Generation of Electricity Paper

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    1/50

    G

    Ar

    Ju

    M

    Sa

    FA

    NERA

    ifBudiman

    ediRamd

    h.Luqma

    utParulian

    TED

    ULTAS T

    ION O

    Kelom

    ner

    Adha

    NIK TENPARTEME

    KNIK UNI

    DEP

    20

    F ELEC

    ok 10

    (0

    (0

    (0

    (0

    GA LISTRN ELEKTR

    ERSITAS

    OK

    0

    TRICI

    0660243

    0636598

    0636614

    0636635

    IKO

    INDONES

    Y

    3)

    0)

    )2)

    IA

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    2/50

    Pendahuluan

    Keberadaan listrik merupakan hal yang sangat essensial bagi kehidupanmanusia karena hampir semua kegiatan manusia tidak terlepas dari kebutuhan

    terhadap listrik mulai dari kalangan perumahan biasa sampai kepada kalangan

    perindustrian, kebutuhan yang besar tehadap listrik inilah kemudian melahirkan

    Industri pembangkitan listrik. Begitu juga yang terjadi di Indonesia kebutuhan

    terhadap energi listrik sangat besar, bahkan setelah pulih dari krisis moneter 1998

    kebutuhan enegri listrik di Indonesia mengalami trend peningkatan, menurut data

    pada tahun 1995 2000 konsumsi listrik di Indonesia mengalami peningkatan

    sebesar 2,9 % pertahun, sedangkan pada tahun 2000 2004 konsumsi energi listrik

    juga mengalami peningkatan signifikan yaitu sebesar 5,2% pertahunnya. Grafik

    perkembangannya dapat dilihat pada gambar 1.

    Industri pembangkitan listrik tidak seperti industri pada umumnya, contohnya

    industri manufaktur. Produk dari Industri pembangkitan listrik adalah listrik itu

    sendiri dan tidak seperti Industri manufaktur yang produknya dapat di simpan,

    Industri pembangkitan listrik tidak dapat disimpan. Artinya listrik itu sendiri tidak

    dapat disimpan, setelah listrik dibangkitkan maka hal selanjutnya adalah segera

    mendistribusikan listrik itu sendiri. Hingga saat ini tidak ada satu alat pun yang dapat

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    3/50

    menyimpan energi listrik dalam kapasitas yang sangat besar. Untuk itu besarnya

    listrik yang dibangkitkan harus disesuaikan dengan kebutuhan beban pada saat yangsama. Apabila melihat kurva beban harian pada Gambar 3, sebagai contoh kurva

    beban listrik di Pulau Jawa, terlihat bahwa beban yang ditanggung PLN berubah

    secara fluktuatif setiap jamnya.

    Gambar 2. Kurva Beban Listrik di Pulau Jawa

    Secara garis besar ada 3 tipe pembangkit listrik berdasarkan waktu beroperasinya,

    yaitu :

    Pembangkit Listrik TipeBase

    Pembangkit Listrik TipeIntermediate

    Pembangkit Listrik Tipe Peak

    Tipe base, tipe pembangkit yang digunakan untuk menyangga beban-beban

    dasar yang konstan, dioperasikan sepanjang waktu dan memiliki waktu mula

    yang lama.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    4/50

    Tipe intermediate, biasanya digunakan sewaktu-waktu untuk menutupi

    lubang-lubang beban dasar pada kurva beban, memiliki waktu mula yangcepat dan lebih reaktif.

    Tipe peak/puncak, hanya dioperasikan saat PLN menghadapi beban puncak,

    umumnya pembangkit tipe ini memiliki keandalan yang tinggi, namun tidak

    terlalu ekonomis untuk digunakan terus-menerus.

    Melihat kurva diatas pula, maka kebijakan mengenai pembangunan

    pembangkit baru juga harus merefleksikan kurva beban sesuai dengan proyeksi

    kebutuhan listrik dimasa depan. Maka nantinya akan terlihat berapa pembangkit yang

    harus menjadi pembangkit tipe base dan berapa yang menjadi pembangkit

    mendukung beban intermediate dan beban puncak.

    Meskipun Indonesia memiliki banyak potensi energi yang dapat

    dikembangkan menjadi pembangkit listrik, namun kenyataannya proses realisasinya

    tidak semudah membalik telapak tangan. Pemilihan pembangkit listrik bukanlah hal

    yang mudah. Banyak hal yang harus dipertimbangkan secara matang, seperti: prediksi

    pertumbuhan beban per tahun, karakteristik kurva beban, keandalan sistem

    pembangkit, ketersediaan dan harga sumber energi primer yang akan digunakan, juga

    isu lingkungan, sosial dan politik.

    Listrik diproduksi di pembangkit dengan cara mengubah energi mekanis

    menjadi energi listrik dengan menggunakan generator yang bekerja berdasarkan

    prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin diaktifkan dengan menggunakan

    berbagai sumber energi sebagai penggerak mulanya (prime mover) untuk memutar

    turbin sehingga dapat menggerakan generator dan menghasilkan energi listrik

    Masing-masing jenis pembangkit tenaga listrik mempunyai prinsip kerja yang

    berbeda-beda, sesuai dengan prime mover. Satu hal yang sama dari beberapa jenis

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    5/50

    pembangkit tenaga listrik tersebut yaitu semuanya sama-sama berfungsi merubah

    energi mekanik menjadi energi listrik, dengan cara mengubah potensi energi mekanikdari air, uap, gas, panas bumi, nuklir, kombinasi gas dan uap, bahkan ombak

    menggerakkan atau memutar turbin yang porosnya dikopel dengan generator

    selanjutnya dengan sistem pengaturannya generator tersebut akan menghasilkan daya

    listrik. Jenis pembangkit listrik dapat dibedakan menjadi bermacam-macam

    tergantung cara pandang kita. Pada makalah ini kami akan membaginya berdasarkan

    kemampuanprime mover untuk diperbaharui kembali (renewable source) atau tidak

    dapat diperbaharui kembali (non renewable source) sebagai berikut :

    1. Pembangkit Listrik Renewable

    Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

    Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

    Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin (PLTB)

    Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

    Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)

    Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL)

    2.

    Pembangkit Listrik Non renewable

    Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

    Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara (PLTU)

    Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

    Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

    Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

    Dari sepuluh jenis yang disebutkan di atas, tujuh jenis telah terpasang di

    Indonesia. Tiga jenis pembangkit tenaga listrik, yaitu Pembangkit Listrik Tenaga

    Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Ombak/Arus Laut dan Pembangkit Listrik Tenaga

    Nuklir, sampai saat ini masih dikembangkan secara terbatas di Indonesia, khusus

    Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir saat ini perencanaan pembangunan PLTN ini

    sudah dilakukan yang rencananya akan dibangun di lereng Gunung Muria Jawa

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    6/50

    Tengah. Namun sampai saat ini banyak ditemui hambatan non teknis di lapangan,

    yaitu banyak dari masyarakat di sekitar lokasi tersebut menyatakan keberatan.Mereka mengkawatirkan timbulnya radiasi pada saat pembangkit tenaga listrik

    tersebut beroperasi, misalnya dengan timbulnya kebocoran pada instalasi nuklirnya

    seperti yang terjadi di Uni Soviet.

    Nama LokasiJenis dan jumlah

    pembangkit

    PLTA Angkup Nanggroe Aceh Darussalam PLTA

    PLTA Bengkok PLTA

    PLTA Cibadak PLTA

    PLTA Cikalong PLTA

    PLTA Cirata PLTA

    PLTA Jatiluhur PLTA

    PLTA Lamajan PLTA

    PLTA Parakan Kondang PLTA

    PLTA Riam Kanan

    Kecamatan Aranio, Kabupaten Banjar,

    Kalimantan Selatan PLTA

    PLTA Saguling PLTA

    PLTA Ubrug PLTA

    PLTG Cikarang PLTG

    PLTG Plengan PLTG

    PLTG Sunyaragi PLTG

    PLTP DiengDieng, Kabupaten Wonosobo, Jawa

    TengahPLTP

    PLTP Gunung Salak PLTP

    PLTP Kamojang PLTP

    PLTP Wayang Windu Pangalengan, Bandung, Jawa Barat PLTP

    PLTU Asam-Asam

    Desa Asam-asam, Kecamatan Jorong,

    Kabupaten Tanah Laut, KalimantanSelatan

    Unit I dan II

    PLTU PT Krakatau Daya

    ListrikCilegon, Banten 5 PLTU

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    7/50

    PLTU Paiton Swasta IKecamatan Paiton, KabupatenProbolinggo, Jawa Timur

    2 PLTU

    PLTU Paiton Swasta IIKecamatan Paiton, Kabupaten

    Probolinggo, Jawa Timur2 PLTU

    PLTU Suralaya Banten PLTU

    Unit Pembangkitan

    Brantas

    Kecamatan Sumberpucung, Kabupaten

    Malang, Jawa Timur12 PLTA

    Unit Pembangkitan

    Cirata

    Kecamatan Plered, Kabupaten

    Purwakarta, Jawa Barat8 PLTA

    Unit Pembangkitan

    GresikKabupaten Gresik, Jawa Timur

    5 PLTG, 1 PLTU

    dan 3 PLTGU

    Unit PembangkitanMuara Karang

    Pluit, Jakarta Utara5 PLTU dan 1PLTGU

    Unit PembangkitanMuara Tawar

    Kabupaten Bekasi, Jawa Barat2 PLTG dan 3PLTGU

    Unit Pembangkitan

    Paiton

    Kecamatan Paiton, Kabupaten

    Probolinggo, Jawa Timur2 PLTU

    PLTU Lati Kabupaten Berau, Kalimantan Timur 1 PLTU

    Unit Pembangkitan

    Talang Duku

    Kabupaten Sekayu, Musi banyuasin,

    Sumatera Selatan

    1. Pembangkit Listrik Renewable

    Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

    Energi panas bumi (Geothermal energi) sudah dikenal sejak ratusan tahun lalu

    dalam wujud gunung berapi,aliran lava, sumber air panas maupun geyser. Pada

    mulanya uap panas yang keluar dari bumi tersebut hanya dimanfaatkan untuk tujuan

    theraphy. Baru pada awal abad ke-20, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan

    dan teknologi serta dimakluminya keterbatasan sumber energi minyak maka, mulai

    dipikirkan pemanfaatan energi panas bumi untuk keperluankeperluan yang lebih

    komersil. Pada tahun 1913, pembangkit listrik tenaga panas bumi pertama, dengan

    kapasitas 250 KWH. Berhasil dioperasikan di Italia. Kemudian disusul dengan

    pembangkit lainnya yang sampai dengan tahun 1988 total kapasitas PLTP di dunia

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    8/50

    sudah mencapai lebih dari 20.000 MW. Penelitian potensi panas bumi di Indonesia

    sudah di mulai sejak tahun 1926 di Kamojang Jawa Barat oleh Belanda danditeruskan oleh bangsa Indonesia setelah kemerdekaan. Dari penelitian yang

    dilakukan ternyata potensi panas bumi di Indonesia sangat memberi harapan, yaitu

    sekitar 16.000 MW. Namun demikian hingga 1992, baru sekitar 500 MW yang

    berhasil di usahakan sebagai energi listrik.

    Gambar 3.Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

    Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti

    Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan

    menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi.Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan

    langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi

    energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik. Apabila

    fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa

    uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal

    ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    9/50

    akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah

    yang kemudian dialirkan ke turbin.

    Gambar 4.PLTP Siklus Binary

    Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

    Dalam PLTA, potensi tenaga air dikonversikan menjadi tenaga listrik. Mula-

    mula potensi tenaga air dikonversikan menjadi tenaga mekanik dalam turbin air.

    Kemudian turbin air memutar generator yang membangkitkan tenaga listrik. Gambar

    5 menggambarkan secara skematis bagaimana potensi tenaga air, yaitu sejumlah air

    yang terletak pada ketinggian tertentu diubah menjadi tenaga mekanik dalam turbin

    air.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    10/50

    Gambar 5. Proses Konversi Energi dalam Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA)

    Gambar6.Instalasi Tenaga Air PLTA Bila Dilihat dari Atas

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    11/50

    Daya yang dibangkitkan generator yang diputar oleh turbin air adalah:

    P = k..H.q [kW]

    Keterangan:

    P = daya [kW]

    H = tinggi terjun air [meter]

    q = debit air [m3/detik]

    = efisiensi turbin bersama generator

    k = konstanta.

    Potensi tenaga air didapat pada sungai yang mengalir di daerah pegunungan.

    Untuk dapat memanfaatkan potensi tenaga air dari sungai ini, maka kita perlu

    membendung sungai tersebut dan airnya disalurkan ke bangunan air PLTA seperti

    ditunjukkan oleh Gambar 6. Ditinjau dari caranya membendung air, PLTA dapat

    dibagi menjadi dua kategori:

    a. PLTA run off river

    b. PLTA dengan kolam tando (reservoir)

    Gambar 7. Prinsip Kerja PLTA Run Off River

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    12/50

    Gambar 8.Potongan memanjang pipa pesat PLTA Sutami(PLTA dengan kolam tando reservoir)

    Pada PLTA run off river, air sungai dialihkan dengan menggunakan dam yang

    dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan

    air PLTA seperti pada Gambar 7 PLTA dengan kolam tando (reservoir), aliran sungai

    dibendung dengan bendungan besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi

    kolam tando. Selanjutnya air dari kolam tando dialirkan ke bangunan air PLTA

    seperti Gambar 7. Dengan adanya penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam

    tando, maka pada musin hujan di mana debit air sungai besarnya melebihi kapasitas

    penyaluran air bangunan air PLTA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada

    musim kemarau di mana debit air sungai lebih kecil dari pada kapasitas penyaluran

    air bangunan air PLTA, selisih kekurangan air ini dapat di atasi dengan mengambil

    air dari timbunan air yang ada dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan

    kolam tando pada PLTA. Hal ini tidak dapat dilakukan pada PLTA run off river.PLTA run off river, daya yang dapat dibangkitkan tergantung pada debit air sungai.

    Tetapi PLTA run off river biaya pembangunannya lebih murah dari pada PLTA

    dengan kolam tando (reservoir), karena kolam tando memerlukan bendungan yang

    besar dan juga memerlukan daerah genangan yang luas. Jika ada sungai yang

    mengalir keluar dari sebuah danau, maka dapat dibangun PLTA dengan

    menggunakan danau tersebut sebagai kolam tando. Contoh mengenai hal ini, yaitu

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    13/50

    PLTA Asahan yang menggunakan Danau Toba sebagai kolam tando, karena Sungai

    Asahan mengalir dari Danau Toba. Bangunan air PLTA yang mengalirkan air daridam pada PLTA run off river dan dari kolam tando pada PLTA yang menggunakan

    bendungan sampai ke turbin digambarkan oleh Gambar 7. Secara garis besar,

    bangunan air ini terdiri dari saluran air yang terbuka atau tertutup (terowongan)

    sampai pada tabung peredam.

    Pembagkit Listrik Tenaga Bayu/Angin (PLTB)

    Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin (PLTB), potensi tenaga angin

    dikonversikan menjadi tenaga listrik. Mula-mula angin dikonversikan menjadi tenaga

    mekanik dalam turbin angin. Kemudian turbin angin memutar generator yang

    membangkitkan tenaga listrik.

    Gambar 9.Pembangkit Listrik Tenaga Bayu

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    14/50

    Berdasarkan gambar 9 terlihat bahwa bilah-bilah kincir angin akan berputar

    ketika angin bertiup, perputaran bilah-bilah ini akan menyebabkan berputarnya turbinangin yang kemudian membuat generator dalam body akan ikut berputar juga

    sehingga terbangkitlah listrik, listrik yang dihasilkan berupa listrik AC sifat dari

    angin yang tidak konstan menyebabkan tegangan listrik AC yang dihasilkan tidak

    mempunyai frekuensi yang selalu berubah-ubah, maka untuk mengatasinya tegangan

    listrik AC ini dikonversi ke DC terlebih dahulu yang tetap frekuensinya

    menggunakan penyearah untuk kemudian disimpan terlebih dahulu kedalam baterai

    dan dikonversi kembali ke tegangan AC dengan menggunakan inverter.

    Pada PLTB umumnya penggunaan turbin angin dapat dibedakan menjadi dua

    macam turbin yang nantinya akan mempengaruhi konstruksi kincir angin, turbin

    angin mempunyai dua jenis konstruksi yaitu :

    Turbin angin sumbu horizontal.

    Turbin angin sumbu tegak.

    Turbin angin sumbu horizontal

    Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator

    listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-

    baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan turbin berukuran

    besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke

    sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah

    perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    15/50

    Gambar10.Turbin Angin Sumbu Horizontal

    Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya

    diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar

    mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai

    tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan

    sedikit dimiringkan.

    Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu

    penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin).

    Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan

    angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap

    sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-

    bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan

    demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.

    Turbin Angin Sumbu Vertikal

    Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor

    utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin tidak

    harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    16/50

    tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. TASV mampu

    mendayagunakan angin dari berbagai arah.

    Gambar 11.Turbin Angin Sumbu Vertikal

    Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearboxbisa ditempatkan di dekat

    tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk

    keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan sejumlah desain menghasilkan

    tenaga putaran yang berdenyut. Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah

    benda padat melalui fluida (zat cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir

    berputar.

    Karena sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih

    dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah

    bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga

    yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan

    obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa

    menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya

    kebisingan dan bearingwear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau

    mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara

    turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi

    angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    17/50

    Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)Di antara sumber energi alternatif yang saat ini banyak dikembangkan seperti

    turbin angin, tenaga air (hydro power) dan lain-lain, tenaga surya atau solar sel

    merupakan salah satu sumber yang cukup menjanjikan di Indonesia. Energi yang

    dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya diterima oleh permukaan bumi

    sebesar 69 % dari total energi pancaran matahari. Suplai energi surya dari sinar

    matahari yang diterima oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya yaitu

    mencapai 3 x 1024 joule pertahun, energi ini setara dengan 2 x 1017 Watt. Jumlah

    energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini.

    Dengan kata lain, dengan menutup 0,1 persen saja permukaan bumi dengan divais

    solar sel yang memiliki efisiensi 10 % sudah mampu untuk menutupi kebutuhan

    energi di seluruh dunia saat ini.

    Pada tengah hari yang cerah radiasi sinar matahari mampu mencapai 1000

    Watt/m2. Jika sebuah divais semikonductor seluas 1 m

    2memiliki efisiensi 10 % maka

    modul solar sel ini mampu memberikan tenaga listrik sebesar 100 Watt. Saat ini

    efisiensi modul solar sel komersial berkisar antara 5 15 % tergantung material

    penyusunnya.

    Karena fleksibel, sel surya yang dihasilkan bisa dibentuk seperti genting,

    jendela, atau bentuk bagian bangunan lainnya. Hambatan utama dari penerapan

    teknologi ini adalah mahalnya teknologi peralatan yang dipakai untuk

    memproduksinya. Teknologi terbaru yang masih dalam tahap pengembangan adalah

    sel surya berbasis bahan organik. Teknologi yang digunakan berbeda jauh denganteknologi sel surya konvensional. Jika teknologi manufaktur yang murah bisa

    diciptakan maka sel surya organik semacam ini bisa jauh lebih murah dibanding sel

    surya konvensional.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    18/50

    PLTS dapat menghasilkan energi listrik berkat adanya teknologi photovoltaic

    (PV), PV mengkonversi energi surya menjadi energi listrik dari sinar mataharisehingga energi listrik tadi dapat digunakan oleh peralatan rumah tangga kita.

    Photovoltaic Cell atau lebih dikenal dengan Sel Surya merupakan lapisan material

    semikonduktor tipis, biasanya semikonduktor yang digunakan adalah silikon. Pada

    aplikasinya lapisan semikonduktor sel surya ini ada disusun sedemikian rupa

    sehingga membentuk modul panel surya.

    Gambar 12.Modul Sel Surya

    Gambar 13.Aplikasi Rumah dengan Panel Sel Surya

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    19/50

    Gambar 14.Skema Sistem Sel Surya Untuk Perumahan

    Gambar 14 memperlihatkan skema pembangkit listrik tenaga surya skala kecil

    yang dipakai untuk skala rumah tangga. Tegangan DC yang dihasilkan sel surya

    diubah menjadi tegangan AC dengan menggunakan inverter. Inverter diparalel

    dengan tegangan jala-jala (misal PLN).cara kerjanya yang paling sederhana adalah

    ketika silikon tersinari oleh matahari proses pelepasan elektron dalam silikon tersebut

    terjadi sehingga terbangkitlah energi listrik DC dan kemudian langsung disalurkan

    melalui penghantar untuk digunakan oleh peralatan listrik DC,namun jika sel surya

    digunakan untuk peralatan AC maka dibutuhkan inverteruntuk mengubah listrik DC

    manjadi AC, dalam beberapa kasus bahkan penggunaan baterai diperlukan untuk

    menyimpan listrik DC sebelum kemudian digunakan atau dikonversi menjadi listrik

    AC.

    Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)

    Energi ombak atau terjadinya ombak secara tidak langsung dipengaruhi oleh

    radiasi matahari. Perbedaan panas antara daratan dan lautan menghasilkan angin dan

    arus laut yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai energi untuk membangkitkan

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    20/50

    listrik. Sebenarnya pembangkit jenis ini masih jarang dipergunakan, sehingga

    teknologi yang dikembangkan pun masih sangat terbatas, adapun teknologipembangkit ombak/arus laut yang terdapat didunia diataranya adalah :

    Oscilating Water Column (OWC)

    Pelamis

    Oscillating water column (OWC)

    Sebuah OWC pada dasarnya menggunakan pergerakan ombak dan udara untuk

    menghasilkan energi listrik. Konstruksi dari OWC ini dibuat memanfaatkan pipa

    ventilasi / kolom pipa yang diatur sedemikian rupa dengan sebagian tubuhnya ada

    di dalam air dan sebagian yang lain ada di atas permukaan laut. Konstruksi

    tersebut akan meyebabkan adanya udara yang terjebak di dalam kolom pipa,

    sekaligus perbedaan ketinggian permukaan air antara di dalam OWC dan di luar

    OWC, ketika ombak mulai bergelombang/osilasi,hal ini akan menimbulkan

    pergerakan dari udara yang terjebak didalam kolom pipa ini kemudian udara

    bergerak ini disalurkan kedalam pipa ventilasi yang dihubungkan kepada turbin

    generator, tenaga pergerakan udara inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai

    pemutar turbin untuk kemudian memutar generator.

    Gambar 15.Oscillating Water Column

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    21/50

    Pelamis/ Giant Sea Snake

    Pelamisatau Giant Sea Snakeadalah alat pembangkit yang dibuat mengambangdiatas permukaan laut, konstruksinya seperti memanjang seperti ular yang terdiri

    dari 4 silinder besar yang dihubungkan dengan 3 engsel hidrolik pada bagian atas

    dan bawah, engsel ini yang terhubung dengan pipa bertekanan. Pergerakan ombak

    menyebabkan engsel bergerak yang kemudian energi kinetik dari engsel

    disalurkan ke pipa hidrolik. Pipa bertekanan ini kemudian menghasilkan tekanan

    untuk menggerakan turbin.

    Gambar 16. Pelamis /Giant Sea Snake

    Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL)

    Pembangkit ini sebenarnya sedikit berbeda dengan pembangkit listrik tenaga

    ombak karena pada dasarnya pembangkit listrik jenis ini lebih menggunakan arus laut

    daripada ombak. Seperti yang kita ketahui arus laut terjadi bukan karena radiasi dari

    matahari tetapi lebih dikarenakan oleh gaya gravitasi bulan terhadap bumi. Fenomena

    ini menyebabkan adanya arus laut.

    Besarnya power dari pembangkit listrik arus laut ini tentunya dipengaruhi

    oleh kedalaman laut, semakin dalam lautan maka semakin kuat pula arusnya.

    Pembangkit listrik tenaga arus laut menggunakan baling-baling / kincir untuk

    memutar turbin.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    22/50

    Prinsip kerja dari pembangkit jenis ini pdasarnya ada sama dengan

    Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB), hanya saja perbedaannya adalah lokasinya,jika PLTB penempatannya didaratan namun PLTAL penempatannya dilautan.

    PLTAL ini mempunyai energi yang lebih besar dibandingkan PLTB karena air laut

    mempunyai density lebih padat daripada udara, sehingga power untuk memutar

    baling-balingnya pun lebih besar.

    Gambar 17. Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL)

    2. Pembangkit Listrik Non Renewable

    Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

    Terminologi pembangkit listrik berbahan bakar minyak pada umumnya

    diidentikkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Pembangkit listrik

    jenis ini menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya (prime mover),

    mesin tersebut digunakan untuk menggerakan rotor generator sehingga generator

    dapat kemudian menghasilkan listrik. Diesel Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

    berbahan bakar BBM (solar), biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik

    dalam jumlah beban kecil, terutama untuk daerah baru yang terpencil atau untuk

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    23/50

    listrik pedesaan. Di dalam perkembangannya PLTD dapat juga menggunakan bahan

    bakar gas (BBG).

    Gambar 18.Siklus Kerja PLTD

    Mesin diesel ini menggunakan ruang bakar dimana ledakan pada ruang bakar

    tersebut penggerak torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi

    energi putar. Energi putar ini digunakan untuk memutar generator yang merubahnya

    menjadi energi listrik. Untuk meningkatkan efisiensi udara yang dicampur dengan

    bahan bakar dinaikkan tekanan dan temperaturnya dahulu pada turbo charger. turbo

    charger ini digerakkan oleh gas buang hasil pembakaran dari ruang bakar.

    Walau pada kenyataannya bahan bakar minyak juga terkadang digunakan

    pada PLTG. Prinsip kerja PLTD adalah dengan menggunakan mesin diesel yangberbahan bakar High Speed Diesel Oil (HSDO). Mesin diesel bekerja berdasarkan

    siklus diesel. Mulanya udara dikompresi ke dalam piston, yang kemudian diinjeksi

    dengan bahan bakar kedalam ruang bakat. Kemudian pada tekanan tertentu campuran

    bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sendirinya kemudian terjadilah ledakan.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    24/50

    Ledakan pada ruang bakar tersebut menyebabkan piston bergerak naik

    turun,gerakan inilah yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi putar.Energi putar ini digunakan untuk memutar generator yang merubahnya menjadi

    energi listrik. Proses pembakaran seperti ini pada kenyataannya terkadang tidak

    menghasilkan pembakaran yang sempurna. Hal inilah yang menyebabkan efisiensi

    pembangkit jenis ini rendah, lebih kecil dari 50 %. Namun apabila dibandingkan

    dengan mesin bensin (otto), mesin diesel pada kapasitas daya yang besar masih

    memiliki efisiensi yang lebih tinggi, hal ini dikarenakan rasio kompresi pada mesin

    diesel jauh lebih besar daripada mesin bensin.

    Keuntungan utama penggunaan pembangkit listrik berbahan bakar minyak

    atau sering disebut dengan PLTD adalah dapat beroperasi sepanjang waktu selama

    masih tersediannya bahan bakar. Kehandalan pembangkit ini tinggi karena dalam

    operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya PLTA. Mengingat waktu start-

    nya yang cepat namun ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung

    dengan perubahan harga minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun ke

    tahun, PLTD disarankan hanya dipakai untuk melayani konsumen pada saat bebanpuncak saja.

    Investasi awal pembangunan PLTD yang relatif murah, kebutuhan energi di

    daerah-daerah terisolasi yang mendesak dan kebutuhan energi daerah-daerah yang

    belum terlalu besar, pemerintah Indonesia berinisiatif membangun PLTD yang

    berfungsi sebagai base-supply untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah-daerah

    ini, untuk mengurangi biaya transmisi dan rugi-rugi jaringan dalam menyalurkan

    energi listrik dari kota terdekat.

    Dengan digunakannya bahan bakar konvensional maka adanya kemungkinan

    pembangkit ini akan sulit dioperasikan di masa depan karena persediaan minyak bumi

    dunia yang semakin menipis. Harga minyak yang terus meningkat menjadi

    pertimbangan utama dalam menggunakan pembangkit ini. Harga minyak yang mahal

    diakibatkan karena pasar minyak dunia yang tidak stabil dan ongkos transportasi

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    25/50

    untuk membawa minyak tersebut ke daerah yang dituju. Padahal di sisi beban, PLN

    dipaksa menjual dengan harga murah. Inilah yang menyebabkan PLN rugi besar.

    Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

    Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada pusat listrik tenaga gas (PLTG)

    akan menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya

    menjadi energi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud

    cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat

    efisiensi pembakaran dan prosesnya.

    Gambar 19.Siklus Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

    Prinsip kerja PLTG adalah sebagai berikut, mula-mula udara dimasukkan

    dalam kompresor dengan melalui air filter/penyaring udara agar partikel debu tidak

    ikut masuk dalam kompresor tersebut.

    Pada kompresor tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk

    dibakar bersama bahan bakar. Di sini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah

    bisa langsung dibakar dengan udara atau tidak. Jika menggunakan BBG, gas bisa

    langsung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan BBM, harus

    dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru dicampur udara dan dibakar.

    Pembakaran bahan bakar dan udara ini akan menghasilkan gas bersuhu dan

    bertekanan tinggi yang berenergi (enthalpy).

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    26/50

    Gas ini lalu disemprotkan ke turbin, hingga enthalpygas diubah oleh turbinmenjadi energi gerak yang memutar generator untuk menghasilkan listrik. Setelah

    melalui turbin sisa gas panas tersebut dibuang melalui cerobong/stack. Karena gas

    yang disemprotkan ke turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan

    pendinginan turbin dengan udara pendingin dari lubang pada turbin. Untuk mencegah

    korosi turbin akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak

    boleh mengandung logam Potasium, Vanadiumdan Sodiumyang melampaui 1 part

    per mill (ppm).

    Satu hal yang menarik pada PLTG adalah gas yang keluar dari turbin biasanya

    masih cukup panas. Cukup panas disini dalam artian bila di sebelah PLTG ada

    sebuah PLTU, maka gas hasil proses di PLTG masih dapat digunakan untuk

    memanaskan boiler kepunyaan PLTU. Inilah kemudian yang dikenal dengan sebutan

    siklus kombinasi, sebuah pembangkit yang terdiri dari PLTG dan PLTU atau

    Pembangkit Listrik Gas dan Uap (PLTGU)

    Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

    Secara global, fakta menyebutkan bahwa lebih banyak energi listrik

    dibangkitkan dengan batubara dibandingkan dengan bahan bakar lain. Situasi ini

    tampaknya masih akan terus berlanjut, hal ini disebabkan karena cadangan batubara

    yang besar. Namun di lain pihak, masalah utama pembangkit listrik berbahan bakar

    batubara adalah pembangkitan listrik ini merupakan salah satu kontributor

    pencemaran gas CO2yang terbesar.

    Pembangkit Listrik Tenaga Uap menggunakan air sebagai penghasil uap yang

    mana uap tersebut disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk

    menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    27/50

    terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara

    air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yangdimaksud dengan Siklus PLTU.

    Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin

    (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk

    menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air

    mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100

    200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi

    dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk

    memproduksi air demin ini.

    Gambar 20.Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

    Secara sederhana bagaimana prinsip kerja siklus PLTU itu bisa dilihat ketika

    proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian

    diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran

    menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya.

    Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    28/50

    sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan

    generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.

    Pertama-tama air demin ini di sedot dari air laut yang kemudian disuling di

    sebuah desalinationplantuntuk di suling, kemudian air sulingan tersebut di tampung

    di dalam raw water tank dari tangki tersebut air akan dialirkan dan ditampung ke

    dalam demineralized tank.

    Dari demineralized tank, air mengalir menuju Condensate Pump untuk

    kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang fungsinyauntuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di

    lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut GroundFloor. Selanjutnya air

    mengalir masuk keDeaerator.

    Di dearatorair akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih

    tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan

    deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat

    pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus

    memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju

    Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP

    Heater (Low Preasure Heater).

    Dari dearator, air turun kembali ke GroundFloor. Sesampainya di Ground

    Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi)

    menuju Boiler atau tempat memasak air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum,

    tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan

    tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena

    itulah konstruksi PLTU membuat dearatorberada di lantai atas dan BFP berada di

    lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi

    bertekanan tinggi.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    29/50

    Sebelum masuk ke Boiler untuk direbus, lagi-lagi air mengalami beberapa

    proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah airmasuk boiler.

    Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap.

    Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai

    bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan)

    dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.

    Batubara sebagai bahan dasar pembakaran berasal dari luar boiler, batubaradialirkan ke penampung batubara dengan conveyor, kemudian dihancurkan dengan

    pulverized fuel coal sehingga menjadi tepung batubara. Kemudian batubara halus

    tersebut dicampur dengan udara panas oleh forced draft fan sehingga menjadi

    campuran udara panas dan batubara. Dengan tekanan yang tinggi, campuran udara

    panas dan batubara disemprotkan ke dalam boiler sehingga akan terbakar dengan

    cepat seperti semburan api. Kemudian air dialirkan ke atas melalui pipa yang ada di

    dinding boiler, air tersebut akan dimasak menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran

    ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang

    masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan

    putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin

    menjadi terkikis. Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan

    di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Selain itu

    superheater digunakan untuk melipatgandakan suhu dan tekanan uap hingga

    mencapai suhu 570 C dan tekanan sekitar 200 bar yang meyebabkan pipa akan ikut

    berpijar menjadi merah. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.

    Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator

    akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Pada

    generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda

    potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    30/50

    Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan

    kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.

    Uap keluaran (uap kering) yang digunakan untuk memutar turbin akan turun

    kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mempunyai suhu sedikit diatas titik didih,

    sehingga perlu dialirkan ke condenser agar menjadi air yang siap untuk dimasak

    ulang. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada

    akhirnya berubah wujud kembali menjadi air. Sedangkan air pendingin dari

    condenserakan di semprotkan kedalam cooling tower. Hal inilah yang meyebabkan

    timbulnya asap air pada cooling tower. Kemudian air yang sudah agak dingin

    dipompa balik ke condensersebagai air pendingin ulang. Sedangkan gas buang dari

    boiler diisap oleh kipas pengisap agar melewati electrostatic precipitator untuk

    mengurangi polusi dan kemudian gas yg sudah disaring akan dibuang melalui

    cerobong.

    Teknologi gasifikasi merupakan pemecahan yang kini mulai dipandang

    sebagai teknologi batubara yang dapat memenuhi keperluan akan pembangkitan

    tenaga listrik yang bersih dan efisien (teknologi batubara bersih). Diperkirakan bahwa

    pada awal abad ke-21, PLTU-batubara dengan teknologi gasifikasi akan

    mengeluarkan 99 % lebih sedikit sulfur dioksida (SO2) dan abu terbang, serta 90 %

    kurang nitrogen oksida (NOx) dari PLTU-batubara masa kini. PLTU-batubara

    gasifikasi juga diperkirakan akan menurunkan emisi karbon dioksida (CO2) dengan

    35 40 %, menurunkan buangan padat dengan 40 50 % dan menghasilkan

    penghematan biaya daya 10 20 %. Teknologi gasifikasi digabung dengan teknologi

    turbin gas maju akan memegang peran utama dalam pusat-pusat pembangkit

    gasifikasi terpadu.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    31/50

    Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

    PLTGU adalah sebuah pembangkitan listrik dimana prosesnya terdiri dari dua

    yaitu proses menggunakan turbin gas dan turbin uap.

    Gambar 21.Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

    Komponen-komponen peralatan dari PLTGU adalah

    Turbin Gas PlantYang terdiri atas ;

    Compressor, Combustor Chamber, Turbin Gas, Generator

    Heat Recovery Steam Generator ( HRSG )

    Steam Turbin Plant yang terdiri atas ;

    High Pressure & Low Pressure Turbin, Condensor dan Generator

    Adapun proses produksinya terdiri atas dua yitu dengan menggunakan Turbin

    Gas Saja yang sering disebut dengan proses Open Cycle ( O/C ) dan dengan

    menggunakan Turbin Gas dan Turbin Uap yang sering disebut dengan Combine

    Cycle( C/C ) dan inilah prinsip PLTGU.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    32/50

    Prinsip kerjanya yaitu dalam suatu proses pembakaran harus membutuhkantiga hal yaitu Bahan Bakar, Udara dan Api. Udara luar dimasukkan ke kompressor

    untuk dikompresi sehingga tekanannya akan meningkat, udara yang telah dikompresi

    ini kemudian dimasukkan ke combustion chamber ( ruang bakar ), didalam ruang

    bakar terdapat prinsip segitiga api, dimana akan ada proses pembakaran udara oleh

    bahan bakar berupa fuel oil(HSD/high speed diesel) setelah dipicu oleh alat pemicu

    (igniter) sehingga akan menghasilkan gas yang bertekanan tinggi.

    Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkan ke turbin untuk menggerakkan

    sudu-sudu dari turbin. Karena turbin berada pada satu poros dengan generator maka

    ketika turbin berputar secara otomatis generator juga akan berputar dan akan merubah

    energi mekanik yang dihasilkan oleh turbin menjadi energi listrik.

    Gas buang dari sebuah operasi PLTG yang masih mempunyai temperature

    tinggi dimanfaatkan kembali untuk menguapkan air pada HRSG (Heat Recovery

    Steam Generator). Air kondensat dari condenser dialirkan ke pre heater sebagai

    proses pemanasan awal. Daripreheaterair akan dialirkan ke dalam deaerator, fungsi

    dari deaeratorini adalah untuk menghilangkan kandungan O2dalam air dengan cara

    diinjeksi dengan hidrazin(N2H4). Air yang keluar dari deaeratordibagi menjadi dua

    aliran yaitu untuk aliranLowPressure(LP) danHighPressure(HP). UntukLP, air

    dari deaeratordimasukkan ke dalam LPeconomizeruntuk dipanaskan lebih lanjut,

    kemudian air akan dialirkan ke LPdrumuntuk memisahkan antara air dan uap yang

    telah terbentuk. Dari LPdrum air akan dimasukkan ke dalam LPevaporator untukproses penguapan air. Air yang keluar dari evaporator telah menguap, uap yang

    berasal dari evaporatorini kemudian dialirkan keLPsteamturbin. Sedangkan untuk

    HP, air dari deaerator akan dialirkan kedalam HPeconomizer1danHP economizer

    2, dari HP economizer 2 air kemudian dialirkan ke HP drum. Dari HP drum air

    diuapkan di dalam HP evaporator. Uap yang telah terbentuk di dalam evaporator

    kemudian dialirkan ke HP Superheater 1 dan HP Superheater 2, fungsinya adalah

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    33/50

    memanaskan kembali uap yang telah terbentuk menjadi uap superheated (uap

    kering). Uap superheated ini kemudian dialirkan ke HP steam turbine, untukmemutar bilah-bilah turbin. Uap bekas dari HP steam turbinekemudian dialirkan ke

    LP steam turbine dan bersama-sama dengan LP Steam akan memutar LP Steam

    Turbine. Seperti pada Gas Turbine, turbin pada Steam Turbine juga dikopel dengan

    generator sehingga ketika turbin berputar maka secara otomatis generator juga akan

    berputar dan akan merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Uap

    bekas dariLP steam turbinekemudian dialirkan ke condenser untuk dikondensasikan

    menjadi air dan akan dimasukkan kembali keHRSG.

    Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

    Proses kerja PLTN sebenarnya hampir sama dengan proses kerja pembangkit

    listrik konvensional seperti pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) yang umumnya

    sudah dikenal secara luas. Yang membedakan PLTN dengan pembangkit listrik

    lainnya terletak pada suplai sumber panasnya, PLTN menggunakan suplai panas dari

    reaksi nuklir.

    Reaktor daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalui PLTN.

    Reaktor daya hanya memanfaatkan energi panas yang timbul dari reaksi fisi,

    sedangkan kelebihan neutron dalam reaktor akan dibuang atau diserang menggunakan

    batang kendali. Karena memanfaatkan panas hasil energi fisi, maka reactor dirancang

    berdaya thermal tinggi dari orde ratusan hingga ribuan MW.

    Perbedaan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dengan

    pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) ditunjukkan pada Gambar di bawah Pada

    PLTU, di dalam ketel uap (boiler) minyak atau batu bara dibakar untuk

    membangkitkan uap dengan temperatur dan tekanan tinggi, kemudian uap ini

    disalurkan ke turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Dalam hal pembangkitan

    listrik, PLTU dan PLTN mempunyai prinsip yang sama. Panas yang dihasilkan

    digunakan untuk membangkitkan uap dan kemudian uap disalurkan ke turbin untuk

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    34/50

    membangkitkan listrik. Yang berbeda dari kedua tipe pembangkit listrik ini adalah

    mesin pembangkit uapnya, yang satu berupa ketel uap dan yang lainnya berupareaktor nuklir. Dalam reaktor nuklir PLTN, reaksi fisi berantai dipertahankan

    kontinuitasnya dalam bahan bakar sehingga bahan bakar menjadi panas. Panas ini

    kemudian ditransfer ke pendingin reaktor yang kemudian secara langsung atau tak

    langsung digunakan untuk membangkitkan uap. Pembangkitan uap langsung

    dilakukan dengan membuat pendingin reaktor (biasanya air biasa, H2O) mendidih dan

    menghasilkan uap. Pada pembangkitan uap tak langsung, dua pendingin reaktor

    (disebut pendingin primer) yang menerima panas dari bahan bakar disalurkan melalui

    pipa ke perangkat pembangkit uap. Pendingin primer ini kemudian memberikan

    panas (menembus media dinding pipa) ke pendingin sekunder (air biasa) yang berada

    di luar pipa perangkat pembangkit uap untuk kemudian panas tersebut mendidihkan

    pendingin sekunder dan membangkitkan uap.

    Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik dalam PLTN

    sebagai berikut :

    Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam

    bentuk panas yang sangat besar.

    Panas dari reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air dingin,

    bisa pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe reactor nuklir

    yang digunakan.

    Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan

    energi gerak.

    Enegri gerak dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generatorsehingga dihasilkan arus listrik.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    35/50

    Gambar 22.

    Perbandingan Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Tenaga Uap

    .

    Reaktor Fisi

    Reaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari

    isotop fissil uranium dan plutonium.

    Selanjutnya reaktor daya fissi dikelompokkan lagi menjadi:

    Reaktor thermal, menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau

    me-moderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi

    selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang

    tinggi atau dalam keadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau

    dilambatkan (dibuat thermal) oleh moderator sehingga dapat menjamin

    kelangsungan reaksi berantai. Hal ini berkaitan dengan jenis bahan bakar yang

    digunakan reaktor thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang

    neutron cepat untuk melakukan reaksi fissi.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    36/50

    Reaktor cepat, menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan

    moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang

    berbeda dengan reaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat

    tidak perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh

    dikatakan, bahwa reaktor thermal menggunakan neutron thermal dan reaktor

    cepat menggunakan neutron cepat dalam proses reaksi fissi masing-masing.

    Reaktor subkritis, menggunakan sumber neutron luar ketimbang

    menggunakan reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004

    hal ini hanya berupa konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang

    diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa

    laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa uji kelayakan sudah

    dilaksanakan.

    Terdapat beberapa tipe Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), yaitu :

    Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, PWR)

    Reaktor Air Tekan Rusia (VVER)

    Reaktor Air Didih (Boiling Water Reactor, BWR)

    Reaktor Air Berat Pipa Tekan (CANDU)

    Reaktor Air Berat Pembangkit Uap (Steam Generating Heavy Water

    Reactor, SGHWR)

    Reaktor Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)

    Reaktor Gas Maju (Advanced Gas Reactor, AGR)

    Reaktor Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas Reactor, HTGR)

    Reaktor Moderator Grafit Pendingin Air Didih (RBMK)

    Reaktor Pembiak Cepat (Fast Breeder Reactor, FBR)

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    37/50

    Reaktor Air Ringan (Light Water Reactor, LWR)

    Diantara PLTN yang masih beroperasi di dunia, 80 % adalah PLTN tipe

    Reaktor Air Ringan (LWR). Reaktor ini pada awalnya dirancang untuk tenaga

    penggerak kapal selam angkatan laut Amerika. Dengan modifikasi secukupnya

    dan peningkatan daya seperlunya kemudian digunakan dalam PLTN. PLTN

    tipe ini dengan daya terbesar yang masih beroperasi padasaat ini (tahun 2003)

    adalah PLTN Chooz dan Civaux di Perancis yang mempunyai daya 1500

    MWe, dari kelas N-4 Perancis. Reaktor Air Ringan dapat dibedakan menjadi

    dua golongan yaitu Reaktor Air Didih dan Reaktor Air Tekan (pendingintidak mendidih), kedua golongan ini menggunakan air ringan sebagai bahan

    pendingin dan moderator. Pada tipe reaktor air ringan sebagai bahan bakar

    digunakan uranium dengan pengayaan rendah sekitar 2 4 % (bukan uranium

    alam karena sifat air yang menyerap neutron). Kemampuan air dalam

    memoderasi neutron (menurunkan kecepatan / energi neutron) sangat baik,

    maka jika digunakan dalam reaktor (sebagai moderator neutron dan pendingin)

    ukuran teras reaktor menjadi lebih kecil (kompak) bila dibandingkan dengan

    reaktor nuklir tipe reaktor gas dan reaktor air berat.

    Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, PWR)

    Pada PLTN tipe PWR, air sistem pendingin primer masuk ke dalam bejana

    tekan reaktorpada tekanan tinggi dan temperatur lebih kurang 290o

    C. Air

    bertekanan dan bertemperatur tinggi ini bergerak pada sela-sela batang bahan

    bakar dalam perangkat bahan bakar ke arahatas teras sambil mengambil panas

    dari batang bahan bakar, sehingga temperaturnya naikmenjadi sekitar 320o

    C.

    Air pendingin primer ini kemudian disalurkan ke perangkatpembangkit uap

    (lewat sisi dalam pipa pada perangkat pembangkit uap), di perangkat ini air

    pendingin primer memberikan energi panasnya ke air pendingin sekunder

    (yang ada di sisi luar pipa pembangkit uap) sehingga temperaturnya naik

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    38/50

    sampai titik didih dan terjadipenguapan. Uap yang dihasilkan dari penguapan

    air pendingin sekunder tersebut kemudian dikirim ke turbin untuk memutarturbin yang dikopel dengan generator listrik. Perputarangenerator listrik akan

    menghasilkan energi listrik yang disalurkan ke jaringan listrik. Airpendingin

    primer yang ada dalam bejana reaktor dengan temperatur 320o

    C akan

    mendidihjika berada pada tekanan udara biasa (sekitar 1 atm). Agar pendingin

    primer ini tidakmendidih, maka sistem pendingin primer diberi tekanan hingga

    157 atm. Karena adanyapemberian tekanan ini maka bejana reaktor sering

    disebut sebagai bejana tekan atau bejanatekan reaktor. Pada reaktor tipe PWR,

    air pendingin primer yang membawa unsur-unsur radioaktif dialirkan hanya

    sampai ke pembangkit uap, tidak sampai turbin, oleh karena itupemeriksaan

    dan perawatan sistem sekunder (komponen sistem sekunder: turbin,kondenser,

    pipa penyalur, pompa sekunder dan lain-lain) menjadi mudah dilakukan.

    Pada prinsipnya PWR yang dikembangkan oleh Rusia (disebut VVER) sama

    dengan PWR yang dikembangkan oleh negara-negara barat. Perbedaan

    konstruksi terdapat pada bentuk penampang perangkat bahan bakar VVER(berbentuk segi enam) dan letak pembangkit uap VVER (horisontal). Pada

    reaktor tipe PWR, seperti yang banyak beroperasi saat ini, peralatan sistem

    primer saling dihubungkan membentuk suatu untai (loop). Jika peralatan

    sistem primer dihubungkan oleh dua pipa penghubung utama yang

    diperpendekdan kemudian dimasukkan dalam bejana reaktor maka sistem

    seperti ini disebut reaktor setengah terintegrasi (setengahmodular). Tetapi jika

    seluruh sistem primer disatukan dan dimasukkan ke dalam bejanareaktor maka

    disebut reaktor terintegrasi (modular), lihat. Reaktor setengah modular ataupun

    modular tidak dikembangkan untuk PLTN berdaya besar.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    39/50

    Reaktor Air Didih (Boiling Water Reactor, BWR)

    Karakteristik unik dari reaktor air didih adalah uap dibangkitkan langsung

    dalam bejana reaktor dan kemudian disalurkan ke turbin pembangkit listrik.

    Pendingin dalam bejana reactorberada pada temperatur sekitar 285o C dan

    tekanan jenuhnya sekitar 70 atm. Reaktor ini tidak memiliki perangkat

    pembangkit uap tersendiri, karena uap dibangkitkan di bejanareaktor. Karena

    itu pada bagian atas bejana reaktor terpasang perangkat pemisah danpengering

    uap, akibatnya konstruksi bejana reaktor menjadi lebih rumit.

    Reaktor Air Berat (Heavy Water Reactor, HWR)

    Dalam hal kemampuan memoderasi neutron, air berat berada pada urutan

    berikutnya setelahair ringan, tetapi air berat hampir tidak menyerap neutron.

    Oleh karena itu jika air berat dipakai sebagai moderator, maka dengan hanya

    menggunakan uranium alam (tanpa pengayaan) reaktor dapat beroperasidengan baik. Bejana reaktor (disebut kalandria)merupakan tangki besar yang

    berisi air berat, di dalamnya terdapat pipa kalandria yang berisiperangkat

    bahan bakar. Tekanan air berat biasanya berkisar pada tekanan satu

    atmosferdan temperaturnya dijaga agar tetap di bawah 100o

    C. Akan tetapi

    pendingin dalam pipa kalandria mempunyai tekanan dan temperatur yang

    tinggi, sehingga konstruksi pipa kalandria berwujud pipa tekan yang tahan

    terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    40/50

    Reaktor Air Berat Tekan (Pressurized Heavy Water Reactor, PHWR)

    CANadian Deuterium Uranium Reactor (CANDU) adalah suatu PLTN yang

    tergolong pada tipe reaktor pendingin air berat tekan dengan pipa tekan.

    Reaktor ini merupakan reaktor airberat yang banyak digunakan. Bahan bakar

    yang digunakan adalah uranium alam. Kanada menjadi pelopor penyebaran

    reaktor tipe ini di seluruh dunia.

    Reaktor Air Berat Pendingin Gas (Heavy Water Gas Cooled Reactor,

    HWGCR)

    HWGCR atau sering dibalik GCHWR adalah suatu tipe reaktor nuklir yang

    menggunakan airberat sebagai bahan moderatornya, sehingga pemanfaatan

    neutronnya optimal. Gas pendingin dinaikkan temperaturnya sampai pada

    tingkat yang cukup tinggi sehingga efisiensi termal reaktor ini dapat

    ditingkatkan. Tetapi oleh karena persoalan pengembangan bahan kelongsongyang tahan terhadap temperatur tinggi dan paparan radiasi lama belum

    terpecahkan hingga sekarang, maka pada akhirnya di dunia hanya terdapat 4

    reaktor tipe ini. Di negara Perancis reaktor tipe ini dibangun, tetapi sebagai

    bahan kelongsong tidakdigunakan berilium melainkan stainless steel.

    Reaktor Air Berat Pembangkit Uap (Steam Generated Heavy Water Reactor,SGHWR)

    Reaktor ini sering disebut Light Water Cooled Heavy Water Reactor

    (LWCHWR) dan hanya ada di Pusat Penelitian Winfrith Inggris. Reaktor

    berdaya 100 MWe ini merupakan prototipe reaktor pembangkit daya tipe

    SGHWR dan beroperasi dari tahun 1968 sampai tahun 1990.Pada waktu itu

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    41/50

    reaktor SGHWR sempat menjadi suatu fokus pengembangan di Inggris, tetapi

    oleh karena persoalan ekonomi maka tidak dikembangkan lebih lanjut.Sementara itu Jepang mengembangkan reaktor air berat yang disebut

    Advanced ThermalReactor (ATR). Jepang membangun reaktor ATR Fugen

    berdaya 165 MWe. Keunikan darireaktor ATR ini adalah, bahan bakar dapat

    terbuat dari uranium dengan pengayaan rendah atau uranium alam yang

    diperkaya dengan plutonium. Pada saat bahan bakar terbakar,penyusutan

    plutonium di bahan bakar sedikit sekali. Reaktor prototipe Fugen dioperasikan

    sejak tahun 1979, tetapi karena terjadi perubahan kebijakan dari pemerintah,

    sampai saat inireaktor ATR komersial belum pernah terwujud. Reaktor Fugen

    beroperasi hingga tahun 2002dan pada tahun berikutnya direncanakan untuk

    didekomisioning.

    Reaktor Grafit Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)

    Grafit sebagai bahan moderator sudah digunakan oleh ilmuwan Enrico Fermi

    sejak reaktor nuklir pertama Chicago Pile No.1 (CP 1). Grafit terkenal murah

    dan dapat diperoleh dalam jumlah besar. Plutonium (Pu-239) yang digunakan

    pada bom atom yang dijatuhkan pada saat Perang Dunia II dibuat di reaktor

    grafit. Setelah perang dunia berakhir reaktor GCR adalah salah satu tipe

    reaktor yang didesain-ulang di Inggris maupun Perancis. Reaktor ini

    menggunakan bahan bakar logam uranium alam, moderator grafit pendingin

    gas karbondioksida. Bahan kelongsong terbuat dari paduan magnesium(Magnox), oleh karena itu reaktor ini disebut sebagai reaktor Magnox. Reaktor

    Magnox mempunyai pembangkitan daya listrik cukup besar dan efisiensi

    ekonomi yang baik. Raktor tipe modifikasi Magnox pernah dibangun di Jepang

    pada tahun 1967 sebagai PLTN Tokai. Setelah beroperasi selama 30 tahun

    reaktor ini ditutup pada tahun 1998.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    42/50

    Reaktor Canggih Grafit Pendingin Gas (Advanced Gas-cooled Reactor, AGR)

    Di Inggris fokus pengembangan teknologi PLTN bergeser ke reaktor berbahan

    bakar uraniumdengan pengayaan rendah, yang memiliki kerapatan daya dan

    efisiensi termal yang tinggi.Unjuk kerja reaktor ini terbukti dapat diperbaiki.

    Di Inggris reaktor ini hanya sempat dibangunsebanyak 14 buah saja, karena

    setelah pertengahan tahun 1980 kebijakan PemerintahInggris berubah.

    Reaktor Grafit Pendingin Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas-cooled

    Reactor, HTGR)

    Reaktor ini menggunakan gas helium sebagai pendingin. Karakteristik

    menonjol yang unikdari reaktor HTGR ini adalah konstruksi teras didominasi

    bahan moderator grafit, temperatureoperasi dapat ditingkatkan menjadi tinggi

    dan efisiensi pembangkitan listrik dapat mencapailebih dari 40 %. Terdapat 3

    bentuk bahan bakar dari HTGR, yaitu dapat berupa: (a) Bentukbatang seperti

    reaktor air ringan (dipakai di reaktor Dragon dan Peach Bottom); (b) Bentuk

    blok, di mana di dalam lubang blok grafit yang berbentuk segi enam di

    masukkan batangbahan bakar (dipakai di reaktor Fort St. Vrain, MHTGR,

    HTTR); (c) Bentuk bola (peble bed), di mana butir bahan bakar bersalut

    didistribusikan dalam bola grafit (dipakai di reaktor AVR,THTR-300).

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    43/50

    Reaktor Grafit Pipa Tekan Air Didih Moderator Grafit (Light Water Gas-

    cooled Reactor, LWGR)

    RBMK adalah reaktor tipe ini yang hanya dikembangkan di Rusia. Reaktor ini

    tidak menggunakan tangki kalandria (berisi air berat) seperti reaktor tipe

    SGHWR tetapimenggunakan grafit sebagai moderator, oleh karena itu dimensi

    reaktor menjadi besar.Sekitar 1700 buah pipa tekan menembus susunan blok

    grafit. Di dalam pipa tekan diisibatang bahan bakar di mana di sekelilingnya

    mengalir air ringan yang mengambil panas daribatang bahan bakar sehingga

    mendidih. Uap yang terbentuk dikirim ke turbin pembangkit listrik untuk

    memutar turbin dan membangkitkan listrik. Salah satu reaktor tipe ini yang

    terkenal karena mengalami kecelakaan adalah reaktor Chernobyl No.4 yang

    merupakanreaktor tipe RBMK-1000. Salah satu kegagalan desain pada reaktor

    tipe RBMK yang dianggap sebagai kambing hitam terjadinya kecelakaan

    Chernobyl adalah tidak tersedianyabejana pengungkung reaktor.

    Reaktor Cepat (Fast Reactor, FR), Reaktor Pembiak Cepat (Liquid Metal Fast

    Breeder Reactor, LMFBR)

    Seperti tersirat dalam nama tipe reaktor ini, neutron cepat yang dihasilkan dari

    reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga

    diserap oleh uranium-238 menghasilkan plutonium-239. Dengan kata lain di

    dalam reaktor dapat dibiakkan (dibuat) unsur plutonium. Rapat daya dalam

    teras reaktor cepat sangat tinggi, oleh karena itu sebagaipendingin biasanya

    digunakan bahan logam natrium cair atau logam cair campuran natrium dan

    kalium (NaK) yang mempunyai kemampuan tinggi dalam mengambil panas

    dari bahanbakar. Konstruksi reaktor pembiak cepat terdiri dari pendingin

    primer yang berupa bahan logam cair mengambil panas dari bahan bakar dan

    kemudian mengalir ke alat penukar panas-antara (intermediate heat

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    44/50

    exchanger), selanjutnya energi panas ditransfer ke pendingin sekunder dalam

    alat penukar panas-antara ini. Kemudian pendingin sekunder (bahan pendinginadalah natrium cair atau logam cair natrium) yang tidak mengandung bahan

    radioaktif akan mengalir membawa panas yang diterima dari pendingin primer

    menuju ke perangkat pembangkit uapdan memberikan panas ke pendingin

    tersier (air ringan) sehingga temperaturnya meningkat dan mendidih (proses

    pembangkitan uap). Uap yang dihasilkan selanjutnya dialirkan ke turbin untuk

    memutar generator listrik yang dikopel dengan turbin. Komponen sistem

    primer dari reaktor pembiak cepat terdiri dari bejana reaktor, pompa sirkulasi

    primer, alat penukar panas-antara. Komponen ini dirangkai oleh pipa penyalur

    pendingin membentuk suatu untai (loop), karena itu reaktor seperti ini

    digolongkan dalam kelas reaktor untai. Apabila seluruh komponen sistem

    primer di atas semuanya dimasukkan ke dalam bejana reaktor, maka reaktor

    pembiak cepat seperti ini digolongkan dalam kelas reaktor tangki atau reaktor

    kolam. Contoh reaktor pembiak cepat tipe reaktor untai adalah reaktor

    prototipe Monju di Jepang, sedangkan untuk tipe reaktor kolam adalah reaktor

    Super Phenix di Perancis yang sudah menjadi reaktor komersial. Reaktor Cepat

    Eropa (Europian Fast Reactor, EFR) yang secara intensif dikembangkan oleh

    negara-negara Eropadiharapkan akan mulai masuk pasar komersial pada tahun

    2010.

    Di dalam inti atom tersimpan tenaga inti nuklir yang luar biasa besarnya.

    Tenaga nuklir itu hanya dapat dikeluarkan melalui proses pembakaran bahan bakar

    nuklir. Proses ini sangat berbeda dengan pembakaran kimia biasa yang umumnya

    sudah dikenal. Besarnya energi yang tersimpan (E) di dalam inti atom adalah seperti

    dirumuskan dalam kesetaraan massa dan energi oleh Albert Einstein : E = MC2,

    dengan M (massa bahan) E (besar energi yang tersimpan) dan C (kecepatan cahaya =

    3 X 108 m/s. energi nuklir berasal dari perubahan energi inti yang keluar sebagai

    energi panas.

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    45/50

    Untuk mendapatkan gambaran tentang besarnya energi yang dapat dilepaskan oleh

    reaksi nuklir, dapat kita lihat pada perhitungan berikut ini. Jika ada 1 g (0,001 kg)bahan bakar nuklir 235U (Uranium dengan isotop 235).

    Jumlah atom dalam bahan bakar ini adalah :

    N = (1/235) x 6,02 x 1023

    = 25,6 x 1020

    atom 235U.

    Karena setiap proses fisi bahan bakar nuklir 235U disertai dengan pelepasan energi

    sebesar 200 MeV, maka 1 g 235U yang melakukan reaksi fisi sempura dapat

    melepaskan eergi sebesar :

    E = 25,6 x 1020

    (atom) x 200 (MeV/atom) = 51,22 X 1022

    MeV

    Jika energi itu dinyatakan dengan satuan joule (J) dimana 1 MeV = 1,6 x 10-13

    J,

    maka energi yang dilepaskan menjadi :

    E = 51,2 x 1022

    (MeV) x 1,6 x 10-13

    (J/MeV) = 81,92 x 109J

    Dengan menganggap 30% dari energi itu dapat diubah menjadi energi listrik,maka

    energi listrik yang dapat diperoleh dari 1g 235U adalah :

    Elistrik = 30% x 81,92 x 109j = 24,58 x 10

    9J

    Karena 1 Joule = 1 W.s (E = P.t) maka peralatan elektronik dengan daya 100W dapat

    dipenuhi kebutuhan listriknya oleh 1g 235U selama :

    T = Elistrik/P = 24,58 x 109/ 100 = 24,58 x 10

    7s atau 7,78 tahun = 8 tahun

    nonstop tanpa dimatikan. Dapat dibayangkan betapa besarnya tenaga listrik yang

    dapat dihasilkan oleh hanya 1 gram Uranium

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    46/50

    Tabel Perbandingan

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    47/50

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    48/50

    Pertanyaan dan Jawaban

    1.

    Proses Startup pada PLTU batubara membutuhkan waktu berapa lama?

    Apakah dapat langsung menggunakan batubara pada saat startup?

    Tergantung type startupnya, yaitu :

    hot start baru mulai berproduksi setelah kurang lebih 5 jam.

    cold start kurang lebih butuh 16 jam untuk mulai menghasilkan listrik.

    Pada saat start up, pembakaran tidak langsung dilakukan dengan batu bara, tetapi

    mempergunakan bahan bakar minyak. Baru setelah beban (dummy load)

    mencapai 10%-15% batu bara pelan-pelan mulai masuk menggantikan minyak.

    Maka selain coal piping, burner juga terhubung dengan oil pipe, atomizing air dan

    scavanging air pipe yang berfungsi untuk mensuplai BBM.

    2. Apakah yang dimaksud dengan HRSG ?

    Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan peralatan yang berfungsi

    untuk mengubah air menjadi uap pada temperatur dan tekanan tertentu. Peralatan

    ini terdapat pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) yangmenggunakan siklus kombinasi (Combined Cycle). Pada HRSGU terdapat

    daerah superheater-1and superheater-2, yang merupakan daerah pemanas uaplanjut. Daerah superheater ini terdiri dari susunan pipa-pipa yang bekerja padatemperatur dan tekanan tinggi dengan kondisi operasi yang korosif secara terus

    menerus. Hasil dari Uap yan direcovery ini dapat digunakan kembali untuk

    menggerakkan low pressure steam turbin.

    3. Sebutkan Jenis-jenis pada PLTN ?

    Terdapat beberapa tipe Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), yaitu :

    Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, PWR)

    Reaktor Air Tekan Rusia (VVER)

    Reaktor Air Didih (Boiling Water Reactor, BWR)

    Reaktor Air Berat Pipa Tekan (CANDU)

    Reaktor Air Berat Pembangkit Uap (Steam Generating Heavy Water

    Reactor, SGHWR)

    Reaktor Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    49/50

    Reaktor Gas Maju (Advanced Gas Reactor, AGR)

    Reaktor Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas Reactor, HTGR)

    Reaktor Moderator Grafit Pendingin Air Didih (RBMK)

    Reaktor Pembiak Cepat (Fast Breeder Reactor, FBR)

  • 7/21/2019 Generation of Electricity Paper

    50/50

    Daftar Pustaka

    www.youtube.com

    www.konversi.wordpress.com

    www.pelamiswave.com

    www.marineturbines.com

    www.wikipedia.id

    www.dunialistrik.blogspot.com

    www.elektroindonesia.org

    http://www.inforse.org

    http://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/2110-pembangkit-

    listrik-101.html