MAKALAH WORKSHOP EBT
“PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB)”
Disusun oleh :
Ikke Dianita Sari NRP 3210151002
2 D4 SPE
D4 SISTEM PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA SURABAYA
PLTP 1. PENDAHULUAN
Energi merupakan sumber kehidupan, jika energi habis maka kehidupan akan musnah. Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk di Indonesia maka kebutuhan akan energi pun semakin meningkat. Kebutuhan energi yang tidak diiringi dengan peningkatan produksi energi akan menyebabkan Indonesia mengalami krisis energi. Saat ini sumber energi utama yang digunakan berasal dari bahan bakar fosil (bensin, minyak tanah, solar, dll). Pembentukan bahan bakar fosil membutuhkan waktu hingga ratusan juta tahun sehingga dibandingkan dengan jangka waktu hidup manusia Indonesia yang hanya 70th maka bahan bakar ini merupakan sumber energi yang tak terbarukan (non renewable resources).
Dalam kurun waktu ± 10 th mendatang Indonesia diperkirakan akan mengalami penurunan produksi bahan bakar fosil dan lambat laun akan habis jika tidak ditemukan lapangan-lapangan minyak yang baru, sehingga akan terjadi krisis energi jika tidak segera dikembangkan sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil. Saat ini akibat ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar fosil menyebabkan beban yang berat bagi APBN (Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara) karena pemerintah harus menggunakan dana cadangan APBN untuk membeli minyak dari luar negeri akibat naiknya harga minyak mentah di pasaran dunia pada tahun 2011 yang hampir mencapai 100 $ per barrel.
Untuk dapat memenuhi kebutuhan energi di masa mendatang pemerintah Indonesia mengembangkan sumber-sumber energi alternatif diluar bahan bakar fosil. Salah satu energi alternatif yang telah dikembangkan di Indonesia adalah energi panasbumi.
2. PRINSIP KERJA
chiller, pompa, dan sebagainya. Ada tiga macam teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle.
Jadi, cara kerja PLTP adalah sebagai berikut:
1. Uap di-supply dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap yang kemudian masuk ke dalam Steam Receiving Header sebagai media pengumpul uap. Steam Receiving Header dilengkapi dengan Rupture Disc yang berfungsi sebagai pengaman terakhir unit .Bila terjadi tekanan berlebih (over pressure) di dalam Steam Receiving maka uap akan dibuang melalui Vent Structure.Vent Structure berfungsi untuk warming-up di pipe line ketika akan start unit dan sebagai katup pengaman yang akan membuang tekanan bila sudden trip terjadi.
2. Dari Steam Receiving Header uap kemudian dialirkan ke Separator (Cyclone Type) yang berfungsi untuk memisahkan uap (pure steam) dari benda-benda asing seperti partikel berat (Sodium, Potasium, Calsium, Silika, Boron, Amonia, Fluor dll).
3. Kemudian uap masuk ke Demister yang berfungsi untuk memisahkan moisture yang terkandung dalam uap, sehingga diharapkan uap bersih yang akan masuk ke dalam Turbin. 4. Uap masuk ke dalam Turbin sehingga terjadi konversi energi dari Energi Kalor yang terkandung dalam uap menjadi Energi Kinetik yang diterima oleh sudu-sudu Turbin. Turbin yang dikopel dengan generator akan menyebabkan generatkut berputar saat turbin berputar sehingga terjadi konversi dari Energi Kinetik menjadi Energi Mekanik.
5. Generator berputar menghasilkan Energi Listrik (Electricity)
6. Exhaust Steam (uap bekas) dari Turbin dikondensasikan di dalam Condensor dengan sistem Jet Spray (Direct Contact Condensor).
7. NCG (Non Condensable Gas) yang masuk kedalam Condensor dihisap oleh First Ejector kemudian masuk ke Intercondensor sebagai media pendingin dan penangkap NCG. Setelah dari Intercondensor, NCG dihisap lagi oleh Second Ejector masuk ke dalam Aftercondensor sebagai media pendingin dan kemudian dibuang ke atmosfir melalui Cooling Tower.
9. Primary Cooling System disamping sebagai pendingin Secondary Cooling System juga mengisi air pendingin ke Intercondensor dan Aftercondensor.
10. Overflow dari Cold Basin Cooling Tower akan ditampung untuk kepentingan Reinjection Pump.
11. River Make-Up Pump beroperasi hanya saat akan mengisi Basin Cooling Tower.
3. KLASIFIKASI
dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator untuk menghasilkan energi listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well.
3.2 Flash Steam Power Plants Panas bumi yang berupa fluida misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 1750 C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut dialir-kan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk meng-aktifkan generator yang kemudian menghasilkan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke reservoir melalui injection well.
3.3 Binary Cycle Power Plants (BCPP) 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 dengan fluida kerja pada heat exchanger. Fluida kerja kemudian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan diheat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan genera-tor untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke reservoir melalui injection well. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.
4. BAGIAN DAN FUNGSI
Peralatan utama PLTP terdiri dari kepala sumur dan valve, separator, silincer, kondensor, gas extraction dijelaskan pada penjelasan dibawah ini.
4.1 Kepala Sumur dan Valve
Seperti halnya sumur-sumur minyak dan gas, di sumur panas bumi juga dipasang beberapa Valve (katup) untuk mengatur aliran fluida. Valve-valve tsb ada yang dipasang di atas atau di dalam sebuah lubang yang dibeton (Concrete cellar).
dan gas tidak terjebak di dalam sumur, dan juga untuk menghindari terjadinya thermal shock atau perubahan panas secara tiba-tiba yang disebabkan karena pemanasan atau pendinginan mendadak dapat dihindarkan.
Disamping itu ada juga yang dilengkapi dengan Ball Floatt Valve yang merupakan Valve pengaman dari kemungkinan terbawanya air ke dalam aliran pipa uap. Bila ada air yang terbawa, bola akan naik dan menghentikanaliran. Kenaikkan tekanan akan menyebabkan Bursting Disc pecah dan mengalihkan aliran ke Silincer.
4.2 Separator
Separator berfungsi untuk memisahkan uap dari air yang bercampur dalam aliran dua fasa. Separator yang mempunyai effisiensi yang tinggi adalah jenis Cyclone, dimana aliran uap yang masuk dari arah samping dan berputar menimbulkan gaya sentrifugal. Air akan terlempar ke dinding, sedangkan uap akan mengisi bagian tengah pipa, dan mengalir keatas. Uap yang keluar dari separator jenis ini mempuyai tingkat kekeringan (dryness) yang sangat tinggi, lebih dari 99%. Effisiensi dari jenis ini akan berkurang bila kecepatan masuk lebih dari 50 m/detik.
4.3 Silincer
Silincer merupakan silinder yang didalamnya diberi suatu pelapis untuk mengendapkan suara dan bagian atasnya terbuka. Fluida dari sumur yang akan disemburkan untuk dibuang, akan menimbulkan kebisingan yang luar biasa hingga dapat memekakkan telinga dan bahkan bila tanpa perlindungan telinga, dapat menyebabkan rusaknya pendengaran. Maka diperlukan Silencer untuk mengurangi kebisingan dan biasanya juga mengontrol aliran fluida yang akan dibuang.
Apabila fluida dari sumur berupa uap kering, silincer yang digunakan biasanya berupa lubang yang diisi dengan batuan yang mempunyai ukuran dan bentuk beragam.
4.4 Turbin Uap
Turbin uap adalah suatu mesin penggerak, yang menggunakan energi dari fluida kerja (uap) untuk menggerakkan / memutar sudu-sudu turbin. Sudu – sudu turbin ini memutar poros, poros karena dikopling dengan generator, maka akan menggerakkan generator yang akan menghasilkan listrik.
Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan udara luar (Atmospheric Exhaust / Back Pressure Turbine) atau disebut juga turbin tanpa condenser. Pada jenis ini uap keluar dari turbin langsung dibuang ke udara.
Turbin dengan condenser (Condensing unit Turbine). Pada jenis ini uap keluar dari turbin dikondensasikan lagi menjadi air di condenser.
4.5 Kondensor
Fungsi kondensor adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara membuat kondisi vakum di dalam bejana (kondensor). Proses terjadinya vakum dengan cara thermodinamika bukan cara mekanik.Fluida yang keluar dari turbin masuk ke condenser sebagian besar adalah uap bercampur dengan air dingin, di kondensor akan mencapai kesetimbangan massa dan energi.
Pada volume yang sama, air akan mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan dengan uap. Sehingga jika uap dalam massa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam kondensor, kemudian disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya, karena sebagian atau seluruhnya berubah menjadi air (tergantung jumlah air yang disemprotkan) yang memiliki volume jauh lebih kecil. Akibat penyusutan volume uap dalam kondensor inilah akan mengakibatkan kondisi ruangan dalam kondensro menjadi vakum.
4.6 Gas Extraction
Untuk menjaga agar kondisi di dalam kondensor tetap vacuum, maka Non Condensable Gas (NCG) harus dikeluarkan dari kondensor, dengan cara dihisap oleh Ejector .
5. TINJAUAN ASPEK 5.1 Ekonomi
Biaya Pembangkitan Tenaga Listrik Biaya pembangkitan total tanpa biaya eksternal merupakan penjumlahan dari biaya modal, biaya bahan bakar, biaya operasional dan perawatan, serta biaya lingkungan.
5.1.1 Biaya modal (capital cost),
Biaya modal pertahun adalah biaya investasi pembangunan pembangkit tenaga listrik yang dipengaruhi oleh faktor suku bunga dengan faktor penyusutan
Biaya operasi ini merupakan biaya yang hanya dikeluarkan apabila pusat pembangkit dioperasikan untuk membangkitkan tenaga listrik. Biaya operasi ini merupakan biaya pembelian uap panas bumi dan minyak pelumas
5.1.3 Biaya operasional dan pemeliharaan
Biaya ini harus tetap dikeluarkan meskipun peralatan-peralatan di pusat pembangkit tidak sedang beroperasi. Biaya O & M ini merupakan biaya untuk perawatan pusat pembangkit, dan juga biaya tenaga kerja yang mengoperasikan dan merawat pusat pembangkit.
Masyarakat dunia sudah semakin sadar dengan isu lingkungan. Kebijakan energi juga harus memperhatikan dengan sungguh-sungguh mengenai perkembangan isu lingkungan. Prakiraan dampak penting dalam pembangunan PLTP Bedugul ini, Upaya pemantauan lingkungan untuk kegiatan Pembangunan PLTP ini prakiraan dampak yang terjadi akan ditinjau dalam 4 (empat) tahapan:
1. Tahap Persiapan 2. Tahap Konstruksi 3. Tahap Operasional 4. Tahap Pasca Operasi
Pada tahap perencanaan Pembangunan PLTP ini dikhawatirkan menimbulkan dampak keresahan sosial dan juga persepsi positif dan negatif pada masyarakat setempat akibat dari pembangunan PLTP Bedugul, upaya yang dilakukan adalah dengan memberikan penyuluhan pada masyarakat setempat mengenai rencana kegiatan dan manfaat proyek terhadap lingkungan lokal. Pada tahap konstruksi ada beberapa masalah lingkungan yang perlu dijadikan pertimbangan, diantaranya adalah
karena mencemari kualitas air dan udara, Upaya yang dilakukan membuat khusus untuk penampungan oli, membuat alat untuk pemisahan oli dan air dan menjual oli bekas kepada pembeli yang telah memiliki ijin.
Pembuatan Sumur juga berakibat buruk tehadap Udara dan Tanah selain
Main Transformer dan Switchyard Berakibat kebisingan dan getaran, upaya yang dilakukan menetapkan batas maksimum kebisingan kebisingan dan Penggunaan alat Earplug atau Earmuff alat ini dapat mereduksi kebisingan khususnya tenaga kerja yang kontak langsung.
Water Supply dan Treatment, mempengaruhi kualitas dan kuantitas air di dalam tanah. Upaya yang perlu dilakukan adalah menjaga kuantitas air tanah dengan menginjekkan kemlai air yang sudah terkondensasi ke dalam tanah.
Selama beroperasi PLTP menghasilkan gas buang yang mengandung karbon (CO2), yang merupkan salah satu penyebab global warming. Akan tetapi jumlah gas karbon yang dihasilkan jauh lebih rendah dari pada pembangkit thermal lainnya.
development mecahnism) berdasarkan seberapa besar pengurangan CO2 dibandingkan dengan base line yang telah ditetapkan. Penjualan carbon melalui mekanisme CDM (Clean Development Mechanism) bertujuan untuk mengurangi efek rumah kaca yang menyebankan pemanasan global di seluruh dunia. Selain itu sistem penjualan carbon dapat merangsang pengembangan energi terbarukan panas bumi. Dalam skala nasional pengurangan emisi CO2 pada tahun 2007 sebesar 5,8 juta ton CO2
6. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN 6.1 Kelebihan
Indigeneous; dapat dimanfaatkan secara langsung pada tempat terdapatnya sumber panasbumi maupun dengan melalui proses terlebih dahulu.
Renewable; dapat diperbarui dengan menjaga cadangan air yang masuk kedalam sistem panasbumi sehingga proses penguapan air oleh sumber panas tetap berlangsung. Sumber panasbumi jika tidak secepatnya dimanfaatkan dapat mengalami penurunan suhu secara drastis bahkan dapat hilang karena waktu dan terlewatkan begitu saja. Suistanable; dapat dimanfaatkan secara terus menerus secara berkelanjutan karena
dapat diperbarui dalam jangka waktu yang relatif singkat. Ekonomis
o Konstruksi pembangkit yang bersumber dari energi panasbumi membutuhkan daerah yang lebih sempit.
o Biaya pemakaian energi panasbumi lebih murah dibanding bahan bakar fosil.
Ramah lingkungan
o Teknik reinjeksi air limbah ke dalam perut bumi akan membawa manfaat ganda yaitu selain untuk menghindari adanya pencemaran air juga untuk mengisi kembali air kondensat (pendingin) ke dalam reservoir sehingga pemanasan air tetap dapat berlangsung terus menerus.
dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan bagi proses pembuatan minuman kaleng seperti soft drink, pembuatan dry ice dan sebagainya.
6.2 Kekurangan
Uap panas bumi yang keluar dari sumur terdiri atas uap air, air panas, dan beberapa jenis pengotor. Cara Penanggulangan dampak ini antara lain : pada alat pemisah dan pembersih, pengotoran - pengotoran (belerang) dipisahkan
Belerang yang telah dipisahkan akan menjadi masalah jika dibuang sembarangan misalnya jika dibuang di sungai maka akan terjadi pencemaran air dimana air di pedesaan merupakan sumber kehidupan di pedesaan sehingga limbah ini harus diolah dan dimanfaatkan
Meningkatnya kebisingan dan getaran, hal ini dapat diatasi dengan menaruh turbin dalam ruangan tertutup serta penanaman pohon pada lsekitar lokasi pembangkit Rawan terjadi kecelakaan kerja, hal ini dapat ditanggulangi dengan menerapkan
standar K3 (kesehatan dan keselamatan kerja) yang ketat seperti pembatasan ruang akses bagi yang tidak berwenang, peraturan yang ketat tentang standar pakaian kerja seperti : helm, pakaian proyek (kop roll) sepatu kulit yang tebal, kacamata kerja, masker, dan penutup telinga jika karyawan bekerja sekitar turbin.
7. PENELITIAN 7.1 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan suhu, tekanan, dan laju aliran uap dalam memaksimalkan proses kerja kondensor dengan kontrol logika fuzzy
7.2 Prosedur
2. Langkah selanjutnya adalah menentukan fungsi keanggotaan variable, dimana fungsi variable keanggotaan masukan (tekanan, suhu, dan laju aliran uap) dan keluaran (volume total pada kondensor) dibagi menjadi sangat rendah, rendah, sedang, tinggi, dan sangat tinggi.
3. Setelah menentukan fungsi keanggotaan, langkah selanjutnya adalah membuat dan menyusun aturan logika fuzzy. Aturan fuzzy yang ditentukan dibuat berdasarkan karakter dari masukan dan keluaran. Aturan-aturan fuzzy ini dibuat dengan menggunakan rule editor.
4. Setelah menyusun aturan fuzzy, selanjutnya memasukkan variavle masukan ke dalam proses defuzzyfikasi pada rule viewer. Proses defuzzyfikasi terjadi ketika semua aturan telah selesai dilakukan. Pada rule viewer ini kita bisa menguji hasil dari aturan-aturan yang telah dibuat untuk pemodelan dengan cara memasukkan nilai-nilai variable masukan. Setelah semua langkah diatas telah selesai dilakukan, maka pemodelan suhu, laju aliran, dan tekanan menggunakan logika fuzzy dapat dilakukan degan memvariasikan nilai masukan.
7.3 Alat dan Bahan 1. Komputer
2. Software Fuzzy Logic Matlab Toolbox
7.4 Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
Setyaningsih, Wahyu. 2011. POTENSI LAPANGAN PANASBUMI GEDONGSONGO SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF DAN PENUNJANG PEREKONOMIAN
DAERAH. Semarang.
Indra, Bayu Permana. 2008. STUDI PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK IPP - PLT PANAS BUMI BEDUGUL 10 MW KECAMATAN BATURITI KABUPATEN TABANAN BALI PADA PROYEK PERCEPATAN 10.000 MW PADA TAHUN 2018. Surabaya.
Tama, Raditya Galih. 2009. STUDI PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK PANAS BUMI (PLTP) DI JAILOLO UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK DI MALUKU UTARA. Surabaya
http://rakhman.net/peralatan-utama-pltp/ http://download.portalgaruda.org/article.php?
article=291581&val=1043&title=PEMODELAN%20KONTROL%20SUHU,%20TEKANAN, %20DAN%20LAJU%20ALIRAN%20UAP%20PADA%20KONDENSOR%20DENGAN
