OLEH :
Prof. Dr. Ir. Nadjamuddin Harun, MS
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2011
lkpp
KATA PENGANTAR
Buku ajar ini dikembangkan berdasarkan pengajaran ditingkat Strata Satu (S1) dan Strata Dua (S2) untuk bidang Pembangkitan Perencanaan Pembangkitan Tenaga Listrik. Dalam buku ini disajikan teori-teori pembangkitan tenaga listrik dan dilanjutkan dengan perencanaan pembangkitan tenaga listrik untuk mahasiswa teknik elektro.
Diasumsikan bahwa mahasiswa bidang teknik elektro telah mengambil mata kuliah teknik kendali, aljabar linear dan matematika teknik. Pembahasan untuk teori dilanjutkan dengan contoh soal serta diskusi-diskusi tentang simulasi atau model sistem. Pada edisi pertama ini masih banyak kekurangan tetapi diharapkan para pemakai dapat mengembangkan sesuai perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Dalam Bab I telah disampaikan bahwa mata kuliah Pembangkitan dan Perencanaan Pembangkitan Tenaga listrik untuk bidang teknik elektro dengan mempertimbangkan dua aspek yaitu aspek teknik dan ekonomis, mengembangkan sistem untuk memenuhi kebutuhan energi listrik.
Bab II dijabarkan Karaketeristik Pembangkit Hidro dan Pembangkit Listrik Tenaga Thermal, pada pembahasannya ditekankan pada karakteristik masukan dan keluaran.
Bab III menjelaskan Operasi Pembangkit Listrik Tenaga Hidro secara mendasar dan perumusan analisis daya baik daya mekanis dan daya listrik dari proses tenaga air dan termis.
Bab IV menyajikan Pembangkit Listrik Tenaga Termal. Bab ini menguraikan secara ringkas prinsip kerja, Proses Konversi Energi dan Pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Termal diantaranya PLTG, PLTU, dan PLTGU.
Bab V membahas tentang Sekuriti Sistem . Pada bab ini disajikan pembahasan mengenai monitoring aliran daya pada sistem interkoneksi dengan menggunakan peralatan “Remote Terminal Unit” (RTU). Pada bab ini juga dikemukakan metode analisis dengan menggunakan algoritma ”Load Flow” dan selanjutnya dilakukan analisa tindakan korektif.
Bab VI dibahas secara singkat tentang Stabilitas “Steady State”, Stabilitas Transient dan Stabilitas Dinamis pada sistem tenaga listrik.
lkpp
lkpp
Bab VII membahas tentang Operasi Sistem Tenaga Listrik, Bab ini menyajikan operasi sistem secara optimal khususnya Pembangkit Thermal dan dilanjutkan dengan operasi ekonomis pada sistem tenaga listrik.
Bab VIII membahas tentang Pengendalian Sistem Tenaga Listrik . Pada bab ini dibahas secara singkat tentang pengendalian daya aktif dan frekuensi demikian juga pengendalian daya reaktif dan tegangan. Pada Pengendalian sistem transmisi digunakan peralatan FACTS dan hanya dibatasi untuk beberapa komponen FACTS untuk diaplikasikan pada tenaga listrik.
Bab IX membahas tentang Optimalisasi Sistem Tenaga Listrik. Pada bab ini digunakan beberapa metode optimalisasi sistem tenaga listrik diantaranya pemograman liniear, metode pemograman dinamis, metode merit order, metode pemograman gradient orde dua dan optimasi sistem tenaga listrik dengan metode logika samar ( Fuzzy Logic).
Penyusun berterima kasih kepada teman-teman yaitu Muhammad Syahwil,
A. Muhammad Syafar, dan A. Nur Putri. Atas bantuannya dalam menyusun buku ajar ini dalam bentuk sederhana. Penulis juga mengharapkan koreksi perubahan dari pihak-pihak yang berkecimpun dalam bidang teknik elektro. Akherulkalam bersyukur kepada Allah Yang Maha Esa atas limpahan Rahmat-nya kepada kita sekalian.
Makassar, November 2011
Prof.Dr.Ir.H.Nadjamuddin Harun. MS
lkpp
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR……….. i
DAFTAR ISI………. iii
BAB I PENDAHULUAN………... 1
BAB II KARAKTERISTIK PEMBANGKIT HIDRO DAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA THERMAL………… 4
2.1 Karakteristik Input Output Pembangkit Listrik Tenaga Thermal………. 4
2.2 Karakteristik Input Output Pembangkit Listrik Tenaga Hidro ……… . . . ………. 5
2.3 Laju Pertambahan Pemakaian Bahan Bakar………. 7
2.4 Kendala-Kendala Operasi Pada Pusat Pembangkit Listrik… 8 2.5 Kendala-Kendala Operasi Pada Pusat Listrik Tenaga Gas… 10 2.6 Kendala-Kendala Operasi Pada Pusat Listrik Tenaga Diesel………. 13
2.7 Kendala-Kendala Operasi Pada Pusat Listrik Tenaga Uap… 14 BAB III PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDRO . . . .. 16
3.1 Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Hidro . . . .. . 16
3.2 Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro……...…...…...…... 16
3.3 Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro . . ……...…...…...… 21
3.4 Pembangkit Listrik Tenaga Air ……… 21
BAB V SEKURITI SISTEM TENAGA LISTRIK. . . 61
5.1 Pendahuluan……….. . . . .. 61
5.2 Sistem Monitoring Tenaga Listrik. . . .. . . 63
5.3 Analisis Kontigensi Sistem Tenaga Listrik……….. . . 85
5.4 Analisis Korektif Sistem Tenaga Listrik………. 95
BAB VI STABILITAS SISTEM TENAGA LISTRIK. . . 96
6.1 Pendahuluan…… . . . 96
6.2 Stabilitas Steady State Sistem Tenaga Listrik . . . .. 97
6.3 Stabilitas Transient Sistem Tenaga Listrik………... 98
6.4 Stabilitas Dinamis Sistem Tenaga Listrik………. 99
6.5 Perasamaan Ayunan………..……… 100
6.6 Pemodelan Mesin Sinkron Pada Studi Kestabilan………… 102
6.7 Pemodelan Mesin Sinkron Memperhitungkan Saliency…... 104
6.8 Stabilitas Steady State dengan Gangguan-gangguan Kecil.. 107
6.9 Stabilitas Transient dengan Kriteria Sama Luas………….. 117
6.10 Aplikasi Pada Penambahan Daya Input Tiba-tiba……… 119
6.11 Apalikasi Pada Gangguan Tiga Fasa……… 121
6.12 Pemecahan Numerik Pada Persamaan Non-linear……… 128
6.13 Pemecahan Numerik Pada Persamaan Ayunan…………. 130
6.14 Sistem Multi-Mesin………... 134
6.15 Stabilitas Transient Multi-Mesin……… 136
BAB VII OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK. . . … 141
7.1 Operasi Optimal Sistem Tenaga Listrik . . . .. 141
7.1.1 Pendahuluan ……….. 141
7.1.2 Pemodelan Biaya Bahan Bakar Pembangkit Thermal…… 142
7.1.3 Operasi Optimal Pembangkit Listrik Tenaga Thermal…... 147
7.1.4 Perhitungan Rugi-rugi Transmisi……… 151
7.2 Operasi Ekonomis Sistem Tenaga Listrik .. . . .. 156
7.2.1 Kesepakatan Unit Pembangkit Thermal………... 158
lkpp
7.2.2 Operasi Ekonomis Dengan Mengabaikan Rugi-rugi
Saluran Transmisi………. 160
7.2.3 Operasi Ekonomis Dengan Memperhitungkan Rugi-rugi Saluran Transmisi………. 161
BAB VIII PENGENDALIAN SISTEM TENAGA LISTRIK. . . 165
8.1 Pendahuluan……… 165
8.2 Pengendalian Daya Aktif dan Frekuensi……… 166
8.3 Pengendalian Daya Reaktif dan Tegangan………. 172
8.4 Pengendalian Sistem Tenaga Listrik dengan FACTS………. 181
BAB IX OPTIMASI SISTEM TENAGA LISTRIK. . . .. ……….. 186
9.1 Pendahuluan……… 186
9.2 Optimasi Sistem Tenaga Listrik Metode Liniear Programing……….. 187
9.3 Optimasi Sistem Tenaga Listrik Metode Program Dinamis.. 191
9.4 Optimasi Sistem Tenaga Listrik Metode Merit Order……… 206
9.5 Optimasi Sistem Tenaga Listrik Metode Gradien Orde Dua.. 211
9.6 Optimasi Sistem Tenaga Listrik Metode Fuzzy Logic……... 214
DAFTAR PUSTAKA
lkpp
lkpp
BAB I PENDAHULUAN
Sebagai bagian dari tata dunia baru di era persaingan pasar global, Indonesia dituntut untuk mampu melahirkan manusia-manusia yang berkualitas dan mampu memainkan peran sebagai garda depan persaingan antar bangsa-bangsa. Untuk itu perlu adanya kerja keras dari semua komponen bangsa dalam menghadapi persaingan tersebut. Atas dasar realitas dan tantangan masa depan tersebut maka menyiapkan individu-individu yang berkualitas dengan sejumlah karakteristik menjadi kebutuhan yang tidak dapat ditawar lagi. Salah satu cara untuk mempersiapkan bangsa Indonesia untuk menghadapi persaingan yang semakin ketat tersebut adalah dengan meningkatkan kualitas sumber daya manusia yang ada melalui pendidikan.
Pendidikan adalah suatu usaha untuk mencerdaskan bangsa, investasi jangka panjang yang memerlukan usaha dan dana yang cukup besar. Pendidikan juga merupakan usaha sadar dan terencana untuk mewujudkan suasana belajar dan proses pembelajaran agar peserta didik secara aktif mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan, pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang diperlukan dirinya dan masyarakat.
Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrikmerupakan salah satu mata kuliah wajib pada jurusan Teknik Elektro, konsenstrasi Teknik Energi Elektrik pada Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang disajikan pada Semester tiga setiap tahun ajaran. Mata kuliah ini memberikan gambaran tentang perencanaan sistem pembangkitan dengan mempertimbangkan dua aspek yaitu aspek ekonomis dan aspek teknis, mengembangkan sistem untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dari pemakai energi (demand) secara kontinu dan memenuhi kualitas yang diinginkan dengan analisis demand dan evaluasi sumber-sumber energi yang ada, sehingga akan tercapai keseimbangan antara pemasok (supply) energi dan pemakai energi (demand). Ada 4 kriteria kunci yang perlu diketahui dari mata kuliah ini adalah Economic Viability, Technical Fesiability, Financial SecuritydanInveronmental Asceptability.
Proses pembelajaran yang digunakan saat ini berupa kuliah tatap muka dan diskusi/presentasi kelompok. Dengan adanya proses pembelajaran ini diharapkan penilaian yang dilakukan tidak hanya dari segi kognitif saja tetapi juga termasuk segi afektif. Selain diskusi kelompok mahasiswa diberikan tugas individu dengan mengambil kasus sistem kelistrikan yang relevan dengan materi yang telah disajikan, mahasiswa juga dituntut
lkpp
menggunakan software aplikasi program untuk analisis, sehingga akan membuat mahasiswa lebih aktif dalam menguasai materi.
Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik merupakan mata kuliah dengan Jumlah peserta setiap kelasnya berkisar 22 orang. Nilai angka rata-rata yang diperoleh sebesar 90 dimana nilai ini setara dengan nilai A.
Tabel Jumlah Mahasiswa yang Memperoleh Nilai A-E
Nilai Jumlah Mahasiswa
Dari Tabel diatas dapat disimpulkan bahwa hasil dari proses pembelajaran sudah cukup baik sesuai yang diharapkan. Dengan adanya bahan ajar ini, diharapkan dapat lebih meningkatkan kualitas pembelajaran dan memudahkan mahasiswa dalam menguasai materi-materi perkuliahan secara sistematis, disisi lain kurangnya buku bacaan dalam bahasa indonesia yang dapat diakses oleh mahasiswa juga menjadi salah satu kendala, sehingga keberadaan bahan ajar ini sangat penting dalam proses belajar mengajar dikelas.
Bahan ajar ini juga dapat di-download di website milik Universitas Hasanuddin ( sistem pembelajaran berbasis Learning Management System /LMS) sehingga memudahkan mahasiswa dalam mengakses materi perkuliahan setiap saat.
Sistematika penulisan buku ajar ini terbagi dalam 9 (Sembilan) Bab dengan harapan maksud dan tujuan dari penulisan ini dapat terangkum seluruhnya. Pembagian Bab tersebut adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Bab pendahuluan menggambarkan secara singkat deskripsi mata kuliah Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik dan proses pembelajaran yang diterapkan dalam mata kuliah ini.
BAB II : Karakteristik Pembangkit Hidro dan Pembangkit Listrik TenagaThermal
lkpp
Bab ini mencakup karakteristik input output pembangkit listrik tenaga thermal, karakteristik input output pembangkit listrik tenaga hidro, dan kendala-kendala operasi pada pusat pembangkit listrik (PLTA, PLTD, PLTG dan PLTU ).
BAB III : Pembangkit Listrik Tenaga Hidro
Bab ini menguraikan secara ringkas prinsip kerja, proses konversi energi dan masalah operasi pada pembangkit listrik tenaga hidro, yakni PLTMH, PLT Minihidro (PLTM) dan PLTA.
BAB IV : Pembangkit Listrik Tenaga Thermal
Bab ini menguraikan secara ringkas prinsip kerja, proses konversi energi
dan masalah operasi pada pembangkit listrik tenaga thermal, yakni PLTG,
PLTU dan PLTGU.
BAB V : Sekuriti Sistem Tenaga Listrik
Bab ini membahas fungsi sekuriti pada sistem tenaga listrik yaitu sistem monitoring, analisis kontigensi dan analisis tindakan korektif.
BAB VI : Stabilitas Sistem Tenaga Listrik
Bab ini membahas Stabilitas Steady State, Stabilitas Transient dan Stabilitas Dinamis pada sistem tenaga listrik.
BAB VII : Operasi Sistem Tenaga Listrik
Bab ini mencakup operasi optimal dan ekonomis pada sistem tenaga listrik
dengan atau tanpa memperhitungkan rugi-rgi saluran transmisi.
BAB VIII : Pengendalian Sistem Tenaga Listrik
Bab ini mencakup pengendalian daya aktif dan frekuensi pengendalian daya reaktif dan tegangan, seerta pengendalian dengan FACTS pada sistem tenaga listrik.
BAB IX : Optimasi Sistem Tenaga Listrik
Bab ini membahas beberapa metode optimasi sistem tenaga listrik yaitu optimasi sistem tenaga listrik metode linear programming, optimasi sistem
tenaga listrik metode Program Dinamis, optimasi sistem tenaga listrik
metode Merit Order, optimasi sistem tenaga listrik metode Gradien Orde
Dua, dan optimasi sistem tenaga listrik metode Fuzzy Logic.
lkpp
Nama / Kode Mata Kuliah : PERANCANGAN PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK Kompetensi Sasaran : Kompetensi Utama:
Kemampuan merencanakan pembangkitan sistem tenaga dengan memprtimbangkan aspek ekonomis dan teknis
Kompetensi Pendukung:
1. Mahasiswa mengembangkan kemampuan dalam perencanaan pembangkitan energi listrik.
2. Mahasiswa mengembangkan kemampuan bekerjasama, baik sebagai ketua maupun anggota dari sebuah tim kerja.
Sasaran Belajar : 1. Mahasiswa memahami prinsip perancangan pembangkitan secara ekonomis dan teknis.
2. Mahasiswa mampu mengutarakan pendapat di depan orang banyak dan menjawab pertanyaan dari audience.
3. Mahasiswa mampu berdiskusi secara kelompok dan mengutarakan pendapat.
4. Mahasiswa mampu menganalisis literatur yang menggunakan bahasa Inggris
Model Pembelajaran : Project Based Learning Minggu
ke- PembelajaranSasaran Materi Pembelajaran PembelajaranStrategi
14 Mahasiswa
16 Final Test
lkpp
Final Test 35%lkpp
BAB II KARAKTERISTIK PEMBANGKIT HIDRO
DAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA THERMAL
Karakteristik pembangkit merupakan modal dasar dalam melakukan pengaturan ouput pembangkit untuk menekan pembiayaan bahan baku energi. Melalui karakteristik pembangkit ini dibuat model matematisnya sehingga dapat dilakukan proses optimasi dalam memperoleh optimum ekonomi biaya pembangkitan.
2.1 KARAKTERISTIK INPUT OUTPUT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA THERMAL
Karakteristik ini menyetarakan hubungan antara input pembangkit sebagai fungsi dari output pembangkit. Persamaan karateristik input-output pembangkit menyatakan hubungan antara jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya tertentu pada pembangkit tenaga listrik yang didekati dengan fungsi binomial, yaitu :
Keterangan :
F = input bahan bakar (liter/jam) P = output daya pembangkit (MW) a,b,c = konstanta persamaan
persamaan input output diperoleh dengan mengolah data operasi pembangkit dengan menggunakan Metode Kuadrat Terkecil ( Least Square Methode ). Apabila terdapat N data daya keluaran Pi dan jumlah bahan bakar Fi, konstanta persamaan dengan
menyelesaikan persamaan (2.1).
Apabila pada pusat pembangkit terdapat unit pusat pembangkit yang memiliki persamaan input-output yang berbeda. Untuk tujuan penjadwalan pembangkit tenaga
lkpp
listrik diperlukan satu persamaan karateristik yang mengimplementasikan persamaan karateristik input-output pembangkit tenaga listrik yang terhubung pada bus yang sama. Persamaan tersebut lebih dikenal denganpersamaan karateristik input-output ekuivalen.
Dimisalkan suatu pusat pembangkit listrik yang terdiri dari m buah unit pembangkit dengan masing-masing persamaan karakteristik input-output sebagai berikut :
Untuk mendapatkan sebuah persamaan ekuivalen dari m buah persamaan digunakan rumus :
Koefesien persamaan karakteristik input-output ekuivalen diperoleh dengan menyelesaikan persamaan (2.6 ) berikut :
2.2 KARAKTERISTIK INPUT OUTPUT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDRO
Karateristik input-output dari pembangkit tenaga listrik hidro menggambarkan hubungan antara input kepenggerak mula (turbin) berupa jumlah air yang dialirkan diantara sudu-sudu turbin persamaan waktu dengan output daya dari generator. Output dari pembangkit listrik hidro adalah daya yang dikirim keluar yaitu net output generator dikurangi dengan daya untuk pemakaian sendiri seperti untuk pompa, pengisian baterai dan peralatan penunjang lainnya.
lkpp
Daya output generator sebagai fungsi dari tinggi terjun dan debit air dapat dinyatakan sebagai berikut :
Suatu bentuk alternative dari persamaan di atas dapat diperoleh dengan mendefenisikan variabel efesiensi baru G sebagai berikut :
Sehingga menghasilkan persamaan (2.9),
Untuk ketinggian air yang konstan bentuk karateristik tersebut dapat digambarkan seperti
gambar 2.1.
lkpp
Oleh karena tinggi terjun air dianggap konstan, maka besar debit air sebagai fungsi daya output pembangkit akan didekati dengan persamaan polynomial orde dua yaitu :
Persamaan laju pertambahan pemakaian air ( incremental Water Rate ) diperoleh dari turunan pertama persamaan input-output, yaitu :
2.3 LAJU PERTAMBAHAN PEMAKAIAN BAHAN BAKAR
( Incremental Fuel Rate )
Laju pertambahan pemakaian bahan bakar (IFR) menggambarkan hubungan antara perubahan masukan dan perubahan keluaran yang sesuai dengan perubahan tersebut. Secara sistematis dapat dituliskan sebagai berikut :
Bila perubahannya sangat kecil ( mendekati nol), maka persamaan (2.13) dapat dinyatakan seperti :
lkpp
Kurva karakteristik laju pertambahan bahan bakar pembangkit thermal diperlihatkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Kurva karakteristik laju pertambahan pemakaian bahan bakar untuk pembangkit thermal.
Sebenarnya input dalam kurva pertambahan biaya produksi (Incremental Production Cost-IPC) pembangkit tenaga listrik termal tidak hanya meliputi bahan bakar, melainkan juga mencakup biaya operasi lainnya. Namun karena komponen biaya bahan bakar jauh lebih besar daripada komponen biaya lain, maka biaya produksi (production cost) dianggap sebagai biaya bahan bakar( fuel cost).
Kurva pertambahan biaya produksi atau kurva biaya bahan bakar memberikan informasi tentang perbedaan segi ekonomis operasi setiap unit pembangkit tenaga listrik. Kurva pertambahan biaya produksi bahan bakar diperoleh dengan mengalikan jumlah bahan bakar dengan harga satuan bahan bakar, sehingga dari karakteristik ini dapat dilakukan penjadwalan pembangkitan yang ekonomis.
2.4 KENDALA-KENDALA OPERASI PADA PUSAT LISTRIK TENAGA AIR
Tidak terdapatnya proses pembakaran sehingga tidak ada perubahan suhu yang besar pada bagian-bagian PLTA, merupakan faktor yang sangat mengurangi kendala operasi pada PLTA. Kendala operasi dari unit PLTA tidak sebanyak pada unit PLTU terutama untuk keadaan dinamis PLTA umumnya dapat cepat distart dan lebih mudah mengalami
lkpp
perubahan beban.Kendala operasi pada PLTA umumnya adalah kendala operasi dalam
kadang-kadang tidak dapat tercapai ini dikarenakan ada bagian berputar (totaring
part) yang kurang sempurna atau proses yang kurang baik kedudukannya sehingga
timbul suhu atau getaran yang berlebihan. Ada pereparat (Seal) yang kurang baik
sehingga air yang bertekanan tidak melalui rotor turbin tetapi langsung mengalir ke
pipa pembuangan.
Kurang tingginya permukaan air dalam kolam tando sehingga tinggi terjun tidak
cukup. Kurang daripada nilai yang disyaratkan oleh spesifikasi pabrik. Hal semacam
ini kadang-kadang terjadi pada musim kemarau.
2. Beban Minimum
3. Kecepatan Perubahan Beban
Untuk PLTA masalah kecepatan perubahan beban dapat dilakukan dengan cepat jika
dibandingkan dengan unit pembangkit lainnya. Unit PLTA umumnya dapat diubah
bebannya dari 0% sampai 100% dalam waktu kurang dari setengah menit.
4. Perhitungan Cadangan Berputar
Untuk unit PLTA, cadangan berputar dapat dianggap sama dengan kemampuan
maksimum dikurangi dengan beban sesaat dari unit.
lkpp
2.5 KENDALA-KENDALA OPERASI PADA PUSAT LISTRIK TENAGA GAS
Karena unit PLTG adalah unit pembangkit yang termahal biaya operasinya khususnya
termahal biaya bahan bakarnya maka diinginkan agar unit PLTA beroperasi dalam waktu yang
sependek mungkin, misalnya pada waktu beban puncak atau pada waktu ada kerusakan/gangguan
unit lain (sebagai unit cadangan). Tetapi dilain pihak men-start dan men-stop unit PLTG akan
menambah keausan unit tersebut sehingga merupakan kendala operasi yang harus diperhitungkan.
Pada PLTG turbin gas diputar oleh gas hasil pembakaran yang suhunya ± 9000C, operasi dengan gas
yang bersuhu tinggi inilah merupakan sebab utama timbulnya keausan apabila unit PLTG
mengalami start-stop sehingga merupakan kendala operasi seperti tersebut diatas. Beban operasional
pada unit PLTG perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
Operasi dengan gas bersuhu tinggi inilah yang merupakan sebab utama timbulnya
keausan apabila unit PLTG mengalami start-stop yang merupakan kendala operasi.
Dalam operasi PLTG perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1. Beban Maksimum
Dalam spesifikasi teknik PLTG disebut dua macam rating kemampuan yaitu :
a. Base Load Rating yang menggambarkan kemampuan unit untuk melayani beban
terus menerus.
b. Peak Load Rating yang menggambarkan kemampuan unit untuk melayani beban
selama dua jam. Peak load rating besarnya kurang lebih 10% diatas base load
rating.
Seperti telah diuraikan diatas, unit PLTG beroperasi pada suhu tinggi. Hal ini mudah
menimbulkan karosi suhu tinggi apabila bahan bakar banyak mengandung vanadium,
inilah faktor utama yang membatasi beban maksimum dari turbin gas.
lkpp
Unit PLTG dilengkapi daya speed tronic card yang secara otomatis melalui governer
akan mengurangi beban dari unit apabila ia mendeteksi tegangan yang
diperbolehkan.
Untuk beban yang sama suhu gas hasil pembakaran ini bisa naik karena proses pembakaran yang tidak sempurna misalnya karena pengaruh bahan bakar kurang sempurna kerjanya.
2. Beban Minimum
Batas beban minimum untuk unit PLTG tidak disebabkan karena alus melainkan lebih disebabkan oleh masalah ekonomi yaitu efisiensi yang mudah pada beban yang rendah.
Gambar 2.3 kurva Biaya Minimum Pada gambar diatas tampak bahwa :
Pada beban 100% bb minyak dilampaui 0,346 l/kwh Pada beban 75% bb minyak dilampaui 0,335 l/kwh Pada beban 50% bb minyak dilampaui 0,443 l/kwh Pada beban 25% bb minyak dilampaui 0,645 l/kwh
Apabila harga bahan bakar yang dipakai adalah HSD ril dengan harga Rp. 2200/ liter maka ini berarti bahwa pada beban 100% biaya bahan bakar Rp. 761,2/kwh sedang pada beban 25% Rp. 1419/kwh.
lkpp
3. Kecepatan Perubahan Beban
Umumnya PLTG dapat dirubah bebannya dari 0% menjadi 100% dalam waktu
kurang dari 15 menit, sehingga bagi tiap termis termasuk unit yang dapat dirubah
bebannya secara cepat. Tetapi jika diinput bahwa unit PLTG beroperasi dan suhu gas
pembakaran yang tinggi maka perubahan beban berarti perubahan suhu yang sudah
kecil pada beroperasi bagian turbin gas dan menambah keausan. Juga perlu diinput
bahwa penambah beban yang rendah maka sebaiknya unit PLTG tidak diubah-ubah
beban tetapi diusahakan berbeban mendekati penuh (80%) dan kawat. Perubahan
beban PLTG dilakukan dalam keadaan darurat.
4. Perhitungan Cadangan Berputar
Karena kemampuannya untuk menambah beban yang relatif cepat seperti telah
diusulkan diatas maka cadangan berputar yang dapat diperhitungkan pada unit PLTG
adalah sama dengan kemampuan maksimum dikurangi dengan beban sesaat dari unit.
Tetapi sebaiknya juga diadakan perubahan beban.
PLTG sebaiknya dioperasikan untuk menangani beban puncak. Dalam operasi tenaga
listrik seringkali ada pembangkit start dan stop dalam setiap hari, minggu.
PLTG memberikan konsekuensi biaya yang lain dari pada unit PLTU. Pada PLTG
perlu disuplai pada start-stop 300 kali atau setelah mengalami sejumlah jam operasi
tertentu tergantung pada mode of operation.
Perhitungan untuk menentukan time between combustion inspection unit PLTG
F x S x (6x + 3y – z) 7500 + 10% (2.15)
Dimana :
F = Fuel factor yang besarnya bergantung kepada bahan bakar yang dipakai.
F = 1.0 untuk bahan bakar pada alami
= 1.4 untuk HSD
S = Start faktor yang besarnya tergantung kepada sekali berapa jam unit PLTG di
star besarnya adalah :
lkpp
Start/waktu jam 1/1 1/3 1/5 1/10 1/20 1/100 1/500 1/1000
S = start faktor 2,6 2,83 1,80 1,28 1,15 1,9 0,9 0,85
X = Jumlah jam operasi yang melampaui peak rating.
Y = Jumlah jam operasi yang melampaui normal rating tetapi masih di bawah peak rating.
Z = Jumlah jam operasi di bawah normal rating
2.6 KENDALA-KENDALA OPERASI PADA PUSAT LISTRIK TENAGA DIESEL
PLG yang terpelihara dengan baik praktis tidak mempunyai kendala operasi. Dapat di start stop dengan cepat tanpa banyak menambah keausan, pemakaian bahan bakarnya lebih hemat daripada PLTG tetapi masih lebih mahal dibanding dengan PLTU.
Walaupun pada PLTD praktis tidak ada kendala operasi, tetapi seperti juga pada unit pembangkit lainnya secara operasional perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1. Beban Maksimum
Beban maksimum dari PLTD seringkali tidak bisa mencapai nilai yang tertulis dalam spesifikasi pabrik karena ada bagian-bagian dari mesin diesel yang tidak bekerja dengan sempurna.Misalnya pada beban 90% suhu gas buang sudah mencapai suhu maksimum yang diperbolehkan sehingga beban tidak boleh dinaikkan lagi. Suhu gas buang yang tidak tinggi ini bisa disebabkan karena pengabut kurang baik kerjanya atau karena turbo charger sudah kotor sehingga tekanan udara yang masuk ke silinder kurang tinggi.
2. Beban Minimum
Tidak ada hal yang membatasi beban minimum pada unit PLTD. Hanya saja pada unit PLTD sering dibebani rendah, misalnya kurang dari 50% maka biaya operasinya bertambah mahal jika dibebani minimum,sehingga lebih baik dibebani maksimum efisiensinya standar seperti pada name plate.Disamping biaya operasi tinggi pada beban rendah juga efisiensinya menjadi rendah.
lkpp
3. Kecepatan Perubahan Beban
4. Perhitungan Cadangan Berputar
Mengingat kemampuannya dalam mengikuti perubahan beban seperti diuraikan diatas maka cadangan berputar yang dapat diperhitungkan adalah sama dengan kemampuan maksimum dikurangi dengan beban sesaat.
2.7 KENDALA-KENDALA OPERASI PADA PUSAT LISTRIK TENAGA UAP
Dari segi operasional PLTU paling banyak kendalanya khususnya dalam kondisi dinamis, hal ini disebabkan banyaknya kendala komponen dalam PLTU yang harus diatasi. Kendala operasi yang terdapat pada PLTU adalah :
a. Starting Time (waktu yang diperlukan untuk menstart) yang relatif lama, bisa
mencapai 6 sampai 8 jam apabila star dilakukan dalam keadaan dingin.
b. Perubahan daya persatuan waktu yang terbatas kira-kira5% per menit. Hal ini
disebabkan karena proses star memerlukan waktu lama yaitu pada PLTU minyak
adalah memerlukan waktu 2 jam jika distar dalam keadaan dingin, maupun perubahan daya dalam PLTU cukup lambat, menyangkut pula berbagai perubahan suhu yang
selanjutnya menyebabkan produksi uap tidak mencapai suhu minimal 500 derajat
Celsius sehingga energi panas yang dikandungnya untuk proses expansi tidak tercapai
dengan sempurna.
Untuk keperluan operasional pada PLTU perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1. Beban Maksimum
Dalam keadaan sempurna beban maksimum dari unit PLTU adalah sampai dengan yang tercantum dalam buku spesifikasi teknis unit pembangkit. Dalam spesifikasi teknik tersebut umumnya disebutkan beberapa beban maksimum untuk pembebanan
lkpp
yang kontinu dan beberapa beban maksimum untuk waktu tertentu, dan apabila ada
bagian dari unit pembangkit yang bekerja tidak sempurna maka beban maksimumnya
dapat diturunkan.
2. Beban Minimum
Beban minimum dari PLTU berkisar disekitar 25%. Pembatasan ini biasanya
berhubungan dengan masalah kontrol karena pada beban rendah banyak yang
hubungannya tidak linear sehingga menyulitkan kerjanya alat-alat kontrol disamping
itu pula beban rendah nyala api menjadi kurang stabil dan mudah padam.
3. Kecepatan Perubahan Beban
Kecepatan perubahan beban pada unit PLTU harus menurut pada petunjuk Instruction
Manual yang dibuat oleh pabrik. Kecepatan perubahan beban yang mampu dilakukan
oleh unit PLTU tergantung pada kepada posisi beban permulaan dalam kaitannya
dengan sistem bahan bakar dan sistem pengisian air ketel. Ada PLTU yang didisain
apabila bebannya kurang dari 50% harus ada burner yang dimatikan dan juga ada
pompa pengisian air ketel yang dihentikan. Untuk menaikkan bebannya misalnya dari
40% ke 80%, tahapnya terbagi dua yaitu dari 40% sampai 50%, kemudian berhenti
sesaat untuk menyalakan burner tambahan dan pompa air pengisian ketel tambahan,
baru setelah burner tambahan dan pompa air pengisian ketel tambahan bekerja normal
beban dapat dinaikkan dari 50% sampai dengan 80%.
4. Perhitungan Cadangan Berputar
BAB III
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDRO 3.1 KLASIFIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDRO
Pada dasarnya suatu pembangkit listrik tenaga hidro berfungsi untuk mengubah potensi tenaga air yang berupa aliran air (sungai) yang mempunyai debit dan tinggi jatuh (head) untuk menghasilkan energi listrik.
Secara umum Pusat Listrik Tenaga Air terdiri dari : 1) Pembangkit listrik tenaga mikrohidro,
2) Pembangkit listrik tenaga minihidro, dan 3) Pembangkit listrik tenaga Air.
Pembangkit listrik tenaga hidro dapat dikatagorikan dan diklasifikasikan sesuai besar daya yang dihasilkannya, sebagaimana diperlihatkan pada tabel berikut:
No. JENIS DAYA / KAPASITAS
1. PLTA > 5 MW ( 5.000 kW).
2. PLTM 100 kW < PLTM < 5.000 kW
3. PLTMH < 100 kW
(Sumber : Severn Wye Energi Agency, www.swea.co.uk)
3.2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 100 kW), yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut clean energi karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang.
Secara ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatif murah, sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit listrik lainnya. Secara sosial, PLTMH mudah diterima masyarakat luas (bandingkan misalnya dengan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). PLTMH biasanya dibuat dalam skala desa di daerah-daeraht erpencil
lkpp
yang belum mendapatkan listrik dari PLN. Tenaga air yang digunakan dapat berupa aliran air pada sistem irigasi, sungai yang dibendung atau air terjun.
3.2.1 Prinsip kerja PLT Mikrohidro
PLT Mikrohidro pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.
Pembangunan PLTMH perlu diawali dengan pembangunan bendungan untuk
mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak PLTMH. Bendungan ini dapat berupa bendungan beton atau bendungan beronjong. Bendungan perlu dilengkapi dengan pintu air dan saringan sampah untuk mencegah masuknya kotoran atau endapan lumpur. Bendungan sebaiknya dibangun pada dasar sungai yang stabil dan aman terhadap banjir.
Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambilan (intake). Kemudian
dilanjutkan dengan pembuatan saluran penghantar yang berfungsi mengalirkan air dari intake. Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap jarak tertentu untuk mengeluarkan air yang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup. Di ujung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap. Kolam ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan meny aring kotoran sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibuat dengan memperdalam dan memperlebar saluran penghantar dan menambahnya dengan saluran penguras. Kolam penenang (forebay) juga dibangun untuk menenangkan aliran air y ang akan masuk ke turbin dan mengarahkannya masuk ke pipa pesat (penstok). Saluran ini dibuat dengan konstruksi beton dan berjarak sedekat mungkin ke rumah turbin untuk menghemat pipa pesat.
Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa ini, energi potensial air di kolam penenang diubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Biasany a terbuat dari pipa baja yang dirol, lalu dilas. Untuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung oleh pondasi yang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu dirancang sesuai dengan kondisi tanah.
lkpp
Turbin, generator dan sistem kontrol masing-masing diletakkan dalam sebuah rumah yang terpisah. Pondasi turbin-generator juga harus dipisahkan dari pondasi rumahnya. Tujuannya adalah untuk menghindari masalah akibat getaran. Rumah turbin harus dirancang sedemikian agar memudahkan perawatan dan pemeriksaan.
Setelah keluar dari pipa pesat, air akan memasuki turbin pada bagian inlet. Di dalamnya terdapat guided vane untuk mengatur pembukaan dan penutupan turbin serta mengatur jumlah air yang masuk kerunner/blade (komponen utama turbin). Runner terbuat dari baja dengan kekuatan tarik tinggi y ang dilas pada dua buah piringan sejajar. Aliran air akan memutar runner dan menghasilkan energi kinetic yang akan memutar poros turbin. Energi y ang timbul akibat putaran poros kemudian ditransmisikan ke generator. Seluruh sistem ini harus balance. Turbin perlu dilengkapi casing yang berf ungsi mengarahkan air ke runner. Pada bagian bawah casing terdapat pengunci turbin. Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk meny angga poros agar dapat berputar dengan lancar.
Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat diubah menjadi energi listrik. Generator yang dapat digunakan pada mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisi daya ini dapat berupa sistem transmisi langsung (daya poros langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling), atau sistem transmisi daya tidak langsung, yaitu menggunakan sabuk atau belt untuk memindahkan daya antara dua poros sejajar. Keuntungan sistem transmisi langsung adalah lebih kompak, mudah dirawat, dan ef isiensiny a lebih tinggi. Tetapi sumbu poros harus benar-benar lurus dan putaran poros generator harus sama dengan kecepatan putar poros turbin.
Masalah ketidaklurusan sumbu dapat diatasi dengan bantuan kopling fleksibel. Gearbox dapat digunakan untuk mengoreksi rasio kecepatan putaran. Sistem transmisi tidak langsung memungkinkan adanya variasi dalam penggunaan generator secara lebih luas karena kecepatan putar poros generator tidak perlu sama dengan kecepatan putar poros turbin. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt, sedang V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kW. Komponen pendukung yang diperlukan pada sistem ini adalah pulley, bantalan dan kopling. Listrik yang
lkpp
dihasilkan oleh generator dapat langsung ditransmisikan lewat kabel pada tiang-tiang listrik menuju rumah konsumen.
3.2.2 Perhitungan Teknis
Potensi daya mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan:
Daya (P) = 9.8 x Q x Hn x h; ( 3.1 )
Misalnya, diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut: Q = 300 m3/s2, Hn = 12 m dan h = 0.5. Maka, besarnya potensi daya (P) adalah:
P = 9.8 x Q x Hn x h = 9.8 x 300 x 12 x 0.5 = 17 640 W
= 17.64 kW
3.2.3 Perhitungan Ekonomis
Pembangunan PLT Mikrohidro memerlukan investasi yang relatif besar. Adapun, biaya (harga) listrik per kWH-nya dihitung berdasarkan biaya awal (initial cost) dan biaya operasional (operational cost). Komponen biaya awal terdiri dari: biaya bangunan sipil, biaya fasilitas elektrik dan mekanik serta biaya sistem pendukung lain.Komponen biaya operasional yaitu: biaya perawatan,biaya penggantian suku cadang, biaya tenaga kerja(operator) serta biaya lain yang digunakan selama pemakaian.
Contoh perhitungan harga listrik per kWh dari PLT Mikrohidro adalah sebagai berikut : Misalkan, untuk membangun suatu PLTMH dengan kapasitas terpasang 1 kW, dibutuhkan biaya awal Rp 4 juta. Umur pakai mikrohidro yang dirancang adalah 10 tahun
lkpp
dengan biaya operasional Rp. 1 Juta/tahun. Sehingga total biayanya menjadi Rp. 10 Juta. Maka, biaya rata-rata (Rp) per hari adalah:
Sehingga,
Biaya (harga) per kWh ditentukan oleh biaya rata-rata perhari dan besarnya energi listrik yang dihasilkan per hari (kWh/hari). Energi per hari ini ditentukan oleh besarnya daya terpasang serta faktor daya. Jika diasumsikan faktor daya besarnya 12 jam/hari, maka harga energi listrik per kWh adalah:
Sehingga,
3.2.4 Perancangan Sistem PLT Mikrohidro
Tahap pertama perancangan PLT Mikrohidro adalah studi awal. Studi ini diawali dengan survey lapangan untuk memperoleh data primer mengenai debit aliran dan head (beda ketinggian). Debit aliran dapat diukur dengan metode konduktivitas atau metode Weir. Berdasarkan data tersebut dapat dihitung perkiraan potensi daya awal. Data lapangan sebaiknya diambil beberapa kali pada musim yang berbeda untuk memperoleh gambaran yang tepat mengenai potensi daya dari aliran air tersebut. Selain itu, perlu dicari data pendukung, yaitu: kondisi air (keasaman, kekeruhan, serta kandungan pasir atau lumpur), keadaan dan kestabilan tanah di lokasi bangunan sipil, serta ketersediaan bahan, transportasi dan tenaga trampil (operator).
Setelah survey lapangan, tahap perancangan selanjutnya adalah pemilihan lokasi dan penentuan dimensi utama, pembuatan analisis keunggulan dan kelemahan setiap alternatif pilihan, pembuatan sketsa elemen utama, penentuan tipe serta kapasitas turbin dan generator y ang akan digunakan, penentuan sistem kontrol sistem (manual/otomatis),
lkpp
rumah-rumah.
Sebelum membangun PLT Mikrohidro di suatu tempat perlu diketahui dahulu
rencana PLN untuk daerah yang bersangkutan, kebutuhan listriknya, rencana penggunaan day a listrik dan faktor bebannya, studi kelayakan ekonomi serta kesiapan lembaga pengelola. Setelah semua studi yang diperlukan siap dan layak, dilakukan proses disain yang lebih lebih rinci, yaitu: pembuatan detail gambar teknik, penentuan spesif ikasi teknis secara jelas, penyusunan jadwal kegiatan, penghitungan biaya setiap komponen serta penyiapan pengurus yang akan mengelola PLTMH. Jika seluruh disain ini telah siap maka pembangunan PLT Mikrohidro dapat dimulai.
3.3 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO
Pembangkit Listrik Tenaga Minihdro adalah pembangkit listrik tenaga air dengan kisaran output daya antara 100 kW sampai dengan 5000 kW. Keuntungan utama dari pembangkit mini hidro adalah:
Efisiensi tinggi (70 - 90%), sejauh ini yang terbaik dari semua teknologi energi. Faktor kapasitas tinggi (biasanya> 50%)
Tingkat tinggi prediktabilitas, bervariasi dengan pola curah hujan tahunan
Daya keluaran bervariasi hanya secara bertahap dari hari ke hari (tidak dari menit
ke menit).
3.4 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
Pada umumnya energi air dapat dibagi atas : 1. Energi air kandungan mekanis :
a. Energi air terjun b. Energi pasang surut c. Energi ombak
2. Energi air kandungan termis a. Energi panas laut
Dalam bentuk diagram dapat digambarkan sebagai berikut :
lkpp
Gambar 3.1 Diagram Pembagian Sumber Daya Energi Air
3.4.1 Energi Air Kandungan Mekanis 3.4.1.1 Energi Air Terjun
Potensi tenaga air terjun tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan areal (penampungan) aliran (catch ment area). Pengembangan sumber tenaga air secara wajar, perlu diketahui secara jelas seluruh potensi sumber tenaganya. Jumlah potensi tenaga air dipermukaan tanah disebut potensi tenaga air teoritis. Sedang yang dapat dikembangkan atau diomanfaatkan dari segi teknis disebut potensi tenaga air teknis. Untuk pengembangan secara ekonomis disebut potensi tenaga air ekonomis.
Pada umumnya potensi tenaga ekonomislah yang dianggap sebagai potensi tenaga air. Namun dengan kemajuan dibidang teknologi dan perubahan konsep tentang ekonomi potensi tenaga air, maka kategori potensi tenaga air teknis diperluas hingga meliputi potensi tenaga air teoritis, dan tidak ada lagi perbedaan yang tegas diantara ketiganya.
Perbandingan antara potensi tenaga air teknis dan ekonomis terhadap potensi tenaga air teoritis diperkirakan berturut-turut 34 - 40 % dan 20 - 30%. Berubah-ubah tergantung pada tingkatan teknik dan ekonomi setempat.
Pada umumnya, ada 3 faktor utama untuk penentuansuatu potensi tenaga air bagi pembangkit tenaga listrik yaitu :
lkpp
a. Jumlah air yang tersedia, yang merupakan fungsi dari jatuh hujan dan atau salju.
b. Tinggi terjun yang dapat dimanfaatkan, dalam hal ini tergantung dari topopgrafi daerah tersebut.
c. Jarak lokasi yang dapat dimanfaatkan terhadap adanya pusat-pusat beban atau jaringan transmisi.
Penggunaan tenaga air disamping untuk keperluan pembangkit tenaga listrik, juga masih merupakan pemanfaatan multiguna karena masih berhubungan dengan irigasi, pengendalian banjir, perikanan, rekreasi dan navigasi. Sumber tenaga air diperoleh dari adanya siklus hidolik daripada air, yaitu pemanasan dari sinar matahari yang kemudian turun ke bumi dan kembali lagi terjadi penguapan akibat pemamanasan sinar matahari tersebut.
Tabel 3.1 memperlihatkan angka-angka dan lokasi yang mempunyai kemungkinan potensi tenaga air yang dapat digunakan untuk pembangkit tenaga listrik beberapa negara didunia.
Tabel 3.1 Potensi Ekonomis Tenaga Air Untuk Pembangkit Tenaga Listrik Beberapa Negara Didunia.
Sumber : Dr. A. Arismunandar dan DR. S. Kuwuhara, Teknik Tenaga Listrik, 1991.
Tabel 3.2 memperlihatkan angka-angka dan lokasi yang mempunyai
kemungkinan potensi tenaga air yang dapat digunakan untuk pembangkit tenaga listrik diIndonesia.
lkpp
Tabel 3. 2 Potensi Ekonomis Tenaga Air Untuk Pembangkit Tenaga Listrik Di Indonesia.
NO LOKASI POTENSI EKONOM IS
TENAGA AIR (M W) Presentase (%)
1.
Sumber : Komite Nasional Indonesia (World Energi Council ). Hasil-Hasil Lokakarya 1993.
3.4.1.2 Keuntungan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
1. Tidak menimbulkan polusi udara.
Tidak ada SOX, NOX dan CO2 seperti yang biasa ditimbulkan oleh pembangkit listrik berbahan bakar fosil ( minyak, batubara dan gas ). Sebagaimana diketahui SOX dan NOX dapat menimbulkan hujan asam, yang sangat berbahaya bagi tumbuh-tumbuhan maupun makhluk hidup lainnya. CO2 dianggap dapat menimbulkan pemanasan global ( efek rumah kaca) yang akan menimbulkan perubahan cuaca serta dapat menaikkan permukaan air laut karena es dikutub mencair. Jadi dengan membangun PLTA berarti telah mengurangi kemungkinan timbulnya hujan asam dan pemanasan global. 2. Tenaga air adalah energi yang terbarukan dan umur ekonomis PLTA panjang.
Banayak PLTA yang berumur lebih dari 50 tahun masih beroperasi dengan baik.
3. Mengoperasikan PLTA berarti menghemat pemakaian BBM yang selama ini dipakai oleh PLTD, PLTG, PLTGU maupun PLTU minyak, terutama mengurangi pemakaian solar yang sekarang sudah terpaksa diimpor karena produksi dalam negeri tidak cukup. Dengan demikian pengoperasian PLTA juga berarti menghemat devisa.
4. Pemakaian PLTA pada umumnya lebih menguntungkan karena biaya pembangkitan lebih murah daripada jenis pembangkit lainnya. Selain itu tidak ada kenaikan biaya operasi yang biasanya disebabkn oleh kenaikan biaya BBM.
5. Dengan memakai tenaga air berarti memanfaatkan sumber energi yang tidak dapat diekspor, dan memeberi kesempatan sumber energi lain seperti minyak, gas dan
lkpp
yang diperlukan.
6. Sumber energi air tersebar didaerah-daerah di seluruh Indonesia, sehingga dengan
membangun PLTA didaerah-daerah berarti pemerataan pembangunan dan
pembangunan prasarana berupa PLTA ini dengan jaringan transmisi dan distribusi akan dapat memenuhi permintaan tenaga listrik baik untukpelanggan umum perkotaan, industri maupun kelistrikan desa.
7. Membangun PLTA dengan waduk mempunyai dampak positif yang luas dan
keuntungan tambahan misalnya waduk dipakai untuk parawisata, perikanan, olahraga air, pengendalian banjir, sumber air minum, sumber air tanah, sumber air pengairan untukpertanian dan sebagainya.
8. Tergantung dari sumber tenaga air yang tersedia, kebutuhan sistem tenaga listrik sertga desain yang ekonomis dan optimum maka PLTA dapat dioperasikan untuk beban puncak (peak load) maupun beban dasar ( base-load). PLTA dapat melayani perubahan beban yang cepat, sehingga sangat penting untuk membantu menjaga stabilitas serta keandalan sistem tenaga listrik.
9. Pembangunan PLTA akan membuka lapangan kerja di daerah-daerah yang mungkin letaknya dipelosok (terpencil).
10. Beberapa peralatan PLTA sudah dapat dibuat didalam negeri dengan atau tanpa kerjasama dengan asing antara lain pintu air, pipa pesat, bagian-bagian turbin air dan alat bantu mekanik. Juga generator, transformator, panel-panel, kabel switchgears dan sebagainya. Hal ini berarti menghemat devisa, memungkinkan alih teknologi dari perusahan asing serta memberikan lapangan kerja dalam negeri.
11. Karena biaya pembangkitan PLTA murah, maka PLTA cocok untuk industri yang electric energi intensive seperti industri aluminium (PLTAAsahan II/tangga dan sigura-gura) dan nickel (PLTA Larona).
12. Bila perlu PLTA dapat dioperasikan secara automatic dari jarak jauh (remote control) dengan aman, sehingga tidak memerlukan operator yang banyak. Ini penting terutama ditempat terpencil atau untuk PLTA dengan gedung sentral bawah tanah. Beberapa PLTA juga dapat dikendalikan dari jarak jauh dari suatu pusat pengendalian ( control center ) sehingga hanya memerlukan operator sedikit sekali.
lkpp
13. Biaya operasi dan pemeliharaan PLTA sangat murah dan pemakaian listrik untuk keperluan sendiri kecil.
14. Sudah terbukti beberapa spare part peralatan mesin dan listrik untuk PLTA dapat dibuat didalam negeri, denganbiaya lebih murah dari impor, sehingga menghemat devisa, memberi pengalaman kepada bengkel-bengkel didalam negeri serta memberikan lapangan pekerjaan. Sebagai contoh runner turbin air untuk PLTA kecil telah dapat dibuat didalam negeri.
3.4.1.3 Prinsip Pembangkit Energi Air
Pembangkit Tenaga Air adalah suatu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik dengan menggunakan turbin air dan generator. Untuk keperluan estimasi daya yang dibangkitkan secara kasar dapat
F = suatu factor antara 0,7 dan 0,8
Untuk keperluan survai data-data primer yang diperlukan :
a. umlah energi yang secara teoritis dapat diperoleh setahun, dalam kondisi-kondisi tertentu dimusim hujan dan musim kering.
b. Jumlah daya pusat listrik yang akan dipasang, dengan memeperhatikan apakah pusat listrik itu akan dipakai untuk beban dasar atau beban puncak.
Gambar 3.2 memperlihatkan secara skematis A. Bendungan besar
B. Saluran terbuka dan bendungan ambil air B
Air masuk ke dalam pipa tekan, dan selanjutnya ke turbin melalui katub.
lkpp
3.4.1.4 Beberapa Kendala Dalam Pemanfaatan Tenaga Air Untuk Pembangunan PLTA
1. Waktu persiapan dan pembangunan PLTA yang lama
Pembangunan PLTA harus dipersiapkan jauh sebelumnya, karena kebutuhan waktu yang lama untuk survey prastudikelayakan, studi kelayakan, desain (basic dan detail plant design) serta pembuatan dokumen lelang, yang semuanya membutuhkan waktu kira-kira empat tahun, belum termasuk waktu yang diperlukan untuk penyediaan dana, penunjukan konsultan, pelelangan dan lain-lain.
Sedangkan pembangunan sendiri rata-rata memerlukan waktu lama, belum termasuk waktu yang diperlukan untuk penyediaan dana negoisasi, penunjukan kontraktor dan lain-lain. Dengan sendirinya PLTA tidak dapat memenuhi kebutuhan pembangunan pusat listrik yang cepat, yang biasanya dapat dipenuhi dengan PLTD, PLTG dan PLTGU.
2. Biaya investasi yang tinggi
Kapasitas (MW) suatu PLTA untuk beban dasar maupun beban puncak didesain sehingga optimum dan biaya pembangkitannya lebih murah daripada jenis
lkpp
pembangkit lain, baik PLTU untuk beban dasar maupun PLTG untuk beban puncak. Akan tetapi biaya investasi per kW untuk PLTA adalah lebih mahal daripada PLTG, PLTD, PLTGU dan PLTU. Dengan keterbatasan sumber dana ditambah lagi kebutuhan adanya pembankit listrik yang mendesak, maka sering terjadi pilihan terhadap pembangkit lain lebih didahulukan.
3. Masalah infrastruktur untuk pembangunan
Karena proyek PLTA umumnya asa didaerah terpencil, maka diperlukan adanya infrastruktur berupa jalan, base camp, jaringan listrik atau PLTD. Hal ini memerlukan biaya cukup besar dan perlu waktu untuk pembangunanannya anatara 1,5 sampai 2 tahun.
4. Masalah Lingkungan
Termasuk dalam lingkungan antara lain masalah pembebasan tanah. Terutama untuk PLTA dengan waduk, maka masalah jumlah ganti rugi pembebasan tanah ( baik tempat tinggal, kebun, maupun sawah ) sering menimbulkan masalah. Hal ini sangat tergantung adanya dukungan pemerintah daearah dan dana yang tersedia.
Sering juga tanah kehutanan terkena oleh proyek. Kelangsungan proyek tergantung ijin dari menteri kehutanan, sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Disamping masalah pemindahan penduduk, pengaruh pembangunan proyek terhadap fauna dan flora juga penting sekali, terutama untuk daerah yang akan tergenang dengan adanya pembangunan waduk. Sebagai contoh di proyek PLTA kota panjang terpaksa
memindahkan gajah sebanyak 25 ekor. Pengaruh pembangunan dan terhadap
kehidupan ikan juga perlu dipelajari dan diatasi. Pada umumnya dampak masalah lingkungan dari PLTA adalah local.
5. Masalah yang berhubungan dengan kondisi alam
Masalah yang berhubungan dengan kondisi alam yaitu kondisi geologi dan hidrologi. Sering terjadi geological investigation yang telah dikerjakan ternyata belum cukup.
Hal ini dapat menimbulkan masalah terutama pada pembuatan bendungan,
terowongan, gedung sentral, angker blok pada pipa pesat dan lain-lain, sehingga terpaksa terjadi perubahan desain dan ada pekerjaan tambahan dan tambahan biaya, serta waktu pembangunan bertambah.
lkpp
Selama ini dalam batas-batas tertentu, hal ini tidak merupakan masalah. Sedangkan data hidrologi yang dipakai untuk desain PLTA umumnya telah diambil selama dari sepuluh tahun ( untuk curah hujan ada sekitar 30 tahun ) sehingga ada kesesuaian dengan kondisi sebesarnya pada waktu operasi, kecuali bila ada penyimpangan musim.
Bila musim hujan lebih panjang tentunya lebih menguntungkan sedangkan bila musim kemarau lebih panjang maka ini menjadi masalah. Di beberapa PLTA kekeurangan curah hujan dipecahkan dengan hujan buatan.
3.4.2.1 Potensi energi pasang surut
Pasang surut air laut adalah suatu gejala fisik yang selalu berulang dengan periode tertentu dan pengaruhnya dapat dirasakan sampai jauh masuk kearah hulu dari muara sungai. Pasang surut terjadi karena adanya gerakan dari benda benda angkasa yaitu rotasi bumi pada sumbunya, peredaran bulan mengelilingi bumi dan peredaran bulan mengelilingi matahari. Gerakan tersebut berlangsung dengan teratur mengikuti suatu garis edar dan periode yang tertentu. Pengaruh dari benda angkasa yang lainnya sangat kecil dan tidak perlu diperhitungkan.
Gerakan dari benda angkasa tersebut di atas akan mengakibatkan terjadinya beberapa macam gaya pada setiap titik di bumi ini,yang disebut gaya pembangkit pasang surut. Masing masing gaya akan memberikan pengaruh pada pasang surut dan disebut komponen pasang surut, dan gaya tersebut berasal dari pengaruh matahari, bulan atau kombinasi keduanya.
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.
lkpp
Energi pasang surut pada lautan terjadi akibat pengaruh massa bulan terhadap bumi, yang mengakibatkan adanya gaya tarik, sehingga menjelma suatu gejala yang dikenal sebagai pasang surut. Gejala ini terjadi secara teratur, disebabkan bulan mengelilingi bumi, sehingga air laut ditarik karena gaya tarik gravitasi bulan.
Gambar 3.3 Terjadinya pasang surut akibat gaya tarik bulan
Gambar 3.3 memperlihatkan permukaan laut dititik A. keadaan ini, laut pada titik A berada dalam keadaan pasang, sedangkan pada titik B berada dalam keadaan surut. Kira-kira 6 jam kemudian, terjadi situasi sebaliknya, akibat perputaran bulan.
Penyebab pasang surut
Bulan tepat di atas titik P1 pada permukaan bumi. Karena gaya tarik bulan di titik P1 paling besar maka P1 bergerak lebih banyak ke arah bulan daripada titik O (titik pusat bulan). Jika titik O bergerak ke arah bulan, maka titik P2 akan bergerak lebih lambat dari titik O. Oleh karena itu, maka permukaan air di titik P1 dan P2 lebih tinggi daripada permukaan air laut rata-rata. Pasang naik terjadi di P1 dan P2, sementara itu, di daerah yang letaknya 90 derajat dari kedua titik itu terjadi pasang surut.
lkpp
Gambar 3.4. Posisi bumi terhadap bulan
Peredaran semu harian bulan memerlukan waktu 24 jam 50 menit. Periode tersebut disebut satu hari bulan. Oleh karena itu satu titik di khatulistiwa pada permukaan bumi mengalami dua kali pasang naik dalam periode satu hari bulan.
Ternyata gaya tarik matahari juga memberikan pengaruh terhadap molekul air laut, walaupun perbandingan antara gaya tarik matahari dengan gaya tarik bulan terhadap bumi adalah 1 : 2,2. Pasang laut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang laut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.
Gambar 3.5. Posisi Bumi, bulan dan matahari ketika pasang Purnama
Pasang naik yang paling rendah dalam periode satu siklus pasang surut disebut pasang perbani. Pasang perbani terjadi pada waktu kedudukan bulan, bumi dan matahari
o
membentuk sudut 90 . Pada posisi tersebut, gaya tarik matahari dan gaya tarik bulan
bekerja pada titik-titik yang tegak lurus satu sama lain
lkpp
Pada waktu bulan perbani, gaya tarik bulan bekerja pada titik P1 dan P2 sedangkan gaya tarik matahari bekerja pada titik P3 dan P4. Besar gaya yang menyebabkan pasang perbani adalah resultan dari dua gaya yang berarah tegak sesamanya.
Gambar 3.6 Posisi Matahari dan bulan terhadap bumi membentuk sudut 90o
Menurut medar gobel dalam bukunya Energi Earth and everyone, memperkirakan jumlah potensi dari energi pasang surut di seluruh dunia adalah 26 x 1012 kWH. Namun sebagian kecil saja bumi dimanfaatkan oleh manusia.
Puncak pasang surut air laut diikuti 12 jam kemudian dengan rendahnya surut air laut. Kemudian pasang kembali, sehingga dalam waktu 24 jam terjadi dua kali pasang dan dua kali surut. Beda antara permukaan laut ketika pasang dan surut itu disebut amplitude. Pasang laut itu dipengaruhi oleh kedalaman air laut dan keadaan lokasi pantai setempat.
Untuk memanfaatkan air pasang dipakai bendungan, sehingga terbentuk wadah dan ketika surut, air waduk dilepaskan melalui turbin generator untuk pembangkit tenaga listrik.atau diwaktu pasang, turbo generator yang dapat bekerja dua arah aliran air alut itu, dikerjakan oleh air pasang laut yang masuk melalui pipa turbin ke dalam waduk penyimpanan air laut.
lkpp
Tabel 3.3 memperlihatkan angka-angka dan lokasi sumber daya terpasang yang diketahui di dunia. Terlihat bahwa potensi yang cukup besar terdapat di Amerika Utara, utamanya diteluk funny.
Tabel 3.3 Potensi energi pasang surut di dunia.
LOKASI
1. World Energi Resources, 1985-2020, WEC
2. S.S Panner : Demands, Resources, Impact, Technology, and Policy Volume I. Addision-Wesley Publishing Coy.
Konversi Energi Pasang Surut
Pada dasarnya antara tenaga pasang surut dengan tenaga air konvensional, yaitu kedua duanya adalah tenaga air yang memanfaatkan gravitasi tinggi jatuh air untuk pembangkitan tenaga listrik
a. Pasang surut menyangkut arus air periodik dwi arah dengan dua kali pasang dan dua kali surut setiap hari
b. Operasi di lingkungan air laut memerlukan bahan bahan konstruksi yang lebih tahan korosi daripada material untuk air tawar
c. Tinggi jatuh relatif sangat kecil (maksimal 11 meter) bila dibanding dengan instalasi hydro lainnya.
Bila selisih antara tinggi air laut dan tinggi waduk pasang surut adalah H, dan debit air adalah Q, maka besar daya yang dihasilkan adalah Q x H.
lkpp
Selanjutnya bila luas waduk pada ketinggian D adalah S (h), yaitu S sebagai fungsi h, maka jumlah energi yang dibangkitkan dengan mengosongkan sebahagian h dari ketinggian dh adalah berbanding lurus dengan isi S (h). h. dh.
Sehingga diperoleh :
Waktu pengosongan waduk :
Waktu mengisi waduk :
Diasumsikan bahwa pengisian dan pengosongan waduk dilakukan pada pergantian pasang dan surut, untuk mendapatkan penyederhanaan rumus.
Diperoleh energi yang dibangkitkan per-siklus adalah:
Dimana :
E = energi yang dibangkitkan per-siklus.
H = selisih tinggi permukaan air laut antara pasang surut.
V = volume waduk pasang surut.
Bila besaran V diganti dengan besaran massa air laut, maka rumus diatas dapat ditulis menjadi :
Emaks = b . g . H2 . S (3.6)
P = f . Q H (3.7)
Dimana :
Emaks = Jumlah energi maksimum dapat diproses per siklus b = Berat jenis air laut
g = Grafitasi
H = Tinggi pasang surut terbesar
S = Luas waduk rata-rata antara pasang dan surut
Q = Debit air
f = Faktor efisiensi , P = Daya
lkpp
Besaran H adalah kwadrat, sehingga tinggi pasang surut sangat penting. Untuk tinggi H kurang dari 2 meter pada umumnya pembangkit energi pasang surut tidak memenuhi syarat.
Prinsip Konversi Pasang Surut
Prinsip sederhana dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah: memakai energi kinetik untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.7 Prinsip proses konversi energy pasang surut
lkpp
Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga pasang surut.
Kelebihan PLTPs
a. Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis. b. Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. c. Tidak membutuhkan bahan bakar.
d. Biaya operasi rendah. e. Produksi listrik stabil.
f. Pasang surut air laut dapat diprediksi.
g. Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar.
Kekurangan PLTPs
a. 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.
b. Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar
Energi Ombak
Gelombang yang memecah di pantai dan tebing-tebing merupakan energi yang cukup besar. Salah satu kemungkinan pemanfaatan ini dapat dilihat pada gambar 3.8.
lkpp
Gambar 3.8 Pusat Listrik Tenaga Pecah Gelombang (PLTPG)
dibuat ruangan penampungan air yang berada di bawah gelombang yang memecah di tebing pantai sepanjang 1 km, dan ketika air gelombang tiba kemudian surut, katub dibuka, sehingga tertangkap sejumlah volume air laut di ruangan atas. Kemudian disalurkan melalui pipa untuk menggerakkan turbin air dan generator. Air itu disalurkan ke ruangan sebelah bawah, maka generator akan membangkitkan energi listrik. Metode ini seperti pemanfaatan energi pasang surut, tapi dalam hal ini tidak tergantung pada pasang air, tapi pada tinggi gelombang datang memecah di tebing pantai.
Pada gambar 3.9 memperlihatkan gagasan desain sebuah rakit yang digunakan untuk pemanfaatan gelombang laut.
Gambar 3.9 Skema Rakit Ombak Laut Menurut Hulls, daya yang terkandung dalam ombak mempunyai bentuk:
lkpp
Dimana (H), dan periode 9 detik (T, jarak waktu antara dua ombak), mempunyai daya sebesar 4,3 kW per meter panjang ombak. Sedang deretan ombak serupa dengan tinggi 2 meter mempunyai daya 17 kW per meter panjang ombak. Sedangkan ombak dengan ketinggian 10 meter dan periode 12 detik mempunyai daya 600 kW per meter.
3.4.2.2 Energi Pasang Laut
Lautan atau samudera merupakan kolektor sinar radiasi matahari secara alamiah dan yang terbesar di dunia. Di daerah tropis terdapat perbedaan suhu antara lapisan permukaan laut
o
dengan kedalaman laut sekitar 20 sampai 25 C. perbedaan suhu ini siang dan malam terus
ada, sehingga merupaka sumber energi yang selalu tersedia dan dapat dimanfaatkan oleh manusia.
Energi thermal ini dapat dikonversi menjadi energi lsitrik dengan suatu teknologi yang disebut Ocean Thermal Energi Conversion (OTEC) atau Konversi Energi Panas Laut (KEPL).
3.4.2.3 Teknologi Panas Laut
Perbedaan suhu dimanfaatkan untuk menjalankan mesin penggerak dengan menggunakan peruap thermodinamika. Pada suhu yang lebih tinggi digunakan untuk mencairkan zat kerja kembali. Zat kerja yang dapat digunakan adalah Gas Fron R 22 (CHCL F2), ammonia (NH3), titik didih sangat rendah.
Air hangat yang mempunyai temperature 25 dan 35oC masuk ke evaporator yang berisis misalnya zat kerja Fron R-22 yang akan mendidih akibat temperature tersebut.
lkpp
Gambar 3.10 Skema Konversi energy Panas Laut ( KEPL)
Uap gas ini dengan tekanan 12 kg/cm2, masuk keturbin dan menggerakkan generator. Gas yang telah dipakai didinginkan dalam kondesator oleh air laut dingin yang memiliki
o
suhu sekitar 5 – 7 C pada kedalaman sekitar 500 m, sehingga menjadi cair. Siklus ini
berputar terus derngan memompai zat kerja air kedalam evaporator. Gambar dibawah memperlihatkan 2 type pusat listrik KEPL
Gambar 3.11 a) Pusat Listrik KEPL Darat, b) Pusat Listrik KEPL Darat
lkpp
BAB IV
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA THERMAL 4.1 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperature kerja siklus dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
4.1.1 Prinsip Kerja
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) mempunyai beberapa peralatan utama seperti : Turbin Gas(Gas Turbine), Kompresor (Compressor), Ruang Bakar (Combustor).
Udara dengan tekanan atmosfir ditarik masuk ke dalam compressor melalui pintu, udara ditekan masuk ke dalam compressor. Udara ditekan masuk ke dalam ruang bakar dengan tekanan 250 Psi dicampur dengan bahan bakar dan di bakar dalam ruang bakar
