Mungkin Ini Solusi Atas Krisis Energi Kita?

Beberapa ratus spesies ikan memiliki organ penghasil listrik, namun hanya sedikit yang dapat menghasilkan daya listrik yang kuat. Organ penghasil listrik yang dimiliki oleh kebanyakan ikan tersusun dari sel saraf dan sel otot yang telah mengalami perubahan penting.

Bentuk organ listrik seperti piringan kecil yang memproduksi lendir disebut elektrosit, tersusun dan menyatu di bagian atas dari susunan lain yang sejajar. Pada umumnya, semua piringan menghadap arah yang sama yang memuat 150 atau 200 piringan setiap susunannya.

Misalnya, pada ikan torpedo terdapat 140 sampai 1000 piringan listrik pada setiap kolom. Pada ikan torpedo yang sangat besar, jumlah seluruh piringan sampai setengah juta.

Prinsip kerja piringan listrik ini mirip dengan cara kerja baterai. Ketika ikan beristirahat, otot-otot yang tidak berhubungan belum aktif. Namun jika menerima pesan dari saraf, akan segera bekerja secara serentak untuk mengeluarkan daya listrik.

Pada saat itu, voltase semua piringan listrik atau elektrosit menyatu, sehingga mampu menghasilkan daya listrik sampai 220 volt pada ikan torpedo atau sampai 650 volt pada belut listrik.

Pada umumnya semua spesies ikan tawar hanya menghasilkan listrik ringan, kecuali sembilang listrik dan belut listrik. Ikan listrik yang hidup di laut memiliki tenaga listrik yang lebih kuat dan berbahaya, karena air laut mengandung garam yang membuat dirinya lebih tahan terhadap arus listrik. Posisi dan bentuk organ listrik ini bervariasi tergantung pada spesiesnya.

Selain ikan yang dipersenjatai dengan muatan listrik potensial, ada jenis ikan lain pula yang menghasilkan sinyal bertegangan rendah 2 hingga 3 volt. Jika ikan-ikan ini tidak menggunakan sinyal listrik lemah semacam ini untuk berburu atau mempertahankan diri, lalu digunakan untuk apa?

Ikan ini memanfaatkan sinyal lemah ini sebagai alat indera. Tuhan menciptakan sistem indera dalam tubuh ikan ini, yang menghantarkan dan menerima sinyal-sinyal tersebut.

Ikan ini menghasilkan pancaran listrik dalam suatu alat khusus di ekornya. Listrik ini dipancarkan melalui ribuan pori-pori di punggung makhluk ini dalam bentuk sinyal yang untuk sementara menciptakan medan listrik di sekitarnya.

Benda apapun dalam medan ini membiaskannya, sehingga ikan ini mengetahui ukuran, daya alir dan gerak dari benda tersebut. Pada tubuh ikan ini, ada pengindera listrik yang terus menentukan medan ini seperti halnya radar.

Pendeknya, ikan ini memiliki radar yang memancarkan sinyal listrik dan menerjemahkan perubahan pada medan yang disebabkan oleh benda yang menghambat sinyal-sinyal di sekitar tubuhnya. Ketika kerumitan radar yang digunakan oleh manusia masih kita kembangkan, penciptaan mengagumkan dalam tubuh ikan seperti ini akan menjadi jelas.

Bentuk tubuh belut listrik unik, hampir 7/8 bagian tubuhnya berupa ekor. Di bagian ekor inilah terdapat baterai-baterai kecil berupa lempengan-lempengan kecil yang horizontal dan vertikal. Jumlahnya sangat banyak, lebih dari 5.000 buah.

Tegangan listrik tiap baterai kecil ini tidak besar, tetapi kalau semua baterai dihubungkan secara berderet (seri), akan diperoleh tegangan listrik sekitar 600 volt (bandingkan dengan batu baterai yang hanya 1,5 volt).

Ujung ekor bertindak sebagai kutub positif baterai dan ujung kepala bertindak sebagai kutub negatif. Belut listrik dapat mengatur hubungan antara baterai kecil dalam tubuhnya itu untuk mendapat tegangan listrik kecil dan tegangan listrik besar.

Untuk navigasi, belut listrik hanya membutuhkan tegangan listrik yang kecil. Tetapi ketika berhadapan dengan musuh atau mangsanya, belut listrik akan memberikan tegangan semaksimal mungkin melalui kepala dan ekornya yang ditempelkan pada tubuh musuh atau mangsanya itu.

Arus listrik sekitar 1 ampere yang ditimbulkan oleh tegangan listrik yang tinggi ini akan mengalir dan membunuh mereka. Namun hewan lain tidak terganggu karena mereka tidak bersentuhan langsung dengan ekor dan kepala belut.

Read More

Rangkaian Pembangkit Listrik Tenaga Matahari

Kebutuhan akan energi listrik semakin meningkat dari tahun ke tahun. Betapa tidak, semua barang kebutuhan manusia menggunakan listrik (aliran listrik) sebagai sumber catu dayanya. Untuk memenuhi pasokan kebutuhan listik maka dibangunlah pembangkit listik, diantaranya pembangkit listrik tenaga air, pembangkit listrik tenaga diesel, pembangkit listrik tenaga uap, pembangkit listrik tenaga nuklir, dan pembangkit listrik tenaga matahari. Matahari adalah sumber energi alami yang tidak ada habis-habisnya. Menurut beberapa penelitian, energi matahari bisa dirubah menjadi energi listrik seperti halnya dalam Rangkaian Pembangkit Listrik Tenaga Matahari ini.

Sinar matahari terus-menerus menyinari bumi. Hal ini bisa kita manfaatkan untuk dijadikan sumber listrik sehingga bisa hemat listrik. Maklum selalu ada kenaikan tarif dasar listrik  dalam kurun waktu tertentu. Di bawah ini saya lampirkan  salah satu rangkaian pembangkit listrik sederhana memanfaatkan sinar matahari. Rangkaian Pembangkit Listrik Tenaga Matahari ini bisa Anda buat sendiri dan dimanfaatkan untuk mengisi accu motor atau untuk lampu darurat (emergency).

Berdasarkan rangkaian di atas, sinar matahari diterima oleh panel surya kemudian diolah menjadi tenaga listrik, namun tenaga listrik yang dihasilkan dari setiap panel ini masih terlalu kecil.  Dari 8 Cell Panel yang dirangkai secara seri hanya mampu menghasilkan tegangan sekitar 4 Volt dengan arus 200 mA. Oleh karena itu diperlukan sebuah rangkaian elektronik guna meningkatkan tegangan dan arus yang cukup sehingga bisa dijadikan sebagai Charger Baterai.

Rangakain elektronik di atas bertindak sebagai rangkaian inverter DC ke DC (DC to DC Inverter) yang dibangun oleh 2 buah kapasitor, 1 Resistor, 1 Transistor, 1 Dioda, dan sebuah kumparan. Rangkaian dibangun dengan sistem oscilator tunggal yang terdiri dari transistor dan sebuah kumparan dimana pada lilitan primer berjumlah 45 lilitan dan di lilitan sekunder berjumlah 15 sebagai umpan balik untuk memberikan tegangan di output basis transistor dari lilitan  primer yang dihubungkan dengan dioda dan dipakai untuk pengisian baterai (charger). Bila Rangkaian Pembangkit Listrik Tenaga Matahari ini dihubungkan  dengan lampu darurat maka  akan mendapatkan tegangan yang cukup untuk penerangan di malam hari secara gratis karena pada siang harinya accu ini di-charge oleh sinar matahari.

Sumber : http://elektronikadasar.org/

Read More

PLTU BATUBARA

1. Cooling tower
2. Cooling water pump
3. Transimission line 3 phase 
4. Transformer 3-phase
5. Generator Listrik 3-phase
6. Low pressure turbine
7. Boiler feed pump
8. Condenser
9. Intermediate pressure turbine
10. Steam governor valve
11. High pressure turbine
12. Deaerator
13. Feed heaterConveyor batubara
14. Penampung batubara
15. Pemecah batubara
16. Tabung Boiler

Read More

PLTMH di Indonesia

Kapasitas terpasang pembangkit listrik di Indonesia saat ini sekitar 29.705 MW dengan sumber energi primer untuk pembangkit tenaga listrik berupa batubara sebesar 48,8%, gas (17,0%), BBM (11,4%), Panas Bumi (6,1%), Hidro (9,1%), dan lainnya seperti biofuel, batubara hybrid sebesar 7%.

Dengan kapasitas terpasang sebesar itu, ratio elektrifikasi Indonesia masih sekitar 64,3% dan ratio desa berlistrik sebesar 91.9%. Adapun sasaran kelistrikan adalah tercapainya ratio elektrifikasi sebesar 65,3% pada tahun 2009, 67,2% pada tahun 2010 dan 100% diseluruh Indonesia sebelum Hari Ulang Tahun Kemerdekaan RI ke 75 di tahun 2020 . Sedang ratio desa berlistrik diharapkan tercapai 100% pada tahun 2010.

Penggunaan energi di Indonesia tergolong boros. Ini bisa diukur dari angka intensitas energi. Dibandingkan dengan negara pengimpor energi seperti Jepang, misalnya, penggunaan energi di Indonesia jauh lebih boros. Sedangkan bila dibandingkan dengan negara-negara ASEAN misalnya Philipina, intensitas energi Indonesia masih lebih besar. 

Menguatnya harga minyak mentah belakangan ini menjadi momentum untuk meningkatkan efisiensi penggunaan atau konsumsi energi dan mengoptimalkan sumber energi lain terutama energi terbarukan, salah satu energi terbaharukan yang sangat potensial adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).

Menurut data departemen ESDM RI, Potensi tenaga air tersebar hampir di seluruh Indonesia dan diperkirakan mencapai 70.000 MW, sementara pemanfaatanya baru sekitar 6 persen dari potensi yang ada.PLTMH sangatlah menguntungkan untuk daerah yang mempunyai potensi air dengan beberapa kelebihan sebagai berikut

Keunggulan :

• Potensi energi air yang melimpah;
• Teknologi yang handal dan kokoh sehingga mampu beroperasi lebih dari 15 tahun;
• Teknologi PLTMH merupakan teknologi ramah lingkungan dan terbarukan;
• Effisiensi tinggi (70-85 persen).

Read More

DAMPAK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

PLTA

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air terun untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.   

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin kemudain digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.

 CARA KERJA

PLTA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik. Jenis PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah  yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000oranng

KOMPONEN PLTA

PLTA yang paling konvensional mempunyai empat komponen utama sebagai berikut

•  Bendungan

Bendungan berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.

• Turbine

Gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.

• Generator

Dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energ elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

• Jalur Transmisi

Jalur Transmisi berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN PLTA

PLTA telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak beberapa puluh abad yang lalu. Yunani tercatat sebagai negara pertama yang memanfaatkan tenaga air untuk memenuhi kebutuhan energi listriknya. Pada akhir tahun 1999, tenaga air yang sudah berhasil dimanfaatkan di dunia adalah  sebesar 2650 TWh, atau sebesar 19 % energi listrik yang terpasang di dunia.

Indonesia  mempunyai potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar 70.000 mega watt (MW).  Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2 % dari jumlah  energi pembangkitan PT PLN. Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik  tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum secara garis besar sebagai berikut : 

Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum secara garis besar sebagai berikut :

1. Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan.
2. Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia.
3. PLTA umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun.
4. Bendungan yang digunakan biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain, seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata.
5. Bebas emisi karbon yang tentu saja merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan. 

Selain keunggulan yang telah disebutkan diatas, ada juga dampak negatif dari pembangunan PLTA pada lingkungan, yaitu:

1. Mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat dibangunnya bendungan.
2. Pembangunan bendungannya juga memakan biaya dan waktu yang lama.
3. Kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko kecelakaan dan kerugian yang sangat besar.

Read More

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

Read More

PEMBANGKIT LISTRIK MIKROHIDRO

      Pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro pada dasarnya dibangun dengan pemanfaatan sumber tenaga air. Pembangunan ini diutamakan untuk daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkau jaringan PLN. Pembangkitan dilakukan dengan memanfaatkan aliran air dari anak-anak sungai yang kecil atau dari saluran irigasi. Salah satu faktor yang menarik dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro adalah teknologinya yang relatif sederhana. Namun demikian, apabila studi kelayakan sebelum dilaksanakannya proyek pembangunan ini tidak memadai maka akibatnya operasi pembangkitannya menjadi kurang efisien bahkan tidak dapat beroperasi sama sekali.

      Pembangkit listrik mikrohidro adalah suatu pembangkit yang dapat menghasilkan energi listrik sampai dengan 100 KW sedangkan untuk pembangkit listrik yang dapat menghasilkan energi listrik sebesar 100 KW – 5 MW didefinisikan sebagai pembangkit listrik mikro hidro. Potensi mini-mikrohidro power di Indonesia sekitar 7.500 MW dengan kapasitas terpasang sebesar 200 MW . 

       Menurut data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2000, sekitar 60 % penduduk Indonesia tinggal di desa terpencil. Jumlah desa di Indonesia sebanyak 58.545 desa, sampai akhir Desember 2000 yang telah memiliki listrik sebanyak 49.155 desa .

Keuntungan pembangkit listrik mikrohidro

Beberapa kelebihan mini-mikrohidro dari energi lain (Das, 2002) adalah :

·                     Bersih Lingkungan

·                     Renewable energi

·                     Tidak konsumtif terhadap pemakaian air

·                     Mudah dioperasikan sebagai base load maupun peak load (dapat dengan cepat on/off)

·                     Biaya operasi rendah

·                     Sesuai untuk daerah terpencil

Masalah yang berkembang saat ini timbul akibat dari faktor keekonomiannya. Pemakaian energi listrik oleh masyarakat pedesaan umumnya hanya berkisar antara 4 – 5 jam perhari atau 14 – 16 % dari daya yang terpasang. Rendahnya pemakaian energi (faktor beban) tersebut disebabkan oleh pemakaian yang hanya sebagai lampu penerangan semata. Aspek ekonomian dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro dapat dicapai dengan suatu rencana yang matang dengan melibatkan peran serta masyarakat setempat secara aktif sejak awal pembangunan proyek dan integrasi dari aparat dengan warga desanya.

Selain itu pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro memiliki jaringan transmisi dan distribusi sendiri yang pengoperasian dan pengelolaannya dapat diserahkan langsung kepada pengurus desa setempat melalui badan usaha koperasi. Sebagai contoh keberhasilan proyek mini-mikrohidro di Cina disebabkan tingginya tingkat pemakaian energi listrik dengan faktor beban mencapai 50 – 60 % dari kapasitas daya terpasang dan pengelolaannya diserahkan kepada koperasi.

Read More

CARA KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

Prinsip kerja dari listrik tenaga air ini adalah mengubah energi yang terdapat pada air yang mengalir menjadi energi mekanik dimana kemudian energi mekanik tersebut diubah menjadi energi listrik

• Alat utama yang dibutuhkan pada pembangkit listrik tenaga air adalah berupa turbin dan generator seperti gambardi bawah ini:

• Air yang telah ditampung di dalam bendungan dialirkan melalui dasar bendungan sehingga membentuk air terjun
• Air terjun inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin karena air akan menabrak sudut - sudut turbin sehingga membuat turbin menjadi berputar. 
• Turbin ini terhubung secara langsung dengan generator, sehingga bila turbin bergerak secara berputar, maka secara otomatis generator juga akan ikut bergerak berputar.
• Selama bergerak berputar, generator ini akan menghasilkan tenaga listrik.
• Tenaga listrik inilah yang kemudian oleh PLN dialirkan ke rumah - rumah pelanggan.

Read More

Pembangkit Daya Listrik

Elemen Sistem Tenaga Listrik

Salah satu cara yang mudah dalam mengirimkan energi adalah dengan melalui bentuk energi listrik. Proses pembentukan energi listrik itu adalah dengan mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Proses energi mekanik terjadi pada turbin dan energi listrik pada generator.

Pusat pembangkit masih banyak menggunakan bahan bakar fosil (minyak, gas alam dan batu bara),tenaga hidro, panas bumi dan nuklir untuk di rubah menjadi energi listrik.

Generator sinkron mengubah energi mekanis yang dihasilkan dari poros turbin menjadi energi listrik 3 fasa.

Berikut ini adalah elemen dari sistem tenaga listrik: 

Diagram satu garis sistem tenaga listrik

Komponen Sistem Tenaga Listrik

Sistem Tenaga Listrik

Tegangan Sistem Tenaga Listrik

Pusat Pembangkit

Pusat pembangkit berfungsi untuk mengkonversikan sumber energi primer menjadi energi listrik. Pusat pembangkit ada berbagai macam dan tipe diantarnya:

1. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
2. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
3. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
4. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
5. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
6. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Skema Pembangkit Tenaga Air

Read More

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

PLTD TELLO

Terminologi pembangkit listrik berbahan bakar minyak pada umumnya diidentikkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Walau pada kenyataannya bahan bakar minyak juga terkadang digunakan pada PLTG. Prinsip kerja PLTD adalah dengan menggunakan mesin diesel yang berbahan 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 tempat yang sama. Kemudian pada tekanan tertentu campuran bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sendirinya. 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.

Mesin Diesel

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 beban puncak.

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 untuk membawa minyak tersebut ke daerah yang dituju. Padahal di sisi beban, PLN dipaksa menjual dengan harga murah. Inilah yang menyebabkan PLN rugi besar.

Skema Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Read More

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe. Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di dunia dengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai 17% daya listrik dunia.

SEJARAH SINGKAT

Uranium 235

Keradioaktifan pertama kali ditemukan dalam bentuk garam uranium oleh fisikawan Perancis bernama Henri Becquerel pada tahun 1896. Pada tahun 1898 ilmuwan Perancis Marie dan Pierre Curie menemukan unsur radioaktif alami yaitu polonium (84Po) dan radium (88Ra). Sekitar tahun 1930, Irène dan Frédérick Joliot-Curie membuat radioaktif buatan yang pertama dengan cara menumbukkan boron (5B) dan aluminium (13Al) dengan sebuah partikel untuk membentuk isotop radioaktif nitrogen (7N) dan fosfor (15P). Isotop alami unsur-unsur ini bersifat stabil.

Ahli kimia Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassmann menemukan reaksi fissi (nuclear fission) pada tahun 1938. Ketika uranium diradiasikan dengan neutron, beberapa inti uranium terpecah menjadi dua dengan nomor atom setengah dari uranium. Reaksi fissi melepaskan jumlah energi yang sangat besar dan ini digunakan pada senjata dan reaktor nuklir.

Reaktor nuklir yang pertama kali membangkitkan listrik adalah stasiun pembangkit percobaan EBR-I pada 20 Desember 1951 di dekat Arco, Idaho, Amerika Serikat. Pada 27 Juni 1954, PLTN pertama dunia yang menghasilkan listrik untuk jaringan listrik (power grid) mulai beroperasi di Obninsk, Uni Soviet. PLTN skala komersil pertama adalah Calder Hall di Inggris yang dibuka pada 17 Oktober 1956.

JENIS-JENIS PLTN

PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Tetapi ada juga PLTN yang menerapkan unit-unit independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor yang berbeda. Sebagai tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan diharapkan mempunyai sistem keamanan pasif.

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.

Reaksi Berantai

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.

Reaktor Thermal

Pressurized Water Reactor

Light Water Reactor (LWR)

• Boiling Water Reactor (BWR)

• Pressurized Water Reactor (PWR)

• SSTAR, reaktor untuk jaringan kecil mirip PWR

Moderator Grafit

• Magnox

• Advanced Gas-Cooled Reactor (AGR)

• High Temperature Gas Cooled Reactor (HTGR)

• RBMK

• Pabble Bed Reactor (PBR)

Moderator Air Berat

• SGHWR

• CANDU

Reaktor Cepat 

Reaktor Cepat

Meski reaktor nuklir generasi awal berjenis reaktor cepat, tetapi perkembangan reaktor nuklir jenis ini kalah dibandingkan dengan reaktor thermal. Keuntungan reaktor cepat diantaranya adalah siklus bahan bakar nuklir yang dimilikinya dapat menggunakan semua uranium yang terdapat dalam urainum alam, dan juga dapat mentransmutasikan radioisotop yang tergantung di dalam limbahnya menjadi material luruh cepat. Dengan alasan ini, sebenarnya reaktor cepat secara inheren lebih menjamin kelangsungan ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Lihat juga reaktor fast breeder. Karena sebagian besar reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor jenis ini terkait erat dengan proliferasi nuklir.

Lebih dari 20 purwarupa (prototype) reaktor cepat sudah dibangun di Amerika Serikat, Inggris, Uni Sovyet, Perancis, Jerman, Jepang, India, dan hingga 2004 1 unit reaktor sedang dibangun di China. Berikut beberapa reaktor cepat di dunia:

• EBR-I, 0.2 MWe, AS, 1951-1964

• Dounreay Fast Reactor, 14 MWe, Inggris, 1958-1977.

• Enrico Fermi Nuclear Generating Station Unit 1, 94 MWe, AS, 1963-1972.

• EBR-II, 20 MWe, AS, 1963-1994.

• Phénix, 250 MWe, Perancis, 1973-sekarang.

• BN-350, 150 MWe plus desalination, USSR/Kazakhstan, 1973-2000.

• Prototype Fast Reactor, 250 MWe, Inggris, 1974-1994.

• BN-600, 600 MWe, USSR/Russia, 1980-sekarang.

• Superphénix, 1200 MWe, Perancis, 1985-1996.

• FBTR, 13.2 MWe, India, 1985-sekarang.

• Monju, 300 MWe, Jepang, 1994-sekarang.

• PFBR, 500 MWe, India, 1998-sekarang.

Reaktor Fusi

Fusi nuklir menawarkan kemungkinan pelepasan energi yang besar dengan hanya sedikit limbah radioaktif yang dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yang lebih baik. Namun demikian, saat ini masih terdapat kendal-kendala bidang keilmuan, teknik dan ekonomi yang menghambat penggunaan energi fusi guna pembangkitan listrik. Hal ini masih menjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar seperti dapat dilihat di JET, ITER, dan Z machine.

KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN

Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah:

1. Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas).
2. Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia.
3. Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal).
4. Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.
5. Ketersedian bahan bakar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan.
6. Baterai nuklir

Berikut ini berberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN:

1. Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobyl (yang tidak mempunyai containment building).
2. Limbah nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun.

Read More