Kondisi Kelistrikan Di Sumatera

KONDISI KELISTRIKAN DI SUMATERA

Sistem kelistrikan Indonesia diluar sistem Jawa – Bali dan Madura yang terinterkoneksi, sebagian besar merupakan sistem kelistrikan yang relatif belum berkembang. dimana satu sama lainnya masih terisolasi. Sistem masih terdiri dari sub-sistem dan sub-sistem kecil yang masing-masing terpisah satu sama lain dan masih terdapat di daerah-daerah terpencil yang terisolasi. Berikut adalah kondisi kelistrikan di setiap wilayah di SUMATERA UTARA dan NANGGROE ACEH DARUSSALAM ;

Nanggroe Aceh Darussalam (NAD), kondisi kelistrikan di NAD terdiri dari beberapa sistem kelistrikan dengan beban puncak mencapai 192 MW. Beberapa sistem sudah terintegrasi dengan Sumatra Utara melalui jaringan 150 kV dan telah menyalurkan daya kurang lebih 94 MW. Pemanfaatan PLTD masih digunakan di berbagai daerah tersebar di NAD terutama bagi daerah yang belum terhubung dengan jaringan. Desa terlistriki untuk wilayah NAD sudah mencapai 94% dengan rasio elektrifikasi sebesar 67%.

Sumatra Utara, pertumbuhan infrastruktur tenaga listrik di Sumatra Utara diperkirakan masih tinggi yaitu sebesar 7,7% pertahun. Tingkat permintaan energi listrik di Sumatra Utara adalah yang terbesar di Pulau Sumatra saat ini, namun rasio elektrifikasinya masih rendah, baru mencapai 69%. Tarif listrik di Sumatra Utara belum mencapai tingkat keekonomiannya. Saat ini adanya wacana untuk memberlakukan tarif regional dan sedang dibahas dengan DPRD setempat.

Sumatra Barat, desa berlistrik sudah mencapai 90% sedangkan rasio elektrifikasinya baru mencapai 60%. Sistem kelistrikan Sumatra Barat sudah terintegrasi dengan sistem kelistrikan di Riau, namun masih terdapat tiga sistem yang terisolasi karena terkendala masalah kondisi geografisnya. Daya terpasang saat ini sebesar 675 MW dengan kemampuan suplai energi listrik sebesar 605 MW, sedangkan beban puncak mencapai 486 MW.

Riau, tenaga listrik di Riau tidak hanya disuplai oleh PT. PLN namun juga terdapat captive power dengan total kapasitas terpasang sekitar 2.135 MW yang terdiri dari PLTU 855 MW, 690 MW, dan PLTD sebesar 590 MW. Jumlah desa terlistriki baru sebesar 50% dengan rasio elektrifikasi sebesar 38%. Sebagian besar kelistrikan Riau sudah terhubung dengan Sumatra Barat. Kondisi geografis Riau terdiri dari kepulauan sehingga penyediaan energi listrik untuk konsumen disuplai melalui beberapa sistem kecil yang terisolasi. Beban puncak mencapai 300 MW terdiri pada sistem integrasi mencapai 168 MW dan sistem terisolasi sebesar 132 MW. Riau menerima pasokan dari Sumatra Barat sebesar 20 MW sampai dengan 50 MW.

Jambi, penduduk Jambi mencapai 2,4 juta jiwa dan yang memperoleh aliran listrik dari PT. PLN (Persero) hanya mencapai 37% dengan total pelanggan 219 ribu. Sistem kelistrikan di Propinsi Jambi sudah terintegrasi dengan Propinsi Sumatera Selatan dan Bengkulu. Disamping itu masih terdapat kebutuhan tenaga listrik di Propinsi Jambi yang disuplai dengan sistem yang terisolasi. Beban Puncak untuk sistem integrasi di Jambi mencapai 60 MW dan sistem yang terisolasi dengan perkiraan beban puncak 28 MW dengan total konsumsi listrik mencapai 497 GWH. Kapasitas terpasang sistem terisolasi mencapai 147 MW yang disuplai dengan PLTD. Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik di Propinsi Jambi juga disuplai dengan captive power yang diperkirakan mencapai 280 MVA, yang terdiri dari pembangkit utama sebesar 225 MVA dan 55 MVA sebagai cadangan. Sesuai kebijakan Pemerintah Daerah dan rencana tata ruang daerah telah diperuntukan beberapa daerah sesuai keperluannya seperti daerah pariwisata terdapat di Jambi Bagian Barat, lahan pertanian, perkebunan dan kehutanan diperuntukan di Propinsi Jambi Bagian Tengah, Jambi Bagian Timur akan dikembangkan menjadi daerah kawasan industri.

Sumatra Selatan, sistem kelistrikan di Propinsi Sumatera Selatan sudah terintegrasi dengan Propinsi Jambi dan Bengkulu. Sebagian kecil kebutuhan tenaga listrik disuplai dengan sistem yang terisolasi berkisar 47 GWH atau dengan beban puncak 13 MW. Beban Puncak yang dicapai untuk sistem integrasi di Sumatera Selatan mencapai 285 MW dengan konsumsi listrik mencapai 1500 GWH. Kapasitas terpasang sistem terisolasi hanya mencapai 22 MW yang disuplai dengan PLTD. Disamping listrik dari PT PLN (Persero) juga terdapat captive power yang diperkirakan mencapai 816 MVA, yang terdiri dari pembangkit utama sebesar 610 MVA dan 206 MVA sebagai cadangan.

Bengkulu, beban puncak di Propinsi Bengkulu mencapai 48 MW dan sebagian besar sudah terintegrasi dengan total konsumsi listrik 225 GWH. Khusus untuk remote area dan listrik perdesaan masih disuplai sistem yang terisolasi dengan beban puncak 7 MW dan konsumsi 23 GWH. Kapasitas terpasang untuk area yang terisolasi diperkirakan sebesar 20 MW yang disuplai melalui PLTD dan 1,7 MW melalui PLTM. Rasio elektrifikasi Propinsi Bengkulu telah mencapai 50% lebih tinggi dibandingkan dengan Propinsi Jambi dan Sumatera Selatan. Melalui Renstra Pemerintah Daerah Propinsi Bengkulu, seluruh desa diharapkan sudah dapat menikmati aliran listrik dengan mengupayakan masuknya listrik pada daerah yang sulit dijangkau dengan pemanfaatan energi setempat seperti PLTMH dan PLTS.

Lampung, propinsi Lampung terdiri dari 1.940 desa, dan yang belum mendapat aliran listrik sebanyak 690 desa atau terdapat 35% desa yang belum berlistrik. Kapasitas terpasang terdiri dari PLTD dan PLTA dengan daya terpasang 230 MW dan daya mampu mencapai 139 MW sedangkan beban puncak mencapai 290 MW. Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik 30% dari kebutuhan yang ada telah disuplai dari sistem pembangkit Sumatera Bagian Selatan (Sumbagsel). Selain penyediaan tenaga listrik yang dilakukan oleh PT

PLN (Persero) terdapat penyediaan tenaga listrik untuk kepentingan sendiri (captive power) sebagai penggunaan utama maupun cadangan pada industri. Total daya terpasang captive power di Propinsi Lampung mencapai 184 MVA dengan 106 pemegang izin.

Bangka Belitung, Jumlah penduduk Propinsi Kepulauan Bangka Belitung 0,9 juta jiwa dan pertumbuhan ekonomi mencapai 5,4% per tahun dengan komoditi strategis pariwisata, pertanian, kelautan dan industri. Kondisi kelistrikan disuplai oleh PT PLN (Persero) dan pihak swasta untuk pemakaiannya sendiri dari PT Timah Tbk, dan PT Koba Tin. Melalui PT PLN (Persero) Propinsi Kepulauan Bangka dan Belitung memiliki daya mampu sebesar 31 MW dan beban puncak mencapai 31 MW. Penambahan daya dalam waktu dekat sangat diperlukan. Rasio elektrifikasi sudah mencapai 62% dari 185 desa, sedangkan desa yang belum berlistrik berjumlah 84 desa. Pemerintah Daerah sangat mendorong pencapaian diversifikasi energi. Dengan adanya PLTU batubara skala kecil memungkinkan penganekaragaman sumber energi untuk pembangkit tenaga listrik dan dapat mensubstitusi pemakaian BBM. Pemerintah Daerah juga sedang merumuskan tarif listrik regional.

Proses Penyampaian Energi ListrikKarena berbagai persoalan teknis, energi listrik hanya dibangkitkan pada tempat-

tempat tertentu saja. Sedangkan pemakai tenaga listrik atau pelanggan tenaga listrik tersebar diberbagai tempat, maka penyampaiain tenaga listrik dari tempat dibangkitkan sampai ke tempat pelanggan, memerlukan berbagai penanganan teknis. Tenaga listrik dibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP, PLTGU dan PLTD, kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan yang ada dipusat listrik. 

Saluran tegangan tinggi di Indonesia mempunyai tegangan 150 kV yang disebut sebagai Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dan tegangan 500 kV yang disebut sebagai Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET). Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada pula yang berupa kabel tanah. Karena saluran udara harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan kabel tanah, maka saluran transamisi kebanyakkan berupa saluranudara. 

Kerugian saluran transmisi menggunakan kabel udara adalah adanya gangguan petir., kena pohon dan lain-lain. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi, maka sampailah tenaga listrik di Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan menjadi tegangan menengah atau yang juga disebut tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang digunakan pada saat ini adalah tegangan 20 kV. Jaringan setelah keluar dari GI disebut jaringan distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat Listrik dengan GI disebut jaringan transmisi. 

Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer, maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan kerja 380/220 Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah untuk selanjutnya disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) melalui Sambungan Rumah. Dalam prakteknya, karena luasnya jaringan distribusi, sehingga diperlukan banyak transformator distribusi, maka Gardu Distribusi seringkali disederhanakan menjadi transformator tiang. Pelanggan yang mempunyai daya tersambung besar tidak dapat disambung melalui Jaringan Tegangan Rendah, melainkan disambung langsung pada Jaringan Tegangan Menengah, bahkan ada pula yang disambung pada jaringan Transmisi Tegangan Tinggi, tergantung besarnya daya tersambung. Setelah tenaga listrik melalui Jaringan Tegangan Menengah (JTM), Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan Sambungan Rumah, maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat pembatas daya dan KWH meter. 

Dari uraian diatas, dapat dimengerti bahwa besar kecilnya konsumsi tenaga listrik ditentukan sepenuhnya oleh para pelanggan, yaitu tergantung bagaimana para pelanggan akan menggunakan alat-alat listriknya, yang harus diikuti besarnya suplai tenaga listrik dari Pusat-pusat Listrik. Proses penyampaian tenag a listrik dari Pusat-pusat Listrik ditunjukkan dalam

Gambar dibawah ini.

Jaringan Distribusi Tenaga listrikPusat tenaga listrik umumnya terletak jauh dari pusat bebannya. Energi listrik  yang dihasilkan pusat pembangkitan disalurkan melalui jaringan transmisi. Tegangan  generator pembangkit relatif rendah (6 kV – 24 kV). Maka tegangan ini dinaikin dengan  transformator

daya ke tegangan yang lebih tinggi antara 150 kV  –  500 kV. Tujuan  peningkatan tegangan ini, selain mempebesar daya hantar dari saluran (berbanding lurus dengan kwadrat tegangan), juga untuk memperkecil rugi daya dan susut tegangan pada saluran transmisi. Penurunan tegangan dari jaringan tegangan  tinggi/ekstra tinggi sebelum ke konsumen dilakukan dua kali. Yang pertama dilakukan di gardu induk (GI), menurunkan tegangan dari 500 kV ke 150 kV atau dari 150 kV ke 70 kV. Yang kedua dilakukan pada gardu induk distribusi dari 150 kV ke 20 kV atau dari 70 kV ke 20kV. Saluran listrik dari sumber pembangkit tenaga listrik sampai transformator terakhir, sering disebut juga sebagai saluran transmisi, sedangkan dari transformator terakhir, sampai konsumen terakhir disebut saluran distribusi atau saluran primer. Ada dua macam saluran transmisi/distribusi PLN yaitu saluran udara (overhead lines) dan saluran kabel bawah tanah (underground cable). Kedua cara penyaluran tersebut masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian. Dari segi estetik, saluran bawah tanah lebih disukai dan juga tidak mudah terganggu oleh cuaca buruk: hujan, petir, angin.Namun saluran bawah tanah jauh lebih mahal dibanding saluran udara, tetapi saluran bawah tanah tidak cocok untuk daerah rawan banjir karena bila terjadi gangguan akan berbahaya.

Sistem Jaringan DistribusiAda tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik, yaitu: Pembangkitan, Penyaluran (transmisi) dan distribusi seperti pada gambar berikut :

Gambar 2.1. Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik

Tegangan sistem distribusi dapat dikelompokan menjadi 2 bagian besar, yaitu distribusi primer (20kV) dan distribusi sekunder (380/220V). Jaringan distribusi 20kV sering disebut Sistem Distribusi Tegangan Menengah dan jaringan distribusi 380/220V sering disebut jaringan distribusi sekunder atau disebut Jaringan Tegangan Rendah 380/220V. Jaringan Pada Sistem Distribusi Primer

Jaringan Pada Sistem Distribusi tegangan menengah (Primer 20kV) dapat dikelompokkan menjadi empat model, yaitu Jaringan Radial, Jaringan hantaran penghubung (Tie Line), Jaringan Lingkaran (Loop), Jaringan Spindel dan Sistem Gugus atau Kluster.a. Jaringan RadialSistem distribusi dengan pola Radial adalah sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.Dalam penyulang tersebut dipasang gardu-gardu distribusi untuk konsumen. 

Gardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk konsumen dipasang. Bisa dalam bangunan beton atau diletakan diatas tiang. Keuntungan dari sistem ini adalah sistem ini tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain.Namun keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan  sistem  lainnya. Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat satu jalur utama yang menyuplai gardu distribusi, sehingga apabila jalur utama tersebut mengalami gangguan, maka seluruh gardu akan ikut padam.Kerugian lain yaitu mutu tegangan pada gardu distribusi yang paling ujung kurang baik, hal ini dikarenakan jatuh tegangan terbesar ada diujung saluran.

b. Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)Sistem distribusi Tie Line digunakan untuk pelanggan penting yang tidak boleh padam (Bandar Udara, Rumah Sakit, dan lainlain).Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan tambahan Automatic Change Over Switch / Automatic Transfer Switch, setiap penyulang terkoneksi ke gardu  pelanggan khusus tersebut sehingga bila salah satu penyulang mengalami gangguan maka pasokan listrik akan di pindah ke penyulang lain.Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran (Loop) dimungkinkan pemasokannya dari beberapa gardu induk, sehingga dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.

c. Jaringan SpindelSistem Spindel adalah suatu pola kombinasi jaringan dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan dari Gardu Induk dantegangan tersebut berakhir pada sebuah Gardu Hubung (GH).Pada sebuah spindel biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah penyulang cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung. Pola Spindel biasanya digunakan pada jaringan tegangan menengah (JTM) yang menggunakan kabel tanah/saluran kabel tanah tegangan menengah (SKTM).Namun pada pengoperasiannya, sistem Spindel berfungsi sebagai sistem Radial. Di dalam sebuah penyulang aktif terdiri dari gardu distribusi yang berfungsi untuk mendistribusikan tegangan kepada konsumen baik konsumen tegangan rendah (TR) atau tegangan menengah (TM).

d. Sistem Gugus atau Sistem KlusterSistem ini banyak digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yangtinggi. Dalam sistem ini terdapat Saklar Pemutus Beban, dan penyulang cadangan. Dimana penyulang ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan fungsi suplai kekonsumen. Sistem distribusi sekunder merupakan salah satu bagian dalam sistem

distribusi, yaitu mulai dari gardu trafo sampai pada pemakai akhir atau konsumen.Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah dan konsumen.Melihat letaknya, sistem distribusi ini merupakan bagian yang langsung berhubungan dengan konsumen, jadi sistem ini selain berfungsi menerima daya listrik dari sumber daya (trafo distribusi), juga akan mengirimkan serta mendistribusikan daya tersebut ke konsumen. Mengingat bagian ini berhubungan langsung dengan konsumen, maka kualitas listrik selayaknya harus sangat diperhatikan. Jatuh tegangan pada sistem distribusi mencakup jatuh tegangan pada:1. Penyulang Tegangan Menengah (TM)2. Transformator Distribusi3. Penyulang Jaringan Tegangan Rendah4. Sambungan Rumah5. Instalasi Rumah.

Jatuh tegangan adalah perbedaan tegangan antara tegangan kirim dan tegangan terima karena adanya impedansi pada penghantar. Maka pemilihan penghantar (penampang penghantar) untuk tegangan menengah harus diperhatikan. Jatuh tegangan yang di-ijinkan tidak boleh lebih dari 5% (ΔV ≥ 5%). Secara umum ΔV dibatasi sampai dengan 3,5%. Transformator merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis, dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer, dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembaga yang dibelit seputar “kaki” inti transformator.Penggunaan transformator yang sangat sederhana dan andal merupakan salah satu alasan penting dalam pemakaiannya dalam penyaluran tenaga listrik arus bolakbalik, karena arus bolak – balik sangat banyak dipergunakan untuk pembangkitan dan penyaluran tenaga listrik. Pada penyaluran tenaga listrik arus bolak-balik terjadi kerugian energi sebesar R watt. Kerugian ini akan banyak berkurang apabila tegangan dinaikkan setinggi mungkin. Dengan demikian maka saluran – saluran transmisi tenagalistrik senantiasa mempergunakan tegangan yang tinggi. Hal ini dilakukan terutama untuk mengurangi kerugian energi yang terjadi, dengan cara mempergunakan transformator untuk menaikkan tegangan listrik di pusat listrik dari tegangan generator yang biasanya berkisar antara 6 kV sampai 20 kV pada awal transmisi ke tegangan saluran transmisi antara 100 kV sampai 1000 kV, kemudian menurunkannya lagi pada ujung akhir saluran ke tegangan yang lebih rendah.Transformator yang dipakai pada jaringan tenaga listrik merupakan transformator tenaga. Disamping itu ada jenis  – jenis transformator lain yang banyak dipergunakan, dan yang pada umumnya merupakan transformator yang jauh lebih kecil. Misalnya transformator yang dipakai di rumah tangga untuk menyesuaikan tegangan dari lemari es dengan tegangan yang berasal dari jaringan listrik  umum. Atau transformator yang lebih kecil, yang dipakai pada lampu TL. Atau, lebih kecil lagi, transformator – transformator “mini” yang dipergunakan pada berbagai alat elektronik, seperti pesawat penerima radio, televisi, dan lain sebagainya.

Pada dasarnya transformator terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang dibelitkan pada inti ferromagnetik. Transformator yang menjadi fokus bahasan

disini adalah transformator daya.Konstruksi transformator daya ada dua tipe yaitu tipe inti ( core type ) dan tipe cangkang ( shell type ). Kedua tipe ini menggunakan inti berlaminasi yang terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk mengurangi rugi-rugi arus eddy.Tipe inti ( Core form ) Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe inti, lilitan mengelilingi inti besi, Sedangkan konstruksi intinya umumnya bebrbentuk huruf L atau huruf U.

Tipe cangkang ( Shell form )Jenis konstruksi transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang dibentuk dari lapisan inti berisolasi, dan kumparan dibelitkan di pusat inti. Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh inti. sedangkan konstruksi intinya umumnya berbentuk huruf E, huruf I atau huruf F, 

Prinsip Kerja TransformatorTransformator adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah dan menyalurkan energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan megnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator di gunakan secara luas baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak jauh.Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (  reluctance ) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolakbalik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induk si sendiri ( self induction ) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (  mutual induction  ) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi ).dtdφN=e     ………………………………………..( 2.1 )Universitas Sumatera UtaraDimana : e  =  gaya gerak listrik ( ggl ) [ volt ]   N  =  jumlah lilitan dtdφ=  perubahan fluks magnet

Perlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika, transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk

mengurangi reluktansi ( tahanan magnetis ) dari rangkaian magnetis ( common magnetic circuit ). 

Gangguan Hubung SingkatGangguan hubung singkat pada jaringan listrik, dapat terjadi antara phasa

dengan phasa (2 phasa atau 3 phasa) dan gangguan antara phasa ke tanah. Timbulnya gangguan bisa bersifat temporer (non persistant) dan gangguan yang bersifat permanent (persistant). Gangguan yang bersifat temporer, timbulnya gangguan bersifat sementara, sehingga tidak memerlukan tindakan. Gangguan tersebut akan hilang dengan sendirinya dan jaringan listrik akan bekerja normal kembali. Jenis gangguan ini ialah : timbulnya flashover antar penghantar dan tanah (tiang, traverse atau kawat tanah) karena sambaran petir, flashover dengan pohon-pohon, dan lain sebagainya.  Gangguan yang bersifat permanen (persistant), yaitu gangguan yang bersifat tetap. Agar jaringan dapat berfungsi kembali, maka perlu dilaksanakan perbaikan dengan cara menghilangkan gangguan tersebut.Gangguan ini akan menyebabkan terjadinya pemadaman tetap pada jaringan listrik dan pada titik gangguan akan terjadi kerusakan yang permanen. Contoh: menurunnya kemampuan isolasi padat atau minyak trafo. Di sini akan menyebabkan kerusakan permanen pada trafo, sehingga untuk dapat beroperasi kembali harus dilakukan perbaikan.Beberapa, penyebab yang mengakibatkan terjadinya, gangguan hubung singkat, antara lain:1) Terjadinya angin kencang, sehingga menimbulkan gesekan pohon dengan jaringan listrik.2) Kesadaran masyarakat yang kurang, misalnya bermain layang-layang dengan menggunakan benang yang bisa dilalui aliran listrik. Ini sangat berbahaya jika benang tersebut mengenai jaringan listrik.3) Kualitas peralatan atau  material yang kurang baik, misalnya: pada JTR yang memakai  Twested Cable dengan mutu yang kurang baik, sehingga isolasinya mempunyai tegangan tembus yang rendah, mudah mengelupas dan tidak tahan panas. Hal ini juga akan menyebabkan hubung singkat antar phasa.4) Pemasangan jaringan yang kurang baik misalnya: pemasangan konektor pada JTR yang memakai TC, apabila pemasangannya kurang baik akan menyebabkan Universitas Sumatera Utaratimbulnya bunga api dan akan menyebabkan kerusakan phasa yang lainnya. Akibatnya akan terjadi hubung singkat.5) Terjadinya hujan, adanya sambaran petir, karena terkena galian (kabel tanah), umur jaringan (kabel tanah) sudah tua yang mengakibatkan pengelupasan isolasi dan menyebabkan hubung singkat dan sebagainya.

Secara blok diagram sistem tenga listrik dapat digambarkan seperti bagan bberikut ini ;

1. Prinsip kerja

Prinsip dasar pembangkitan tenaga listrik terdapat pada pengubahan energi mekanik ke dalam energi listrik. Gambar berikut ini memperlihatkan bagan sistem pembangkitan, yang terjadi dari berbagai jenis pembangkitan.

Mmasing-masing jenis pembangkit tenaga listrik mempunyai prinsip kerja yang brbedabeda, sesuai dengan penggerak mulanya (prime mover). Satu hal yang sama dari beberapa jenis pembangkit tenaga listrik tersebut yaitu semua nya sama-sama berfungsi merubah energi mekanik menjadi energi listrik, dengan cara mengubah potensi energi mekanik dari air,uap,gas,panas bumi,nuklir,kombinasi gas dan uap,menggerakkan atau memutar turbin yang poros nya dikopel dengan generator selanjutnya dengan sistem pengaturannya generator tersebut akan menghasilkan energi listrik.Khusus untuk pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD),prinsip kerja nya berbeda dengan pembangkit listrik lainnya.Sebenarnya energi penggerak PLTD ini adalah bahan bakar minyak,karena bahan bakar merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari mesin diesel tersebut, maka disebut juga pembangkit tenaga diesel.Diesel ini merupakan satu unit lengkap yang langsung menggerakkan generator dan menghasilkan energi listrik.

a. Jenis pembangkit tenaga listrik

Secara umum pembangkit tenaga listrik dikelompokkan menjadi dua bagian besar yaitu : pembangkit listrik thermis dan pembangkit listrik non thermis.

Pembangkit listrik thermis mengubah energi panas menjadi energi listrik, panas ini bisa dihasilkan oleh panas bumi, minyak,uap dan lainnya. Hal ini dikatakan bahwa pembangkit thermis yang dihasilkan dari panas bumi mempunyai penggerak mula panas bumi biasa nya disebut pembangkit panas bumi.Sedangkan pembangkit non thermis penggerak mula nya bukan dari panas,seperti pada pembangkit thermis penggerak mula inilah yang menentukan nama/jenis pembangkit tenaga listrik terebut misalnya apa bila penggerak mula nya berupa air, maka air ini lah yang akan menentukan jenis pembangkit tenaga non thermis tersebut

biasanya disederhankan sebutannya menjadi pembangkit listrik tenaga air(PLTA),dan lain sebagai nya.

Dari dua bagian besar ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis yaitu :

A. Pembangkit listrik thermisBerikut ini beberapa jenis pembangkit listrik thermis :a. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP).b. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD).c. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).d. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).e. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).f. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).

B. Pembangkit Listrik Non ThermisBerikut ini beberapa jenis pembangkit listrik non thermis :a. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).b. Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTAngin)c. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Selain beberapa jenis yang di sebutkan diatas, masih terdapat jenis pembangkit tenaga listrik yang lain misalnya pembangkit listrik yang digerakkan oleh tenaga surya, energi gelombang laut dan energi angin, saat ini masih dikembangkan secara terbatas di Indonesia. Satu jenis pembangkit tenaga listrik , yaitu PLTN, sampai saat ini masih dalam perencanaan pembangunan dan direncanakan akan dibangun di lereng gunung Muria Jawa Tengah. Namun sampai saat ini banyak ditemui hambatan non teknis di lapangan, yaitu banyak masyarakat di sekitar lokasi tersebut menyatakan keberatan. Mereka mengkawatirkan timbulnya radiasi pada saat pembangkit tenaga listrik tersebut beroprasi, misalnya dengan timbulnya kebocoran pada instalasi nuklirnya seperti yang terjadi di Uni Soviet.

Adapun prinsip kerja dari pembangkit listrik thermal dan pembangkit listrik non thermal yaitu :

1. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

Hampir semua pembangkit listrik membutuhkan uap untuk membangkitkan listrik. Entah itu pembangkit listrik yang menggunakan gas alam, batu bara, semuanya digunakan untuk memanaskan air pada boiler sehingga terbentuk uap. Selajutnya uap ini digunakan untuk memutar turbin. Turbin akan memutar generator dan dari generator listrik akan dibangkitkan. Tetapi pembangkit listrik tenaga panas bumi berbeda dengan pembangkit listrik pada umumnya. Pembangkit listrik panas bumi meminjam panas dari bumi.

Pembangkit listrik panas bumi menggunakan uap dari sumber panas di dalam bumi. Selajutnya sama seperti pembangkit listrik pada umumnya, uap dari dalam bumi ini digunakan untuk memutar turbin yang akan mengaktifkan generator, sehingga listrik bisa dihasilkan.

Bagian dalam bumi memiliki suhu tinggi. Panas inilah yang bisa dimanfaatkan untuk pembangkit listik tenaga panas bumi. Tetapi kita berusaha mencari daerah-daerah yang relatif dangkal. Daerah yang dangkal lebih mudah diambil panasnya secara teknologi. Selain itu juga lebih murah tentunya dalam hal investasi. Keberadaan sumber panas bumi yang relatif dangkal ini ditandai dengan munculnya geyser, sumber air panas, fumarol, kolam air panas, dan lain sebagainya.

Cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

Di daerah yang berprospek menghasilkan panas bumi, dibuat sumur pemboran. Dari sumur-sumur produksi ini akan menghasilkan uap. Uap selanjutnya akan dialirkan menuju separator untuk memisahkan uap dengan air. Umumnya lapangan panas bumi ini menghasilkan fluida 2 fasa, yaitu uap dan air. Setelah bersih, uap ini akan dialirkan ke turbin, turbin selanjutnya akan memutar generator. Dan generator inilah yang akan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.Uap yang keluar dari turbin selajutnya akan masuk ke kondensor untuk dikondensasikan. Uap akan berubah wujudnya menjadi cair yang disebut dengan kondensat. Kondensat ini kemudian dialirkan ke  menara pendingin untuk mendinginkan suhunya. Lalu air yang sudah relatif dingin ini diinjeksikan kembali ke dalam bumi melalui sumur injeksi. Inilah yang menjadikan energi panas bumi sebagai energi yang berkelanjutan.

Dampak negatif pemanfaatan energi panas bumi ini tehadap lingkungan bisa dikatakan nol. Tidak ada emisi karbon, tidak ada hujan asam. Sehingga menjadikan panas bumi sebagai sumber energi yang ramah lingkungan.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap

PLTGU merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan tenaga gas dan uap. jadi

disini suadah jelas ada dua mode pembangkitan. yaitu pembangkitan dengan turbin gas dan

pembangkitan dengan turbin uap. turbin gas lebih dikenal dengan istilah GTG (Gas Turbin

Generator) sedangkan turbin uap dikenal dengan STG(Steam Turbin Generator), tidak  hanya

itu saja, terdapat juga bagian yang namanya HRSG (Heat Recovery Steam Generator). untuk

lebih jelasnya, .. teng tredenggg …

Untuk GTG, Gas yang digunakan bukanlah gas alam , melainkan gas hasil pembakaran bahan

bakar High Speed Diesel (HSD)  dan Marine Fuel Oil (MFO) sehingga menghasilkan emisi

sisa pembakaran. Emisi ini diolah sedemikian rupa sehingga kadar zat berbahayanya tidak

melebihi standar yang ditetapkan pemerintah. Bahan bakar ini disuplai ke tangki-tangki

penampungan bahan bakar  melalui pipa bawah laut.

Turbin gas ini dapat dioperasikan dalam dua mode, yaitu konfigurasi simple cyledan

konfigurasi combined cycle. Dalam keadaan simple cycle turbin gas atau biasa dikenal Gas

Turbin Generator (GTG) bekerja sendiri sehingga tidak ada pemanfaatan kembali sisa energi

dari gas panas yang terbuang. Gas buang langsung di alirkan ke atmosfir. Pada

keadaan combined cycle pada umumnya terdiri dari beberapa turbin gas dimana energi sisa

pada gas buangnya akan dimanfaatkan kembali untuk pemanasan air di Heat Recovery Steam

Generator (HRSG) untuk menghasilkan uap yang akan digunakan untuk pembangkitan turbin

uap atau Steam Turbin Generator (STG).

SIMPLE CYCLE CONFIGURATION

Konfigurasi simple cycle

            Pada dasarnya sistem pengoperasian simple cycle bukanlah sebuah sistem yang hanya

terdiri dari compressor, combustor, turbin dan generator.Semua sistem pembangkitan sudah

didesain untuk keadaan combined cycle.Hanya saja terdapat diverter damper box untuk

mengatur apakah gas sisa hasil pembangkitan di STG akan dikirim ke HRSG untuk

digunakan kembali atau langsung dibuang ke atmosfir melalui cerobong asap (stack). Dalam

keadaansymple cycle , hubungan ke HRSG ditutup sehingga gas langsung dibuang.

Pengoperasian simple cycle digunakan jika permintaan beban tidak terlalu tinggi. Namun

bisanya hanya dalam waktu sekejap, karena sistem ini kurang efesien. Hal ini terbukti,   dalam

keadaan jika hanya mengandalkan GTG saja untuk pembangkitan dengan bahan bakar HSD

ataupun MFO maka perusahaan akan cenderung rugi karena tidak seimbangnya harga bahan

bakar dengan harga jual listrik ke masyarakat yang disubsidi. Jika ada pemanfaatan kembali,

paling tidak telah menekan pengeluaran untuk bahan bakar untuk jumlah listrik yang

dihasilkan sama.

COMBINED CYCLE CONFIGURATION

Konfigurasi combined cycle

           Perbedaan mendasar sistem ini dengan simple cycle yaitu adanya pemanfaatan kembali

energi dari sisa panas yang terbuang. Panas ini digunakan untuk pemanasan air di HRSG

sehingga menghasilkan uap untuk menggerakan turbin uap di STG.

 HRSG

HRSG merupakan heat exchanger dari gas ke air dengan memanfaatkan energi sisa gas turbin untuk menghasilakan uap dengan tekanan dan temparatur yang tinggi. Dalam setiap aplikasi combined cycle, uap dihasilkan dengan beberapa macam tekanan dan temperatur sehingga tidak tidak banya gas sisa yang terbuang..Selain itu ada yang dipanaskan kembali sehingga nantinya menjadimain steam yang akan dikirim ke STG. Pada umunnya terdiri dari tiga lapisan yaitu superheater, evaporator dan economizer. Hasi dari pemanasan ini akan menghasilkan uap bertekanan tinggi yang akan ditampung di drum High Pressure (HP) dan Low Pressure (LP).

STG

Steam Turbin Generator merupakan pembangkit listrik dengan memanfaatkan tenaga uap untuk memutar turbin uap. Pada dasarnya turbin uap terdiri dari dua bagian yaitu rotor dan stator. Pada rotor terdapat banya blade (sudu) yang akan digerakan oleh uap bertekanan tinggi yang disemprotkan melalui nozzle. Turbin yang bergerak akan menghasilkan listrik melaui generator.

Penggunaan sistem combined cycle ini lebih efesien dan mampu menghasilkan daya yang lebih besar dengan cost yang rendah. Pada PLTGU Tambak Lorok blok 1 ini, skema

yang digunakan dikenal dengan isltilah 3 -3 -1. Dimana terdapat 3 GTG, 3 HRSG dan bermuara ke 1 STG. Gambar dibawah ini menunjukan skema pembangunan power plant combined cycle.

3. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Perbedaan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dengan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) ditunjukkan pada Gambar 1. 

Pada PLTU, di dalam ketel uap (boiler) minyak atau batu bara dibakar untuk membangkitkan uap dengan temperatur dan tekanan tinggi, kemudian uap ini disalurkan ke

turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Dalam hal pembangkitan listrik, PLTU dan PLTN mempunyai prinsip yang sama. Panas yang dihasilkan digunakan untuk membangkitkan uap dan kemudian uap disalurkan ke turbin untuk membangkitkan listrik. Yang berbeda dari kedua tipe pembangkit listrik ini adalah mesin pembangkit uapnya, yang satu berupa ketel uap dan yang lainnya berupa reaktor nuklir. Dalam reaktor nuklir PLTN, reaksi fisi berantai dipertahankan kontinuitasnya dalam bahan bakar sehingga bahan bakar menjadi panas. Panas ini kemudian ditransfer ke pendingin reaktor yang kemudian secara langsung atau tak langsung digunakan untuk membangkitkan uap. Pembangkitan uap langsung dilakukan dengan membuat pendingin reaktor (biasanya air biasa, H2O) mendidih dan menghasilkan uap. Pada pembangkitan uap tak langsung, pendingin reaktor (disebut pendingin primer) yang menerima panas dari bahan bakar disalurkan melalui pipa ke perangkat pembangkit uap. Pendingin primer ini kemudian memberikan panas (menembus media dinding pipa) ke pendingin sekunder (air biasa) yang berada di luar pipa perangkat pembangkit uap untuk kemudian panas tersebut mendidihkan pendingin sekunder dan membangkitkan uap.

2. Tipe Reaktor PLTNBeberapa tipe reaktor nuklir serta jenis bahan moderator dan pendingin yang digunakan diperlihatkan pada Tabel 1. Pada umumnya tipe reaktor nuklir dalam PLTN dibedakan berdasarkan komposisi dan konstruksi dari bahan moderator neutron dan bahan pendingin yang digunakan sehingga digunakan sebutan seperti reaktor gas, reaktor air ringan, reaktor air berat (air ringan: H2O; air berat: D2O; D adalah salah satu isotop hidrogen, yaitu deuterium 2H1). Selain itu faktor kondisi air pendingin juga menjadi pertimbangan penggolongan tipe reaktor nuklir dalam PLTN. Jika air pendingin dalam kondisi mendidih disebut reaktor air didih, jika tak mendidih (atau tidak diizinkan mendidih, dengan memberi tekanan secukupnya pada pendingin) disebut reaktor air tekan. Reaktor nuklir dengan temperatur pendingin sangat tinggi (di atas 800 oC) disebut reaktor gas temperatur tinggi. Kecepatan neutron rata-rata dalam reaktor yang dihasilkan dari reaksi fisi juga dipakai untuk menggolongkan tipe reaktor. Berdasarkan kecepatan neutron rata-rata dalam teras, ada reaktor cepat dan reaktor termal (neutron dengan kecepatan relatif lambat sering disebut sebagai neutron termal). Dalam Tabel 2 diperlihatkan beberapa PLTN yang beroperasi di dunia dengan penggolongan tipe reaktornya. 

Tabel 1

3. Reaktor Air Ringan (Light Water Reactor, LWR)Di antara PLTN yang masih beroperasi di dunia, 80 % adalah PLTN tipe Reaktor Air Ringan (LWR). Reaktor ini pada awalnya dirancang untuk tenaga penggerak kapal selam angkatan laut Amerika. Dengan modifikasi secukupnya dan peningkatan daya seperlunya kemudian digunakan dalam PLTN. PLTN tipe ini dengan daya terbesar yang masih beroperasi pada saat ini (tahun 2003) adalah PLTN Chooz dan Civaux di Perancis yang mempunyai daya 1500 MWe, dari kelas N-4 Perancis. Reaktor Air Ringan dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu Reaktor Air Didih dan Reaktor Air Tekan (pendingin tidak mendidih), kedua golongan ini menggunakan air ringan sebagai bahan pendingin dan moderator.Pada tipe reaktor air ringan sebagai bahan bakar digunakan uranium dengan pengayaan rendah sekitar 2% - 4%; bukan uranium alam karena sifat air yang menyerap neutron. Kemampuan air dalam memoderasi neutron (menurunkan kecepatan/ energi neutron) sangat baik, maka jika digunakan dalam reaktor (sebagai moderator neutron dan pendingin) ukuran teras reaktor menjadi lebih kecil (kompak) bila dibandingkan dengan reaktor nuklir tipe reaktor gas dan reaktor air berat.

3.1 Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, PWR)Pada PLTN tipe PWR, air sistem pendingin primer masuk ke dalam bejana tekan reaktor pada tekanan tinggi dan temperatur lebih kurang 290 oC. Air bertekanan dan bertemperatur tinggi ini bergerak pada sela-sela batang bahan bakar dalam perangkat bahan bakar ke arah atas teras sambil mengambil panas dari batang bahan bakar, sehingga temperaturnya naik menjadi sekitar 320 oC. Air pendingin primer ini kemudian disalurkan ke perangkat pembangkit uap (lewat sisi dalam pipa pada perangkat pembangkit uap), di perangkat ini air

pendingin primer memberikan energi panasnya ke air pendingin sekunder (yang ada di sisi luar pipa pembangkit uap) sehingga temperaturnya naik sampai titik didih dan terjadi penguapan. Uap yang dihasilkan dari penguapan air pendingin sekunder tersebut kemudian dikirim ke turbin untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator listrik. Perputaran generator listrik akan menghasilkan energi listrik yang disalurkan ke jaringan listrik. Air pendingin primer yang ada dalam bejana reaktor dengan temperatur 320 oC akan mendidih jika berada pada tekanan udara biasa (sekitar satu atmosfer). Agar pendingin primer ini tidak mendidih, maka sistem pendingin primer diberi tekanan hingga 157 atm. Karena adanya pemberian tekanan ini maka bejana reaktor sering disebut sebagai bejana tekan atau bejana tekan reaktor. Pada reaktor tipe PWR, air pendingin primer yang membawa unsur-unsur radioaktif dialirkan hanya sampai ke pembangkit uap, tidak sampai turbin, oleh karena itu pemeriksaan dan perawatan sistem sekunder (komponen sistem sekunder: turbin, kondenser, pipa penyalur, pompa sekunder dll.) menjadi mudah dilakukan. Konstruksi bejana reaktor tipe PWR ditunjukkan pada Gambar 2, dan perubahan teknologi PWR ditunjukkan pada Gambar 3.

 Gambar 2

Pada prinsipnya PWR yang dikembangkan oleh Rusia (disebut VVER) sama dengan PWR yang dikembangkan oleh negara-negara barat. Perbedaan konstruksi terdapat pada bentuk penampang perangkat bahan bakar VVER (berbentuk segi enam) dan letak pembangkit uap VVER (horisontal).Pada reaktor tipe PWR, seperti yang banyak beroperasi saat ini, peralatan sistem primer saling dihubungkan membentuk suatu untai (loop). Jika peralatan sistem primer dihubungkan oleh dua pipa penghubung utama yang diperpendek, dan kemudian dimasukkan dalam bejana reaktor maka sistem seperti ini disebut reaktor setengah terintegrasi (setengah modular). Tetapi jika seluruh sistem primer disatukan dan dimasukkan ke dalam bejana reaktor maka disebut reaktor terintegrasi (modular), lihat Gambar 4. Reaktor setengah modular ataupun modular tidak dikembangkan untuk PLTN berdaya besar.

 Gambar 4

3.2 Reaktor Air Didih (Boiling Water Reactor, BWR)Karakteristika unik dari reaktor air didih adalah uap dibangkitkan langsung dalam bejana reaktor dan kemudian disalurkan ke turbin pembangkit listrik. Pendingin dalam bejana reaktor berada pada temperatur sekitar 285 oC dan tekanan jenuhnya sekitar 70 atm. Reaktor ini tidak memiliki perangkat pembangkit uap tersendiri, karena uap dibangkitkan di bejana reaktor. Karena itu pada bagian atas bejana reaktor terpasang perangkat pemisah dan pengering uap, akibatnya konstruksi bejana reaktor menjadi lebih rumit. Konstruksi reaktor BWR diperlihatkan pada Gambar 5, sedangkan pada Gambar 6 ditunjukan perkembangan teknologi reaktor BWR.

Gambar 5

4. Reaktor Air Berat (Heavy Water Reactor, HWR)

Dalam hal kemampuan memoderasi neutron, air berat berada pada urutan berikutnya setelah air ringan, tetapi air berat hampir tidak menyerap neutron. Oleh karena itu jika air berat dipakai sebagai moderator, maka dengan hanya menggunakan uranium alam (tanpa pengayaan) reaktor dapat beroperasi dengan baik. Bejana reaktor (disebut kalandria) merupakan tangki besar yang berisi air berat, di dalamnya terdapat pipa kalandria yang berisi perangkat bahan bakar. Tekanan air berat biasanya berkisar pada tekanan satu atmosfer, dan temperaturnya dijaga agar tetap di bawah 100 oC. Akan tetapi pendingin dalam pipa kalandria mempunyai tekanan dan temperatur yang tinggi, sehingga konstruksi pipa kalandria berwujud pipa tekan yang tahan terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi.

4.1 Reaktor Air Berat Tekan (Pressurized Heavy Water Reactor, PHWR)CANadian Deuterium Uranium Reactor (CANDU) adalah suatu PLTN yang tergolong pada tipe reaktor pendingin air berat tekan dengan pipa tekan. Reaktor ini merupakan reaktor air berat yang banyak digunakan. Bahan bakar yang digunakan adalah uranium alam. Kanada menjadi pelopor penyebaran reaktor tipe ini di seluruh dunia. Gambar konstruksi reaktor CANDU Pickering-1 ditunjukkan pada Gambar 7.

 Gambar 7

4.2 Reaktor Air Berat Pendingin Gas (Heavy Water Gas Cooled Reactor, HWGCR)HWGCR atau sering dibalik GCHWR adalah suatu tipe reaktor nuklir yang menggunakan air berat sebagai bahan moderatornya, sehingga pemanfaatan neutronnya optimal. Gas pendingin dinaikkan temperaturnya sampai pada tingkat yang cukup tinggi sehingga efisiensi termal reaktor ini dapat ditingkatkan. Tetapi oleh karena persoalan pengembangan bahan kelongsong yang tahan terhadap temperatur tinggi dan paparan radiasi lama belum terpecahkan hingga sekarang, maka pada akhirnya di dunia hanya terdapat 4 reaktor tipe ini. Di negara Perancis reaktor tipe ini dibangun, tetapi sebagai bahan kelongsong tidak digunakan berilium melainkan stainless steel.

4.3 Reaktor Air Berat Pembangkit Uap (Steam Generated Heavy Water Reactor, SGHWR)

Reaktor ini sering disebut Light Water Cooled Heavy Water Reactor (LWCHWR) dan hanya ada di Pusat Penelitian Winfrith Inggris. Reaktor berdaya 100 MWe ini merupakan prototipe reaktor pembangkit daya tipe SGHWR, dan beroperasi dari tahun 1968 sampai tahun 1990. Pada waktu itu reaktor SGHWR sempat menjadi suatu fokus pengembangan di Inggris, tetapi oleh karena persoalan ekonomi maka tidak dikembangkan lebih lanjut.Sementara itu Jepang mengembangkan reaktor air berat yang disebut Advanced Thermal Reactor (ATR). Jepang membangun reaktor ATR Fugen berdaya 165 MWe. Keunikan dari reaktor ATR ini adalah, bahan bakar dapat terbuat dari uranium dengan pengayaan rendah atau uranium alam yang diperkaya dengan plutonium. Pada saat bahan bakar terbakar, penyusutan plutonium di bahan bakar sedikit sekali. Reaktor prototipe Fugen dioperasikan sejak tahun 1979, tetapi karena terjadi perubahan kebijakan dari pemerintah, sampai saat ini reaktor ATR komersial belum pernah terwujud. Reaktor Fugen beroperasi hingga tahun 2002 dan pada tahun berikutnya direncanakan untuk didekomisioning.

5. Reaktor Grafit5.1 Reaktor Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)Grafit sebagai bahan moderator sudah digunakan oleh ilmuwan Enrico Fermi sejak reaktor nuklir pertama Chicago Pile No.1 (CP 1). Grafit terkenal murah dan dapat diperoleh dalam jumlah besar. Plutonium (Pu-239) yang digunakan pada bom atom yang dijatuhkan pada saat Perang Dunia II dibuat di reaktor grafit. Setelah perang dunia berakhir reaktor GCR adalah salah satu tipe reaktor yang didesain-ulang di Inggris maupun Perancis. Reaktor ini menggunakan bahan bakar logam uranium alam, moderator grafit pendingin gas karbondioksida. Bahan kelongsong terbuat dari paduan magnesium (Magnox), oleh karena itu reaktor ini disebut sebagai reaktor Magnox. Reaktor Magnox mempunyai pembangkitan daya listrik cukup besar dan efisiensi ekonomi yang baik. Raktor tipe modifikasi Magnox pernah dibangun di Jepang pada tahun 1967 sebagai PLTN Tokai. Setelah beroperasi selama 30 tahun reaktor ini ditutup pada tahun 1998.

5.2 Reaktor Pendingin Gas Maju (Advanced Gas-cooled Reactor, AGR)Di Inggris fokus pengembangan teknologi PLTN bergeser ke reaktor berbahan bakar uranium dengan pengayaan rendah, yang memiliki kerapatan daya dan efisiensi termal yang tinggi. Unjuk kerja reaktor ini terbukti dapat diperbaiki. Di Inggris reaktor ini hanya sempat dibangun sebanyak 14 buah saja, karena setelah pertengahan tahun 1980 kebijakan Pemerintah Inggris berubah.

5.3 Reaktor Pendingin Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas-cooled Reactor, HTGR)Reaktor ini menggunakan gas helium sebagai pendingin. Karakteristika menonjol yang unik dari reaktor HTGR ini adalah konstruksi teras didominasi bahan moderator grafit, temperatur operasi dapat ditingkatkan menjadi tinggi dan efisiensi pembangkitan listrik dapat mencapai lebih dari 40 %. Terdapat 3 bentuk bahan bakar dari HTGR, yaitu dapat berupa: (a) Bentuk batang seperti reaktor air ringan (dipakai di reaktor Dragon dan Peach Bottom); (b) Bentuk blok, di mana di dalam lubang blok grafit yang berbentuk segi enam di masukkan batang bahan bakar (dipakai di reaktor Fort St. Vrain (lihat Gambar 8), MHTGR, HTTR); (c) Bentuk bola (peble bed), di mana butir bahan bakar bersalut didistribusikan dalam bola grafit (dipakai di reaktor AVR, THTR-300).

Gambar 8

5.4 Reaktor Pipa Tekan Air Didih Moderator Grafit (Light Water Gas-cooled Reactor, LWGR)RBMK adalah reaktor tipe ini yang hanya dikembangkan di Rusia. Reaktor ini tidak menggunakan tangki kalandria (berisi air berat) seperti reaktor tipe SGHWR tetapi menggunakan grafit sebagai moderator, oleh karena itu dimensi reaktor menjadi besar. Sekitar 1700 buah pipa tekan menembus susunan blok grafit. Di dalam pipa tekan diisi batang bahan bakar di mana di sekelilingnya mengalir air ringan yang mengambil panas dari batang bahan bakar sehingga mendidih. Uap yang terbentuk dikirim ke turbin pembangkit listrik untuk memutar turbin dan membangkitkan listrik. Salah satu reaktor tipe ini yang terkenal karena mengalami kecelakaan adalah reaktor Chernobyl No.4 yang merupakan reaktor tipe RBMK-1000. Salah satu kegagalan desain pada reaktor tipe RBMK yang dianggap sebagai kambing hitam terjadinya kecelakaan Chernobyl adalah tidak tersedianya bejana pengungkung reaktor.

6. Reaktor Cepat (Fast Reactor, FR), Reaktor Pembiak Cepat (Liquid Metal Fast Breeder Reactor, LMFBR)Seperti tersirat dalam nama tipe reaktor ini, neutron cepat yang dihasilkan dari reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga diserap oleh uranium-238 menghasilkan plutonium-239. Dengan kata lain di dalam reaktor dapat dibiakkan (dibuat) unsur plutonium. Rapat daya dalam teras reaktor cepat sangat tinggi, oleh karena itu sebagai pendingin biasanya digunakan bahan logam natrium cair atau logam cair campuran natrium dan kalium (NaK) yang mempunyai kemampuan tinggi dalam mengambil panas dari bahan bakar.Konstruksi reaktor pembiak cepat terdiri dari pendingin primer yang berupa bahan logam cair mengambil panas dari bahan bakar dan kemudian mengalir ke alat penukar panas-antara (intermediate heat exchanger), selanjutnya energi panas ditransfer ke pendingin sekunder dalam alat penukar panas-antara ini. Kemudian pendingin sekunder (bahan pendingin adalah natrium cair atau logam cair natrium) yang tidak mengandung bahan radioaktif akan mengalir membawa panas yang diterima dari pendingin primer menuju ke perangkat pembangkit uap, dan memberikan panas ke pendingin tersier (air ringan) sehingga temperaturnya meningkat dan mendidih (proses pembangkitan uap). Uap yang dihasilkan selanjutnya dialirkan ke turbin untuk memutar generator listrik yang dikopel dengan turbin.Komponen sistem primer dari reaktor pembiak cepat terdiri dari bejana reaktor, pompa sirkulasi primer, alat penukar panas-antara. Komponen ini dirangkai oleh pipa penyalur pendingin membentuk suatu untai (loop), karena itu reaktor seperti ini digolongkan dalam kelas reaktor untai. Apabila seluruh komponen sistem primer di atas semuanya dimasukkan ke dalam bejana reaktor, maka reaktor pembiak cepat seperti ini digolongkan dalam kelas reaktor tangki atau reaktor kolam. Contoh reaktor pembiak cepat tipe reaktor untai adalah reaktor prototipe Monju di Jepang, sedangkan untuk tipe reaktor kolam adalah reaktor Super Phenix di Perancis yang sudah menjadi reaktor komersial (lihat Gambar 9). Reaktor Cepat Eropa (Europian Fast Reactor, EFR) yang secara intensif dikembangkan oleh negara-negara Eropa diharapkan akan mulai masuk pasar komersial pada tahun 2010.

4. Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTAngin)

Pembangkit lostrik tenaga angin/bayu ini dalam bahasa inggris pembangkit jenis ini dikenal dengan sebutan WIND POWER Pembangkit Listrik Tenaga Angin yaitu mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin.

MANFAAT PLTB

Selain untuk pembangkitan listrik, turbin angin sangat cocok untuk mendukung

kegiatan pertanian dan perikanan, seperti untuk keperluan irigasi, aerasi tambak

ikan, dan sebagainya.

PRINSIP KERJA

Energi angin yang memutar turbin angin diteruskan untuk memutar rotor pada

generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi

listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat

dimanfaatkan.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BESARNYA ENERGI LISTRIK

Rotor (kincir)

rotor turbin sangat bervariasi jenisnya, diameter rotor akan berbanding lurus dengan

daya listrik. Semakin besar diameter semakin besar pula listrik yang dihasilkan,

dilihat dari jumlah sudut rotor (baling-baling), sudut dengan jumlah sedikit berkisar

antara 3 – 6 buah lebih banyak digunakan.

Kecepatan angin Kecepatan angin akan mempengaruhi kecepatan putaran rotor

yang akan menggerakkan generator

Jenis generator Generator terbagi dalam beberapa karakteristik yang berbeda,

generator yang cocok untuk SKEA adalah generator yang dapat menghasilkan arus

listrik pada putaran rendah.

KRITERIA YANG HARUS DIPENUHI Kecepatan angin Kestabilan angin

Kecepatan angin yang diharapkan biasanya berkisar antara 2 hingga 17 m/s dan

konstan. Jika terlalu pelan, listrik yang dihasilkan tidak terlalu besar. Bahkan turbin

sendiri tidak dapat berputar. Tapi jika terlalu besar, maka bisa merusak ataupun

malah menumbangkan turbin itu sendiri.

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum

energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

KEUNTUNGAN PLTB Secara prinsip disebabkan karena sifatnya yang terbarukan

Eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin berkurang

seperti halnya  penggunaan bahan bakar fosil

Dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan Merupakan sumber energi yang ramah lingkungan

Tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan. Emisi

karbon yang dihasilkan hanya sepeseratus jika dibandingkan dengan  pembangkit

listrik dengan batubara. Selain CO2, juga dihasilkan  SO2, NO polutan atmosfer yang

lebih sedikit jika dibandingkan  dengan pembangkit listrik yang menggunakan

batubara ataupun gas

DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN1. Dampak Visual

2.   Derau Suara

3.   Masalah Ekologi

Dampak Visual

Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan lahan yang luas

dan tidak dapat disembunyikan. Penempatan ladang angin juga menjadi persoalan

bagi penduduk setempat.

Selain mengganggu pandangan,  pemasangan barisan pembangkit angin dapat

mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Sehingga membuat pembangkitan

tenaga angin di daratan menjadi terbatas.

Derau Suara (derau frekuensi rendah)

Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu

dari pada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin,

penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis dan

juga derau suara listrik.

Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen yang

berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam keadaan

tertentu turbin angin dapat juga menyebabkan interferensi elektromagnetik,

mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk

perkomunikasian.

Masalah EkologiPengaruh ekologi yang terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap populasi burung dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan mati akibat terbang melewati sudu-sudu yang sedang berputar. Adanya pembangkit listrik tenaga angin ini dapat mengganggu migrasi populasi burung dan kelelawar. Pembangunan pembangkit angin pada lahan yang bertanah kurang bagus juga dapat menyebabkan rusaknya lahan di daerah tersebut.

5. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis. Kita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe dasar tenaga matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.

Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC.  Makin kuat cahaya, makin kuat aliranlistrik.

   Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.Saat ini, sudah menjadi hal umum piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar sel yang sangat kecil. Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Kami telah mengembangkan lemari pendingin, yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan energi matahari. Setelah dites, lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik  untuk mendinginkan makanan mereka. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvsional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk menyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panas ketika sistem AC membutuhkan energi yang besar, hal itu membantu mengurangi beban maskimum elektik.Baik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam selnya.

 Pembangkit Listrik Tenaga Panas MatahariKaca-kaca besar mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Panas yang dihasilakan digunakan untuk menghasilkan uap panas. Panasnya, tekanan uap panas yang tinggi digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik. Di wilayah yang disinari matahari, Pembangkit Listrik Tenaga matahari dapat menjamin pembagian besar produksi listrik

Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus hanya 354MW, pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit tenaga panas matahari akan melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan naik pada tingkat sampai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW- cukup untuk memberikan daya untuk 30 juta rumah.

Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari

Panas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung. Pengumpul panas matahari  diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk rumahmu, dan membantu menghangatkan rumahmu. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad: matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. Teknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung –gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari-pendingin, proses pemanasan industri  dan memproses air menjadi tawar.

 Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100% . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi: Tabung vakum- penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar- pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah.Pendingin tenaga matahari: Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan /atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.

6. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil(kurang dari 200 kW), yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut clean energy karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Secara ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatif murah, sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit listrik lainnya. Secara sosial, PLTMH mudah diterimamasyarakat luas (bandingkan misalnya dengan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). PLTMH biasanya dibuat dalam skala desa di daerah-daerah terpencil yang belum mendapatkan listrik dari PLN. Tenaga air yang digunakan dapat berupa aliran air pada sistem irigasi,sungai yang dibendung atau air terjun. Prinsip kerja PLT MikrohidroPLT Mikrohidro pada prinsipny a memanf aatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik y ang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutny a menggerakkangenerator dan menghasilkan listrik. Skema prinsip kerjaPLTMH terlihat pada gambar. Pembangunan PLTMH perlu diawali dengan pembangunan bendungan untuk mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak PLTMH. Bendungan ini dapat berupa bendungan beton atau bendungan beronjong. Bendungan perlu dilengkapi dengan pintu air dan saringan sampah untuk mencegah masuknya kotoran atau endapan lumpur. Bendungan sebaiknya dibangun pada dasar sungai yang stabil dan aman terhadap banjir. Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambilan (intake). Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan saluran penghantar y ang berf ungsi mengalirkan air dari intake. Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap jarak tertentu untuk mengeluarkan air y ang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup. Di ujung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap.

Kolam ini berf ungsi untuk mengendapkan pasir dan meny aring kotoran sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibuat dengan memperdalam dan memperlebar saluran penghantar dan menambahny a dengan saluran penguras. Kolam penenang (forebay) juga dibangun untuk menenangkan aliran air y ang akan masuk ke turbin dan mengarahkanny a masuk ke pipa pesat (penstok). Saluran ini dibuat dengan konstruksi beton dan berjarak sedekat mungkin ke rumah turbin untuk menghemat pipa pesat. Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa ini, energi potensial air di kolam penenang diubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Biasany a terbuat dari pipa baja y ang dirol, lalu dilas. Untuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung oleh pondasi y ang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu dirancang sesuai dengan kondisi tanah.Turbin, generator dan sistem kontrol masing-masingdiletakkan dalam sebuah rumah y ang terpisah. Pondasi turbin-generator juga harus dipisahkan dari pondasi rumahny a. Tujuanny a adalah untuk menghindari masalahakibat getaran. Rumah turbin harus dirancang sedemikian agar memudahkan perawatan dan pemeriksaan.Setelah keluar dari pipa pesat, air akan memasuki turbin pada bagian inlet. Di dalamnya terdapat guided vane untuk mengatur pembukaan dan penutupan turbin serta mengatur jumlah air y ang masuk ke runner/blade (komponen utama turbin). Runner terbuat dari baja dengan kekuatan tarik tinggi yang dilas pada dua buah piringan sejajar. Aliran air akan memutar runner dan menghasilkan energi kinetik yang akan memutar poros turbin. Energi y ang timbul akibat putaran poros kemudian ditransmisikan ke generator.Seluruh sistem ini harus balance. Turbin perlu dilengkapi casing yang berf ungsi mengarahkan air ke runner. Pada bagian bawah casing terdapat pengunci turbin. Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk meny angga poros agar dapat berputar dengan lancar. Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat diubah menjadi energi listrik. Generator yang dapat digunakan pada mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisi day a ini dapat berupa sistem transmisi langsung (day a poros langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling), atau sistem transmisi daya tidak langsung.

7. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)

Tujuan Didirikan nya PLTSa :

Tujuan dari sebuah PLTSa ialah untuk mengkonversi sampah menjadi energi. Pada dasarnya ada dua alternatif proses pengolahan sampah menjadi energi, yaitu proses biologis yang menghasilkan gas-bio dan proses thermal yang menghasilkan panas. PLTSa yang sedang diperdebatkan untuk dibangun di Bandung menggunakan proses thermal sebagai proses konversinya. Pada kedua proses tersebut, hasil proses dapat langsung dimanfaatkan untuk menggerakkan generator listrik. Perbedaan mendasar di antara keduanya ialah proses biologis menghasilkan gas-bio yang kemudian dibarak untuk menghasilkan tenaga yang akan menggerakkan motor yang dihubungkan dengan generator listrik sedangkan proses thermal menghasilkan panas yang dapat digunakan untuk membangkitkan steam yang kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang dihubungkan dengan generator listrik.

Proses Konversi Thermal

Proses konversi thermal dapat dicapai melalui beberapa cara, yaitu insinerasi, pirolisa, dan gasifikasi. Insinerasi pada dasarnya ialah proses oksidasi bahan-bahan organik menjadi bahan anorganik. Prosesnya sendiri merupakan reaksi oksidasi cepat antara bahan organik dengan oksigen. Apabila berlangsung secara sempurna, kandungan bahan organik (H dan C) dalam sampah akan dikonversi

menjadi gas karbondioksida (CO2) dan uap air (H2O). Unsur-unsur penyusun sampah lainnya seperti belerang (S) dan nitrogen (N) akan dioksidasi menjadi oksida-oksida dalam fasa gas (SOx, NOx) yang terbawa di gas produk. Beberapa contoh insinerator ialah open burning, single chamber, open pit, multiple chamber, starved air unit, rotary kiln, dan fluidized bed incinerator.

Pirolisa merupakan proses konversi bahan organik padat melalui pemanasan tanpa kehadiran oksigen. Dengan adanya proses pemanasan dengan temperatur tinggi, molekul-molekul organik yang berukuran besar akan terurai menjadi molekul organik yang kecil dan lebih sederhana. Hasil pirolisa dapat berupa tar, larutan asam asetat, methanol, padatan char, dan produk gas.Gasifikasi merupakan proses konversi termokimia padatan organik menjadi gas. Gasifikasi melibatkan proses perengkahan dan pembakaran tidak sempurna pada temperatur yang relatif tinggi (sekitar 900-1100 C). Seperti halnya pirolisa, proses gasifikasi menghasilkan gas yang dapat dibakar dengan nilai kalor sekitar 4000kJ/Nm3. 

Pembangkit listrik tenaga sampah yang banyak digunakan saat ini menggunakan proses insenerasi. Sampah dibongkar dari truk pengakut sampah dan diumpankan ke inserator. Didalam inserator sampah dibakar. Panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran digunakan untuk merubah air menjadi uap bertekanan tinggi. Uap dari boiler langsung ke turbin. Sisa pembakaran seperti debu diproses lebih lanjut agar tidak mencemari lingkungan (truk mengangkut sisa proses pembakaran). Teknologi pengolahan sampah ini memang lebih menguntungkan dari pembangkit listrik lainnya. Sebagai ilustrasi : 100.000 ton sampah sebanding dengan 10.000 ton batu bara. Selain mengatasi masalah polusi bisa juga untuk menghasilkan energi berbahan bahan bakar gratis juga bisa menghemat devisa.

Proses Konversi Biologis

Proses konversi biologis dapat dicapai dengan cara digestion secara anaerobik (biogas) atau tanah urug (landfill). Biogas adalah teknologi konversi biomassa (sampah) menjadi gas dengan bantuan mikroba anaerob. Proses biogas menghasilkan gas yang kaya akan methane dan slurry. Gas methane dapat digunakan untuk berbagai sistem pembangkitan energi sedangkan slurry dapat digunakan sebagai kompos. Produk dari digester tersebut berupa gas methane yang dapat dibakar dengannilaikalorsekitar6500kJ/Nm3.