PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP (PLTGU)
Disusun oleh :
Bangun Giri Pamungkas (5115141087) Fadli Yanuarhadi (5115144137) Muhammad Sugeng Riyadi (5115141085)
Muhammad Ta’riful Ihsan (5115141090)
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2016
i
Kata Pengantar
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, tim penulis dapat menyelesaikan tugas pembuatan makalah yang berjudul “Pembangkit Energi Listrik: Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)” dengan lancar.
Dalam penyusunan makalah ini tentunya banyak dan ada saja masalah yang muncul, namun berkat bantuan dan dukungan dari seluruh tim penyusun yang telah mencurahkan ide dan pemikirannya untuk menulis dan membuat makalah seperti ini, pada akhrinya kami pun seluruh tim penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktu yang telah ditentukan.
Dari sanalah semua ketercapaian ini berawal, semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada langkah yang lebih baik lagi.
Meskipun penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan kesalahan, namun selalu saja ada yang kurang, karena kesempurnaan hanyalah milik Tuhan Yang Maha Esa. Oleh karena itu, tim penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini dapat lebih baik lagi. Akhir kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca dan terimakasih.
Jakarta, April 2016
Tim Penulis
Daftar Isi
ii
Kata Pengantar ... i
Daftar Isi... ii
Daftar Gambar ... iii
Bab I Pendahuluan ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan ... 2
1.3. Rumusan Masalah ... 2
1.4. Manfaat Makalah ... 2
1.5. Metode Penyusunan Makalah ... 3
Bab II Pembahasan ... 4
2.1. Pembangkit Tenaga Listrik ... 4
2.2. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) ... 4
2.3. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) ... 6
2.4. Komponen Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) ... 10
2.5. Kelebihan dan Kekuarangan (PLTGU) ... 17
Bab III Penutup ... 19
3.1. Kesimpulan ... 19
3.2. Saran ... 19
Daftar Pustaka ... 20
Daftar Gambar
iii
Gambar 1. Jalur Tenaga Listrik ... 4
Gambar 2. Sistem Terbuka PLTGU ... 6
Gambar 3. Diagram PLTGU ... 9
Gambar 4. Diagram Siklus Terbuka... 10
Gambar 5. Sistem HRSG ... 14
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Selama berabad-abad, manusia telah mengamati tentang proses terjadinya listrik. Mereka telah beberapa kali melakukan percobaan guna mendapatkan pemecahan taka-teki tentang kelistrikan. Banyak tokoh-tokoh yang berhasil mengungkap dan membuat suatu penemuan yang erat kaitannya dengan dunia listrik diantaranya Michael Faraday dengan salah satu hasil kegiatannya adalah tentang rotasi elektromagnetik. Hasil penemuannya ini merupakan dasar terpenting dari perkembangan dunia listrik berikutnya. Penemuan tersebut terus dikembangkan dalam berbagai alat listrik seperti transformator dan generator. Dari sinilah sejarah listrik terus berkembang hingga sampai saat ini.
Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan manusia saat ini, dimana hampir semua aktifitas manusia berhubungan dengan energi listrik. Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk di Indonesia yang semakin tinggi maka permintaan akan energi listrik juga meningkat. Oleh karena itu berbagai upaya yang dilakukan oleh pemerintah agar dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat.
Sistem pembangkit listrik di indonesia sebagaian besar menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber panas untuk menghasilkan steam yang bertemperatur dan bertekanan tinggi dalam menghasilkan energi listrik. Penggunaan bahan bakar fosil harus efisien karena ketersediaanya yang terbatas. Disamping itu bahan bakar fosil memberikan dampak polusi udara yang sangat besar sehingga ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dalam jangka waktu panjang sangat tidak relevan.
Oleh sebab itu dibutuhkan pembangkit listrik yang lebih banyak lagi untuk memenuhi kebutuhan listrik tersebut. Dengan menggunakan segala sumber daya alam yang ada sebagai pembangkitnya. Salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap.
2 1.2. Tujuan
Makalah ini disusun untuk memenuhi tujuan-tujuan yang dapat bermanfaat bagi tim penulis dan bagi para pembaca dalam pemahaman mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU). Secara terperinci, tujuan dari makalah ini, yaitu:
1. Memenuhi tugas pembuatan makalah mata kuliah Pembangkit Energi Listrik.
2. Mengetahui apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
3. Mengetahui komponen dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
4. Mengetahui cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
5. Mengetahui kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan tujuan dari penulisan ini, maka tim penulis mengambil rumusan masalah sebagai berikut:
1. Apa yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)?
2. Apa saja komponen pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)?
3. Bagaimanakah cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)?
4. Apakah kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)?
1.4. Manfaat Makalah
Dari latar belakang, tujuan, dan rumusan masalah makalah ini, maka tim penulis menyimpulkan manfaat dari makalah ini, yaitu dapat mengetahui munculnya energi listrik yang dibangkita melalui Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
3 1.5. Metode Penyusunan Makalah
Dalam penulisan makalah ini, tim penulis menggunakan metode penyusunan makalah dengan cara metode berita untuk memenuhi beberapa tanda tanya yang muncul dalam diskusi pembuatan makalah kami ini.
4
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Pembangkit Tenaga Listrik
Pada umumnya, pembangkit tenaga listrik adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik, pada pembangkit tenaga listrik terdapat peralatan elektrikal, mekanikal, dan bangunan kerja. Terdapat juga komponen- komponen utama pembangkitan yaitu generator, turbin yang berfungsi untuk mengkonversi energi (potensi) mekanik menjadi energi (potensi) listrik.
Gambar 1. Jalur Tenaga Listrik
Pada gambar diatas diilustrasikan bahwa listrik yang dihasilkan dari pusat pembangkitan yang menggunakan energi potensi mekanik (air, uap, panas bumi, nuklir, dan lain-lain) untuk menggerakkan turbin yang porosnya dikopel/digandeng dengan generator. dari generator yang berputar menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan disalurkan ke gardu induk melalui jaringan transmisi, kemudian langsung di distribusikan ke konsumen melalui jaringan distribusi.
2.2. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)
PLTGU adalah gabungan antara PLTG dengan PLTU, dimana panas dari gas buang dari PLTG digunakan untuk menghasilkan uap yang digunakan sebagai fluida kerja di PLTU. Dan bagian yangdigunakan untuk menghasilkan uap tersebut adalah HRSG (Heat Recovery Steam Generator).PLTGU merupakan suatu instalasi peralatan yang berfungsi untuk mengubah energi
5 panas (hasil pembakaran bahan bakar dan udara) menjadi energi listrik yang bermanfaat. Pada dasarnya, sistem PLTGU ini merupakan penggabungan antara PLTG dan PLTU. PLTU memanfaatkan energi panasdan uap dari gas buang hasil pembakaran di PLTG untuk memanaskan air di HRSG (Heat RecoverySteam Genarator), sehingga menjadi uap jenuh kering. Uap jenuh kering inilah yang akan digunakanuntuk memutar sudu (baling-baling) Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada Pusat Listrik TenagaGas (PLTG) akan menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadienergi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan prosesnya. Prinsip kerja PLTG adalah sebagai berikut, mula-mula udara dimasukkan dalm kompresor dengan melalui air filter atau penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke dalam kompresor tersebut.
Pada kompresor tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar. Disini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah bisa langsung dibakar dengan udara atau tidak.turbin uap.
Jika menggunakan BBG, gas bisa langsung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan BBM harus dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru dicampur udara dandibakar. Pembakaran bahan bakar dan udara ini akan menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan tinggiyang berenergi (enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin, hingga enthalpy gas diubah oleh turbin menjadi energi gerak yang memutar generator untuk menghasilkan listrik. Setelah melalui turbin sisa gas panas tersebut dibuang melalui cerobong atau stack. Karena gas yang disemprotkan ke turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin dengan udara pendingin dari lubang udara pada turbin.Untuk mencegah korosi akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam Potasium, Vanadium, dan Sodium.
6 2.3. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)
Secara umum sistem produksi tenaga listrik pada PLTGU dibagi menjadi dua siklus, yaitu sebagai berikut:
a. Siklus Terbuka (Open Cycle)
Siklus terbuka merupakan proses produksi listrik pada PLTGU dimana gas buangan dari turbin gas langsung dibuang ke udara melalui cerobong saluran keluaran. Suhu gas buangan di cerobong saluran keluaran ini mencapai 550°C. Proses seperti ini pada PLTGU dapat disebut sebagai proses pembangkitan listrik turbin gas yaitu suatu proses pembangkitan listrik yang dihasilkan oleh putaran turbin gas. Proses produksi listrik pada PLTGU ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Sistem Terbuka PLTGU
Keterangan gambar:
1. Barge/Kapal, alat pengangkut bahan bakar minyak (BBM).
2. Pumping house.
3. Fuel Pump.
4. Electric/diesel motor.
5. Air filter, penyaring udara agar partikel debu tidak masuk ke dalam compressor.
