Pembangkit listrik tenaga panas bumi Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas adalah pembangkit listrik yang listrik yang menggunakan panas menggunakan panas Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah pembangkit bumi sebagai sumber energinya. Listrik dari tenaga panas bumi saat ini digunakan di 24 negar a[1], sementara pemanasan memanfaatkan panas bumi digunakan di 70 negara. negara.[2] Perkiraan potensi listrik yang bisa dihasilkan oleh tenaga panas bumi berkisar antara 35 s.d. 2.000 GW. GW.[2] Kapasitas di seluruh dunia saat ini adalah 10.715 10 .715 megawatt (MW), dengan kapasitas terbesar di [3] Amerika Serikat sebesar 3.086 MW, MW, diikuti oleh Filipina dan Indonesia Indonesia.. India sudah mengumumkan rencana untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga panas bumi pertamanya di Chhattisgarh. Chhattisgarh.[4] Tenaga panas bumi dianggap sebagai sumber energi sumber energi terbarukan karena ekstraksi panasnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan muatan panas bumi. Emisi karbondioksida pembangkit listrik tenaga panas bumi saat ini kurang lebih 122 kg CO2 per megawatt-jam (MW·h) listrik, kira-kira seperdelapan dari emisi pembangkit listrik tenaga batubara. batubara.[5] Indonesia dikaruniai sumber panas Bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di Indonesia.. Dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Indonesia hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi panas Bumi. Untuk membangkitkan listrik dengan panas Bumi dilakukan dengan mengebor tanah mengebor tanah di daerah yang memiliki potensi panas Bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler ) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke generator. Untuk panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi, dapat langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Eksplorasi dan eksploitasi panas bumi untuk pembangkit energi listrik tergolong minim. Untuk menghasilkan energi listrik, pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya membutuhkan area seluas antara 0,4 - 3 hektare. Sedangkan pembangkit Sedangkan pembangkit listrik tenaga uap lainnya membutuhkan [6] area sekitar 7,7 hektare. hektare. Hal ini menjawab kecemasan masyarakat mengenai dampak lingkungan eksploitasi panas bumi, terutama isu penebangan hutan di daerah yang memiliki potensi panas bumi.
Daftar isi
1 Sejarah dan pengembangan 2 Sumber daya 3 Jenis pembangkit 3.1 Pembangkit uap kering o 3.2 Pembangkit flash steam o 3.3 Pembangkit siklus biner o 4 Produksi sedunia 4.1 Pembangkit kelas utilitas o
5 Dampak terhadap lingkungan 6 Ekonomi 7 Lihat juga 8 Rujukan 9 Pranala Luar
Sejarah dan pengembangan
Kapasitas listrik panas bumi global. Garis merah atas adalah kapasitas terpasang; terpasang;[7] garis hijau bawah adalah produksi terwujudkan. terwujudkan.[2] Pada abad ke-20, permintaan akan listrik membuat tenaga panas bumi dipertimbangkan sebagai sumber penghasil listrik. Pangeran Piero Ginori Conti menguji coba pembangkit listrik tenaga panas bumi yang pertama pada tanggal 4 Juli 1904 di Larderello Larderello,, Italia. Pembangkit tersebut [8] berhasil menyalakan empat buah bola lampu. lampu. Kemudian pada tahun 1911 pembangkit listrik tenaga panas bumi komersial pertama dibangun pula di situ. Pembangkit-pembangkit uji coba dibangun di Beppu Beppu,, Jepang dan di Kalifornia Kalifornia,, Amerika Serikat pada tahun 1920, namun hingga tahun 1958 hanya han ya Italia satu-satunya pemilik industri pembangkit listrik tenaga panas bumi. Pada tahun 1958, Selandia Baru menjadi penghasil listrik tenaga panas bumi terbesar kedua setelah Pembangkit Wairakei dioperasikan. Wairakei merupakan pembangkit pertama yang menggunakan teknologi flash steam.[9] Pada tahun 1960, Pacific Gas and Electric mulai mengoperasikan pembangkit listrik tenaga panas bumi pertama di Amerika Serikat di The Geysers, Geysers, Kalifornia. Kalifornia.[10] Turbin aslinya bertahan hingga 30 tahun dan menghasilkan daya bersih 11 megawatt. megawatt.[11] Pembangkit listrik tenaga panas bumi dengan sistem siklus biner pertama kali diuji coba di Rusia dan kemudian diperkenalkan ke Amerika Serikat pada tahun 1981, 1981,[10] akibat krisis energi tahun 1970-an dan perubahan-perubahan penting dalam kebijakan regulasi. Teknologi ini memungkinkan penggunaan sumber panas yang bersuhu lebih rendah dari sebelumnya. Pada tahun 2006, sebuah pembangkit dengan sistem siklus biner di mata air panas Chena, Alaska, Alaska, Amerika Serikat mulai beroperasi, menghasilkan listrik dari sumber dengan rekor suhu terendah 57°C. 57°C.[12] Pembangkit listrik tenaga panas bumi sampai dengan baru-baru ini hanya dapat dibangun pada sumber panas bumi dengan suhu yang tinggi dan berada dekat dengan permukaan tanah. Pengembangan pembangkit dengan sistem siklus biner dan peningkatan dalam teknologi pengeboran dan penggalian memungkinkan dibuatnya dibuatn yaSistem Sistem Panas Bumi yang Ditingkatkan
( Enhanced Enhanced Geothermal Systems) dalam rentang geografis yang lebih besar .[13] Proyek demostrasi sudah beroperasi di Landau-Pfalz Landau-Pfalz,, Jerman, and Soultz-sous-Forêts Soultz-sous-Forêts,, Perancis, sementara percobaan awal di Basel Basel,, Swiss dibatalkan setelah mengakibatkan gempa bumi. Proyek-proyek demonstrasi lainnya sedang dibangun di Australia Australia,, Inggris, dan Amerika Serikat. Serikat.[14] Efisiensi termal pembangkit termal pembangkit listrik tenaga panas bumi pada umumnya rendah, berkisar 10-23%, 10-23%,[15] karena fluida panas bumi bersuhu lebih rendah dibandingkan dengan uap dari ketel uap. Berdasarkan hukum termodinamika suhu yang rendah ini membatasi efisiensi mesin kalor dalam kalor dalam memanfaatkan energi saat menghasilkan listrik. Panas sisa menjadi terbuang, kecuali jika dapat dipergunakan langsung secara lokal, misalnya untuk rumah kaca, kilang gergaji, atau sistem pemanasan distrik. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional operasional sebagaimana pada pembangkit batubara atau pembangkit bahan bakar fosil lainnya, namun tetap berpengaruh terhadap kelangsungan hidup pembangkit. Untuk dapat menghasilkan energi lebih dari yang dipakai oleh pompa pembangkit, dibutuhkan ladang panas bumi bersuhu tinggi dan siklus termodinakmika khusus. Karena pembangkit listrik tenaga panas bumi tidak bergantung pada sumber energi yang berubah-ubah, seperti misalnya tenaga angin atau surya, faktor kapasitasnya (capacity factor ) bisa cukup besar, pernah ditunjukkan dapat mencapai hingga 96%. 96%.[16] Namun, rata-rata global faktor kapasitas pembangkit listrik tenaga panas bumi ad alah 74,5% pada tahun 2008 menurut IPCC IPCC..[17]
Sumber daya
System panas bumi yang ditingkatkan 1:Waduk 2:Rumah pompa 3:Penukar panas 4:Ruangan turbin 5:Sumur produksi 6:Sumur innjeksi 7:Air panas menuju sistem pemanasan distrik 8:Sedimen berpori 9:Sumur pengamatan 10:Batuan dasar kristal
Muatan panas bumi adalah sekitar 1031 Joule. Joule.[2] Panas ini secara alami akan mengalir ke permukaan lewat konduksi dengan laju 44.2 terawatt (TW) (TW)[18] dan diisi kembali oleh peluruhan radioaktif dengan laju 30 TW. TW.[19] Laju tenaga ini lebih dari dua kali konsumsi energi manusia saat ini yang berasal dari sumber utama, tapi sebagian seba gian besarnya terlalu tersebar (perkiraan rata-
rata 0.1 W/m2) untuk dapat dipulihkan. Kerak bumi secara efektif bertindak sebagai selimut isolasi tebal yang harus ditembus dengan saluran fluida (mis. magma, air atau lainnya) untuk melepaskan panas di bawahnya. Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan sumber panas bersuhu tinggi yang hanya dapat berasal dari jauh di bawah tanah. Panas tersebut harus dibawa ke permukaan lewat sirkulasi fluida, baik melalui saluran magma, mata air panas, sirkulasi hidrotermal, sumur minyak , sumur bor, atau gabungan dari contoh-contoh tersebut. Sirkulasi ini terkadang muncul secara alami pada tempat dimana kerak bumi tipis. Saluran magma membawa panas dekat ke permukaan, dan mata air panas membawanya ke permukaan. Jika tidak tersedia mata air panas maka sumur harus dibor untuk menjadi akuifer air panas. Jika jauh dari batas lempeng tektonik, gradien panas bumi di sebagian besar tempat adalah 25-30°C per kilometer kedalaman, sehingga membuat sumur menjadi harus beberapa kilometer dalamnya untuk dapat membangkitkan listrik .[2] Jumlah dan mutu sumber daya panas yang dapat dipulihkan meningkat sebanding dengan kedalaman pengeboran dan kedekatan dengan batas lempeng tektonik. Pada tanah yang panas dan kering, atau dimana tekanan air tidak memadai, fluida dapat disuntikkan untuk merangsang produksi. Pengembang akan menggali dua lubang di calon lokasi, dan memecah batu di antara keduanya dengan bahan peledak atau air bertekanan tinggi. Kemudian memompakan air atau karbon dioksida cair ke salah satu lubang galian, sehingga keluar di lubang galian lainnya dalam bentuk gas.[13] Pendekatan ini disebut hot dry rock geothermal energy di Eropa atau enhanced geothermal systems di Amerika Utara. Pendekatan ini dapat menghasilkan potensi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan jika dihubungkan secara konvensional ke akuifer alami.[13] Perkiraan potensi pembangkit listrik dari tenaga panas bumi bervariasi dari 35-2000 GW tergantung pada skala penanaman modal.[2] Ini tidak termasuk panas non-listrik yang dipulihkan oleh pembangkit co-generation, pompa kalor panas bumi atau penggunaan langsung lainnya. Sebuah laporan tahun 2006 oleh Institut Teknologi Massachusetts (MIT), yang mengikutsertakan potensi dari sistem panas bumi yang ditingkatkan (enhanced geothermal systems), memperkirakan bahwa investasi sebesar 1 miliar dolar AS untuk penelitian dan pengembangan selama 15 tahun lebih akan memungkinkan tercapainya kapasitas pembangkitan listrik sebesar 100 GW pada tahun 2050 di Amerika Serikat saja.[13] Laporan MIT memperkirakan bahwa lebih dari 200 zettajoule (ZJ) akan dapat dihasilkan, dengan potensi untuk ditingkatkan hingga lebih dari 2.000 ZJ dengan perbaikan teknologi - cukup untuk memenuhi kebutuhan energi seluruh dunia saat ini selama beberapa milenium.[13] Saat ini sumur panas bumi jarang lebih dari 3 km dalamnya.[2] Taksiran tertinggi atas potensi sumber daya panas bumi memperkirakan kedalaman sumur 10 km. Penggalian hingga mendekati kedalaman ini sekarang sudah dapat dilakukan dalam industri perminyakan, walaupun biayanya sangat mahal. Sumur penelitian terdalam di dunia, Kola superdeep borehole, dalamnya 12,3 km.[20] Rekor tersebut baru-baru ini sudah dapat ditiru oleh sumur minyak komersial seperti sumur Z-12 milik Exxon di ladang Chayvo, Sakhalin.[21] Sumur dengan kedalaman lebih dari 4 km umumnya menanggung biaya pengeboran hingga puluhan juta dolar .[22] Tantangan teknologinya adalah untuk menggali lubang yang lebar dengan biaya rendah dan untuk memecahkan volume batu yang lebih banyak.
Tenaga panas bumi dianggap sebagai sumber energi terbarukan karena ekstraksi panasnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan muatan panas bumi. Namun pemanfaatannya harus tetap diawasi untuk menghindari kekosongan lokal.[19] Meski situs panas bumi mampu menyediakan panas selama puluhan tahun, tiap-tiap sumur dapat mendingin atau kehabisan air. Ketiga situs tertua yakni Larderello, Wairakei, dan The Geysers, semuanya sudah mengalami penurunan produksi. Tidak jelas apakah pembangkit-pembangkit ini memakai tenaga panas bumi lebih cepat daripada diisi kembali dari kedalaman yang lebih jauh, atau apakah akuifer yang menyediakannya mulai kehabisan. Jika produksi dikurangi dan air disuntikkan kembali, sumursumur ini secara teori dapat kembali memenuhi potensinya. Strategi penanganan yang demikian sudah diterapkan pada beberapa situs. Keberlanjutan jangka panjang energi panas bumi telah dibuktikan di ladang Lardarello di Italia sejak 1913, di ladang Wairakei di Selandia Baru sejak 1958,[23] dan di ladang The Geysers di Kalifornia sejak 1960.[24]
Jenis pembangkit
Pembangkit uap kering.
Pembangkit flash steam.
Pembangkit siklus biner. Keterangan: 1 Permukaan sumur 2 Permukaan tanah 3 Generator 4 Turbin 5 Kondensor 6 Penukar panas 7 Pompa Air panas Air dingin Uap isobutana Cairan isobutana Pembangkit listrik tenaga panas bumi sama prinsipnya dengan pembangkit listrik termal berturbin uap lainnya - panas dari bahan bakar (dalam hal ini adalah inti bumi) digunakan untuk memanaskan air atau fluida lainnya yang sesuai. Fluida yang sudah berjalan lalu digunakan untuk memutar turbin generator sehingga menghasilkan listrik. Fluida tersebut lalu didinginkan dan dikembalikan ke sumber panas.
Pembangkit uap kering Pembangkit dengan sistem uap kering merupakan rancangan paling tua dan sederhana. Dalam sistem ini uap panas bumi bersuhu 150°C atau lebih langsung digunakan untuk memutar turbin.[2]
Pembangkit flash steam Pembangkit dengan sistem flash steam mengambil air panas bertekanan tinggi dari kedalaman bumi masuk ke tangki bertekanan rendah lalu menggunakan uap yang dihasilkan untuk memutar turbin. Sistem ini membutuhkan fluida bersuhu sekurang-kurangnya 180°C;biasanya lebih. Ini adalah jenis yang paling umum dioperasikan saat ini.[25]
Pembangkit siklus biner Pembangkit dengan sistem siklus biner adalah pengembangan terbaru dan memungkinkan suhu terendah fluida hingga 57°C.[12] Air panas bumi yang tidak terlalu panas tersebut dialirkan melewati fluida sekunder yang memiliki titik didih jauh di b awah titik didih air. Hal ini menyebabkan fluida sekunder menguap yang lalu digunakan untuk memutar turbin. Ini adalah
jenis yang paling umum dibangun saat ini.[26] Siklus Rankine Organik maupun siklus Kalina keduanya digunakan. Efisiensi termal pembangkit jenis ini biasanya sekitar 10-13%.
Produksi sedunia
Stasiun panas bumi Larderello, di Italia Asosiasi Panas Bumi Internasional (IGA) melaporkan pada tahun 2010 bahwa 10.715 megawatt (MW) daya pembangkit listrik tenaga panas bumi terpasang di 24 negara dan diharapkan dapat membangkitkan 67.246 GWh energi listrik .[1] Angka ini menunjukkan peningkatan sebesar 20% dari tahun 2005. IGA memproyeksikan pertumbuhan hingga 18.500 MW pada tahun 2015, dikarenakan banyaknya proyek yang saat ini sedang dalam pertimbangan dan sering kali di daerah yang sebelumnya dikira hanya dapat sedikit dieksploitasi sumber dayanya. [1] Pada tahun 2010, Amerika Serikat memimpin produksi listrik panas bumi dunia dengan kapasitas 3.086 MW dari 77 pembangkit;[3] gugusan pembangkit listrik tenaga panas bumi terbesar di dunia terletak di The Geysers, ladang panas bumi di Kalifornia.[27] Filipina mengikuti AS sebagai produsen kedua tertinggi listrik tenaga panas bumi di dunia. Dengan kapasitas 1.904 MW, tenaga panas bumi menghasilkan hingga sekitar 27% listrik yang dibangkitkan Filipina.[3] Januari 2011: Al Gore mengatakan dalam KTT Asia Pasifik untuk Proyek Iklim bahwa Indonesia bisa menjadi negara adidaya energi panas bumi dunia.[28] Kanada adalah satu-satunya negara besar di Cincin Api Pasifik yang belum mengembangkan tenaga panas bumi. Wilayah dengan potensi terbesar adalah Cordillera Kanada, yang membentang dari British Columbia hingga ke Yukon, dengan taksiran output berkisar antara 1.550 MW hingga 5.000 MW.[29]
Pembangkit kelas utilitas
Sebuah pembangkit listrik tenaga panas bumi di Negros Oriental, Filipina. Gugusan pembangkit listrik tenaga panas bumi terbesar di dunia terletak di The Geysers, ladang panas bumi di Kalifornia, Amerika Serikat.[30] Pada tahun 2004, lima negara (El Salvador , Kenya, Filipina, Islandia, dan Kosta Rika) menghasilkan lebih dari 15% listrik mereka dari tenaga panas bumi.[2] Listrik panas bumi dihasilkan di 24 negara, yang tercantum dalam tabel di bawah. Sepanjang tahun 2005 Amerika Serikat membuat beberapa kontrak untuk 500 MW kapasitas tambahan, sementara di 11 negara lainnya, ada beberapa pembangkit yang sedang dibangun .[13] Sistem panas bumi yang ditingkatan dengan kedalaman beberapa kilometer sudah beroperasi di Perancis dan Jerman, dan sedang dikembangkan atau setidaknya dievaluasi di empat negara lainnya. Kapasitas pembangkit listrik tenaga panas bumi
Negara
Amerika Serikat Filipina
Kapasitas (MW) Kapasitas (MW) [7] [31] 2007 2010
Kapasitas (MW) 2012
Persentase(%) Terhadap Produksi Nasional
2.687 1.969,7
3.086 1.904
0,30 27,00
Indonesia
992
1.197
3,70
Meksiko
953
958
3,00
Italia Selandia Baru
810,5
843
1,50
471,6
628
10,00
Islandia
421,2
575
30,00
Jepang
535,2
536
0,10 [32][33]
El Salvador
204,4
204
Kenya Kosta Rika
128,8
167
11,20
162,5
166
14,00
38
94
87,4
88
Rusia
79
82
Papua Nugini
56
56
Turki Nikaragua
25,00
162
0,30 10,00
Kapasitas pembangkit listrik tenaga panas bumi
Negara
Kapasitas (MW) Kapasitas (MW) [7] [31] 2007 2010
Guatemala
53
52
Portugal
23
29
Cina
27,8
24
Perancis Etiopia Jerman
14,7
16
7,3 8,4
7,3 6,6
Austria
1,1
1,4
Australia
0,2
1,1
Thailand
0,3
0,3
TOTAL
9.731,9
Kapasitas (MW) 2012
Persentase(%) Terhadap Produksi Nasional
10.709,7
Dampak terhadap lingkungan
Stasiun Panas Bumi Krafla di timur laut Islandia Fluida yang ditarik dari dalam bumi membawa campuran beberapa gas, diantaranya karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), metana (CH4), dan amonia (NH3). Pencemar-pencemar ini jika lepas ikut memiliki andil pada pemanasan global, hujan asam, dan bau yang tidak sedap serta beracun. Pembangkit listrik tenaga panas bumi yang ada saat ini mengeluarkan rata-rata 40 kg CO2 per megawatt-jam (MWh), hanya sebagian kecil dari emisi pembangkit berbahan bakar fosil konvensional.[5] Pembangkit yang berada pada lokasi dengan tingkat asam tinggi dan memiliki bahan kimia yang mudah menguap, biasanya dilengkapi dengan sistem kontrol emisi untuk mengurangi gas buangannya. Pembangkit listrik tenaga panas bumi secara teoritis dapat menyuntikkan kembali gas-gas ini ke dalam bumi sebagai bentuk penangkapan dan penyimpanan karbon. Selain gas-gas terlarut, air panas dari sumber panas bumi mungkin juga mengandung sejumlah kecil bahan kimia beracun, seperti merkuri, arsenik , boron, antimon, dan garam-garam kimia.[34] Bahan-bahan kimia ini keluar dari larutan saat air mendingin dan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika dilepaskan. Praktek modern menyuntikkan kembali fluida panas bumi ke dalam
bumi untuk merangsang produksi, memiliki manfaat sampingan mengurangi bahaya lingkungan ini. Pembangunan pembangkit dapat juga merusak stabilitas tanah. Tanah amblas pernah terjadi di ladang Wairakei di Selandia Baru.[35] Sistem panas bumi yang ditingkatkan juga dapat memicu gempa akibat rekah hidrolik . Proyek di Basel, Swiss dihentikan karena lebih dari 10.000 gempa berkekuatan hingga 3,4 Skala Richter terjadi selama 6 hari pertama penyuntikan air .[36] Bahaya pengeboran panas bumi yang dapat mengakibatkan pengangkatan tektonik pernah dialami di Staufen im Breisgau, Jerman. Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan luas lahan dan jumlah air tawar minimal. Pembangkit ini hanya memerlukan lahan seluas 404 meter persegi per GWh dibandingkan dengan 3.632 dan 1.335 meter persegi untuk fasilitas batubara dan ladang angin.[35] Pembangkit ini juga hanya menggunakan 20 liter air tawar per MWh dibandingkan dengan lebih dari 1000 liter per MWh untuk pembangkit listrik tenaga nuklir, batubara, atau minyak .[35]
Ekonomi Pembangkit listrik tenaga panas bumi tidak memerlukan bahan bakar, karena itu tidak terpengaruh gejolak harga bahan bakar. Namun biaya modal cenderung tinggi. Pengeboran menyumbang lebih dari setengah biaya keseluruhan, dan eksplorasi terhadap sumber panas bumi yang dalam akan menambah risiko yang cukup besar. Sepasang sumur pembangkit biasa di Nevada yang dapat mebangkitkan 4.5 MW listrik memerlukan biaya sekitar 10 juta dolar untuk pengeboran, dengan tingkat kegagalan 20%.[22] Secara keseluruhan, biaya pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dan pengeboran sumur berkisar antara 2-5 juta euro per MW kapasitas, sedangkan biaya energi rata-rata-nya berkisar antara 0,04-0,10 euro per kWh.[7] Sistem panas bumi yang ditingkatkan cenderung berada di sisi tertinggi dari kisaran tersebut, dengan biaya modal di atas 4 juta dolar per MW dan biaya energi rata-rata diatas 0,054 dolar per kWh pada tahun 2007.[37] Listrik panas bumi sangat skalabel: pembangkit kecil dapat menyediakan listrik untuk sebuah pedesaan, meski dapat membutuhkan modal tinggi.[38] Chevron Corporation merupakan swasta penghasil listrik panas bumi terbesar di dunia.[39] Ladang panas bumi yang paling berkembang adalah The Geyser di California. Pada tahun 2008 ladang ini menampung 15 unit pembangkit, yang semuanya dimiliki oleh Calpine, dengan kapasitas total 725 MW.[30]
Prinsip kerja PLTP Posted on April 18, 2013 by alief rakhman · 2 Comments
Sekilas Tentang PLTP
Energi panas bumi adalah salah satu sumber daya alam yang berupa air panas atau uap yang terbentuk melalui pemanasan secara alami. Hal-hal yang perlu mendapat perhatian dalam pemilihan teknologi penggunaan energi panas bumi untuk dikonversikan menjadi energi listrik antara lain : 1. 2. 3. 4. 5.
o
Temperatur;Fluida panasbumi bertemperatur tinggi > 225 C telah lama digunakan untuk o pembangkit listrik. Temperatur sedang 150 – 225 C Cadangan sumberdaya hingga 25 – 30 tahun Kualitas Uap;Diharapkan yang mempunyai pH hampir netral, karena bila pH sangat rendah laju korosi terhadap material akan lebih cepat. Kedalaman Sumur dan Kandungan Kimia Biasanya tidak terlalu dalam (tidak lebih dari 3 km). Lokasi relatif mudah dicapai. Kemungkinan terjadinya erupsi hydrothermal relatif rendah. Produksi fluida panas dari dalam perut bumi dapat meningkatkan resiko terjadinya erupsi hydrothermal.
Ciri – ciri Geologi Daerah Panas Bumi 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sumber Panas : Magma yang mempunyai temperature ~ 700 C Bed Rock : Lapisan Batuan Dasar yang mer upakan batuan keras lapisan bagian bawah Aquifer (Lapisan Permeable Zone) : merupakan lapisan yang mampu dialiri oleh air. Lapisan ini sebagai Reservoir Cap Rock : Lapisan batuan keras sebagai lapisan batuan penutup. Water Replishment : sebagai air penambah. Surface Manifestation yaitu : Gejala-gejala yang muncul di permukaan bumi (kawah, air panas, Geyser, Gunung berapi, dll).
Gb 1. Struktur Geologi Daerah Panas Bumi
Prinsip kerja PLTP 1.
2.
3. 4.
5. 6. 7.
Uap di-supply dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap yang kemudian masuk ke dalam Steam Receiving Header sebagai media pengumpul uap. Steam Receiving Header dilengkapi dengan Rupture Disc yang berfungsi sebagai pengaman terakhir unit .Bila terjadi tekanan berlebih (over pressure) di dalam Steam Receiving maka uap akan dibuang melalui Vent Structure.Vent Structure berfungsi untuk warming-up di pipe line ketika akan start unit dan sebagai katup pengaman yang akan membuang tekanan bila sudden trip terjadi. Dari Steam Receiving Header uap kemudian dialirkan ke Separator (Cyclone Type) yang berfungsi untuk memisahkan uap ( pure steam) dari benda-benda asing seperti partikel berat (Sodium, Potasium, Calsium, Silika, Boron, Amonia, Fluor dll). Kemudian uap masuk ke Demister yang berfungsi untuk memisahkan moisture yang terkandung dalam uap, sehingga diharapkan uap bersih yang akan masuk ke dalam Turbin. Uap masuk ke dalam Turbin sehingga terjadi konversi energi dari Energi Kalor yang terkandung dalam uap menjadi Energi Kinetik yang diterima oleh sudu-sudu Turbin. Turbin yang dikopel dengan generator akan menyebabkan generatkut berputar saat turbin berputar sehingga terjadi konversi dari Energi Kinetik menjadi Energi Mekanik. Generator berputar menghasilkan Energi Listrik (Electricity ) Exhaust Steam (uap bekas) dari Turbin dikondensasikan di dalam Condensor dengan sistem Jet Spray (Direct Contact Condensor ). NCG (Non Condensable Gas) yang masuk kedalam Condensor dihisap oleh First Ejector kemudian masuk ke Intercondensor sebagai media pendingin dan penangkap NCG. Setelah dari Intercondensor , NCG dihisap lagi oleh Second Ejector masuk ke dalam Aftercondensor sebagai media pendingin dan kemudian dibuang ke atmosfir melalui Cooling Tower .
8.
Dari Condensor air hasil condensasi dialirkan oleh Main Cooling Water Pump masuk ke Cooling Tower . Selanjutnya air hasil pendinginan dari Cooling Tower uap kering disirkulasikan kembali ke dalam Condensor sebagai media pendingin. 9. Primary Cooling System disamping sebagai pendingin Secondary Cooling System juga mengisi air pendingin ke Intercondensor dan Aftercondensor . 10. Overflow dari Cold Basin Cooling Tower akan ditampung untuk kepentingan Reinjection Pump. 11. River Make-Up Pump beroperasi hanya saat akan mengisi Basin Cooling Tower.
Gb 1. Prinsip kerja PLTP (Siklus)
Gb 2. Prinsip kerja PLTP (Diagram Proses)
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) 9:59 PM Pendidikan No comments Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakan panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Indonesia dikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di indonesia, dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi panas bumi. Keuntungan teknologi ini antara lain : bersih, dapat beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada PLTN, dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara. Meskipun tergolong ramah lingkungan, namun beberapa hal perlu dipertimbangkan apabila pembangkit listrik tenaga panas bumi ingin dikembangkan sebagai pembangkit dengan skala besar. Beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah kandungan uap panas dan sifat fisika dari uap panas di dalam reservoir dan penurunan tekanan yang terjadi sebagai akibat digunakannya uap panas di dalam reservoir. Apabila semua aspek tersebut dapat dipenuhi, tidak tertutup kemungkinan bahwa pembangkit ini akan diterima oleh semua pihak. PLTP juga membawa pengaruh yang kurang menguntungkan pada lingkungan dan harus diminimalisasi, antara lain : polusi udara, polusi air, polusi suara, dan penurunan permukaan tanah. Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). Sesungguhnya prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja yang digunakan pada PLTP adalah uap panas bumi yang telah dipisahkan dari air, yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu P LTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah dibandingkan dengan PLTU, karena tidak perlu membeli bahan bakar, namun membutuhkan biaya investasi yang cukup besar untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi. Uap panas bumi didapatkan dari suatu kantong uap di perut bumi. Tepatnya di atas lapisan batuan yang keras di atas magma dan mendapatkan air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Pengeboran dilakukan di atas permukaan kantong uap tersebut, hingga uap dalam akan menyembur keluar. Semburan uap dialirkan ke turbin penggerak generator. Namun ada dampak yang tidak menguntungkan dari uap yang menyembur keluar ini. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni. Zatzat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO2, CO2, H2S dan NH4. Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.
Setelah menggerakan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan disuntikan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang sudah maupun akan dibangun harus disesuaikan dengan perkiraan jumlah kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini maka PLTP termasuk pada pusat pembangkit yang menggunakan energi yang terbaharukan. Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler ) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke Generator .
Panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi dapat langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumber Energi terbaharui. Ada dua sistem dalam pembangkit ini yaitu : 1. Simple flash (kilas nyala tunggal) 2. Double flash (kilas nyala ganda) Dapat dikemukakan bahwa sistim double flash adalah 15-20 %lebih produktif dengan sumur yangsama dibanding dengan simple flash.
Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
). Reservoir Panas Bumi
a
Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang ber-suhu rendah (low temperature) dengan suhu <1500>high tempera-ture) dengan suhu diatas 1500C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pem-bangkit tenaga listrik adalah yang masuk kate-gori high temperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 500 C.
b). Pembangkit ( P o w e r P l a n t s ) Pembangkit ( power plants) untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 F (50 s/d 2500 C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 10220 F atau 5500 C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik geothermal. Pembangkit yang digunakan untuk mengkonversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari generator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger , chiller , pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi ( geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbedabeda. i). Dry Steam Power Plants Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas ( steam) langsung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well . Pembangkit tipe tertua ini pertama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara. PLTP sistem dry steam mengambil sumber uap panas dari bawah permukaan. Sistem ini dipakai jika fluida yang dikeluarkan melalui sumur produksi berupa fasa uap. Uap tersebut yang langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator untuk menghasilkan energi listrik.
ii). Flash Steam Power Plants PLTP sistem Flash Steam merupakan PLTP yang paling umum digunakan. Pembangkit jenis ini memanfaatkan reservoir panas bumi yang berisi air dengan temperatur lebih besar dari 82°C.
Air yang sangat panas ini dialirkan ke atas melalui pipa sumur produksi dengan tekanannya sendiri. Karena mengalir keatas, tekanannya menurun dan beberapa bagian dari air menjadi uap. Uap ini kemudian dipisahkan dari air dan dialirkan untuk memutar turbin. Sisa air dan uap yang terkondensasi kemudian disuntikkan kembali melalui sumur injeksi kedalam reservoir, yang memungkinkan sumber energi ini berkesinambungan dan terbarui. Contoh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California, USA.
iii). Binary Cycle Power Plants (BCPP) BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. PLTP sistem Binary Cycle dioperasikan dengan air pada temperatur lebih rendah yaitu antara 107°-182°C.Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi ( production well ) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid (biasanya senyawa organik seperti isobutana, yang mempunyai titik didih rendah) pada heat exchanger . Working fluid kemudian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer. Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C. Contoh pene-rapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal Power Plants di Casa Diablo geothermal field , USA. Diper-kirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP) Posted: May 10, 2011 in Mechanical Engineering Tags: Geothermal Power Plant, Panas Bumi, PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP), PLTP
2
Seperti halnya pada aplikasi turbin uap pada sebuah PLTU, dimana energi panas dari uap yang dihasilkan oleh proses didalam boiler akan menghasilkan uap panas yang bertemperatur dan bertekanan tinggi, maka pada pusat listrik tenaga panas bumi turbin berfungsi sebagai mesin penggerak, dimana energi fluida kerja dipergunakan langsung untuk memutar roda/poros turbin. Pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi, melainkan gerakan rotasi. Bagian turbin yang berputar biasa disebut dengan istilah rotor/roda/poros turbin, sedangkan bagian turbin yang tidak berputar dinamai dengan istilah stator. Roda turbin terletak didalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang digerakkannya atau memutar bebannya (generator listrik, pompa, kompresor, baling-baling, dll). Didalam turbin fluida kerja mengalami ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan dan mengalir secara kontinyu. Penamaan turbin didasarkan pada jenis fluida yang mengalir didalamnya, apabila fluida kerjanya berupa uap maka turbin biasa disebut dengan turbin uap. PRINSIP KERJA PUSAT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP)
Pusat listrik tenaga panas bumi (PLTP) mempunyai beberapa peralatan utama sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5.
Turbin uap (steam turbine). Condensor (Condenser). Separator. Demister. Pompa-pompa.
Sebuah pusat listrik tenaga panas bumi digambarkan seperti pada gambar dibawah :
Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam receiving header (1), yang berfungsi menjamin pasokan uap tidak akan mengalami gangguan meskipun terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi. Selanjutnya melalui flow meter (2) dialirkan ke separator (3) dan demister (4) untuk memisahkan zat-zat padat, silika dan bintik-bintik air yang terbawa didalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle turbine. Uap yang telah bersih itu dialirkan melalui main steam valve/electric control valve/governor valve (5) menuju ke turbine (6). Di dalam turbine, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator (7), pada kecepatan 3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 phase, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV. Melalui step-up transformer (8), arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150 kV, selanjutnya dihubungkan secara paralel dengan sistem penyaluran (9). Agar turbin bekerja secara efisien, maka exhaust steam yang keluar dari turbin harus dalam kondisi vakum (0,10 bar), dengan mengkondensasikan uap dalam condenser (10) kontak langsung yang dipasang di bawah turbine. Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas condenser, kemudian terkondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. Level kondensat dijaga selalu dalam kondisi normal oleh dua buah cooling water pump (11), lalu didinginkan dalam cooling water (12) sebelum disirkulasikan kembali. Untuk menjaga kevakuman condenser, gas yang tak terkondensasi harus dikeluarkan secara kontinyu oleh sistem ekstraksi gas. Gas-gas ini mengandung: CO2 85-90% wt; H2S 3,5% wt; sisanya adalah N2 dan gas-gas lainnya. Sistem ekstraksi gas terdiri atas first-stage dan second stage (13) sedangkan di pada PLTP yang lain dapat terdiri dari ejector dan liquid ring vacuum pump. Sistem pendingin di PLTP merupakan sistem pendingin dengan sirkulasi tertutup dari air hasil kondensasi uap, dimana kelebihan kondensat yang terjadi direinjeksi ke dalam sumur reinjeksi (14). Prinsip penyerapan energi panas dari air yang disirkulasikan adalah dengan mengalirkan udara pendingin secara paksa dengan arah aliran tegak lurus, menggunakan 5 forced draft fan. Proses ini terjadi di dalam cooling water .
Sekitar 70% uap yang terkondensasi akan hilang karena penguapan dalam cooling water, sedangkan sisanya diinjeksikan kembali ke dalam reservoir (15). Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir. Aliran air dari reservoir disirkulasikan lagi oleh primary pump (16). Kemudian melalui after condenser dan intercondenser (17) dimasukkan kembali ke dalam reservoir. Adapun sebagai pendukung pusat listrik tenaga uap ini digunakan beberapa alat bantu (auxiliary equipments) untuk membantu proses siklus turbin uap berjalan dengan baik, seperti: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sistem pelumas (lube oil system). Sistem pendingin (cooler system). Sistem udara kontrol (air control system). Sistem udara servis (air service system). Sistem hidrolik (hydraulic system). Sistem udara tekan (air pressure system).
Pembangkit Listrik Panas Bumi (1) 02:39 HaGe No comments
Kekayaan alam Indonesia memang melimpah ruah, dari mulai sumber daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas, tembaga, platina, nikel, timah, batu bara, migas, dan panas bumi. Untuk mengelola panas bumi (geothermal) Pertamina telah membentuk PT Pertamina Geothermal Energy, Desember 2006 yang lalu. Geothermal adalah salah satu kekayaan sumber daya mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah satu sumber geothermal kita yang berpotensi besar tetapi belum dieksploitasi adalah yang ada di Sarulla, dekat Tarutung, Sumut. Sumber panas bumi Sarulla bahkan dikabarkan memiliki cadangan terbesar di dunia. Adalah Menteri ESDM Purnomo Yusgiantoro yang mengatakan hal itu ketika berkunjung ke lokasi panas bumi tersebut, seperti dimuat oleh koran lokal Medan beberapa tahun lalu. Saat ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di manca negara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru, Australia, dan J epang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) d an bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, dan University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal meru pakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi ter-baik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekono-mis mungkin, dan keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu. Terjadinya Lumpur Panas dan Panas Bumi
Untuk memahami bagaimana panas bumi terbentuk, kita bisa analogikan bumi ini dengan telur ayam yang direbus. Bila telur rebus tadi kita belah, maka kuning telurnya itu dapat kita pandang
sebagai perut bumi. Kemudian putih telur itulah lapisan-lapisan bumi, dan kulitnya itu merupakan kulit bumi. Di bawah kulit bumi, yaitu lapisan atas merupakan batu-batuan dan lumpur panas yang disebut magma. Magma yang keluar ke permukaan bumi melalui gunung disebut dengan lava. Setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur batu-batuan cair tersebut naik sekitar 30 C. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi suhu batu-batuan maupun lumpur akan makin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 270 C maka untuk kedalaman 100 meter suhu bisa mencapai sekitar 300 C. Untuk kedalaman 1 kilometer suhu batu-batuan dan lumpur bisa mencapai 57-600 C. Bila kita ukur pada kedalaman 2 kilometer suhu batuan dan lumpur bisa mencapai 1200 C atau lebih. Lebih panas dari air rebusan yang baru mendidih. Bahkan bila lumpur ini menyembur keluar pun masih tetap panas. Hal seperti inilah yang terjadi di Sidoarjo dan sekitarnya dimana lumpur panas masih menyembur. Di dalam kulit bumi ada kalanya aliran air dekat sekali dengan batu-batuan panas di mana suhu bisa mencapai 1480C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam) karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tadi bisa keluar ke permukaan bumi karena ada celah atau terjadi retakan di kulit bumi, maka timbul air panas yang biasa disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot spring) ini biasa dimanfaatkan sebagai kolam air panas, dan banyak pula yang sekaligus menjadi tempat wisata. Di Indonesia banyak juga air panas alami yang dimanfaatkan sebagai sarana pemandian dan tempat wisata seperti Ciater, Cipanas-Garut, Sipoholon dan Desa Hutabarat di Tarutung, Lau Debuk-debuk di Tanah Karo, dan beberapa tempat lainnya di penjuru tanah air. Kadang-kadang air panas alami tersebut keluar sebagai geyser. Di Amerika sekitar 10.000 tahun yang lalu suku Indian mengguna-kan air panas alam (hot spring) untuk memasak, di mana daerah sekitar mata air tersebut adalah daerah bebas (netral). Beb erapa sumber air panas dan geyser malah dikeramatkan suku Indian pada masa lalu seperti California Hot Springs dan Geyser di daerah wisata Napa, Cali-fornia. Saat ini panas alam bahkan digunakan sebagai pemanas ruangan di kala musim dingin seperti yang terdapat di San Bernardino, Cali-fornia Selatan. Hal yang sama juga dapat kita temui di Islandia (country of Iceland) dimana gedung-gedung dan kolam renang dipanaskan dengan air panas alam (hot spring) yang kadang kala disebut dengan geothermal hot water. Selain sebagai pemanas, panas bumi ternyata dapat juga mengha-silkan tenaga listrik. Di atas telah di-sebutkan bahwa air panas alam ter-sebut bila bercampur dengan udara karena terjadi fraktur atau retakan maka selain air panas akan keluar juga uap panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Agar panas bumi (geothermal) tersebut bisa dikonversi menjadi ener-gi listrik tentu diperlukan pembangkit (power plants). Reservoir panas bumi biasanya diklasifi-kasikan ke dalam dua golongan yaitu yang ber-suhu rendah (low temperature) dengan suhu <1500 C dan yang bersuhu tinggi (high tempera-ture) dengan suhu diatas 1500C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pem-bangkit tenaga listrik adalah yang masuk kate-gori high temperature. Namun dengan perkem-bangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 500 C. Pembangkit listrik(power plants) untuk pembang-kit listrik tenaga panas bumi dap at beroperasi
pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 F (50 s/d 2500 C). Banding-kan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 10220 F atau 5500 C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik geothermal. Keuntungan lainnya ialah bersih dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara. Pembangkit yang digunakan untuk meng-konversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari gene-rator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger, chiller, pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda. 1. Dry Steam Power Plants Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) lang-sung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini per-tama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara. 2. Flash Steam Power Plants Panas bumi yang berupa fluida misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 1750 C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut dialirkan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk meng-aktifkan generator yang kemudian menghasil-kan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai ma-suk kembali ke reservoir melalui injection well. Con-toh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California, USA.
3. Binary Cycle Power Plants (BCPP) BCPP menggunakan teknologi yang berbe-da dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur pro-duksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemu-dian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu
dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan genera-tor untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetuln ya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.
Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu ren-dah yaitu 90-1750C. Contoh pene-rapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal Power Plants di Casa Di-ablo geothermal field, USA. Diper-kirakan pemban gkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang. Masa Depan Listrik PanasBumi Meningkatnya kebutuhan ener-gi dunia ditambah lagi dengan se-makin tingginya kesadaran akan kebersihan dan keselamatan lingkungan, maka panas bumi (geothermal) akan mempunyai masa depan yang cerah. Program EGS (enhanced geothermal systems) yang dilakukan Amerika Serikat misalnya, adalah suatu program besar-besaran untuk menjadikan geothermal sebagai salah satu primadona pembangkit listrik pada 2050 yang akan datang. Indonesia sendiri sebetulnya sangat ber-peluang untuk melakukan pemanfaatan geo-thermal sebagai pembangkit listrik, bahkan berpotensi sebagai negara pengekspor listrik bila ditangani secara serius. Hal ini tidak berlebihan, mengingat banyaknya sumber geothermal yang sudah siap diekploitasi di sepanjang Sumatra, Jawa, dan Sulawesi. Untuk mempermudah pelaksanaannya tidak ada sa-lahnya bila kita bekerja sama dengan negara maju asalkan kepentingan kita yang lebih dominan. Misalnya kita bekerja sama dengan US Department of Energy (DOE) untuk mendapat berbagai hasil riset mereka dalam EGS.• (Gilbert Hutauruk - SBTI-Direktorat Umum & SDM) Sumber: www.pertamina.com
Selasa, 17 Januari 2012 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kebutuhan energi primer Indonesia meningkat seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk dan ekonomi.Hal ini menyebabkan peningkatan pada kebutuhan energi primer dan listrik. Kebutuhan energi primer tersebut sebagian disuplai oleh energi fosil, yang pada tahun 2003 terdiri dari 54,4% minyak bumi, gas alam 26,5%, batubara 14,1 % dan sisanya adalah energi baru dan terbarukan. Saat ini panas bumi (geotermal) mulai menjadi perhatian dunia. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi sudah dimanfaatkan di banyak negara seperti Amerika Serikat (AS), Inggris, Prancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru,Australia, Jepang. Bahkan, sejak 2005 AS sudah sibuk dengan riset besar mereka di bidang geotermal, yaitu Enhanced Geothermal Systems (EGS). Saat harga minyak bumi melambung seperti saat ini, panas bumi menjadi salah satu energi alternatif yang tepat bagi pembangkit listrik di Indonesia. Panas bumi di Indonesia mudah didapat secara kontinu dalam jumlah besar,tidak terpengaruh cuaca,dan jauh lebih murah biaya produksinya daripada minyak bumi atau batu bara.Untuk menghasilkan 330 megawatt (MW),pembangkit listrik berbahan dasar minyak bumi,memerlukan 105 juta barel minyak bumi, sementara pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) hanya mengolah sumber panas yang tersimpan di reservoir perut bumi. Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan
negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia. Namun, hanya sekitar kurang dari 4% yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis energi nasional kita, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal). 1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang kami bahas dalam makalah kami adalah bagaimana energi panas bumi dapat menghasilkan listrik, komponen apa saja yang terdapat pada PLTP, serta kelemahan dan kelebihan PLTP tersebut.
1.3. Tujuan
Mengetahui prinsip kerja PLTP,komponen-komponen pada PLTP,prinsip dasar tentang panas bumi serta keuntungan dan kelemahan PLTP.
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Sumber Daya Panas Bumi
Menurut salah satu teori, pada prinsipnya bumi merupakan pecahan yang terlempar dari matahari. Karenanya, bumi hingga kini masih mempunyai inti panas sekali yang meleleh. Kegiatan-kegiatan gunumg berapi dibanyak tempat dipermukaan bumi dipandang sebagai bukti dari teori ini. Magma yang menyebabakan letusan-letusan vulkanik juga menghasilkan sumber – sumber uap dan air panas pada permukaan bumi. Dibanyak tempat, air dibawah tanah bersinggungan dengan panas di perut bumi dan menimbulkan suhu tinggi dan tekanan tinggi.Ia mengalir kepermukaan sebagai air panas, lahar panas dan aliran uap. Kita bisa menggunakan tidak hanya hembusan alamiah tetapi dapat membor hingga bagian dasar uap, atau
menyemprotkan air dingin hingga bersinggungan dengan karang kering yang panas untuk memanaskannya menjadi uap.
Gambar 2.1. isi peru t bumi
Pada dasarnya bumi terdiri dari tiga bagian sebagaimana terlihat pada Gambar 2.1. Bagian paling luar adalah lapisan kulit/kerak bumi (crust ),. Tebalnya rata-rata 30-40 Km atau lebih didaratan, dan dilaut antara 7 dan 10 Km. Bagian berikutnya dinamakan mantel, mantel bumi (mantle) merupakan lapisan yang semi-cair atau batuan yang meleleh atau sedang mengalami perubahan fisik akibat pengaruh tekanan dan temperatur tinggi disekitarnya, yang terdiri atas batu yang dalamnya mencapai kira-kira 3000 Km, dan yang berbatasan dengan inti bumi yang panas sekali. Bagian luar dari inti bumi (outer core) berbentuk liquid. Inti ini terdiri atas inti cair atau inti meleleh, yang mencapai 2000 Km. Kemudian lapisan terdalam dari inti bumi (inner core) berwujud padat. inti keras yang mempunyai garis tengah sekitar 2600 Km. Panas inti mencapai 5000 0C lebih. Diperkirakan ada dua sebab mengapa inti bumi itu panas. Pertama disebabkan tekanan yang begitu besar karena gravitasi bumi mencoba mengkompres atau menekan materi, sehingga bagian yang tengah menjadi paling terdesak. Sehingga kepadatan bumi menjadi lebih besar sebelah dalam. Sebab kedua bahwa bumi mengandung banyak bahan radioaktif seperti Uranium-238, Uranium-235 dan Thorium-232. Bahan – bahan radioaktif ini membangkitkan jumlah panas yang tinggi. Panas tersebut dengan sendirinya berusaha untuk mengalir keluar, akan tetapi ditahan oleh mantel yang mengelilinginya. Menurut perkiraan rata-rata panas yang mencapai permukaan bumi adalah sebesar 400kkal/m2 setahun. Dipermukaan bumi sering terdapat sumber-sumber air panas, bahkan sumber uap panas. Panas itu datangnya dari batu-batu yang meleleh atau magma yang menerima panas dari inti bumi.
Gambar 2.3 memperlihatkan secara skematis terjadinya sumber uap, yang biasanya disebut fumarole atau geyser serta sumber air panas. Magma yang terletak didalam lapisan mantel, memanasi lapisan batu padat. Diatas batu padat terletak suatu lapisan batu berpori, yaitu batu mempunyai banyak lubang kecil. Bila lapisan batu berpori ini berisi air, yang berasal dari air tanah, atau resapan air hujan, atau resapan air danau maka air itu turut dipanaskan oleh lapisan batu padat yang panas itu. Bila panasnya besar, maka terbentuk air panas, bahkan dapat terbentuk uap dalam lapisan batu berpori. Bila diatas lapisan batu berpori terdapat satu lapisan batu padat, maka lapisan batu berpori berfungsi sebagai boiler. Uap dan juga air panas bertekanan akan berusaha keluar. Dalam hal ini keatas, yaitu kearah permukaan bumi.
Gambar 2.3 skema terj adinya sumber ai r panas dan sumber u ap
Gejala panas bumi pada umumnya tampak dipermukaan bumi berupa mata air panas, fumarola, geyser dan sulfatora. Dengan jalan pengeboran, uap alam yang bersuhu dan tekanan tinggi dapat diambil dari dalam bumi dan dialirkan kegenerator turbo yang selanjutnya menghasilkan tenaga listrik.
2.2
Langkah Konsevasi Energi Panas Bumi
Langkah awal dalam mempersiapkan konservasi energi panas bumi yang pertama yaitu studi tentang sistem panas bumi terutama karaktersitik sumber panas bumi. Kita mulai dari
dapur magma. magma sebagai sumber panas akan menyalurkan panas yang cukup signifikan ke dalam batuan-batuan pembentuk kerak bumi. makin besar ukuran dapur magma, tentu akan makin besar sumber daya panasnya dan semakin ekonomis untuk dikembangkan. Selanjutnya adalah kondisi Hidrologi, kita tahu bahwa yang dimanfaatkan pada pembangkit listrik adalah uap air dari panas bumi dengan suhu dan tekanan tertentu. sehingga kondisi hidrologi merupakan salah satu faktor penentu dalam hal ketersedian air. sehingga sumber pemasok air harus diperhatikan dalam pengembangan energi panas bumi, biasanya sumber pemasok berasal dari air tanah, air connate, air laut, air danau, es atau air hujan. Kemudian yang perlu diperhatikan juga adalah volume batuan dibawah permukaan bumi yang mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida sumber energi panas bumi yang terperangkap didalamnya, yang sering disebut sebagai Reservoir, dan Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu
Reservoir yang bersuhu rendah (<150ºC) dan
Reservoir yang bersuhu tinggi (>150ºC). Yang dapat digunakan untuk sumber pembangkit tenaga listrik dan dikomersialkan adalah yang masuk kategori high temperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 50ºC. Pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 0F (50 s/d 250 0C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 10220 0F atau 5500 0C. Selain hal-hal diatas, kita juga harus memperhitungkan umur panas bumi, walaupun termasuk energi terbarukan, namun bukan berarti panas bumi memiliki umur tidak terbatas , sehingga perhitungan umur panas bumi juga merupakan hal yang sangat penting terutama dalam hitungan keekonomiannya.
2.3
Perhitungan Energi Panas Bumi
Perkiraan atau penilaian potensi panas bumi pada prinsipnya mempergunakan datadata geologi, geofisika, dan geokimia. Analisa-analisa kimia memberikan parameter-parameter yang dapat digunakan untuk perkiraan potensi panas bumi suatu daerah. Rumus yang ada adalah
sangat kasar dan merupakan perkiraan garis besar. Diantara rumus yang ada atau sering dipakai adalah metode Perry dan metode Bandwell, yang pada umumnya merupakan rumus empirik. Metode Perry pada dasarnya mempergunakan prinsip energi dari panas yang hilang. Rumus untuk mendapatkan energi metode Perry adalah sebagai berikut : E = D x Dt x P
di mana: E = arus energi (Kkal/detik) D = debit air panas (L/det) Dt = perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin (0C) P = panas jenis (Kkal/kg) Untuk perhitungan ini, data suhu dinyatakan dalam derajat celcius, debit air panas dalam satuan liter per detik, sedangkan isi chlorida dalam larutan air panas dinyatakan dalam miligram per liter.
2.4. Prinsip kerja PLTP secara umum
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakan Panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Prinsip kerja pembangkit listik tenaga panas bumi secara singkat adalah sbb: Air panas yang berasal dari steam sumur uap akan disalurkan ke Steam receiving header, kemudian oleh separator air dengan uap dipisahkan, kemudian uap akan digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga dihasilkan listrik.
2.5.
Teknologi dan Prinsip Kerja PLTP
Secara garis besar, Teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi menjadi 3(tiga), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi ( geothermal power plants), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir.Yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada
kondisi yang berbeda-beda.
2.5.1
Uap Kering (dry steam)
Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas (>235 derajat celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya. Seperti terlihat digambar, cara kerja nya adalah uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasil listrik. Teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello, Italia pada tahun 1904. Jenis ini adalah cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan untuk kandungan gas yang tinggi. Contoh jenis ini di Indonesia adalah PLTP Kamojang 1 x 250 kW dan PLTP Dieng 1 x 200
Gambar 2.5.1. Dr y Steam Power Pl ant
Bilamana uap kering tersedia dalam jumlah lebih besar, dapat dipergunakan PLTP jenis condensing, dan dipergunakan kondensor dengan kelengkapan nya seperti menara pendingin dan pompa, Tipe ini adalah sesuai untuk kapasitas lebih besar. Contoh adalah PLTP Kamojang 1 x 30 MW dan 2 x 55 MW, serta PLTP Drajad 1 x 55 MW. 2.5.1
Flash steam
Teknologi ini bekerja pada suhu diatas 1820C pada reservoir, cara kerjanya adalah Bilamana lapangan menghasilkan terutama air panas, perlu dipakai suatu separator yang memisahkan air dan uap dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells. Contoh ini adalah PLTP Salak dengan 2 x 55 MW.
Gambar 2.5.2. F lash Steam Power Pl ant
2.5.1
Binary cycle
Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 107-1820C. Cara kerjanya adalah uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan ke generator. dan hasilnya adalah energi listrik. Cairan di pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana.
Gambar 2.5.3. Bi nar y Steam Power Plan t
Keuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah. Selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. karena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan. Sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida dan sulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit minyak. 2.6. Potensi Panas Bumi di Indonesia
Jawa Barat merupakan daerah yang memiliki potensi sumber daya panas bumi yang terbesar di Indonesia. Potensi panas bumi di Jawa Barat mencapai 5411 MW atau 20% dari total potensi yang dimiliki Indonesia. Sebagian potensi panas bumi tersebut dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, seperti :
PLTP Kamojang didekata Garut, memiliki unit 1,2,3 dengan kapasitas total 140 MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar 60 MW.
PLTP Darajat, 60 Km sebelah tenggara Bandung dengan Kapasitas 55 MW.
PLTP Gunung Salak di Sukabumi, terdiri dari unit 1,2,3,4,5,6 dengan kapasitas total 330 MW.
PLTP Wayang Windu di Panggalengan dengan Kapasitas 110 MW. Walaupun pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) hanya mengolah sumber panas yang tersimpan di reservoir perut bumi, bukan berarti tidak memerlukan biaya. Investasi untuk menggali energi panas bumi tidak sedikit karena tergolong berteknologi dan berisiko tinggi. Investasi untuk kapasitas di bawah satu MW, berkisar US$ 3.000-5.000 per kilowatt (kW). Sementara untuk kapasitas di atas satu MW, diperlukan investasi US$ 1.500-2.500 per kW. Karakter produksi dan kualitas produksi akan berbeda dari satu area ke area yang lain. Penurunan produksi yang cepat, merupakan karakter produksi yang harus ditanggung oleh pengusaha atau pengembang, ditambah kualitas produksi yang kurang baik, dapat menimbulkan banyak masalah di pembangkit. Misalnya, kandungan gas yang tinggi mengakibatkan investasi lebih besar.Dalam pembangkitan listrik, harga jual per kWh yang ditetapkan PLN dinilai terlalu murah sehingga tak sebanding dengan biaya eksplorasi dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Dalam hat ini, PLN tidak bisa disalahkan karena tarif dasar listrik yang ditetapkan pemerintah masih di bawah harga komersial, yaitu tujuh sen dollar AS per kWh.
2.5 Kelebihan dan Kelemahan PLTP
Adapun keuntungan dan kelebihan PLTP adalah sebagai berikut, Keuntungan:
1. Bebas emisi (binary-cycle). 2. Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam 3. Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya (angin, Solar cell dll)
