang tidak bisa dipergunakan lagi, kasus penyakit pada

masyarakat yang tinggi, perairan yang telah tercemar, meningkatnya angka

pengangguran karena ketiadaan lahan pekerjaan.

H. Upaya Pengendalian Dampak

Hasil kajian menyimpulkan bahwa untuk mengantisipasi dan meminimalkan potensi

dampak yang diakibatkan oleh pembangunan PLTU khususnya pada aspek lingkungan dan

sosial, maka semua pihak terkait perlu memperhatikan dan memahami serta mematuhi

peraturan dan kebijakan terkait baik berupa Regulasi, Undang-Undang, Hukum, Peraturan

Pemerintah, dan lain sebagainya, serta memiliki komitmen untuk melaksanakannya dengan

baik, benar dan penuh tanggung jawab.

Berdasarkan kesimpulan kajian tersebut, maka rekomendasi yans diajukan adalah:

a) Rencana pengelolaan lingkungan yang bersifat komprehensif mulai pada tahap pra-

konstruksi, dan pasca konstruksi

b) Adanya pedoman yang bersifat aplikatif yang dapat digunakan oleh semua pihak

baik intern maupun ekstern PLN yang dijadikan sebagai acuan dalam setiap rencana

dan pelaksanaan pembangunan pembangkit listrik

c) Memasukkan penanganan dampak lingkungan dalam kinerja baik intern PLN

maupun pihak-pihak lain terkait yang memiliki peran dan tanggung jawab dalam

pelaksanaan proyek (kontraktor maupun konsultan terkait)

d) Adanya sosialisasi secara simultan mengenai rencana pra-konstruksi, konstruksi, dan

paska konstruksi PLTU dan potensi dampak yang dimungkinkan timbul kepada

segenap stake holders dan pihak-pihak terkait baik intern maupun ekstern PLN

Adanya tim dan lialison officer yang profesional guna mengkomunikasikan rencana dan

pelaksanaan pembangunan PLTU serta untuk menjembatani antar pihak manakala terjadi

permasalahan baik itu dikarenakan oleh kesenjangan komunikasi atau hal lain sehingga

menyebabkan terjadinya konflik.

7