apa itu plta

Download Apa itu PLTA

If you can't read please download the document

Post on 05-Jul-2015

437 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

TUGAS UTS DASAR KONVERSI ENERGI

NAMA NIM

: SOTYA HANIEF : 07530002

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2008

Apa itu PLTA PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) adalah suatu system pembangkit energi listrik dengan cara memanfaatkan aliran dari air yang kemudian diubah menjadi energi listrik malalui putaran turbin dan generator. Sistem yang sangat simple, dan yang penting adalah ramah terhadap lingkungan.

Skema dari PLTA

Dam

Hampir semua PLTA mengandalkan bagian ini untuk membendung air dari sungai hinggga terbentuk danau. Pada PLTA tertentu Dam dimanfaatkan untuk tempat rekreasi. Intake

Pintu air untuk masuknya aliran air menuju ke turbin melalu penstock. Penstock

Saluran pipa air yang menuju ke turbin. Didalam pipa ini tekanan oir naik. Turbine

Mesin yang memutar generator. Biasanya turbine yang dipakai adalah Francis Turbine. Sebuah turbin mempunyai berat sampe 172 tons dan kecepatan putaran 90 rpm.

Foto impeler francis turbine Generators Transformer

Mesin penghasil listrik Trafo untuk mengubah tegangan AC ke tegangan yang

lebih tinggi Power lines Outflow

Jaringan listrik 3 phase Aliran air yang melewati impeller akan dialirakan ke Dam.

lagi

DAM Berlokasi di perbatasan Brazil-Paraguay dan tidak jauh dari perbatasan Argentina, permulaan proyek ini dimulai pada tahun 1966 ketika Menlu Brazil dan Paraguay menandatangani kesepakatan bersama Kesepakatan Ygazu. Yang kemudian ditindak lanjuti dengan penelitian kemampuan Hydraulic dari Sungai Parana. Pada 26 April 1973, Brazil & Paraguay menandatangani perjanjian Pengembangan sumber listrik tenaga air dari sungai Parana yang kemudian terbentuk ITAIPU Binancional (Kerjasama secara hukum, administrasi dan kemampuan keuangan dan teknikal untuk merencanakan & mengoperasikan Pembangkit Listrik)

Pelaksanaan konstruksi dimulai pada tahun 1975, mencapai puncaknya pada tahun 1978 dengan pekerja sekitar 30000 orang dilokasi. Dengan produksi concrete (bahan untuk beton) sekitar 12,8Juta m (15 kali dari produksi concrete yang digunakan untuk Eurotunnel/terowongan yang menyambungkan antara Inggris dengan perancis). Ketinggian dari Dam adalah 196m, lebar 7,76 km. Danau yang terbentuk akibat bendungan tersebut mencapai panjang 170 km dengan volume air 29 milyar ton. Unit 1 mulai beroperasi pada Desember 1983, Jaringan listrik di Paraguay selesai dibangun pada maret 1984, sedangkan Brazil 5 bulan setelah itu. Pada maret 1991 unit terakhir (Unit 18) mulai beoperasi. Air yang diperlukan pada intake untuk 1 turbin (Francis Turbine) dengan keluaran daya 715 MW adalah 700m3/s. Dengan efisiensi 98.6%. NOTE: efisiensi adalah perbandingan antara energi input dengan energi output. Semakin besar nilai efisiensi semakin bagus (jadi ga ada loss of energy). Coba bandingkan dengan PLTU (tenaga uap) atau PLTG (tenaga gas). PLTU efisiensinya sekitar 60% - 80% (artinya batubara yang dibakar untuk menghasilkan Uap yang digunakan untuk memutar turbin cuma 60% saja yang hasilnya jadi Listrik. sisanya terbuang menjadi panas), sedangkan untuk PLTG malah lebih rendah dari PLTU, efisiensi sekitar 50%-70%). Setiap tahun ITAPU menghasilkan energi listrik sekitar 75 TWh dan mengurangi emisi CO2 kurang lebih 67.5 juta ton (dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga batubara). Total biaya proyek ini adalah US$ 20 juta

Pemandangan ITAIPU dari atas (setelah proyek selasai) Bagian yang kanan adalah overflow spillway (ketika level dari Dam tinggi, sebagian air harus dibuang untuk menurunkan lewel air di Dam), sebelah kanannya adalah Power Station (Tempat turbin berada).

Pengerjaan Dam

Foto bagian dasar tempat turbine berada Pipa putih adalah inlet/jalan nya air masuk ke turbin

Foto Dam ketika mulai terisi air Mencapai luas 1350 km2, dengan panjang 170 km dan rata2 lebarnya 7 km.

Konversi Daya Prinsip konversi energi pada Pembangkit Listrik Tenan Air: Energi potensial timbl akibat dari ketinggian air danau terhadap turbine (yang berada di 196m dibawah). Energi ini akan dikonversi menjadi energi kinetik dengan cara mengarahkan aliran air ke arah turbin (kesudu-sudu nya/blades). Oleh turbine blades (sudu-sudu) energi kinetic diubah menjadi energi putar. Putaran inilah yang memutar generator. Akibat generator berputar, maka timbulah energi listrik akibat adanya medan magnet disekitar lilitan koil. Berikut adalah perhitunangan matematis dari Energi Potensial: Wpot = 0.5 (hul +hip) (hul -hip)* g * A * Berat Jenis air hul= height of upper level (222 m) hip= height of penstock inlet (187 m) g= acceleration of free fall (9.81 m/s) A= area of lake (1350 km) Density of water (1000 kg/m) Wpot,abs = 9,48 * 1016 J = 94,8 PJ

Foto situasi Power House (lokasi turbine berada) Panjang 986 m, tinggi max 112 m dan lebar 99m.Tampak terlihat garis merah yang merupakan perbatasan antar Brazil Paraguay.

Poros dari Generator , total diameter generator mencapai 16 m dengan berat 2650 ton.

Control room

Electrical Setiap tahun ITAPU menghasilkan 75 TWh. Listrik dari ITAPU dialirkan melalui jaringan 3 phase baik ke Brazil dan Paraguay dengan system jaringan yang berbeda. Karena ada 2 Frekuensi, 50 Hz dan 60 Hz, 2 sistem transmisi dibangun untuk mensupportnya. Transformers Untuk menaikkan tegangan /Voltase dari output generator maka dibangun trafo 2 macam: - Trafo 1-Phase dengan 9 bank kapasitor 18 kV - 525 kV dengan rated 825 MVA untuk 50 Hz. - Trafo 1-Phase dengan 9 bank kapasitor 18 kV - 525 kV dengan rated 768 MVA untuk 60 Hz Transmission System/Sistem Transmisi Menimbang bahwa tahun pertama operasi ITAPU, Paraguay harus mengalah duluan dalam menikmati listriknya (sesuai dengan perjanjian sebelum pembangunan) maka diputuskan pembangunan Transmissi Station duluan di Brazil. Sistem yang dipakai (karena ada 2 pemakain frekuensi 50 Hz dan 60 Hz) untuk Brazil dibangun EHV-AC (Extra High Voltage - Alternating current) untuk 6300 MW pada 60 Hz dan untuk paraguay HV-DC (High Voltage - Direct current) untuk 6000 MW pada 50 Hz. HV-DC-system memiliki tegangan 500 kV, yang kemudian akan dikonvert lagi ke tegangan AC di Ibuana (dekat Sao Paolo).EHV-AC-system memilik tegangan sebesar 750 kv.

Source: Wikipedia and ather related articles.

ENERGI TIDAL Energi tidal atau energi pasang surut barangkali kurang begitu dikenal dibandingkan dengan energi samudera yang lain seperti energi ombak (wave energy). Jika dibandingkan dengan energi angin dan surya, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan antara lain: memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat. Pembangkit listrik tenaga tidal terapung. Turbin-turbin air dan mesin-mesin listrik terletak di bawah air, hanya bagian atas dari pembangkit listrik tersebut yang tampak diatas permukaan laut (Sumber: Statkraft)

Perlu diketahui bahwa potensi energi tidal di Indonesia termasuk yang terbesar di dunia, khususnya di perairan timur Indonesia. Sekarang inilah saatnya bagi Indonesia untuk mulai menggarap energi ini. Jika bangsa kita mampu memanfaatkan dan menguasai teknologi pemanfaatan energi tidal, ada dua keuntungan yang bisa diperoleh yaitu, pertama, keuntungan pemanfaatan energi tidal sebagai solusi pemenuhan kebutuhan energi nasional dan, kedua, kita akan menjadi negara yang mampu menjual teknologi tidal yang memberikan kontribusi terhadap devisa negara. Belajar dari India yang mampu menjadi salah satu pemain teknologi turbin angin dunia (dengan produk turbin angin Suzlon), maka tujuan yang kedua bukanlah hal yang terlalu muluk untuk kita wujudkan. Sumber: www.engineering-center.net

PLTU PLTU yang pertama kali beroperasi di Indonesia yaitu pada tahun 1962 dengan kapasitas 25 MW, suhu 500 C, tekanan 65 Kg/cm2, boiler masih menggunakan pipa biasa dan pendingin generator dilakukan dengan udara. Kemajuan pada PLTU yang pertama adalah boiler sudah dilengkapi pipa dinding dan pendingin generator dilakukan dengan hidrogen, namun kapasitasnya masih 25 MW. Bila dayanya ditingkatkan dari 100 - 200 MW, maka boilernya harus dilengkapi super hiter, ekonomizer dan tungku tekanan. Kemudian turbinnya bisa melakukan pemanasan ulang dan arus ganda dan pendingin generatornya masih menggunakan hidrogen. Hanya saja untuk kapasitas 200 MW uap yang dihasilkan mempunyai tekanan 131,5 Kg/cm2 dan suhu 540 C dan bahan bakarnya masih menggunakan minyak bumi. Ketika kapasitas PLTU sudah mencapai 400 MW maka bahan bakarnya sudah tidak menggunakan minyak bumi lagi melainkan batu bara. Batu bara yang dipakai secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yaitu batu bara berkualitas tinggi dan batu bara berkualitas rendah. Bila batu bara yang dipakai kualitasnya baik maka akan sedikit sekali menghasilkan unsur berbahaya, sehingga tidak begitu mencemari lingkungan. Sedang bila batu bara yang dipakai mutunya rendah maka akan banyak menghasilkan unsur berbahaya seperti Sulfur, Nitrogen dan Sodium. Apala