0

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit yang menggunakan gas sebagai fuel untuk menggerakkan turbin dan turbin digunakan untuk menggerakkan generator listrik.

Ada berbagai macam jenis pembangkit listrik yang lazim digunakan dan terus dikembangkan. Salah satu jenis pembangkit listrik yang paling banyak kita temui dewasa ini adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).

Pembangkit listrik tenaga Gas 1

Konstruksi dari turbin pada pembangkit listrik tenaga gas atau yang dikenal juga dengan gas turbine generator. sumber gambar: http://www.mpoweruk.com

Baca:

Jenis Kerusakan Motor Induksi dan Bagaimana Cara Mengatasinya

Jenis Pembangkit Listrik

Potensi Energi Alternatif yang Dapat dikembangkan di Indonesia

Konstruksi Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) sama seperti pembangkit listrik lain yaitu terdiri dari turbine dan generator. Yang membedakan antar jenis pembangkit listrik adalah jenis tubin yang digunakan.

Kita kembali ke konsep klasik fisika dasar yaitu:

“Generator adalah suatu mesin yang dapat mengubah energi gerak (kinetik) menjadi energi listrik dan Turbin adalah suatu peralatan yang dapat mengubah energi steam (udara panas bertekanan)  menjadi energi gerak”

Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) yang kita gunakan adalah jenis turbin gas yang memiliki konstruksi seperti gambar dibawah ini:

Pembangkit listrik tenaga Gas

Isi dari turbin gas yang terdiri dari sudu (blade) turbin dan stage – stage kompresor. sumber gambar: http://www.mpoweruk.com

Turbin gas terdiri dari:

  • Kompresor (compressor blades)
  • Ruang bakar (combustion chamber)
  • Turbin (turbine blade)

Kompresor berfungsi  untuk menaikkan pressure dari udara sebelum masuk ke combustion chamber. Lalu gas juga dimasukkan ke combustion chamber. Udara yang telah terkompresi dan gas akan dibakar di combustion room.

Hasil dari pembakaran tersebut berupa gas buang panas yang bertekanan tinggi yang akan mengaliri blade – blade turbin yang menyebabkan turbin berputar dengan kecepatan tinggi.

Prinsip Kerja Turbin Gas Pembangkit Listrik

 

Pembangkit listrik tenaga Gas (PLTG)

Analogi balon udara untuk mengetahui prinsip kerja dari turbin gas yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga gas (PLTG)

 

Untuk memudahkan penjelasan tentang prinsip kerja turbin gas, belajarlistrik.com akan menggunakan analogi balon gas yang bersumber dari artikel general electric.

Pada gambar (a) udara mengisi ruang didalam balon udara yang tertutup. Udara tersebut memiliki masa dan masa dari udara tersebut proporsiona dengan kerapatan udara, suhu dan tekanan (pressure).

Udara yang terperangkap dalam ruang terturup dalam balon akan menghasilkan gaya ketika udara tersebut dikeluarkan seperti yang terlihat pada gambar (b). Besar gaya yang dihasilkan akan meningkat seiring dengan meningkatnya masa jenis udara dan percepatan sesuai dengan bunyi hukum newton tentang gaya:

“ Gaya merupakan hasil kali dari massa dan percepatan, F = m . a”

Keterangan:

F = gaya (newton)

m = massa (kg)

a =percepatan (m/s^2)

Gaya yang tercipta karena percepatan udara yang mengisi ruang – ruang dalam balon sama besarnya dengan gaya yang akan mendorong balon dengan arah yang berlawanan sesuai dengan hukum ketiga Newton:

“Aksi sama dengan reaksi yang sifatnya berlawanan”

Pada gambar (c), kita menggantikan udara dalam balon dengan sebuah pompa udara, maka besarnya gaya yang masuk karena pemompaan akan sama dengan gaya yang mendorong balon dengan arah yang berlawanan.

Pada gambar (d) kita manfaatkan gaya yang keluar dari balon dengan turbin, dan sebagai hasilnya turbin akan berputar dengan kecepatan sesuai dengan besarnya pemompaan yang kita lakukan.

Perkembangan selanjutnya, kita gantikan pemompaan udara secara manual dengan kompresi udara menggunakan penggerak motor listrik, maka gaya yang dihasilkan akan jauh lebih besar sehingga turbin udara yang kita gerakkan menjadi lebih cepat putarannya seperti terlihat pada gambar (e).

Pada gambar (f) kita tambahkan bahan bakar (fuel) diantara kompresor dan turbin, maka gaya yang dhasilkan jauh lebih besar. Pada gambar (g) motor untuk menggerakkan kompresor kita hilangkan dan kita gantikan dengan dorongan alami dari bahan bakar (fuel) yang kita injeksikan pada ruang bakar (combustion).

Terakhir pada gambar (g) merupakan konstruksi turbin gas yang kit kenal saat ini. Turbin yang teridir dari kompresor, combustion chamber dan turbin blade. Dimana udara yang terkompresi oleh kompresor akan masuk dan di mix dengan bahan bakar lalu dibakar di combustion dan sebagai hasilnya adalah udara panas bertekanan tinggi yang kan dialirkan ke blade turbin sampai dibuang ke exhaust stack sehingga turbin dapat berputar dengan kecepatan tinggi.

Generator pembangkit Listrik

Pada sistem pembangkit tenaga listrik, generator diputar oleh turbin dan sebagai hasilnya dibangkitkannya sumber tenaga listrik pada generator.

Turbin gas biasanya memiliki kecepatan (speed) lebih dari 5000 rpm maka diperlukan reduction gear untuk menurunkan kecepatan pada rotor generator sehingga tenaga listrik yang dibangkitkan memiliki frekuensi yang kita inginkan.

Turbin gas pada pemanfaatannya sebagai pembangkit tenaga listrik dibagi menjadi 2 tipe:

  1. simple system gas turbine

 

Pembangkit listrik tenaga Gas (PLTG)

Sistem pembangkit listrik tenaga gas tanpa penggunaan kembali hasil sisa pembakaran sebagai sumber energi panas yang termanfaatkan. sumber gambar: http://www.mpoweruk.com

 

Pada sistem ini, turbin gas hanya digunakan untuk membangkitkan listrik dengan memutar satu generator listrik.

Energi yang dikonsumsi pada simple system gas turbine hanya digunakan untuk menggerakkan generator. Sedangkan sisa energi hasil pembakaran pada combustion chamber dibuang ke udara melalui stack. Sisa energi panas yang dibuang melalui stack ini memiliki panas (temperatur) sekitar 1000 derajat celcius.

Jika melihat potensi energi pans yang dibuang dan tidak termanfaatkan pada simple system gas turbine, maka dapat dikatakan efisiensi pada turbin jenis ini tergolong rendah.

  1. Combined cycle system gas turbine

Pembangkit listrik tenaga Gas

Sistem pembangkit listrik tenaga gas dengan pemanfaatan kembali hasil sisa pembakaran sebagai pemanas boiler lalu dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga listrik kembali. sumber gambar: http://www.mpoweruk.com

 

 Pada jenis ini, turbin gas di desain dengan peningkatan efisiensi dimana turbin digunakan untuk memutar generator listrik dan hasil pembakarannya dimanfaatkan sebagai energi untuk menghasilkan steam yang dapat digunakan untuk memutar turbin uap.

Pada jenis Combined cycle system gas turbine, gas exhaust yang dibuang melalui stack ini dimanfaatkan kembali dengan menambahkan sebuah boiler. Dimana energi panas sisa pembakaran pada combustion chamber digunakan untuk memanaskan boiler sehingga energi steam tercipta.

Energi steam ini dapat kita manfaatkan untuk berbagai keperluan. Steam dapat digunakan untuk penggerak turbin yang dapat digunakan untuk menggerakkan pompa, kompresor atau bahkan generator .

Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) banyak digunakan oleh perusahaan listrik negara (PLN) sebagai pembangkit listrik utama yang menunjang kebutuhan listrik di tanah air.

Kemampuan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) yang mudah dan cepat dalam proses start-up sampai dengan ke beban penuh membuat pembangkit listrik jenis ini dijadikan swing power yang dapat diatur dengan cepat ketika terjadi gangguang kekurangan daya.

Berikut beberapa keuntungan dan manfaat dari pembangkit listrik tenaga gas (PLTG)

  • Memiliki efiesiensi yang tinggi sehingga biaya operasional pembangkit listrik (rupiah per kwh) rendah.
  • Konsumsi energi lebih hemat dengan harga gas dunia yang masih rendah saat ini.
  • Proses pembangunan pembangkit listrik yang lebih cepat dibanding dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU)
  • Kapasitas pembangkitan daya (power) yang bervariasi dari skala kecil sampai dengan skala power yang besar.
  • Fleksibilitas yang tinggi, mudah dalam menaikkan dan menurunkan beban sesuai dengan kebutuhan sistem.
  • Konstruksi dari pembangunan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) sederhana dan tidak memerlukan area yang luas.
  • Sisa pembakaran atau gas buang dari PLTG dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas yang dapat digunakan untuk memanaskan ketel uap (boiler).
  • Investasi pembangunan pebangkit listrik tenaga gas (PLTG) lebih murah dibandingkan dengan pembangunan PLTU atau solar cell.

 

Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Dibalik kelebihan dari pembangkit listrik tenaga gas (PLTG), ada juga beberapa kekurangan  dari pembangkit tenaga listrik jenis ini, diantaranya seperti dibawah ini:

  • Lifetime dari pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) cenderung lebih singkat.
  • Daya mampunya dipengaruhi oleh kondisi alam sekitar, dicuaca yang panas pembangkit listrik tenaga gas terkadang hanya mampu sampai dengan 95 % dari daya mampu pembangkit.

Pada saat udara berkabut, pembangkit listrik juga tidak maksimal karena udara (yang nantinya masuk dan dikompresi kompresor) seperti yang dijelaskan pada prinsip kerja merupakan komponen penting dalam proses pembakaran.

  • Kapasitas terbesar pembangkitan saat ini 200 MW dalam satu plant.
  • Jika harga gas dunia meningkat, biaya produksi pembangkit menjadi meningkat karena gas bukan termasuk energi baru dan terbarukan.

Demikianlah penjelasan singkat belajarlistrik.com tentang pembangkit listrik tenaga gas (PLTG), semoga menambah pengetahuan sahabat – sahabat sekalian.

admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *