MAKALAH PLTU MULUT TAMBANG
Dibuat Sebagai Memenuhi Tugas Dalam Mata Kuliah Teknik Tenaga Listrik Pada Jurusan Teknik Pertambangan Universitas Sriwijaya
Disusun Oleh : Sulistiyo Nur Hidayat (03021181320066) Wahono Rasid (03021281320022) Yuki Januar Amin (03021381320042)
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Listrik merupakan kebutuhan pokok bagi kelangsungan hidup umat manusia. Listrik juga memegang peran yang sangat penting dalam segala aspek kehidupan. Penggunaan nya yang sangat vital untuk kesejahteraan hidup umat manusia, menutut masyarakat menginginkan energi listrik yang berkualitas dan bermutu baik untuk menunjang segala kebutuhan manusia . Contoh penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari, pemakaian dalam skala besar misalnya seperti pada pabrik-pabrik dan gedung-gedung perkantoran sedangkan pada pemakaian skala kecil misalnya penerangan rumah dan sekolah. Jika suplai energi listrik terhenti walaupun hanya beberapa jam saja, dapat dibayangkan banyak aktivitas-aktivitas yang membutuhkan energi listrik akan terhambat dan terganggu. Oleh karena itu kelancaran dalam operasi sistem menjadi syarat mutlak dari suatu sistem pembangkit listrik agar dapat membangkitkan dan menyalurkan energi listrik sampai ke konsumen. Dengan adanya industri sumber daya pertambangan, potensi industri lain juga dapat dikembangkan. Misalnya, PLTU mulut tambang akan mendorong perkembangan suatu industri di bidang pertambangan batubara. Pemanfaatan batubara dengan kualitas kurang bagus akan berguna untuk meningkatkan industi perusahaan tersebut. B. Tujuan Penulisan 1. Memenuhi tugas yang di berikan dalam mata kuliah Teknik Tenaga Listrik 2. Memperluas pengetahuan tentang PLTU mulut tambang
C. Mentode Penulisan Adapun metode penuliasan dalam pembuatan makalah ini adalah Studi Pustaka dangan mengumpulkan data – data dan membaca berbagai literature.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian PLTU PLTU adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Pembangkit ini memiliki alat pembakaran yang dinamakan dengan Boiler sehingga dihasilkan uap panas kering (steam) yang akan digunakan untuk memutar sudu-sudu turbin. Sudu-sudu turbin yang berputar akan memutar poros turbin yang terhubung langsung dengan poros generator, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Seperti yang kita ketahui bahwa generator berfungsi untuk mengubah energi mekanik (poros turbin yang berputar) menjadi energi listrik yang nantinya akan disalurkan ke gardu induk melalui transformator.PLTU pada umumnya menggunakan bahan bakar minyak dan batubara. PLTU yang menggunakan minyak sebagai bahan bakarnya memiliki gas buang yang relatif bersih dibandingkan dengan PLTU yang menggunakan batubara. PLTU batubara lebih cocok dipakai pada wilayah yang memiliki kandungan batubara yang banyak seperti daerah sumatera. B. Sejarah PLTU Pada tahun 1831, setelah sebelas tahun melakukan percobaan, Michael Faraday dapat membuktikan prinsip pembangkitan listrik dengan induksi magnet. Dengan peragaan dijelaskan, bahwa bila kumparan atau penghantar memotong medan magnet yang berubah-ubah akan terinduksi suatu tegangan listrik padanya. Kini rancangan semua mesin listrik adalah didasarkan pada bukti nyata tersebut.Kemudahan membangkitkan listrik secara induksi memunculkan perkembangan pembuatan dynamo dan pada tahun 1882 tersedia pasok listrik untuk publik di London. Pasokan ini diperoleh dari generator DC yang digerakkan dengan mesin bolak balik (reciprocating) yang di catu dengan uap dari boiler pembakaran manual. Permintaan tenaga listrik tumbuh berkembang dan
pembangkit kecil muncul di seluruh negeri. Hal ini memberikan keinginan untuk bergabung agar menjadi ekonomis. Pada tahun 1878 generator pertama dibuat oleh Gramme, tetapi tidak menghasilkan listrik sampai tahun 1888 ketika Nikola Tesla memperkenalkan sistem banyak fasa (poly phase) medan berputar. Pada tahun 1882 Sir Charles Parson mengembangkan Turbin generator AC pertama dan pada 1901 dibuat generator 3 fasa 1500 kW untuk pusat pembangkit Neptune di Tyne Inggris.Inilah mesin awal dengan kumparan yang berputar didalam medan magnet, tetapi ternyata bahwa semakin besar output yang diinginkan akan lebih mudah mengalirkan arus listrik pada medan magnet berputar didalam kumparan yang diam atau stator. Rancangan mesin secara bertahap berkembang sehingga pada 1922, generator 20 MW yang berputar pada 3000 rpm beroperasi.Sementara itu karena tuntutan permintaan kebutuhan rancangan unit pembangkit juga berkembang dan kapasitasnyapun meningkat sehingga dibentuk organisasi untuk mengoperasikan sistem transmisi interkoneksi yang disebut pusat penyaluran dan pengatur beban. C. Batu Bara Batu bara adalah zat padat berupa batuan sediment, berwarna coklat sampai hitam mengandung karbon lebih dari 50 % , hydrogen , dan nitrogen serta sedikit sulfur (belerang), Berasal dari akumulasi sisa-sisa tumbuh-tumbuhan termasuk vito plankton yang mengalami pembusukan, penimbunan, pemadatan dan penekanan. Klasifikasi batu bara pada umumnya didasarkan pada derajat metamorfosanya dari yang terendah sampai yang tertinggi yaitu gambut, lignit, sub-bituminus, bituminous dan antrasit. Salah satu sifat batu bara yang penting yaitu mudah terbakar. Dalam kondisi ada udara, semua zat yang dapat terbakar akan terbakardan sisanyaadalah abu atau mineral mater, sedangkan pada kondisi tanpa udara ( prosese karbonisasi ) akan dihasilkan kokas, ter, gas, dan produk lain, misalnya ammonia. Penambangan batu bara di Indonesia dilakukan secara tambang terbuka ( open pit ) dan juga tambang bawah tanah ( Underground mining ).
D. Klasifikasi Batubara Secara Umum Secara umum batubara digolongkan menjadi lima tingkatan, yaitu: 1. Peat Peat ditandai dengan kondisi fisik berwarna kecoklatan dan struktur berpori, memiliki kadar air sangat tinggi, nilai kalori sangat rendah, kandungan sulfur sangat tinggi, dan kandungan abu sangat tinggi. Nilai kalori peat adalah 1.700-3.000 kcal/kg. 2. Lignite Lignite ditandai dengan kodisi fisik berwara hitam dan sangat rapuh, nilai kalori rendah, kandungan air tinggi, kandungan abu tinggi, dan kandungan sulfur tinggi. Nilai kalori lignite adalah 1.500-4.500 kcal/kg. 3. Bituminous/ sub-bituminous coal Bituminous/ sub-bituminous ditandai dengan warna hitam mengkilat, struktur kurang kompak, kandungan karbon tinggi, nilai kalori tinggi, kandungan air sedikit, kandungai abu sedikit, dan kandungan sulfur sedikit. Nilai kaloribituminous/ subbituminous adalah 7.000-8.000 kcal/kg. 4. Anthracite Anthracite ditandai dengan warna hitam sangat mengkilat, struktur kompak, kandungan karbon sangat tinggi, nilai kalor sangat tinggi, kandungan air sangat sedikit, kandungan abu sangat sedikit, dan kandungan sulfur sangat sedikit. Nilai kalori anthacite lebih besar atau sama dengan 8.300 kcal/kg. 5. Jenis Batubara 1. Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%. 2. Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. 3. Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminous 4. Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.
5. Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.
BAB III PEMBAHASAN
A. Skema Proses Kerja PLTU
1. Air dari laut dipompa kemudian dialirkan melalui pipa dan masuk ke proses desalinasi. Dalam proses ini air laut yang mengandung garam-garam maka akan dipisahkan garamnya, sehingga air yang sudah didesalinasi tidak mengandung garam-garam. 2. Setelah air tidak mengandung garam maka air akan dipompa menuju tanki make up water tank. Setelah dari Make Up water tank kemudian air dipompa menuju Demin Water Tank. 3. Dari demin water tank maka air akan dipompa kemudian melewati kondensor,di dalam kondensor air yang berasal dari water demin tank kemudian akan bercampur dengan air yang berasal dari uap air sisa turbin. 4. Setelah air keluar dari kondensor kemudian air dipompa menuju LP Heater. LP Heater adalah Low Pressure Heater,fungsinya untuk memanaskan air supaya suhunya layak untuk dip roses di Daerator. 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). Daerator biasanya terletak di lantai atas PLTU,tapi bukan lantai yang paling atas.
5. 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. 6. Sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler untuk dilakukan pemanasan lebih lanjut. 7. Setelah air masuk ke dalam Boiler maka air akan dipanaskan sampai terbentuk uap. Untuk menguapkan air tersebut maka dibutuhkan Boiler,boiler tersebut untuk menghasilkan api menggunakan bahan bakar,bahan bakar tersebut bisa berupa batu bara / minyak & gas. Untuk membantu proses pemanasan digunakan juga FDF ( Force Draft Fan),FDF akan menghisap udara luar,udara tersebut kemudian dipanaskan dan udara tersebut akan disemprotkan di sekitar boiler,sehigga pemanasan akan lebih optimum. Dari pemanasan tersebut akan terdapat sisa-sisa pembakaran yang berua gas,gas sisa tersebut akan dibuang melalui cerobong asap. 8. Setelah terbentuk uap,maka uap tersebut masih berupa uap jenuh,uap tersebut tidak akan kuat untuk menghasilkan turbin. Sebelumnya uap tersebut akan disimpan di dalam steam drum yang berfungsi sebagai penampungan uap air sebelum menuju super heater.Supaya uap tersebut bisa menggerakan turbin sehinngga uap akan dialirakan menuju Super Heater. Dalam Super heater uap tersebut akan dihilangkan kadar airnya,sehingga uap tersebut benar-benar kering. Di dalam boiler juga terdapat economizer,economizer berfungsi untuk menyerap gas hasil pemanasan super heater yang akan digunakan untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum. 9. Setelah itu uap dari Super heater akan mengalir menuju HP Turbin dan kemudian menggerakan turbin tersebut,setelah itu sisa uap akan kembali menuju reheater dalam boiler untuk kembali dipanaskan supaya uapnya kuat untuk menggerakkan LP Turbin. 10. Setelah uap dari reheater maka uap akan menuju LP Heater dan menggeerakan turbin tersebut,karena poros-poros HP Turbin & LP Turbin terhubung ke Generator maka jika kedua turbin ikut berputar maka generator juga ikut berputar. Putaran generator
inilah yang akan menghasilkan perbedaan potensial listrik yang kemudian menghasilkan listrik. Kemudian listrik akan ditampung dan kemudian akan disalurkan. 11. Dari LP Turbin masih terdapat sedikit sisa uap,dari sisa tersebut maka uap air akan dikondensasi oleh kondensor,sehingga akan menjadi cair kembali dan akan digunakan kembali dan ada yang dibuang kembali ke laut.
B. Pengertian PLTU mulut tambang Definisi PLTU Mulut tambang adalah PLTU dibangun berdekatan dengan tambang batubara yang menjadi sumber bahan bakarnya. Dengan dibangunnya PLTU pada lokasi yang berdekatan dengan lokasi tambang batubara maka biaya transportasi batubara lebih murah, demikian juga keandalan pasokan bahan bakar akan lebih baik. Sekarang apa pertimbangan yang membuat pembangunan PLTU di dekat tambang batubara lebih menarik dibandingkan sebelumnya. Yang pertama adalah dengan murahnya biaya transportasi. PLTU Mulut tambang berarti batubara yang diproduksi dari tambang, langsung dipakai sebagai bahan bakar PLTU yang letaknya sangat berdekatan. efisiensi pada biaya transportasi sangat penting, khususnya jika batubara yang tersedia dari jenis kalori rendah, seperti banyak terdapat di Sumatra Selatan. Batubara kalori rendah tersebut kurang laku dijual karena tidak ekonomis jika di bawa ke lokasi PLTU yang jauh, seperti ke luar pulau atau Negara lain. Faktor lain yang paling berpengaruh sehingga dibangun PLTU Mulut Tambang adalah terdapatnya jaringan transmisi dan pusat beban yang akan menyerap produksi listrik dari PLTU tersebut. Saat ini jaringan transmisi di Sumatra Selatan telah banyak dibangun untuk menyalurkan listrik ke Sumatra bagian Tengah dan Sumatra Bagian Utara, bahkan direncanakan transmisi antara Pulau Sumatra dan Pulau Jawa juga dibangun sehingga energy dari Sumatra Selatan dapat dikirim dalam bentuk listrik ke pulau Jawa. Hal tersebut akan menghemat banyak biaya transportasi batubara, yang saat ini harus diangkut dengan truk dan kereta api, dan selanjutnya harus disambung dengan tongkang.
C. Persyaratan PLTU Mulut Tambang
Berbeda dengan PLTU konvensional yang dapat dibangun di dekat pusat beban dengan berbagai alternative lokasi yang dapat dipilih yang paling cocok. PLTU Mulut Tambang harus dibangun dekat dengan lokasi tambang, sehingga hanya akan cocok dibangun dekat tambang, namun harus memenuhi persyaratan yang diperlukan oleh PLTU. Persyaratan pertama adalah tersedianya bahan bakar yang cukup, artinya pada lokasi tambang tersebut tersedia deposit batubara yang dengan jumlah dan kualitas tertentu. Misalnya jika PLTU berkapasitas 2 x 150 MW, capacity factor 0,80, nilai kalor batubara 4.000 kcal/kg, serta heat rate pembangkit 2.700 kcal/ kWH, maka dalam setahun akan membutuhkan batubara sebanyak 1,42 juta ton. Dikalikan dengan masa operasi 30 tahun misalnya, maka deposit batubara yang tersedia minimal sebanyak 42,6 juta ton. PLTU mulut tambang biasanya juga harus didesain khusus menyesuaikan dengan nilai kalori batubara yang tersedia. Jika nilai kalor batubara yang ada lebih rendah lagi, misalnya hanya 3.000 kcal/kg, maka disamping batubara yang diperlukan lebih banyak, maka desain PLTU juga harus menyesuaikan. Misalnya dengan memakai alat pengering batubara (coal drier). PLTU juga memerlukan pasokan air pendingin serta air untuk uap dan air bersih. Dengan demikian lokasi PLTU tersebut harus dekat dengan sungai besar atau tepi laut. PLTU dengan kapasitas 300 MW misalnya harus tersedia air pendingin sebanyak 50.000 m3/jam, yang harus tersedia sepanjang tahun, baik saat musim hujan maupun kemarau. Di Sumatra Selatan, di sekitar daerah Prabumulih dan Muara Enim terdapat Sungai Lematang yang airnya cukup besar. Terakhir sebagaimana juga pembangkit lainnya, memerlukan tersedianya jaringan transmisi untuk menyalurkan energy listrik, serta dengan mempertimbangkan aspek social ekonomi dan kelayakan lingkungan.
D. Keuntungan PLTU Mulut Tambang Pembangunan PLTU Batubara harus disesuaikan dengan tambang batubara yang ada, mengingat transmisi listrik tegangan tinggi saat ini tidak lagi menjadi kendala untuk mensuplai energi listrik. Meskipun PLTU mulut tambang berada di Sumatera Selatan, tapi energi listriknya dapat dinikmati oleh masyarakat di Sumatera Bagian Utara. Begitu juga
tambang-tambang batubara di Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan dan Kalimantan Barat dimanfaatkan semaksimal mungkin. Sebaiknya pemerintah membuat kebijakan untuk mewajibkan setiap tambang batubara –baik Kontrak Karya (PKP2B) atau Kuasa Pertambangan– membuat PLTU Batubara yang kapasitasnya tergantung dari tersedianya cadangan batubara yang terdapat pada lokasi tersebut. Hal ini dapat mengurangi beban pemerintah untuk menyediakan energi listrik bagi masyarakat di desa, kecamatan, kabupaten yang terdekat dengan tambang batubara tersebut. Selain itu, dengan tersedianya energi listrik, pusat industri akan pindah dan merata ke setiap tempat di Indonesia. Sampai saat ini, jumlah Perusahaan Batubara (PKP2B) sudah mencapai 141 perusahaan, belum lagi Kuasa Pertambangan Batubara (Buku Tahunan 2007, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral). Seandainya kebijakan ini dilakukan, pemerintah akan terbebaskan dari kewajiban untuk mensubsidi listrik. Pemerintah dapat mengurangi subsidi listrik yang sebesar Rp. 48,2 Trilyun itu dengan mengeluarkan kebijakan yang mengatur pemanfaatan batubara semaksimal mungkin. Salah satunya adalah mendirikan PLTU Batubara di mulut tambang. Selain harga batubara lebih murah, pengembangan pusat industri tentunya akan bergeser ke hulu (pedalaman). Pemerataan dan pemberdayaan ekonomi masyarakat juga akan meningkat, sesuai dengan amanah yang tercantum pada UUD 1945 pasal 33 ayat 3 “Bumi, air dan yang terkandung didalamnya dikuasai oleh negara untuk sebesar-besarnya kemakmuran rakyat”. PLTU Batubara mulut tambang memiliki keuntungan teknis dan lingkungan. Abu bekas pembakaran batubara bisa dimanfaatkan, pemeliharaan sumber air dan resapannya (hutan) oleh masyarakat, secara ekonomis memanfaatkan batubara yang sebagian besar berdaya bakar rendah (Low Calori), serta tidak adanya biaya transportasi batubara. Oleh karena itu salah satu cara ampuh untuk mengurangi subsidi listrik adalah dengan membangun PLTU Batubara Mulut Tambang. Keuntungan teknis, lingkungan, ekonomi, dan pemberdayaan masyarakat diraup sekaligus.
BAB IV PENUTUP A. KESIMPULAN
1. Dengan adanya PLTU Batubara Mulut Tambang dapatMengurangi Subsidi Listrik. 2.
PLTU Batubara bisa menjadi suatu solusi untuk pemanfaatan energi batubara semaksimal mungkin,
3. PLTU Batubara mulut tambang memiliki keuntungan teknis dan lingkungan 4. Murahnya biaya transportasi PLTU mulut tambang berarti batubara yang diproduksi dari tambang, langsung dipakai sebagai bahan bakar PLTU yang letaknya sangat berdekatan. 5. Batubara dengan kualitas yang rendah dapat digunakan dalam PLTU mulut tambang,
batubara
yang
digunakan
adalah
batubara uap yang terdiri dari
kelas sub bituminous. B. SARAN Sebaiknya pemerintah membuat kebijakan untuk mewajibkan setiap tambang batubara –baik Kontrak Karya (PKP2B) atau Kuasa Pertambangan– membuat PLTU Batubara yang kapasitasnya tergantung dari tersedianya cadangan batubara yang terdapat pada lokasi tersebut. Hal ini dapat mengurangi beban pemerintah untuk menyediakan energi listrik bagi masyarakat di desa, kecamatan, kabupaten yang terdekat dengan tambang batubara tersebut. Hal ini dapat mengurangi beban pemerintah untuk menyediakan energi listrik bagi masyarakat di desa, kecamatan, kabupaten yang terdekat dengan tambang batubara tersebut. Selain itu, dengan tersedianya energi listrik, pusat industri akan pindah dan merata ke setiap tempat di Indonesia. Daftar Pustaka
Anonim. 2013. “Makalah PLTU di Perusahaan Tambang”. (http://www.scribd.com/searchdocuments?query=makalah+pltu+di+perusahaan+tambang). Diakses pada tanggal 11 September 2014 Anonim. 2013. “Makalah PLTU Tambang”. (http://www.scribd.com/searchquery=makalah+pltu+tambang). Diakses pada tanggal 11 September 2014 Havianto,
jonny. 2014.
“PEMBANGUNAN
PLTU MULUT TAMBANG”.
havianto.blogspot.sg/2014/04/pembangunan-pltu-mulut-tambang). tanggal 11 september 2014
Di
(http://jonny-
akses
pada
