buku ajar - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/198104152015041002/pendidikan/buku...

BUKU AJAR

NURHENING YUNIARTI

EKO PRINTO

Pembangkit Tenaga Listrik

iii

DAFTAR ISI

Bab 1 : Pendahuluan

Sejarah Industri Pembangkit Listrik ............................................................... 3

Konversi Energi .............................................................................................. 7

Bab 2 : Generator Listrik

Prinsip Generator Listrik .............................................................................. 23

Sistem Eksitasi Generator ........................................................................... 26

Paralel Generator Sinkron ........................................................................... 28

Bab 3 : Jenis – Jenis Pembangkit Listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Air ...................................................................... 31

Pembangkit Listrik Tenaga Uap ................................................................... 46

Pembangkit Listrik Tenaga Surya ................................................................ 55

Bab 4 : Distributed Generation

Definisi Distributed Generation .................................................................... 64

Keuntungan Distributed Generation ............................................................. 71

Teknologi DG .............................................................................................. 71

Bab 5 : Teknologi Penyimpanan Energi Listrik

Jenis Penyimpan Energi Listrik .................................................................... 79

Pumped storage hydropower ....................................................................... 80

Compressed air energy storage .................................................................. 81

Large-scale batteries ................................................................................... 83

Superconducting magnetic energy storage .................................................. 84

Flywheels .................................................................................................... 85

Capacitors ................................................................................................... 86

Pembangkit Tenaga Listrik 1

Sumber daya energi adalah sumber daya alam yang dapat diolah oleh manusia sehingga

dapat digunakan bagi pemenuhan kebutuhan energi. Satuan perdagangan yang biasa digunakan

untuk bahan bakar cair minyak bumi adalah satuan volume seperti liter, barrel (setara 159 ltr).

Sedangkan untuk bahan bakar padat seperti batubara menggunakan satuan berat yaitu Ton, kg .

Bahan bakar gas menggunakan satuan volume dan berat. Misalnya: standar normal meter kubik

(N M3) artinya satuan m

3 gas bumi pada tekanan normal (bar) dan suhu 15

o C.

Di dunia tersedia berbagai sumber daya alam; antara lain angin, air, batu bara, minyak

bumi, hutan, panas matahari, dan lain-lain. Di antara sumber daya alam tersebut tersedia bahan

yang bisa menjadi sumber energi, sehingga disebut sumber daya energi. Berdasarkan definisi

dalam Undang-Undang Republik Indonesia No. 30 Tahun 2007 Bab I Pasal 1, sumber energi

adalah sesuatu yang dapat menghasilkan energi – baik secara langsung maupun melalui proses

konversi. Sedangkan sumber daya energi adalah sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan

baik sebagai sumber energi maupun sebagai energi.

Sumber : Buku Panduan Energi Terbarukan, PNPM Mandiri

Gambar 1. Energi Terbarukan

PENDAHULUAN


Energi listrik menunjukkan suatu modernisasi. Segala sesuatu yang kita anggap modern,

dari lampu, radio dan televisi hingga peralatan rumah tangga, perangkat elektronik, komputer

dan semua perlengkapan di zaman informasi ini bergantung pada ketersediaan listrik. Saat ini

warga di kota besar menggunakan listrik begitu saja tanpa memperhatikan di pedesaan masih

memerlukan keberadaan akan energi listrik. Penyediaan pasokan listrik adalah suatu proyek yang

kompleks dan mahal. Saat ini, keamanan terhadap penyediaan listrik, transmisi dan

pedistribusian sampai ke pelanggan mengenai kemanaannya juga menjadi isu yang

diperbincangkan. Sementara orang-orang yang tidak tersentuh oleh modernitas masih bisa

menjalani hidup mereka tanpa listrik, negara dengan industri modern yang memiliki kekurangan

pasokan listrik apalagi tanpa listrik, akan menjadi tidak berdaya.

Buku ini merupakan pengantar dalam penyediaan energi listrik melalui penjelasan

berbagai macam pembangkit. Buku ini tidak mencakup sarana untuk mentransmisikan dan

mendistribusukan listrik kepada penggunanya. Penjelasan dalam buku ini adalah tentang semua

cara yang telah dibuat manusia untuk menghasilkan bentuk energi yang paling sulit dipahami ini,


energi listrik. Buku ini terbagi dalam beberapa bab dengan satu bab yang menjelaskan tentang

jenis – jenis pembangkit listrik berdasarkan energi primer yang digunakan. Penjelasan yang

diberikan bersifat menyeluruh dan teknis bila diperlukan namun tidak menggunakan bahasa yang

terlalu teknis sehingga untuk pembaca pemula akan sulit dipahami. Tujuan buku ini adalah untuk

memberikan gambaran tentang setiap jenis pembangkit tenaga dalam bentuk yang mudah

dicerna.

SEJARAH INDUSTRI PEMBANGKIT LISTRIK

Permulaan industri pembangkit listrik modern ditemukan pada awal dan pertengahan

abad kesembilan belas dan dalam karya seperti Benjamin Franklin, Alessandro Volta dan

Michael Faraday. Faraday, khususnya, mampu menunjukkan hubungan antara listrik dan magnet,

sebuah hubungan yang memungkinkan menghasilkan listrik menggunakan mesin penggerak

dibanding mengambilnya dari baterai/ accu seperti yang terjadi pada zamannya. Pemerataan

pemahaman tentang listrik bertepatan dengan perkembangan mesin uap, dan meluasnya

penggunaan gas untuk bahan bakar dan penerangan. Di Amerika Serikat, Thomas Edison

mengembangkan filamen karbon yang menghasilkan cahaya dari listrik. Pekerjaan serupa

dilakukan di Inggris oleh Sir Joseph Swan. Peralatan penerangan merupakan penggunaan

pertama dari energi listrik. Pertumbuhan dan perkembangan pembangkit listrik yang dipercepat

terutama penggunaannya untuk daya traksi. Kereta listrik untuk transportasi perkotaan dan

sistem kereta bawah tanah di London adalah jenis proyek yang mendorong pembangunan

pembangkit listrik besar dalam dua dekade terakhir pada abad kesembilan belas.

Asal-usul listrik dimungkinkan mulai ada pada abad kesembilan belas, namun beberapa

pendapat menjelaskan bahwa pertumbuhan industri kelistrikan merupakan fenomena abad ke-20.

Tidak diragukan bahwa listrik akan menjadi sumber energi terpenting di dunia. Perkembangan

modern seperti komputer dan komunikasi tidak mungkin tanpa listrik. Perlu diingat bahwa

sebagian besar elemen kunci yang diperlukan untuk pembangkit listrik, transmisi dan distribusi

dikembangkan selama abad ke-20.

Evolusi teknologi pembangkit listrik

Stasiun pembangkit tenaga paling awal menggunakan mesin uap untuk menghasilkan

tenaga. Mesin uap tidak ideal untuk tujuan pembangkitan listrik karena mesin uap tidak dapat

dengan mudah membangkitkan kecepatan rotasi tinggi yang dibutuhkan untuk menggerakkan


generator secara efektif. Kesulitan ini akhirnya diatasi dengan penemuan turbin uap oleh Sir

Charles Parsons pada tahun 1884. Bahan bakar untuk pembangkit listrik ini biasanya

menggunakan batubara, digunakan untuk menaikkan uap di dalam boiler. PLTA memasuki

perkembangan pembangkit listrik pada tahap awal dalam pengembangan industri. Sebagian besar

pekerjaan utama pada pembuatan PLTA adalah pada jenis turbin yang berbeda-beda yang

digunakan untuk menangkap kekuatan air yang mengalir. Hal ini dilakukan pada paruh kedua

abad kesembilan belas.

Pada awal abad ke-20, mesin spark-ignition dan mesin diesel telah dikembangkan. Mesin

ini juga bisa digunakan untuk menghasilkan listrik. Sebelum Perang Dunia II juga dimulai

penggunaan turbin angin sebagai cara menghasilkan tenaga listrik. Namun sampai awal tahun

1950an, pembangkit listrik yang menggunakan turbin uap berbahan bakar batubara, dan kadang-

kadang minyak atau gas, bersama dengan stasiun tenaga air, menyediakan sebagian besar

kapasitas pembangkit tenaga secara global.

Pada tahun 1950-an tenaga nuklir lahir. Begitu prinsip perkembangan tenaga nuklir telah

diperkuat, pembangunan pembangkit tenaga nuklir dipercepat. Di sini, diyakini secara luas,

bahwa energi nuklir menjadi sumber energi modern untuk zaman modern; murah, bersih dan

menarik secara teknis. Tenaga nuklir terus berkembang pesat di Amerika Serikat hingga akhir

1970-an. Di belahan dunia yang lain, perkembangan tenaga nuklir kurang cepat, tapi Inggris

Raya, Prancis dan Jerman telah banyak berinvestasi untuk hal tersebut. Di Timur Tengah,

Jepang, Taiwan dan Korea Selatan berkembang lebih lambat. Rusia mengembangkan industri

tebaga nuklirnya sendiri dan India baru memulai program nuklir, begitu pula China. Di akhir

tahun 1970an, industri nuklir yang dulu berjaya mulai meredup. Sejak saat itu kemajuan tenaga

nuklir telah melambat secara dramatis, terutama di dunia barat.

Pada awal dekade yang sama, tepatnya pada tahun 1973, perang Arab-Israel

menyebabkan pergolakan besar dalam harga minyak dunia. Harga minyak meningkat secara

dramatis. Pada saat itu minyak juga menjadi bahan bakar utama untuk pembangkit listrik.

Negara-negara yang menggunakannya secara ekstensif mulai mencari cara baru untuk

menghasilkan listrik dan ketertarikan pada sumber energi terbarukan mulai dikembangkan.

Kenaikan harga minyak menyebabkan penelitian berbagai macam teknologi energi alternatif

yang berbeda seperti tenaga ombak, hot-rock, tenaga panas bumi dan penggunaan etanol yang

berasal dari tanaman, bukan dari bahan bakar bensin atau minyak. Namun yang mendominasi


adalah tenaga surya dan tenaga angin. Perkembangannya memakan waktu lama namun pada

akhir abad kedua teknologi surya dan angin telah mencapai tahap di mana keduanya telah layak

digunakan secara teknis dan ekonomis.

Ada banyak alasan untuk berharap teknologi surya dan angin dapat berkontribusi secara

signifikan terhadap pertumbuhan pembangkitan listrik di abad kedua puluh satu. Salah satu

kekhawatiran dari awal 1970-an dan mulai dirasakan di industri kelistrikan selama tahun 1980an

adalah dampak terhadap lingkungan. Hal ini memaksa industri menerapkan langkah-langkah

untuk mengurangi emisi lingkungan dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Teknologi

pembangkit listrik lainnya seperti tenaga air juga terpengaruh. Turbin gas mulai memberikan

dampak besar selama tahun 1980an sebagai mesin untuk pembangkit listrik. Mesin tenaga uap

disempurnakan selama dan setelah Perang Dunia II sebagai unit tenaga penerbangan, namun

segera dipindahkan ke industri tenaga untuk digunakan di pembangkit listrik yang memasok

permintaan beban puncak.

Selama tahun 1980an, pembangkit listrik dengan beban dasar yang pertama

menggunakan turbin gas dan turbin uap, dalam konfigurasi yang dikenal sebagai pabrik siklus

kombinasi mulai dibangun. Konfigurasi ini telah menjadi sumber utama muatan kapasitas

pembangkit di banyak negara dimana gas alam tersedia. Tahun-tahun pertama abad kedua puluh

satu telah melihat penekanan baru pada sumber listrik baru dan terbarukan. Ada ketertarikan

yang baru untuk mendapatkan energi listrik dari lautan yaitu ombak, arus, dan panasnya air laut

tropis. Pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai sudah mulai berkembang di sekitar tepi

Eropa.

Berdasarkan penjelasan diatas, ketersediaan sumber daya alam dibagi menjadi dua jenis

menurut sifatnya yaitu terbarukan (renewable resource) dan tidak terbarukan (non renewable

resource). Demikian pula hanya dengan sumber energi, yaitu energi terbarukan (renewable

energy) dan energi tak terbarukan (non renewable energy).Pengklasifikasian seperti ini sangat

dipengaruhi oleh peran variabel waktu. Sumber daya alam yang dapat diperbarui merupakan

sumber daya yang terus-menerus tersedia sebagai input produksi dengan batas waktu tak

terhingga. Termasuk sumber daya alam yang dapat diperbarui adalah panas matahari, angin,

panas bumi, dan air laut (ombak). Sedangkan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui

adalah sumber daya yang yang persediannya sebagai input produksi terbatas dalam jangka waktu

tertentu. Termasuk disini adalah minyak bumi, gas bumi, dan batubara.


Sumber daya yang terbarukan bisa berubah menjadi sumber daya tak terbarukan

berdasarkan rentang waktu, laju pemakaian (produksi), serta pembentukan kembali (generation).

Air sungai, misalnya, jika laju pemakaiannya jauh lebih besar dari debit dan kualitas air dari arah

hulu atau dari sumber mata airnya, maka lama-kelamaan sungai tersebut akan mengalami

kekeringan sampai airnya habis. Begitu juga dengan hutan. Dibutuhkan waktu paling tidak 10-20

tahun untuk membesarkan pepohonan yang memiliki nilai ekonomi. Jika laju produksi hutan

(penebangan kayu) lebih besar dari laju pertumbuhan kembali pepohonan, maka sumber daya

hutan tersebut akan habis.

Sumber daya alam seperti minyak bumi, gas bumi, dan batubara membutuhkan waktu

jutaan tahun untuk proses pembentukannya. Dengan jumlah ketersediaan yang terbatas di alam

dan dengan laju produksi yang besar serta skala waktu produksinya harian (jauh lebih kecil dari

skala waktu jutaan tahun), maka tentu saja sumber daya alam ini makin lama makin tipis

persediaannya hingga akhirnya habis.

Pada akhirnya klasifikasi sumber daya alam terbarukan dan tak terbarukan akan sangat

tergantung juga pada manajemen pemanfaatannya, yaitu sejauh mana besarnya laju produksi

dibandingkan dengan laju pembentukan kembali. Sumber daya akan menjadi tak bebarukan

apabila laju produksi (production rate) lebih besar dari laju pembentukan kembali (generation

rate) di alam.

Dari segi pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi sekunder. Energi

yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan belum mengalami perubahan

(konversi) disebut sebagai energi primer. Sementara energi sekunder adalah energi primer yang

telah mengalami proses lebih lanjut.

Minyak bumi jika baru digali (baru diproduksikan ke permukaan), gas bumi, batu bara,

uranium (nuklir), tenaga air, biomassa, panas bumi, radiasi panas matahari (solar), tenaga angin,

dan tenaga air laut dalam wujud aslinya disebut sebagai energi primer. Hasil olahan minyak

bumi seperti bahan bakar minyak dan LPG disebut sebagai energi sekunder. Air terjun apabila

belum diolah masuk klasifikasi energi primer. Apabila sudah dipasang pembangkit tenaga listrik

maka hasil olahannya, yaitu energi listrik, disebut sebagai energi sekunder. Pada dasarnya energi

sekunder berasal dari olahan energi primer. Energi primer adalah energi yang diperoleh langsung

dari alam seperti: minyak mentah, gas bumi, batu bara, tenaga air, panas bumi, mineral radio

aktif, angin, pasangsurut, kayu bakar, sampah,dan lain sebagainya.


Sumber : Buku Panduan Energi Terbarukan, PNPM Mandiri

Energi listrik membawa peranan yang sangat penting bagi masyarakat, industri dan

pemerintah. Seperti pada bidang produksi, penelitian atau riset, bidang pertahanan dan

keamanan, bidang komunikasi dan mass media, bidang rumah tangga dan lain-lain. Bahkan

tingkat produksi dan penjualan listrik telah menjadi salah satu ukuran bagi perkembangan

kemajuan suatu Negara.

KONVERSI ENERGI

Energi di alam adalah kekal artinya energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi

hanya bisa diubah dari energi satu ke energi lainnya (Hukum kekekalan energi). Ilmu yang

mempelajari perubahan energi dari energi satu kelainnya adalah disebut dengan ilmu konversi

energi. Tingkat keberhasilan perubahan energi adalah disebut dengan efisiensi. Adapun sifat-sifat

energi secara umum adalah :

1. Transformasi energi, artinya energi bisa diubah menjadi bentuk lain, misalkan energi

panas pembakaran menjadi energi mekanik mesin.


Gambar 2. Perubahan energi pada motor bakar

Contoh yang lain adalah proses perubahan energi atau konversi energi pada turbin

dan pompa. Perubahan energi pada turbin adalah sebagai berikut, energi fluida (energi

kinetik fluida) masuk turbin dan berekspansi, terjadi perubahan energi yaitu dari energi

fluida menjadi energi mekanik putaran poros turbin. Kemudian, putaran poros turbin

memutar poros generator listrik, dan terjadi perubahan energi kedua yaitu dari energi

mekanik menjadi energi listrik.

Gambar 3. Proses perubahan energi


Pada gambar diatas terlihat proses konversi energi dari energi listrik menjadi

energi fluida. Prosesnya yaitu energi listrik akan diubah menjadi energi mekanik pada

motor listrik, energi mekanik tersebut adalah putaran poros motor listrik yang akan

diteruskan ke poros pompa. Pada pompa terjadi perubahan energi mekanik menjadi

energi fluida, fluida yang keluar dari pompa mempunyai energi yang lebih tinggi

dibanding sebelum masuk pompa.

Gambar 4. Pompa

2. Transfer energi, yaitu energi panas (heat) dapat ditransfer dari tempat satu ke tempat

lainnya atau dari material satu ke material lainnya.

Gambar 5. Transfer panas

3. Energi dapat pindah ke benda lain melalui suatu gaya yang menyebabkan pergeseran,

sering disebut dengan energi mekanik.


W = FxS

Gambar 6. Gaya dan Torsi


Gambar 7. Kerja putaran poros

Energi mekanik Putaran Poros adalah yang paling sering digunakan untuk perhitungan

mesin mesin konversi energi, karena hampir sebagian besar mesin mesin konversi adalah

mesin-mesin rotari. Alasan pemilihan gerak putaran poros mesin (mesin rotari) sebagai transfer

energi atau kerja dibanding dengan putaran bolak-balik (reciprocating) adalah karena gerak

rotari mempunyai efisiensi mekanik yang tinggi, getaran rendah, dan tidak banyak memerlukan

komponen mesin yang rumit. Energi atau kerja langsung bisa ditransfer atau diterima perlatan

tanpa perlatan tambahan. Sebagai perbandingan mesin rotari adalah mesin reciprocating yaitu

motor bakar.

Sumber Daya Alam Nonkonvensional

Sumber daya alam nonkonvensional banyak berasal dari temuan atau pengembangan

teknologi seperti accu/baterai (aki), nuklir, solar cell dan sejenisnya. Tetapi sumber daya non

konvensional tetap menggunakan bahan baku atau sumber dari alam, hanya diproses dan diubah

dalam bentuk yang lebih praktis untuk siap digunakan.

Beberapa alternatif pengembangan sumber energi nonkonvensional yang dikembangkan

untuk mengganti sumber energi konvensional yang terbatas jumlahnya adalah sebagai berikut:


1. Energi matahari.

Cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan jalan menangkap cahaya

matahari dengan beribu-ribu fotosel. Fotosel dapat dibuat dari silikon yang sisi-sisinya

dilapisi dengan Boron dan Arsen. Untuk mendapatkan voltase yang tinggi dan arus yang

kuat, ribuan fotosel dihubungkan secara seri-paralel. Energi matahari dapat juga diubah

menjadi energi panas dengan pertolongan cermin cekung.

Dalam hal ini dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yang berasal dari pancaran

sinar matahari secara langsung ke bumi. Dalam pelaksanaan pemanfaatannya

dapat dibedakan 3 macam cara:

a. Pemanasan Langsung

Dalam hal ini sinar matahari memanasi langsung benda yang akan dipanaskan atau

memanasi secara langsung medium, misalnya air yang akan dipanaskan.

b. Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)

Pada cara ini yang dipanaskan adalah juga air, akan tetapi panas yang terkandung

dalam air itu dikonversikan menjadi energi listrik. Pada prinsipnya, KSTE

memerlukan sebuah konsentrator optik untuk pemanfaatan energi surya, sebuah alat

yang dapat menyerap energi yang terkumpul, sistem pengangkut panas, dan sebuah

mesin yang agak konvensional untuk pembangkit tenaga listrik. Diperkirakan bahwa

sebuah unit KSTE untuk menghasilkan 100 MW listrik memerlukan 12.500 buah

heliostat dengan permukaan refleksi masing-masing seluas 40m2, sebuah menara

penerima setinggi 250 m yang memikul sebuah penyerap untuk membuat uap bagi

sebuah turbin selama 6-8 jam sehari.

c. Konversi Energi Photoltaic

Pada cara ini, energi sinar matahari langsung dikonversikan menjadi tenaga listrik.

Energi pancaran sinar matahari dapat diubah menjadi arus searah dengan

mempergunakan lapisan-lapisan tipis dari silikon, atau bahan-bahan semikonduktor

lainnya. Sebuah Kristal silinder silikon (Si) yang hampir murni diperoleh dengan cara

mencairkan silikon dalam suhu tinggi dengan lingkungan atmosfer yang diatur. Sel

surya silikon dikembangkan sejak tahun 1955 oleh Bell Laboratoris (USA) dan


banyak dipergunakan untuk sistem-sistem tenaga kendaraan-kendaraan ruang angkasa

dan satelit-satelit selama 20 tahun terakhir. Keuntungan-keuntungan dari konvensi

energi photovoltaic: (1) Tidak ada bagian-bagian yang bergerak. (2) Usia pemakaian

dapat melampaui 100 tahun sekalipun efisiensinya sepanjang masa pemakaian

akan menurun. (3) Pemeliharaan tidak sulit. (4) Sistem ini mudah disesuaikan pada

berbagai jenis pemanfaatannya.

2. Energi panas bumi.

Panas dari gunung berapi bersumber dari magma. Bila di dekat magma tersebut terdapat

cadangan air maka air itu akan mendapatkan panas. Rembesan air panas ke permukaan

bumi dapat merupakan sumber air panas, berupa semburan uap atau semburan air panas.

Panas bumi berupa uap air panas dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang dapat

menggerakkan generator listrik.

3. Energi angin

Langsung dapat diubah menjadi listrik dengan menggunakan kincir angin yang

dihubungkan dengan generator listrik.

4. Energi pasang surut

Dapat dimanfaatkan dengan menggunakan dam yang memiliki pintu air yang dapat diatur

pembukaannya. Pada saat air laut pasang, air laut masuk ke dalam dam melalui pintu air.

Bila air surut maka air laut akan ke luar juga melalui pintu air yang sama. Di pintu air

itulah dipasang turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

5. Energi biogas

6. Energi biomassa

Prinsipnya adalah memanfaatkan jasad hidup sampah melalui cara pembusukan dengan

pertolongan bakteri pengurai. Bakteri itu diperoleh dari kotoran kerbau atau sapi. Gas

yang sebagian besar adalah metan dapat dibakar. Panas yang timbul, digunakan untuk

memanaskan ketel uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan generator

listrik.

Sumber Daya Energi Konvensional

Sumber daya energi konvensional adalah sumber daya energi yang digunakan untuk

memenuhi sebagian besar kebutuhan energi manusia sekarang. Sumber daya energi konvensional

terdiri dari:


1. minyak bumi

2. batubara

3. gas alam

4. kayu

Ketersediaan sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk

mendapatkan sumber daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta

dengan cara yang secara ekonomi dapat diterima. Ketersediaan sumber daya energi ditinjau dari

beberapa macam aspek, yaitu keberadaan sumber daya tersebut di alam, ketersediaan teknologi

untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut, ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan

sumber daya tersebut, pertimbangan dalam aspek ekonomi, pertimbangan dampak (lingkungan,

sosial) dan kompetisi dengan penggunaan penting lainnya.

Berdasarkan berbagai aspek pertimbangan tentang ketersediaan sumber daya energi yang

telah disebutkan di atas, maka secara lebih praktis ketersediaan sumber daya energi didasarkan

pada dua aspek penting, yaitu ketersediaan data yang cukup dan konsisten serta estimasi biaya

yang diperlukan untuk menggali. Untuk mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk

sumber daya energi) disamping dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan

berikutnya yang menyangkut dampak lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya

alam dan kompetisi (benturan) dengan penggunaan penting lainnya.

Sumber Daya Energi Terbarukan

Sumber daya energi terbarukan adalah sumber daya energi yang tersedia secara terus

menerus dalam waktu sangat lama karena siklus alaminya. Sumber daya energi terbarukan terdiri

dari :

1. energi angin

2. energi surya

3. geothermal

4. aliran air (sungai)

5. biomassa (sampah, kultivasi)

6. kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu)

7. badan air besar / danau (beda suhu)


Energi terbarukan adalah sumber-sumber energi yang bisa habis secara alamiah. Energi

terbarukan berasal dari elemen-elemen alam yang tersedia di bumi dalam jumlah besar, misal:

matahari, angin, sungai, tumbuhan dan sebagainya. Energi terbarukan merupakan sumber energy

paling bersih yang tersedia di bumi ini. Ada beragam jenis energi terbarukan, namun tidak

semuanya bisa digunakan di daerah-daerah terpencil dan perdesaan.

Secara sederhana, energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang dapat diperoleh

ulang (terbarukan) seperti sinar matahari dan angin. Sumber energi terbarukan adalah sumber

energi ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan dan tidak memberikan kontribusi

terhadap perubahan iklim dan pemanasan global seperti pada sumber-sumber tradisional lain. Ini

adalah alasan utama mengapa energi terbarukan sangat terkait dengan masalah lingkungan dan

ekologi di mata banyak orang. Banyak orang biasanya menunjuk energi terbarukan sebagai

antitesis untuk bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil memiliki tradisi penggunaan yang panjang,

sementara sektor energi terbarukan baru saja mulai berkembang dan ini adalah alasan utama

mengapa energi terbarukan masih sulit bersaing dengan bahan bakar fosil.

Energi terbarukan masih perlu meningkatkan daya saing, karena sumber energi yang

terbarukan masih membutuhkan subsidi untuk tetap kompetitif dengan bahan bakar fosil dalam

hal biaya (meskipun harus juga disebutkan bahwa perkembangan teknologi pada energi

terbarukan terus menurunkan harganya dan hanya masalah waktu energi terbarukan akan

memiliki harga yang kompetitif tanpa subsidi dibandingkan bahan bakar tradisional.)

Selain dalam hal biaya, energi terbarukan juga perlu meningkatkan efisiensinya. Sebagai

contoh, panel surya rata-rata memiliki efisiensi sekitar 15% yang berarti banyak energi akan

terbuang dan ditransfer menjadi panas, bukan menjadi bentuk lain energi yang bermanfaat untuk

digunakan. Namun, ada banyak penelitian yang sedang berlangsung dengan tujuan untuk

meningkatkan efisiensi teknologi energi terbarukan, beberapa darinya benar-benar menjanjikan,

meskipun kita belum melihat solusi energi terbarukan yang sangat efisien dan bernilai komersial

tinggi.

Sektor energi terbarukan bisa memutuskan untuk "wait and see" karena bahan bakar fosil

pada akhirnya akan habis dan energi terbarukan kemudian akan menjadi alternatif terbaik guna

memenuhi kebutuhan dunia akan energi. Tapi ini akan menjadi strategi yang buruk karena dua

alasan: keamanan energi dan perubahan iklim.


Sebelum bahan bakar fosil habis, sektor energi terbarukan harus dikembangkan untuk

cukup menggantikan batubara, minyak bumi, dan gas alam dan ini hanya dapat dilakukan jika

kemajuan teknologi energi terbarukan berlanjut di tahun-tahun mendatang. Kegagalan

pengembangkan teknologi energi terbarukan akan membahayakan keamanan energi masa depan

kita, dan ini harus dihindari oleh dunia.

Energi terbarukan sering dianggap sebagai cara terbaik untuk mengatasi pemanasan

global dan perubahan iklim. Energi terbarukan akan mengurangi penggunakan bahan bakar fosil

yang terus kita bakar, mengurangi pembakaran bahan bakar fosil berarti juga mengurangi emisi

karbon dioksida dan memberikan dampak perubahan iklim yang lebih rendah.

Sebenarnya ada banyak alasan untuk memilih energi terbarukan dibandingkan bahan

bakar fosil, tetapi kita tidak boleh lupa bahwa energi terbarukan masih belum siap untuk

sepenuhnya menggantikan bahan bakar fosil. Di tahun-tahun mendatang hal itu pasti terjadi,

tetapi tidak untuk sekarang. Hal yang paling penting untuk dilakukan sekarang adalah

mengembangkan teknologi yang berbeda bagi energi terbarukan guna memastikan bahwa saat

datangnya hari dimana bahan bakar fosil habis, dunia tidak perlu khawatir dan energi terbarukan

sudah siap untuk menggantikannya.

Tenaga Surya, Tenaga Angin, Biomassa dan Tenaga Air adalah teknologi yang paling

sesuai untuk menyediakan energi di daerah-daerah terpencil dan perdesaan. Energi terbarukan

lainnya termasuk Panas Bumi dan Energi Pasang Surut adalah teknologi yang tidak bisa

dilakukan di semua tempat. Indonesia memiliki sumber panas bumi yang melimpah; yakni

sekitar 40% dari sumber total dunia. Akan tetapi sumber-sumber ini berada di tempat-tempat

yang spesifik dan tidak tersebar luas. Teknologi energi terbarukan lainnya adalah tenaga ombak,

yang masih dalam tahap pengembangan.

Indonesia adalah negeri yang kaya raya. Sumber daya alamnya sangat melimpah.

Beberapa di antaranya bisa dikembangkan menjadi energi alternatif sebagai pengganti bahan

bakar minyak yang terus menurun dan menyusut. Sejumlah negara masih mengandalkan minyak

bumi, batu bara, dan gas alam untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan energinya. Padahal,

stok bahan bakar fosil sebagai sumber energi saat ini terus berkurang. Dalam banyak studi,

Indonesia menyimpan ribuan energi terbarukan (renewable energy).

Berikut 10 energi terbarukan yang dimiliki Indonesia dan berpotensi besar untuk

menyediakan sumber energi berlebih.


1. Energi matahari

Matahari terletak berjuta-juta kilometer dari Bumi (149 juta kilometer) akan tetapi

menghasilkan jumlah energi yang luar biasa banyaknya. Energi yang dipancarkan oleh

matahari yang mencapai Bumi setiap menit akan cukup untuk memenuhi kebutuhan energi

seluruh penduduk manusia di bumi selama satu tahun, jika bisa ditangkap dengan benar.

Setiap hari, kita menggunakan tenaga surya, misal untuk mengeringkan pakaian atau

mengeringkan hasil panen. Tenaga surya bisa dimanfaatkan dengan cara-cara lain: Sel

Surya (yang disebut dengan sel ‗fotovoltaik‘ yang mengkonversi cahaya matahari menjadi

listrik secara langsung. Pada waktu memanfaatkan energi matahari untuk memanaskan air,

panas matahari langsung dipakai untuk memanaskan air yang dipompakan melalui pipa

pada panel yang dilapisi cat hitam. PT PLN (Persero) memanfaatkan energi ini untuk

menerangi 1.000 pulau terpencil pada tahun 2012.

2. Energi biomasa (biomass energy)

Sektor perkebunan menyumbang 64 juta ton limbah untuk energi ini. Biomassa

merupakan salah satu sumber energi yang telah digunakan orang sejak dari jaman dahulu

kala. Orang telah membakar kayu untuk memasak makanan selama ribuan tahun.

Biomassa adalah semua benda organik (misal: kayu, tanaman pangan, limbah hewan &

manusia) dan bisa digunakan sebagai sumber energi untuk memasak, memanaskan dan

pembangkit listrik. Sumber energi ini bersifat terbarukan karena pohon dan tanaman

pangan akan selalu tumbuh dan akan selalu ada limbah tanaman. Ada empat jenis

biomassa:

Terurai di alam; Kayu serta limbah pertanian bisa dibakar dan digunakan untuk

menghasilkan uap dan listrik. Banyak listrik yang digunakan oleh industri

menghasilkan limbah yang bisa dipakai untuk menggerakkan mesin mereka sendiri

(contoh: produsen furnitur).

Bahan bakar padat limbah anorganik; Tidak semua limbah adalah organik; beberapa

di antaranya bersifat anorganik, seperti plastik. Pembangkit listrik yang

memanfaatkan sampah untuk menghasilkan energi disebut pembangkit listrik

tenaga sampah. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara yang sama sebagai

pembangkit listrik tenaga batubara, kecuali bahan bakar tersebut bukan bahan bakar

fosil tetapi sampah yang bisa dibakar.


Bahan Bakar Gas. Sampah yang ada di tempat pembuangan sampah akan membusuk

dan menghasilkan gas metan. Jika gas metan tersebut ditampung, maka bisa

langsung dimanfaatkan untuk dibakar yang menghasilkan panas untuk penggunaan

praktis atau digunakan pada pembangkit listrik untuk menghasilkan listrik.

Metan bisa juga dihasilkan dengan menggunakan kotoran hewan dan manusia dalam

metode yang terkendali. Biodigester adalah wadah kedap udara di mana limbah atau

kotoran difermentasi dalam kondisi tanpa oksigen melalui proses yang dinamakan

pencernaan anaerob untuk menghasilkan gas yang mengandung banyak metan. Gas

ini bisa dipakai untuk memasak, memanaskan & membangkitkan listrik. Gasifikasi

adalah proses untuk menghasilkan gas yang bisa dipakai sebagai bahan bakar

untuk pembangkit listrik. Dalam proses gasifikasi, biomassa dengan biaya murah,

seperti batubara atau limbah pertanian dibakar sebagian dan gas sintetik yang

dihasilkan dikumpulkan dan digunakan untuk pemanas dan pembangkit listrik.

Dengan menggunakan teknik lebih lanjut lagi, maka gas sintetik bisa dikonversi

menjadi minyak solar sintetik/ bahan bakar dari sumber hayati (biofuel)

berkualitas tinggi, yang setara dengan minyak solar yang digunakan untuk

menggerakkan mesin diesel konvensional

Bahan Bakar Hayati Berbentuk Cair. Bahan bakar hayati adalah bahan bakar untuk

kendaraan bermotor atau mesin. Bahan bakar ini bisa digunakan sebagai tambahan

atau menggantikan bahan bakar konvensional untuk mesin. Bioethanol adalah alkohol

yang dibuat melalui proses fermentasi gula yang terkandung pada tanaman pangan

(contoh: tebu, ubi kayu atau jagung), dan digunakan sebagai tambahan untuk

bensin. Biodiesel dibuat dari minyak sayur (misal: Minyak Sawit, Jatropha Curcas,

Minyak Kelapa, atau Minyak Kedelai, atau Limbah Minyak Sayur/WVO). Biodiesel

bisa digunakan sendiri atau sebagai tambahan pada mesin diesel tanpa memodifikasi

mesin.

3. Hydropower (sumber daya air)

Sungai-sungai dan air terjun di Indonesia sangat potensial bagi energi ini. Tenaga air

adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir atau air terjun. Air yang mengalir ke

puncak baling-baling atau baling-baling yang ditempatkan di sungai, akan


menyebabkan baling-baling bergerak dan menghasilkan tenaga mekanis atau listrik.

Tenaga air sudah cukup dikembangkan dan ada banyak pembangkit listrik tenaga air

(PLTA) yang menghasilkan listrik di seluruh Indonesia. Pada umumnya, bendungan

dibangun di seberang sungai untuk menampung air di mana sudah ada danau. Air

selanjutnya dialirkan melalui lubang-lubang pada bendungan untuk menggerakkan

baling-baling modern yang disebut dengan turbin untuk menggerakkan generator dan

menghasilkan listrik. Akan tetapi, hampir semua program PLTA kecil di Indonesia

merupakan program yang memanfaatkan aliran sungai dan tidak mengharuskan mengubah

aliran alami air sungai.

4. Energi dari laut (ocean energy)

Masih seputar lautan. Lautan menyediakan energi terbarukan (renewable energy), seperti

energi gelombang atau pemanfaatan pasang surut air laut dapat digunakan untuk

membangkitkan energi listrik dan energi panas air laut (ocean thermal energy)—yang

berasal dari panas yang tersimpan dalam air laut.

Dua kali sehari, air pasang naik dan turun menggerakkan volume air yang sangat banyak

saat tingkat air laut naik dan turun di sepanjang garis pantai. Energi air pasang bisa

dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik seperti halnya listrik tenaga air tetapi dalam

skala yang lebih besar. Pada saat air pasang, air bisa ditahan di belakang bendungan.

Ketika surut, maka tercipta perbedaan ketinggian air antara air pasang yang ditahan di

bendungan dan air laut, dan air laut di belakang bendungan bisa mengalir melalui turbin

yang berputar, untuk menghasilkan listrik. Memang tidak mudah membangun penahan air

pasang ini, karena pantai harus terbentuk secara alami dalam bentuk kuala, dan hanya 20

lokasi di seluruh dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yang berpotensi untuk

dimanfaatkan energi pasang surut.

Ombak laut yang selalu beralun disebabkan oleh angin yang meniup di atas laut. Ombak

laut memiliki potensi menjadi sumber energi yang hebat jika bisa dimanfaatkan dengan

benar. Ada beberapa metode untuk memanfaatkan energi ombak. Ombak bisa ditangkap

dan dinaikkan ke bilik dan udara dikeluarkan paksa dari bilik tersebut. Udara yang

bergerak menggerakkan turbin (seperti turbin angin) yang menggerakkan generator untuk

menghasilkan listrik. Sistem energi ombak yang lain adalah memanfaatkan gerakan naik

turun ombak untuk menggerakkan piston yang bisa menggerakkan generator. Tidak


mudah untuk menghasilkan listrik dari ombak dalam jumlah besar. Lagipula

memindahkan energi tersebut ke pantai merupakan kesulitan tersendiri. Inilah sebabnya

sistem tenaga ombak sejauh ini belum lazim.

5. Energi angin

Sepertiga luas Indonesia adalah lautan. Potensi angin sebagai energi terbarukan dengan

menggunakan turbin angin untuk menghasilkan listrik. Pada saat angin bertiup, angin

disertai dengan energi kinetik (gerakan) yang bisa melakukan suatu pekerjaan. Contoh,

perahu layar memanfaatkan tenaga angin untuk mendorongnya bergerak di air. Tenaga

angin juga bisa dimanfaatkan menggunakan baling-baling yang dipasang di puncak

menara, yang disebut dengan turbin angin yang akan menghasilkan energi mekanik atau

listrik.

6. Energi geothermal

Energi panas bumi adalah energi panas yang berasal dari dalam Bumi. Pusat Bumi cukup

panas untuk melelehkan bebatuan. Tergantung pada lokasinya, maka suhu Bumi meningkat

satu derajat Celsius setiap penurunan 30 hingga 50 m di bawah permukaan tanah. Suhu

Bumi 3000 meter di bawah permukaan cukup panas untuk merebus air. Kadang-

kadang, air bawah tanah merayap mendekati bebatuan panas dan menjadi sangat panas atau

berubah menjadi uap. Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) adalah seperti

pembangkit listrik tenaga batu bara biasa, hanya tidak memerlukan bahan bakar. Uap atau air

panas langsung berasal dari bawah tanah dan menggerakkan turbin yang dihubungkan

dengan generator yang menghasilkan listrik. Lubang-lubang dibor ke dalam tanah dan uap

atau air panas keluar dari pipa-pipa dialirkan ke pembangkit listrik tenaga panas bumi

untuk menghasilkan listrik.

Tenaga panas bumi bersifat terbarukan selama air yang diambil dari Bumi dimasukkan

kembali secara terus-menerus ke dalam tanah setelah didinginkan di pembangkit listrik.

Tidak banyak tempat di mana PLTPB bisa dibangun, karena perlu menemukan lokasi

dengan jenis bebatuan yang sesuai dengan kedalaman di mana memungkinkan untuk

melakukan pemboran ke dalam tanah dan mengakses panas yang tersimpan. Di dalam

perut negeri ini, tersimpan 40 persen cadangan panas bumi di dunia. Mayoritas masih

‗tidur‘ di bumi Andalas atau Sumatra. Cadangan panas bumi di Sumatra sebesar 6.645


Megawatt electric (MWe) atau hampir 50 persen dari total cadangan nasional, sebesar

15.882 MWe.

7. Hidrogen

Hidrogen memiliki potensi yang amat besar sebagai bahan bakar dan sumber energi.

8. Biodiesel

Saat ini, pengembangan biodiesel yang bersumber dari tanaman jarak (Jatropha) terus

dilakukan. Sayang, energi ini belum dikembangkan secara maksimal.

9. Bioetanol

Bioetanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan

tumbuhan) di samping biodiesel. Bisa berbahan baku dari singkong, jagung, kelapa sawit.

10. Gasifikasi batu bara (gasified coal)

Beberapa perusahaan sudah mengembangkan dan memanfaatkan energi ini.

Manfaat Energi Terbarukan

Tersedia secara melimpah

Lestari tidak akan habis

Ramah lingkungan (rendah atau tidak ada limbah dan polusi)

Sumber energi bisa dimanfaatkan secara cuma-cuma dengan investasi teknologi yang

sesuai

Tidak memerlukan perawatan yang banyak dibandingkan dengan sumber-sumber energi

konvensional dan mengurangi biaya operasi.

Membantu mendorong perekonomian dan menciptakan peluang kerja

'Mandiri' energi tidak perlu mengimpor bahan bakar fosil dari negara ketiga

Lebih murah dibandingkan energi konvensional dalam jangka panjang

Bebas dari fluktuasi harga pasar terbuka bahan bakar fosil

Beberapa teknologi mudah digunakan di tempat-tempat terpencil

Distribusi Energi bisa diproduksi diberbagai tempat, tidak tersentralisir.

Kerugian dari Energi Terbarukan

Biaya awal besar

Kehandalan pasokan


Sebagian besar energi terbarukan tergantung kepada kondisi cuaca.

Saat ini, energi konvensional menghasilkan lebih banyak volume yang bisa digunakan

dibandingkan dengan energi terbarukan.

Energi tambahan yang dihasilkan energi terbarukan harus disimpan, karena infrastruktur

belum lengkap agar bisa dengan segera menggunakan energi yang belum terpakai,

dijadikan cadangan di negara-negara lain dalam bentuk akses terhadap jaringan listrik.

Kurangnya tradisi/pengalaman Energi terbarukan merupakan teknologi yang masih

berkembang

Masing-masing energi terbarukan memiliki kekurangan teknis dan sosialnya sendiri.

Gambar 8. Renewable Energy

Hambatan Pengembangan Energi Baru dan Terbarukan

Kontinuitas dari suplai energi yang tidak bisa dijamin, karena banyak berhubungan

dengan alam, misal : debit air.

Masih memerlukan pengembangan teknologi diamana harga alatnya relatif mahal.

Harga keekonomian dari energi/daya listrik masih belum kompetitif.

Biaya investasi masih mahal karena pengembangan masih dalam skala kecil.

Pemanfaatan energi masih sebatas dimanfaatkan untuk listrik konsumtif dan belum untuk

kegiatan produktif.

http://trisnadasawardana.files.wordpress.com/2012/08/renewable-energy.jpg

http://trisnadasawardana.files.wordpress.com/2012/08/renewable-energy.jpg


Generator listrik sinkron (juga disebut alternator) termasuk keluarga mesin listrik. Jenis

lain dari mesin listrik adalah motor atau generator arus searah (dc), motor induksi atau generator

induksi, dan sejumlah turunan dari ketiganya. Proses yang terjadi pada mesin listri pada dasarnya

adalah konversi energi elektromagnetik menjadi energi mekanik, dan sebaliknya. Oleh karena

itu, untuk memahami prinsip-prinsip fisika yang mengatur pengoperasian mesin listrik, kita

harus memahami beberapa dasar teknik listrik dan mekanik.

Generator arus bolak-balik (AC) atau disebut dengan alternator adalah suatu peralatan

yang berfungsi untuk mengkonversi energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik (elektrik)

menggunakan induksi medan magnet. Perubahan energi ini terjadi karena adanya perubahan

medan magnet pada kumparan jangkar (tempat terbangkitnya tegangan pada generator).

Dikatakan sebagai generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah

putaran medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor

dengan kutub-kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar

pada stator. Kumparan medan pada generator sinkron terletak pada rotornya sedangkan

kumparan jangkarnya terletak pada stator.

Konstruksi Generator Sinkron

Secara umum konstruksi generator sinkron terdiri dari stator yang merupakan bagian

yang diam dan rotor adalah bagian yang bergerak. Keduanya merupakan rangkaian magnetik

yang berbentuk simetris dan silindris. Selain itu generator sinkron memiliki celah udara ruang

antara stator dan rotor yang berfungsi sebagai tempat terjadinya fluksi atau induksi energi listrik

dari rotor ke stator.

Adapun konstruksi generator AC yaitu: Rangka stator terbuat dari besi tuang, yang

merupakan rumah stator tersebut. Stator adalah bagian yang diam. Stator memiliki alur-alur

sebagai tempat meletakkan lilitan stator. Lilitan stator berfungsi sebagai tempat GGL (Gaya

Gerak Listrik) induksi. Rotor merupakan bagian yang berputar (dinamis). Rotor berfungsi untuk

membangkitkan medan magnet sehingga menghasilkan tegangan kemudian akan diinduksikan ke

stator. Rotor pada generator juga berfungsi sebagai tempat belitan medan (eksitasi). Dimana

Kumparan medan magnet disusun pada alur-alur inti besi rotor, sehingga apabila pada kumparan

tersebut dialirkan arus searah (DC) maka akan membentuk kutub-kutub magnet Utara dan

GENERATOR LISTRIK


Selatan pada inti rotor. Pada bagian rotor terdapat kutub-kutub magnet dengan lilitannya yang

dialiri arus searah, melewati cincin geser dan sikat-sikat. Cincin geser, terbuat dari bahan

kuningan atau tembaga yang dipasang pada poros dengan memakai bahan isolasi. Slip ring ini

berputar bersama-sama dengan poros dan rotor. Generator penguat merupakan generator arus

searah yang dipakai sebagai sumber arus.

Generator sinkron memiliki dua tipe rotor, yaitu :

Salient Pole Rotor

Pada Salient Pole Rotor mempunyai kutub yang jumlahnya banyak. Pada Kumparannya

dibelitkan pada tangkai kutub, dimana kutub-kutub diberi laminasi untuk mengurangi panas yang

ditimbulkan oleh arus Eddy. Pada belitan-belitan medannya dihubung seri, sehingga ketika

belitan medan ini disuplai oleh eksiter, maka kutub yang berdekatan akan membentuk kutub

yang berlawanan.

Salient Pole Rotor umumnya digunakan pada generator sinkron dengan kecepatan putaran

rendah dan sedang sehingga salient pole akan mengalami rugi-rugi yang besar dan mengeluarkan

suara bising jika diputar dengan kecepatan tinggi. Bentuk salient pole dapat di lihat pada gambar

berikut:

Gambar 9. Silent Pole Rotor

Pada rotor salient pole terdiri dari sejumlah besar kutub yang diproyeksikan yang

dipasang pada roda magentik. Pemasangan rotor salient pole ditunjukkan pada gambar kanan.

Kutub yang diproyeksikan terdiri dari lapisan baja. Lilitan rotor disediakan pada kutub-kutub ini

dan didukung oleh sepatu kutub. rotor salient pole memiliki panjang aksial berdiameter besar.


Secara umumnya digunakan pada mesin listrik dengan kecepatan rendah, misalnya 100

RPM sampai 1500 RPM. Karena kecepatan rotor lebih rendah, lebih banyak jumlah kutub

diperlukan untuk mencapai frekuensi yang dibutuhkan. (Ns = 120f / P di sana, f = Ns * p / 120)

yaitu frekuensi sebanding dengan jumlah kutub). Biasanya jumlah kutub antara 4 sampai 60.

Distribusi fluks relatif buruk daripada non silent pole sehingga bentuk gelombang emf yang

dihasilkan tidak sebagus rotor non silent pole. Rotor salient pole umumnya membutuhkan lilitan

peredam untuk mencegah osilasi rotor selama beroperasi. Generator sinkron salient pole banyak

digunakan di pembangkit listrik tenaga air.

Non Salient Pole Rotor

Non Salient Pole Rotor dibuat dari plat baja berbentuk silinder yang mempunyai

sejumlah slot sebagai tempat kumparan. Karena adanya slot-slot dan juga kumparan medan pada

rotor maka mengakibatkan jumlah kutub pun sedikit terbentuk. Konstruksi ini memberikan

keseimbangan mekanis yang lebih baik karena rugi-rugi anginnya lebih kecil dibandingkan

Salient Pole Rotor. Non Salient Pole Rotor umumnya digunakan pada generator sinkron dengan

kecepatan putaran tinggi (1500 atau 3000 rpm) karena distribusi disekeliling rotor mendekati

bentuk gelombang sinus sehingga lebih baik dari kutub menonjol dan juga konstruksinya

memiliki kekuatan mekanik pada kecepatan putar tinggi.

Gambar bentuk kutub silinder generator sinkron tampak seperti pada Gambar berikut:

Gambar 10. Non Silent Pole Rotor

Rotor non silent pole berbentuk silindris yang memiliki slot paralel di atasnya untuk

menempatkan belitan rotor. Ini terbuat dari baja padat. Pembangunan rotor non silent pole (rotor

silinder) ditunjukkan pada gambar diatas. Dahulu mereka juga disebut sebagai rotor drum.

Diameternya lebih kecil tapi memiliki panjang aksial yang lebih panjang. Rotor silinder

digunakan pada mesin listrik berkecepatan tinggi, biasanya 1500 Rpm sampai 3000 RPM.

Hilangnya rugi serta noise lebih kecil dibandingkan dengan silent pole rotor.

Konstruksi non silent pole lebih kokoh dibandingkan dengan rotor silent pole. Jumlah kutub


biasanya 2 atau 4. Lilitan damper tidak diperlukan pada rotor non silent pole. Distribusi fluida

sinusoidal dan karenanya memberikan bentuk gelombang emf yang lebih baik. Rotor non silent

pole digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir, gas dan panas.

Prinsip Kerja Generator Sinkron

Kumparan medan yang terdapat pada rotor dihubungkan dengan sumber eksitasi yang

akan disuplai oleh arus searah sehingga menimbulkan fluks yang besarnya tetap terhadap waktu.

Kemudian penggerak mula (Prime Mover) yang sudah terkopel dengan rotor segera dioperasikan

sehingga rotor akan berputar pada kecepatan nominalnya sesuai dengan persamaan:

dimana: n = Kecepatan putar rotor (rpm)

p = Jumlah kutub rotor

f = frekuensi (Hz)

Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang dihasilkan oleh

kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan pada rotor akan menginduksikan tegangan tiga

fasa pada kumparan jangkar sehingga akan menimbulkan medan putar pada stator. Perputaran

tersebut menghasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah besarnya terhadap waktu. Adanya

perubahan fluks magnetik yang melingkupi suatu kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada

ujung-ujung kumparan tersebut.

Sistem Eksitasi Pada Generator Sinkron

Eksitasi atau biasa disebut sistem penguatan adalah suatu perangkat yang memberikan

arus penguat (If) kepada kumparan medan generator arus bolak-balik (alternating current) yang

dijalankan dengan cara membangkitkan medan magnetnya dengan bantuan arus searah. Arus

eksitasi adalah pemberian arus listrik pada kutub magnetik. Dengan mengatur besar kecilnya

arus listrik tersebut kita dapat mengatur besar tegangan output generator atau dapat juga

mengatur besar daya reaktif yang diinginkan pada generator yang sedang paralel dengan sistem

jaringan besar ( Infinite bus). Sistem eksitasi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu sistem eksitasi

dengan menggunakan sikat dan sistem eksitasi tanpa sikat.

Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat terdiri dari Sistem eksitasi statis dan Sistem eksitasi

dinamik.


Sistem eksitasi statik adalah sistem eksitasi generator dengan menggunakan peralatan

eksitasi yang tidak bergerak, yang berarti bahwa peralatan eksitasi tidak ikut berputar bersama

rotor generator sinkron. Sistem eksitasi ini disebut juga dengan self excitation merupakan sistem

eksitasi yang tidak memerlukan generator tambahan sebagai sumber eksitasi generator sinkron

dan sebagai gantinya sumber eksitasi berasal dari keluaran generator sinkron itu sendiri yang

disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifiier.

Pada mulanya rotor ada sedikit magnet yang tersisa, magnet yang sisa ini akan

menimbulkan tegangan pada stator, tegangan ini kemudian masuk dalam penyearah dan

dimasukkan kembali pada rotor, akibatnya medan magnet yang dihasilkan makin besar dan

tegangan AC naik demikian seterusnya sampai dicapai tegangan nominal dari generator AC

tersebut. Biasanya penyearah itu mempunyai pengatur sehingga tegangan generator dapat diatur

konstan menggunakan AVR.

Gambar 11. Sistem eksitasi statik

Sistem Eksitasi dinamik adalah sistem eksitasi generator tersebut disuplai dari eksiter

yang merupakan mesin bergerak. Sebagai eksiternya menggunakan generator DC atau dapat juga

menggunakan generator AC yang kemudian disearahkan menggunakan rectifier. Slip ring

digunakan untuk menyalurkan arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator

penguat kedua.


Gambar 12. Sistem eksitasi dinamik

Sistem eksitasi tanpa sikat sama sekali tidak bergantung pada sumber listrik eksternal,

melainkan dengan menggunakan pilot exciter dan sistem penyaluran arus eksitasi ke rotor

generator utama, maupun untuk eksitasi eksiter tanpa melalui media sikat arang. Pilot exciter

terdiri dari sebuah generator arus bolak-balik dengan magnet permanen yang terpasang pada

poros rotor dan kumparan tiga phasa pada stator. Adapun diagram prinsip kerjanya adalah

sebagai berikut:

Gambar 13. Brusless excitation

Paralel Generator Sinkron

Apabila suatu generator bekerja dan mendapatkan pembebanan yang melebihi dari

kapasitasnya, maka dapat mengakibatkan generator tersebut tidak dapat bekerja atau bahkan

akan mengalami kerusakan. Sehingga dalam hal ini dapat diatasi dengan menjalankan generator

lain yang kemudian dioperasikan secara paralel dengan generator utama yang telah bekerja

sebelumnya pada satu jaringan listrik yang sama. Keuntungan dari dilakukannya paralel

alternator adalah :


Mendapatkan daya yang lebih besar.

Untuk memudahkan penentuan kapasitas generator.

Untuk menjamin kotinuitas ketersediaan daya listrik.

Untuk melayani beban yang berkembang.

Persyaratan Paralel Generator yang harus dipenuhi dalam melakukan penyinkronan

alternator ini yaitu :

Tegangan kedua alternator harus sama

Dimana tegangan generator (yang akan diparalel) dengan tegangan sistem jaringan

harus sama besarnya (nilainya). Pengaturan tegangan generator tersebut harus diatur

dengan mengatur arus eksitasinya. Pada saat generator bekerja paralel, perubahan

arus eksitasi akan merubah faktor daya.

Frekuensi kedua alternator harus sama

Frekuensi generator dan frekuensi sistem harus sama. Untuk menyamakannya, maka

putaran generator harus diatur, yaitu dengan cara mengatur katup governor (aliran

uap masuk turbin).

Mempunyai urutan dan sudut fasa yang sama

Urutan fasa dan sudut fasa generator sinkron yang akan di paralelkan harus sama,

sebab jika adanya perbedaan fasa maka tidak akan dapat dilakukan penyinkronan.

Mempunyai sudut fasa yang sama bisa diartikan, kedua fasa dari 2 Generator

mempunyai sudut fasa yang berhimpit sama atau 0 derajat. Dengan kata lain urutan

fasa dari generator yang diparalelkan harus sama dengan fasa pada sistem (busbar).

Metode Paralel Antar Dua Generator Sinkron

Dalam memparalelkan generator, metode yang sering digunakan untuk melihat apakah

telah terjadi sinkronisasi yaitu dengan metode lampu sinkronisasi, dimana fungsi lampu ini

sebagai indikator bahwa kedua generator dapat diparalelkan dengan sistem infinite bus.

Ada beberapa metode lampu sinkronisasi yang dapat digunakan untuk mengetahui keadaan telah

sinkron pada pengoperasian paralel antar generator sinkron yaitu metode lampu hubungan

terang, lampu hubungan gelap dan lampu hubungan gelap terang.


Gambar 14. Metode sinkronisasi hubungan terang

Dalam metode lampu hubungan terang, prinsipnya ialah menghubungkan antara ketiga

fasa, yaitu R dengan V, S dengan W, T dengan U seperti yang terlihat pada gambar diatas. Jika

antara fasa terdapat beda tegangan maka ketiga lampu akan menyala sama terang dan generator

siap untuk diparalel.

Dalam metode hubungan lampu gelap, prinsipnya adalah menghubungkan antara ketiga

fasa, yaitu R dengan U, S dengan V, T dengan W. Jika rangkaian paralel benar (urutan fasa nya

sama) maka lampu L1, L2 dan L3 akan gelap secara bersamaan. Pada saat lampu nyala terang

maka beda phasanya besar, dan jika lampunya redup maka beda phasanya kecil.

Dalam metode gelap-terang, Prinsipnya yaitu dengan menghubungkan satu fasa sama dan

dua fasa yang berlainan, misalnya fasa R dengan U, fasa S dengan W dan fasa T dengan V

sehingga akan menghasilkan satu lampu gelap dan dua lampu lainnya terang. Dengan kata lain,

jika rangkaian paralel benar (urutan fasa nya sama), maka lampu L1, L2 dan L3 akan terang

gelap. Apabila ketiga lampu sudah tidak berkedip lagi (L2 dan L3 terang) dan lampu L1 padam

berarti frekuensi dan tegangannya telah sama. Dalam metode penyinkronan pada kedua generator

ini menggunakan lampu sinkronisasi, bila keadaan tegangan dan putaran tiap generator dengan

urutan fasa jaringan busbar dengan generator belum sama, maka kondisi lampu L1, L2 dan L3

akan berputar cepat yang menandakan fasa tiap generator belum sama. Namun jika frekuensi dan

tegangan masing-masing generator telah sama maka kondisi lampu akan semakin lambat

berputar dan kondisi L1 padam dan kondisi L2 dan L3 terang karena semua urutan fasa jaringan

dengan urutan fasa generator telah saling berhimpit sehingga dikatakan telah sinkron.


PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial

menjadi energi mekanik dan dari energi mekanik dirubah menjadi energi listrik. Pembangkit

listrik tenaga air konvesional dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air di

buang. Pada saat beban puncak air dalam lowerreservior akan dipompa ke upperreservior

sehingga cadangan pada waduk utama tetap stabil. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) bekerja

dengan cara merubah energi potensial( dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan

turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator). PLTA

dapat beroperasi sesui dengan perencanaan sebelumnya, bila mempunyai daerah aliran sungai

yang berpotensi sebagai sumber air untuk memenuhi kebutuhan pengoperasiaan PLTA tersebut.

Pada operasi PLTA tersebut, perhitungan keadaan air yang masuk pada waduk dam tempat

penampungan air, beserta besar air yang masuk untuk menggerakan turbin sebagai penggerak

sumber listrik tersebut, merupakan suatu keharusan untuk memiliki, dengan kontrol terhadap air

yang masuk maupun yang didistribusikan ke pintu saluran air untuk menggerakan turbin harus

dilakukan dengan baik, sehingga PLTA dapat beroperasi

Pengertian Tenaga Air

Pengertian tenaga air dalam bahasa inggris yaitu "hydropower" adalah energi yang

diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan Bumi ini bergerak

(mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui bahwa air memiliki siklus. Dimana air

menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan. Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia

memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran

sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut.

Di laut juga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang,ombak, dan arus laut.

gelombang pasang dipengaruhi oleh gravitasi bulan, sedangkan ombak disebabkan oleh angin

yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di sebabkan oleh perbedan kerapatan (massa

jenis air), suhu dan tekanan, serta rotasi bumi.

Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung.

Pada bagian bawah dam tersebut terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut

terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi mekanik

JENIS – JENIS PEMBANGKIT LISTRIK


yang dapat menggerakan generator listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air

disebut "hydroelectric". Hydroelectric ini menyumbang sekitar 715.000 MW atau sekitar 19%

kebutuhan listrik dunia. bahkan di Kanada, 61% dari kebutuhan listrik negara berasal dari

Hydroelectric.

Saat ini para peneliti juga mencari kemungkinan hydroelectric yang berasal dari arus laut

dan gelombang pasang. Semoga hal tersebut berhasil dan kita dapat memelihara Bumi yang kita

cintai ini.

Air sebagai Sumber Tenaga

Energi air merupakan energi terbarukan yang murni, Pemanfaatannya tidak mengakibatkan

air mengalami perubahan bentuk, rasa, maupun bau. Inilah salah satu energi terbarukan yang

benar-benar terbarukan.

Jadi, setelah dimanfaatkan air yang dimanfaatkan tetap berupa air. Energi air juga tidak

mengakibatkan polusi, walaupun perlu diakui juga proses pembangunannya tetap menghasilkan

polusi. Namun, manfaat yang dihasilkan oleh energi air bagi lingkungan jauh lebih banyak

daripada hal negatif yang menyertainya. Oleh karena itu, pemanfaatan energi air yang maksimal

diharapkan bisa memberikan dampak yang positif terhadap lingkungan.

Energi air dibedakan dalam dua golongan besar, yaitu air tawar dan air laut. Energi air

tawar ada dua, yaitu energi gravitasi akibat perbedaan elevasi dan arus. Sementara, energi air laut

meliputi energi gelombang (tidal), perbedaan suhu permukaan air laut dengan air dalam (OTEC),

Pasang Surut, dan perbedaan salinitas.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pada prinsipnya PLTA mengolah energy potensial air diubah menjadi energi kinetis

dengan adanya head, lalu energy kinetis ini berubah menjadi energy mekanis dengan adanya

aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energy mekanis ini berubah menjadi energy listrik

mealui perputaran rotor pada generator. Jumlah energy listrik yang bisa dibangkitkan dengan

sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air

yang mengalir (debit).

Sudah dijelaskan di atas bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan tenaga

yang dimiliki oleh air untuk dapat beroperasi. Jadi, konsep kerja dari sistem Pembangkit Listrik

Tenaga Air ini kurang lebih adalah seperti itu. Bagaimana caranya mengubah energi besar yang

dimiliki oleh air agar berfungsi untuk ―memancing‖ hadirnya energi listrik atau arus listrik.


Baling-baling pada turbin, seperti yang telah dijelaskan di atas adalah elemen yang

nantinya akan berputar dan menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan oleh pergerakan baling-

baling turbin berupa energi panas. Energi panas itulah yang kemudian diproses sehingga menjadi

energi listrik yang manfaatnya dapat kita rasakan sehari-hari.

Itu artinya, pergerakan baling-baling turbin dipengaruhi oleh jumlah air yang ada di

waduk atau bendungan. Semakin banyak jumlah air yang terdapat di waduk atau bendungan

tersebut, maka energi panas yang dihasilkannya pun otomatis akan semakin besar. Sebaliknya,

semakin kecil debit air, maka kekuatan baling-baling berputar pun akan semakin kecil.

Jenis-jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air

Aliran air pada ketinggian tertentu (energi potensial) dengan adanya gaya gravitasi dapat

diarahkan untuk menggerakkan turbin yang akan menghasilkan energi mekanik. Apabila poros

turbin air tersebut dikaitkan dengan poros generator listrik maka akan dibangkitkan tenaga

listrik.

Kemampuan pembangkitan listrik tenaga air ditentukan oleh letak tinggi air diatas turbin

dan potensi debit air yang dapat dimanfaatkan.

Jenis-jenis tenaga air dapat diklasifikasikan berdasarkan head (ketinggian jatuhnya air),

kapasitas dan tipe grid

Klasifikasi berdasarkan head

1. Head tinggi : H > 100 m biasanya digunakan turbin Pelton

2. Head menengah : 30-100 m biasanya digunakan turbin "cross-flow"

3. Head rendah : 2-30 m biasanya digunakan turbin "propeller"

Berdasarkan Tinggi Terjun PLTA

a. PLTA jenis terusan air (water way)

Adalah pusat listrik yang mempunyai tempat ambil air (intake) di hulu sungai dan

mengalirkan air ke hilir melalui terusan air dengankemiringan (gradient) yang agak

kecil.

Tenaga listrik dibangkitkan dengan cara memanfaatkan tinggi terjun dan kemiringan

sungai.

b. PLTA jenis DAM /bendungan


Adalah pembangkit listrik dengan bendungan yang melintang disungai, pembuatan

bendungan ini dimaksudkan untuk menaikkan permukaan air dibagian hulu sungai guna

membangkitkan energi potensial yang lebih besar sebagai pembangkit listrik.

c. PLTA jenis terusan dan DAM (campuran)

Adalah pusat listrik yang menggunakan gabungan dari dua jenis sebelumnya, jadi energi

potensial yang diperoleh dari bendungan dan terusan.

PLTA Berdasarkan Aliran Sungai

a. PLTA jenis aliran sungai langsung (run of river) banyak dipakai dalam PLTA saluran

air/terusan, jenis ini membangkitkan listrik dengan memanfaatkan aliran sungai itu

sendiri secara alamiah.

b. PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond) mengatur aliran sungai setiap hari

atau setiap minggu dengan menggunakan kolam pengatur yang dibangun melintang

sungai dan membangkitkan listrik sesuai dengan beban.

Disamping itu juga dibangun kolam pengatur di hilir untuk dipakai pada waktu beban

puncak (peaking power plant) dengan suatu waduk yang mempunyai kapasitas besar

yang akan mengatur perubahan air pada waktu beban puncak sehingga energi yang

dihasilkan lebih maksimal.

c. Pusat listrik jenis waduk (reservoir) dibuat dengan cara membangun suatu waduk yang

melintang sungai, sehingga terbentuk seperti danau buatan, atau dapat dibuat dari danau

asli sebagai penampung air hujan sebagai cadangan untuk musim kemarau.

d. PLTA Jenis Pompa (pumped storage) adalah jenis PLTA yang memanfaatkan tenaga

listrik yang berlebihan ketika musim hujan atau pada saat pemakaian tenaga listrik

berkurang saat tengah malam, pada waktu ini sebgian turbin berfungsi sebagai pompa

untuk memompa air yang di hilir ke hulu, jadui pembangkit ini memanfaatkan kembali

air yang dipakai saat beban puncak dan dipompa ke atas lagi saat beban puncak

terlewati.

PLTA telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak

beberapa puluh abad yang lalu. Yunani tercatat sebagai negara pertama yang memanfaatkan

tenaga air untuk memenuhi kebutuhan energi listriknya. Pada akhir tahun 1999, tenaga air

yang sudah berhasil dimanfaatkan di dunia adalah sebesar 2650 TWh, atau sebesar 19 %

energi listrik yang terpasang di dunia.


Indonesia mempunyai potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar 70.000

mega watt (MW). Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2

% dari jumlah energi pembangkitan PT PLN.

Komponen-Komponen Dasar pada Pembangkit Listrik Tenaga Air

Komponen–komponen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.

Dam/Waduk/Bendungan berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin

memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu dam juga berfungsi untuk

pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume

efektif sebesar 2,6 miliar kubik.

Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. Air akan

memukul susu – sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran turbin ini di hubungkan ke

generator. Turbin terdiri dari berbagai jenis yaitu:

Terdapat dua jenis turbin air (PLTA,PLTMH) yaitu: turbin impulse dan turbin reaksi.

Type Turbin ini dipengaruhi oleh "head" atau tinggi dari air terhadap turbin dan debit atau

volume air di lokasi Pembangkit. Faktor lain yang mempengaruhi adalah efisiensi dan biaya.

Gambar 15. Ilustrasi Head pada PLTA (https://wiki.uiowa.edu)

1. Turbin Impulse

Turbin impulse umumnya menggunakan kecepatan dari air untuk menggerakkan runner

dan dilepaskan pada tekanan atmosfir. Aliran air menyemprot setiap piringan pada

runner. Tidak ada bagian yang menghisap dibawah turbin dan air mengalir kebawah

rumah turbin setelah mengenai runner. Turbin impulse umumnya cocok untuk yang

memiliki head tinggi dan volume air rendah.

2. Turbin Pelton

http://4.bp.blogspot.com/-2-q_P9KQPNY/VRpZf9BbDhI/AAAAAAAAAWw/HgqKoc1ux74/s1600/ilustrasi+head.jpg


Gambar 16. Turbin Pelton (sumber http://www.mecaflux.com/en/turbines.htm)

Turbin Pelton ditemukan pada tahun 1870an oleh Lester Allan Pelton. Jenis Turbin ini

memiliki satu atau beberapa jet penyemprot air untuk memutar piringan.Tak seperti

turbin jenis reaksi, turbin ini tidak memerlukan tabung diffuser.

Ketinggian air (head) = 200 s.d 2000 meter.

Debit air = 4 s.d 15 m3/s

3. Turbin Cross Flow

Gambar 17. Turbin Cross Flow

Turbin Cross Flow juga disebut Turbin Banki-Mitchel atau Turbin Ossbeger,

dikarenakan jenis turbin ini disebut-sebut ditemukan oleh ilmuwan Australia Anthony

Michell, Ilmuwan Australia Donat Banki, Ilmuwan Jerman Fritz Ossberger. Mereka

masing-masing memiliki patent atas jenis turbin ini.

Tak seperti kebanyakan turbin yang beputar dikarenakan aliran air secara axial maupun

radial, pada turbin Cross Flow air mengalir secara melintang atau memotong blade

http://www.mecaflux.com/en/turbines.htm

http://2.bp.blogspot.com/-Z9vgzFeu5Po/VRu_bOr90KI/AAAAAAAAAXE/-6QW87lGuyQ/s1600/pelton+turbine.gif

http://4.bp.blogspot.com/-tHW0s99Tz1I/VRwBrE3tWHI/AAAAAAAAAXU/OyCqJ5ZLIps/s1600/Exploded-view-of-crossflow-turbine.gif

http://2.bp.blogspot.com/-Z9vgzFeu5Po/VRu_bOr90KI/AAAAAAAAAXE/-6QW87lGuyQ/s1600/pelton+turbine.gif

http://4.bp.blogspot.com/-tHW0s99Tz1I/VRwBrE3tWHI/AAAAAAAAAXU/OyCqJ5ZLIps/s1600/Exploded-view-of-crossflow-turbine.gif


turbin, Turbin Cross Flow didesain untuk mengakomodasi debit air yang lebih besar dan

head yang lebih rendah dibanding Pelton. Headnya kurang dari 200 meter.

4. Turbin Reaksi

Turbin REAKSI menghasilkan daya dari kobinasi tekanan dan pergerakan air. Runner

di letakkan langsung pada aliran arus. turbin reaksi biasanya digunakan untuk lokasi

PLTA/PLTMH yang memiliki head yang lebih rendah dan debit yang lebih besar

dibandingkan dengan turbin IMPULSE.

5. Turbin Propeller

Gambar 18. Turbin Propeller jenis KAPLAN (Sumber : http://www.hydroquebec.com/)

Turbin propeller pada umumnya memiliki runner dengan 3 sampai dengan 6 blade

dimana air mengenai semua blade secara konstan. Pitch dari blade dapat fix atau

diadjust. Ada beberapa macam turbin propeller yaitu : turbin bulb, turbin Straflo, turbin

tube dan turbin KAPLAN

6. Turbin Francis

http://2.bp.blogspot.com/-CDmXn34Mq-s/VRzx2PxhrzI/AAAAAAAAAXo/vMteBI8gSAM/s1600/turbin+kaplan.jpg


Gambar 19. Turbin FRANCIS (http://ffden-2.phys.uaf.edu/)

Turbin FRANCIS memiliki runner dengan baling-baling tetap, biasanya jumlahnya 9

atau lebih. Air dimasukkan tepat diatas runner dan mengelilinginya dan jatuh melalui

runner dan memutarnya. Selain Runner komponen lainnya adalah scroll case, wicket

gate dan draft tube.

7. Turbin Kinetic

Gambar 20. Free Flow Turbine (http://macaulay.cuny.edu/)

http://3.bp.blogspot.com/-xa0IuyjKc5E/VRz3RfCmDSI/AAAAAAAAAX4/mMYlb9OUYjM/s1600/Turbin+Francis.gif

http://4.bp.blogspot.com/-qFl9grXbqCE/VRz5ZST9pXI/AAAAAAAAAYE/-yB7bon0oj0/s1600/free+flow+turbine.png

http://3.bp.blogspot.com/-xa0IuyjKc5E/VRz3RfCmDSI/AAAAAAAAAX4/mMYlb9OUYjM/s1600/Turbin+Francis.gif

http://4.bp.blogspot.com/-qFl9grXbqCE/VRz5ZST9pXI/AAAAAAAAAYE/-yB7bon0oj0/s1600/free+flow+turbine.png


Turbin KINETIK juga disebut turbin aliran bebas, menghasilkan listrik dari energi

kinetik di dalam air yang mengalir, alih-alih dari energi potensial dari ketinggian.

Sistem dapat beroperasi di sungai, saluran buatan manusia, air pasang surut, atau arus

laut. Sistem Kinetic memanfaatkan jalur alami aliran air. Turbin ini tidak memerlukan

pengalihan air melalui saluran buatan manusia, dasar sungai, atau pipa, meskipun

mungkin memiliki aplikasi dalam saluran tersebut. Sistem Kinetic tidak memerlukan

pekerjaan sipil yang besar; Namun dapat menggunakan struktur yang ada seperti

jembatan, tailraces dan saluran.

Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan

perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi

pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC.

Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Putaran

Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai

dengan persamaan:

n = 60 . f / P

dimana:

n : putaran

f : frekuensi

P : jumlah pasang kutub

Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan

frekuensi system sebesar 50 Hertz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm.

2. Kumparan

Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya listrik

yang bisa dihasilkan oleh pembangkit

3. Magnet

Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan dari

besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR maka akan

timbul magnet dari rotor.

Sehingga didapat persamaan:

E = B . V . L

Dimana:

E : Gaya elektromagnet

B : Kuat medan magnet


V : Kecepatan putar

L : Panjang penghantar

Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan, sehingga

agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitu

dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus yang masuk, makin besar pula nilai

kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk, makin kecil pula nilai kemagnetannya.

Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat, yaitu:

a) Jenis biasa - thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing.

b) Jenis Payung (Umbrella Generator) - thrust bearing dan satu guide bearing diletakkan

dibawah rotor.

c) Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan thrust

bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas rotor.

d) Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling.

Prinsip PLTA dan Konversi Energi

Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan

adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran air

yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik melalui

perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber

daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang

mengalir (debit).

Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan

energi, yaitu:

1. Energi Potensial

Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat

adanya perbedaan ketinggian.

Besarnya energi potensial yaitu:

Ep = m . g . h

Dimana:

Ep : Energi Potensial

m : massa (kg)

g : gravitasi (9.8 kg/m2)

h : head (m)


2. Energi Kinetis

Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air

dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan

Ek = 0,5 m . v . v

Dimana:

Ek : Energi kinetis

m : massa (kg)

v : kecepatan (m/s)

3. Energi Mekanis

Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya

energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. Besarnya

energi mekanis

dirumuskan:

Em = T . Ɵ . t

Dimana:

Em : Energi mekanis

T : torsi

Ɵ : sudut putar

t : waktu (s)

4. Energi Listrik

Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik

sesuai persamaan:

El = V . I . t

Dimana:

El : Energi Listrik

V : tegangan (Volt)

I : Arus (Ampere)

t : waktu (s)

Trafo/Transformator digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (AC) agar

listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Travo yang digunakan adalah

travo step up.

Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri.

Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down.

Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam


ke turbin setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumped-

storage plant .

Pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu:

1. Waduk Utama (upper reservoir) seperti dam pada PLTA konvensional. Air dialirkan

langsung ke turbin untuk menghasilkan listrik.

2. Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower

reservoir sebelum dibuang disungai.

Pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir

sehingga cadangan air pada Waduk utama tetap stabil.

Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel

minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar

orang.

PLTA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin

mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator

mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik.

Jenis PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk ―mikro-hidro‖ dengan kemampuan

mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan

Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo dibawah ini

menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah yang mampu

mensuplai listrik untuk 8.000 orang.

Komponen PLTA dan Cara kerjanya :

Gambar 21. Cara Kerja PLTA


1. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh

air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan

energi.

Gambar 22. Bendungan

2. Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar.

Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin

untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin

merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.

3. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-

baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah

energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti

halnya generator pembangkit listrik lainnya.


Gambar 23. Turbin Dan Generator

4. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah

dan pusat industri.

Gambar 24. Saluran transmisi

Sumber : https://www.google.co.id/search?q=jalur+transmisi&source=lnms&tbm=

isch&sa=X&ved=0ahUKEwipndiXnqTSAhVIfLwKHZUXARUQ_AUICCgB&biw=1366

&bih=627#imgrc=b0DBuMebWZAx8M:

5. Pipa pesat (penstock) ,berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air ke

cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10

cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada

https://www.google.co.id/search?q=jalur+transmisi&source=lnms&tbm


cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa

udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa

udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure)

apabila bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan berakibat

pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu mengeluarkan udara

dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTMH mulai dioperasikan. Diameter pipa

udara ± ½ inch.

Gambar 25. Penstock

Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air

Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum

secara garis besar sebagai berikut :

1. Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga

pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk

kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan.

2. Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi

terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia.

3. PLTA umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun.

4. Bendungan yang digunakan biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain,

seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata.

5. Bebas emisi karbon yang tentu saja merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan.

Selain keunggulan yang telah disebutkan diatas, ada juga dampak negatif dari pembangunan

PLTA pada lingkungan, yaitu mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat


dibangunnya bendungan, pembangunan bendungannya juga memakan biaya dan waktu yang

lama. Disamping itu, terkadang kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko

kecelakaan dan kerugian yang sangat besar.

Dampak Lingkungan Akibat Adanya Pembangkait Tenaga Listrik Tenaga Air

Dampak pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dapat menjadi sumber

energy yang besar dan mempunyai keunggulan yang cukup banyak, namun disamping

keunggulan yang banyak PLTA sendiri mempunyai dampak terhadap lingkungan, yaitu :

1. Mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat dibangunnya bendungan.

2. Pembangunan bendungannya juga memakan biaya dan waktu yang lama.

3. Kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko kecelakaan dan kerugian yang

sangat besar.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

Pembangkit Listrik Tenaga Uap atau yang sering disebut dengan PLTU adalah pembangkit

yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dari

pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh

tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai

macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.

Prinsip kerja

PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara tertutup. Siklus tertutup

artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya secara

singkat adalah sebagai berikut :

Pertama air disalurkan melalui pipa-pipa menuju boiler. Didalam boiler air di dalam pipa-

pipa tersebut dipanaskan dengan gas panas hasil pembakaran batubara sehingga berubah menjadi

uap.Kedua, uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan untuk

memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.Ketiga, generator yang

dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil dari

perputaran medan magnet dalam kumparan.

Dalam proses pembangkitan yang terjadi dalam PLTU terdapat 2 siklus yaitu :

Siklus Batu Bara dan Abu


Sistem pembakaran dalam PLTU dimulai dari muatan kapal batubara di Coal Jetty

dibongkar dengan Ship Unloader dan disimpan di Coal Yard. Secara kontinu batubara diambil

oleh Stacker Reclaimer dialirkan melalui Conveyor menuju boiler house dan disimpan di dalam

coal bunker setelah itu menuju coal feeder, pulverizer, coal pipes dan combustion burner,. Dalam

bangunan PLTU, coal bunker berfungsi sebagai tempat penampung batubara yang akan

didistribusikan ke pulverizer melalui coal feeder.

Untuk menghasilkan pembakaran yang efisien, batu bara yang masuk ruang pembakaran

harus digiling terlebih dahulu hingga berbentuk serbuk/tepung (pulverized coal). Penggilingan

batu bara menjadi serbuk dilakukan mill pulverizer yang dikenal juga dengan nama bowl-mill,

batubara digiling hingga berukuran 200 mesh (200 bagian/inchi).

Disebut bowl-mill karena di dalamnya terdapat mangkuk (bowl) tempat batu bara

ditumbuk dengan grinder. Pemasukan batu bara dari coal bunker ke pulverizer diatur dengan coal

feeder, sehingga jumlah batu bara yang masuk ke pulverizer bisa diatur dari control room.

Batu bara yang sudah digiling menjadi serbuk ditiup dengan udara panas (udara primer)

dari pulverizer menuju combustion burner melalui pipa-pipa coal piping. Pada saat start up,

pembakaran tidak langsung dilakukan dengan batu bara, tetapi terlebih dahulu mempergunakan

bahan bakar minyak (Fuel Oil). Baru setelah beban mencapai 30% batu bara pelan-pelan mulai

masuk menggantikan minyak. Tetapi kenyataannya dilapangan baru bisa bila beban lebih dari

50%. Maka selain coal piping, burner juga terhubung dengan oil pipe, atomizing air dan

scavanging air pipe yang berfungsi untuk mensuplai BBM.

Agar pembakaran dalam combustion chamber berlangsung dengan baik perlu didukung

dengan sistem suplai udara dan sistem pembuangan gas sisa pembakaran yang baik. Tugas ini

dilakukan oleh Air and Flue Gas Sistem. Air and Flue Gas Sistem terdiri dari Primary Air (PA)

Fans, Forced Draft (FD) Fans, Induced Draft (ID) Fans, Air Heater, Primary Air Ducts,

Secondary Air Ducts dan Flue Gas Ducts. Udara yang akan disuplai ke ruang pembakaran

dipanaskan terlebih dahulu agar tercapai efisiensi pembakaran yang baik. Pemanasan tersebut

dilakukan oleh Air Heater dengan cara konduksi dengan memanfaatkan panas dari gas buang

sisa pembakaran di dalam furnace.

Ada 2 (dua) tipe Air Heater yang banyak dipakai di PLTU. Yang pertama air heater type

tubular, banyak dipakai di PLTU yang berkapasitas kecil. Sedangkan air heater type rotary lebih

dipilih untuk PLTU kapasitas besar. Primary Air Fans berfungsi untuk menghasilkan primary air


(udara primer) yang diperlukan untuk mendorong serbuk batu bara dari pulverizer ke burner.

Forced Draft Fans berfungsi untuk menghasilkan secondary air (udara sekunder) untuk

mensuplai udara ke ruang pembakaran. Sedangkan Induced Draft Fans berfungsi untuk

menyedot gas sisa pembakaran dari combustion chamber untuk dikeluarkan ke cerobong asap.

Flue Gas sistem adalah bagian yang sangat penting untuk menjaga agar PLTU tidak

menyebabkan polusi berlebihan kepada lingkungan. Bagian dari flue gas sistem yang umum

terdapat di semua PLTU adalah Electrostatic Precipitator (EP). EP hanya digunakan untuk batu

bara bilamana pada waktu start awal yang menggunakan HSD EP tersebut dimatikan karena bisa

merusak komponen EP tersebut.

Electrostatic Precipitator adalah alat penangkap debu batu bara. Sebelum dilepas ke udara

bebas, gas buang sisa pembakaran batu bara terlebih dahulu melewati electrostatic precipitator

untuk dikurangi semaksimal mungkin kandungan debunya. Bagian utama dari (EP) ini adalah

housing (casing), bagian dalam yang terdiri dari discharge electrode, collecting plates dan

hammering sistem, dan ash hoppers yang terletak di bagian bawah untuk menampung abu.

Siklus Air dan Uap

Pertama air dari laut dipompa yang dialirkan melalui pipa dan masuk ke proses desalinasi.

Dalam proses ini air laut yang mengandung garam dan ion maka akan dipisahkan garam serta

mengurangi kadar ion yang terkandung di dalamnya, sehingga air yang sudah didesalinasi tidak

mengandung garam dan menjadi air murni.

Setelah air Tidak mengandung garam maka air akan dipompa menuju tanki make up water

tank. Kemudian air dipompa menuju demin water tank. Dari demin water tank maka air akan

dipompa kemudian melewatikondensor,di dalam kondensor air yang berasal dari demin water

tankkemudian akan bercampur dengan air yang berasal dari uap air sisa turbin.

Setelah air keluar dari kondensor kemudian air dipompa menuju LP Heater.LP Heater

adalah Low Pressure Heater,fungsinya untuk memanaskan airsupaya suhunya layak untuk

diproses di Daerator. Agar proses pelepasan iniberlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi

suhu yang disyaratkan. Olehkarena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai

beberapaproses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure Heater).

Daerator biasanya terletak di lantai atas PLTU, tapi bukan lantai yang palingatas.Dari

dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di ground floor, air langsung

dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa airpengisi) menuju Boiler atau tempat


―memasak‖ air. Bisa dibayangkan Boilerini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air

yang dipompakan iniadalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang

dihasilkanjuga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearatorberada di

lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena denganmeluncurnya air dari ketinggian

membuat air menjadi bertekanan tinggi.

Sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (HighPressure)

Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler untuk dilakukanpemanasan lebih lanjut.Setelah air

masuk ke dalam Boiler maka air akan dipanaskan sampai terbentukuap. Untuk membantu proses

pemanasan digunakan FDF ( Force Draft Fan) untuk menghisap udara luar,udaratersebut

kemudian dipanaskan dan udara tersebut akan disemprotkan di sekitarboiler,sehigga pemanasan

akan lebih optimum. Dari pemanasan tersebut akanterdapat sisa-sisa pembakaran yang berupa

gas,gas sisa tersebut akan dibuangmelalui cerobong asap.

Setelah terbentuk uap, maka uap tersebut masih berupa uap jenuh,uap tersebuttidak akan

kuat untuk memutar turbin. Sebelumnya uap tersebut akandisimpan di dalam steam drum yang

berfungsi sebagai penampungan uap airsebelum menuju super heater.Supaya uap tersebut bisa

menggerakan turbinuap akan dialirakan menuju Super Heater. Dalam Super heater uaptersebut

akan dihilangkan kadar airnya,sehingga uap tersebut benar-benarkering. Di dalam boiler juga

terdapat economizer,economizer berfungsi untukmenyerap gas hasil pemanasan super heater

yang akan digunakan untukmemanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum.

Setelah itu uap dari Super heater akan mengalir menuju HP Turbin dankemudian

menggerakan turbin tersebut,setelah itu sisa uap akan kembalimenuju reheater dalam boiler

untuk kembali dipanaskan supaya uapnya kuatuntuk menggerakkan LP Turbin.

Setelah uap dari reheater maka uap akan menuju LP Heater dan menggerakanturbin

tersebut,karena poros-poros HP Turbin & LP Turbin terhubung ke generator maka jika kedua

turbin ikut berputar maka generator juga ikutberputar. Putaran generator inilah yang akan

menghasilkan perbedaanpotensial listrik yang kemudian menghasilkan listrik. Kemudian listrik

akanditampung dan kemudian akan disalurkan.Dari LP Turbin masih terdapat sedikit sisa

uap,dari sisa tersebut maka uap airakan dikondensasi oleh kondensor,sehingga akan menjadi cair

kembali danakan digunakan kembali dan ada yang dibuang kembali ke laut.


1. Bagian – bagian PLTU

Bagian Utama

1. Boiler

Gambar 26. Skema Boiler

Boiler berfungsi untuk mengubah air (feed water) menjadi uap panas lanjut (superheated

steam) yang akan digunakan untuk memutar turbin.

2. Turbin Uap

Turbin uap berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap

menjadi energi putar (energi mekanik). Poros turbin dikopel dengan poros generator

sehingga ketika turbin berputar generator juga ikut berputar.

3. Kondensor

Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin (uap yang

telah digunakan untuk memutar turbin).


4. Generator

Gambar 27. Generator PLTU Banten 1 Suralaya

Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.

5. Generator Transformer (GT)

Gambar 28. Generator Transformer (GT)

Generator Transformer berfungsi sebagai penaik tegangan yang dihasilkan oleh Generator.


Bagian Penunjang

1. Desalination Plant

Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh

water) dengan metode penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi). Hal ini

dikarenakan sifat air laut yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan langsung

masuk ke dalam unit utama, maka dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan PLTU.

2. Reverse Osmosis (RO)

Mempunyai fungsi yang sama seperti desalination plant namun metode yang

digunakan berbeda. Pada peralatan ini digunakan membran semi permeabel yang dapat

menyaring garam-garam yang terkandung pada air laut, sehingga dapat dihasilkan air

tawar seperti pada desalination plant.

3. Demineralizer Plant

Berfungsi untuk menghilangkan kadar mineral (ion) yang terkandung dalam air

tawar. Air sebagai fluida kerja PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih

mengandung mineral berarti konduktivitasnya masih tinggi sehingga dapat

menyebabkan terjadinya GGL induksi pada saat air tersebut melewati jalur perpipaan di

dalam PLTU. Hal ini dapat menimbulkan korosi pada peralatan PLTU.

4. Hydrogen Plant

Pada PLTU digunakan hydrogen (H2) sebagai pendingin Generator.

5. Chlorination Plant

Berfungsi untuk menghasilkan senyawa natrium hipoclorit (NaOCl) yang

digunakan untuk memabukkan/melemahkan mikro organisme laut pada area water

intake. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya pengerakkan (scaling) pada

pipa-pipa kondensor maupun unit desal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut

tersebut.

Kelebihan PLTU

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) memiliki beberapa keunggulan dibandingkan

dengan jenis pembangkit listrik lainnya. Keunggulan tersebut antara laindibagimenjadi 2,

darisegipenggunaandanpembangunan

Segi Penggunaan


1. Dapat dioperasikan dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar(padat, cair, gas).

2. Dapat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi

3. Dapat dioperasikan dengan berbagai mode pembebanan

4. Kontinyuitas operasinya tinggi

5. Usia pakai (life time) relatif lama

Segi Pembangunan

1. Pembangunan PLTU memiliki dampak tersendiri baik bagi lingkunganmasyarakat

maupun baik lingkungan di lokasi PLTU tersebut dibangun.Dampak positif dari

pembangunan PLTU diantaranya adalah sebagaiberikut :

2. Menambah sumber tenaga listrik baru, sehingga dapat membantumengatasi masalah

kekurangan sumber energi listrik yang sedang terjadi.

3. Mengurangi angka pengangguran, karena PLTU akan mempekerjakanwarga di sekitar

lokasi untuk menjadi karyawan.

4. Membuka lahan pekerjaan baru bagi warga.

5. Lokasi dibangunnya PLTU akan lebih berkembang dari sebelumnya.

Kelemahan PLTU

Namun PLTU mempunyai beberapa kelemahan yang harusdipertimbangkan dalam

memilih jenis pembangkit termal, Kelemahantersebutjugadibagimenjadi 2,

darisegipenggunaandanpembangunan.

Segi Penggunaan

1. Sangat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar

2. Tidak dapat dioperasikan (start) tanpa pasok listrik dari luar

3. Memerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu

4. Investasi awalnya mahal

5. PLTU menghasilkan banyak gas rumah kaca

Segi Pembangunan

Namun tidak hanya dampak positif yang timbul dari pembangunan PLTU,dampak

negatifnya juga timbul seiring pembangunan PLTU, diantaranya adalah :

1. Tahap pra konstruksi : pembukaan lahan, pencemaran akibat pembakaranlahan,

kecemburuan sosial antara pemilik lahan dengan masyarakat sekitar


2. Tahap konstruksi : kerusakan jalan akibat angkutan berat yang membawaalat dan bahan

untuk membangun PLTU, timbulnya permasalahan sosialdi sekitar lokasi pembangunan

PLTU, pencemaran udara oleh semen yangdigunakan untuk pembangunan bangunan

PLTU.

3. Tahap operasi :

Dampak Kerusakan Akibat Pencemaran Lingkungan : Dalam dampakterhadap

lingkungan secara makro dapat dikelompokkan kedalamdampak terhadap

lingkungan Abiotik (A), Biotik (B), dan Cultur (C).ketiga jenis lingkungan tersebut

saling interaksi dan interdependensisatu dengan yang lain. Adanya interaksi

menyebabkan terjadinyadampak secara langsung yang dirasakan, sedangkan

terjadinya dampaksecara langsung yang dirasakan, sedangkan adanya

interdependensimenyebabkan dampak secara tidak langsung.

Dampak Terhadap Kesehatan :Dampak terhadap kesehatan terjadiakibat perubahan

kualitas lingkungan. Meningkatkan kasus diare, ISPA,penyakit kulit, penurunan IQ

akibat Pb atau logam berat lain, merupakan contoh penyakit yang terjadi akibat

pencemaran lingkungan.Pada umumnya mekanisme terjadi melalui oral (mulut),

pernafasan atauiritasi melalui kulit. Kerugian terhadap kesehatan merupakan

kerugianbesar akibat kerusakan lingkungan.

Dampak Terhadap Perairan : Perairan pada suatu wilayah terdiri darimateri dan

energi untuk mendukung kehidupan, yang popular dengandaya dukung lingkungan.

Polutan merupakan materi dan energi asingyang memasuki badan air, sehingga

menurunkan daya dukunglingkungan. Kondisi tercemar terjadi bila perubahan

tersebutmenyebabkan badan air berubah dari peruntukannya. Bahan

organikmerupakan bahan yang dominan sebagai polutan.

4. Pasca operasi : lahan yang tidak bisa dipergunakan lagi, kasus penyakitpada masyarakat

yang tinggi, perairan yang telah tercemar, meningkatnyaangka pengangguran karena

ketiadaan lahan pekerjaan.

Adapun Upaya Pengendalian Dampak

Hasil kajian menyimpulkan bahwa untuk mengantisipasi dan meminimalkanpotensi

dampak yang diakibatkan oleh pembangunan PLTU khususnya padaaspek lingkungan dan sosial,

maka semua pihak terkait perlu memperhatikan danmemahami serta mematuhi peraturan dan


kebijakan terkait baik berupa Regulasi,Undang-Undang, Hukum, Peraturan Pemerintah, dan lain

sebagainya, sertamemiliki komitmen untuk melaksanakannya dengan baik, benar dan

penuhtanggung jawab.Berdasarkan kesimpulan kajian tersebut, maka rekomendasi yang

diajukanadalah:

1. Rencana pengelolaan lingkungan yang bersifat komprehensif mulaipada tahap pra-

konstruksi, dan pasca konstruksi

2. Adanya pedoman yang bersifat aplikatif yang dapat digunakan olehsemua pihak baik

intern maupun ekstern PLN yang dijadikan sebagaiacuan dalam setiap rencana dan

pelaksanaan pembangunan pembangkitlistrik

3. Memasukkan penanganan dampak lingkungan dalam kinerja baikintern PLN maupun

pihak-pihak lain terkait yang memiliki peran dantanggung jawab dalam pelaksanaan

proyek (kontraktor maupunkonsultan terkait)

4. Adanya sosialisasi secara simultan mengenai rencana pra-konstruksi,konstruksi, dan

paska konstruksi PLTU dan potensi dampak yangdimungkinkan timbul kepada segenap

stake holders dan pihak-pihakterkait baik intern maupun ekstern PLN. Adanya tim dan

lialison officer yang profesional guna mengkomunikasikanrencana dan pelaksanaan

pembangunan PLTU serta untuk menjembatani antarpihak manakala terjadi

permasalahan baik itu dikarenakan oleh kesenjangankomunikasi atau hal lain sehingga

menyebabkan terjadinya konflik.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

Pemusatan Energi Surya

Sistem pemusatan energi surya (concentrated solar power, CSP) menggunakan lensa atau

cermin dan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari dari luasan area tertentu ke satu

titik. Panas yang terkonsentrasikan lalu digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkitan

listrik biasa yang memanfaatkan panas untuk menggerakkan generator. Sistem cermin parabola,

lensa reflektor Fresnel, dan menara surya adalah teknologi yang paling banyak digunakan. Fluida

kerja yang dipanaskan bisa digunakan untuk menggerakan generator (turbin uap konvensional

hingga mesin Stirling) atau menjadi media penyimpan panas.

Ivanpah Solar Plant yang terletak di Gurun Mojave akan menjadi pembangkit listrik tenaga surya

tipe pemusatan energi surya terbesar dengan daya mencapai 377 MegaWatt. Meski

pembangunan didukung oleh pendanaan Amerika Serikat atas visi Barrack Obama mengenai


program 10000 MW energi terbarukan, namun pembangunan ini menuai kontroversi karena

mengancam keberadaan satwa liar di sekitar gurun.

Photovoltaic (sel surya)

Sel surya adalah suatu elemen aktif yang mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.

Sel surya pada umumnya memiliki ketebalan minimum 0,3 mm, yang terbuat dari irisan bahan

semikonduktor dengan kutub positif dan kutub negatif. Prinsip dasar pembuatan sel surya adalah

memanfaatkan efek fotovoltaik, yaitu suatu efek yang dapat mengubah langsung cahaya matahari

menjadi energi listrik. Prinsip ini pertama kali diketemukan oleh Bacquere, seorang ahli fisika

berkebangsaan Prancis tahun 1839 (Darmoyo, 2007).

Bagian utama peubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap),

meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari sel

surya. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik yang

secara spectrum radiasi panas matahari mempunyai panjang gelombang 10-7 s/d 10-5, frekuensi

1.014 s/d 1.015 Hz dan energi foton 10-1 s/d 101 eV. Oleh karena itu absorber disini diharapkan

dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari (Beisser,

1968 vide Faisal, 2008).

Bahan Pembentuk Sel Surya

a. Sel surya silikon monokristal

Sel surya ini dibentuk dari bahan dasar monokristal. Bahan outputnya adalah

SiO2 dalam bentuk kwarsa atau kristal kwarsa. Bentuk kwarsa ini dalam suatu open

melalui reduksi dengan arang baru dibentuk bahan mentah silikon, yang terdiri dari

98% silikon dan 2% kotoran.

b. Sel surya silikon polykristal

Pembuatan sel surya silikon sebagai sumber arus konstan, tidaklah sesederhana

pembuatan silikon untuk bahan semikonduktor. Secara kuantitatif sel surya polykristal

menduduki tempat kedua. Efisiensinya terletak antara 10-13% lebih rendah dari sel

monokristal.

c. Sel surya a-silikon (a-Si)

Sel surya a-silikon susunan atomnya tidak beraturan, bahwa sel surya ini pada

dasarnya lebih produktif, dimana absorbsi a-silikon terhadap cahaya hampir 40

kali lebih baik dari silikon kristal. Keuntungan sel surya a-silikon antara lain:


1). Daya absorbsi besar

2). Daerah band tinggi

3). Kebutuhan bahan lebih sedikit

4). Kemungkinan cara pembuatannya dapat secara otomatis

Kelemahannya adalah efisiensinya masih rendah, akibat tahanan dalamnya besar dan

arus foto yang ditimbulkannya sangat kecil.

d. Sel surya banyak lapisan

Sel surya ini mempunyai lapisan lebih tipis dari yang lain, sehingga cahaya

yang mengenai sel kedua pas setengah dari cahaya diatasnya.

e. Sel surya galiumarsenid

Bahan ini mempunyai sifat:

1. Daya listriknya meningkat bila dilakukan pemusatan sinar

2. Pengurangan daya pada suatu kenaikan temperatur lebih kecil dari bahan

silikon.

3. Dapat beroperasi pada temperatur yang tinggi.

Kelemahan utamanya adalah penyediaan bahan mentah gallium dan arsen sangat mahal.

Penelitian pembuatan charger handphone ini, sel surya yang digunakan adalah sel surya a-

silikon (a-Si) yang mempunyai produktifitas absorbsi cahaya matahari besar dan mempunyai

daerah band yang tinggi.

Faktor-faktor yang Memengaruhi Sel Surya

a. Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap arus dan tegangan

Intensitas cahaya matahari mempengaruhi karakteristik arus-tegangan pada sel surya.

Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap arus yang dihasilkan lebih besar

dibandingkan dengan tegangan terminalnya (Laksanawati, 2006). Kurva karakteristik

arus-tegangan pada modul sel surya pada variasi tingkat radiasi disajikan pada Gambar


Sumber : Laksanawati, 2006

Gambar 29. Karakteristik arus tegangan pada variasi tingkat radiasi

b. Pengaruh suhu terhadap arus dan tegangan

Isc akan mengalami perubahan dengan meningkatnya suhu, kenaikan kurang lebih 0,04

% per derajat celcius. Sedangkan V akan mengalami perubahan yang besar,

pengurangan tegangan kurang lebih 0,3 % per derajat celcius. Gambar hubungan suhu

terhadap arus dan tegangan dapat dilihat pada Gambar (Laksanawati, 2006).


Gambar 30. Grafik arus dan tegangan pada suhu yang berbeda

c. Pengaruh luas permukaan sel surya terhadap daya

Luas sel surya mempengaruhi daya yang dihasilkan oleh sel surya tersebut dalam hal ini

hubungannya adalah linier. Misalnya sel surya dengan luas penampang 100 cm dayanya


akan dua kali lebih besar dibandingkan dengan sel surya yang luasnya 50 cm

(Darmoyo, 2007).

d. Pengaruh posisi cahaya matahari terhadap daya

Cahaya matahari yang mengenai permukaan p-n sel surya akan maksimal bila cahaya

yang jatuh pada permukaan sel surya dan tegak lurus, karena matahari terus mengorbit

pada lintasan tertentu maka hal ini sulit dilakukan. Hal ini sangat penting untuk

pemasangan sel surya agar dapat menangkap sinar matahari secara maksimum. Untuk

wilayah Indonesia pemasangan panel surya dengan kemiringan sampai 120.

Prinsip Kerja Sel Surya

Prinsip kerja sel surya adalah ketika ada sebuah foton atau lebih masuk kedalam sel surya

yang terdiri dari lapisan semikonduktor seperti pada gambar, maka akan menghasilkan pembawa

muatan bebas berupa elektron dan hole. Foton yang masuk berasal dari radiasi matahari. Jika

pembawa muatan dapat mencapai daerah ruang muatan sebelum terjadi rekombinasi, maka

akibat oleh medan listrik yang ada akan dipisahkan dan dapat bergerak menuju kontaktor. Jika

terdapat kawat penghubung antar kontaktor maka dapat dihasilkan arus (Suhono, 2009).

Bahan yang digunakan dalam membuat sel surya sangat banyak variasinya. Silikon

memiliki indeks bias bahan yang tinggi maka akibatnya pada permukaan terjadi rugi refleksi

yang besar (sampai 30%). Oleh karena itu, untuk meminimalkan rugi tersebut maka pada

permukaan dilapisi dengan lapisan antirefleksi/lapisan AR (Sihana, 2007). Diagram perubahan

energi surya menjadi listrik pada sebuah potongan sel surya :

Gambar 31. Proses Photovoltaic

Cara kerja PLTS

Energi Sinar matahari dikonversi menjadi energi listrik baik dengan cara langsung maupun

tidak langsung. Energi listrik yang dihasilkan kemudian disimpan dalam sebuah battery berupa


akumulator. Proses pengisian battery dikendalikan menggunakan sebuah sistem kontrol yang

biasa disebut Battery Control Unit (BCU). Fungsi dari BCU adalah untuk menjaga kestabilan

tegangan yang masuk ke battery dan mengindikasi keadaan battery (kosong atau penuh).

Sebelum dimanfaatkan utuk menupli tegangan AC, listrik yang tersimpan dalam battery harus

melewati inverter terlebih dahulu. Dalam hal ini iverter berfungsi merubah tegangan DC menjadi

AC.


Gambar 32. Diagram dari sebuah potongan sel surya

Kelebihan PLTS

1. Ramah lingkungan

Tidak seperti pembangkit listrik lainnya yang membutuhkan generator listrik jika terkena

sinar matahari. Sehingga bisa dikatakan bahwa ini adalah energi gratis. Tidak ada suara

bising yang terdengar saat peralatan ini bekerja. Sehingga tidak akan mengganggu orang-

orang di sekitarnya. Sealin itu tidak ada limbah/polusi yang dihasilkan dari penggunaan

pembangkit listrik tenaga surya ini.

2. Tidak membutuhkan bahan bakar

Dalam pengoperasiannya tidak membutuhkan bahan bakar seperti bensin, solar, dan

sebagainya. Ini merupakan salah satu keuntungan karena sangat hemat biaya (bahkan

gratis) dalam penggunaannya.

3. Sumber energi yang berkelanjutan

Karena energi berasal dari matahari, tentu sumber energi ini tidak akan habis sebelum

kiamat. Jadi selama ada sinar matahari, panel surya akan tetap bisa bekerja untuk


menghasilkan energi listrik setap harinya. Makanya tidak sedikit orang mengatakan

bahwa PLTS ini merupakan energi masa depan.

4. Hanya membutuhkan sedikit perawatan

Keuntungan pembangkit listrik tenaga surya selanjutnya adalah hanya membutuhkan

sedikit perawatan. Setelah instalasi dan di optimalisasi, panel surya dapat menciptakan

listrik dengan luasan hanya beberapa milimeter dan tidak memerlukan perawatan yang

berarti. Tak hanya itu saja, panel surya juga memproduksi energi dalam diam, sehingga

tak mengeluarkan bunyi bising dan lainnya.

Kelemahan PLTS

1. Harga pemasangan / pembuatan relatif mahal

Biaya pemasangan PLTS untuk satu rumah relatif mahal, apalagi jika kebutuhan energi

listrik relatif tinggi. Maka akan banyak membutuhkan panel surya dan baterai sebagai

penyimpannnya.

2. Tidak berfungsi di malam hari

Panel surya hanya dapat bekerja jika ada matahari. Maka di malam hari digantikan

dengan baterai penyimpanan yang sebelumnya sudah terisi pada siang hari

3. Membutuhkan perangkat tambahan dalam pemakaiannya

Tegangan yang dihasilkan dalah tegangan DC, maka membutuhkan perangkat tambahan

seperti, pengubah tegangan DC ke AC, inverter, dan baterai

4. Daya yang dihasilkan berkurang ketika mendung

PLTS membutuhkan sinar matahari untuk bekerja. Ketika mendung ataupun pada malam

hari, keluaran energi panel surya kurang maksimal. Untuk menyiasati hal ini, banyak

PLTS skala besar yang melacak matahari untuk menjaga panel surya di sudut optimal

sepanjang hari.

Perbandingan Penggunaan Sel Surya Dengan Energi Lain

Energi baru dan terbarukan mulai mendapat perhatian sejak terjadinya krisis energi

duniayaitu pada tahun 70-an dan salah satu energi itu adalah energi surya. Energi itu dapat

berubahmenjadi arus listrik yang searah yaitu dengan menggunakan silikon yang tipis. Sebuah

kristalsilindris di diperoleh dengan cara memanaskan Si itu dengan tekanan yang diatur sehingga

Si itu berubah menjadi penghantar. Bila kristal silindris itu dipotong setebal 0,3 mm, akan

terbentuklahsel-sel silikon yang tipis atau yang disebut juga dengan sel surya fotovoltaik. Sel-sel


silikon itu dipasang dengan posisi sejajar/seri dalam sebuah panel yang terbuat dari alumunium

atau bajaanti karat dan dilindungi oleh kaca atau plastik. Kemudian pada tiap-tiap sambungan sel

itudiberi sambungan listrik. Bila sel-sel itu terkena sinar matahari maka pada sambungan itu

akanmengalir arus listrik. Besarnya arus/tenaga listrik itu tergantung pada jumlah energi cahaya

yang mencapai silikon itu dan luas permukaan sel itu.

Pada asasnya sel surya fotovoltaik merupakan suatu dioda semikonduktor yang berkerja

dalam proses tak seimbang dan berdasarkan efek fotovoltaik. Dalam proses itu sel surya

menghasilkan tegangan 0,5-1 volt tergantung intensitas cahaya dan zat semikonduktor

yangdipakai. Sementara itu intensitas energi yang terkandung dalam sinar matahari yang sampai

ke permukaan bumi besarnya sekitar 1000 Watt. Tetapi karena daya guna konversi energi radiasi

menjadi energi listrik berdasarkan efek fotovoltaik baru mencapai 25% maka produksi listrik

maksimal yang dihasilkan sel surya baru mencapai 250 Watt per m2.

Dari sini terlihat bahwa PLTS itu membutuhkan lahan yang luas. Hal itu merupakan salah

satu penyebab harga PLTS menjadi mahal. Ditambah lagi harga sel surya fotovoltaik berbentuk

kristal mahal, hal ini karena proses pembuatannya yang rumit. Namun, kondisi geografis

Indonesia yang banyak memiliki daerah terpencil sulit dibubungkan dengan jaringan listrik PLN.

Kemudian sebagai negara tropis Indonesia mempunyai potensi energi surya yang tinggi. Hal ini

terlihat dari radiasi harian yaitusebesar 4,5 kWh/m2/hari. Berarti prospek penggunaan fotovoltaik

di masa mendatang cukup cerah. Untuk itulah perlu diusahakan menekan harga fotovoltaik

misalnya dengan cara sebagai berikut. Pertama menggunakan bahan semikonduktor.

Kedua meningkatkan efisiensi sel surya dari 10% menjadi 15%.Energi listrik yang berasal

dari energi surya pertama kali digunakan untuk penerangan rumahtangga dengan sistem

desentralisasi yang dikenal dengan Solar Home System (SHS), kemudian untuk TV umum,

komunikasi dan pompa air. Sementara itu evaluasi program SHS di Indonesia pada proyek Desa

Sukatani, Bampres, dan listrik masuk desa menunjukkan tanda-tanda yang menggembirakan

dengan keberhasilan penerapan secara komersial. Berdasarkan penelitian yang dilakukan sampai

tahun 1994 jumlah pemakaian sistem fotovoltaik di Indonesia sudah mencapai berkisar 2,5- 3

MWp. Yang pemakaiannya meliputi kesehatan 16%, hibrida 7%, pompa air 5%, penerangan

pedesaan 13%, Radio dan TV komunikasi 46,6% dan lainnya 12,4%.

Kemudian dari kajian awal BPPT diperoleh proyeksi kebutuhan sistem PLTS diperkirakan akan

mencapai 50 MWp. Sementara itu menurut perkiraan yang lain pemakaian fotovoltaik di


Indonesia 5-10 tahun mendatang akan mencapai 100 MW terutama untuk penerangan di

pedesaan. Sedangkan permintaan fotovotaik diperkirakan sudah mencapai 52 MWp. Komponen

utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya

fotovoltaik.


Tiga komponen utama dari suatu system tenaga listrik adalah: pusat-pusat

pembangkit, transmisi dan system distribusi. Pusat – pusat listrik biasa juga disebut sentral

listrik atau electric power stations. Pusat-pusat listrik adalah tempat dimana energi listrik

diproduksi. Energi listrik yang dihasilkan diperoleh dari pengolahan energi primer baik dari

energi terbarukan maupun dari energi tidak terbarukan.

Pada masa sekarang, pemanfaatan energi fosil masih mendominasi energi primer dalam

pengolahan menjadi energi listrik. Energi fosil merupakan energi yang tidak terbarukan yang

berarti tidak dapat diperbaharui dan akan habis bila cadangannya sudah habis. Jenis pembangkit

yang menggunakan energi fosil sebagai sumber energi primer bekerja berdasarkan siklus

thermodinamika berupa konversi energi thermal menjadi energi listrik. Contoh energi primer

diolah menjadi energi listrik seperti energi air, energi matahari dan lain sebagainya.

Penegembangan energi terbarukan mulai dikembangkan secara lebih optimal karena melihat

sifatnya yang dapat diperbaharui.

Ada beberapa pembangkit tenaga listrik di Indonesia dewasa ini, baik yang sudah umum

terpasang maupun yang masih dalam studi perencanaan ataupun dalam eksperimen. Oleh karena

itu pembangkit secara garis besarnya terbagi atas dua bagian, yaitu :

1. Pembangkit tenaga listrik konvesional, yaitu pembangkit tenaga listrik yang hasil

dayanya dikomersilkan, terdiri dari :

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

2. Pembangkit tenaga listrik non konvesional, yaitu pembangkit tenaga listrik yang

digunakan hasil dayanya dikomersilkan, terdiri dari :

Pembangkit Listrik Tenaga Matahari

Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Distributed Generation (DG)


Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas Bio

Pemakain nama dari suatu jenis pembangkit diperoleh dari jenis energi penggeraknya

sebagai contoh PLTU energi penggerak turbinnya adalah uap.

Pengertian Distributed Generation (DG)

Distributed Generation seringkali disebut juga dengan on-site generation, dispersed

generation, embedded generation, decentralized generation, atau distributed eneryi. Secara

mendasar, DG menghasilkan energi listrik dari beberapa sumber energi yang berkapasitas kecil

dan dihubungkan langsung pada jaringan distribusi. CIGRE telah mendefinisikan Distributed

Generation sebagai semua unit pembangkit dengan kapasitas maksimal berkisar sampai 50 MW

dan dipasangkan ke jaringan distribusi. IEEE mendefinisikan Distributed Generation sebagai

pembangkitan yang menghasilkan energi dalam kapasitas yang lebih kecil dibandingkan pusat-

pusat pembangkit konvensional dan dapat dipasangkan hampir pada setiap titik sistem tenaga

listrik. IEA (2002) mendefinisikan Distributed Generation sebagai unit-unit yang menghasilkan

energi pada sisi konsumen atau dalam jaringan distribusi lokal.

Semua definisi di atas menunjukkan bahwa pembangkitan dengan skala kecil yang

dihubungkan ke jaringan distribusi dapat dianggap sebagai bagian dari DG. Selain itu,

pembangkitan yang dipasangkan dekat dengan sisi beban atau konsumen juga dapat dikatakan

sebagai Distributed Generation. Gambar di bawah ini dapat dijadikan sebagai sebuah ilustrasi

untuk membedakan apa itu distributed generation dan centralized generation:

Gambar 33. Distributed vs Central Generation.

Sumber : http://jcwinnie.biz/wordpress/?p=1416

http://jcwinnie.biz/wordpress/?p=1416

http://kurniawanpramana.files.wordpress.com/2012/01/untitled.png


Untuk memberikan pemahaman yang sama tentang definisi dari DG tidak terlihat mudah karena:

1. DG, secara umum, tidak bergantung pada daya dan tegangan

2. Teknologi DG dapat dikategorikan sebagai renewable dan non-renewable. DG bukanlah

merupakan sinonim dari sumber energi terbarukan

3. Lokasi geografis bukanlah parameter yang relevan untuk membedakan DG dari

pembangkit yang terpusat.

4. DG dapat berdiri sendiri atau terhubung dengan grid.

5. DG dihubungkan ke grid baik secara langsung atau dengan menggunakan transformator

atau perangkat elektronika daya. Dalam hal ini, sistem proteksi dan juga alat pengukuran

dan metering juga termasuk ke dalamnya.

6. Di kebanyakan negara, DG dihubungkan ke jaringan distribusi. Akan tetapi, dimasa yang

akan datang, wind farm lepas pantai yang lebih besar dari 110 MW dapat dihubungkan

ke jaringan transmisi.

7. Keuntungan dari DG dapat dilihat dalam hal kualitas daya, proteksi lingkungan,

pengurangan investasi dan rugi-rugi transmisi dan distribusi, penggunaan sumber bahan

bakar domestik yang beragam, back-up, aplikasi CHP, suplai energi ke daerah terpencil,

dan peningkatan lapangan kerja.

Definsi dari distributed generation tersebut menurut beberapa pihak, antara lain:

DPCA (Distributed Power Coalition of America)

Distributed power generation adalah teknologi pembangkitan energi listrik berskala kecil

yang menghasilkan daya listrik di suatu tempat yang lebih dekat dengan konsumen dibandingkan

dengan pembangkit listrik pusat. Pembangkit ini dapat dihubungkan secara langsung ke

konsumen atau ke sistem distribusi atau transmisi milik utility.

CIGRE (International Conference on High Voltage Electric System)

Distributed generation adalah:

Tidak direncanakan secara terpusat

Untuk saat ini tidak dikirim secara terpusat

Biasanya terhubung dengan jaringan distribusi

Lebih kecil dari 50 atau 100 MW.


IEA (International Energy Agency)

Distributed Generation adalah pembangkit listrik yang melayani konsumen di tempat

(on-site), atau untuk mendukung jaringan distribusi, dan terhubung ke jaringan pada level

tegangan distribusi. Teknologinya secara umum terdiri dari mesin, turbin kecil (termasuk turbin

mikro), fuel cell dan photovoltaic. Umumnya, tenaga angin tidak termasuk ke dalamnya, karena

sebagian besar tenaga angin diproduksi di wind-farm yang memang dibangun khusus untuk

tujuan tersebut, dan bukan untuk memenuhi kebutuhan energi di suatu tempat yang ada

didekatnya (lebih banyak terhubung ke saluran transmisi, bukan distribusi).

Beberapa variasi definisi dari DG yang diusulkan oleh beberapa perusahaan di berbagai

negara yang berbeda di Eropa didasarkan pada parameter yang berbeda-beda (rentang rating,

lokasi, koneksi, dll). Ringkasan singkat dari definisi-definisi tersebut diberikan di bawah ini:

Sumber pembangkit energi modular dan terstandarisasi menggunakan sumber energi

terbarukan dengan rentang daya sampai sekian MW (Austria)

Co-generation yang terhubung ke jaringan distribusi (Belgia)

Sumber energi kurang dari 10 MW, yang tidak direncanakan secara terpusat (not

centrally planned), dan terhubung ke jaringan distribusi (Bulgaria)

Sumber energi kurang dari 50 MW untuk konsumsi lokal dan/atau dijual ke utility

(Estonia)

Sumber energi kurang dari 20 MW, yang tidak direncanakan secara terpusat dan tidak

dikirim secara terpusat, dan terhubung ke jaringan distribusi

Pembangkit listrik yang dimiliki oleh pihak ketiga yang terhubung ke jaringan (Prancis)

Sumber yang tidak terhubung ke sistem transmisi (Inggris)

Dari penjelasan yang ada di atas, maka kita dapat melihat bahwa banyak definisi yang

sudah ada dan tidak ada keseragaman/ konsistensi diantara definisi-definisi tersebut. Karena

banyaknya variasi definisi yang digunakan di berbagai literatur tersebut, ada beberapa isu yang

harus didiskusikan untuk dapat mendefinisikan DG secara lebih akurat, yaitu :

1. Tujuan

2. Lokasi

3. Rating DG

4. Daerah pengiriman daya

5. Teknologi


6. Pengaruh terhadap lingkungan

7. Mode operasi

8. Kepemilikan

9. Penetrasi DG

Sehingga Ackermann et al, mengusulkan sebuah pendekatan untuk mendefinisikan DG secara

umum dengan berdasarkan pada isu-isu di atas, dan definisi DG yang diusulkannya adalah:

―Distributed Generation adalah sumber energi listrik yang secara langsung terhubung ke

jaringan distribusi atau ke meteran konsumen‖. Perbedaan diantara jaringan distribusi dan

transmisi didasarkan pada definisi legalnya. Di kebanyakan pasar yang kompetitif, definisi

legal untuk jaringan transmisi biasanya merupakan bagian dari peraturan pasar kelistrikan.

Apapun yang tidak didefinisikan sebagai jaringan transmisi di peraturan perundangan dapat

dianggap sebagai jaringan distribusi.‖

Definisi DG tidak mendefinisikan rating sumber pembangkitan, karena rating maksimum

bergantung pada kondisi jaringan distribusi lokal, seperti level tegangan. Akan tetapi, pembedaan

kategori tersebut sangat berguna, sehingga Ackermann et al memberikan saran pembagian rating

tersebut menjadi:

Micro : ~1 Watt < 5 kW

Small : 5 kW < 5 MW

Medium : 5 MW < 50 MW

Large : 50 MW < 300 MW

Lebih lanjut, definisi DG tidak mendefinisikan tentang area pengiriman daya, penetrasi,

kepemilikan maupun perlakuan di dalam operasi jaringan. Definsi mengenai DG juga tidak

mendefinisikan teknologi, karena teknologi dapat digunakan secara luas dalam aplikasinya. Akan

tetapi, kategorisasi kelompok teknologi yang berbeda mungkin dapat dilakukan, sehingga,

Ackermann et al membaginya ke dalam kategori berikut (walaupun yang lain juga dapat

digunakan):

Renewable DG

Modular DG

CHP (Combined Heat and Power) DG

Perkembangan teknologi DG di Indonesia telah berkembang sejak lama seiring

dikeluarkannya Peraturan Pemerintah Nomor 10 Tahun 1989 ―Tentang Penyediaan dan


Pemanfaatan Energi‖ yang mengijinkan pembelian terhadap kelebihan energi listrik (excess

power). Teknologi DG yang banyak digunakan pada masa itu adalah teknologi cogeneration.

Bahkan menurut data penelitian Energy and Electricity (EERDC), kapasitas terpasang teknologi

cogeneration telah mencapai 834 MW pada tahun 1997.

Perkembangan teknologi DG terus berkembang dengan memfaatkan pembangkit listrik

skala kecil (mikrohidro) yang dikelola oleh pihak PLN atau swasta (Independent Power

Producer). Sejak tahun 2002, teknologi DG di Indonesia dikenal sebagai ―Pembangkit Listrik

Skala Kecil Tersebar‖ seperti yang tertuang dalam Peraturan Pemerintah Nomor 30 tahun 2002.

Melalui PP Nomor 31/2009, Pemerintah juga mendorong penggunaan sumber energi

baru, terbarukan dan energi primer yang yang lebih efisien untuk pembangkit tenaga listrik, dan

diberikan kesempatan bagi Pembangkit Skala Kecil Swasta dan Koperasi (PSKSK) untuk

menjual tenaga listriknya kepada PLN. Harga jual tenaga listrik dari PSKSK adalah harga pada

titik interkoneksi dengan Sistem PLN dan harga jual ini disesuaikan setiap tahunnya berdasarkan

perhitungan biaya marginal Sistem PLN.

Dewasa ini, skema pemanfaatan teknologi DG di Indonesia dibagi atas 2, yaitu :

1. Skema IPP (Independent Power Producer)

Skema ini berisi perjanjian dimana teknologi DG harus mengirim tenaga listriknya ke

sistem PLN secara kontinu (24 jam). Skema ini biasanya memiliki kontrak dalam jangka

waktu yang lama (minimal 15 tahun) dan dapat diperpanjang sesuai kebutuhan atas

kesepakatan bersama.

2. Skema Pembelian Excess Power (Kelebihan Tenaga Listrik)

Skema ini berisi perjanjian dimana teknologi DG mengirim kelebihan tenaga listriknya

ke sistem PLN pada waktu-waktu tertentu (biasanya pada Waktu Beban Puncak). Skema

ini biasanya memiliki kontrak jangka pendek (1 tahun) dan dapat diperpanjang sesuai

kebutuhan atas kesepakatan bersama

Pemanfaatan teknologi DG yang telah banyak dikembangkan di Indonesia adalah

teknologi pembangkitan mikrohidro walaupun dewasa ini yang cukup signifikan adalah

pembelian kelebihan energi listrik (excess power) dari pihak industri-industri besar (PLTU).

Beberapa jenis teknologi DG yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah mikrohidro, bahan

bakar nabati, biomassa, energi angin, tenaga surya, energi hybrid (angin dan surya), pasang

surut, dan panas bumi.


Secara garis besar, interkoneksi pada DG terbagi atas tiga komponen, yaitu :

1. Sumber Energi Utama (Prime Energy Source)

Hal ini menunjuk pada teknologi DG sebagai sumber energi seperti energi surya, angin,

mikrohidro, pasang surut dan biomassa.Setiap teknologi DG memiliki karakter yang

berbeda-beda dala menghasilkan energi, misalnya tipikal energi yang dihasilkan oleh PV

dan fuel cell berupa direct current atau wind turbin yang tipikal energinya berupa energi

mekanis (dihasilkan dari putaran pada turbin).

Gambar 34. Grid Connection

2. Power Converter

Power converter dalam interkoneksi, berfungsi untuk mengubah energi dari sumber energi

utama (prime energy resources) menjadi energi dengan level frekuensi tertentu (50Hz -

60Hz). Secara garis besar, ada 3 kategori power converter yang digunakan dalam

interkoneksi, yaitu :

a. Generator sinkron

b. Generator induksi

c. Static power converter

Generator sinkron dan generator induksi mengkonversi putaran energi mekanis ke dalam

tenaga listrik dan sering disebut dengan routing power converter. Static power converter

(biasa dikenal dengan inverter) tersusun atas solid-device seperti transistor. Pada inverter,

transistor mengkonversi energi dari sumber menjadi energi dengan frekuensi 50-60Hz

dengan switching (switch on-off). Teknologi DG yang dijual di pasaran, kebanyakan telah

diintegrasikan dengan power converter masing-masing. Misalnya fuel cell yang telah

diintegrasikan dengan inverter. Power converter memiliki efek yang besar terhadap DG

pada sistem distribusi. Oleh sebab itu dibutuhkan peralatan interkoneksi untuk menjamin


keamanan dan kestabilan operasi. Generator sinkron, generator induksi dan inverter

memberikan respon yang sangat berbeda terhadap variasi kondisi dari sistem tenaga.

3. Sistem Interface dan peralatan proteksi

Peralatan ini ditempatkan sebagai penghubung antara terminal output dari power converter

dan jaringan primer. Komponen interkoneksi ini biasanya terdiri atas step-up transformer,

metering kadang ditambahkan controller dan relay proteksi. Dalam komponen ini terkadang

terdapat communication link untuk mengontrol kondisi pada sistem.

Keuntungan Distributed Generation

Dalam banyak penelitian, DG dapat beradaptasi dengan perubahan ekonomi dalam cara

yang fleksibel karena ukurannnya yang kecil dan konstruksi yang lebih sederhana dibandingkan

dengan pusat-pusat pembangkit konvensional. Menurut IEA, penilaian ekonomi atas nilai

fleksibiltas DG sangat memungkinkan dan layak (2002). Sebagian besar DG memang sangat

fleksibel dalam beberapa hal seperti operasi, ukuran, dan kemajuan teknologi.Selain itu, DG

dapat meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik.

Dalam pemasangannya di jaringan distribusi, DG ditempatkan dekat dengan daerah

beban dan beberapa keuntungan dalam pemakaian DG :

1. DG memberi keandalan yang lebih tinggi dalam pemanfaatan daya

2. DG sebagai sumer energi lokal dapat membantu untuk penghematan daya listrik pada

jaringan transmisi dan distribusi.

3. Dibandingkan dengan power plants, DG memiliki efesiensi yang lebih tinggi dalam

penyaluran daya. Selain itu, bila dikoneksikan pada jaringan, DG dapat meningkatkan

efesiensi sistem karena DG membantu mengurangi rugi-rugi pada sistem.

4. Dalam memproduksi energi listrik, DG bersifat ramah lingkungan. Emisi yang dihasilkan

dari produksi energi listrik oleh DG tergolong rendah, bahkan mendekati nol.

Teknologi DG

Beberapa teknologi DG bukanlah merupakan teknologi yang baru (misalnya internal

combustion engine, turbin gas). Disisi lain, karena perubahan industri utility, beberapa teknologi

baru semakin dikembangkan lebih lanjut menuju tahap komersialisasi. Berikut ini dijelaskan

mengenai teknologi DG yang digunakan di negara Amerika Serikat, yang dapat dijadikan

referensi mengingat banyaknya jenis teknologi yang dipakai untuk aplikasi DG :


1. Internal combustion engine

Teknologi DG dengan kapasitas terpasang yang paling besar yang ada di Amerika Serikat

adalah internal combustion engine, yaitu mempunyai kapasitas terpasang total sebesar

4614 MW di tahun 2007. Internal combustion engine mencapai posisi ini karena

harganya yang murah dan memiliki efisiensi yang cukup tinggi, mencapai sekitar 43%,

dan dapat menggunakan input yang bervariasi. Mesin berbahan bakar gas biasanya

menggunakan bahan bakar yang berasal dari gas alam, walaupun biogas dan landfill

gas sering juga digunakan. Mesin diesel biasanya menggunakan bahan bakar diesel, akan

tetapi dengan meningkatnya kesadaran akan lingkungan, mesin tersebut banyak

dioperasikan dengan menggunakan biodiesel.

Teknologi combustion-atau gas-turbine dipasang dengan kapasitas 1964 MW di tahun

2007. Dimana combustion turbine biasanya digunakan di pusat pembangkit

listrik combine cycle. Teknologi ini dapat digunakan dalam berbagai cara, akan tetapi

yang paling umum digunakan adalah CHP (Combined Heat and Power), dimana

kelebihan panas ditangkap dan dimanfaatkan sebagai uap atau air panas. Efisiensi secara

umum biasanya bernilai sebesar 21-40%, sedangkan dengan menggunakan CHP efisiensi

dapat mencapai 70-89%. Ukurannya berentang mulai dari 500 kW sampai 250 MW, dan

beroperasi dengan menggunakan bahan bakar seperti gas alam, gas sintesis, landfill gas,

dan BBM. Kelebihan utama dari turbin gas, adalah efisiensinya yang sangat tinggi ketika

digunakan dalam aplikasi CHP. Kekurangan utama adalah turbin gas umumnya terlalu

besar untuk konsumen kecil.

2. Microturbine

Microturbine merupakan bagian dari combustion turbine. Dari namanya menyiratkan

bahwa microturbine pada dasarnya adalah turbin gas yang diperkecil ukurannya. Daya

keluaran microturbine berentang dari 20 kW sampai 500 kW, dan ukurannya berentang

dari 0,4 – 1 m3. Turbin ini dioperasikan dengan menggunakan gas alam, propana, BBM

dan yang paling baru yaitu biogas. Turbin ini juga beroperasi dengan kecepatan rotasi

yang sangat tinggi, sampai sekitar 100.000 rpm.

Microturbine mempunyai banyak kelebihan, diantaranya yaitu ukurannya yang kecil dan

beratnya yang ringan dibandingkan dengan daya output, yang dapat digunakan ketika ada

masalah keterbatasan tempat. Selain itu, microturbine dapat dihidupkan dan dimatikan


dengan sangat mudah. Dengan bantuan perangkat elektronika daya, turbin ini dapat

dikendalikan dengan sangat efisien. Karena sedikit mempunyai bagian yang bergerak dan

desainnya yang sederhana membuat turbin ini tidak membutuhkan biaya perawatan yang

mahal. Akan tetapi, sebagai teknologi baru yang relatif baru, microturbine masih cukup

mahal bila dibandingkan dengan turbin gas konvensional. Selain itu,

efektivitas microturbine masih sangat sensitif terhadap biaya bahan bakar.

3. Small-scale hydroelectric

Hydroelectric biasanya berupa pusat pembangkit listrik berukuran

besar. Hydroelectric yang terdistribusi dan berukuran kecil mempunyai kapasitas

terpasang 1053 MW di tahun 2007 di Amerika Serikat. Hydroelectric berskala kecil

biasanya didefinisikan sebagai instalasi yang mempunyai daya 5-10 MW dan biasanya

dianggap sebagai sebuah cara pembangkitan listrik yang ekonomis dan lebih ramah

lingkungan. Biaya relatif lebih murah (bila dibandingkan dengan teknologi energi

terbarukan lainnya)

Gambar 35. Hydroelectric.Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/micro_hydro

4. Steam Turbine

Turbin uap yang mempunyai kapasitas terpasang total sebesar 3595 MW di tahun 2007,

menempati urutan kedua diantara jenis-jenis teknologi DG yang ada di Amerika Serikat.

Alasan kapasitas yang besar ini antara lain dapat disebabkan karena turbin uap dapat

digunakan di dalam aplikasi yang beragam, dapat digunakan dengan menggunakan uap

yang berasal dari, misalnya panas bumi, solar thermal, dan instalasi biomassa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Micro_hydro

http://kurniawanpramana.files.wordpress.com/2012/01/untitled1.png


5. Fuel cell

Fuel cell dalah generator yang menggunakan hidrogen dan oksigen untuk

membangkitkan listrik dan panas. Daya output dari fuel cell mirip seperti sebuah baterai,

akan tetapi tidak membutuhkan untuk di-charge secara elektrik. Namun, diberi bahan

bakar berupa substansi yang kaya akan hidrogen, seperti gas alam, gasoline, biogas,

propana dan juga hidrogen murni. Fuel cell mempunyai ukuran yang bervariasi, yang

bergantung pada aplikasinya, dengan daya output maksimumnya sebesar 1 MW.

Fuel cell memiliki beberapa kelebihan. Fuel cell dianggap sebagai salah satu pembangkit

yang paling ramah lingkungan, karena hasil sisanya yang berupa air (bila digunakan

hidrogen murni sebagai input). Selain itu, teknologi ini seedikit atau bahkan sama sekali

tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga sangat tidak berisik. Karena energi yang

dikeluarkan dalam bentuk listrik dan uap, fuel cell dapat digunakan untuk aplikasi CHP.

Selain itu, fuel cell juga dapat dengan mudah disusun untuk mengakomodasi permintaan

daya yang besar. Fuel cell juga mempunyai keandalan yang tinggi, dan dapat beroperasi

selama lebih dari 99% umur pakainya. Akan tetapi, metode untuk mengekstrak hidrogen

dengan biaya yang murah belum ditemukan.

Gambar 36. Fuel cell. Sumber : http://www.greenspec.co.uk/fuel-cells.php

6. Photovoltaic

Photovoltaic (PV) terbuat dari kristal silikon yang dirancang untuk menangkap foton dari

cahaya dan mengkonversikannya menjadi energi listrik. Sel-sel tersebut dihubungkan

satu sama lain untuk membentuk panel surya dengan bentuk dan ukuran yang beragam,

dan secara umum, semakin besar ukuran panel, daya yang dibangkitkan juga semakin

besar. Daya output dapat bernilai dari beberapa watt sampai megawatt, yang hampir

selalu hanya bergantung pada ukuran panel PV-nya

http://www.greenspec.co.uk/fuel-cells.php



Kelebihan utama dari sistem PV adalah bahan bakarnya, cahaya matahari, yang dapat

diperoleh secara gratis, dan oleh karenanya, PV dapat digunakan dalam berbagai aplikasi,

seperti pesawat ulang-alik. Karena tidak menggunakan bahan bakar fosil untuk

membangkitkan daya, sel PV dapat dikatakan bebas emisi. Akan tetapi, karena cahaya

matahari hanya bersinar di siang hari, mekanisme storage sangatlah dibutuhkan. Selain

itu, biaya instalasi awal PV sangat tinggi bila dibandingkan dengan pembangkit listrik

jenis lain.

Gambar 37. Sel Surya. Sumber : http://www.solar-energy.co.uk/

7. Wind turbine

Sampai sekarang wind turbine masih diperdebatkan apakah dapat dianggap sebagai DG

atau tidak, karena saat ini, kebanyakan turbin angin yang dipasang di wind

farm mempunyai ukuran yang besar dan berkapasits ratusan megawatt dan lebih

difungsikan sebagai pembangkit listrik yang tersentralisasi.

Turbin angin memiliki kelebihan yang sama dengan PV, yaitu bahan bakarnya yang

berupa angin dapat diperoleh secara gratis. Angin yang berhembus siang dan malam

memungkinkan pembangkitan energi yang kontinu, meskipun tidak dapat diprediksi.

Turbin angin merupakan satu dari teknologi energi alternatif yang paling berkembang.

Akan tetapi harga dan juga energy storageyang digunakan ketika angin tidak berhembus

masih menjadi persoalan.

http://www.solar-energy.co.uk/



Gambar 38. PLT Angin. Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/wind_turbine

PLTA

http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_turbine




Sumber : Kementrian ESDM


Penyimpanan energi listrik menawarkan manfaat yang signifikan bagi pembangkitan,

distribusi dan penggunaan tenaga listrik. Pada tingkat utilitas, misalnya, fasilitas penyimpanan

energi yang besar dapat digunakan untuk menyimpan listrik yang dihasilkan selama periode

offpeak biasanya dalam semalam dan energi ini dapat disalurkan selama periode beban puncak

ketika biaya untuk menghasilkan tenaga tambahan dapat beberapa kali biaya di luar puncak.

Pabrik penyimpanan energi dapat memasok cadangan darurat jika terjadi kegagalan

pembangkit listrik, membantu menjaga stabilitas jaringan listrik. Dalam skala yang lebih kecil,

mereka juga dapat bekerja pada industri atau kantor untuk mengambil alih jika terjadi kegagalan

listrik. Memang di fasilitas penting dimana respon sesaat terhadap kehilangan daya dibutuhkan,

teknologi penyimpanan mungkin satu-satunya cara untuk memastikan stabilitas penyediaan

energi listrik.Penyimpanan energi juga memiliki peran penting dalam menghasilkan listrik dari

energi terbarukan. Banyak sumber terbarukan seperti energi matahari, angin dan pasang surut

yang terputus-putus dan keluarannya seringkali tidak dapat diprediksi dengan tepat.

Dalam menggabungkan beberapa bentuk penyimpanan energi dengan sumber energi

terbarukan membantu menghilangkan ketidakpastian tersebut dan meningkatkan nilai listrik

yang dihasilkan. Dengan argumen ini yang mendukung penyimpanan energi, mungkin

mengejutkan jika mengetahui bahwa kegunaan industri penyimpan energi listrik tidak tersebar

luas. Salah satu alasan banyaknya jumlah industri tersebut adalah tersedianya teknologi. Faktor

yang lain adalah biaya. Sampai akhir 1970-an hanya ada satu teknologi penyimpanan energi

berskala besar dimana memompa penyimpanan pembangkit listrik tenaga air. Hal ini efektif, tapi

mahal. Sejak tahun 1980an teknologi lain telah dikembangkan untuk aplikasi utilitas dan

konsumen namun faktor biaya masih dianggap sebagai kelemahannya. Namun sejak tahun

1980an, ada argumen kuat yang mendukung perluasan kapasitas penyimpanan. Sebuah grid

dengan kapasitas penyimpanan 10% sampai 15% dari kapasitas pembangkitnya jauh lebih stabil

dan jauh lebih murah untuk beroperasi daripada hampir tidak ada kapasitas penyimpanan.

Kapasitas puncak bisa dieliminasi dan penambahan kapasitas bisa direncanakan dengan lebih

mudah. Tapi di pasar energi yang kompetitif dan telah mantap, secara ekonomi, penyimpanan

energi mungkin tidak tampak jelas menguntungkan. Mungkin inilah yang mencegah investasi

lebih besar.

TEKNOLOGI PENYIMPANAN ENERGI LISTRIK


Jenis Penyimpan Energi Listrik

Listrik biasanya harus digunakan segera setelah dihasilkan. Inilah sebabnya mengapa

sistem kontrol grid dan pencatatan listrik penting; mereka harus menyeimbangkan antara

permintaan listrik dengan pasokan yang dihasilkan. Tampak jelas bahwa beberapa waduk untuk

pembangkit listrik yang tersimpan akan menjadi anugerah utama operasi grid. Namun

penyimpanan listrik ternyata sulit dikuasai. Menyimpan listrik dalam bentuknya yang dinamis,

ampere dan volt, hampir tidak mungkin. Yang terdekat bisa didapat adalah cincin penyimpan

energi superkonduktor magnetik yang akan menyimpan arus DC yang beredar tanpa batas waktu

asalkan tetap dalam keadaan dingin. Sebuah sistem penyimpanan kapasitor, menyimpan listrik

dalam bentuk muatan listrik. Semua jenis penyimpanan energi lainnya mengubah listrik menjadi

bentuk energi lainnya. Ini berarti bahwa energi kemudian harus diubah kembali menjadi listrik

saat dibutuhkan. Baterai isi ulang mungkin tampak menyimpan listrik namun sebenarnya

menyimpan energi dalam bentuk kimia. Pabrik pembangkit listrik tenaga air yang dipompa

menyimpan energi potensial; roda gila menyimpan energi kinetik sementara pabrik penyimpanan

energi kompresi (CAES) menyimpan energi dalam bentuk udara bertekanan, yang merupakan

jenis lain dari energi potensial.

Sebagai alternatif, mungkin menggunakan elektrolisis untuk mengubah listrik menjadi

hidrogen, namun juga bentuk energi lain. Semua ini, merupakan cara yang layak untuk

menyimpan energi listrik. Beberapa tersedia secara komersial, yang lainnya dalam tahap

pengembangan. Dan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Untuk penyimpanan

energi dalam skala besar, ada tiga kemungkinan teknologi yang dipilih antara pembangkit listrik

tenaga air yang dipompa, CAES atau pada kisaran kapasitas rendah menggunakan baterai besar.

Baterai juga dapat digunakan untuk fasilitas penyimpanan energi berskala kecil sampai

menengah bersama dengan sistem roda gila dan sistem penyimpanan kapasitor. Penyimpanan

energi magnetik superkonduktor digunakan untuk fasilitas penyimpanan kecil dan cocok untuk

fasilitas besar namun sangat mahal harganya. Beberapa sistem ini bisa mengantarkan tenaga

dengan sangat cepat. Sebuah kapasitor dapat memberi tenaga hampir seketika, seperti halnya

sistem penyimpanan energi superkonduktor. Flywheels juga sangat cepat, dan baterai harus

merespon dalam puluhan milidetik. Pabrik CAES mungkin membutuhkan waktu 2-3 menit untuk

memberikan kekuatan penuh. Waktu respon pembangkit tenaga air tenaga air pompa dapat

bervariasi antara sekitar 10 sampai 15 menit.


Lamanya waktu energi yang harus disimpan juga akan mempengaruhi pilihan teknologi.

Untuk penyimpanan jangka panjang dalam beberapa hari atau minggu, sistem penyimpanan

secara mekanis adalah yang terbaik, dan pembangkit tenaga air dan yang dipompa adalah yang

paling efektif dimana kekurangan kapasitas air dikelola dengan hati-hati. Untuk perputaran

energi sehari-hari, baik penyimpanan yang dipompa dan CAES cocok saat baterai dapat

digunakan untuk menyimpan energi selama beberapa jam. Kapasitor, roda gila dan penyimpanan

energi magnetik superkonduktor umumnya sesuai untuk penyimpanan energi jangka pendek,

meskipun roda gila juga dapat digunakan untuk penyimpanan energi yang lebih luas.

Pertimbangan penting lainnya adalah efisiensi proses konversi energi. Sistem

penyimpanan energi menggunakan dua proses yang saling melengkapi, menyimpan listrik dan

kemudian mengambilnya kembali. Masing-masing akan mengakibatkan beberapa kerugian.

Efisiensi round trip adalah persentase listrik yang dikirim untuk disimpan dan akan benar-benar

muncul sebagai listrik kembali. Besaran efisiensi untuk berbagai jenis sistem ditunjukkan pada

Tabel 2.

Sistem penyimpanan elektronik seperti kapasitor bisa sangat efisien, seperti juga baterai.

Namun efisiensi keduanya akan turun seiring waktu karena adanya kebocoran energi. Arus

baterai, di mana reaktan kimia dipisahkan, berkinerja lebih baik dalam dan akan menjaga

efisiensinya lebih baik dari waktu ke waktu. Sistem penyimpanan mekanis seperti flywheels,

CAES dan pompa tenaga air, relatif kurang efisien. Namun CAES dan pompa tenaga air dapat

menyimpan energinya dalam waktu lama, jika perlu tanpa kerugian yang berarti.

Pumped storage hydropower

Teknologi penyimpanan listrik berskala besar yang paling luas adalah pembangkit listrik tenaga

air yang dipompa. Ini juga merupakan teknologi penyimpanan tertua yang digunakan, dengan


pabrik pertama yang dibangun pada awal abad ke-20. Pada awalnya

dari abad kedua puluh satu mungkin ada 140.000 MW kapasitas penyimpanan yang beroperasi.

Industri penyimpan energi listrik dengan sistem pemompaan seperti pembangkit listrik tenaga air

konvensional menggunakan bendungan dan waduk tapi dalam kasus ini ada dua waduk

penympan ais. Kedua waduk ini harus dipisahkan secara vertikal; salah satu harus lebih tinggi

dari yang lain. Perbedaan tingginya menyediakan aliran air untuk menggerakkan turbin.

Untuk menghasilkan tenaga, air mengalir dari reservoir atas melalui saluran bertekanan tinggi ke

turbin di bagian bawah. Turbin mengubah energi potensial dari air dan kemudian melepaskannya

ke reservoir bawah tempat penyimpanannya. Ketika energi harus disimpan, turbin dibalik dan

bertindak sebagai pompa, memompa air dari reservoir bawah ke atas. Pompa turbin didorong

menggunakan listrik di luar beban puncak sehingga penyimpanan biasanya terjadi di malam hari.

Setelah air dipompa ke reservoir atas, hal tersebut kembali tersedia untuk membangkitkan

listrik. Jenis pembangkit ini sangat kuat dan efisiensi round trip lebih rendah daripada beberapa

teknologi lainnya, kerugian energi jangka panjang rendah. Kebocoran dan penguapan merupakan

sumber utama kerugian dan jika dikelola dengan baik, kehilangan air dapat dijaga untuk tetap

sekecil mungkin.

Gambar 39. Hydropower Plant

Compressed air energy storage

CAES persis seperti namanya; adalah udara yang dikompres dan disimpan di bawah

tekanan. Pelepasan udara bertekanan kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.

Meskipun penyimpanan udara bertekanan disini jelas merupakan alat untuk menyimpan energi,

hanya bila dipertimbangkan bersama dengan turbin gas adalah masuk akal dari perspektif

pembangkitan tenaga. Turbin gas terdiri dari dua komponen utama. Yaitu kompresor dan turbin.


Turbin gas konvensional yang digunakan dalam aplikasi aero atau untuk pembangkit listrik

memiliki dua komponen yang terpasang pada poros penggerak tunggal.

Gambar 40. CAES Plant

Selama operasi konvensional, udara ditarik ke kompresor dan dikompresi. Udara tekan

ini kemudian diarahkan ke ruang bakar dimana dicampur dengan bahan bakar dan dinyalakan.

Pemanasan udara bertekanan akan meningkatkan kandungan energinya secara signifikan. Gas

panas yang dikompres kemudian dilepaskan melalui baling-baling turbin, menyebabkan mereka

memutar dan menghasilkan tenaga listrik.

Meskipun turbin gas biasanya memiliki kompresor dan turbin yang terintegrasi, pada

prinsipnya tidak ada alasan mengapa kompresi tidak boleh dilakukan secara terpisah, dan pada

waktu yang berbeda untuk pembangkit listrik. Ini adalah inti dari pembangkit CAES. Pada

pembangkit CAES kompresor dan turbin dipisahkan. Dengan menggunakan sistem kopling,

masing-masing bisa dihubungkan, terpisah, ke penggerak generator. Dalam mode penyimpanan,

saat kompresor turbin gas digerakkan oleh penggerak generator reversibel yang menggunakan

daya off-peak dari sistem grid. Hasilnya, udara bertekanan, disimpan dalam ruang khusus. Bila

daya dibutuhkan, udara dilepaskan dari ruang tersebut ke dalam ruang bakar, dicampur dengan

bahan bakar, dinyalakan dan dibiarkan meluas melalui bagian turbin dari sistem. Dengan kondisi

ini penggerak generator digunakan dalam mode generasi untuk menghasilkan listrik.


Large-scale batteries

Cara paling mudah untuk menyediakan penyimpanan listrik adalah baterai. Ini adalah

perangkat elektrokimia yang menyimpan energi dalam bentuk kimia sehingga bisa dilepaskan

sesuai kebutuhan. Baterai terdiri dari serangkaian sel individual, yang masing-masing mampu

menyediakan arus yang ditentukan pada voltase tetap. Sel digabungkan keduanya secara seri dan

paralel untuk memberikan voltase dan nilai arus yang diperlukan untuk aplikasi tertentu.

Setiap sel berisi dua elektroda, anoda dan katoda. Ini direndam di dalam bahan elektrolit

sederhana, elektroda dibuat dari bahan yang akan bereaksi bersamaan secara spontan tapi

elektrolit di mana mereka direndam akan memungkinkan pelepasan hanya satu komponen yang

diperlukan untuk menyelesaikan reaksinya. Sambungan listrik harus dibuat antara dua elektroda

untuk memungkinkan pelepasan elektron dari satu elektroda ke elektroda lainnya untuk

menyelesaikan reaksinya. Inilah sumber tenaga listrik.

Ada dua jenis baterai tradisional: sel primer dan sel sekunder. Sel primer hanya bisa

digunakan satu kali, setelah itu harus dibuang. Sel sekunder bisa dilepas dan diisi ulang berkali-

kali. Hanya jenis kedua yang berguna untuk sistem penyimpanan energi. Sel sekunder

selanjutnya dapat dibagi menjadi shallow discharge dan deep discharge. Shallow discharge

hanya sebagian habis sebelum diisi ulang lagi; sebuah baterai otomotif sebagai contoh dari jenis

sel ini. Deep discharge biasanya benar-benar habis sebelum mengisi ulang. Inilah jenis yang

paling menarik untuk penyimpanan listrik berskala besar. Sistem penyimpanan elektrokimia

konvensional terbaik menghasilkan efisiensi konversi sebesar 90% namun angka yang biasanya

digunakan adalah 70%. Sebagian besar baterai juga mengalami kebocoran daya. Ini berarti

sistem baterai hanya bisa digunakan untuk penyimpanan jangka pendek.

Masalah tambahan dalam sebuah baterai adalah kecenderungannya untuk menua. Setelah

sejumlah siklus tertentu, sel berhenti menahan muatannya secara efektif, atau jumlah muatannya

dapat mengalami penurunan. Banyak pekerjaan pembangunan ditujukan untuk memperpanjang

masa pakai sel elektrokimia namun tetap menjadi masalah. Baterai bisa merespons permintaan

akan daya hampir seketika. Peralatan ini bisa digunakan untuk efek yang baik untuk

memperbaiki kestabilan jaringan listrik. Hal ini juga berharga di generasi terdistribusi dan untuk

aplikasi daya cadangan. Baterai tradisional benar-benar mandiri. Namun ada jenis lain yang

disebut baterai alir dimana reagen kimia yang terlibat dalam pembangkit listrik yang digunakan

adalah tangki yang terpisah dari sel elektrokimia yang sebenarnya. Pada jenis perangkat ini


pereaksi dipompa melalui sel sesuai kebutuhan. Sel semacam ini kurang tahan akibat kebocoran

energi. Beberapa jenis sedang dikembangkan untuk penyimpanan listrik.

Superconducting magnetic energy storage

Superconductivity menawarkan cara ideal untuk menyimpan tenaga listrik. Sistem

penyimpanan terdiri dari koil elektromagnetik berbahan superkonduktor yang dijaga dalam

kondisi sangat dingin. Tenaga listrik dikonversi ke DC dan dimasukkan ke dalam cincin

penyimpanan, dan selalu tetap ada, siap untuk diambil sesuai kebutuhan. Asalkan sistem dijaga

di bawah suhu tertentu, listrik yang tersimpan di ring akan tetap ada tanpa batas waktu tanpa

mengalami pengurangan.

Kunci perangkat energi magnetik superkonduktor adalah kelas bahan yang disebut

superkonduktor. Superkonduktor mengalami perubahan mendasar pada sifat fisiknya di bawah

suhu tertentu yang disebut suhu transisi yang merupakan karakteristik masing-masing material.

Bila bahan didinginkan di bawah suhu transisi, ia menjadi superkonduktor. Dalam keadaan ini ia

memiliki nol hambatan listrik. Ini berarti akan mengalirkan arus dengan tanpa kehilangan energi.

Sayangnya bahan superkonduktor terbaik hanya menjalani transisi ini di bawah 20 ° K (-253 °

C). Temperatur rendah ini hanya bisa dipertahankan dengan mendinginkan koil superkonduktor

dengan hidrogen cair atau helium cair, dan hal ini merupakan proses yang mahal.

Dalam beberapa tahun terakhir para ilmuwan telah menemukan bahan yang menjadi

superkonduktor pada suhu yang relatif tinggi, suhu dapat diakses dengan mendinginkan dengan

nitrogen cair. (Cairan nitrogen mendidih pada 98 ° K, -175 ° C.) Sebagian besar bahan ini

terbukti berupa keramik yang agak rapuh yang sulit untuk dikerjakan namun beberapa cara

ditemukan untuk memanfaatkannya. Hal ini membantu membuat superkonduktivitas lebih

menarik secara ekonomis untuk berbagai aplikasi utilitas termasuk penyimpanan.

Superconductors menyimpan arus DC tanpa kehilangan namun terjadi kerugian dalam mengubah

arus AC off-peak ke DC dan kemudian kembali ke AC bila diperlukan. Efisiensi round trip

sekitar 90%. Perangkat magnetik penyimpanan supkonduktor dapat merespon dengan sangat

cepat, memberikan daya pengenalnya sekitar 20 ms. Jumlah cincin penyimpanan superkonduktor

kecil telah dibangun untuk digunakan sebagai sistem pengkondisian listrik.

Salah satu dari 10 kapasitas MW telah diuji pada sistem utilitas di Amerika Serikat

dimana peran utamanya adalah memperbaiki stabilitas sistem transmisi. Sistem seperti itu sangat

mahal. Biaya unit untuk menyimpan daya dalam cincin superkonduktor berkurang seiring


dengan bertambahnya ukuran pabrik sehingga perangkat penyimpanan yang besar lebih disukai

untuk aplikasi utilitas. Cincin superkonduktor untuk perangkat 5000 MW kira-kira 1600 m

diameternya. Medan magnet yang terkait dengan alat semacam itu akan sangat besar dan harus

dibangun seperti batu untuk memastikan tidak jatuh, di bawah gaya yang dihasilkan.

Flywheels

Flywheel (roda gila) adalah perangkat penyimpanan energi mekanis sederhana yang

terdiri dari roda besar di atas gandar yang dilengkapi bantalan tanpa gesekan. Flywheel

menyimpan energi kinetik sebagai hasil rotasinya. Semakin cepat rotasinya, semakin banyak

energi yang disimpannya. Agar roda gila efektif seperti perangkat penyimpan energi, pastilah ada

cara memberi suplai energi ke roda gila.

Perangkat penyimpan tenaga roda gila sederhana dipasang ke semua mesin piston untuk

menjaga gerak mesin tetap halus. Mesin roda gila terpasang secara fisik ke camshaft mesin dan

karena piston menyebabkan camshaft berputar, mereka memberi suplai energi ke roda gila.

Untuk aplikasi penyimpanan listrik, energi biasanya akan dimasukkan ke roda gila menggunakan

penggerak generator reversibel. Semakin cepat roda gila berputar, semakin banyak energi yang

akan disimpannya. Penutup roda konvensional dibuat dari cakram logam berat yang terbuat dari

besi atau baja. Namun cakram ini hanya mampu berputar pada kecepatan rendah. Untuk aplikasi

daya, material komposit ringan, baru sedang dikembangkan, mampu berputar pada 10.000 -

100.000 rpm tanpa mengalami fraktur di bawah gaya sentrifugal yang sangat besar yang mereka

alami. Perangkat semacam itu harus ditempatkan dalam wadah yang sangat kuat. Sistem

penyimpanan energi harus beroperasi dengan kehilangan energi yang rendah. Hal ini dilakukan

pada sistem roda gila dengan menggunakan bantalan magnetis untuk menghilangkan gesekan

bantalan dan dengan mengoperasikan roda gila baik dalam ruang hampa atau dalam wadah yang

diisi dengan gas yang memiliki gesekan rendah seperti helium.

Salah satu masalah dengan sistem energi roda gila adalah roda gila akan berputar dengan

kecepatan yang bervariasi tergantung pada berapa banyak energi yang dikandungnya. Jika

generator motor konvensional digunakan untuk mengubah energi listrik dari roda gila, ini akan

diterjemahkan ke dalam output frekuensi variabel. Listrik, bagaimanapun, harus dihasilkan pada

frekuensi AC konstan. Berbagai cara elektromekanis dan elektronik untuk mengatasi kesulitan

ini telah ditemukan. Flywheels memiliki daya tarik hampir tanpa perawatan dan daur ulang tak

terbatas. Mereka telah terbukti menjadi salah satu cara terbaik dan termurah untuk


mempertahankan kualitas daya saat terjadi kegagalan daya atau voltase jaringan atau penurunan

frekuensi. Waktu respon cepat dan dalam kasus kegagalan sistem daya roda gila dapat

menjembatani periode antara pemadaman listrik dan sistem back-up jangka panjang seperti

genset yang mulai on line.

Sistem roda gila terbesar sejauh ini dibangun adalah unit 1-MW yang terdiri dari 10 roda

gila 100 kW yang digunakan untuk menjaga voltase sistem pada sistem transit di New York.

Kapasitas penyimpanannya adalah 250 kWh, cukup untuk menyediakan 1 MW selama 15 menit.

Capacitors

Kapasitor digunakan secara ekstensif di rangkaian listrik dan elektronik. Dalam jaringan

listrik kapasitor telah digunakan untuk meningkatkan stabilitas sistem. Kapasitor yang lebih maju

sekarang sedang dikembangkan secara khusus untuk penyimpanan energi. Kapasitor klasik

terdiri dari dua pelat logam paralel dengan celah udara di antara keduanya. Bila tegangan

diberikan ke piring, muatan positif dikumpulkan pada satu piring dan muatan negatif di sisi yang

lain.

Sejumlah jenis kapasitor yang berbeda telah ditemukan. Kapasitor yang sedang

dipertimbangkan untuk penyimpanan energi disebut kapasitor elektrokimia. Ini menggunakan

elektroda padat dan elektrolit. Arus listrik dikumpulkan di permukaan antara keduanya.

Perangkat ini, yang kadang-kadang disebut super kapasitor atau ultra kapasitor yang dapat

menyimpan energi yang sangat besar, mungkin yang tertinggi dari perangkat penyimpanan

manapun. Kapasitor ini dapat merespon dalam puluhan hingga ratusan milidetik dan paling

sesuai untuk aplikasi penyimpanan energi jangka pendek. Teknologi ini relatif baru dan murah.

Walaupun tidak bertahan seumur hidup, namun perangkat listrik statis jenis ini harus

menunjukkan stabilitas jangka panjang yang baik dan harus relatif bebas perawatan.


DAFTAR PUSTAKA

________. 2013. Bahan Presentasi. Kuliah Umum Aneka EBT Development and Challenge of

Hydro. Kementerian Energi Dan Sumber Daya Mineral Direktorat Jenderal Energi

Baru, Terbarukan Dan Konservasi Energi.

______. 2001. Renewable Energy: An Overview. Energy Efficiency And Renewable Energy.

Clearinghouse (EREC) Brochure.

Arvind n. Nakiya. 2014. Energy Conservation In Electrical Machines From Small Scale Food

Industry. International Journal Of Electrical Engineering & Technology (IJEET).

Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2006 – 2025

Paul Breeze. 2005. Power Generation Technologies. Elsevier: Great Britain

PNPM Mandiri. 2010. Buku Panduan ENERGI yang Terbarukan. Kementerian Dalam Negri

dalam kerangka Program PNPM-MP/LMP.

buku ajar - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/198104152015041002/pendidikan/buku...

Documents