Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan pembangkit energi listrik yang menggunakan mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin nya dirancang dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya. 

 

Sistem PLTG menggunakan prinsip siklus Brayton yang dibagi atas siklus terbuka dan siklus tertutup. Pada siklus terbuka, fluida kerja adalah udara atmosfer dan pengeluaran panas di atmosfer karena gas buang dari turbin dibuang ke atmosfer. Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. 

 

Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperature kerja siklus dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle. 

Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan PLTG

1. Ringan

2. Waktu Start yang relatif singkat

3. Tidak memerlukan air pendingin

4. Masa pembangunan yang 1-2 tahun

5. Murah

6. Dapat ditempatkan disegala lokasi

7. Keandalan tinggi, karena alat bantunya sedikit sehingga kemungkinan kerusakan juga kecil.

8. Bisa diremote (dikendalikan dari jauh)

9. Memungkinkan dipasang secara mobile

 

Kekurangan PLTG

kendala utama perkembangan pembangkit ini di Indonesia adalah pada proses penyediaan bahan bakar gas itu sendiri. Pemeriksaan BPK menemukan bahwa jumlah kebutuhan gas bumi untuk sejumlah pembangkit PLN di Jawa dan Sumatera sebanyak 1.459 juta kaki kubik per hari, sedangkan pasokan gas yang disediakan oleh para pemasok sebanyak 590 juta kaki kubik per hari. Dengan demikian terjadi kekurangan pasokan gas sebanyak 869 juta kaki kubik per hari.

 

1.  Efisiensi rendah, 25 – 32 %

2.  Umurnya pendek.

3.  Daya mampunya sangat dipengaruhi oleh kondisi udara atmofer.

4.  Biaya pemeliharaan mahal, karena harga sudu-sudunya tinggi atau mahal

5.  Kapasitas kecil, maksimum sekitar 200 MW

6.  Harga bahan bakar tinggi, karena memerlukan bahan bakar kualitas tinggi 

 

 

Prinsip Kerja PLTG

Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) mempunyai beberapa peralatan utama seperti : 

Turbin Gas(Gas Turbine), 

Kompresor (Compressor), 

Ruang Bakar (Combustor). 

 

Udara dengan tekanan atmosfir ditarik masuk ke dalam compressor melalui pintu, kemudian ditekan masuk ke dalam compressor menuju ruang bakar dengan tekanan 250 Psi dicampur dengan bahan bakar dan di bakar dalam ruang bakar dengan temperatur 2000 – 30.000F. Gas hasil pembakaran yang merupakan energi termal dengan temperature dan tekanan yang tinggi yang suhunya kira-kira 9000C .

 

Dari energi panas yang dihasilkan inilah kemudian akan dimanfaatkan untuk memutar turbin didalam sudut-sudut gerak dan sudut-sudut diam turbin, gas panas tersebut temperature dan tekanan mengalami penurunan dan proses ini biasa disebut dengan proses ekspansi. Selanjutnya energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga menghasilkan energi listrik. Adapun sebagai pendukung pusat listrik tenaga gas ini digunakan beberapa alat bantu (auxiliary equipments) untuk membantu proses siklus turbin gas berjalan dengan baik, seperti :

 

Sistem Pelumas

Sistem Bahan Bakar

Sistem Pendingin

Sistem Udara Kontrol

Sistem Hidrolik

Sistem Udara Tekan 

Sistem  Udara Pengkabutan

Komponen PLTG

A. Kompresor Utama

Kompresor utama adalah kompesor aksial yang berguna untuk memasok udara bertekanan ke dalam ruang bakar yang sesuai dengan kebutuhan. Kapasitas kompresor harus cukup besar karena pasokan udara lebih (excess air) untuk turbin gas dapat mencapai 350 %. Disamping untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, udara lebih ini digunakan untuk pendingin dan menurunkan suhu gas hasil pembakaran.

 

B. Inlet Guide Vanes (IGV)

Pada kompresor berkapasitas besar, diisi udara masuk kompresor, yaitu pada inlet guide vanes dipasang variabel IGV, sedangkan pada kompresor berukuran kecil umumnya dipasang Fixed Guide Vanes. Variabel IGV berfungsi untuk mengatur volume udara yang dikompresikan sesuai dengan kebutuhan atau beban turbin. Pada saat Start Up, IGV juga berfungsi untuk mengurangi surge. Pada saat stop dan selama start up, IGV tertutup ( pada unit tertentu, posisi IGV 34-48% ), kemudian secara bertahap membuka seiring dengan meningkatnya beban turbin. Pada beban turbin tertentu, IGV terbuka penuh (83-92%). Selama stop normal IGV perlahan-lahan ditutup bersamaan dengan turunnya beban, sedangkan pada stop emergency, IGV tertutup bersamaan dengan tertutupnya katup bahan bakar.

 

C. Combustion Chamber

Combustion Chamber adalah ruangan tempat proses terjadinya pembakaran. Ada turbin gas yang mempunyai satu atau dua Combustion Chamber yang letaknya terpisah dari casing turbin, akan tetapi yang lebih banyak dijumpai adalah memiliki Combustion Chamber dengan beberapa buah Combustion basket, mengelilingi sisi masuk (inlet) turbin. Di dalam Combustion Chamber dipasang komponen-komponen untuk proses pembakaran beserta sarana penunjangnya, diantaranya: Fuel Nozzle, Combustion Liner, Transition Piece, Igniter, Flame Detektor

 

D. Turbin Gas

Turbin Gas berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini akan digunakan untuk memutar generator listrik baik melalui perantaraan Load Gear atau tidak, sehingga diperoleh energi listrik. Bagian-bagian utama Turbin Gas adalah: Sudu Tetap, Sudu Jalan, Saluran Gas Buang, Saluran Udara Pendingin, Batalan, Auxiallary Gear

 

E. Load Gear

Load Gear atau main Gear adalah roda gigi penurun kecepatan putaran yang dipasang diantara poros Turbin Compressor dengan poros Generator. Jaringan listrik di Indonesia. Memilii frekwensi 50 Hz, sehngga putaran tertinggi generator adalah 3000 RPM, sedangkan putaran turbin ada yang 4800 RPM atau lebih.

F. Alat Bantu

Pada saat muai start up, belum tersedia udara untuk pembakaran. Udara pembakaran disuplai oleh kompresor aksial, sedangkan kompresor aksial harus diputar oleh turbin yang pada saat start up belum menghasilkan tenaga bahkan belum berputar. Oleh karenanya, pada saat start up perlu ada tenaga penggerak lain yang dapat diperoleh dari : Motor generator, Motor Listrik, Mesin Diesel

Artikel Terkait