7.6 Pemilihan Penggerak Mula

Kebutuhan listrik dan kebutuhan energy termal menentukan jenis penggerak mula yang digunakan dalam system cogeneration. Sebagai contoh, perbandingan produksi hasil listrik (energy mekanik) terhadap produksi energy termal (uap)hasil cogeneration dengan tiga macam penggerak muula adalah sebagai berikut:

1. Cogeneration dengan turbin uap:

2. Cogeneration dengan turbin gas:

3. Cogeneration dengan motor disel:

Dari data diatas, jika energy termal satu juta Btu/h dan energy listrik 40 Kw disatukan bersamaan dalam cogeneration:

Dengan turbin uap, maka kira kira 4kW harus dibeli dari luar pabrik. Dengan turbin gas, maka kira-kira 135 kW kelebihan produksinya harus dapat dimanfaatkan di luar pabrik (misalnya dijual ke jaringan listrik umum). Dengan motor diesel, maka kira-kira 360 kW listrik kelebihannya harus dimanfaatkan untuk keperluan lain.

Masing-masing jenis industry mempunyai perbandingan kebutuhan listrik dan kebutuhan energy termal tertentu, sehingga system cogenerationnya juga harus disesuaikan. Pabrik Kimia umumnya menggunakan cogeneration dengan turbin uap. Hal ini dapat ditemukan di pengilangan minyak dan gas bumi,industry petro kimia dan lainnya. Turbin gas digunakan untuk mengatasi fluktuasi beban mekanik dan motor disel untuk emergency. Cogeneration ditujukan terutama untuk menghemat sumber energy, yang pada akhirnya adalah penghematan biaya produksi.

7.7 Efisiensi Penggunaan Energi

Cogeneration ditunjukan untuk menurunkan konsumsi sumber energy atau juga meningkatkan efisiensi termal.

Konvensional Cogeneration

(a)system turbin uap dan boiler

Konvensional Cogeneration

(a)system turbin gas

Gambar 7.9. Penggunaan energy system konvensional vs cogeneration

Efisiensi termal cogeneration dengan turbin uap dan dengan turbin gas disajikan di gambar 7.9. Perbandingan efisiensi kogeneration terhadap efisiensi system konvensional seperti tertera dalam gambar 7.9 dilakukan atas dasar listrik sebagai produk energy yang utama dan energy termal sebagai produk energy samping.

7.8 Incremental Heat Rate (IHR)

Konsumsi sumber energy di dalam sebuah power plant dapat dinyatakan sebagai heat rate (HR)Untuk produksi listrik:

HR= Untuk produksi energy termal(uap):

HR=

Definisi dalam persamaan (7.2 dan 7.3) melibatkan efisiensi setiap terhadap proses dalam system produksi listrik atau system produksi uap, misalnya: efisiensi boiler, efisiensi turbin dan efisiensi generator. Definisi ini sejenis dengan PNHR(Plant Net Heat Rate).

Bahan bakar-HRconv

Bahan bakar-HRcogen

Gambar 7.10. konsep perbandingan incremental heat rate (IHR)

Heat rate sering digunakan dalam evaluasi cogeneration, atas dasar energy termal sebagai produk utama dan energy listrik sebagai produk tambahan. Definisi ini memandang cogeneration sebagai hasil modifikasi system produksi uap (energy termal)konvensional. Modifikasi tersebut akan menaikan konsumsi sumber energy, tetapi memberikan produk tambahan berupa energy listrik dan sekaligus meningkatkan efisiensi termal pemanfaatan bahan bakar. Selisih konsumsi bahan bakar cogeneration dengan konsumsi system produksi uap konvensional disebut incremental heat rate (kenaikan laju bahan bakar).IHR=Dengan: HRcogen= HR untuk cogeneration

HRconv= HR untuk produksi uap konvensional

rugi-rugi boiler

rugi-rugi boiler

17%

17%

Power dan termal untuk proses

35%

83%

power

48%

rugi-rugi

rugi-rugi gas buang

rugi-rugi gas buang

30%

70%

Power dan termal untuk proses

70%

10%

power

uap

Listrik impor

b. bakar

proses

G

Turbin uap

Listrik impor/ekspor

b.bakar

uap

proses