Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)Pembangkit Listrik Tenaga Panas BumiadalahPembangkit Listrik(Powergenerator) yang menggunakanpanasbumi(Geothermal) sebagai energi penggeraknya.Indonesiadikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknyagunung berapidiindonesia, dari pulau-pulau besar yang ada, hanyapulauKalimantansaja yang tidak mempunyai potensi panas bumi. Keuntungan teknologi ini antara lain : bersih, dapat beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada PLTN, dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara.Meskipun tergolong ramah lingkungan, namun beberapa hal perlu dipertimbangkan apabila pembangkit listrik tenaga panas bumi ingin dikembangkan sebagai pembangkit dengan skala besar. Beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah kandungan uap panas dan sifat fisika dari uap panas di dalam reservoir dan penurunan tekanan yang terjadi sebagai akibat digunakannya uap panas di dalam reservoir. Apabila semua aspek tersebut dapat dipenuhi, tidak tertutup kemungkinan bahwa pembangkit ini akan diterima oleh semua pihak. PLTP juga membawa pengaruh yang kurang menguntungkan pada lingkungan dan harus diminimalisasi, antara lain : polusi udara, polusi air, polusi suara, dan penurunan permukaan tanah.Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). Sesungguhnya prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja yang digunakan pada PLTP adalah uap panas bumi yang telah dipisahkan dari air, yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah dibandingkan dengan PLTU, karena tidak perlu membeli bahan bakar, namun membutuhkan biaya investasi yang cukup besar untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.Uap panas bumi didapatkan dari suatu kantong uap di perut bumi. Tepatnya di atas lapisan batuan yang keras di atas magma dan mendapatkan air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Pengeboran dilakukan di atas permukaan kantong uap tersebut, hingga uap dalam akan menyembur keluar. Semburan uap dialirkan ke turbin penggerak generator. Namun ada dampak yang tidak menguntungkan dari uap yang menyembur keluar ini. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni.Zat-zat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO2, CO2, H2S dan NH4.Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.

Setelah menggerakan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan disuntikan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang sudah maupun akan dibangun harus disesuaikan dengan perkiraan jumlah kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini maka PLTP termasuk pada pusat pembangkit yang menggunakan energi yang terbaharukan.Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebortanahdi daerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskanketel uap(boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkanturbin uapyang tersambung keGenerator.Panas bumi yang mempunyaitekanantinggi dapat langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumberEnergi terbaharui.Ada dua sistem dalam pembangkit ini yaitu :1. Simple flash (kilas nyala tunggal)2. Double flash (kilas nyala ganda)Dapat dikemukakan bahwa sistim double flash adalah 15-20 %lebih produktif dengan sumur yangsama dibanding dengan simple flash.

Energi Panas BumiPanas bumi adalah anugerah alam yang merupakan sisa-sisa panas dari hasil reaksi nuklir yang pernah terjadi pada awal mula terbentuknya bumi dan alam semesta ini. Reaksi nuklir yang masih terjadi secara alamiah di alam semesta pada saat ini adalah reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya. Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas berorde jutaan derajat Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas yang sangat dahsyat, namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun) suhu permukaan bumi mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang masih panas berupa magma dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi.Semua energi panas bumi sering tampak dipermukaan bumi dalam bentuk semburan air panas, uap panas dan sumber air belerang.Energi panas bumi digunakan manusia sejak sekitar 2000 tahun SM berupa sumber air panas untuk pengobatan yang sampai saat ini juga masih banyak dilakukan orang, terutama sumber air panas yang banyak mengandung garam dan belerang. Sedangkan energi panas bumi digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik baru dimulai di Italia pada tahun 1904. Sejak itu energi panas bumi mulai dipikirkan secara komersial untuk pembangkit tenaga Isitrik.Energi panas bumi adalah termasuk energi primer yaitu energi yang diberikan oleh alam seperti minyak bumi, gas bumi, batubara dan tenaga air. Energi primer ini di Indonesia tersedia dalam jumlah sedikit (terbatas) dibandingkan dengan cadangan energi primer dunia. Sedangkan cadangan energi panas bumi di Indonesia relatif lebih besar bila dibandingkan dengan cadangan energi primer lainnya, hanya saja belum dimanfaatkan secara optimal. Selain dari pada itu panas bumi adalah termasuk juga energi yang terbarukan, yaitu energi non fosil yang bila dikelola dengan baik maka sumberdayanya relatif tidak akan habis, jadi amat sangat menguntungkan.Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat dikelompokkan menjadi:1.Energi panas bumi "uap basah"Uap basah yang keluar dari perut bumi pada mulanya berupa air panas bertekanan tinggi yang pada saat menjelang permukaan bumi terpisah menjadi kira-kira 20 % uap dan 80 % air. Atas dasar ini maka untuk dapat memanfaatkan jenis uap basah ini diperlukan separator untuk memisahkan antara uap dan air. Uap yang telah dipisahkan dari air diteruskan ke turbin untuk menggerakkan generator listrik, sedangkan airnya disuntikkan kembali ke dalam bumi untuk menjaga keseimbangan air dalam tanah.2.Energi panas bumi "air panas"Air panas yang keluar dari perut bumi pada umumnya berupa air asin panas yang disebut "brine" dan mengandung banyak mineral. Karena banyaknya kandungan mineral ini, maka air panas tidak dapat digunakan langsung sebab dapat menimbulkan penyumbatan pada pipa-pipa sistim pembangkit tenaga listrik. Untuk dapat memanfaatkan energi panas bumi jenis ini, digunakan sistem biner (dua buah sistem utama) yaitu wadah air panas sebagai sistem primemya dan sistem sekundernya berupa alat penukar panas (heat exchanger) yang akan menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin. Energi panas bumi "air panas" bersifat korosif, sehingga biaya awal pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi panas bumi jenis lainnya.

3.Energi panas bumi "batuan panas"Energi panas bumi jenis ini berupa batuan panas yang ada dalam perut bumi akibat berkontak dengan sumber panas bumi (magma). Energi panas bumi ini harus diambil sendiri dengan cara menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi uap panas, kemudian diusahakan untuk dapat diambil kembali sebagai uap panas untuk menggerakkan turbin. Sumber batuan panas pada umumnya terletak jauh di dalam perut bumi, sehingga untuk memanfaatkannya perlu teknik pengeboran khusus yang memerlukan biaya cukup tinggi.Masa Depan Listrik Panas BumiMeningkatnya kebutuhan energi dunia ditambah lagi dengan semakintingginya kesadaran akan kebersihan dan keselamatan lingkungan, maka panas bumi (geothermal) akan mempunyai masa depan yang cerah. Program EGS (enhanced geothermal systems) yang dilakukan Amerika Serikat misalnya, adalah suatu program besar-besaran untuk menjadikan geothermal sebagai salah satu primadona pembangkit listrik pada 2050 ng akan datang.Indonesiasendiri sebetulnya sangat berpeluang untuk melakukan pemanfaatan geothermal sebagai pembangkit listrik, bahkan berpotensi sebagai negara pengekspor listrik bila ditangani secara serius. Hal ini tidak berlebihan, mengingat banyaknya sumber geothermal yang sudah siap diekploitasi di sepanjang Sumatra, Jawa, danSulawesi.Indonesiasebagai negara vulkanik mempunyai sekitar 217 tempat yang dianggap potensial untuk eksplorasi energi panas bumi.Untuk mempermudah pelaksanaannya tidak ada salahnya bila kita bekerja sama dengan negara maju asalkan kepentingan kita yang lebih dominan. Misalnya kita bekerja sama dengan US Department of Energy (DOE) untuk mendapat berbagai hasil riset mereka dalam EGS.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumia).Reservoir Panas BumiReservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang ber-suhu rendah (low temperature) dengan suhu high tempera-ture) dengan suhu diatas 1500C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pem-bangkit tenaga listrik adalah yang masuk kate-gorihigh temperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategorilow temperaturejuga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 500 C.b).Pembangkit (Power Plants)Pembangkit (power plants) untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 F (50 s/d 2500 C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 10220 F atau 5500 C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik geothermal.Pembangkit yang digunakan untuk mengkonversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari generator, turbin sebagai penggerak generator,heat exchanger,chiller, pompa, dan sebagainya.Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitudry steam,flash steam, danbinary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.i).Dry Steam Power PlantsPembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) langsung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dariproduction welldialirkan kembali ke dalam reservoir melaluiinjection well. Pembangkit tipe tertua ini pertama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pundry steam powermasih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara.PLTP sistem dry steam mengambil sumber uap panas dari bawah permukaan. Sistem ini dipakai jika fluida yang dikeluarkan melalui sumur produksi berupa fasa uap. Uap tersebut yang langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator untuk menghasilkan energi listrik.ii).Flash Steam Power PlantsPLTP sistem Flash Steam merupakan PLTP yang paling umum digunakan.Pembangkit jenis ini memanfaatkan reservoir panas bumi yang berisi air dengan temperatur lebih besar dari 82C. Air yang sangat panas ini dialirkan ke atas melalui pipa sumur produksi dengan tekanannya sendiri. Karena mengalir keatas, tekanannya menurun dan beberapa bagian dari air menjadi uap. Uap ini kemudian dipisahkan dari air dan dialirkan untuk memutar turbin. Sisa air dan uap yang terkondensasi kemudian disuntikkan kembali melalui sumur injeksi kedalam reservoir, yang memungkinkan sumber energi ini berkesinambungan dan terbarui (lihat Gambar 3).Contoh dariFlash Steam Power PlantsadalahCal-Energy Navy Iflash geothermal power plantsdi Coso Geothermal field,California,USA.iii). Binary Cycle Power Plants (BCPP)BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya yaitudry steamdanflash steam.PLTP sistem Binary Cycle dioperasikan dengan air pada temperatur lebih rendah yaitu antara 107-182C.Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut denganworking fluid(biasanya senyawa organik seperti isobutana, yang mempunyai titik didih rendah) padaheat exchanger.Working fluidkemudian menjadi panas dan menghasilkan uap berupaflash. Uap yang dihasilkan diheat exchangertadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan diheat exchangerinilah yang disebut sebagaisecondary (binary)fluid. Binary Cycle Power Plantsini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer. Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C. Contoh pene-rapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal Power PlantsdiCasa Diablogeothermal field,USA. Diper-kirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

BAB IPENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Kebutuhan energi primer Indonesia meningkat seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk dan ekonomi.Hal ini menyebabkan peningkatan pada kebutuhan energi primer dan listrik. Kebutuhan energi primer tersebut sebagian disuplai oleh energi fosil, yang pada tahun 2003 terdiri dari 54,4% minyak bumi, gas alam 26,5%, batubara 14,1 % dan sisanya adalah energi baru dan terbarukan.Saat ini panas bumi (geotermal) mulai menjadi perhatian dunia. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi sudah dimanfaatkan di banyak negara seperti Amerika Serikat (AS), Inggris, Prancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru,Australia, Jepang. Bahkan, sejak 2005 AS sudah sibuk dengan riset besar mereka di bidang geotermal, yaitu Enhanced Geothermal Systems (EGS). Saat harga minyak bumi melambung seperti saat ini, panas bumi menjadi salah satu energi alternatif yang tepat bagi pembangkit listrik di Indonesia. Panas bumi di Indonesia mudah didapat secara kontinu dalam jumlah besar,tidak terpengaruh cuaca,dan jauh lebih murah biaya produksinya daripada minyak bumi atau batu bara.Untuk menghasilkan 330 megawatt (MW),pembangkit listrik berbahan dasar minyak bumi,memerlukan 105 juta barel minyak bumi, sementara pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) hanya mengolah sumber panas yang tersimpan di reservoir perut bumi.Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia. Namun, hanya sekitar kurang dari 4% yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis energi nasional kita, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal).

1.2.Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang kami bahas dalam makalah kami adalah bagaimana energi panas bumi dapat menghasilkan listrik, komponen apa saja yang terdapat pada PLTP, serta kelemahan dan kelebihan PLTP tersebut.

1.3.Tujuan

Mengetahui prinsip kerja PLTP,komponen-komponen pada PLTP,prinsip dasar tentang panas bumi serta keuntungan dan kelemahan PLTP.BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Sumber Daya Panas Bumi

Menurut salah satu teori, pada prinsipnya bumi merupakan pecahan yang terlempar dari matahari. Karenanya, bumi hingga kini masih mempunyai inti panas sekali yang meleleh. Kegiatan-kegiatan gunumg berapi dibanyak tempat dipermukaan bumi dipandang sebagai bukti dari teori ini. Magma yang menyebabakan letusan-letusan vulkanik juga menghasilkan sumbersumber uap dan air panas pada permukaan bumi. Dibanyak tempat, air dibawah tanah bersinggungan dengan panas di perut bumi dan menimbulkan suhu tinggi dan tekanan tinggi.Ia mengalir kepermukaan sebagai air panas, lahar panas dan aliran uap. Kita bisa menggunakan tidak hanya hembusan alamiah tetapi dapat membor hingga bagian dasar uap, atau menyemprotkan air dingin hingga bersinggungan dengan karang kering yang panas untuk memanaskannya menjadi uap.

Gambar 2.1. isi perut bumi

Pada dasarnya bumi terdiri dari tiga bagian sebagaimana terlihat pada Gambar 2.1. Bagian paling luar adalah lapisan kulit/kerak bumi (crust),. Tebalnya rata-rata 30-40 Km atau lebih didaratan, dan dilaut antara 7 dan 10 Km. Bagian berikutnya dinamakan mantel, mantel bumi (mantle) merupakan lapisan yang semi-cair atau batuan yang meleleh atau sedang mengalami perubahan fisik akibat pengaruh tekanan dan temperatur tinggi disekitarnya, yang terdiri atas batu yang dalamnya mencapai kira-kira 3000 Km, dan yang berbatasan dengan inti bumi yang panas sekali. Bagian luar dari inti bumi (outer core) berbentuk liquid. Inti ini terdiri atas inti cair atau inti meleleh, yang mencapai 2000 Km. Kemudian lapisan terdalam dari inti bumi (inner core) berwujud padat. inti keras yang mempunyai garis tengah sekitar 2600 Km.Panas inti mencapai 50000C lebih. Diperkirakan ada dua sebab mengapa inti bumi itu panas. Pertama disebabkan tekanan yang begitu besar karena gravitasi bumi mencoba mengkompres atau menekan materi, sehingga bagian yang tengah menjadi paling terdesak. Sehingga kepadatan bumi menjadi lebih besar sebelah dalam.Sebab kedua bahwa bumi mengandung banyak bahan radioaktif seperti Uranium-238, Uranium-235 dan Thorium-232. Bahan bahan radioaktif ini membangkitkan jumlah panas yang tinggi. Panas tersebut dengan sendirinya berusaha untuk mengalir keluar, akan tetapi ditahan oleh mantel yang mengelilinginya. Menurut perkiraan rata-rata panas yang mencapai permukaan bumi adalah sebesar 400kkal/m2setahun.Dipermukaan bumi sering terdapat sumber-sumber air panas, bahkan sumber uap panas. Panas itu datangnya dari batu-batu yang meleleh atau magma yang menerima panas dari inti bumi.Gambar 2.3 memperlihatkan secara skematis terjadinya sumber uap, yang biasanya disebut fumarole atau geyser serta sumber air panas.Magma yang terletak didalam lapisan mantel, memanasi lapisan batu padat. Diatas batu padat terletak suatu lapisan batu berpori, yaitu batu mempunyai banyak lubang kecil. Bila lapisan batu berpori ini berisi air, yang berasal dari air tanah, atau resapan air hujan, atau resapan air danau maka air itu turut dipanaskan oleh lapisan batu padat yang panas itu. Bila panasnya besar, maka terbentuk air panas, bahkan dapat terbentuk uap dalam lapisan batu berpori. Bila diatas lapisan batu berpori terdapat satu lapisan batu padat, maka lapisan batu berpori berfungsi sebagai boiler. Uap dan juga air panas bertekanan akan berusaha keluar. Dalam hal ini keatas, yaitu kearah permukaan bumi.

Gambar 2.3 skema terjadinya sumber air panasdan sumber uapGejala panas bumi pada umumnya tampak dipermukaan bumi berupa mata air panas, fumarola, geyser dan sulfatora. Dengan jalan pengeboran, uap alam yang bersuhu dan tekanan tinggi dapat diambil dari dalam bumi dan dialirkan kegenerator turbo yang selanjutnya menghasilkan tenaga listrik.

2.2 Langkah Konsevasi Energi Panas Bumi

Langkah awal dalam mempersiapkan konservasi energi panas bumi yang pertama yaitu studi tentang sistem panas bumi terutama karaktersitik sumber panas bumi. Kita mulai dari dapur magma. magma sebagai sumber panas akan menyalurkan panas yang cukup signifikan ke dalam batuan-batuan pembentuk kerak bumi. makin besar ukuran dapur magma, tentu akan makin besar sumber daya panasnya dan semakin ekonomis untuk dikembangkan.Selanjutnya adalah kondisi Hidrologi, kita tahu bahwa yang dimanfaatkan pada pembangkit listrik adalah uap air dari panas bumi dengan suhu dan tekanan tertentu. sehingga kondisi hidrologi merupakan salah satu faktor penentu dalam hal ketersedian air. sehingga sumber pemasok air harus diperhatikan dalam pengembangan energi panas bumi, biasanya sumber pemasok berasal dari air tanah, air connate, air laut, air danau, es atau air hujan.Kemudian yang perlu diperhatikan juga adalah volume batuan dibawah permukaan bumi yang mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida sumber energi panas bumi yang terperangkap didalamnya, yang sering disebut sebagai Reservoir, dan Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaituReservoir yang bersuhu rendah (150C).Yang dapat digunakan untuk sumber pembangkit tenaga listrik dan dikomersialkan adalah yang masuk kategorihightemperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategorilow temperaturejuga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 50C.Pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 48200F (50 s/d 2500C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 102200F atau 55000C.Selain hal-hal diatas, kita juga harus memperhitungkan umur panas bumi, walaupun termasuk energi terbarukan, namun bukan berarti panas bumi memiliki umur tidak terbatas , sehingga perhitungan umur panas bumi juga merupakan hal yang sangat penting terutama dalam hitungan keekonomiannya.

2.3 Perhitungan Energi Panas Bumi

Perkiraan atau penilaian potensi panas bumi pada prinsipnya mempergunakan data-data geologi, geofisika, dan geokimia. Analisa-analisa kimia memberikan parameter-parameter yang dapat digunakan untuk perkiraan potensi panas bumi suatu daerah. Rumus yang ada adalah sangat kasar dan merupakan perkiraan garis besar. Diantara rumus yang ada atau sering dipakai adalah metode Perry dan metode Bandwell, yang pada umumnya merupakan rumus empirik.Metode Perry pada dasarnya mempergunakan prinsip energi dari panas yang hilang. Rumus untuk mendapatkan energi metode Perry adalah sebagai berikut :E = D x Dt x Pdi mana:E = arus energi (Kkal/detik)D = debit air panas (L/det)Dt = perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin (0C)P = panas jenis (Kkal/kg)Untuk perhitungan ini, data suhu dinyatakan dalam derajat celcius, debit air panas dalam satuan liter per detik, sedangkan isi chlorida dalam larutan air panas dinyatakan dalam miligram per liter.

2.4. Prinsip kerja PLTP secara umum

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalahPembangkit Listrik(Power generator) yang menggunakanPanasbumi(Geothermal) sebagai energi penggeraknya.Prinsip kerja pembangkit listik tenaga panas bumi secara singkat adalah sbb: Air panas yang berasal dari steam sumur uap akan disalurkan ke Steam receiving header, kemudian oleh separator air dengan uap dipisahkan, kemudian uap akan digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga dihasilkan listrik.

2.5. Teknologi dan Prinsip Kerja PLTP

Secara garis besar, Teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi menjadi 3(tiga), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir.Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkitlistrik tenagapanas bumi (geothermal power plants), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir.Yaitudry steam,flash steam, danbinary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.

2.5.1Uap Kering (dry steam)

Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas (>235 derajat celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya. Seperti terlihat digambar, cara kerja nya adalah uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasil listrik. Teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello, Italia pada tahun 1904.Jenis ini adalah cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan untuk kandungan gas yang tinggi.Contoh jenis ini di Indonesia adalah PLTP Kamojang 1 x 250 kW dan PLTP Dieng 1 x 200

Gambar 2.5.1. Dry Steam Power PlantBilamana uap kering tersedia dalam jumlah lebih besar, dapat dipergunakan PLTP jenis condensing, dan dipergunakan kondensor dengan kelengkapan nya seperti menara pendingin dan pompa, Tipe ini adalah sesuai untuk kapasitas lebih besar. Contoh adalah PLTP Kamojang 1 x 30 MW dan 2 x 55 MW, serta PLTP Drajad 1 x 55 MW.

2.5.1Flash steam

Teknologi ini bekerja pada suhu diatas 1820C pada reservoir, cara kerjanya adalah Bilamana lapangan menghasilkan terutama air panas, perlu dipakai suatu separator yang memisahkan air dan uap dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells.Contoh ini adalah PLTP Salak dengan 2 x 55 MW.

Gambar 2.5.2. Flash Steam Power Plant2.5.1Binary cycle

Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 107-1820C. Cara kerjanya adalah uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan ke generator. dan hasilnya adalah energi listrik. Cairan di pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana.

Gambar 2.5.3. Binary Steam Power PlantKeuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah. Selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. karena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan. Sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida dan sulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit minyak.

2.6. Potensi Panas Bumi di Indonesia

Jawa Barat merupakan daerah yang memiliki potensi sumber daya panas bumi yang terbesar di Indonesia. Potensi panas bumi di Jawa Barat mencapai 5411 MW atau 20% dari total potensi yang dimiliki Indonesia. Sebagian potensi panas bumi tersebut dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, seperti :PLTP Kamojang didekata Garut, memiliki unit 1,2,3 dengan kapasitas total 140 MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar 60 MW.PLTP Darajat, 60 Km sebelah tenggara Bandung dengan Kapasitas 55 MW.PLTP Gunung Salak di Sukabumi, terdiri dari unit 1,2,3,4,5,6 dengan kapasitas total 330 MW.PLTP Wayang Windu di Panggalengan dengan Kapasitas 110 MW.Walaupun pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) hanya mengolah sumber panas yang tersimpan di reservoir perut bumi, bukan berarti tidak memerlukan biaya.Investasi untuk menggali energi panas bumi tidak sedikit karena tergolong berteknologi dan berisiko tinggi.Investasi untuk kapasitas di bawah satu MW, berkisar US$ 3.000-5.000 per kilowatt (kW). Sementara untuk kapasitas di atas satu MW, diperlukan investasi US$ 1.500-2.500 per kW. Karakter produksi dan kualitas produksi akan berbeda dari satu area ke area yang lain. Penurunan produksi yang cepat, merupakan karakter produksi yang harus ditanggung oleh pengusaha atau pengembang, ditambah kualitas produksi yang kurang baik, dapat menimbulkan banyak masalah di pembangkit. Misalnya, kandungan gas yang tinggi mengakibatkan investasi lebih besar.Dalam pembangkitan listrik, harga jual per kWh yang ditetapkan PLN dinilai terlalu murah sehingga tak sebanding dengan biaya eksplorasi dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Dalam hat ini, PLN tidak bisa disalahkan karena tarif dasar listrik yang ditetapkan pemerintah masih di bawah harga komersial, yaitu tujuh sen dollar AS per kWh.

2.5Kelebihan dan Kelemahan PLTP

Adapun keuntungan dan kelebihan PLTP adalah sebagai berikut,Keuntungan:1.Bebas emisi (binary-cycle).2.Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam3.Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya (angin, Solar cell dll)4.Tidak memerlukan bahan bakar5.Harga yang kompetitiveKelemahan :1.Cairan bersifat Korosif2.Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar, sehingga effiensi tidak merupakan faktor yg sangat penting.3.Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil.

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

3.1.Kesimpulan

1. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakanPanasbumi(Geothermal) sebagai energi penggeraknya.2.PLTP memanfaatkan uap panas bumi sebagai pemutar generator.3.Secara singkat Prinsip kerja PLTP :Panas tekanan tinggidigunakan untuk memutar turbinmuncul beda potensial menghasilkan listrik4.Teknologi PLTP dibedakan menjkadi 3 yaitudry steam,flash steam, danbinary cycle.

3.2.Saran

Dukung pemerintah untuk mengurangi krisis energi nasional yang salah satu nya dengan memanfaatkan sumber energi panas bumi Indonesia.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas BumiPanas bumi merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dan berpotensi besar untuk dikembangkan di Indonesia. Sumber energi ini juga cenderung tidak dapat habis karena proses pembentukannya yang menerus selama kondisi lingkungannnya terjaga keseimbangannya.Potensi panas bumi yang dimiliki Indonesia berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia.

Peta pengembangan energi panas bumi di Indonesia

Peta pengembangan pembangkit listrik tenaga panas bumi di Indonesia

Langkah awal dalam rangka penyiapan konservasi energi panas bumi adalah studi sistem panas bumi itu sendiri terutama melalui pemahaman terhadap karakteristik sumber panas bumi sebagai bagian penting dalam sistem, diantaranya berkaitan dengan : Dapur magma sebagai sumber panas bumi Kondisi hidrologi Manifestasi panas bumi Reservoir Umur (lifetime) sumber panas bumi.

Contoh pembangkit listrik tenaga uap

Teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi menjadi 3 (tiga). pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir, yaitu :

Uap air keringTeknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas ( >235 derajat celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya. Seperti terlihat digambar, cara kerja teknologi ini adalah sebagai berikut, uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasil listrik. teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello, Italia pada tahun 1904.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi (uap kering)Flash steamTeknologi ini bekerja pada suhu diatas 182 derajat celcius pada reservoir, cara kerjanya adalah dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi (flash stream)

Binari cicleTeknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 107-182 derajat celcius. Cara kerjanya adalah sebagai berikut, uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan ke generator. dan hasilnya adalah energi listrik.Cairan di pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana. keuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah, selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. kerena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi (binari cicle)

Dari potensi panas bumi di Indonesia, baru 4% yang telah dikembangkan dan dimanfaatkan terutama untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) di wilayah wilayah dimana kebutuhan energi listrik dari sumber pembangkit konvensional sudah tidak memadai lagi, diantaranya adalah : 2 MW di Sibayak (Sumatera Utara), 330 MW di G.Salak, 110 MW di Wayang Windu, 125 MW di Darajat, 40 MW di Kamojang dan MW di Dieng (P.Jawa); dan 20 MW di Lahendong (Sulawesi Utara).KELEBIHAN PLTP Bebas emisi (binary-cycle). Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya(angin, Solar cell dll) Tidak memerlukan bahan bakar Harga yang kompetitiveKEKURANGAN PLTP Cairan bersifat Korosif Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar, sehingga effiensi tidak merupakan faktor yg sangat penting. Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil

Energi Listrik dari Pasang Surut Air Laut

Pembangkit Energi dari pasang surut laut (tidal energy) bukanlah sumber energi yang sangat populer, tetapi memiliki potensi besar dalam waktu dekat. Generator arus pasang surut dan generasi teknologi berikutnya akan memanfaatkan energi pasang surut.

Penghasil energi ini Eco-friendly dan tidak membahayakan lingkungan sama sekali. Ini mengikuti prinsip yang sama seperti turbin angin, tapi bukan menggunakan udara karena generator berputar dalam air.

Tidak seperti energi angin dan matahari, pembangkit pasang surut dapat diprediksi. Sejak zaman dahulu, peristiwa pasang surut dikendalikan langsung dari gerakan relatif dari sistem Bumi-Bulan dan tingkat yang lebih rendah dari sistem Bumi-Matahari.

Lunar Energi, sebuah perusahaan Inggris yang pertama kali mendirikan sebuah pembangkit energi pasang surut dipantai Pembrokshire di Walesyang menyediakan listrik ke ribuan rumah.

Tenaga pasang surut pada dasarnya adalah bentuk tenaga air yang menghasilkan daya listrik melalui pemanfaatan dari aliran pasang surut. Listrik tenaga pasang surut walaupun memiliki potensi besar masih belum banyak digunakan. Prinsip kerja dari tenaga pasang surut tidak terlalu rumit: sekali air pasang datang, air akan disimpan dalam bendungan, dan ketika air surut, air di bendungan akan disalurkan melalui pipa untuk menggerakkan turbin, yang kemudian menghasilkan listrik.

Listrik tenaga pasang surut memiliki beberapa keunggulan. Pertama, tenaga pasang surut adalah sumber energi terbarukan karena pasang surut di planet kita disebabkan oleh interaksi gaya gravitasi antara Bulan dan Matahari, serta rotasi bumi, yang berarti bahwa listrik tenaga pasang surut tidak akan habis selama paling tidak beberapa milyar tahun.

Satu keunggulan besar yang dimiliki tenaga pasang surut dibandingkan beberapa sumber energi terbarukan lainnya (terutama energi angin) adalah bahwa tenaga pasang surut merupakan sumber energi yang sangat handal. Hal ini dapat dipahami karena kita bisa memprediksi kapan air pasang akan naik dan kemudian surut, karena pasang-surutnya air laut jauh lebih siklik daripada pola cuaca yang acak.

Dan juga, listrik tenaga pasang surut tidak menghasilkan gas rumah kaca seperti bahan bakar fosil, dan limbah berbahaya seperti ini juga dikhawatirkan akan terjadi pada penggunaan energi nuklir. Waduk dan bendungan kecil yang diperlukan untuk memanfaatkan tenaga pasangsurut juga dapat memainkan peran yang sangat penting dalam melindungi kota-kota terdekat atau pelabuhan dari gelombang berbahaya pada saat terjadi badai.

Listrik tenaga pasang surut merupakan sumber energi yang sangat efisien, dengan efisiensi 80%, ini berarti bahwa efisiensi energi pasang surut hampir tiga kali lebih besar dari batubara dan minyak bumi yang memiliki efisiensi 30%, dan juga secara signifikan lebih tinggi dari efisiensi energi surya dan angin.

Kelemahan utama energi pasang surut adalah pembangkit listrik pasang surut sangat mahal untuk dibangun, yang berarti listrik tenaga pasang surut masih tidak efektif dalam hal biaya bila dibandingkan dengan pembangkit bahan bakar fosil. Meskipun begitu, pembangkit listrik pasang surut dibangun hanya sekali dan biaya pemeliharaannya relatif rendah.

Dan pula, di kehidupan nyata energi pasang surut hanya dapat dilakukan di pantai dengan diferensial pasang surut yang baik, artinya tidak banyak lokasi yang benar-benar cocok untuk jenis pembangkit listrik tenaga pasang surut, dan juga hanya menghasilkan listrik selama ada gelombang pasang yang rata-rata terjadi sekitar 10 jam setiap hari.

Listrik tenaga pasang surut juga dapat memiliki dampak negatif terhadap lingkungan; turbin pembangkit dapat mengganggu gerakan kapal dan hewan laut yang besar di sekitar kanal, sedangkan bangunan pembangkit listrik tenaga pasang surut dapat mengganggu migrasi ikan di lautan, dan bahkan membunuh populasi ikan ketika melewati turbin.Tidak ada keraguan sedikitpun bahwa tenaga pasang surut memiliki potensi besar, namun juga terdapat beberapa kelemahan serius yang menghambat listrik tenaga pasang surut memiliki nilai komersial tinggi.

Masih perlu banyak pengembangan agar teknologi listrik tenaga pasang surut menjadi efektif dalam hal biaya, karena potensi besar saja tidak cukup untuk membuat tenaga pasang surut kompetitif dengan bahan bakar fosil yang dominan saat ini.

I.PENDAHULUANA.Latar BelakangPasang surut merupakan suatu fenomena yang terjadi akibat kombinasi antara gravitasi bulan dan matahari sehingga mengakibatkan terjadi peninggian air laut di daerah pesisir yang disebut pasang dan penurunan air laut di daerah pesisir yang disebut surut.Energi pasang surut di ekstraksi dari gerakan relatif pada badan air, perubahan secara berkala dari level air dan arus pasang surut yang diasosiasikan dari dua gravitasi yaitu gravitasi bulan dan matahari. Besarnya pasang surut di sebuah tempat di hasilkan dari perubahan posisi relatif bulan dan matahari ke bumi, pengaruh rotasi bumi dan geografi dasar laut di suatu tempat serta garis pantainya (Aly and El-Hawary, 2013).Kekuatan Pasang surut dapat terjadi dari bentuk kekuatan air yang mengubah energi pasang surut kedalam energi listrik ataupun bentuk energi lain yang bermanfaat. Negara pertama yang melakukan percobaan ini ialah dinegara Francis yaitu di kota La Roche pada Tahun 1966 (Tousif and Taslim, 2011).Meskipun penggunaannya saat ini belum dilakukan secara komersil hanya beberapa Negara yang menggunakannya, namun proyeksi kedepannya merupakan hal tidak mustahil lagi dilakukan untuk seluruh Negara bahkan terpelosok ke perkotaan setiap Negara. Hal ini dapat terjadi apabila semua Negara mampu melihat potensi-pontensi di setiap daerahnya yang mampu dijadikan sebagai energi pembangkit listrik di daerah pesisir karena hal ini dapat diprediksi dibandingkan energi angin dan energi matahari.Kekuatan pasang surut biasanya melibatkan penegakan bendungan melintang ke sebuah kolam pasang surut yang terbuka. Bendungan tersebut mencakup pintu air yang dibuka untuk aliran pasang ke dalam kolam, pintu air tersebut tertutup dan sebagai indikator penurunan level air laut. Secara umum teknologi tenaga air dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dari peninggian air kolam tersebut (Zoufan, 2004).

B.Rumusan MasalahRumusan masalah dari makalah ini ialah sebagai berikut:Bagaimana kinerja energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik?Apa keuntungan dan kerugian dari energi pasang surut sebagai sumber energi listrik?Negara-negara manakah yang menggunakan energi pasang surut?Bagaimanakah potensi energi pasang surut sebagai sumber energi listrik yang ada di Indonesia?

C.TujuanAdapun tujuan dari makalah ini ialah sebagai berikut:1.Untuk mengetahui kinerja dari energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik.2.Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian dari energi pasang surut sebagai sumber energi listrik.3.Untuk mengetahui Negara Negara yang menggunakan energi pasang surut.4.Untuk mengetahui potensi energi pasang surut sebagai energi listrik yang ada di Indonesia.

D.Manfaat

Manfaat dari makalah ini ialah sebagai berikut :1.Mahasiswa dapat mengetahui kinerja dari energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik.2.Mahasiswa dapat mengetahui mengetahui keuntungan dan kerugian penggunaan energi pasang surut sebagai sumber energi listrik.

II.PEMBAHASANA.Energi Pasang Surutsebagai Pembangkit Energi ListrikKriteria yang paling baik untuk energi pasang surut yaitu dengan perbandingan antara pasang dan surut ialah minimal 5 meter. Potensi secara keseluruhan yang dihasilkan yaitu 3000 GW (Giga watt) dari pergerakan pasang surut. Sehingga teluk dan ceruk yang paling baik berdasarkan kriteria yang telah disebutkan. Berdasarkan survei yang telah dilakukan yaitu hanya ada 40 negara di seluruh dunia yang mempunyai kriteria tersebut. Berdasarkan jenis perubahan energi pasang surut di bagi menjadi dua yaitu model rintangan keseluruhan dan model rintangan terpisah.a)Model rintangan keseluruhan (Full Barrage-style)Model rintangan keseluruhan atau juga biasa disebut sistem pasu tunggal (single basin system). Pada model ini prosesnya dimulai dengan membuat model rintangan keseluruhan atau sejenis bendungan diantara pasang tertinggi dan sebelum surut terendah. Setelah dilakukan pembuatan model rintangan kemudian berisi air dari pasang tertinggi lalu air yang masuk diteruskan ke sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang terendah.air yang masuk diteruskan ke sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang terendah.

Gambar 1. Stasiun energi pasang surut di daerah teluk kota La Roche Negara Francis

Gambar 2. Stasiun Energi Pasang Surut model rintangan keseluruhan di daerah ceruk di kota Kislaya Guba, Rusia.a)Model rintangan terpisah (Separated Barrage-style)Pada model rintangan ini memiliki betuk yang terpisah-pisah sehingga jumlah biaya yang dikeluarkan lebih murah dibandingkan dengan model rintangan keseluruhan. Pada model ini terdapat dua tipe yaitu tipe sumbu vertikal dan tipe sumbu horizontal. Namun kebanyakan dinegara maju menggunakan tipe sumbu vertikal.Berikut perbedaan dari kedua tipe model rintangan terpisah dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Perbandingan antara sumbu vertikal dan horizontal

Model rintangan ini terlihat lebih efisien dibandingkan dengan model rintangan keseluruhan karena dapat memenuhi dalam produksi energi listrik dari kedua-duanya baik energi pada saat pasang maupun energi pada saat surut serta dapat menyamai 3 pembangkit listrik tenaga nuklir.

Gambar 3. Bentuk model rintangan terpisah didaerah pesisir Negara CanadaAdapun turbin yang dipergunakan sangat bervariasi mulai dari model rintangan keseluruhan sampai model rintangan terpisah. Pada model rintang penuh ini turbine yang dipergunakan memiliki ukuran sangat besar mulai dari baling-baling sampai pada tempat baling tersebut sehingga perlu alat bantu angkut untuk memasukkannya ke dalam air (lihat gambar 4).

Gambar 4. Turbin yang biasa di pergunakan pada model rintangan keseluruhanSedangkan model rintangan terpisah memiliki turbin yang ciri khasnya baling-baling berada di luar tanpa penutup baling namun turbin pada jenis ini lebih bervariasi dibandingkan dengan model rintangan penuh atau keseluruhan (lihat gambar 5) namun variasi turbin dari kedua model tersebut tidak terlepas dari efisiensi tubin tersebut apakah dapat berjalan dengan baik atau tidak serta jumlah watt yang dihasilkan dari turbin kedua model tersebut memiliki perbedaan yang signifikan.

Gambar 5. Jenis turbin yang dipergunakan dalam model rintangan terpisah.Oleh karena itu, kriteria model untuk turbin yang baik berdasarkan El-Hawary and Aly (2013) ialah:1.Model yang memiliki signal yang cepat (sumberdaya).Kecepatan pasang surut dijadikan sebagai fungsi kecepatan musim semi pasang surut, kecepatan surut terendah dan koefisien pasang surut (C). sehingga rumus yang digunakan ialah:2.Model baling-balingKekuatan arus pasang surut (Pts) yang dapat dirumuskan sebagai berikut :Keterangan :Pts= kekuatan arus pasang surutCp= Desain konstan pisau turbin (0,35 -0,5)= massa jenis air (1044 kg/m3)A= luas penampang area (m2)Vtide= kecepatan aliran pasang surut (m/s)3.Model dinamis generatorModel yang digunakan sama dengan model dinamis generator untuk energi angin yaitu DFIG (Doubly Fed Induction Generator).4.Model kontrolKarakteristik sumberdaya pasang surut adalah non linear seperti gelombang besar dan turbulensi serta tidak dapat dipungkiri ketidaktentuan DFIG pada turbin arus dasar laut sehingga dibutuhkan nonlinear dan control yang kuat sebagai syarat untuk turbin yang berada di laut.

A.Keuntungan dan Kerugian Energi Pasang Surut sebagai Energi Pembangkit Listrik

a)KeuntunganKeuntungan dari penggunaan energi pasang surut sebagai energi pembangkit listrik ialah:Tidak ada polusiSumberdayanya dapat diperbaharui (renewable reseource)Lebih efisien dibandingkan energi angin karena adanya massa jenis airSumberdaya energi pasang surut dapat diramalkan dibandingkan energi angin dan matahariIntensitas enerinya sangat tinggi, karenasebuah baling-baling kecil dari energi sumberdaya pasang surut sebanding dengan turbin udara dengan tingkat kekuatan yang tinggi.Sangat rendah dampak lingkungannya dibandingakn sumber energi yang lain.Mempunyai turbin yang baling-balingnya lebih lambat dan akan menyebabkan lebih sedikit gangguan dari kehidupan dibawah air.Lebih sedikit menyebabka gangguan karena perbedaan ujung baling-balingnya dengan dasar perairan minimal 10 m.Energi pasang surut bergantung pada hasil data selama satu bulan dengan akurasi yang baik.Energi pasang surut memiliki faktor kapasitas terbesar.b)KerugianSangat mahal baik dari segi pembangunan dan pemeliharaan misalnya 1085 MW yang dihasilkan dapat menghasilkan lebih dari 1,2 milyar dollar untuk konstruksi dan pengoperasian.Terkoneksi dengan jaringanTeknologi yang digunakan masih sangat terbatas saat iniPada model rintangan penuh hanya diproduksi energi listrik selama 10 jam per hari.Pada model rintagan penuh juga dapat menyebabkan kerusakan lingkungan seperti migrasi ikan, menghasilkan endapan lumpur, perubahan pasang surut yang terjadi di daerah tersebut dan penyebabnya belum diketahui.

B.Negara-negara yang menggunakan Energi Pasang SurutSampai saat ini negara yang telah menggunakan energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik telah kurang lebih 15 negara dan berikut deskripsi beberapa negara yang telah menggunakan energi pasang surut.1.La Ranche (Francis)Negara ini pertama kali menggunakan energi pasang surut sebagai energi pembangkit listrik di kota La Ranche dan juga dapat dikatakan pembangkit listrik kedua terbesar di dunia dan dibuka pada tanggal 26 November 1966.240 MW yang telah dikerjakan dengan baik selama ini dan memenuhi kebutuhan untuk lebih dari 300.000 populasi kota sampai saat ini. Hal ini menjadi pertama kalinya pembangunan energi pasang surut di Francis, tetapi selama 1960 tahun pembangkit energi Francis ini telah di geserkan oleh energi nucler dan energi pasang surut sudah tidak lagi dibangun sehingga pada tahun 2011 secara resmi berhenti. Model rintangan yang digunakan ialah model rintangan keseluruhan dan menggunakan turbin bohlam yang dimana pengembangannya untuk energi listrik Francis. Dampak yang diakibatkan oleh pembangunan energi ini ialah terjadinya pendangkalan ekosistem Muara Sungai Rance secara progresif belut pasir ikan plaice yang menjadi endemik di tempat tersebut telah menghilang meskipun cumi-cumi. Sehingga EDF berusaha menyesuaikan ekosistem tersebut untuk menimalkan dampak tersebut.2.Annapolis Royal, Nova Scotia (Canada)Stasiun pembangkit listrik Annapolis royal yang dihasilkan ialah 20 MW yang teletak di hulu sungai Annapolis dari kota Annapolis Royal, Nova Scotia dan selesai pada 1984. Proyek ini ditangani oleh pemerintah provinsi saat itu.Pada pembangkit pasang surut ini memanfaatkan pasang surut yang diciptakan oleh gelombang besar yang berada di cekungan Annapolis sub dari teluk Fundy. Dampak yang diakibatkan ialah peningkatan perosi bantaran sungai pada kedua ujung yaitu hulu dan hilir serta dikenal sebagai peragkap bagi kehidupan di laut seperti kasus paus bungkuk pada tahun 2004 dan 2007.3.Wuyantou, Kota Wenling, Provinsi Zhejiang(China)Stasiun Jiangxia merupakan energi pasang surut terbesar ketiga untuk pembangkit listrik pasang surut di dunia yang dibangun telah hampir 20 tahun dengan investasi pembangunan berkisar 1.130 milyar yuan. Pembangunan energi pasang surut untuk energi listrik ini pertama kali dibangun pada tahun 1974. Pada generator pertamanya ditetapkan untuk ukuran pembangkit yaitu 5000kW pada tahun 1980 dan proyek tersebut selesai pada tahun 1985. Pada instalasi dengan 3.200 KW yang dihasilkan dari satu unit 500 KW, satu dari 600 KW dan tiga unit dari 700 KW dengan total keseluruhan 3.200 KW. Pemberian pembangkit energi pada permintaan desa-desa kecil pada jarak 20 km (12 mil) melalui saluran transmisi 35 kV- dengan rentang pasang surut maksimum di muara yaitu 8.39 m (27,5 ft).4.Kislaya Guba (Rusia)Stasiun Kislaya Guba merupakan stasiun proyek percobaan pasang surut yag berada di daerah Kislaya Guba, Rusia. Stasiun ini adalah stasiun ke empat terbesar energi pasang surut di seluruh dunia. Kapasitas energi yang dihasilkan dari stasiun pasamg surut ini ialah 1,7 MW. Stasiun ini mulai beroperasi 1968, namun 10 tahun kemudian stasiun ini ditutup pada tahun 2004. Stasiun ini dipilih karena memiliki fjord yang panjang dan dalam serta memiliki outlet yang sempit sehingga lebih mudah untuk bendung.D. Potensi Energi Pasang Surut sebagai Sumber Energi Listrik yang ada diIndonesiaKhususnya mengenai tenaga air, Indonesia termasuk urutan kedelapan diantara bangsa-bangsa di dunia dalam hal potensi teoritis mengenai listrik tenaga air. Pada laporan ECAPE tahun 1970, dicantumkan bahwa kapasitas listrik dari tenaga air di Indonesia sebesar 311,9 MW dan diperkirakan peningkatan kapasitas instansi listrik dari tenaga air antara tahun 1970 - 1980 sekitar 200 MW sedangkan potensi teoritis tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan berjumlah 31.000 MW. (Notohardjoet al., 1974dalamMahlan, 1984).Mengenai data di atas jelas bahwa peningkatan kapasitas tenaga listrik sangat diperlukan dan potensi sumberdaya air memungkinkan adanya peningkatan tersebut. Membandingkan data di luar negeri dengan keadaan esturia di Indonesia terutama di Kalimantan dan Sumatera, dimana air pasang dapat mencapai atau menjangkau daerah pedalaman kurang lebih 100 km ke hulu, maka besar sekali kemungkinannya tenaga pasangsurut di esturia Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai tenaga pembangkit listrik.Oleh karena itu disarankan pemanfaatan tenaga pasangsurut guna pembangkit tenaga listrik dengan dasar pertimbangan :1.Sebagai sumber tenaga alam, tenaga pasangsurut selalu tersedia dan tidak akan pernah habis, yang berarti memungkinkan penyediaan enerji secara mantap.2.Keadaan alam Indonesia yang terdiri dari banyak pulau dengan esturia-esturia yang potensial untuk didaya gunakan sebagai pembangkit tenaga listrik.3.Memungkinkan adanya peningkatan kesejahteraan masyarakat pedesaan khususnya masyarakat pesisir dan masyarakat pemukiman-pemukiman baru di daerah- daerah persawahan pasangsurut.4.Di dalam penggunaannya, tenaga pasang surut tidak akan menimbulkan pencemaran.Namun demikian sebagai konsekuensinya perlu diadakan penelitian yang mendalam mengenai esturia-esturia yang ada dan memungkinkan serta menunjang bagi pembangunan dewasa ini. Hal ini harus pula dilengkapi dengan dengan adanya atau tersedianya tenaga pelaksana yang terampil. Sebagai intinya apabila hal ini dapat diwujudkan, maka tenaga pasang surut akan mempunyai peranan sebagai penambah potensi pembangkitan listrik air yang telah ada. Hal tersebut berarti dapat mengurangi ketergantungan kita pada minyak bumi sebagai sumber energi. Dengan demikian memperbesar faktor pendorong bagi kemungkinan pengembangan sektor-sektor lain dalam pembangunan.

III. KESIMPULAN DAN SARANA.KesimpulanBerdasarkan uraian pada pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:1.Kinerja pasang surut dirubah ialahpada model rintangan keseluruhan prosesnya dimulai dengan membuat model rintangan keseluruhan atau sejenis bendungan diantara pasang tertinggi dan sebelum surut terendah. Setelah dilakukan pembuatan model rintangan kemudian berisi air dari pasang tertinggi lalu air yang masuk diteruskan ke sebuah turbin lalu kembali pada saat pasang terendah. Sedangkan model rintangan terpisah kinerjanya sama namun pada model inidapat memenuhi dalam produksi energi listrik dari kedua-duanya baik energi pada saat pasang maupun energi pada saat surut serta dapat menyamai 3 pembangkit listrik tenaga nuklir.2.Keuntungan dari energi pasang surut sebagai pembangkit listrik diantaranya ialah tidak ada polusi, sumberdayanya dapat diperbaharui (renewable reseource), lebih efisien dibandingkan energi angin karena adanya massa jenis air, dst. Sedangkan kerugiannya diantaranya ialah Sangat mahal baik dari segi pembangunan dan pemeliharaan, harus terkoneksi dengan jaringan, teknologi yang digunakan masih sangat terbatas saat ini.3.Sampai saat ini negara yang telah menggunakan energi pasang surut sebagai pembangkit energi listrik telah kurang lebih 15 negara seperti Rusia, Francis, Canada, Cina, dsb.4.potensi teoritis tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan berjumlah 31.000 MW dimana pada laporan ECAPE tahun 1970, dicantumkan bahwa kapasitas listrik dari tenaga air di Indonesia sebesar 311,9 MW dan diperkirakan pada kapasitas instansi listrik dari tenaga air antara tahun 1970 - 1980 sekitar 200 MW.

B.SaranDalam pembahasan di makalah ini, masih banyak kekurangan sehingga diharapkan pembaca mampu mencari refrensi yang lebih lengkap lagi. Mengingat perkembangan teknologi yang kian pesat tiap tahunnya, bukan tidak mungkin kemudian makalah ini menjadi tidak relevan lagi karena perubahan teknologi yang semakin maju.3.PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)Pembanglit listrik tenagan pasang surut pada dasarnya ada dua metode untuk memanfaatkan energi pasang surut, yaitu Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) dan Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines).1.Dam Pasang Surut (Tindal Barrages)Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut ini merupakan pembangkit yang menggunakan metode pembuatan dam pada hulu sungai yang berbuara ke laut yang memanfaatkan pasang surut air laut sehingga dapat menggerakan turbin dan generator. Pada metode ini merupakan penemuan pembangkit listrik terbarukan yang akan di jelaskan oleh penulis dibawah ini.2.Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines).Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam gambar 1.

Gambar 1. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines).Picture credit: (1) marineturbines.com, (2) swanturbines.co.uk, (3) & (4) bluenergy.com.Gambar sebelah kiri (1): Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2): Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3): Davis Hydro Turbines dari Blue Energy. Gambar kanan bawah (4): skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy.Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya).Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan turbin tetap di dasar laut.Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar.Pada kali ini penulis akan membahan menggunakan metode Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) karena metode ini sangat umum digunakan oleh negara yang berpotensi untuk pembangkit listrik terbarukan ini.

A.Prinsip kerja PLTPs Tindal BarrageCara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin .

Gambar 2. Proses Masuknya Air Laut Pada Metode Tindal Barrages

Gambar 3. Keluarnya Air Laut dan Memutar Turbin Pada Metode Tindal BarragesApabila muka air laut (surut) sama tingginya dengan muka air dalam waduk maka saluran air ke turbin ditutup. Sementara itu muka air laut (pasang) naik terus. Ketika tinggi muka air laut mencapai kira-kira setengah tinggi air pasang maksimum, maka katup saluran air ke turbin dibuka dan air laut masuk ke dalam waduk melalui saluran air ke turbin, dan menjalankan turbin dan generator dalam hal tersebut tinggi muka air di dalam waduk akan naik. Apabila muka air laut telah mencapai ketinggian maksimumnya tetapi masih lebih dari muka air dalam waduk, turbin generator dan air dalam waduk menjadi sangat kecil.Sehingga turbin generator tidak bekerja pada keadaan tersebut katup simpang (by pass valve) yang menghubungkan laut dengan waduk dibuka, sehingga air laut lebih cepat masuk mengisi waduk, ketika muka air laut dan air di dalam waduk sama tingginya, baik katup simpang maupun katup saluran turbin ditutup. Pada keadaan tersebut tinggi muka air dalam waduk tetap konstan sedangkan inggi muk air laut terus surut. Apabila pebedaan tinggi antara permukaan air laut dan permukaan air dalam waduk sudah cukup besar maka turbin dijalankan dengan membuka katup air ke turbin pada keadaan tersebut air mengalir dari waduk ke laut melalui turbin sehingga turbin berputar dan permukaan air dalam waduk turun. Proses ini terus berlangsung sampai tinggi air dalam waduk tidak cukup untuk menjalankan turbin, dan katup simpang dibuka supaya air yang masih ada di dalam waduk cepat keluar mengalir ke laut. Dalam keadaan tersebut air laut masih surut atau telah naik tetapi masih belum mencapai tinggi turbin setelah waduk kosong atau ketika permukaan air laut dalam waduk sama tingginya dengan muka air laut, katup simpang dan katup masuk turbin ditutup kembali.Demikianlah proses tersebut terjadi berulang-ulang mengisi dan mengosongkan air dalam waduk untuk menjalankan turbin generator dengan memanfaatkan proses air pasang dan air surut. Pusat listrik tenaga pasang surut biasanya dibuat dengan waduk berukuran besar supaya dapat dibuat secara ekonomis dengan menghasilkan listrik yang banyak.Dari gambar di atas turbin yang digunakan adalah turbin air dua arah yang nantinya untuk membangkitkan daya pada waktu pasang dan pada waktu surut. Hal ini dapat dilakukan selama 12,5 jam dalam /hari dengan periode 2 x sehari. Periode pengosongan waduk dilakukan pada saat permukaan air laut mulai turun sehingga turbin dapat berputar 24 jam.

Turbin yang di sini ialah turbin dua arah seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4.Turbin Dua Arah Namun jenis turbin paling cocok digunakan adalah jenis turbin dua arah yaitu turbin air jenis bulb yang gambarnya seperti di bawah ini.

Gambar 4. Turbin Dua Arah jenis Bulb( Sumber: Pengkajian sumber listrik alternatif dan mesin listrik alternatif ) Turbin-turbin ini putarannya lebih lambat dari kebutuhan putaran generator sehingga dibutuhkan sistem percepatan putaran dalam bentuk gear box yang nantinya perputaran yang dibutuhkan generator yang sesuai. Untuk lebih jelasnya grafik dibawah ini yaitu grafik 1 akan menunjukkan urutan operasi pembangkitan daya pada waktu pasang dan pada waktu surut.

Grafik 1.( Sumber : W. Arismunadar,Penggerak Mula )Dalam grafik 1 untuk mengetahui debit air jatuh yang diperoleh dari operasi pompa yang biasanya dilaksanakan pada saat terjadi beban puncak maka dapat diibuat grafik yang mana dalam grafik itu menjelaskan urutan operasi turbin-pompa di La-Rance dalam grafik tersebut terlukis garis tinggi permukaan air laut, berupa suatu sinusoida, yang titik tertinggi berupa situasi pasang. Dengan garis-garis terputus dilukis tinggi permukaan ari dalam waduk. Pada asasnya, antara tenaga pasang surut dan tenaga air konvensional terdapat persamaan, yaitu kedua-duanya adalah tenaga air yang memanfaatkan gravitasi tinggi jatuh air untuk pembangkit tenaga listrik. Perbedaan-perbedaan utama secara garis besar adalah:a) Pasang surut menyangkut arus air periodik dwi-arah dengan dua kali pasang dan dua kali surut tiap hari.b) Operasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi yang lebih tahan korosi daripada dimiliki material untuk air tawar.c) Tinggi jatuh relatif sangat kecil (maksimal 11 meter) bila dibandingkan dengan terbanyak instalasi-instalasi hidro lainnya.Berdasarkan berbagai studi dan pengalaman, energi yang dapat dimanfaatkan adalah sekitar 8 sampai 25 % dari seluruh energi teoretis yang ada. Proyek Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut La Rance di Prancis, yang merupakan sentral pertama yang besar, mempunyai efisiensi sebesar 18 %, yang akan meningkat menjadi 24 % bila proyek itu telah dikembangkan sepenuhnya. Untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi, sebuah instalasi pasang surut harus memasang kapasitas pembangkitan listrik yang relatif lebih besar, dibanding dengan Pusat Listrik Tenaga Air biasa. Di lain pihak Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut tidak tergantung pada perubahan-perubahan musim sebagaimana halnya dengan sungai-sungai biasa.

Gambar 5.PLTPs La Rance, Brittany, Perancis Daya terpasang instalasi pasang surut La Rance adalah 240 MW dan terdiri atas 24 mesin masing-masing berdaya 10 MW dan menurut keterangan, akan ditingkatkan menjadi 350 MW. Juga direncanakan sebuah Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut sebesar 2176 MW di Bay of Fundy, Kanada, antara tahun 1980 dan 1990. Sebuah studi Argentina mempelajari kemungkinan pembangunan sebuah instalasi pasang surut dengan daya terpasang 600 MW di Golfo San Matias dan Golfo Neuvo dekat Semenanjung Valdes di pantai Atlantik. Pasang surut di pantai Barat Laut Australia mencapai tinggi 11 meter, dan menurut keterangan, mempunyai potensi teoretis sebesar 300.000 MW. Berikut ini adalah penjelasan bangunan-bangunan utama proyek Kuala Rance yang diuraikan secara singkat.Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas hanya16 MW.Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

B.Bagian-Bagian PLTPs Tindal Barrages1.Bagian Pintu AirPintu air ini mempunyai fungsi yang sangat penting dalam mempercepat pengosongan dan pengisian waduk dalam waktu daur pengoperasian. Bagian bukaan pintu air itu lebarnya 15 meter dengan pintu putar berukuran 15 meter x 10 meter.Keenam terusan jalan air dengan jumlah areal 900 m2dapat melayani aliran air 5000 m3/detik. Bila perbedaan tingkatan (tinggi) antara laut dan kolam adalah 1 meter, bagian bendungan dalam hal ini berbeda dan memperoleh tekanan air pada kedua belah arah yaitu air melakukan tekanan dalam satu arah dan sebaliknya pula dari arah lain, dengan dua daur pengoperasian.Katup-katup dijalankan beberapa kali dalam sehari untuk mengisi dan mengosongkan kolam dalam setiap siklus. Tidak seperti yang hanya terjadi beberapa kali saja dalam setahun dengan katup-katup pintu air bendungan sungai.2.Bagian Pengisian BatuPintu-pintu disambung dengan bagian yang diisi dengan batu-batuan, panjangnya 163,6 meter, hingga bendungan pembangkit tenaga. Kedua permukaan tanggul miring dengan dinding dari beton dengan kemiringan 1 : 55. Penapisnya dilindungi dari gerak gelombang oleh petak-petak batu karang yang besar.3.Bangunan Pembangkitan TenagaBangunan pembangkit tenaga yang mirip terowongan itu panjangnya 386 meter. Punya tiga tegangan pantai, 24 pembangkit tenaga dan sebuah ruang pengendali, yang semuanya berada di ruang mesin pembangkit tenaga listrik.Dua dinding yang menghadapi air pasang diperkuat dengan tiang-tiang penyangga di setiap 13,3 meter. Unit-unit pembangkit tenaga listrik, memiliki 24 pasang turbin generator yang kapasitas masing-masingnya 10 mega-watt, tiga transformator dari 380 mega-volt-amper. Dengan voltase penaik tegangan dari 3500 volt ke 225.000 volt. Tiga panel pengendali yang mengatur masing-masing 8 buah turbin dan kabel-kabel minyak bertegangan tinggi 225.000 volt, yang menghubungkan transformator-transformator itu dengan sub-stasiun yang berada di luar daerah pembangkitan.Perangkat-perangkat turbin berkecepatan normal 94 putaran/menit, dengan kecepatan tertinggi 380 putaran dalam satu menit. Turbinnya berdiameter 5,43 meter, generatornya berdiameter 4,36 meter dan panjang perangkat itu secara keseluruhan 13,4 meter.Turbin generator tersebut terdiri dari empat susun bilah daun yang dapat disetel sampai siku 420051. Dengan dorongan motor servo (motor putaran lambat). Penyaluran pada turbin dapat diatur oleh 24 bilah baling-baling dalam bentuk bola diperkuat kedudukannya oleh 12 baling-baling serta diperkokoh oleh empat balok ganjaran.Unit-unit itu akan menghasilkan tenaga sebanyak 537 mw/h dalam pergerakan air pasang ke arah laut dan sebanyak 71,5 MW/H ketika air pasang bergerak ke arah kuala. Dari jumlah tenaga sebanyak 608,5 MW/H tersebut, sebanyak 64,5 MW/H akan digunakan lagi untuk menopang air laut waduk pada saat permukaan laut dan waduk hampir sejajar.4.Coffer DamDalam tahap awal dibuat dua bangunan pemagar (penutup) dalam rangka pembangunan pintu air dan bendungan bergerak atau bagian pintu air. Pemagaran (penutup) kedua, yang sebenarnya dari dua coffer dam; mulai dari dinding yang dibangun dari tepi kanan ke tepi pulau. Pemagaran digunakan untuk menangani pelepasan air, air pasang pada tahap-tahap terakhir dalam pembuatan coffer dam utama.Penutupan di tepi kiri (pemagaran pintu air) terdiri dari dinding beton, yang membuat areal yang tertutup kering hanya pada puncak air surut. Penutupan sebelah kanan terdiri dari dua coffer dam kecil dengan bagian atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi dan berbentuk kotak yang diperkuat tiang-tiang dan lapisan yang diisi pasir.Kotakan-kotakan itu terdiri dari lima belas silinder yang besar-besar berdiameter 19 meter dan tingginya antara 15 meter dan 20 meter, dihubungkan dengan lengkungan-lengkungan tiang. Tetap ini bukanlah coffer dam yang utama. Dua coffer dam dibangun di sebelah utara dan sebelah selatan. Coffer dan di sebelah utara panjangnya 600 meter, tinggi atau yang bagian atasnya sedikit di atas tingkat permukaan air pasang tertinggi (14 meter), memisahkan laut dengan kuala (Rance).Coffer dam ini juga dibuat dengan cara yang sama dengan dua pemagaran yang lebih dulu. Daerah tengah, yang panjangnya 360 meter yang terdiri dari 19 caisson. Caisson adalah alat yang digunakan untuk turun ke dalam air, bentuknya seperti peti kotak terbalik.C.Komponen Pembangkit Tenaga Lsitrik Energi Air Pasang SurutTujuh komponen utama sebuah Pusat Pembangkit Tenaga Listrik Energi Air Pasang Surut adalah:1. Bangunan ruangan mesin2. Tanggul (bendungan) untuk membentuk kolam3. Pintu-pintu air untuk jalan air dari kolam ke laut atau sebaliknya4. Turbin yang berputar oleh dorongan air pasang dan air surut.5. Generator yang menghasilkan listrik 3.500 volt.6. Panel penghubung.7. Transformator step up dari 3.500 volt ke 150.000 volt.

D.Kerjasama Sistem Kolam GandaBagan ini ditandai oleh dua kolam dengan tinggi yang berbeda dan dihubungkan melalui turbin. Pintu air pada kolam yang tinggi tingkat airnya dan pada kolam yang rendah tingkat airnya, menghubungkan kolam-kolam itu dengan laut. Yang pertama disebut pintu air jalan masuk dan yang kedua pintu air jalan keluar.Pengoperasian ini dilakukan dengan pintu air jalan masuk yang ditutup. Kolam atas yang sudah penuh sebelumnya segera memindahkan airnya melalui turbin-turbin ke kolam bawah. Tingkat permukaan air kolam atas turun, sedangkan tingkat permukaan kolam bawah meningkat.Pada saat permukaan air kolam atas mendekati ketinggian permukaan kolam bawah, pintu air keluar pada kolam bawah segera dibuka, sehingga tingkat permukaan kolam bawah mencapai tingkat paling rendah. Kemudian pintu jalan keluar ditutup dan waktunya diatur bersamaan dengan datangnya masa naik air pasang dan bila tinggi air pasang dari laut sudah menyamai tinggi permukaan air kolam atas. Maka pintu jalan air masuk pada kolam atas dibuka sehingga tinggi permukan kolam atas mencapai titik tertinggi dan saat itu pintu air jalan masuk ditutup. Setelah itu daur kedua yang sama pun dimulai. Dengan sistem ini masa putar (operasi) pembangkitan dapat diatur lebih lama.Syarat-syarat untuk memilih lokasi pembuatan pembangkit energi listrik pasang surut ini adalah:1.Tinggi air pasang pada lokasi harus memadai sepanjang tahun.2.Kuala atau estu arium harus mempunyai geomorfologi yang dengan tanggul yang relatif pendek dapat dikembangkan sebagai kolam penampung air.3.Lokasi yang diusulkan tersebut tidak mempunyai endapan yang luar biasa jika membawa endapan lumpur ke dalam laut diperlukan usaha untuk mengangkat endapan ke atas suatu kolam penampungan.4.Lokasi yang dipilih harus bebas dari serangan ombak besar.5.Lokasi yang dipilih harus sedemikian rupa sehingga tidak timbul masalah akibat pembendungan kuala, seperti perubahan pola air pasang surut.

E.Kesulitan Pada Pembangkitan Tenaga Air PasangDari sejarah perkembangannya di atas terlihat bahwa manusia sudah agak terlambat dalam mempergunakan tenaga air pasang surut. Ada sejumlah alasan yang meyebabkan pembangkit tenaga listrik dengan penggerak tenaga air pasang surut. Pembangkit jenis ini tertinggal pengembangannya dibandingkan dengan jenis pembangkitan tenaga listrik energi lain. Beberapa alasannya itu adalah sebagai berikut:a. Karena pembangkit listrik energi air pasang surut bergantung pada ketinggian yang berbeda dari permukaan laut dan kolam penampung. Pola pengaturan ketinggian air dilakukan dengan perluasan kolam atau jumlah kolam dan sistem putaran ganda (putaran dua arah) yang dapat berfungsi pada saat pasang naik dan pasang surut.b. Perbedaan tinggi air pasang terbatas hanya beberapa meter, bila baling-baling turbin atau pipa turbin secara teknologi perkembangannya kurang baik terpaksa menggunakan cara konvensional yaitu turbin tipe Koplan sebagai alternatifnya. Hal ini tidak cocok lagi mengingat perkembangan teknologi yang dapat membolak-balikkan putaran turbin dan generator.c. Jarak air pasang ialah perubahan ketinggian permukaan ari sehingga turbin harus bekerja pada variasi jarak yang cukup besar dari ketinggian tekanan air. Hal ini akan mempengaruhi efisiensi stasiun pembangkit.d. Lamanya perputaran tenaga listrik dalam sebuah pusat pembangkit listrik dengan energi air pasang surut. Setiap hari merupakan alasan yang tepat untuk menentukan dasar tipe pembangkitan, tetapi waktu terjadinya peristiwa tidak boleh berubah. Setiap hari terjadi keterlambatan hampir mendekati satu jam. Jadi jika tenaga listrik generator pada suatu hari bekerja dari pukul 10.00 siang sampai jam 3.00 sore hari berikutnya ia akan beroperasi dari jam 11 siang sampai jam 4 sore dan begitu seterusnya.Adanya perubahan ini mengakibatkan kesukaran dalam rencana persiapan operasi setiap harinya dalam sentral pembangkitan listrik. Dengan bantuan program komputer halangan ini baru dapat diatasi.e. Air laut merupakan cairan yang mudah mengakibatkan pembangkit tenaga listrik akan berkarat.f. Diperlukan teknologi khusus untuk membangun konstruksi di dalam laut.g. Pembangunan pembangkit tenaga listrik energi pasang surut ini dikhawatirkan mengganggu manfaat alami teluk yang berfungsi juga sebagai daerah perikanan dan pelayaran.

F.Kelebihan Dan Kekurangan PLTPs-Kelebihan Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis. Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. Tidak membutuhkan bahan bakar. Biaya operasi rendah. Produksi listrik stabil. Pasang surut air laut dapat diprediksi. Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar.-Kekurangan Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer. Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.

KesimpulanDari pembahasan bahwa sistem pembangkitan energi pasang surut turbin yang digunakan adalah turbin air yang arah putarannya dalam dua arah. Disini kenapa dua arah? Karena air mengalir melalui turbin dari waduk ke laut dan dari laut ke waduk.

Pemanfaatan energi pasang surut ini untuk memeroleh debit air yang banyak dalam waduk sangat tergantung dari pada tinggi air pasang permukaan laut yang dipengaruhi oleh fase bulan dan keberadaan laut dengan garis ekuator bumi. Semakin jauh laut dari garis ekuator bumi maka air laut pasang akan semakin tinggi begitu juga sebaliknya semakin dekat laut dari garis ekuator bumi maka air laut pasang akan semakin rendah.

~ Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Dari SampahKumpulan Artikel-107 - Energi Bio GasArrayCetakArray PDFPembangkit Listrik Tenaga BiogasPembangkit Listrik Tenaga Biogas Listrik dari Sampah Kota Menanggapi tulisan yang berjudul Energi masa lalu, kini dan masa depan kita selaku kota yang baru berdiri harus bercermin kepada kota yang sudah menghadapi masalah dan mampu menyelesaikannya, khususnya terhadap permasalahan ketersediaan energi yang sangat pokok dan penting tetapi mampu memecahkan permasalahan lainnya.Sampah telah menjadi masalah besar terutama di kota-kota besar di Indonesia. Hingga tahun 2020 mendatang, volume sampah perkotaan di Indonesia diperkirakan akan meningkat lima kali lipat. Tahun 1995 saja, menurut data yang dikeluarkan Asisten Deputi Urusan Limbah Domestik, Deputi V Menteri Lingkungan Hidup, Chaerudin Hasyim, di Jakarta baru-baru ini, setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata 0,8 kilogram per kapita per hari, sedangkan pada tahun 2000 meningkat menjadi 1 kilogram per kapita per hari. Pada tahun 2020 mendatang diperkirakan mencapai 2,1 kilogram per kapita per hari. Meningkatnya sampah perkotaan telah menimbulkan berbagai permasalahan lingkungan. Bukan hanya pemandangan tak sedap atau bau busuk yang ditimbulkannya tetapi juga ancaman terhadap kesehatan. Untuk memanfaatkan sampah perkotaan sebenarnya telah sejak lama diupayakan para ahli.Salah satunya adalah pemanfaatan untuk produksi listrik biogas dari sampah kota. Namun sejauh ini, rencana tersebut baru sebatas wacana. Yang sudah beroperasi dan baru saja diresmikan adalah listrik dari sekam padi di Desa Cipancuh, Kecamatan Haur Geulis Indramayu, memanfaatkan sekam padi yang selama ini terbuang. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) sekam pertama di Indonesia itu berkapasitas 100 ribu watt. Setelah sekam padi, angin segar dihembuskan PLN Distribusi Jawa Barat dan Banten yang berniat memanfaatkan sampah di TPA Leuwigajah Cimahi dan TPA Bantargebang Bekasi, untuk menghasilkan listrik, dengan menggandeng investor swasta PT Navigat Organik Energy Indonesia. Saat ini, rencana pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTB) dari sampah kota itu memang masih dalam tahap MoU.Selain mengatasi masalah sampah kota, diharapkan pemanfaatan sampah untuk listrik tersebut juga bisa membantu PLN dalam mengatasi krisis enerji listrik. Paling tidak, listrik penduduk di seputar TPA tak akan sering-sering byar pet. Bila PLTB di TPA Leuwigajah tersebut beroperasi, pada mulanya akan memberikan kontribusi pasokan listrik sebesar 1 MW (mega watt) terhadap jaringan PLN di wilayah Distribusi Jawa Barat dan Banten, dengan kapasitas maksimumnya 10 MW. Meski kontribusi listrik sebesar 1 MW tergolong relatif kecil, namun jika disalurkan kepada pelanggan rumah tangga daya tersambung 450 atau 900 VA (volt ampere) dengan pemakaian rata-rata misalnya 100 kwh (kilo watt hour) perbulan, diperkirakan dapat memasok kepada sekira 10 ribu pelanggan.Menurut Direktur Utama PT Navigat Organic Energy Indonesia, Sri Andini, selain ingin turut memberikan kontribusi enerji listrik, pembangunan PLTB itu diharapkan pula mampu memberikan solusi terhadap permasalahan sampah selama ini. Upaya tersebut sekaligus pula agar masyarakat terbebas dari hal-hal yang membahayakan lingkungan, terutama akibat limbah sampah yang dapat mengeluarkan gas-gas beracun. "Melalui pengelolaan energi biogas dari sampah ini, gas metan yang dihasilkan limbah sampah itu dapat diolah menjadi energi listrik," jelasnya usai menandatangani MoU (nota kesepahaman) "Rencana Jual Beli Tenaga Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dari Sampah TPA (tempat pembuangan akhir) Leuwigajah-Cimahi" antara PT PLN (Persero) Distribusi Jabar-Banten dan PT Navigat Organic Energy Indonesia. Menurut Sri, saat ini pembangkit listrik tenaga biogas di TPA Leuwigajah dan Bantar Gebang tersebut masih dalam perencanaan dan akan segera dibangun.Pembangunan diperkirakan memakan waktu sekira enam bulan, dengan kapasitas maksimum pembangkit sebesar 10 MW (mega watt) dan mulai dapat beroperasi 9 bulan lagi. "Untuk tahap awal nanti, kapasitasnya baru 1 MW. Selain di Leuwigajah, juga ada di Bantar Gebang Bekasi dengan kapasitas maksimum pembangkit mencapai 35 MW. Sebelum membangun PLTB, sambung Sri, pihaknya akan mengupayakan dulu composing pada TPA tersebut, kendati kegiatan ini dinilai tidak akan berkembang. Pasalnya, untuk melakukan itu harus melalui banyak prosedur dan kemungkinan besar dapat mengganggu keberadaan pemulung. "PLTB sendiri tidak akan mengganggu pemulung, sehingga mereka masih dapat mencari keuntungan dari sampah-sampah yang ada," jelasnya.Mengenai besarnya alokasi investasi yang dibutuhkan untuk membangun PLTB tersebut, Sri mengakui dananya cukup besar. Meski begitu, ia belum dapat menyebutkan nominalnya, karena harus melakukan survei di lapangan dan perhitungan berbagai biaya yang timbul. Begitu pula keuntungan ekonomis dari investasi bisnis PLTB ini, yang tidak dapat langsung dirasakan perolehan laba terutama untuk jangka pendek, tapi akan mulai dirasakan untuk jangka panjang. Selain membutuhkan waktu yang tidak sebentar untuk membangun PLTB dari sampah, yakni mulai dari pembangunan instalasi, pengeboran, maupun infrastruktur lainnya, juga akan memakan waktu lama untuk mencapai keuntungan ekonomis. BEP (break event point atau titik impasnya saja baru dapat tercapai selama 9 sampai 10 tahun mendatang. Sri mengakui, pembangkit listrik tenaga biogas tersebut merupakan yang pertama di Indonesia. Kalau di negara-negara lain terutama di Eropa, termasuk di Asia seperti Korea Selatan, Malaysia maupun Thailand sudah berjalan.Di Inggris misalnya, pembangkit listrik tenaga biogas sampah sudah berjalan selama 15 tahun dengan kapasitas mencapai 400 MW. "Pembangunan PLTB ini tidak hanya di TPA Leuwigajah dan Bantargebang saja, karena sebelumnya kita juga telah melakukan kerjasama dengan PLN Sumatera Selatan. Bahkan di masa mendatang, kita akan melakukannya di seluruh Indonesia," tambah Sri. Namun menurut catatan "PR" pemanfaatan sampah untuk listrik sudah pernah dibuat di TPA Pasir Impun yang terletak di Desa Karang Pamulang, sekira 6 Km dari arah timur Kota Bandung. Di TPA seluas 7 hektar itu, sekira 500-1.000 meter kubik sampah yang dibuang ke sana dimanfaatkan untuk pembuatan listrik biogas. Pembuatan listrik biogas di sana menggunakan parit-parit yang kemudian biogas hasil pembusukan sampah organik itu disalurkan dari parit ke pompa vortex. Vortex kemudian mengalirkan gas metana yang mudah terbakar ini ke sebuah mesin diesel yang menghasilkan daya listrik sebesar 40.000 watt. ** PLTB merupakan salah satu upaya untuk menjaga kelestarian lingkungan, terutama dalam menangani limbah sampah utamanya sampah organik. Sekaligus menjadi salah satu alternatif memberikan pasokan energi listrik yang dinilai cukup terbatas selama ini.Serta masih banyak menggantungkan pada pembangkit listrik seperti PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), dsb. Mengenai besaran HPP (harga pokok produksi) yang akan ditetapkan perusahaan, Sri menjelaskan pihaknya akan tetap mengikuti aturan dari pemerintah untuk menetapkan besarnya HPP. "Jadi, apa yang ditetapkan oleh pemerintah akan kita ikuti. Harga listrik yang akan dijual, kita mengikuti harga PLN atau pemerintah," ujarnya. Hal senada diungkapkan Agus Pranoto. Pada prinsipnya HPP tersebut akan dibicarakan lagi lebih lanjut. Meski demikian, secara umum sebenarnya telah ada kebijakan yang mengatur besarnya HPP, baik dari pemerintah maupun PLN itu sendiri. Bagi PLN misalnya, HPP dapat mencapai tingkat keekonomisannya sekira 7 sen dolar AS per kwh (kilo watt hours).Melalui rencana pembangunan PLTB di TPA Leuwigajah dan Bantar Gebang Bekasi tersebut, Agus mengharapkan pada akhir tahun 2003 ini PLTB tersebut dapat memberikan kontribusi sebesar 1 MW. "Meski tidak signifikan, tapi itu dapat memberikan dukungan moral yang luar biasa untuk menghadapi krisis enerji. Jadi, makin cepat makin bagus," ucap Agus. Diakui, sejauh ini tengah digalakkan pembangunsan pembangkit listrik dengan tenaga terbarukan. Sejauh ini, PLN sangat mengharapkan adanya pembangunan pembangkit baru. Pasalnya, kebutuhan enerji listrik dari tahun ke tahun terus berkembang. "Jadi, berapapun listrik yang dapat disediakan PLTB, kita akan beli. Tentang harga, nanti akan kita bicarakan. Yang pasti PLN ataupun pemerintah sudah memiliki patokan yang jelas," tegasnya. Selain dengan PLN Distribusi Jabar dan Banten, PT Navigat Organic Energy Indonesia telah melakukan kerjasama dengan PT PLN Distribusi Jawa Timur di bidang jual beli energi listrik berbahan baku sampah bertegangan 20 kV dan frekuensi 50 hertz, baru-baru ini.Menurut Manajer Humas PT PLN Distribusi Jatim, Bambang Harmanto, kerjasama tersebut merupakan bagian dari rangkaian negosiasi dengan sejumlah perusahaan swasta yang memiliki pembangkit dan kelebihan daya, untuk memenuhi tingginya permintaan energi listrik dari industri. Selain PT Navigat, sebuah perusahaan swasta lain yakni PT Ginaris Mukti Adiluhung (GMA) telah menawarkan pula teknologi mengubah sampah menjadi energi listrik (waste to energy) ke Pemprov DKI, baru-baru ini. GMA menawarkan Pemprov DKI agar membayar Rp 30 ribu untuk setiap ton sampah yang mereka ubah menjadi listrik. Meski demikian Eddy Mardanus dari GMA mengakui, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengubah sampah menjadi energi listrik memerlukan biaya tiga kali lipat dibandingkan biaya pembangkit biasa. Dengan begitu, dana yang dibayar Rp 30 ribu tersebut tergolong cukup wajar, apalagi Pemprov DKI selama ini mengeluarkan biaya untuk tiap ton sampah.Bedanya, biaya yang dikeluarkan kini tergolong lebih rendah. Investor lain yang sudah menandatangani nota kesepahaman adalah pembangkit listrik dari sampah yang berkapasitas 1.000 ton sampah perhari di atas lahan seluas enam hektare di Marunda. Produksi sampah di Jakarta tiap hari sekitar 5.000 ton dan jika tiga tempat pengolahan sampah sudah berfungsi penuh, sampah yang diserap adalah 3.500 ton sampah setiap hari. Sedangkan 1.500 ton lainnya diatasi oleh TPA dan "incenerator" milik Pemprov DKI. Memilah sampah Upaya pengelolaan limbah sampah ini dapat berjalan optimal, bila pemda maupun masyarakat itu sendiri memiliki kesadaran pula akan pentingnya kebersihan dan kelestarian lingkungan. Di Batam misalnya, pemda setempat terus berupaya mengajarkan masyarakatnya untuk memilah sampah menurut jenis dan sifatnya, yakni dengan menyebarkan sebanyak 100 tong sampah untuk kebutuhan tersebut di sejumlah tempat-tempat umum di Batam.Menurut Kepala Seksi Pemanfaatan dan Pemusnahan Sampah, Air Limbah dan Tinja di Batam, pihaknya sangat mengharapkan masyarakat Batam terbiasa untuk memilah sampah menurut jenis dan sifatnya. Apakah sampah basah, kertas dan plastik. Untuk mendukung hal itu, sebanyak 100 tong sampah yang masing-masing terdiri dari tiga tong yaitu untuk sampah basah, sampah kertas dan sampah plastik disebarkan di sejumlah tempat-tempat umum yang sering dilalui masyarakat. Langkah ini tiada lain untuk membelajarkan masyarakat Batam agar menjadi masyarakat yang pintar dalam hal kebersihan.