Pembangkit Listrik Tenaga Panas
Bumi
Sebagai
Energi Baru Terbarukan
2014
KATA
PENGANTAR
Dengan
memanjatkan Puji dan syukur kehadirat Allah swt. atas berkat rahmat dan
karunia-Nya, syukur alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan makalah
pembangkit listrik semester 3. Makalah
ini bertujuan agar mahasiswa dapat paham dan mengerti tentang wawasan dan
pengetahuan pembangkit tenaga listrik di indnesia khususnya tentang pembangkit
listrik tenaga panas bumi dan mengenai potensi di masa depannya.
Tugas ini tidak
akan terlaksana tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu
penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ikhsan
kamil sebagai dosen pembimbing dan pembangkit
tenaga listrik.
Semoga
semua budi baik yang telah saya terima diridhoi ALLAH SWT dan diberikan
limpahan rahmat serta selalu mendapatkan pelindungan-Nya.
kritik dan saran
yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan tugas ini. Penulis berharap
semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi siapapun.
Depok,
6 januari 2015
Wahyu Eko Pradana
DAFTAR
ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................................................2
DAFTAR ISI............................................................................................................................3
BAB I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang …................................................................................................................4
1.2 Rumusan
Masalah …...........................................................................................................4
1.3 Manfaat ...............................................................................................................................4
BAB II. ISI
2.1 Proses
terjadinya lumpur panas dan panas bumi……..........................................................5
2.2 Macam macam
teknologi pada PLTPB................................................................................7
2.3 Komponen
utama PLTPB beserta fungsinya.......................................................................8
BAB III
3.1Kesimpulan..........................................................................................................................13
3.2 Saran……………………………………………………………………………………...13
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................14
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kekayaan alam Indonesia memang melimpah ruah,
dari mulai sumber daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber
daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas, tembaga,
platina, nikel, timah, batu bara, migas, dan panas bumi. Untuk mengelola panas
bumi (geothermal) Pertamina telah membentuk PT Pertamina Geothermal Energy,
Desember 2006 yang lalu. Geothermal adalah salah satu kekayaan sumber daya
mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah satu sumber geothermal kita yang
berpotensi besar tetapi belum dieksploitasi adalah yang ada di Sarulla, dekat
Tarutung, Sumut. Sumber panas bumi Sarulla bahkan dikabarkan memiliki cadangan
terbesar di dunia. Adalah Menteri ESDM Purnomo Yusgiantoro yang mengatakan hal
itu ketika berkunjung ke lokasi panas bumi tersebut, seperti dimuat oleh koran
lokal Medan beberapa tahun lalu.
Saat
ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang
dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi.
Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di manca
negara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss,
Jerman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang
sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced
Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy
(DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern
Methodist University, dan University of Utah. Proyek
ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal meru-pakan
sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk
meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi ter-baik dan
ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi
sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekono-mis mungkin, dan
keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005
yang lalu.
1.2
Rumusan Masalah
1. Bagaimana memanfaatkan sumber daya
panas bumi yang ada di daerah-daerah terpencil?
2. Bagaimaina energi
panas bumi diproduksi menjadi energi listrik?
3. Apa pengaruh PLTPB
terhadap lingkungan?
1.3
Manfaat
1. Mengetahui
dan mengenal PLTPB
2. Mengetahui
langkah-langkah membangun PLTPB
3. Mengetahui
dan mengenal proses pembentukan energi panas bum
4. Memberi
solusi kepada pemerintah atas masalah listrik di Indonesia saat ini
BAB
2
ISI
2.1 Pembentukan
Energi Panas Bumi
Panas Bumi adalah sumber energi panas
yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan
dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu
sistem Panas Bumi dan untuk pemanfataannya diperlukan proses penambangan .
Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, berpotensi besar
serta sebagai salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi.
Panas Bumi merupakan sumber energi panas yang terbentuk secara alami di bawah
permukaan bumi. Sumber energi tersebut berasal dari pemanasan batuan dan air
bersama unsur-unsur lain yang dikandung Panas Bumi yang tersimpan di dalam
kerak bumi.
Gb 1. Proses Pembentukan Energi Panas Bumi Air
Panas
Energi primer ini di Indonesia
tersedia dalam jumlah sedikit (terbatas) dibandingkan dengan cadangan energi
primer dunia. Semakin ke bawah, temperatur bawah permukaan bumi semakin
meningkat atau semakin panas. Panas yang berasal dari dalam bumi dihasilkan dari
reaksi peluruhan unsur-unsur radioaktif seperti uranium dan potassium. Reaksi
nuklir yang sama saat ini masih terjadi di matahari dan bintang-bintang yang
tersebar di jagad raya. Reaksi ini menghasilkan panas hingga jutaan derajat
celcius. Permukaan bumi pada awal terbentuknya juga memiliki panas yang
dahsyat. Namun setelah melewati masa milyaran tahun, temperatur bumi terus
menurun dan saat ini sisa-sisa reaksi nuklir tersebut hanya terdapat dibagian
inti bumi saja. Pada kedalaman 10.000 meter atau 33.000 feet, energi panas yang
dihasilkan bisa mencapai 50.000 kali dari jumlah energi seluruh cadangan minyak
bumi dan gas alam.
Terbentuknya panas bumi, sama halnya
dengan prinsip memanaskan air (erat hubungan dengan arus konveksi). Air yang
terdapat pada teko yang dimasak di atas kompor, setelah panas, air akan berubah
menjadi uap air . Hal serupa juga terjadi pada pembentukan energi panas bumi.
Air tanah yang terjebak di dalam batuan yang kedap dan terletak di atas dapur
magma atau batuan yang panas karena kontak langsung dengan magma, otomatis akan
memanaskan air tanah yang terletak diatasnya sampai suhu yang cukup tinggi (
100 – 250 C). Sehingga air tanah yang terpanaskan akan mengalami proses
penguapan.Apabila terdapat rekahan atau sesar yang menghubungkan tempat
terjebaknya air tanah yang dipanaskan tadi dengan permukaan maka pada permukaan
kita akan melihat manifestasi thermal. Salah satu contoh yang sering kita
jumpai adalah mata air panas, selain solfatara, fumarola, geyser yang merupakan
contoh manifestasi thermal yang lain. Uap hasil penguapan air tanah yang
terdapat di dalam tanah akan tetap tanah jika tidak ada saluran yang
menghubungkan daerah tempat keberadaan uap dengan permukaan. Uap yang terkurung
akan memiliki nilai tekanan yang tinggi dan apabila pada daerah tersebut kita
bor sehingga ada saluran penghubung ke permukaan, maka uap tersebut akan
mengalir keluar. Uap yang mengalir dengan cepat dan mempunyai entalpi inilah
yang kita mamfaatkan dan kita salurkan untuk memutar turbin sehingga
dihasilkanlah energi listrik (tentunya ada proses-proses lain sebelum uap
memutar turbin).
Dipermukaan bumi sering terdapat
sumber-sumber air panas, bahkan sumber uap panas. Panas itu datangnya dari
batu-batu yang meleleh atau magma yang menerima panas dari inti bumi. Magma
yang terletak di dalam lapisan mantel memanasi suatu lapisan batu padat. Di
atas lapisan batu padat terletak suatu lapisan batu berpori yaitu batu yang
mempunyai lubang-lubang kecil. Bila lapisan batu berpori ini berisi air yang berasal
dari air tanah atau air resapan hujan atau resapan air danau maka air itu turut
dipanaskan oleh lapisan batu padat yang panas. Bila panasnya besar maka
terbentuk air panas bahkan dapat terbentuk uap dalam lapisan batu berpori. Bila
di atas lapisan batu berpori terdapat satu lapisan batu padat maka lapisan batu
berpori berfungsi sebagai boiler. Uap dan juga air panas bertekanan akan
berusaha keluar. Dalam hal ini ke atas yaitu permukaan bumi. Gejala panas bumi
pada umumnya tampak pada permukaan bumi berupa mata air panas, geyser, fumarola
dan sulfatora.
2.2 Macam-macam teknologi pada PLTPB
1. Dry Steam Power Plants
Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap
panas (steam) langsung diarahkan ke
turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa
panas yang datang dari production well dialirkan
kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit
tipe tertua ini pertama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana
saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di
Geysers, California Utara.
2. Flash Steam Power Plants
Panas bumi yang berupa fluida misalnya air panas alam (hot spring) di
atas suhu 1750 C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut
dialirkan kedalam tangki flash yang tekanannya
lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut
dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk mengaktifkan generator yang
kemudian menghasilkan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke
reservoir melalui injection well. Contoh
dari Flash Steam Power Plants adalah CalEnergy Navy I flash geothermal power plants di
Coso Geothermal field, California, USA.
3. Binary Cycle Power Plants (BCPP)
BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi
sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang
berasal dari sumur produksi (production well) tidak
pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang
disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemudian
menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan
di heat exchanger tadi lalu dialirkan
untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan
sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat
exchanger inilah yang disebut sebagai secondary
(binary) fluid. Binary Cycle Power Plants
ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke
atmosfer.
Keunggulan
dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu antara 90 - 1750C. Contoh penerapan teknologi tipe
BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geothermal Power Plants di Casa Diablo geothermal field, USA. Diperkirakan pembangkit listrik
panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.
2.3 Komponen Utama
PLTPB dan fungsinya
Peralatan
utama PLTP
Peralatan utama PLTP terdiri dari
kepala sumur dan valve, separator, silincer, kondensor, gas extraction
dijelaskan pada penjelasan dibawah ini.
Kepala
Sumur dan Valve
Seperti
halnya sumur-sumur minyak dan gas, di sumur panas bumi juga dipasang beberapa
Valve (katup) untuk mengatur aliran fluida. Valve-valve tsb ada yang dipasang
di atas atau di dalam sebuah lubang yang dibeton (Concrete cellar).
Disamping
itu biasanya dilengkapi juga oleh Bleed Valve, yaitu
valve untuk menyemburkan ke udara dengan laju aliran sangat kecil (bleeding), saat sumur tidak diproduktifkan. Fluida
perlu dikeluarkan dengan laju alir sangat kecil agar sumur tetap panas dan gas
tidak terjebak di dalam sumur, dan juga untuk menghindari terjadinya thermal shock atau perubahan panas secara
tiba-tiba yang disebabkan karena pemanasan atau pendinginan mendadak dapat
dihindarkan.
Disamping
itu ada juga yang dilengkapi dengan Ball Floatt Valve yang
merupakan Valve pengaman dari kemungkinan terbawanya air ke dalam aliran pipa
uap. Bila ada air yang terbawa, bola akan naik dan menghentikanaliran.
Kenaikkan tekanan akan menyebabkan Bursting Disc pecah dan mengalihkan aliran
ke Silincer.
Gb 1. Valve Pada Kepala Sumur PLTP
Separator
Separator
berfungsi untuk memisahkan uap dari air yang bercampur dalam aliran dua fasa.
Separator yang mempunyai effisiensi yang tinggi adalah jenis Cyclone, dimana
aliran uap yang masuk dari arah samping dan berputar menimbulkan gaya
sentrifugal. Air akan terlempar ke dinding, sedangkan uap akan mengisi bagian
tengah pipa, dan mengalir keatas. Uap yang keluar dari separator jenis ini
mempuyai tingkat kekeringan (dryness) yang sangat
tinggi, lebih dari 99%. Effisiensi dari jenis ini akan berkurang bila kecepatan
masuk lebih dari 50 m/detik.
Gb 2. Cyclone Separator
Silincer
Silincer
merupakan silinder yang didalamnya diberi suatu pelapis untuk mengendapkan
suara dan bagian atasnya terbuka. Fluida dari sumur yang akan disemburkan untuk
dibuang, akan menimbulkan kebisingan yang luar biasa hingga dapat memekakkan
telinga dan bahkan bila tanpa perlindungan telinga, dapat menyebabkan rusaknya
pendengaran. Maka diperlukan Silencer untuk mengurangi kebisingan dan biasanya
juga mengontrol aliran fluida yang akan dibuang.
Apabila fluida dari sumur berupa uap
kering, silincer yang digunakan biasanya berupa lubang yang diisi dengan batuan
yang mempunyai ukuran dan bentuk beragam.
Gb 3.
Silincer
Turbin
Uap
Turbin uap
adalah suatu mesin penggerak, yang menggunakan energi dari fluida kerja (uap) untuk menggerakkan / memutar
sudu-sudu turbin. Sudu – sudu turbin ini memutar poros, poros karena dikopling
dengan generator, maka akan menggerakkan generator yang akan menghasilkan
listrik.
Pada dasarnya dikenal 2 jenis turbin
:
·
Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan
udara luar (Atmospheric Exhaust / Back Pressure Turbine) atau
disebut juga turbin tanpa condenser. Pada
jenis ini uap keluar dari turbin langsung dibuang ke udara.
·
Turbin dengan condenser (Condensing unit
Turbine). Pada jenis ini uap keluar dari turbin dikondensasikan
lagi menjadi air di condenser.
Gb 4. Turbin Uap PLTP
Kondensor
Fungsi
kondensor adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara membuat
kondisi vakum di dalam bejana (kondensor). Proses terjadinya vakum dengan cara
thermodinamika bukan cara mekanik.
Fluida yang
keluar dari turbin masuk ke condenser sebagian besar adalah uap bercampur
dengan air dingin, di kondensor akan mencapai kesetimbangan massa dan energi.
Pada volume yang sama, air akan
mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan dengan uap. Sehingga jika uap dalam massa tertentu
mengisi seluruh ruangan dalam kondensor, kemudian disemprotkan air maka uap
akan menyusut volumenya, karena sebagian atau seluruhnya berubah menjadi air
(tergantung jumlah air yang disemprotkan) yang memiliki volume jauh lebih
kecil. Akibat penyusutan volume uap dalam kondensor inilah akan mengakibatkan
kondisi ruangan dalam kondensro menjadi vakum.
Gas
Extraction
Untuk
menjaga agar kondisi di dalam kondensor tetap vacuum, maka Non Condensable Gas
(NCG) harus dikeluarkan dari kondensor, dengan cara dihisap oleh Ejector .
BAB
III
3.1 Kesimpulan
Dari hasil
pembahasan tentang Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi, maka dapat diambil
kesimpulan :
1. PLTPB adalah energi baru terbarukan
yang berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia karena Indonesia berada di
daerah Ring of Fire
2. Panas bumi dapat dijadikan energi
litrik yang ramah lingkungan.
3. PLTPB merupakan sumber energi yang
murah karena tidak memerlukan banyak biaya untuk membeli sumbernya.
4. Ada 2 jenis PLTB yaitu sistem Dry Steam
dan Flash Steam.
3.2 Saran
Untuk pengembangan
lebih lanjut maka penulis memberikan saran yang sangat bermafaat dan dapat
membantu mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi untuk masa yang
akan dating, yaitu :
o Perlunya kesadaran kita terhadap
pembangkit panas bumi sebagai sumber energi listrik.
o Memanfaatkan lingkungan yang
berpotensi menghasilkan panas bumi untuk dijadikan sebagai pembangkit listrik.
DAFTAR PUSTAKA
Irshamukti Robi, “Fasilitas Lapangan Gheotermal” www.irsamukhti.com,
diakses dari http://www.irsamukhti.com/2012/10/fasilitas-lapangan-geothermal.html (27 Desember
2014)
Maryadi Rudi,"Pemanfaatan Energi Panas Bumi” rudimayardi.wordpress.com diakses dari
http://rudimayardi.wordpress.com/2012/10/05/pemanfaatan-energi-panas-bumi (27 Desember 2014)
Tris Bagus, “Skema dan Cara Kerja Pembangkit Listrik” www.bagustris.blogspot.com diakses dari http://bagustris.blogspot.com/2012/12/skema-dan-cara-kerja-pembangkit-listrik.html
(27 Desember 2014)
Wijoyo
Santoso, “Energi Panas Bumi”, www.jurnalinsinyurmesin.com, diakses dari
http://www.jurnalinsinyurmesin.com/index.php?option=com_content&view=article&id=52
(27 Desember 2014)
Anonim (b). 2009. Pemkab
Kulonprogo kerjasama dengan UGM; bangun pembangkit listrik
tenaga mikro hidro. Tanggal 28
April 2009.
(Diakses pada tanggal 27 Desember 2014, pukul
22.30)
Ghazali, A. & A. M. A.
Rahman. 2012. The performance of three different solar panels for
solar electricity applying solar
tracking device under the Malaysian climate condition.
Energy and
Environment Research 2(1): 436-442.
Jayakumar, P. 2009. Asian and
Pacific centre for transfer of technology of the United Nations
– Economic and Social Commission
for Asia and the Pacific (ESCAP). Solar Energy
12(4): 708-712.
Karisma, G. 2014. PLTS : stand
alone system. Tanggal 17 Maret 2014.
Website:
https://gautamakarisma.wordpress.com/2014/03/17/plts-stand-alone-system/
(Diakses pada tanggal 27 Desember
2014, pukul 16.58)
2014. Website:
http://www.tribunnews.com/
(Diakses pada tanggal 27 Desember
2014, pukul 21.25)
Menjual berbagai macam jenis Chemical untuk cooling tower chiller Boiler evapko STP wwtp bakteri dan nutrisi untuk informasi lebih lanjut bisa menghubungi kami di email tommy.transcal@gmail.com terima kasih
BalasHapus