Empat Pilar – Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) : Pembahasan Lengkap. Dalam upaya mencari sumber energi yang berkelanjutan, Prinsip Kerja PLTG Sebagai Sumber Energi Listrik memainkan peran penting.
Dengan meningkatnya permintaan global akan listrik dan kebutuhan mendesak untuk mengurangi emisi karbon, pembangkit listrik tenaga gas menawarkan solusi yang efisien dan ramah lingkungan.
Artikel ini akan menjelajahi Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), manfaatnya, dan potensinya dalam menciptakan masa depan yang lebih hijau.
Pembangkit listrik tenaga gas, juga dikenal sebagai PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), menghasilkan listrik melalui pembakaran gas alam atau bahan bakar cair. Proses ini melibatkan tiga komponen utama: kompresor, ruang bakar, dan turbin.
Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Gas / PLTG
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah suatu instalasi yang sering kali diintegrasikan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
Dalam proses operasionalnya, panas yang dihasilkan oleh gas buangan dari PLTG digunakan untuk memanaskan fluida, yang kemudian menciptakan uap yang digunakan oleh sistem PLTU.
Karena alasan itulah, tidak jarang kedua jenis pembangkit listrik ini disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap, atau PLTGU.
Dengan kata lain, PLTGU adalah sebuah fasilitas yang mengonversi energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran menjadi energi listrik dengan menggunakan bahan bakar berbasis gas.
Fungsi Masing-masing Komponen PLTG
Sebelum memahami Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), nah berikut adalah Fungsi Masing-masing Komponen PLTG, perlu kalian ketahui dengan baik :
1. Compresor
Salah satu komponen utama dalam Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah kompresor aliran aksial.
Fungsi kompresor dalam PLTG adalah menghisap udara dari atmosfer dan kemudian mengompresikannya atau meningkatkan tekanan dan suhunya hingga mencapai tingkat tertentu.
Udara yang sudah dikompresikan tersebut kemudian dialirkan ke dalam ruang pembakaran untuk memenuhi kebutuhan proses pembakaran di dalamnya.
Dalam proses masuknya udara ke kompresor, terdapat alat bantu khusus yang disebut air inlet. Berikut adalah penjelasannya:
- Air Inlet (Pemasukan Udara)
Air inlet adalah tempat masuknya udara yang dihisap dari atmosfer dan kemudian masuk ke dalam kompresor.
Air inlet juga dilengkapi dengan filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran dari udara luar yang masuk melalui air inlet tersebut. Dengan adanya filter ini, udara yang masuk menjadi bersih dari kotoran dan benda asing yang dapat merusak sudu-sudu pada kompresor.
Pada air inlet terdapat beberapa komponen yang bertugas melakukan penyaringan dan mengatur jumlah udara yang masuk, antara lain adalah air inlet housing, inertia separator, pre-filter, main filter, inlet bellmouth, dan inlet guide vane.
2. Ruang Bakar (Combustion)
Ruang pembakaran (combustion) berfungsi sebagai tempat di mana terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dan udara.
Proses pembakaran di ruang pembakaran PLTG ini menghasilkan energi panas, yang kemudian diubah menjadi energi kinetik melalui transition pieces.
Sistem di ruang pembakaran ini memiliki fungsi untuk menyediakan energi panas ke dalam siklus turbin.
Sistem proses pembakaran ini terdiri dari beberapa komponen pendukung, seperti ruang pembakaran (combustion chamber), liner pembakaran (combustion liners), nosel bahan bakar (fuel nozzle), pematik (ignitor), transition piece, tabung cross fire, dan detektor nyala api (flame detector).
3. Turbin Gas
Turbin gas adalah mesin yang berputar dengan menggunakan gas yang dihasilkan dari proses pembakaran.
Fungsi utama turbin gas dalam prinsip kerja PLTG adalah mengubah energi kinetik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini dihasilkan melalui konversi energi panas menjadi energi kinetik selama proses pembakaran.
Dengan demikian, daya yang dihasilkan oleh turbin gas dapat digunakan untuk menggerakkan kompresor dan memutar generator listrik.
Di dalam turbin gas juga terdapat beberapa komponen pendukung, seperti kopling dan gigi aksesori (accessory gear), sistem pelumasan (lube oil system), sistem pendinginan (cooling system), dan lain-lain.
4. Exhaust
Exhaust merupakan bagian penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) yang berfungsi sebagai saluran pembuangan untuk mengeluarkan gas sisa panas yang dihasilkan oleh turbin.
Gas hasil kerja dari turbin gas tersebut keluar melalui exhaust diffuser pada rakitan exhaust frame. Gas tersebut kemudian diarahkan ke exhaust plenum dan didifusikan sebelum akhirnya dibuang ke atmosfer melalui cerobong pembuangan (exhaust stack).
Sebelum gas panas tersebut dibuang ke atmosfer, suhunya diukur menggunakan termokopel exhaust.
Hasil pengukuran ini digunakan untuk mengontrol suhu dan sebagai perlindungan dalam hal terjadinya trip suhu. Suhu pada saat pembuangan (exhaust) ini biasanya dapat mencapai 493°C.
5. Generator
Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan perangkat yang menghasilkan energi listrik melalui konversi energi mekanik pada poros turbin menjadi energi listrik. Pengoperasian generator ini didukung oleh beberapa alat bantu khusus, antara lain:
- Jacking oil pump:
Pompa ini digunakan untuk memberikan tekanan minyak pada poros generator saat start-up dan shutdown, sehingga memastikan poros generator berputar dengan lancar. - Exciter:
Exciter bertugas untuk menghasilkan medan magnet yang diperlukan dalam pembangkitan energi listrik pada generator utama. Exciter dapat menggunakan berbagai jenis teknologi, seperti brushless exciter atau exciter berbasis pensakelar (rotating rectifier). - Generator circuit breaker:
Circuit breaker ini berfungsi sebagai pengaman utama pada sistem generator. Ketika terjadi gangguan atau kegagalan pada generator, circuit breaker akan memutus sirkuit listrik untuk mencegah kerusakan lebih lanjut. - Main transformer:
Transformer utama digunakan untuk mengubah tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator menjadi tegangan yang sesuai dengan kebutuhan jaringan listrik. - Generator protection system:
Sistem perlindungan generator ini bertugas untuk mendeteksi dan mengatasi gangguan-gangguan yang mungkin terjadi pada generator, seperti gangguan arus lebih, kelebihan suhu, atau gangguan pada sistem pembangkitan. - Auxiliary power system:
Sistem daya tambahan ini menyediakan pasokan listrik yang diperlukan untuk operasional peralatan-peralatan bantu di dalam PLTG, seperti pompa, kipas, dan sistem kontrol.
6. Komponen Penunjang
Selain komponen utama, Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) juga dilengkapi dengan komponen penunjang atau sekumpulan peralatan bantu yang berperan dalam menjalankan proses operasional turbin gas.
Berikut adalah komponen penunjang tersebut:
- Starting equipment:
Bagian ini meliputi mesin diesel yang digunakan untuk melakukan start up sebelum turbin dapat beroperasi. - Coupling beserta accessory gear:
Komponen ini berfungsi untuk mentransfer daya dan putaran dari poros yang bergerak ke poros yang akan digerakkan. - Fuel system:
Sistem ini bertanggung jawab untuk memproses bahan bakar agar sesuai dan dapat digunakan dalam sistem PLTG. - Lube oil system:
Sistem pelumasan ini memberikan pelumasan yang kontinu pada setiap komponen sistem untuk menjaga kinerja yang optimal. - Cooling system:
Sistem pendingin ini digunakan untuk menjaga suhu turbin gas. Pendinginan dapat dilakukan dengan menggunakan air atau udara.
Setelah mengetahui fungsi dari masing-masing bagian sistem kerja PLTG, sekarang mari kita bahas bagaimana prinsip kerja dari PLTG atau funfsi dan prinsip kerja turbin gas.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah pembangkit yang memanfaatkan energi panas atau gas panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran pada ruang bakar. Bagian-bagian utama dari PLTG ini terdiri dari compresor, turbin gas dan generator.
Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) dimulai dengan memasukkan udara ke dalam kompresor melalui saluran masuk udara (air inlet). Udara tersebut kemudian disaring untuk mencegah masuknya kotoran atau partikel debu ke dalam kompresor.
Di dalam kompresor, tekanan udara dinaikkan sebelum udara masuk ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dengan bahan bakar.
Jika bahan bakar yang digunakan adalah gas, gas tersebut dapat langsung dicampur dengan udara untuk proses pembakaran.
Namun, jika menggunakan bahan bakar minyak, bahan bakar harus diproses terlebih dahulu di burner sebelum dicampur dengan udara untuk proses pembakaran di ruang bakar.
Hasil dari proses pembakaran adalah gas dengan suhu dan tekanan tinggi. Gas hasil pembakaran tersebut kemudian dialirkan ke turbin, di mana entalpi gas diubah oleh turbin menjadi energi kinetik yang digunakan untuk memutar generator dan menghasilkan energi listrik.
Setelah melewati turbin, gas sisa panas tersebut dibuang ke atmosfer melalui sistem exhaust atau cerobong pembuangan. Prinsip kerja ini dikenal sebagai siklus operasi open cycle.
Karena gas yang dialirkan ke turbin memiliki suhu tinggi, proses pendinginan turbin juga dilakukan. Listrik yang dihasilkan dari putaran generator turbin kemudian disalurkan ke gardu induk dan sistem transmisi serta distribusi listrik, untuk memenuhi kebutuhan konsumen.
Dengan prinsip kerja ini, Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) dapat menghasilkan energi listrik dengan efisien dan dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat.
Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Hingga saat ini, PLN masih menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) sebagai salah satu pemasok listrik utama di Indonesia.
Setelah memahami Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), nah selanjutnya terdapat beberapa keunggulan yang menjadi alasan mengapa tenaga gas tetap diandalkan sebagai pemasok listrik, antara lain:
- Kemampuan PLTG yang cepat dalam proses start up hingga mencapai beban penuh, sehingga dapat diatur dengan cepat tanpa risiko gangguan akibat kekurangan daya.
- Efisiensi tinggi yang mengakibatkan biaya operasionalnya lebih terjangkau.
- Konsumsi energi yang lebih hemat. Saat ini, harga gas di pasar dunia juga dinilai masih rendah dibandingkan dengan sumber energi lainnya.
- Proses pembangunan PLTG lebih cepat dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya, terutama yang menggunakan energi fosil.
- Fleksibilitas tinggi sehingga beban listrik dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.
- Konstruksi pembangunan PLTG yang lebih sederhana dan tidak membutuhkan lahan yang luas.
- Sisa pembakaran dari PLTG dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas untuk memanaskan uap.
- Investasi pembangunan infrastruktur lebih murah dibandingkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) atau Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
- Membantu meningkatkan rasio elektrifikasi di beberapa provinsi di Indonesia. Sebagai contoh, di Gorontalo, pembangunan PLTG diharapkan dapat meningkatkan rasio elektrifikasi hingga mencapai 84,43%. Dengan demikian, diharapkan berbagai sektor seperti perekonomian, pendidikan, kesehatan, dan lainnya akan mengalami peningkatan.
Penutup
Demikianlah ulasan dari empatpilar.com mengenai Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas). Melalui pemanfaatan gas sebagai sumber tenaga primer, PLTG membuktikan efisiensinya dalam memenuhi kebutuhan energi listrik secara massif dan berkelanjutan.
Meskipun memiliki beberapa tantangan, teknologi ini memiliki prospek yang baik dalam mendukung transisi energi menuju sumber daya yang lebih ramah lingkungan.
Akhir kata, kita semua berharap bahwa dengan adanya PLTG ini, kebutuhan listrik di berbagai penjuru tanah air dapat terpenuhi dengan baik dan berkelanjutan.
Mari kita dukung terus perkembangan teknologi ini demi kesejahteraan bersama. Terima kasih telah menyimak artikel mengenai Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) ini, dan semoga memberikan pemahaman yang bermanfaat bagi kita semua.
