Tugas - Latihan UTS (Treisia Putra) (1)

(1)

1. Jelaskan secara singkat tentang karakteristik (Efisiensi, Respon (dP/dt), Cold Start, Biaya Pembangkitan) dari jenis pembangkit-pembangkit berikut !

a. PLTU b. PLTGU c. PLTA d. PLTS

Karakteristik Pembangkit

Efisiensi Respon (dP/dt) Cold Start Biaya Pembangkitan

PLTU Memiliki efisiensi

termal rata-rata 33-40%

- Skala besar:

waktu respons 10- 20 menit

- Skala menengah:

waktu respons 20- 30 menit

- Skala kecil: waktu respons 30-40 menit

- Skala besar: 1-2 jam, 10-20% bahan Bakar

- Skala menengah:

2-4 jam, 20-30%

bahan bakar - Skala kecil: 4-6 jam, 30-40% bahan Bakar.

Murah, Rp. 547 / kWh

PLTGU Jika simple cycle

34,5%

Jika Combine Cycle 58,28%

Lebih cepat dari PLTU, tapi lebih lambat dari PLTA

Cepat, 41 – 48 Menit

Mahal, Rp 1.143 / kwh

PLTA Efisiensi PLTA

dapat mencapai 80% atau lebih

Cepat Cepat, 16,5 Menit

sd 33 menit

Murah, Rp. 295 / kWh

PLTS Efisiensi antara

15-22%. Dan dapan mencapai lebih dari 25%

Tergantung ketersediaan sumber energi sinar matahari

Murah

(2)

Latihan Ujian Tengah Semester (UTS) Semester Ganjil

2023/2024

2. Biaya Bahan Bakar Tambahan (�) dari dua unit pembangkit diberikan sebagai berikut:

�1 = 0.05�g1 + 5

�2 = 0.02�g2 + 10

Beban maksimum dan minimum dari setiap unit adalah sama, yaitu 400 MW dan 50 MW.

Kedua unit beroperasi setiap saat pada rentang variasi beban 100 MW sampai dengan 800 MW.

a. Tentukan Biaya Bahan Bakar Tambahan (�) untuk sistem pembangkit tersebut agar beroperasi secara ekonomis untuk bebann yang bervariasi!

b. Tentukan distribusi beban untuk setiap pembangkit untuk beban yang bervariasi dari 100 MW sampai dengan 800 MW dengan interval 100 MW!

c. Bandingkan penghematan antara operasi tanpa economic dispatch dan dengan economic dispatch ketika sistem mensuplai beban sebesar 600 MW!

Jawaban :

a. Tentukan Biaya Bahan Bakar Tambahan (�) untuk sistem pembangkit tersebut agar beroperasi secara ekonomis untuk bebann yang bervariasi!

Saat beroperasi Minimum (50 MW)

�1 = 0.05(50) + 5 = 7,5 $/MWh

�2 = 0.02(50) + 10 = 11 $/MWh

- Unit 2 akan mensuplai daya tetap (karena menambah daya dari unit 2 akan menyebabkan �2 bertambah, � dari sistem akan ditentukan oleh �2)

- Sehingga, penambahan daya akan diperoleh dari Unit 1 hinga nila �1 sama dengan �2, yaitu 11 $/MWh

- Ketika �1 = �2 = � = 11 $/MWh, maka : Pg1 = (� - b1)/ a1 = (11 – 5)/0,05 = 120 MW

Mata Kuliah (Kode) Operasi dan Kendali Pembangkit Listrik (ENEE1101)

Nama Treisia Putra

NPM 2306294070

(3)

b. Tentukan distribusi beban untuk setiap pembangkit untuk beban yang bervariasi dari 100 MW sampai dengan 800 MW dengan interval 100 MW!

-Pada daya total pembangkit sama dengan 660 MW, maka Unit 2 mencapai batas maksimum (400 MW)

-Sehingga, supplai pada beban akan dilanjutkanoleh Unit 1, dengan kata lain Unit 1 akan menentukan nilai � dari sistem pembangkit.

Beban 700 MW

� = �1 = 0,05(700 - 400)+5 = 20 $/MWh Beban 800 MW

� = �1 = 0,05(800 - 400)+5 = 25 $/MWh

(4)

2023/2024

c. Bandingkan penghematan antara operasi tanpa economic dispatch dan dengan economic dispatch ketika sistem mensuplai beban sebesar 600 MW!

- Ketika sistem mensuplai daya 600 MW tanpa economic dispatch, maka Unit 1 dan Unit 2 akan mensuplai 300 MW, sehingga biaya yang dibutuhkan adalah :

f1 = (a1/2) Pg12 + b1Pg1 + c1 = (0,05/2) 300² + 5 . 300 + c1 = (3750 + c1) f2 = (a2/2) Pg22 + b2Pg2 + c2 = (0,02/2) 300² + 10 . 300 + c2 = (3900 + c2) fT = (7650 + c1 + c2) $/hour

- Ketika sistem mensuplai daya 600 MW dengan economic dispatch, maka Unit 1 = 242,86 MW dan Unit 2 = 357,14 MW, sehingga biaya yang dibutuhkan adalah :

f1 = (a1/2) Pg12 + b1Pg1 + c1 = (0,05/2) 242,86² + 5 . 242,86 + c1 = (2688,78 + c1) f2 = (a2/2) Pg22 + b2Pg2 + c2 = (0,02/2) 357,14² + 10 . 357,14 + c2 = (4846,94 + c2) fT = (7535,71 + c1 + c2) $/hour

- Maka penurunan biaya adalah

ft = ft,tanpa ed – ft, dengan ed = 114,29 $/hour

Nama Treisia Putra

NPM 2306294070

(5)

3. Terdapat 4 unit pembangkit dengan spesifikasi berikut:

Unit-1

Daya minimal : 50 MW Daya maksimal

Fungsi biaya : 200 MW

: 0.001P² + 5P + 200 Mbtu/h Unit-2

: 0.001P² + 2P + 100 Mbtu/h Unit-3

: 0.0005P² + 2P + 100 Mbtu/h Unit-4

: 0.0001P² + 5P + 10 Mbtu/h

Dengan biaya bahan bakar yang sama, yaitu 1 R/Mbtu, maka tentukan unit yang harus dipersiapkan untuk memikul beban sebesar 300 MW, 800 MW, dan 1000 MW dengan biaya yang paling ekonomis !

Jawaban :

- Beban 300 MW

(6)

2023/2024

- Beban 800 MW

- Beban 1000 MW

Nama Treisia Putra

NPM 2306294070