< Previous180Pembangkitan Tenaga Listrikberoperasi maupun tidak beroperasi. Pemeliharaan rutin berjalan (online maintenance) dilakukan pada kondisi unit beroperasi danpemeliharaan rutin pencegahan (preventive maintenance) dilakukan dengan rencana waktu yang telah ditetapkan, misalnya harian,mingguan atau bulanan dalam periode 1 (satu) tahun.b.Pemeliharaan PeriodikPemeliharaan periodik ialah pemeliharaan yang dilakukan berdasarkan jam operasi (Time Base Maintenance), maupun berdasarkan monitor kondisi peralatan (Condition Monitoring Base Maintenance).Pemeliharaan ini pada umumnya dilakukan dalam kondisi unit/peralatan tidak beroperasi, dengan sasaran untuk mengembalikanunit/peralatan padaperformance atau unjuk kerja semula(Commissioning), atau setelah overhaulsebelumnya.c.Pemeliharaan KhususPemeliharaan yang direncanakan dan dilaksanakan secara khusus,dengan sasaran untuk memperbaiki/meningkatkanperformancemesin/unit. Pemeliharaan khusus didasarkan atas pelaksanaaninspectionsebelumnya, dan juga didasarkan atas pelaksanaanPredictive Maintenance. Pemeliharaan khusus dapat dilaksanakanpada saat pemeliharaan periodik maupun diluar pemeliharaanperiodik.d.Pemeliharaan Prediktif (Predictive Maintenance)Ialah pemeliharaan yang didasarkan atas analisa dan evaluasi kondisi operasi mesin dengan sasaran mengoptimalkan ketersediaan mesin pembangkit dan biaya pemeliharaan. Pelaksanaan yang dilakukandalam pemeliharaan prediktif antara lain:-Mengadakan pemeriksaan dan monitoring secara kontinyu terhadap peralatan pada saat operasi atau pada waktu dilaksanakaninspection/ overhaul.-Mengadakan analisa kondisi peralatan atau komponen peralatan.-Membuat estimasi sisa umur operasi peralatan sampaimemerlukan perbaikan/ penggantian berikutnya.-Mengevaluasi hasil analisa untuk menentukan interval inspection.C.Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)1.Prinsip KerjaGambar III.31 menunjukkan prinsip kerja PLTG. Udara masuk kekompresor untuk dinaikkan tekanannya menjadi kira-kira 13 kg/cm2Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik181kemudian udara tersebut dialirkan ke udarabertekanan 13 kg/cm2 ini dicampur dengan bahan bakar dan dibakar.Apabila digunakan bahan bakar gas (BBG),maka gas dapatlangsung dicampur dengan udara untuk dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minyak(BBM), maka BBM ini harus dijadikan kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untukdibakar. Teknikmencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangatmempengaruhi efisiensi pembakaran.Gambar III.31Prinsip Kerja Unit Pembangkit Turbin GasPembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhutinggi sampai kira-kira 1.3000C dengan tekanan 13 kg/cm2. Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkan menuju turbin untuk disemprotkan kepada sudu-sudu turbin sehingga energi (enthalpy) gas ini dikonversikan menjadi energi mekanik dalam turbin penggerak generator (dankompresor udara) dan akhirnya generator menghasilkan tenaga listrik.Karena pembakaran yang terjadi pada turbin gas mencapai suhu sekitar1.3000C, maka sudu-sudu turbin beserta porosnya perlu didinginkandengan udara. Selain masalah pendinginan, operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhusekitar1.3000Cmemberi risiko korosisuhu tinggi, yaitu bereaksinya logam kalium, vanadium, dan natrium yangterkandung dalam bahan bakar dengan bagian-bagian turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path).182Pembangkitan Tenaga ListrikOleh karena itu, bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam-logam tersebut di atas melebihi batas tertentu. Kebanyakan pabrik pembuat turbin gas mensyaratkan bahan bakar dengan kandunganlogamkalium, vanadium, dan natrium tidak boleh melampaui 1 part per mill (rpm). Di Indonesia, BBMyangbiasmemenuhi syarat ini hanya minyak Solar, High Speed Diesel Oil, atau yang sering disebut minyak HSDyangdisediakan oleh PERTAMINA. Sedangkan BBG umummyadapat memenuhi syarat tersebut di atas.2.Operasi dan PemeliharaanDari segi operasi, unit PLTG tergolong unit yang masa start-nya pendek, yaitu antara 15-30 menit, dankebanyakan dapat di-starttanpa pasokan daya dari luar (black start), yaitu menggunakan mesin diesel sebagaimotorstart.Dari segi pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktupemeliharaan (time between overhaul)yangpendek, yaitu sekitar 4.000-5.000 jam operasi. Makin sering unit mengalami start-stop, makin pendek selangwaktu pemeliharaannya. Walaupun jam operasi unit belum mencapai 4.000 jam, tetapi jika jumlah startnya telahmencapai 300 kali, maka unit PLTG tersebut harusmengalami pemeriksaan (inspeksi) dan pemeliharaan. Saatdilakukan pemeriksaan, hal-halyang perlu mendapat perhatian khusus adalah bagian-bagianyang terkena alirangas hasil pembakaran yang suhunya mencapai1.3000C, seperti: ruang bakar, saluran gas panas (hot gas path),dan sudu-sudu turbin. Bagian-bagian ini umumnya mengalami kerusakan (retak) sehingga perlu diperbaiki(dilas) ataudiganti.Prosesstart-stop akan mempercepat proses kerusakan (keretakan) ini, karena proses start-stopmenyebabkanproses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan sewaktu unit dingin, suhunya sama dengansuhuruangan (sekitar 300C sedangkan sewaktu operasi, akibat terkena gas hasil pernbakaran dengan suhusekitar1.3000C.Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, ada unit PLTG yang boleh dibebani lebih tinggi 10% darinilai nominalnya selama 2 jam, yang dalambahasa Inggris disebut peak operation.Apabila dilakukan peakoperation,maka hal ini harus diperhitungkan dengan pemendekan selang waktu antara inspeksi, karena peakoperation menambah keausan yang terjadipada turbin gas sebagai akibat kenaikan suhu operasi.Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik183Dari segi masalah lingkungan, yang perlu diperhatikan adalah masalah kebisingan,yangan sampai melampauiketentuanyang dibolehkan.Seperti halnya pada PLTU, masalah instalasi bahan bakar, baik apabila digunakan BBM maupun apabiladigunakan BBG, perlu mendapatperhatian khusus dari segi pengamanan terhadap bahaya kebakaran.Dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar, unit PLTG tergolong unit termalyang efisiensinya paling rendah, yaitu berkisar antara 15-25%.Dalam perkembangan penggunaan unit PLTG di PLN, akhir-akhir inidigunakan unit turbin gasaero derivative, yaitu turbin gas pesawatterbangyang dimodifikasi menjadi turbin gas penggerak generator. Keuntungan dan pemakaian Unit aero derivative, yaitu didapat unit yangdimensinya lebih kecil dibanding unitStationer dayayang sama. Disamping itu, harga unit bisa lebih murah karena intinya (turbin) sama dengan turbin pesawat terbang (misalnya, biaya pengembangan telah terserap oleh harga jual turbin gas pesawat terbangnya). bagaimanakinerjanya masih perlu pengamatan di lapangan.3.PendinginanPendinginan sudu-sudu turbin dan poros turbin dilakukan dengan udara dari kompresor. Untuk keperluan ini, ada lubang pendingin dalam sudu-sudu dan dalam poros turbin yang pembuatannya memerlukan teknologi canggih.Sedangkan pendinginan minyak pelumas dilakukan denganmenggunakan penukar panas (heat exchanger) konvensional.Gambar III.32Produk-Produk Turbin Gas Buatan AlstomdanSiemens184Pembangkitan Tenaga ListrikGambarIII.33Konstruksi ruang bakar turbin gas buatan Alstom di mana kompresor di sebelah kanan sedangkan turbin di sebelah kiriD.Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)PLTGU merupakan kombinasi PLTG dengan PLTU. Gas buang dari PLTGyang umumnya mempunyai suhu di atas 4000C, dimanfaatkan (dialirkan) ke dalam ketel uap PLTU untuk menghasilkan uap penggerakturbin uap.Dengan cara ini, umumnya didapat PLTU dengandayasebesar 50% daya PLTG. Ketel uapyang digunakan untukmemanfaatkan gas buang PLTG mempunyai desain khusus untukmemanfaatkan gas buang di mana dalam bahasa Inggris disebut HeatRecovery Steam Generator (HRSG).Gambar III.34 menunjukkan bagan dari 3 buah unit PLTG dengan sebuah unit PLTU yang memanfatkan gas buang dari 3 unit PLTG tersebut. 3 unitPLTG beserta 1 unit PLTU ini disebut sebagai 1 blok PLTGU. Setiap unit PLTG mempunyai sebuah ketel uap penampung gas buang yang keluar dari unit PLTG. Uap dari tiga ketel uap unit PLTG kemudian ditampungdalam sebuah pipa pengumpul uap bersama yangdalam bahasa Inggris disebutcommon steam header. Dari pipa pengumpul uap bersama, uap dialirkan ke turbin uap PLTU yang terdiri dari turbin tekanan tinggi dan turbin tekanan rendah. Keluar dari turbin tekanan rendah, uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan. Dari kondensor, air dipompa untukdialirkan ke ketel uap.Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik185HRSG dalam perkembangannya dapat terdiri dari 3 drum uap dengan tekanan uap yang berbeda: Tekanan Tinggi (HP), Tekanan Menengah (IP), danTekanan Rendah (LP). Hal ini didasarkan perhitunganTermodinamika Drum HP, IP, dan LP yang berhubungan dengan suhugas buang yang tinggi, sedang, dan rendah (Iihat Gambar III.35).Gambar III.34Skema sebuah Blok PLTGU yang terdiri dari 3 Unit PLTG dan sebuah Unit PLTUKeterangan: Header Uap; Pr : Poros; TG : Turbin Gas; KU : Ketel Uap; GB : Gas Buang; Kd : Kondensor; HA : Header Air; TU : Turbin Uap; Generator; P : PompaDalam operasinya, unit turbin gas dapat dioperasikan terlebih dahulu untuk menghasilkan daya listrik sementara gas buangnya berprosesuntuk menghasilkan uap dalam ketel pemanfaat gas buang. Kira-kira 6 (enam)jam kemudian, setelah uap dalam ketel uap cukup banyak, uap dialirkan ke turbin uap untuk menghasilkan daya listrik.Karena daya yang dihasilkan turbin uap tergantung kepada banyaknya gas buang yang dihasilkan unit yaitu kira-kira menghasilkan 50% daya unit PLTG, maka dalam mengoperasikan PLTGU ini, pengaturan daya PLTGU dilakukan dengan mengatur daya unit PLTG, sedangkan unit PLTU mengikuti saja, menyesuaikan gan gas buang yang diterima dari unit PLTG-nya.Perlu diingat bahwa selang waktu untuk pemeliharaan unit PLTG lebih pendek daripada unit PLTU sehingga koordinasi pemeliharaan yang baik 186Pembangkitan Tenaga Listrikdalam suatu blok PLTGU agar daya keluar dari blok tidak terlalu banyak berubah sepanjang waktuDitinjau dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar, PLTGU tergolong sebagai unit yang paling efisien dari unit-unit termal (bisa mencapaiangka di atas 45%).PLTGU termasuk produk teknologi mutakhir dalam perkembangan pusat listrik. PLTGU PLN yang pertamaberoperasi di sekitar tahun 1995. Daya terpasangnya per blok dibatasi oleh besarnya daya terpasang unit PLTG-nya. Sampai saat ini, unit PLTG yang terbesar baru mencapai daya terpasang sekitar 120 MW.Pada Gambar III.37 tampak dua barisan cerobong. Barisan cerobong sebelah kiri berasal dari turbin gas, barisan cerobong sebelah kanan berasal dari ketel uap (HRSG).Proses perpindahan panas pada HRSG praktis hanya melalui proses konveksi dan konduksi saja, tidak ada proses radiasi, karena HRSG tidak berhadapan dengan lidah api. Oleh karenanya maka desain HRSGadalah dengan desain ketel. PLTU yang mengambil energi kalorilangsung dari ruang bakar.Gambar III.38, menggambarkan prinsip perpindahan panas yang terjadimelalui proses konveksi sentuhan HRSG. Seperti terlihat pada Gambar III.35, uap yang keluar dari drum tekanan menengah IP bertemuuapyang keluar dari turbin tekanan tinggi HP untuk selanjutnya dialirkan ke turbin tekanan menengah titik pertemuan ini perlu ada pengatur tekanan uapyang berfungsi menyamakan tekanan. Hal serupa berlaku antara. uap dari drum LP yang bertemu dengan uap yang keluar dari turbin IP untuk selanjutnya menuju ke turbin LP.Gambar III.35Diagram aliran uap pada sebuah PLTGU yang menggunakan 3 macam tekanan uap; HP (High Pressure), IP (Intermediate Pressure), dan LP (Low Pressure) buatan SiemensGambar III.36 Heat-recovery steam generator PLTGU TambakLorok Semarang dari Unit PLTG 115 MW188Pembangkitan Tenaga ListrikGambar III.37PLTGU Grati di Jawa TImur (Pasuruan)terdiri dari: Turbin Gas: 112,450 MW x 3; Turbin Uap: 189,500MW; Keluaran Blok:526,850 MWGambar III.38Bagian dari HRSG yang bersentuhan dengan gas buangGambar III.39Blok PLTGU buatan Siemens yang terdiri dari dua buah PLTG dan sebuah PLTUMasalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik189E.Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)Energi panas bumi (Geothermal energi) sudah dikenal sejak ratusantahun lalu dalam wujud gunung berapi,aliran lava, sumber air panasmaupungeyser.Pada mulanya uap panas yang keluar dari bumi tersebut hanyadimanfaatkan untuk tujuan theraphy. Baru pada awal abad ke-20, seiringdengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta dimakluminya keterbatasan sumber energi minyak maka, mulai dipikirkan pemanfaatan energi panas bumi untuk keperluan–keperluan yang lebih komersil.Pada tahun 1913, pembangkit listrik tenaga panas bumi pertama, dengan kapasitas 250 KWH. Berhasil dioperasikan di Italia. Kemudian disusul dengan pembangkit lainnya yang sampai dengan tahun 1988 totalkapasitas PLTP di dunia sudah mencapai lebih dari 20.000 MW.Penelitian potensi panas bumi di Indonesia sudah di mulai sejak tahun 1926 di Kamojang Jawa Barat oleh Belanda dan diteruskan oleh bangsa Indonesia setelah kemerdekaan.Dari penelitian yang dilakukan ternyata potensi panas bumi di Indonesia sangat memberi harapan, yaitu sekitar 16.000 MW. Namun demikian hingga 1992, baru sekitar 500 MW yang berhasil di usahakan sebagai energi listrik.Kendala-kendalateknis dan non teknis masih perlu diatasi untukmempercepat terwujudnya PLTP-PLTP yang lain.Dalam rangka memberikan gambaran tentang PLTP, buku ini disusun dengan sangat ringkas namun demikian diharapkan cukup dapatmemberikan penjelasan awal tentang dasar-dasarpusat listrik tenaga panas bumi.1. Energi-energi bumia.Bentuk Struktur Bumi Bumi diselimuti oleh atmosphere terdiri dari lapisan-lapisan yang disebut sebagaiCrust, Mantle, Liquid core, Inner core.Temperatur serta massa jenis meningkat semakin mendekati pusat bumi. Hanya lapisan terluar bumi yang sangat dikenal manusia, terdiri dari Continental crust,Ocean Crust serta lapisan es pada kutub bumi. Dalam Next >