Disusun
oleh:
Nama :
Adzin Kondo Nurbuwat
NIM :
K2512009
Pembangkit
Listrik Tenaga Panas Bumi
Energi
Panas Bumi
Energi
panas bumi adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah
permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya. Energi ini
sudah dimanfaatkan sejak tahun 1913 oleh Italy dan New Zealand pada
1958. Panas Bumi merupakan salah satu energi yang masuk dalam
kategori energi baru dan terbarukan. Selain itu, panas bumi juga
termasuk dalam golongan energi berkelanjutan karena saat panas bumi
diambil dan digunakan untuk pembangkit listrik, panas bumi tersebut
di reinjeksi melalui sumur injeksi kembali ke perut bumi. Hal ini
harus dilakukan untuk menjaga kesetimbangan massa di bawah permukaan
bumi. Pembangkit Listrik Tenaga panas Bumi hampir tidak menghasilkan
emisi gas rumah kaca dan hampir tidak menyebabkan polusi. Pembangkit
listik tenaga geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%,
dibandingkan 65-75% pembangkit listrik berbahan bakar fosil.
Gambar
2.1 Skema sumber panas bumi
Energi
panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan energi sumber
lain yang dapat diperbaharui, di antaranya: hemat ruang dan pengaruh
dampak visual yang minimal, mampu memproduksi secara terus- menerus
selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi,
Keunggulan lain dari geothermal energi adalah dalam
factor kapasitasnya (capacity factor), yaitu perbandingan antara
beban rata‐rata
yang dibangkitkan oleh pembangkit dalam suatu perioda (average load
generated in period) dengan beban maksimum yang dapat dibangkitkan
oleh PLTP tersebut (maximum load). Faktor kapasitas dari pembangkit
listrik panas bumi rata‐rata
95%, jauh lebih tinggi bila dibandingkan dengan faktor
kapasitas dari pembangkit listrik yang menggunakan batubara, yang
besarnya hanya 60‐70%
(U.S Department of Energy).
Sistem
Hidrothermal
Sistem
panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistem hidrothermal yang
mempunyai temperatur tinggi (>225oC), hanya beberapa diantaranya
yang mempunyai temperature sedang (150‐225oC).
Sistem panas bumi jenis hidrothermal pada dasarnya terbentuk dari
hasil perpindahan panas secara konduksi dan konduksi dari suatu
sumber panas ke sekelilingnya. Perpindahan panas secara konduksi
terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi
terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.
Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya
apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai
kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air
tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi
perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan
air menjadi lebih ringan.
Gambar
2.2 Sistem hidrothermal secara umum. [3]
Keadaan
ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang
lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air
atau arus konveksi. Adanya suatu sistim hidrothermal di bawah
permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panasbumi
di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air
panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan
manifestasi panasbumi lainnya
Tabel
2.1 Klasifikasi sistem panas bumi.
Pembangkit
Listrik Tenaga Panas bumi
Di
Indonesia umumnya merupakan sistem hydrothermal bertemperatur tinggi
(>225oC), namun ada juga yang bertemperatur sedang (125o-225oC).
Dari pengalaman pada lapangan-lapangan panas bumi yang telah
dikembangkan di dunia, maupun di Indonesia, menunjukkan bahwa sistem
bertemperatur sedang dan tinggi ini memiliki potensi yang besar untuk
dijadikan Pembangkit Listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi
(PLTP) pada prinsipnya sama dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap
(PLTU). Hanya saja, pada PLTU uap berada diatas permukaan tanah dan
berasal dari boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir
panasbumi. Jika fluida yang keluar dari reservoir panas bumi berupa
fasa uap, maka uap langsung dialirkan ke turbin sehingga dapat
menghasilkan listrik.
Gambar
2.3 Perbedaan antara PLTU (kiri) dan PLTP (kanan).
Apabila
fluida panas yang keluar dari reservoir panas bumi berupa fluida dua
fasa yang terdiri dari uap dan brine, maka fluida yang keluar dari
reservoir akan masuk ke separator dulu untuk dipisahkan sehingga bisa
didapat fasa uap yang digunakan untuk menggerakkan turbin.
Apabila
sumberdaya panas bumi yang keluar dari reservoir termasuk temperatur
sedang, fluida tersebut masih dapat digunakan untuk menjadi
pembangkit listrik dengan menggunakan sistem pembangkit listrik
binary (binary plant). Dalam sistem ini, fluida sekunder (isobutene,
isopentane, dan ammonia) dipanasi oleh fluida dari panas bumi melalui
heat exchanger atau penukar panas. Fluida sekunder akan menguap karna
memiliki titik didih yang lebih rendah dari air pada tekanan yang
sama. Fluida sekunder mengalir ke turbin setelah itu didinginkan
kembali dengan condenser sebelum diuapkan kembali dan seterusnya.
Pada sistem ini, fluida panas bumi tidak diambil massanya namun
hanya diekstraksi panasnya untuk memanaskan fluida sekunder
sementara fluida panas buminya diinjeksi ke dalam reservoir.
Gambar
2.4 Sistem binary plant.
Selain
yang disebutkan diatas, masih banyak pembangkit listrik lainnya yang
telah diterapkan di lapangan, seperti: Single Flash Steam, Double
Flash Steam, Multi Flash Steam, Combined Cycle, Hybrid/fossil–
geothermal conversion system.
Komponen-komponen
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi.
- Sumur dan Separator
- Evaporator
Evaporator
merupakan komponen yang penting pada pembangkit listrik tenaga panas
bumi khususnya untuk Siklus Rankine Organik.
- Turbin
Turbin
mengubah enthalpy uap menjadi kerja pada poros dan menghasilkan
listrik pada generator. Stasiun 1 merupakan inlet uap ke turbin,
sedangkan stasiun 2 adalah uap yang keluar dari turbin. Turbin yang
ideal adalah turbin yang isentropik. Dalam kasus ini, entropy dari
uap yang masuk sama dengan entropy uap yang keluar. Enthalpy keluaran
pada proses isentropik adalah enthalpy yang sama dengan entropy pada
tekanan masuk dan keluar yang juga berlaku sama pada condenser.
Efisiensi
isentropik turbin ditentukan oleh pembuat turbin. Efisiensi adalah
rasio dari perubahan enthalpy yang melewati turbin menuju ke
perubahan enthalpy yang terbesar (isentropi).
- Kondensor
Kondensor
dapat berupa water atau air-cooled. Kondensor sebuah penukar panas
antara uap panas dari turbin dan fluida pendingin yang bisa berupa
air ataupun udara. Harus diperhatikan bahwa temperatur fluida panas
harus lebih tinggi dibanding fluida pendingin yang keluar dari
kondensor.
Pada
prinsipmya energy panas bumi dimanfaatkan untuk menghasilkan uap yang
dapat menggerakkan turbin. Hasil energy mekanik putar dari turbin
yang memutar rotor generator akan diubah menjadi energi listrik oleh
generator, dan didistribusikan ke instalasi listrik untuk dikonsumsi.
Referensi:
http://tech.dbagus.com/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-panas-bumi,
diakses pada 15 Maret 2014 pukul 12.45
http://bozow.com/how-geothermal-energy-works-ideas-6-inspiration-ideas.html,
diakses pada 15 Maret 2014 pukul 13.00
http://creedycat.blogspot.com/2011/04/pembangkit-listrik-tenaga-panas-bumi.html,
diakses pada 16 Maret 2014 pukul 20.15
http://jendeladenngabei.blogspot.com/2012/11/pembangkit-listrik-tenaga-panas-bumi.html, diakses
pada 16 Maret 2014 pukul 19.00
Fathoni,
rachmat. 2013. Tugas
Akhir:
Analisis
Termal
Siklus
Rankine
Organik
pada
Pembangkit Listrik
Tenaga
Panas
Bumi
Bandung:
Institut Teknologi Bandung.
No comments:
Post a Comment