Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Berdasarkan Tenaga Penggeraknya

Prinsip KerjaPembangkit Listrik Berdasarkan Tenaga Penggeraknya

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik - Selamat malam sobat semuat. Postingan kali ini kami akan mebahas materi tentang kelistrikan, nah kalau berhubungan dengan listrik pasti semua rekan-rekan paham apa itu listrik. Namun apakah kita sudah tahu bagaimana listrik itu dihasilkan dan apa yang menjadi tenaga penggeraknya sehingga menghasilkan listrik. Oleh karenanya maka kami mengulas materi tentang Prinsip Kerja pembangkit listrik Berdasarkan Tenaga Penggeraknya secara lengkap dan detail, tidak cukup itu saja pembahasan kita disertai dengan contoh gambarnya.

1. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)

Dengan memanfaatkan aliran air sebagai penggerak turbin yang selanjutnya memutar generator listrik, tentu jenis pembangkit listrik ini bisa lebih menghemat biaya. Yakni tidak memerlukan bahan bakar untuk bekerja. Untuk itulah PLTA banyak diterapkan di Indonesia sebagai sumber energi listrik primer. Meski sudah banyak diterapkan tetapi tidak semua daerah di Indonesia memiliki aliran air atau bendungan yang cukup untuk menerapkan metode ini. Khususnya di daerah yang tandus/ kekurangan air. 

2. PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)

Pembangkit listrik ini berbahan bakar BBM (solar), biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama untuk daerah baru yang terpencil atau untuk listrik pedesaan. Di dalam perkembangannya di Indonesia PLTD dapat juga menggunakan bahan bakar gas (BBG). Mesin diesel ini menggunakan ruang bakar dimana ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi putar. Energi putar ini digunakan untuk memutar generator yang merubahnya menjadi energi listrik. Untuk meningkatkan efisiensi udara yang dicampur dengan bahan bakar dinaikkan tekanan dan temperaturnya dahulu pada turbo charger. turbo charger ini digerakkan oleh gas buang hasil pembakaran dari ruang bakar.

 

3. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

Uap yang terjadi dari hasil pemanasan boiler/ketel uap pada pembangkit listrik tenaga uap digunakan untuk memutar turbin yang kemudian oleh generator diubah menjadi energi listrik. Energi primer yang digunakan oleh PLTU adalah bahan bakar yang dapat berwujud padat, cair maupun gas. Umumnya di Indonesia bahan bakar untuk memanaskan air agar menghasilkan uap adalah batu bara. Oleh sebab itu pembangkit jenis ini juga disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Panas (PLTP).

Terkadang dalam satu PLTU dapat digunakan beberapa macam bahan bakar.PLTU menggunakan siklus uap dan air dalam pembangkitannya. Mula-mula air dipompakan ke dalam pipa air yang mengelilingi ruang bakar ketel. Lalu bahan bakar dan udara yang sudah tercampur disemprotkan ke dalam ruang bakar dan dinyalakan, sehingga terjadi pembakaran yang mengubah bahan bakar menjadi energi panas/ kalor.

4. PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)

Prinsip kerja PLTN sebenarnya tidak jauh berbeda dengan pembangkit listrik konvensional, yakni; air diuapkan di dalam suatu ketel melalui pembakaran. Uap yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Perbedaannya dengan pembangkit listrik konvensional adalah bahan bakar untuk menghasilkan panas menggunakan bahan bakar fosil seperti ; batubara, minyak dan as sehingga bisa mencemari udara/ lingkungan. Sedangkan pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam reactor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan.

5. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Geoternal/Panas bumi)

 

Panas Bumi Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit Pusat Listrik Tenaga Panas (PLTG). Sesungguhnya, prinsip kerja PLTG sama saja dengan PLTU. Hanya saja uap yang digunakan adalah uap panas bumi yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu, PLTG biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya operasional PLTG juga lebih murah daripada PLTU, karena tidak perlu membeli bahan bakar, namun memerlukan biaya investasi yang besar terutama untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi. Pembangkit listrik jenis ini belum cukup banyak di Indonesia. Hanya didaerah yang dekat pegunungan berapi yang bisa memanfaatkan energi ini.

6. PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

Pada prisipnya panel surya Solar Cell mengubah sinar matahari menjadi energi listrik yang kemudian disimpan dalam baterai atau aki untuk digunakan setiap saat. Prinseip kerjanya tidak lagi menggunakan generator listrik sebagai pembangkitnya, akan tetapi menggunakan panel surya yang umumnya dipasang diatap rumah atau daerah yang mudah terkena sinar matahari.

7. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Angin)

Turbin angin bekerja seperti kincir angin jaman dahulu kala, namun dengan teknologi yang tinggi. Angin berhembus pada blade rotor dan menyebabkan rotor berputar, yang merubah sebagian energi kinteik angin menjadi energi gerak. Sensor pada turbin mendeteki kekuatan angin dan arahnya. Rotor (dapat) otomatis bergerak menghadap angin and dapat otomatis berhenti ketika kecepatan agngon dapat sangat tinggi untuk memproteksi turbin dari kerusakan.

Shaft dan gearbox terkoneksi dengan rotor generator (1), sehingga ketika rotor berputar, demikian pula dengan generator. Geerator menggunakan prinsip medan ektromagnetik untuk mengubah energi mekanikal menjadi energi listrik.

Energi dari generator ditransmisikan melalui kabel ke Gardu Induk/Substation (2). Disini, semua energi listrik yang dihasilkan oleh semua turbin digabungkan dan tegangannya dinaikkan. Operator Grid menggunakan tegangan tinggi untuk mentransmisikan listrik melalui kabel udara/ electrical transmission (3) ke rumah-rumah maupun pelanggan bisnis atau industri yang memerlukan / consumer and busnineses (4). Pada tempat ini, trafo digunakan untuk menurunkan tegangan ke level yang dapat digunakan.

8. Pembangkit Listrik Tenaga Batu Bara

Pembangkit Listrik teaga batu bara prinsipnya sama dengan PLTU, yang disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara. Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara adalah salah satu jenis instalasi pembangkit tenaga listrik di mana tenaga listrik didapat dari mesin turbin yang diputar oleh uap yang dihasilkan melalui pembakaran batubara.

Siklus di PLTU dapat dibedakan menjadi

-          Siklus Udara, sebagai campuran bahan bakar

-          Siklus Air, sebagai media untuk menghasilkan uap air (steam)

-          Siklus Batubara, sebagai bahan bakar

Siklus Udara, Udara sebagai campuran bahan bakar masuk ke dalam Boiler melalui PA Fan, FD Fan dan ID Fan. PA Fan mengalirkan udara awal masuk boiler dalam kondisi hangat, karena udara di PA Fan telah dipanaskan dahulu oleh sisa panas pembakaran di Economizer.

Proses kerja PLTU batubara secara sederhana:

- Batubara dihancurkan dan dihaluskan hingga menyerupai tepung, kemudian dicampur dengan udara panas dan disemprot dengan tekanan tinggi sehingga akan terjadi pembakaran yang maksimum ke dalam boiler.

- Air dialirkan melalui pipa di dalam dinding boiler, dipanaskan menjadi uap hingga mencapai suhu 1000oF dengan tekanan 200 bar dan disalurkan ke turbin.

- Tekanan uap yang besar akan mendorong poros turbin yang dihubungkan ke poros generator dimana magnet berputar dalam kumparan sehingga menghasilkan listrik.

- Uap yang keluar dari turbin dialirkan ke kondensor untuk dimasak ulang. Sedangkan air pendingin akan disemprotkan ke dalam cooling tower, kemudian dipompa kembali ke kondensor sebagai air pendingin ulang dan uap air dikembalikan ke boiler untuk mengulangi siklus.

9. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)

Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar akan menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadi energi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan prosesnya. Prinsip kerja PLTG adalah udara dimasukkan dalam kompresor dengan melalui air filter/penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk dalam kompresor tersebut. Pada kompresor tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar.

10. PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap)

Gas dan Uap  merupakan kombinasi antara PLTG dan PLTU. Gas buang PLTG bersuhu tinggi akan dimanfaatkan kembali sebagai pemanas uap di ketel penghasil uap bertekanan tinggi. Ketel uap PLTU yang memanfaatkan gas buang PLTG dikenal dengan sebutan Heat Recovery Steam Generator (HRSG). Dalam pengoperasiannya daya PLTG yang diatur dan daya PLTU akan mengikuti saja. PLTGU merupakan pembangkit yang paling efisien dalam penggunaan bahan bakarnya. Secara umum HRSG tersebut adalah pengganti boiler pada PLTU, yang bekerja untuk menghasilkan uap. Setelah uap dalam ketel cukup banyak, uap tersebut akan dialirkan ke turbin uap dan memutar generator untuk menghasilkan daya listrik. Dan efisiensi PLTGU lebih baik dari pusat listrik termal lainnya mengingat listrik yang dihasilkan merupakan penjumlahan yang dihasilkan PLTG ditambah PLTU tanpa bahan bakar.

11. PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak)

Salah satu energi di laut tersebut adalah energi ombak yang merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung, merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Jenis pembangkit lihanya bisa diterapkan di daerah yang dekat dengan laut. Khususnya yang memiliki ombak besar sebagai penggerak generatornya.

12. PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah)

• Pembakaran sampah menggunakan teknologi pembakaran yang memungkinkan berjalan efektif dan aman bagi lingkungan. Suhu pembakaran dipertahankan dalam derajat pembakaran yang tinggi (di atas 1300°C). Asap yang keluar dari pembakaran juga dikendalikan untuk dapat sesuai dengan standar baku mutu emisi gas buang.
• Pemanfaatan panas hasil pembakaran sampah akan menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan untuk memanaskan boiler. Uap panas yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator listrik.

Pemerintah Kota Bandung sudah menerapkan pembangkit listrik tenaga sampah. yaitu sampah dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik (Waste to Energy) atau yang lebih dikenal dengan PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah).

13. PLTPS (Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut)

Energi pasang surut (tidal energy) merupakan energi yang terbarukan. Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air dimanfaatkan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik. Sehingga energi listrik jenis ini bisa dikatakan gratis, dan memiliki produksi listrik stabil karena pasang surut air bisa diprediksi