Tingkat penggunaan batubara sebagai sumber energi primer mulai berkurang seiring dengan semakin meningkatnya pemakaian minyak. Sejak tahun 1960 minyak menempati posisi paling atas sebagai sumber energi primer menggantikan batubara. Meskipun demikian, bukan berarti bahwa batubara akhirnya tidak berperan sama sekali sebagai salah satu sumber energi primer.
Krisis minyak pada tahun 1973 menyadarkan banyak pihak bahwa ketergantungan yang berlebihan pada salah satu sumber energi primer, dalam hal ini minyak, akan menyulitkan upaya pemenuhan pasokan energi yang kontinyu. Selain itu, labilnya kondisi keamanan di Timur Tengah yang merupakan produsen minyak terbesar juga sangat berpengaruh pada fluktuasi harga maupun stabilitas pasokan. Keadaan inilah yang kemudian mengembalikan pamor batubara sebagai alternatif sumber energi primer, disamping faktor-faktor berikut ini:
Cadangan batubara sangat banyak dan tersebar luas. Jumlah sumber daya batubara Indonesia tahun 2005 berdasarkan perhitungan Pusat Sumber Daya Geologi, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral adalah sebesar 61,366 miliar ton. Sumber daya batubara tersebut tersebar di 19 propinsi, Yaitu: Banten, Jawa Tengah, Jawa Timur, Nangroe Aceh Darusalam, Sumatera Utara, Riau, Sumatera Barat, Jambi, Bengkulu, Sumatera Selatan, Lampung, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Maluku Utara, Papua Barat.
Negara-negara maju dan negara-negara berkembang terkemuka memiliki banyak cadangan batubara. Berdasarkan data dari BP Statistical Review of Energy 2004, pada tahun 2003, 8 besar negara-negara dengan cadangan batubara terbanyak adalah Amerika Serikat, Rusia, China, India, Australia, Jerman, Afrika Selatan, dan Ukraina.
Batubara dapat diperoleh dari banyak sumber di pasar dunia dengan pasokan yang stabil.
Harga batubara yang murah dibandingkan dengan minyak dan gas.
Batubara aman untuk ditransportasikan dan disimpan.
Batubara dapat ditumpuk di sekitar tambang, pembangkit listrik, atau lokasi sementara.
Teknologi pembangkit listrik tenaga uap batubara sudah teruji dan handal.
Kualitas batubara tidak banyak terpengaruh oleh cuaca maupun hujan.
Pengaruh pemanfaatan batubara terhadap perubahan lingkungan sudah dipahami dan dipelajari secara luas, sehingga teknologi batubara bersih dapat dikembangkan dan diaplikasikan.
Pembentukan Batubara
Batubara adalah mineral organik yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil. Adapun proses yang mengubah tumbuhan menjadi batubara tadi disebut dengan pembatubaraan (coalification).
Faktor tumbuhan purba yang jenisnya berbeda-beda sesuai dengan jaman geologi dan lokasi tempat tumbuh dan berkembangnya, ditambah dengan lokasi pengendapan (sedimentasi) tumbuhan, pengaruh tekanan batuan dan panas bumi serta perubahan geologi yang berlangsung kemudian, akan menyebabkan terbentuknya batubara yang jenisnya bermacam-macam. Oleh karena itu, karakteristik batubara berbeda-beda sesuai dengan lapangan batubara (coal field) dan lapisannya (coal seam).
Pembentukan batubara dimulai sejak periode pembentukan Karbon (Carboniferous Period) dikenal sebagai zaman batu bara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Kualitas dari setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai 'maturitas organik'. Proses awalnya, endapan tumbuhan berubah menjadi gambut (peat), yang selanjutnya berubah menjadi batu bara muda (lignite) atau disebut pula batu bara coklat (brown coal). Batubara muda adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah.
Setelah mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, maka batu bara muda akan mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batu bara sub-bituminus (sub-bituminous). Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batu bara menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam sehingga membentuk bituminus (bituminous) atau antrasit (anthracite). Dalam kondisi yang tepat, peningkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit. Dalam proses pembatubaraan, maturitas organik sebenarnya menggambarkan perubahan konsentrasi dari setiap unsur utama pembentuk batubara.
Batubara yang berkualitas tinggi umumnya akan semakin keras dan kompak, serta warnanya akan semakin hitam mengkilat. Selain itu, kelembabannya pun akan berkurang sedangkan kadar karbonnya akan meningkat, sehingga kandungan energinya juga semakin besar.
Pada masa mendatang, produksi batubara Indonesia diperkirakan akan terus meningkat; tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri (domestik), tetapi juga untuk memenuhi permintaan luar negeri (ekspor). Hal ini mengingat sumber daya batubara Indonesia yang masih melimpah, di lain pihak harga BBM yang tetap tinggi, menuntut industri yang selama ini berbahan bakar minyak untuk beralih menggunakan batubara.
Rabu, 17 September 2008
prinsip energi gerakan air laut
Energi selanjutnya memanfaatkan dinamika gerakan air laut yaitu gelombang, pasang surut dan arus laut. Gelombang merupakan gerakan permukaan air laut akibat hembusan angina. Pasang surut air laut adalah gerakan naik turunnya permukaan air laut sebagai akibat gaya gravitasi bulan. Dan terakhir, arus laut adalah aliran air laut yang terjadi karena perbedaan suhu antar lautan, arus dengan kecepatan besar biasanya di selat.
Gelombang laut dapat dikonversi menjadi energi listrik dengan mengubah gerakan relatif naik turun permukaan laut menjadi gerakan untuk memutar turbin. Menurut Electric Power Research Institute, daerah samudera Indonesia sepanjang pantai selatan Jawa sampai Nusa Tenggara adalah lokasi yang memiliki potensi energi gelombang cukup besar berkisar antara 10 – 20 kW per meter gelombang. Bahkan beberapa penelitian menyimpulkan di beberapa titik bisa mencapai 70 kW/m.
Di luar negeri teknologi ini sudah mencapai tahap komersialisasi. Australia, Scotlandia, Amerika Serikat, Inggris, Jepang, Finlandia, dan Belanda adalah negara-negara yang serius mengembangkan teknologi konversi energi gelombang.
Bagaimana Indonesia? Pada tahun 2003, Zamrisyaf seorang karyawan PLN telah membuat Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang (PLTGL) di bibir pantai padang dengan daya tiga kilowatt mampu menerangi 20 rumah di desa nelayan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) juga telah mengembangkan PLTGL di pantai Parangracuk, Baron, DIY dan berhasil memperoleh daya sebesar 522 watt.
Pada tahun 2005, di di Pantai Tanjung Karang, Mataram, empat anak muda alumni beberapa universitas di Makassar dan Malang berhasil membuat PLTGL. Di Surabaya, Arief Suroso, seorang mahasiswa ITS Surabaya melakukan penelitian peningkatan daya pada sistem konversi energi gelombang laut jenis cavity resonator. Modifikasi bentuk tabung silinder yang dilakukan berhasil meningkatkan daya rata-rata sekitar 90%!
Potensi berikutnya adalah energi pasang surut. Di Indonesia daerah yang potensial adalah sebagian Pulau Sumatera, Sulawesi, Nusa Tenggara Barat, Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa, karena pasang surutnya bisa mencapai enam meter. Untuk yang satu ini Indonesia masih ketinggalan. Perancis, Rusia dan Australia tercatat sebagai negara pioneer yang telah berhasil.
Pemanfaatan energi arus laut telah dirintis oleh Kementerian Ristek. Dibawah koordinasi Ristek, Indonesia menjalin kerjasama dengan Italy dan UNIDO dalam transfer teknologi pemanfaatan energi arus laut (Marine Current Energy/MCE) dengan konstruksi KOBOLD. Kerjasama ini ditandatangani akhir Mei 2006 di Jakarta. Prototype KOBOLD yang berada di Messina-Sicilia-Italy saat ini, dapat menghasilkan energi listrik sampai 300 KW.
EnergiPerbedaanPanasPerbedaan suhu air laut permukaan dengan suhu air pada kedalaman 1 km minimal 20 derajat celcius. Perbedaan suhu ini dapat dikonversi menjadi energi dengan siklus Rankine. Pemanfaatan energi ini dikenal juga dengan Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC). Prinsipnya cukup sederhana, fluida akan mengalir jika terjadi perbedaan suhu, dan aliran ini dimanfaatkan menggerakkan turbin.
Terletak di daerah tropis, Indonesia sangat cocok memanfaatkan teknologi ini. Lokasi ideal pada daerah antara 6- 9° lintang selatan dan 104-109° bujur timur. Di lokasi ini pada jarak kurang dari 20 km dari pantai didapatkan suhu rata-rata permukaan laut di atas 28°C dengan perbedaan suhu permukaan dan kedalaman laut (1.000 m) sebesar 22,8°C. Menurut Harsono Soepardjo (Kompas, 2003), potensi termal mencapai 2,5 x 1023 joule. Ilustrasi sederhana, jika efisiensi konversi energi panas laut sebesar tiga persen maka Indonesia dapat memanen daya sekitar 240.000 MW.
Perkembangan teknologi konversi energi panas laut di Indonesia baru pada tahap penelitian. Sebuah pilot plant dengan jenis konversi energi panas laut landasan darat dan dengan kapasitas 100 kW dibangun di Bali Utara. Negara-negara yang telah lama mengembangkan teknologi ini antara lain Jepang di kepulauan Nauru dan Amerika di Hawaii dengan kapasitas daya mencapai 1 MW.
PotensiEnergidiAtasPermukaan Permukaan laut yang luas tanpa penghalang dan hembusan angin yang kuat merupakan potensi yang baik bagi pemanfaatan energi surya dan angin. Untuk berladang energi di permukaan laut, Indonesia masih tertinggal jauh.
Negara-negara eropa, Amerika dan Jepang telah lama memanfaatkan ruang di permukaan laut sebagai lokasi pembangkit listrik tenaga angin dan matahari. Sedangkan di Indonesia pemanfaatannya masih terbatas untuk sirkulasi air di kerambah/tambak dengan menggunakan kincir angin.
Gelombang laut dapat dikonversi menjadi energi listrik dengan mengubah gerakan relatif naik turun permukaan laut menjadi gerakan untuk memutar turbin. Menurut Electric Power Research Institute, daerah samudera Indonesia sepanjang pantai selatan Jawa sampai Nusa Tenggara adalah lokasi yang memiliki potensi energi gelombang cukup besar berkisar antara 10 – 20 kW per meter gelombang. Bahkan beberapa penelitian menyimpulkan di beberapa titik bisa mencapai 70 kW/m.
Di luar negeri teknologi ini sudah mencapai tahap komersialisasi. Australia, Scotlandia, Amerika Serikat, Inggris, Jepang, Finlandia, dan Belanda adalah negara-negara yang serius mengembangkan teknologi konversi energi gelombang.
Bagaimana Indonesia? Pada tahun 2003, Zamrisyaf seorang karyawan PLN telah membuat Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang (PLTGL) di bibir pantai padang dengan daya tiga kilowatt mampu menerangi 20 rumah di desa nelayan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) juga telah mengembangkan PLTGL di pantai Parangracuk, Baron, DIY dan berhasil memperoleh daya sebesar 522 watt.
Pada tahun 2005, di di Pantai Tanjung Karang, Mataram, empat anak muda alumni beberapa universitas di Makassar dan Malang berhasil membuat PLTGL. Di Surabaya, Arief Suroso, seorang mahasiswa ITS Surabaya melakukan penelitian peningkatan daya pada sistem konversi energi gelombang laut jenis cavity resonator. Modifikasi bentuk tabung silinder yang dilakukan berhasil meningkatkan daya rata-rata sekitar 90%!
Potensi berikutnya adalah energi pasang surut. Di Indonesia daerah yang potensial adalah sebagian Pulau Sumatera, Sulawesi, Nusa Tenggara Barat, Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa, karena pasang surutnya bisa mencapai enam meter. Untuk yang satu ini Indonesia masih ketinggalan. Perancis, Rusia dan Australia tercatat sebagai negara pioneer yang telah berhasil.
Pemanfaatan energi arus laut telah dirintis oleh Kementerian Ristek. Dibawah koordinasi Ristek, Indonesia menjalin kerjasama dengan Italy dan UNIDO dalam transfer teknologi pemanfaatan energi arus laut (Marine Current Energy/MCE) dengan konstruksi KOBOLD. Kerjasama ini ditandatangani akhir Mei 2006 di Jakarta. Prototype KOBOLD yang berada di Messina-Sicilia-Italy saat ini, dapat menghasilkan energi listrik sampai 300 KW.
EnergiPerbedaanPanasPerbedaan suhu air laut permukaan dengan suhu air pada kedalaman 1 km minimal 20 derajat celcius. Perbedaan suhu ini dapat dikonversi menjadi energi dengan siklus Rankine. Pemanfaatan energi ini dikenal juga dengan Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC). Prinsipnya cukup sederhana, fluida akan mengalir jika terjadi perbedaan suhu, dan aliran ini dimanfaatkan menggerakkan turbin.
Terletak di daerah tropis, Indonesia sangat cocok memanfaatkan teknologi ini. Lokasi ideal pada daerah antara 6- 9° lintang selatan dan 104-109° bujur timur. Di lokasi ini pada jarak kurang dari 20 km dari pantai didapatkan suhu rata-rata permukaan laut di atas 28°C dengan perbedaan suhu permukaan dan kedalaman laut (1.000 m) sebesar 22,8°C. Menurut Harsono Soepardjo (Kompas, 2003), potensi termal mencapai 2,5 x 1023 joule. Ilustrasi sederhana, jika efisiensi konversi energi panas laut sebesar tiga persen maka Indonesia dapat memanen daya sekitar 240.000 MW.
Perkembangan teknologi konversi energi panas laut di Indonesia baru pada tahap penelitian. Sebuah pilot plant dengan jenis konversi energi panas laut landasan darat dan dengan kapasitas 100 kW dibangun di Bali Utara. Negara-negara yang telah lama mengembangkan teknologi ini antara lain Jepang di kepulauan Nauru dan Amerika di Hawaii dengan kapasitas daya mencapai 1 MW.
PotensiEnergidiAtasPermukaan Permukaan laut yang luas tanpa penghalang dan hembusan angin yang kuat merupakan potensi yang baik bagi pemanfaatan energi surya dan angin. Untuk berladang energi di permukaan laut, Indonesia masih tertinggal jauh.
Negara-negara eropa, Amerika dan Jepang telah lama memanfaatkan ruang di permukaan laut sebagai lokasi pembangkit listrik tenaga angin dan matahari. Sedangkan di Indonesia pemanfaatannya masih terbatas untuk sirkulasi air di kerambah/tambak dengan menggunakan kincir angin.
pengertian sumber daya energi
Sumber daya energi adalah sumber daya alam yang dapat diolah oleh manusia sehingga dapat digunakan bagi pemenuhan kebutuhan energi [[1]]. Sumber daya energi ini disebut sumber energi primer, yaitu sumber daya energi dalam bentuk apa adanya yang tersedia di alam.
Secara umum, sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :
1. sumber daya energi konvensional
2. sumber daya energi nuklir
3. sumber daya energi terbarukan
Sumber daya energi konvensional adalah sumber daya energi yang digunakan untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan energi manusia sekarang. Sumber daya energi konvensional terdiri dari [[2]].:
minyak bumi
batubara
gas alam
Sumber daya energi nuklir merupakan sumber daya energi yang tersedia di alam dan hanya dapat dikonversi menjadi bentuk energi yang dapat dikonsumsi oleh manusia melalui reaksi nuklir. Sumber energi nuklir terdiri dari :
sumber daya energi fissi nuklir (uranium, torium),
material radioaktiv alami,
sumber daya energi fusi nuklir (deuterium, litium)
Sumber daya energi terbarukan adalah sumber daya energi yang tersedia secara terus menerus dalam waktu sangat lama karena siklus alaminya. Sumber daya energi terbarukan terdiri dari :
energi angin
energi surya
geotermal
aliran air (sungai)
biomassa (sampah, kultivasi)
energi kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu)
energi badan air besar / danau (beda suhu)
C. Pengertian ketersediaan sumber daya energi
Ketersediaan sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk mendapatkan sumber daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta dengan cara yang secara ekonomi dapat diterima.
Ketersediaan sumber daya energi ditinjau dari beberapa macam aspek, yaitu :
- keberadaan sumber daya tersebut di alam
- ketersediaan teknologi untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut
- ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan sumber daya tersebut
- pertimbangan dalam aspek ekonomi
- pertimbangan dampak (lingkungan, sosial)
- kompetisi dengan penggunaan penting lainnya
Berdasarkan berbagai aspek pertimbangan tentang ketersediaan sumber daya energi yang telah disebutkan di atas, maka secara lebih praktis ketersediaan sumber daya energi didasarkan pada dua aspek penting, yaitu :
- ketersediaan data yang cukup dan konsisten
- estimasi biaya yang diperlukan untuk menggali.
Untuk mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk sumber daya energi) disamping dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan berikutnya yang menyangkut :
- dampak lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya alam
- kompetisi (benturan) dengan penggunaan penting lainnya.
Secara umum, sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :
1. sumber daya energi konvensional
2. sumber daya energi nuklir
3. sumber daya energi terbarukan
Sumber daya energi konvensional adalah sumber daya energi yang digunakan untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan energi manusia sekarang. Sumber daya energi konvensional terdiri dari [[2]].:
minyak bumi
batubara
gas alam
Sumber daya energi nuklir merupakan sumber daya energi yang tersedia di alam dan hanya dapat dikonversi menjadi bentuk energi yang dapat dikonsumsi oleh manusia melalui reaksi nuklir. Sumber energi nuklir terdiri dari :
sumber daya energi fissi nuklir (uranium, torium),
material radioaktiv alami,
sumber daya energi fusi nuklir (deuterium, litium)
Sumber daya energi terbarukan adalah sumber daya energi yang tersedia secara terus menerus dalam waktu sangat lama karena siklus alaminya. Sumber daya energi terbarukan terdiri dari :
energi angin
energi surya
geotermal
aliran air (sungai)
biomassa (sampah, kultivasi)
energi kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu)
energi badan air besar / danau (beda suhu)
C. Pengertian ketersediaan sumber daya energi
Ketersediaan sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk mendapatkan sumber daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta dengan cara yang secara ekonomi dapat diterima.
Ketersediaan sumber daya energi ditinjau dari beberapa macam aspek, yaitu :
- keberadaan sumber daya tersebut di alam
- ketersediaan teknologi untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut
- ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan sumber daya tersebut
- pertimbangan dalam aspek ekonomi
- pertimbangan dampak (lingkungan, sosial)
- kompetisi dengan penggunaan penting lainnya
Berdasarkan berbagai aspek pertimbangan tentang ketersediaan sumber daya energi yang telah disebutkan di atas, maka secara lebih praktis ketersediaan sumber daya energi didasarkan pada dua aspek penting, yaitu :
- ketersediaan data yang cukup dan konsisten
- estimasi biaya yang diperlukan untuk menggali.
Untuk mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk sumber daya energi) disamping dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan berikutnya yang menyangkut :
- dampak lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya alam
- kompetisi (benturan) dengan penggunaan penting lainnya.
Prinsip Kerja Energi Matahari
Matahari merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat berlimpah di Indonesia. Dengan penyinaran matahari konstan sepanjang tahun selama 12 jam per hari, tentu ini merupakan salah satu sumber energi yang sangat potensial dikembangkan di negara kita. Disamping adanya ‘bahan bakar’ yang berlimpah ruah, tentu saja sumber energi ini sangat ramah lingkungan. Listrik dari sumber energi surya ini tentu saja akan sangat berguna untuk pemerataan listrik ke daerah-daerah terpencil yang belum terjangkau saluran transmisi PLN.
Sekarang bagaimana kita bisa mengkonversi energi surya menjadi energi listrik..?? Yup, jawabannya adalah menggunakan photovoltaic cell.. kalau dilihat dari asal katanya photo : “cahaya” sedangkan voltaic: “menghasilkan tegangan”. Jadi kalau dari arti katanya “photovoltaic cell” berarti ‘sel yang menghasilkan tegangan listrik dari cahaya”, walaupun sebenarnya yang dihasilkan langsung bukanlah tegangan tetapi arus. Mengapa bisa arus yang dihasilkan?? Mari kita lihat..
Satu buah photovoltaic cell terbuat dari bahan dasar silicon yang dilapis kaca. -Silicon mudah sekali didapat di bumi ini dalam bentuk pasir silika- sehingga cahaya bisa menembus masuk. Ketika cahaya matahari menembus masuk ke dalam sel, partikel cahaya matahari yang disebut ‘photon’ juga ikut masuk. Partikel photon ini kemudian menumbuk elektron bermuatan negative di atom silikon penyusun photovoltaic cell. Pada saat tumbukan, energinya photon ditransfer ke elektron sehingga elektron terlepas dari atom silikonnya. Karena setiap detiknya ada tak terhingga photon yang menumbuk, maka akan dihasilkan banyak sekali elektron-elektron bebas. Elektron bebas ini akan didorong keluar photovoltaic cell karena adanya medan listrik di dalam cell. Apabila photovoltaic cell ini kita hubungkan ke beban listrik, maka arus akan dapat mengalir ke beban. ..Energi matahari telah diubah secara langsung menjadi energi listrik..!!! Selama masih ada cahaya matahari yang masuk maka akan terus ada electron bebas yang mengalir ke beban.
Satu buah photovoltaic cell sebenarnya terlalu kecil untuk menghasilkan energi listrik. Satu buah photovoltaic cell hanya menghasilkan sekitar 0.5V, jadi untuk menghasilkan tegangan 18V biasanya panel photovoltaic tersusun dari 36 buah photovoltaic cell yang disusun seri. Selain itu biasanya juga 36 buah cell tersebut juga disusun parallel dengan 36 buah cell yang lain supaya arus total yang dikeluarkan oleh satu buah panel photovoltaic cukup besar. Untuk menghasilkan daya yang lebih besar lagi, sejumlah banyak panel photovoltaic disusun menjadi array sehingga bisa melayani keperluan listrik yang cukup besar.
Konversi baik dari energi listrik menjadi energi mekanik prinsip motor maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik. Prinsip Generator berlangsung melalui atau dalam suatu medium medan magnet. Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.
Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.
Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :
dimana ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah kecepatan angin pada waktu tertentu.
umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.
Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :
1. GearboxAlat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60.
2. Brake SystemDigunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
3. GeneratorIni adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.
4. Penyimpan energiKarena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan dijelaskan berikut.
5. Rectifier-inverterRectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.
Sekarang bagaimana kita bisa mengkonversi energi surya menjadi energi listrik..?? Yup, jawabannya adalah menggunakan photovoltaic cell.. kalau dilihat dari asal katanya photo : “cahaya” sedangkan voltaic: “menghasilkan tegangan”. Jadi kalau dari arti katanya “photovoltaic cell” berarti ‘sel yang menghasilkan tegangan listrik dari cahaya”, walaupun sebenarnya yang dihasilkan langsung bukanlah tegangan tetapi arus. Mengapa bisa arus yang dihasilkan?? Mari kita lihat..
Satu buah photovoltaic cell terbuat dari bahan dasar silicon yang dilapis kaca. -Silicon mudah sekali didapat di bumi ini dalam bentuk pasir silika- sehingga cahaya bisa menembus masuk. Ketika cahaya matahari menembus masuk ke dalam sel, partikel cahaya matahari yang disebut ‘photon’ juga ikut masuk. Partikel photon ini kemudian menumbuk elektron bermuatan negative di atom silikon penyusun photovoltaic cell. Pada saat tumbukan, energinya photon ditransfer ke elektron sehingga elektron terlepas dari atom silikonnya. Karena setiap detiknya ada tak terhingga photon yang menumbuk, maka akan dihasilkan banyak sekali elektron-elektron bebas. Elektron bebas ini akan didorong keluar photovoltaic cell karena adanya medan listrik di dalam cell. Apabila photovoltaic cell ini kita hubungkan ke beban listrik, maka arus akan dapat mengalir ke beban. ..Energi matahari telah diubah secara langsung menjadi energi listrik..!!! Selama masih ada cahaya matahari yang masuk maka akan terus ada electron bebas yang mengalir ke beban.
Satu buah photovoltaic cell sebenarnya terlalu kecil untuk menghasilkan energi listrik. Satu buah photovoltaic cell hanya menghasilkan sekitar 0.5V, jadi untuk menghasilkan tegangan 18V biasanya panel photovoltaic tersusun dari 36 buah photovoltaic cell yang disusun seri. Selain itu biasanya juga 36 buah cell tersebut juga disusun parallel dengan 36 buah cell yang lain supaya arus total yang dikeluarkan oleh satu buah panel photovoltaic cukup besar. Untuk menghasilkan daya yang lebih besar lagi, sejumlah banyak panel photovoltaic disusun menjadi array sehingga bisa melayani keperluan listrik yang cukup besar.
Konversi baik dari energi listrik menjadi energi mekanik prinsip motor maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik. Prinsip Generator berlangsung melalui atau dalam suatu medium medan magnet. Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.
Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.
Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :
dimana ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah kecepatan angin pada waktu tertentu.
umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.
Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :
1. GearboxAlat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60.
2. Brake SystemDigunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
3. GeneratorIni adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.
4. Penyimpan energiKarena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan dijelaskan berikut.
5. Rectifier-inverterRectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.
Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik
MENURUNNYA tinggi muka air di berbagai bendungan-terutama yang dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga air (PLTA)-telah menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu sumber pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) memang memegang peran penting terhadap ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali. Energi angin yang sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata belum dimanfaatkan sebagai alternatif penghasil listrik.
PADAHAL, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian besarnya.
Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan.
Asal Energi angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali energi pasang surut dan panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.
Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.
Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.
Mekanisme turbin angin
Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.
Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah.
Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik.
Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.
Jenis turbin angin
Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan.
Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.
Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.
Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.
Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.
Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.
Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920.
Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.
Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.
Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang, tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.
PADAHAL, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif nonkonvensional sudah semakin mendapatkan perhatian.
Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis energi dengan kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian besarnya.
Di samping itu, angin merupakan sumber energi yang tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan.
Asal Energi angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali energi pasang surut dan panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.
Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.
Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.
Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.
Mekanisme turbin angin
Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.
Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah.
Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik.
Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.
Jenis turbin angin
Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan.
Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.
Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.
Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.
Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.
Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.
Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920.
Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.
Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.
Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang, tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji ulang. Selain hasilnya selalu berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.
prinsip PLTU
Siklus PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) .
Jika menerangkan tentang Siklus PLTU, hal pertama yang harus diketahui adalah bahan baku dari PLTU itu sendiri yakni air, serta bahan baker tentunya. Air ini bukan sembarang air. Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut air demin, yakni air yang mempunyai kadar conductivity (Kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity Sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini. Tapi disini tidak dibahas tentang Desalination Plant maupun Demineralization Plant.
Jika kita melihat secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu, lihat saja proses memasak air. Air dimasak hingga menguap dan uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
Pertama-tama air demin ini berada di sebuah tempat bernama Hotwell.
Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju dearator. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Sedangkan letak dearator yang akan dituju oleh si air ini berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 unit dari 7 lantai yang ada.
Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure) Heater.
Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
Lagi-lagi, sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada di lantai atas.
Oke sampai disini air sudah masuk boiler. Penjelasa siklus air berhenti untuk sementara.
Di Boiler inilah seperti yang dikatan tadi, terjadi proses memasak air agar menjadi uap. Untuk memasak air diperlukan api. Dan untuk membuat api diperlukan udara, panas dan bahan bakar.
Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
Sedangkan udara di produksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
Sekarang kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
Turbin berputar, otomastis generator akan berputar, karena berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.
Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Itulah uraian singkat dari siklus PLTU. Singkat atau panjang ya? He he he. Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Jika menerangkan tentang Siklus PLTU, hal pertama yang harus diketahui adalah bahan baku dari PLTU itu sendiri yakni air, serta bahan baker tentunya. Air ini bukan sembarang air. Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut air demin, yakni air yang mempunyai kadar conductivity (Kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity Sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini. Tapi disini tidak dibahas tentang Desalination Plant maupun Demineralization Plant.
Jika kita melihat secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu, lihat saja proses memasak air. Air dimasak hingga menguap dan uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
Pertama-tama air demin ini berada di sebuah tempat bernama Hotwell.
Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju dearator. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Sedangkan letak dearator yang akan dituju oleh si air ini berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 unit dari 7 lantai yang ada.
Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure) Heater.
Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
Lagi-lagi, sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada di lantai atas.
Oke sampai disini air sudah masuk boiler. Penjelasa siklus air berhenti untuk sementara.
Di Boiler inilah seperti yang dikatan tadi, terjadi proses memasak air agar menjadi uap. Untuk memasak air diperlukan api. Dan untuk membuat api diperlukan udara, panas dan bahan bakar.
Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
Sedangkan udara di produksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
Sekarang kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
Turbin berputar, otomastis generator akan berputar, karena berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.
Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Itulah uraian singkat dari siklus PLTU. Singkat atau panjang ya? He he he. Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Selasa, 16 September 2008
prinsip kerja PLTU
Siklus PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) . 
Jika menerangkan tentang Siklus PLTU, hal pertama yang harus diketahui adalah bahan
Jika kita melihat secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu, lihat saja proses memasak air. Air dimasak hingga menguap dan uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
- Pertama-tama air demin ini berada di sebuah tempat bernama Hotwell.
- Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju dearator. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Sedangkan letak dearator yang akan dituju oleh si air ini berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 unit dari 7 lantai yang ada.
- Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure) Heater.
- Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
- Lagi-lagi, sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada di lantai atas.
- Oke sampai disini air sudah masuk boiler. Penjelasa siklus air berhenti untuk sementara.
- Di Boiler inilah seperti yang dikatan tadi, terjadi proses memasak air agar menjadi uap. Untuk memasak air diperlukan api. Dan untuk membuat api diperlukan udara, panas dan bahan bakar.
- Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam.
- Sedangkan udara di produksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
- Sekarang kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
- Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
- Turbin berputar, otomastis generator akan berputar, karena berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik. Pada generator terdapat
- Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
- Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Itulah uraian singkat dari siklus PLTU. Singkat atau panjang ya? He he he. Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Prinsip Kerja Energi Matahari
Matahari merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat berlimpah di
Sekarang bagaimana kita bisa mengkonversi energi surya menjadi energi listrik..?? Yup, jawabannya adalah menggunakan photovoltaic cell.. kalau dilihat dari asal katanya photo : “cahaya” sedangkan voltaic: “menghasilkan tegangan”. Jadi kalau dari arti katanya “photovoltaic cell” berarti ‘sel yang menghasilkan tegangan listrik dari cahaya”, walaupun sebenarnya yang dihasilkan langsung bukanlah tegangan tetapi arus. Mengapa bisa arus yang dihasilkan?? Mari kita lihat..
Satu buah photovoltaic cell terbuat dari bahan dasar silicon yang dilapis kaca. -Silicon mudah sekali didapat di bumi ini dalam bentuk pasir silika- sehingga cahaya bisa menembus masuk. Ketika cahaya matahari menembus masuk ke dalam sel, partikel cahaya matahari yang disebut ‘photon’ juga ikut masuk. Partikel photon ini kemudian menumbuk elektron bermuatan negative di atom silikon penyusun photovoltaic cell. Pada saat tumbukan, energinya photon ditransfer ke elektron sehingga elektron terlepas dari atom silikonnya. Karena setiap detiknya ada tak terhingga photon yang menumbuk, maka akan dihasilkan banyak sekali elektron-elektron bebas. Elektron bebas ini akan didorong keluar photovoltaic cell karena adanya
Satu buah photovoltaic cell sebenarnya terlalu kecil untuk menghasilkan energi listrik. Satu buah photovoltaic cell hanya menghasilkan sekitar 0.5V, jadi untuk menghasilkan tegangan 18V biasanya panel photovoltaic tersusun dari 36 buah photovoltaic cell yang disusun seri. Selain itu biasanya juga 36 buah cell tersebut juga disusun parallel dengan 36 buah cell yang lain supaya arus total yang dikeluarkan oleh satu buah panel photovoltaic cukup besar. Untuk menghasilkan daya yang lebih besar lagi, sejumlah banyak panel photovoltaic disusun menjadi array sehingga bisa melayani keperluan listrik yang cukup besar.
Konversi baik dari energi listrik menjadi energi mekanik prinsip motor maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik. Prinsip Generator berlangsung melalui atau dalam suatu medium
Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.
Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :
dimana ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah kecepatan angin pada waktu tertentu.
umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.
Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.
Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :
1. Gearbox
Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60.
2. Brake System
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
3. Generator
Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori
4. Penyimpan energi
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan dijelaskan berikut.
5. Rectifier-inverter
Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.
Siklus PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
Jika menerangkan tentang Siklus PLTU, hal pertama yang harus diketahui adalah bahan
Jika kita melihat secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu, lihat saja proses memasak air. Air dimasak hingga menguap dan uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
- Pertama-tama air demin ini berada di sebuah tempat bernama Hotwell.
- Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju dearator. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Sedangkan letak dearator yang akan dituju oleh si air ini berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 unit dari 7 lantai yang ada.
- Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure) Heater.
- Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
- Lagi-lagi, sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada di lantai atas.
- Oke sampai disini air sudah masuk boiler. Penjelasa siklus air berhenti untuk sementara.
- Di Boiler inilah seperti yang dikatan tadi, terjadi proses memasak air agar menjadi uap. Untuk memasak air diperlukan api. Dan untuk membuat api diperlukan udara, panas dan bahan bakar.
- Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam.
- Sedangkan udara di produksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
- Sekarang kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
- Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
- Turbin berputar, otomastis generator akan berputar, karena berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik. Pada generator terdapat
- Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
- Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Itulah uraian singkat dari siklus PLTU. Singkat atau panjang ya? He he he. Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Langganan:
Postingan (Atom)