Pembangkit Tenaga Listrik
Pembangkit Listrik Tenaga adalah bagian dari alat industri yang dipakai untuk memproduksi dan membangkitkan tenaga listrik dari berbagai sumber tenaga, seperti PLTU, PLTN, PLTA, PLTS, PLTSa, dan lain-lain.
Bagian utama dari pembangkit listrik ini adalah generator, yakni mesin berputar yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan berbagai sumber energi yang sangat bemanfaat dalam suatu pembangkit listrik.
A. PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan pembangkit tenaga listrik yang mengubah energi potensial air (energi gravitas air) menjadi energi listrik.
PRINSIP DASAR DAN CARA PEMANFAATAN PLTA
Prinsip dasar pemanfaatan sumber energi tenaga air ini adalah dengan (i) mengandalkan jumlah debit air dan (ii) dengan memanfaatkan ketinggian jatuhnya air.
Berdasarkan konstruksinya, ada dua cara pemanfaatan tenaga air untuk pembangkit listrik: (a) memanfaatkan aliran air sungai tanpa membangun bendungan dan reservoir atau yang sering disebut dengan Run-of-river Hydropower ; (b) membangun bendungan dan membuat reservoir untuk mengalirkan air ke turbin.
Secara umum cara kerja PLTA adalah dengan memanfaatkan energi dari aliran air dalam jumlah debit tertentu dari sumber air (sungai, danau, atau waduk) melalui intake, kemudian dengan menggunakan pipa pembawa (headrace) air diarahkan menuju turbin. Beberapa PLTA biasanya menggunakan pipa pesat (penstock) sebelum dialirkan menuju turbin/kincir air, dengan tujuan meningkatkan energi dalam air dengan memanfaatkan gravitasi dan mempertahankan tekanan air jatuh. Turbin yang tertabrak air akan memutar generator dalam kecepatan tertentu, sehingga terjadilah proses konversi energi dari gerak ke listrik. Sementara air yang tadi digunakan untuk memutar turbin dikembalikan ke alirannya. Energi listrik yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan.
B. PLTU
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik.
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal. Salah satu PLTU terbesar adalah PLTU Pacitan Jawa timur.
Proses konversi energi pada PLTU berlangsung melalui 3 tahapan, yaitu :
- Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi.
- Kedua, energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran.
- Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi listrik.
C. PLTG
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)adalah pembangkit listrik yang menkonversi energi kinetik dari gas untuk menghasilkan putaran pada turbin gas sehingga menggerakan generator dan kemudian menghasilkan energy listrik.
PRINSIP OPERASI PLTG
Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mangubah energi yang terkandung di dalam bahan bakarmenjadi mekanis. Fluida kerja untuk memutar Turbin Gas adalah gas panas yang diperoleh dari prosespembakaran.
Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu :
- Bahan Bakar
- Udara
- Panas
Siklus PLTG berurut sebagai berikut :
1) Pertama-tama udara ditekan dengan kompresor ke Ruang bakar
2) Di Ruang bakar udara dibakar dengan bahan baker gas alam
3) Udara yang dibakar akan menghasilkan gas dengan tekanan dan temperature yang sangat tinggi.
4) Selanjutnya gas dialirkan ke turbin untuk memutar turbin, generator dikoppel secara langsung dengan turbin, dengan demikian bila turbin berputar maka generator berputar. Kompressor juga seporos dengan turbin. Jadi tekanan gas yang dihasilkan dari ruang bakar selain memutar turbin juga untuk memutar compressor.
5) Selanjutnya gas dari turbin dibuang kembali ke udara.
D. PLTD
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) ialah Pembangkit listrik yang menggunakan mesin diesel sebagai penggerak mula (prime mover). Prime mover merupakan peralatan yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Mesin diesel sebagai penggerak mula PLTD berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator
Dari gambar di atas dapat kita lihat bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel, yaitu :
- Tangki penyimpanan bahan baker.
- Penyaring bahan bakar.
- Tangki penyimpanan bahan bakar sementara (bahan bakar yang disaring).
- Pengabut.
- Mesin diesel.
- Turbo charger.
- Penyaring gas pembuangan.
- Tempat pembuangan gas (bahan bakar yang disaring).
- Generator.
- Trafo.
- Saluran transmisi.
E. PLTP
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakan panas bumi(Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Indonesia dikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknyagunung berapi di indonesia, dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja 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.
Cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
- Pada prinsipnya PLTP merupakan Pembangkit listrik tenaga uap seperti pada umumnya. Hanya untuk PLTP ini uap yang digunakan bukan berasal dari boiler tetapi uap berasal dari dapur di dalam perut bumi.
- Secara sederhana cara kerja PLTP dapat digambarkan sebagai berikut
- Air disuntikan kedalam perut bumi dimana terdapat sumber panas alami melalui injektor.
- Air akan mengalami pemanasan dan menjadi uap bertekanan dan keluar melalui sumur produksi.
- Uap yang keluar masih mengandung air sehingga harus dilakukan pemisahan antara uap dan air pada separator.
- Dari sini uap kering akan menuju turbin dan selanjutnya menjalankan generator untuk digunakan sebagai pembangkit listrik, sedangkan airnya akan menuju kembali kedalam injektor.
- Setelah uap menyelesaikan tugasnya menggerakan turbin maka akan menuju kondensor untuk dijadikan air kembali. Air dari kondensor akan didinginkan pada tangki pendingin melalui sistim pendinginan udara untuk selanjutnya air dapat di injeksikan kembali pada sumur injeksi.
F. PLTN
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.
PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe.
PRINSIP KERJA PLTN
Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan reaktor nuklir.
Seperti terlihat pada gambar 1, PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas alam dan sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga menghasilkan uap air, uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap, dari sini generator dapat menghasilkan listrik karena ikut berputar seporos dengan turbin uap.
PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi.
Daftar Pustaka:
- https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik
- https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_uap
- https://d302.files.wordpress.com/2015/09/004-sistem-tenaga-listrik_21.pdf
- http://bersamabelajaruntuktahu.blogspot.co.id/2011/08/pembangkit-listrik-tenaga-diesel.html
- http://joe-proudly-present.blogspot.co.id/2010/11/pembangkit-listrik-tenaga-panas-bumi.html
- https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_nuklir