Modul pembelajaran ini dibuat secara ringkas dan komprehensif dengan harapan dapat memudahkan pengguna modul dalam memahami materi pembelajaran pembangkit listrik. Pada modul pembelajaran ini Anda akan mendapatkan penjelasan materi tentang jenis-jenis pembangkit listrik, beserta materi pendukung seperti sistem interkoneksi, biaya pembangkitan dan lain sebagainya.
PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK
- Pendahuluan
- Jenis Pembangkit Tenaga Listrik
- Instalasi Penunjang Pembangkit Tenaga Listrik
- Perencanaan Pembangkit Tenaga Listrik
- Klasifikasi Sumber Energi Pembangkit Tenaga Listrik
- Sistem Interkoneksi Tenaga Listrik
- Manajemen Operasi Pembangkit Tenaga Listrik
- Peralatan Kelistrikan Pembangkit Tenaga Listrik
- Levelized Cost of Energy
Perencanaan operasional dilakukan untuk memahami proses kerja pembangkit listrik mulai dari bahan bakar hingga energi listrik. Proses pembangkitan tenaga listrik pada pembangkit listrik thermal memerlukan biaya bahan bakar yang cukup besar.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
- Pembangkit Listrik Tenaga Air di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTA
- Macam Daya yang Dihasilkan Pembangkit
- Komponen PLTA
- Rangkuman
- Latihan Soal
- Evaluasi
Semakin tinggi air jatuh maka semakin besar pula energi potensial yang dihasilkan air tersebut. Pembangkit listrik tenaga air (waduk) merupakan salah satu jenis pembangkit listrik tenaga air yang menggunakan bendungan atau waduk untuk menaikkan permukaan air sehingga akan meningkatkan energi potensial yang dihasilkan oleh air itu sendiri.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP
- Pembangkit Listrik Tenaga Uap di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTU
- Bagian-bagian PLTU
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Pembangkit listrik tenaga uap merupakan salah satu jenis pembangkit listrik konvensional yang menggunakan bahan bakar batubara atau bahan bakar tidak terbarukan. Komponen pembantu pada pembangkit listrik tenaga uap yang berfungsi menghilangkan mineral dari air laut adalah.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU
- Pembangkit Listrik Tenaga Bayu di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTB
- Jenis – Jenis Angin
- Komponen PLTB
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Angin pasat adalah angin yang berpindah dari daerah subtropis ke daerah tropis dan angin pasat adalah sebaliknya. Seperti namanya, angin muson merupakan angin yang bertiup pada selang waktu tertentu atau hanya pada musim tertentu saja. Angin darat adalah angin yang bertiup dari daratan menuju laut, sedangkan angin laut adalah kebalikannya.
Yaw Gear merupakan komponen yang dapat mengubah arah turbin PLTB sesuai dengan arah angin yang tersedia. Pada pembangkit listrik tenaga angin, akumulator berfungsi menyimpan energi listrik karena angin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik tidak selalu tersedia 24 jam sehari. Keunggulan turbin horizontal adalah turbin jenis ini mempunyai kapasitas penerimaan angin yang lebih baik dibandingkan dengan jenis vertikal.
Komponen yang digunakan untuk mengontrol sudut pitch baling-baling pada ladang angin adalah.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR
- Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTN
- Proses Kerja PLTN
- Jenis-Jenis Reaktor
- Bagian-bagian PLTN
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Bahan bakar yang digunakan dalam proses fusi dan fisi adalah uranium, plutonium dan thorium dengan simbol kimia U-235 atau U-238, P-239 dan TH90. Energi yang dihasilkan bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir, seperti satu kilogram uranium, setara dengan 2,4 juta kilogram batu bara. Dalam reaktor, fluida yang digunakan adalah air bertekanan tinggi, yang disuntikkan ke dalam inti reaktor yang panas akibat reaksi fisi dan fusi nuklir.
Awalnya bahan bakar yang digunakan adalah berilium, namun karena berilium tidak stabil untuk digunakan maka digunakan bahan bakar lain yaitu uranium. Bahan bakar yang paling umum digunakan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir adalah uranium, tetapi pembangkit listrik tenaga nuklir juga menggunakan thorium dan plutonium. Moderator adalah komponen yang digunakan untuk memperlambat kecepatan neutron di dalam reaktor pada saat proses fisi dengan cara menyerap energi neutron tetapi tidak menyerap neutron.
Perbandingan konsumsi bahan bakar antara PLTN dan PLTU menunjukkan bahwa 1 kilogram uranium setara dengan 2,4 juta ton batu bara.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL
- Pembangkit Listrik Tenaga Diesel di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTD
- Karakteristik Mesin Diesel
- Komponen-Komponen PLTD
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Pasalnya, bahan bakar solar meledak pada tekanan yang sangat tinggi di ruang bakar. Bahan bakar ini diformulasikan untuk digunakan pada mesin diesel yang beroperasi pada kecepatan <300 rpm dengan kandungan setana 41,57 dan sulfur 3,5% b/b. Tangki ini berfungsi sebagai tangki bahan bakar sementara, umumnya terletak di dekat mesin diesel.
Pembangkit listrik tenaga diesel bekerja dengan memanfaatkan energi mekanik hasil ledakan bahan bakar solar di ruang bakar. Jenis bahan bakar pembangkit listrik tenaga diesel ditentukan oleh kecepatan pengenal mesin diesel itu sendiri. Pompa bahan bakar merupakan komponen yang berfungsi mendorong bahan bakar solar menuju injektor dengan tekanan tinggi.
Komponen yang berfungsi sebagai pendorong bahan bakar menuju injektor kemudian masuk ke ruang bakar.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA
- Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTS
- Struktur Panel Surya
- Bagian-bagian PLTS
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Charge controller bekerja dengan cara mengatur arus dan tegangan yang dihasilkan sel surya dan kemudian digunakan untuk mengisi baterai. Panel surya jenis ini merupakan panel surya yang mempunyai efisiensi paling tinggi di kelasnya yaitu 15,1. Panel surya multikristalin memiliki efisiensi yang sedikit lebih rendah dibandingkan panel surya monokristalin, yaitu 14,9.
Namun teknologi panel surya ini lebih ramah lingkungan karena tidak menggunakan kadmium atau asam. Tegangan yang dihasilkan panel surya berfluktuasi tergantung dari intensitas cahaya yang mengenai permukaan panel surya, sehingga komponen ini diperlukan untuk menjaga kestabilan tegangan dan arus yang dihasilkan panel surya. Panel surya tidak dapat menghasilkan listrik pada malam hari, sehingga diperlukan baterai atau akumulator sebagai alat penyimpan listrik.
Inverter berfungsi untuk mengubah tegangan DC yang dihasilkan panel surya menjadi tegangan AC sehingga dapat digunakan untuk menyuplai peralatan rumah tangga.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS
- Pembangkit Listrik Tenaga Gas di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTG
- Siklus Brayton
- Bagian-bagian PLTG
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Kemudian gas buang hasil pembakaran udara dan bahan bakar akan dialirkan ke turbin gas untuk memutar turbin dan menggerakkan generator, dan sisa gas hasil pembakaran dibuang ke lingkungan. Bahan bakar yang digunakan dalam proses pembakaran adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang disebut metana dengan rumus kimia CH4. Suatu bahan bakar dapat terbakar jika terdapat tiga unsur api yaitu bahan bakar, udara dan panas.
Panas dihasilkan oleh udara dan bahan bakar yang sebelumnya dipompa ke kompresor dan pompa bahan bakar. Bahan bakar terpenting bagi pembangkit listrik berbahan bakar gas adalah gas metana, baik dalam bentuk cair maupun gas. Pembangkit listrik berbahan bakar gas mengubah energi kimia yang dihasilkan oleh ledakan bahan bakar menjadi energi mekanik menggunakan turbin, yang kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator.
Pembakaran pada pembangkit listrik tenaga gas terjadi hampir sama dengan pembangkit listrik tenaga diesel, yaitu melalui kompresi antara udara dan bahan bakar.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP
- Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTGU
- Proses pembangkitan PLTGU
- Komponen PLTGU
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Selain itu, bila campuran gas-udara tersebut dicampur dan dibakar akan menghasilkan gas buang yang bertekanan tinggi. Kompresor udara atau air compactor merupakan suatu komponen yang bekerja dengan cara menghisap udara lingkungan kemudian memampatkan udara tersebut sehingga menjadi bertekanan. Komponen penukar panas atau heat transfer merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk memindahkan panas dari suatu medium ke medium lainnya.
Kondensor merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengembunkan uap yang telah dialirkan melalui turbin hingga menjadi tetesan air kembali. Pembangkit listrik tenaga gas dan uap merupakan jenis pembangkit yang menggunakan energi terbarukan sebagai bahan bakarnya. Filter udara merupakan komponen utama yang fungsinya menyaring udara dari partikel debu yang dapat menimbulkan kerak pada ruang bakar.
Heat exchanger merupakan komponen yang berfungsi menukar sisa gas buang panas untuk memanaskan air menjadi uap dan memutar turbin sekunder.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI
- Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTP
- Klasifikasi PLTP
- Komponen PLTP
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Uap air tersebut kemudian dipisahkan dan air yang dipisahkan dari uap tersebut disuntikkan kembali ke dalam bumi. Uap air yang melewati turbin akan masuk ke kondensor untuk didinginkan dan diubah kembali menjadi air. Steam separator, sering juga disebut dengan moisture separator, merupakan komponen yang memisahkan tetesan air dari uap air.
Turbin adalah suatu alat mekanis yang menyerap energi kinetik yang dihasilkan oleh uap air dan mengubah energi tersebut menjadi energi mekanik. Sistem double flash meningkatkan efisiensi generator karena turbin dihembuskan dua kali oleh uap bertekanan. Pemanfaatan energi panas bumi dilakukan dengan cara menginjeksikan air ke permukaan bumi, sehingga air yang masuk melalui sumur injeksi menjadi uap air.
Cairan yang diinjeksikan ke dalam sumur injeksi harus berbentuk cair, sehingga diperlukan komponen pembantu yaitu kondensor untuk mendinginkan uap air agar menjadi cair kembali.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT
- Pembangkit Listrik Tenaga Ombak di Indonesia
- Prinsip Kerja PLTGL
- Power Take-Off System
- Bagian-bagian PLTGL
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Kolom air berosilasi (OWC) adalah jenis konverter energi gelombang yang memanfaatkan energi dari osilasi gelombang air laut di dalam terowongan yang disebabkan oleh gelombang air laut. Gelombang air laut memaksa rongga udara bertindak seperti piston dengan bergerak ke atas dan ke bawah. Seperti pada ilustrasi di atas, ketika gelombang laut meningkat maka pelampung akan menyesuaikan tinggi gelombang laut.
Konverter energi gelombang jenis ini menangkap gelombang air laut yang melewati tangki dan kemudian melepaskan air laut yang terperangkap ke dalam tangki melalui turbin. Ada berbagai jenis sistem PTO yang dapat digunakan untuk mengubah energi gelombang laut menjadi listrik, seperti turbin, sistem hidrolik, generator linier, dan generator mekanis. Konverter gelombang osilasi menggunakan turbin angin untuk mengubah energi kinetik yang dihasilkan oleh pasang surut gelombang laut menjadi listrik.
Komponen piston hidrolik ini berfungsi untuk menjaga posisi generator agar posisi atau ketinggiannya tidak terpengaruh meskipun terkena gelombang laut.
GENERATOR ARUS BOLAK-BALIK SINKRON
- Pengertian Generator Sinkron
- Prinsip Kerja Generator
- Konstruksi Generator Arus Bolak-balik
- Eksitasi Generator
- Sinkronisasi Generator
- Ketentuan Sinkronisasi Generator
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Berdasarkan hukum Faraday, jika suatu kumparan konduktor diputar hingga memotong garis medan magnet yang diam, maka akan timbul gaya gerak listrik pada konduktor tersebut. Gaya gerak listrik yang dihasilkan berupa tegangan bolak-balik seperti terlihat pada gambar berikut. Generator arus bolak-balik mempunyai konstruksi yang terdiri dari dua bagian utama, yaitu: (1) stator, yaitu bagian diam atau statis yang berfungsi untuk membangkitkan tegangan dan arus bolak-balik, (2) rotor, yaitu bagian yang bergerak yang kemudian ' menginduksi medan magnet ke stator, dan (3) belitan jangkar.
Stator merupakan bagian generator yang terbuat dari besi atau baja yang berfungsi melindungi bagian-bagian di dalam generator. Rotor kutub menonjol atau salient-pole rotor adalah jenis rotor yang digunakan untuk generator dengan putaran rendah (120-400 rpm). Pada sistem eksitasi dengan menggunakan sikat, sumber tegangan yang digunakan dapat berupa arus searah atau sumber tegangan AC yang disearahkan dengan penyearah.
Prinsip kerja generator adalah hukum Faraday yang menyatakan bahwa apabila suatu kumparan konduktor diputar hingga memotong garis medan magnet yang diam maka akan timbul gaya gerak listrik pada konduktor tersebut.
AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR
- Pengertian Automatic Voltage Regulator
- Prinsip Kerja Automatic Voltage Regulator
- Bagian-bagian Automatic Voltage Regulator
- Rangkuman
- Latihan Soal
- EVALUASI
Penyearah atau rectifier adalah suatu alat listrik yang fungsinya untuk menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah. Trafo penurun tegangan atau trafo penurun tegangan merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk menurunkan tegangan pada sisi primer sehingga tegangan yang keluar pada sisi sekunder trafo lebih rendah dibandingkan dengan tegangan pada trafo primer. AVR merupakan komponen yang berfungsi sebagai sensor tegangan dan frekuensi untuk tegangan keluaran suatu generator.
Rangkaian komparator merupakan komponen yang berfungsi membandingkan set point dengan hasil pembacaan unit penginderaan. Trafo step down digunakan untuk menurunkan tegangan yang masuk pada rangkaian pengatur tegangan otomatis. Komponen kelistrikan pada pengatur tegangan otomatis antara lain rangkaian terpadu, dioda, dioda zener, kapasitor, transistor, dan lain-lain.
Fluida merupakan suatu komponen yang berupa gas atau cairan yang berfungsi sebagai media sirkulasi pada suatu sistem pembangkit listrik.
