2.1. Umum
Ditinjau dari segi
kamus, yang dimaksud pembangkit
adalah sesuatu yang membangkitkan atau alat untuk membangkitkan sesuatu. Dengan
demikian dalam suatu sistem tenaga listrik, yang dimaksud pembangkit tenaga listrik ialah suatu alat/peralatan yang berfungsi
untuk membangkitkan tenaga listrik dengan cara mengubah energi potensial
menjadi tenaga mekanik selanjutnya menjadi tenaga listrik. Istilah lain yang
dipakai untuk menyebut pembangkit tenaga listrik ialah pusat tenaga listrik.
Dalam
mendifinisikan pengertian pembangkit tenaga listrik, akan muncul berbagai
definisi dan pengertian, tergantung dari sudut disiplin ilmu apa kita melihat,
mengasumsikan dan memahaminya. Apabila ditinjau dari sudut ilmu kelistrikan
dapat kiranya mendefinisikan pengertian pembangkit tenaga listrik sebagai
berikut :
1. Suatu
bagian awal dari sistem tenaga listrik yang membangkitkan tenaga listrik yang
terdiri dari instalasi listrik, mekanik, bangunan-bangunan, fasilitas
pelengkap, bangunan serta komponen bantu lainnya.
2. Salah
satu bagian dari sistem tenaga listrik untuk membangkitkan energi listrik
dengan cara mengubah potensi energi mekanik dari air, minyak, uap, panas bumi,
nuklir, matahari, angin, kombinasi gas dan uap menjadi energi listrik.
Mengingat
tingkat kebutuhan energi listrik terus mengalami kenaikan setiap tahunnya,
sehingga penyediaan energi listrik harus pula ditingkatkan agar terjadi
keseimbangan antara kebutuhan dan penyediaan energi listrik. Tingkat kebutuhan
ini menjadi salah satu pertimbangan utama dalam pembangunan pembangkit tenaga
listrik yang baru maupun peningkatan kapasitas daya pada pembangkit tenaga
listrik yang sudah ada.
2.2.
Prinsip Kerja
Prinsip
Pembangkit Listrik
Untuk mendapatkan energi listrik, dapat memanfaatkan
bermacam-macam sumber energi,
misalnya tenaga air, tenaga angin, bahan bakar fosil, dan bahan bakar nuklir.
Dengan memakai sumber energi tersebut, diperoleh tenaga
untuk menggerakkan turbin yang akan
mengaktifkan generator listrik.
Energi listrik yang dihasilkan harus diubah menjadi tegangan yang sesuai untuk
transmisi (dengan alat transformator).
Setelah proses ini, arus listrik
dialirkan melalui jaringan kabel transmisi ke daerah yang memerlukan.
Pada proses pembangkitan tenaga listrik telah terjadi proses perubahan
energi mekanik menjadi energi listrik
Gambar
2.1
Proses
pembangkitan tenaga listrik
Terdapat
dua jenis turbin sebagai penggerak generator yaitu Turbin Mekanik dan Turbin
Uap.
Turbin Mekanik digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga
Air (PLTA) dan tenaga angin. Turbin
Uap digunakan pada pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir, misalnya
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD),
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU),
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG),
dan Pembangkit Listrik Panas Bumi (PLTP).
Gambar berikut ini memperlihatan bagan sistem
pembangkitan, yang terdiri dari berbagai jenis pembangkitan.
Gambar 2.2
Prinsip kerja sistem pembangkit tenaga listrik
Masing-masing
jenis pembangkit tenaga listrik mempunyai prinsip kerja yang berbeda-beda,
sesuai dengan penggerak mulanya (prime mover). Satu hal yang sama dari beberapa
jenis pembangkit tenaga listrik tersebut yaitu semuanya 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 porosnya dikopel dengan generator selanjutnya dengan sistem pengaturannya generator
tersebut akan menghasilkan daya listrik. Khusus untuk pembangkit listrik tenaga
diesel (PLTD), prinsip kerjanya berbeda dengan pembangkit listrik lainnya.
Sebenarnya energi penggerak PLTD ini adalah bahan bakar minyak karena bahan
bakar merupakan bagian yang tak terpisahkan dari mesin diesel tersebut, maka
disebut juga pembangkit tenaga diesel. Diesel ini merupakan satu unit lengkap
yang langsung menggerakkan generator dan menghasilkan energi lsitrik.
2.3.
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 disini bisa dihasilkan oleh panas bumi, minyak, uap dan
yang lainnya. Hal ini dikatakan bahwa pembangkit thermis yang dihasilkan dari
panas bumi mempunyai penggerak mula panas bumi biasanya disebut pembangkit
panas bumi. Sedangkan pembangkit non thermis penggerak mulanya bukan dari
panas, seperti pada pembangkit thermis penggerak mula inilah yang menentukan
nama/jenis pembangkit tenaga listrik tersebut misalnya apabila penggerak
mulanya berupa air maka air inilah yang menentukan jenis pembangkit tenaga non
thermis tersebut biasanya disederhanakan sebutannya menjadi pembangkit tenaga
air (PLTA), dan lain sebagainya. Dari dua bagian besar ini dapat dikelompokkan
menjdi beberapa jenis yaitu :
A. Pembangkit Listrik Thermis :
1). Pembangkit
Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP).
2). Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD).
3). Pembangkit
Listrik Tenaga Uap (PLTU).
4). Pembangkit
Listrik Tenaga Gas (PLTG).
5). Pembangkit
Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU).
6). Pembangkit
Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).
B.
Pembangkit Listrik Non Thermis :
1).
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
2). Pembangkit
Listrik Tenaga Mikro-Hidro (PLTM).
Selain beberapa jenis yang disebutkan di atas, 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. Sedangkan dari delapan
jenis yang disebutkan di atas, tujuh jenis telah terpasang di Indonesia. Satu
jenis pembangkit tenaga listrik, yaitu PLTN, sampai saat ini masih dalam tahap
perencanaan pembangunan dan direncanakan akan dibangun di Jawa Tengah. Namun
sampai saat ini banyak ditemui hambatan non teknis di lapangan, yaitu banyak
dari masyarakat di sekitar lokasi tersebut menyatakan keberatan. Mereka
mengkawatirkan timbulnya radiasi pada saat pembangkit tenaga listrik tersebut
beroperasi, misalnya dengan timbulnya kebocoran pada instalasi nuklirnya
seperti yang terjadi di Uni Soviet.
2.4 PLTA
Potensi tenaga air dan pemanfaatannya pada umumnya :
Pertama, sumber tenaga air secara teratur dibangkitkan
kembali karena pemanasan lautan oleh penyinaran matahari, sehingga merupakan
suatu sumber yang secara siklis
diperbarui.
Kedua, potensi secara. keseluruhan daripada tenaga air
relatif kecil bila dibandingkan dengan
jumlah sumber bahan bakar fosil, sekalipun misalnya seluruh potensi
tenaga air ini dapat dikembangkan
sepenuhnya.
Ketiga, penggunaan tenaga air pada umumnya merupakan
pemanfaatan multiguna, karena biasanya dikaitkan dengan irigasi, pengendalian
banjir, perikanan, dan rekreasi.
Bahkan sering terjadi bahwa pembangkitan tenaga listrik hanya merupakan
manfaat sampingan, dengan misalnya irigasi, atau pengendalian banjir sebagai
penggunaan utama. .
Keempat, pembangkitan listrik dari tenaga air
dilakukan tanpa ada perubahan suhu. Tidak ada peningkatan suhu karena misalnya
adanya suatu proses pembakaran bahan
bakar. Karenanya, mesin mesin hidro mempunyai masa manfaat yang biasanya lebih lama daripada mesin‑mesin termis.
Pada asasnya dapat dikemukakan
adanya tiga faktor utama dalam penentuan pemanfaatan suatu potensi sumber
tenaga air bagi pembangkitan tenaga listrik.
a. Jumlah air
yang tersedia, yang merupakan fungsi dari jatuh hujan dan atau salju.
b. Tinggi terjun yang dapat dimanfaatkan, hal mana
tergantung dari topografi daerah
tersebut.
c. Jarak lokasi yang dapat dimanfaatkan terhadap
adanya pusat-pusat beban atau jaringan
transmisi.
Sebagaimana diketahui dari ilmu
fisika, setiap benda, yang berada di atas permukaan burni, mempunyai energi
potensial, yang berbentuk rumus berikut:
E = m.g.H
dengan E =
energi potensial; m = massa; g = percepatan gravitasi; h = tinggi relatif terhadap permukaan bumi.
Dari rumus di atas dapat ditulis:
dE = dm.g.h
bilamana dE merupakan energi yang dibangkitkan oleh
elemen massa dm yang melalui jarak h.
Bilamana didefinisikan Q sebagai debit air menurut
rumus berikut:
dengan Q = debit air; dm = elemen massa air; dt =
elemen waktu;
maka dapat ditulis:
Dengan memperlihatkan efisiensi
sistem dapat ditulis:
di mana P =
daya;
h = efisiensi sistem;
g = gravitasi;
h = tinggi terjun.
Untuk keperluan estimasi pertama
secara kasar, dipergunakan rumus sederhana berikut:
dengan P = daya dalam kW;
Q = debit air dalam m3
per detik;
H = tinggi terjun dalam m;
f
= suatu faktor efisiensi antara 0,7 dan 0,8.
Di antara data primer yang
diperlukan untuk suatu survei dapat disebut:
- Jumlah energi yang
secara teoretis dapat diperoleh setahun dalam kondisi-kondisi tertentu di musim
hujan dan musim kering;
-
Jumlah daya pusat listrik yang akan dipasang, dengan
memperhatikan apakah pusat listrik itu
akan dipakai untuk beban dasar atau beban puncak.
Gambar 1 memperlihatkan secara
skematis tepi sebuah danau dengan sebuah bendungan besar A. Dari
bendungan ini melalui suatu saluran terbuka dan bendungan ambil air B, air dimasukkan
ke dalam pipa tekan, yang membawa air ke turbin air melalui sebuah katup. Untuk
menghindari, bahwa pada perubahan‑perubahan beban yang mendadak, terutarna
bilamana beban secara tiba‑tiba jatuh, dapat terjadi kerusakan pada pipa tekan,
dibuat sebuah tangki pendatar pada pipa tekan tersebut, sebagaimana terlihat
pada gambar 2, Disebelah atas, pipa
tekan itu ialah terbuka, sedangkan tepi atasnya terletak lebih tinggi daripada
permukaan air yang tertinggi. Dengan demikian, bilamana terjadi bahwa beban
jatuh secara mendadak, energi kinetis daripada air yang mengalir itu dapat
ditampung atau dinetralisasi oleh tangki pendatar.
Gambar 1. Skema danau, bendungan dan Pipa Pesat
Gambar 2. Skema danau, tangki Pendatar dan Pipa Pesat
2.5. PLTD : Pusat Listrik Pembangkit Diesel.
Pembangkit ini menggunakan mesin diesel sebagai penggerak
generator. Mesin diesel ini menggunakan BBM seperti solar yang stelah mengalami
pengabutan disemprotkan kedalam ruang yang telah bertekanan sehingga terjadi
ledakan, ledakan ini mendorong silinder sehingga menggerakan sumbu atau as yang
di koppel dengan generator maka dibangkitkan energi listrik.
Adalah
merubah energi panas (kalori ) menjadi energi gerak, dalam hal ini motot diesel
dikopel dengan generator.
2.6. PLTU : Pusat Listrik Pembangkit Uap.
Proses pembentukan energi listrik dari bahan bakar batu bara ialah: Batu
bara dibakar di dalam ketel uap untuk mendapatkan energi panas. Selanjutnya
energi panas di dalam ketel uap diubah ke bentuk energi gerak untuk
mengaktifkan generator. Generator akan merubah energi gerak menjadi energi
listrik. Energi listrik bertegangan rendah yang dihasilkan oleh generator, selanjutnya
melalui transformator, diubah menjadi tegangan tinggi agar tidak banyak energi
yang hilang. Sebelum diteruskan ke jaringan listrik, energi listrik bertegangan
tinggi itu ditransfer lagi melalui transformator ke tegangan rendah, sesuai
keperluan konsumen.
Pembangkit tenaga
uap menggerakan generator melalui turbin uap sehingga dari generator dapat
membangkitkan energi listrik.
Pembangkit ini menggunakan sistem tertutup sehingga uap
didinginkan didalam condesat sehingga berubah menjadi air dan dimasukan kembali
kedalam ketel dan dirubah menjadi uap sehingga mempunyai efisiensi yang cukup
baik. Untuk mendapatkan air yang menghasilkan uap yang baik sehingga tidak
merusak peralatan lain.
Pembangkit panas tergantung jenis bahan bakar yang
digunakan yang sebenarnya sama untuk menghasilkan panas dan merubah air menjadi
uap dengan tekanan tinggi sehingga dapat menggerakan turbin dan generator
sehingga membangkitkan energi listrik.
Pembangkit panas ini didapat dari membakar minyak residu
(BBM), batubara atau sampah/kayu dll.
Gambar 2.4 : proses pembangkit tenaga uap (PLTU)
2.7. PLTG : Pusat Listrik Pembangkit Gas.
Pembangkit ini menggunakan turbin yang menggerakan
generator.
Tenaga turbin
diperoleh dari gas yang didapat dari pembakaran minyak solar (BBM) atau gas
alam (LNG) dengan menggunakan nozel maka minyak yang terkabutan atau gas alam
dibakar menjadi panas atau gas yang bertekanan cukup tinggi dengan temperatur
yang tinggi pula bahkan setelah melewati turbin panas gas masih tetap tinggi
sehingga dapat dimanfaatkan untuk memasak air sehingga menjadi uap dan dengan
rancangan khusus dapat menggerakan turbin dan generator sehingga menhasilkan
energi listrik.
Kombinasi ini sering disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap
(PLTGU).
Gambar 2.6 : skema pembangkitan tenaga gas (PLTG)
2.8.
PLTGU. Pusat
Listrik Tenaga Gas dan Uap.
Pusat Listrik Tenaga Gas Uap yang biasa disingkat dengan
PLTGU merupakan Unit Pembangkit Energi Listrik yang memanfaatkan sumber daya
alam (bahan bakar minyak atau bahan bakar gas) sebagai energi primernya.
Pusat Listrik
Tenaga Gas Uap terdiri dari beberapa peralatan utama maupun peralatan bantu
lainnya yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik seperti pada gambar
dibawah.
Gambar 2.5 : Proses
pembangkitan tenaga gas dan uap (PLTGU)
Unit Pembangkit
ini merupakan gabungan antara Pusat Listrik Tenaga Gas dengan Pusat Listrik
Tenaga Uap dimana gas buang dari Turbin Gas dimanfaatkan untuk memanaskan air
didalam Heat Recovery Steam Generator untuk menghasilkan uap sebagai pemutar
Turbin Uap. Proses operasi pada Unit Pembangkit ini dapat dijelaskan secara
ringkas sebagai berikut seperti pada proses operasi Unit Pembangkit Turbin Gas
siklus terbuka diatas dimana gas buang keluar Turbin akan langsung dibuang ke
udara luar, sedangkan pada proses ini gas buang / flue gas dari Turbin Gas
masih dimanfaatkan didalam Heat Recovery
Steam Generator (HRSG) untuk memanaskan air didalam pipa-pipa HRSG tersebut
hingga menghasilkan uap sampai pada kondisi saturated steam dengan sirkulasi
air sebagai berikut mula-mula air dari hotwell Condenser dipompa dengan
Condensate Pump menuju Deaerator dari sini air ditekan lagi sampai Drum dengan
Feed Water Pump. Proses pemanasan air mulai terjadi saat Diverter Damper pada cerobong/exhaust duct Turbin Gas mulai diarah
menuju HRSG
dengan
pembukaan Diverter Damper secara bertahap ( gas buang keluar Turbin Gas masuk
semua kedalam HRSG ). Susunan pipa-pipa didalam HRSG diatur sedemikian rupa
hingga pemanasan air didalamnya berlangsung dengan sempurna dimulai dengan
posisi paling atas merupakan pipa-pipa Economiser sebagai pemanas awal sebelum
air tersebut masuk kedalam Drum, kemudian diantara Drum dan pipa-pipa
Evaporator air bersikulasi lagi untuk mendapatkan uap dimana poasisi pipa-pipa
Evaporator berada dibawah pipa-pipa Economiser. Uap yang dihasilkan dipanaskan
lanjut didalam pipa-pipa Superheater untuk mendapatkan saturated steam, dimana
posisi pipa-pipa Superheater ini berada dibawah pipa-pipa Evaporator.
Selanjutnya
uap ini akan digunakan untuk memutar Turbin Uap, dimana dari Generator energi
listrik yang dihasilkan dari proses siklus gabungan (combined cycle) ini sampai
+/- 40 %.
2.9. PLTP : Pusat Listrik Pembangkit Panas Bumi.
Pembangkit ini sama dengan PLTU hanya uap yang didapat
bukan secara paksa memasak air sehingga menjadi uap, tapi PLTP ini uap
diperoleh dari dalam tanah pada daerah yang banyak gunung berapi dan hutan yang
masih baik sehingga air yang masuk kedalam bumi dipanaskan oleh sumber panas
dari dalam bumi (dekat gunung berapi), uap yang dihasilkan ini harus mengalami
penyaringan supaya tidak merusak turbin (zat belerang) karena perbedaan tekanan
maka uap panas yang dihasilkan dari panas bumi disalurkan ke turbin dengan
rancangan khusus dan menjadi satu rangkaian dengan generator sehingga dapat
membangkitkan energi listrik.
Gambar 2.7. proses pembangkitan
tenaga panas bumi (PLTP)
panas yang dihasilkan diperoleh dari
satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam
pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya
keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah
dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar
dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005
mempunyai daya 600-1200 MWe. Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di
dunia dengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan
reaktor tersebut menyuplai 17% daya listrik dunia.
SEJARAH SINGKAT
Keradioaktifan pertama kali
ditemukan dalam bentuk garam uranium oleh fisikawan Perancis bernama Henri
Becquerel pada tahun 1896. Pada tahun 1898 ilmuwan Perancis Marie dan Pierre
Curie menemukan unsur radioaktif alami yaitu polonium (84Po) dan radium (88Ra).
Sekitar tahun 1930, Irène dan Frédérick Joliot-Curie membuat radioaktif buatan
yang pertama dengan cara menumbukkan boron (5B) dan aluminium (13Al) dengan sebuah
partikel untuk membentuk isotop radioaktif nitrogen (7N) dan fosfor (15P).
Isotop alami unsur-unsur ini bersifat stabil.
Ahli kimia Jerman, Otto Hahn dan
Fritz Strassmann menemukan reaksi fissi (nuclear fission) pada tahun 1938.
Ketika uranium diradiasikan dengan neutron, beberapa inti uranium terpecah
menjadi dua dengan nomor atom setengah dari uranium. Reaksi fissi melepaskan
jumlah energi yang sangat besar dan ini digunakan pada senjata dan reaktor
nuklir.
Reaktor nuklir yang pertama kali
membangkitkan listrik adalah stasiun pembangkit percobaan EBR-I pada 20
Desember 1951 di dekat Arco, Idaho, Amerika Serikat. Pada 27 Juni 1954, PLTN
pertama dunia yang menghasilkan listrik untuk jaringan listrik (power grid)
mulai beroperasi di Obninsk, Uni Soviet. PLTN skala komersil pertama adalah
Calder Hall di Inggris yang dibuka pada 17 Oktober 1956.
JENIS-JENIS PLTN
PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis
reaktor yang digunakan. Tetapi ada juga PLTN yang menerapkan unit-unit
independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor yang berbeda. Sebagai
tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan diharapkan
mempunyai sistem keamanan pasif.
Reaktor Fisi
Reaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari
isotop fissil uranium dan plutonium. Selanjutnya reaktor daya fissi
dikelompokkan lagi menjadi:
Reaktor thermal menggunakan moderator neutron untuk melambatkan
atau me-moderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi
selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang
tinggi atau dalam keadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau
dilambatkan (dibuat thermal) oleh moderator sehingga dapat menjamin
kelangsungan reaksi berantai. Hal ini berkaitan dengan jenis bahan bakar yang
digunakan reaktor thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang neutron
cepat untuk melakukan reaksi fissi.
|
Reaksi Berantai
|
Reaktor cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan
moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang
berbeda dengan reaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak
perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh
dikatakan, bahwa reaktor thermal menggunakan neutron thermal dan reaktor cepat
menggunakan neutron cepat dalam proses reaksi fissi masing-masing.
Reaktor subkritis menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan
reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya
berupa konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun
untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan
dan beberapa uji kelayakan sudah dilaksanakan.
Reaktor Thermal
|
Pressurized Water Reactor
|
Light Water Reactor (LWR)
- Boiling Water Reactor (BWR)
- Pressurized Water Reactor (PWR)
- SSTAR, reaktor untuk jaringan kecil mirip PWR
Moderator Grafit
- Magnox
- Advanced Gas-Cooled Reactor (AGR)
- High Temperature Gas Cooled Reactor (HTGR)
- RBMK
- Pabble Bed Reactor (PBR)
Moderator Air Berat
- SGHWR
- CANDU
Reaktor Cepat
|
Reaktor Cepat
|
Meski reaktor nuklir generasi awal
berjenis reaktor cepat, tetapi perkembangan reaktor nuklir jenis ini kalah
dibandingkan dengan reaktor thermal. Keuntungan reaktor cepat diantaranya
adalah siklus bahan bakar nuklir yang dimilikinya dapat menggunakan semua
uranium yang terdapat dalam urainum alam, dan juga dapat mentransmutasikan
radioisotop yang tergantung di dalam limbahnya menjadi material luruh cepat.
Dengan alasan ini, sebenarnya reaktor cepat secara inheren lebih menjamin
kelangsungan ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Lihat juga reaktor
fast breeder. Karena sebagian besar reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan
plutonium, maka reaktor jenis ini terkait erat dengan proliferasi nuklir.
Lebih dari 20 purwarupa (prototype)
reaktor cepat sudah dibangun di Amerika Serikat, Inggris, Uni Sovyet, Perancis,
Jerman, Jepang, India, dan hingga 2004 1 unit reaktor sedang dibangun di China.
Reaktor Fusi
Fusi nuklir menawarkan kemungkinan
pelepasan energi yang besar dengan hanya sedikit limbah radioaktif yang
dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yang lebih baik. Namun demikian, saat
ini masih terdapat kendal-kendala bidang keilmuan, teknik dan ekonomi yang
menghambat penggunaan energi fusi guna pembangkitan listrik. Hal ini masih
menjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar seperti dapat dilihat di
JET, ITER, dan Z machine.
KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN
Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah:
- Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas).
- Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia.
- Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal).
- Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.
- Ketersedian bahan bakar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan.
- Baterai nuklir
Berikut ini berberapa hal yang
menjadi kekurangan PLTN:
- Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobyl (yang tidak mempunyai containment building).
- Limbah nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun.
2.11. Pertimbangan Pembangunan
Pembangkit Tenaga Listrik
Untuk membangun tenaga listrik, banyak hal
yang dijadikan pertimbangan. Sebagai
contoh, pembangunan PLTA akan mempertimbangkan tersedianya sumber air yang
memadai dan di mana sumber air tersebut berada. Begitu pula untuk membangun
PLTP, pertimbangan paling utama adalah tersedianya sumber panas bumi. Di
samping itu masih banyak hal-hal lain yang dijadikan pertimbangan sebelum suatu
pembangkit tenaga listrik diputuskan untuk dibangun.
Ditinjau dari segi oprasional, PLTA dan PLTP
lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan jenis pembangkit listrik lain.
Akan tetapi pembangunannya sangat mahal, karena pada umumnya PLTA dan PLTP di
bangun pada dataran tinggi (pegunungan), sehingga pembangunan prasarana dan
sarana penunjangnya sangat mahal, misalnya untuk pembangunan jalan masuk,
pembuatan jembatan-jembatan, pembuatan waduk, dan sistem jaringannya yang
kesemuanya itu harus melaksanakan pemaprasan dan pengurukkan (cut dan fill)
tanah pegunungan. Disamping hal tersebut di atas, setelah beroperasi energi
listrik yang dihasilkan tergantung pada besar kecilnya sumber air dan panas
bumi yang tersedia. Hal ini tentu
susah untuk diprediksikan, karena kondisi alam terkadang susah untuk ditebak.
Dari kenyataan tersebut diatas dan atas
dasar pertimbangan teknis, ekonomis, sosial serta pertimbangan jangka panjang,
maka pada saat ini pembangunan pembangkit tenaga listrik lebih banyak dipilih
PLTU, PLTG atau gabungan antara keduanya yaitu PLTGU atau disebut Combined
Cicle Power Plant (CCCP). Pada umumnya PLTU, PLTG dan PLTGU ini dibangun untuk
kapasitas yang sangat besar karena memang diproyeksikan untuk memikul beban
yang besar dan daerah pelayanan yang luas. Selain itu besarnya daya terpasang
dapat dengan mudah diubah sesuai dengan keinginan.
Pembangunan PLTU dan PLTG dapat dilakukan di
lokasi yang sesuai dengan keinginan serta dapat berdekatan dengan pusat-pusat
beban. Hal ini sangat menguntungkan karena pembangunan lebih cepat dan lebih
murah, jika dibandingkan dengan membangun PLTA dan PLTP. Di samping itu PLTU
dan PLTG tersebut dapat memanfaatkan sumber daya alam yang melimpah yaitu
batubara dan gas alam, yang saat ini sedang diekploitasi secara besar-besaran. Pemakaian batubara dan gas alam bertujuan mendukung
kebijaksanaan pemerintah dalam penghematan pemakaian bahan bakar minyak (BBM).
Selanjutnya bagaimanakah untuk melayani beban yang kecil dan tempat masih
terisolir? Pada umumnya kondisi beban kecil dan terisolir ini
diatasi dengan cara membangun PLTD khususnya daerah yang terdapat di luar Pulau
Jawa pada daerah-daerah terpencil dan di kota-kota kecil. Besarnya satuan
pembangkit diesel (SPD) ini sangat variatif yang mana masing-masing SPD
mempunyai kapasitas 100 KW, 250 KW, 500 KW, 750 KW dan 1000 KW dan besarnya
putaran antara 750 rpm sampai dengan 1000 rpm, kapasitas diesel seperti ini
biasanya dibuat di dalam negeri sedangkan untuk SPD yang berkapasitas lebih
besar dari 2.500 KW masih diimport dari luar negeri.
Dibandingkan dengan jenis pembangkit tenaga
listrik yang lain, PLTD adalah paling cepat pelaksanaan pembangunannya. Akan tetapi biaya operasionalnya sangat mahal karena
harus menggunakan bahan bakar minyak (BBM). Selain itu PLTD juga mengeluarkan
suara sangat bising, panas, gas, limbah dan menimbulkan getaran serta masih ada
efek negatif lainnya. Oleh karena itu pembangunan PLTD mulai ditinggalkan,
khususnya di Pulau Jawa. Kalaupun masih ada, biasanya hanya untuk keperluan
stand by.
Dalam pembangunan
pembangkit tenaga listrik, secara umum ada beberapa pertimbangan dan tahapan
yang harus diperhatikan, yaitu :
1. Studi analisa
mengenai dampak lingkungan (amdal). Di sini dianalisa dan diperhitungkan
mengenai berbagai dampak yang mungkin akan timbul pada saat pembangunannya dan
pada saat pembangkit tenaga listrik tersebut dioperasikan.
2. Memperhitungkan dan memprediksikan
tersedianya sumber daya penggerak (air, panas bumi dan bahan bakar), sehingga
benar-benar feasible untuk penggunaan dalam jangka waktu yang lama dan bisa
mendukung kontinyuitas operasional pembangkit tersebut.
3. Tersedianya lahan beserta prasarana dan sarananya,
baik untuk pembangkit tenaga listrik itu sendiri maupun untuk penyalurannya,
karena hal ini merupakan satu kesatuan
untuk melayani beban.
4. Pertimbangan dari segi pemakaian
pembangkit tenaga listrik tersebut, apakah untuk melayani dan menanggung beban
puncak, beban yang besar, beban yang kecil atau sedang, beban yang bersifat
fluktuatif atau hanya untuk stand by saja.
5. Biaya pembangunannya harus ekonomis dan
diupayakan memakan waktu sesingkat mungkin. Selain itu juga harus dipertimbangkan dari segi
operasionalnya tidak boleh terlalu mahal.
6. Pertimbangan
dari segi kemudahan dalam pengoperasian, keandalan yang tinggi, mudah dalam
pemeliharaan dan umur operasional (life time)
pembangkit tenaga listrik tersebut harus panjang.
7. Harus
dipertimbangkan kemungkinan bertambahnya beban, karena hal ini akan berkaitan
dengan kemungkinan perluasan pembangkit dan penambahan beban terpasang pada
pembangkit.
8. Berbagai
pertimbangan sosial, teknis dan lain sebagainya yang mungkin akan menghambat
dalam pelaksanaan pembanguna serta pada pembangkit tenaga listrik tersebut
beroperasi.
2.12. Sistem Interkoneksi
Pada
sistem interkoneksi ini terdapat beberapa pusat pembangkit listrik yang
digabungkan melaui jaringan transmisi. Dengan menggabungkan beberapa pusat
pembangkit ini maka kontinyuitas pelayanannya menjadi sangat handal karena
pembangkit tersebut tidak perlu bekerja secara optimal dan dapat saling
menyuplai tenaga listrik melaui pusat pengtur beban.
Gambar 2.4
Jaringan Transmisi System Interkoneksi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar