5. pengetahuan dasar pltp

7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP

1/19

PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

PENGOPERASIAN PLTP

1. PENGENALAN TENTANG PLTP

1.1. Pengertian Panas Bumi

Energi panas bumi adalah salah satu sumber daya alam yang berupa air panas atau uapyang terbentuk melalui pemanasan secara alami. Hal-hal yang perlu mendapat perhatian dalam

pemilihan teknologi penggunaan energi panas bumi untuk dikonversikan menjadi energi listrik

antara lain :

a. Temperatur

Fluida panasbumi bertemperatur tinggi > 22 o! telah lama digunakan untuk pembangkit

listrik. Temperatur sedang "# $ 22 o!

b. !adangan sumberdaya hingga 2 $ %# tahun

c. &'alitas (ap :

)iharapkan yang mempunyai pH hampir netral* karena bila pH sangat rendah laju korosi

terhadap material akan lebih cepat.

d. &edalaman +umur dan &andungan &imia :

,iasanya tidak terlalu dalam tidak lebih dari % km. /okasi relati0 mudah dicapai.

e. &emungkinan terjadinya erupsi hydrothermal relati0 rendah. 1roduksi 0luida panas dari

dalam perut bumi dapat meningkatkan resiko terjadinya erupsi hydrothermal.

ambar ".". +truktur eologi )aerah 1anas ,umi

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"


2/19


PENGOPERASIAN PLTP

1.. Pr!ses "ari ua# #anas $umi men%a"i tenaga &istri'

a. (ap di-supply dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap yang kemudian masuk ke

dalam Steam Receiving Headersebagai media pengumpul uap. +team 3eceiving Headerdilengkapi dengan Rupture Discyang ber0ungsi sebagai pengaman terakhir unit .,ila terjadi

tekanan berlebih over pressure di dalam +team 3eceiving maka uap akan dibuang

melalui Vent Structure.

Vent Structureber0ungsi untuk warming-updipipe lineketika akan start unit dan sebagai

katup pengaman yang akan membuang tekanan bila sudden tripterjadi.

b. )ari Steam Receiving Header uap kemudian dialirkan ke Separator Cyclone Type

yang ber0ungsi untuk memisahkan uap pure steam dari benda-benda asing seperti

partikel berat +odium* 1otasium* !alsium* +ilika* ,oron* 4monia* Fluor dll.

c. &emudian uap masuk ke Demister yang ber0ungsi untuk memisahkan moisture yang

terkandung dalam uap* sehingga diharapkan uap bersih yang akan masuk ke dalam Turbin.

d. (ap masuk ke dalam Turbin sehingga terjadi konversi energi dari Energi &alor yang

terkandung dalam uap menjadi Energi &inetik yang diterima oleh sudu-sudu Turbin. Turbin

yang dikopel dengan generator akan menyebabkan generator ikut berputar saat turbin

berputar sehingga terjadi konversi dari Energi &inetik menjadi Energi 5ekanik.

e. enerator berputar menghasilkan Energi /istrik Electricity

0. Exhaust Steamuap bekas dari Turbin dikondensasikan di dalam !ondensor dengan

sistem Jet SprayDirect Contact Condensor.

g. 6! on Condensa!le "as yang masuk kedalam !ondensor dihisap oleh #irst

E$ectorkemudian masuk ke %ntercondensorsebagai media pendingin dan penangkap 6!.

+etelah dari %ntercondensor* 6! dihisap lagi oleh Second E$ector masuk ke dalam

&'tercondensor sebagai media pendingin dan kemudian dibuang ke atmos0ir melalui

Cooling Tower.

h. )ari !ondensor air hasil condensasi dialirkan oleh (ain Cooling )ater *umpmasuk ke

Cooling Tower. +elanjutnya air hasil pendinginan dari Cooling Towerdisirkulasikan kembali

ke dalam !ondensor sebagai media pendingin.

i. *rimary Cooling Systemdisamping sebagai pendingin Secondary Cooling System juga

mengisi air pendingin ke %ntercondensordan&'tercondensor.

j. +ver'lowdari Cold ,asin Cooling Towerakan ditampung untuk kepentingan Rein$ection*ump.

k. River (ae-.p *umpberoperasi hanya saat akan mengisi ,asin Cooling Tower/

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan2


3/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar ".2. )iagram 1roses 1/T1

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan%

STE

AM

WELL

STEAM PIPE LINE

STEAM

RECEIVING

HEADER

SEPARAT

ORDEMISTER

TURBINE

GENERAT

OR

CONDENSOR

MAIN COOLING

WATER PUMP

COOLING

TOWER

RIVER MAKE

UP

PUMP

REINJECTION

PUMP

TRANSFORMER

SWITCH YARD 150 kV GRID

eothermal 1o'er 1lant


4/19


PENGOPERASIAN PLTP

. PERALATAN UTAA PLTP

.1. Ke#a&a Sumur "an a&*e

+eperti halnya sumur-sumur minyak dan gas* di sumur panas bumi juga dipasang

beberapa 7alve katup untuk mengatur aliran 0luida. 7alve-valve tsb ada yang dipasang di atas

atau didalam sebuah lubang yang dibeton !oncrete cellar.

ambar 2.". 3angkaian 7alve pada kepala sumur 1/T1

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan8


5/19


PENGOPERASIAN PLTP

1ada umumnya di kepala sumur ada 8 buah valve* yaitu :

4 : (aster Valve atau Shut o'' Valve : ber0ungsi untuk mengisolasi sumur untuk keperluan

pera'atan., : +ervice 7alve : ber0ungsi untuk mengatur aliran 0luida yang akan diman0aatkan.

! : ,y pass 7alve : ber0ungsi untuk mengatur aliran 0luida yang mengarah ke +ilincer* atau

tempat penampungan air pembuangan.

) : (ntuk memungkinkan peralatan atau reamerditurunkan secara vertikal.

)isamping itu biasanya dilengkapi juga oleh ,leed Valve* yaitu valve untuk

menyemburkan ke udara dengan laju aliran sangat kecil !leeding* saat sumur tidak

diprodukti0kan. Fluida perlu dikeluarkan dengan laju alir sangat kecil agar sumur tetap panas

dan gas tidak terjebak di dalam sumur* dan juga untuk menghindari terjadinya thermal shoc

atau perubahan panas secara tiba-tiba yang disebabkan karena pemanasan atau pendinginan

mendadak dapat dihindarkan.

)isamping itu ada juga yang dilengkapi dengan ,all #loatt Valveyang merupakan 7alve

pengaman dari kemungkinan terba'anya air ke dalam aliran pipa uap. ,ila ada air yang

terba'a* bola akan naik dan menghentikanaliran. &enaikkan tekanan akan menyebabkan

,ursting )isc pecah dan mengalihkan aliran ke +ilincer.

.. Se#arat!r

+eparator ber0ungsi untuk memisahkan uap dari air yang bercampur dalam aliran dua

0asa. +eparator yang mempunyai e00isiensi yang tinggi adalah jenis !yclone* dimana aliran uap

yang masuk dari arah samping dan berputar menimbulkan gaya sentri0ugal. 4ir akan terlempar

ke dinding* sedangkan uap akan mengisi bagian tengah pipa* dan mengalir keatas.

(ap yang keluar dari separator jenis ini mempuyai tingkat kekeringan dryness yang

sangat tinggi* lebih dari 99. E00isiensi dari jenis ini akan berkurang bila kecepatan masuk lebih

dari # m;detik.

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan


6/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar 2.2. Cyclone Separator

.+ Si&in,er

+ilincer merupakan silinder yang didalamnya diberi suatu pelapis untuk mengendapkan

suara dan bagian atasnya terbuka. Fluida dari sumur yang akan disemburkan untuk dibuang*

akan menimbulkan kebisingan yang luar biasa hingga dapat memekakkan telinga dan bahkan

bila tanpa perlindungan telinga* dapat menyebabkan rusaknya pendengaran. 5aka diperlukan

+ilencer untuk mengurangi kebisingan dan biasanya juga mengontrol aliran 0luida yang akan

dibuang.

4pabila 0luida dari sumur berupa uap kering* silincer yang digunakan biasanya berupa

lubang yang diisi dengan batuan yang mempunyai ukuran dan bentuk beragam.



7/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar 2.%. Silincer

ambar 2.8. =enis Silincer di 1/T1 &amojang



8/19


PENGOPERASIAN PLTP

.-. Tur$in Ua#

Turbin uap adalah suatu mesin penggerak* yang menggunakan energi dari 'luida kerja

uap untuk menggerakkan ; memutar sudu-sudu turbin. +udu $ sudu turbin ini memutar poros*poros karena dikopling dengan generator* maka akan menggerakkan generator yang akan

menghasilkan listrik.

1ada dasarnya dikenal 2 jenis turbin :

Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan udara luar 0&tmospheric Exhaust 1

,ac *ressure Tur!ine2atau disebut juga turbin tanpa condenser. 1ada jenis ini uap keluar

dari turbin langsung dibuang ke udara.

Turbin dengan condenser 0Condensing unit Tur!ine2/

1ada jenis ini uap keluar dari turbin dikondensasikan lagi menjadi air di condenser/

ambar 2.. Turbin (ap 1/T1

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan?


9/19


PENGOPERASIAN PLTP

.. K!n"ens!r

Fungsi kondensor adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara

membuat kondisi vakum di dalam bejana kondensor. 1roses terjadinya vakum dengan carathermodinamika bukan cara mekanik.

Fluida yang keluar dari turbin masuk ke condenser sebagian besar adalah uap bercampur

dengan air dingin* di kondensor akan mencapai kesetimbangan massa dan energi.

1ada volume yang sama* air akan mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan

dengan uap. +ehingga jika uap dalam massa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam

kondensor* kemudian disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya* karena sebagian

atau seluruhnya berubah menjadi air tergantung jumlah air yang disemprotkan yang memiliki

volume jauh lebih kecil. 4kibat penyusutan volume uap dalam kondensor inilah akanmengakibatkan kondisi ruangan dalam kondensro menjadi vakum.

ambar 2.


10/19


PENGOPERASIAN PLTP

./. Gas E0tra,ti!n

(ntuk menjaga agar kondisi di dalam kondensor tetap vacuum* maka 6on !ondensable

as 6! harus dikeluarkan dari kondensor* dengan cara dihisap oleh Ejector .

ambar 2.. +istem as E@tractor

.. enara Pen"ingin (2!!&ing T!3er)

5enara 1endingin !ooling To'er ada 2 jenis yaitu :

a. (echanical Draught Cooling Tower.

!ooling to'er ini menggunakan Fan ; kipas untuk menghisap udara. (dara dihisap

melalui louver; pengarah dari samping masuk ke dalam !ooling To'er kemudian dihisap ke

atas. (dara dingin ini mengalami kontak langsung dengan air yang jatuh dari bak atas menuju

bak ba'ah* sehingga air panas keluar dari !ondenser # #! dipompa menuju ke !ooling

To'er didinginkan dengan udara sehingga temperaturnya turun menjadi 2< $ 2

#

!.

!ooling To'er jenis ini relati0 murah dan 0leksible karena kecepatan anginnya bisa

diubah-ubah disesuaikan dengan kondisi udara luar dan beban Turbin. 6amun kelemahannya

adalah menggunakan energi listrik untuk menggerakkan kipas yang dayanya relati0 besar dan

biaya pera'atannya tinggi.

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"#

2ONDENSOR

INTER

2ONDENSOR

A4TER

2ONDENSOR

Ejector "st

stageEjector 2nd stage


11/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar 2.?/ +kema (echanical Draught Cooling Tower

ambar 2.9. (echanical Draught Cooling Tower

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan""

A)# -a#) C!)*+ T,"#

T"(./23 C


12/19


PENGOPERASIAN PLTP

Prinsi# Ker%a e,5ani,a& 2!!&ing T!3er

)i bagian atas !ooling To'er* terdapat beberapa kipas 0an yang digerakkan oleh motor

listrik melalui rangkaian gigi reduksi gear bo@ untuk menurunkan putaran motor. 4ir pendingin yang panas masuk ke header atas dan di-spraykan keba'ah manuju kisi-kisi

yang bertipe pantul splash

(dara atmos0ir dari samping melalui sirip-sirip akibat hisapan 0an dan mengalir keatas*

bertemu dengan air yang dispray* sehingga mendinginkan air.

(dara panas akan dihembuskan kembali ke atmos0ir oleh 0an le'at bagian atas cooling

to'er.

4ir dingin akan berkumpul di bak penampung basin di bagian ba'ah cooling to'er.

+elanjutnya air pendingin disirkulasikan lagi ke kondensor.

b. atural Draught Cooling Tower.

!ooling To'er jenis ini mempunyai biaya pera'atan yang murah* namun kelemahannya

mahal dan tidak 0leksibel.

ambar 2."#. 6atural cooling To'er

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"2


13/19


PENGOPERASIAN PLTP

+. 6ENIS76ENIS SIKLUS PLTP

+.1. Direct Dry Steam Cycle

5erupakan jenis yang paling umum dari pembangkit listrik tenaga panas bumi. 1/T1 ini

meman0aatkan uap kering langsung dari sumur produksi yang dibor ke dalam reservoir panas

bumi. (ap kering bertekanan tinggi keluar dari sumur produksi dan melalui rock catcher* yaitu

serangkaian mesh 0ilter yang ber0ungsi menangkap bongkahan batu* kerikil atau sampah

lainnya yang dapat merusak sudu turbin. uap (ap tersebut kemudian menggerakkan turbin uap

yang dikopel dengan sebuah generator listrik.

(ap keluar dari turbin dan masuk ke kondensor yang berada dalam kondisi vakum

sehingga terkondensasi menjadi air kondensat. )ari sini kondensat dipompa melalui

serangkaian scrubbing to'er yang ber0ungsi untuk menghilangkan non-condensable gas

6!. &ondensat tersebut kemudian dipompa ke cooling to'er dan mengalammi proses

pendinginan. &ondensat yang masih mengandung non-condensable gas 6! dialirkan

kembali ke scrubber sebelum disuntikkan ke reservoir panas bumi melalui sumur injeksi.

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"%


14/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar %.". Direct Dry Steam Cycle

+.. Flash Steam Cycle

1ada 1/T1 jenis ini 0luida yang keluar dari sumur produksi harus berada pada suhu tinggi

%


15/19


PENGOPERASIAN PLTP

ambar %.2. #lash Steam Cycle

+.. Binary Cycle

1ada 1/T1 jenis ini 0luida panas bumi yang digunakan merupakan 0luida bersuhu tinggi

yang nantinya akan digunakan untuk memanaskan 0luida sekunder yang memiliki titik didih lebih

rendah. Fluida sekunder biasanya isobutene atau isopentana dipanaskan oleh 0luida panas

bumi melalui heat e@changer dan mengalami 0lash o00 sehingga terbentuk uap. (ap ini

digunakan untuk menggerakkan turbin. (ap yang telah digunakan untuk memutar turbin uap



16/19


PENGOPERASIAN PLTP

akan dikondensasikan dalam condenser dan dialirkan kembali ke heat e@changer untuk

memulai siklus kembali.

&arena 0luida panas bumi hanya berpindah dari sumur produksi menuju heat e@changerdan kembali diinjeksikan ke reservoir melalui sumur injeksi dalam sistem tertutup maka dalam

1/T1 jenis ini tidak ada jalur keluar bagi gas berbahaya no@ious gas. +elain itu juga tidak

diperlukan peralatan untuk proses gas scrubbing

ambar %.%. ,inary Cycle *ower *lant



17/19


PENGOPERASIAN PLTP

-. POTENSI PANAS BUI DI INDONESIA

Bndonesia merupakan negara dengan potensi panas bumi terbesar di dunia. 1otensi

tersebut ditunjukkan pada table di ba'ah ini.

Tabel 8.". 1otensi panas bumi indonesia

No PROVISINSI

JUMLA

H

LOKASI

POTENSI ENERGI (MWe) - Tahun 2004POTENSI ENERGI (MWe) - Tahun 2004

POTENSI LAPANGAN

TOTAL

KAPASITASTERPASAN

G

(!" 200#)

SUM$ER %A&A 'A%ANGAN

Seu*a+Seu*a+,,

H,o+e,H,o+e,

Te."u/Te."u/aa

Mun/,Mun/,nn

Te.u+Te.u+,,

1 A'EH 1 30 5# 2#2 1610

2 SUMATERA UTARA 13 16700 10 1632 25 6323 1

SUMATERA $ARAT 13 #27 7# 16373

4 $ENGKULU 7 470 22 300 162

7 $ANGKA $ELITUNG 7 7

3 JAM$I # 7 275 7# 17 40 1604

RIAU 1 27 27

#SUMATERASELATAN

7 27 52 54 16511

5 LAMPUNG 1 527 ## 1602 20 26#77

10 $ANTEN 470 100 2#7 #7

11 JAWA $ARAT # 16700 #4 1625 4## 1677 76323 540

12 JAWA TENGAH 14 27 42 314 117 2#0 16323 30

1 &OGJAKARTA 1 10 10

14 JAWA TIMUR 11 1!7 257 4 16203!7

17 $ALI 7 7 223 01

13 NTT 3 10# 114

1 NT$ 15 250 7 305 14 16233

1#KALIMANTAN

$ARAT 70 70

15 SULAWESI UTARA 7 27 127 740 110 37 #37 20

20 GOTONTALO 2 27 17 40



18/19


PENGOPERASIAN PLTP

21 SULAWESI TENGAH 14 27 103 #1

22SULAWESITENGGARA

1 270 71 01

2SULAWESISELATAN

13 27 45 4

24 MALUKU UTARA 5 170 11 42 05

27 MALUKU 3 127 100 227

23 PAPUA 2 70 70

TOTALTOTAL 272272 5672!75672!7 46474647 10611061 2#2# 26072607267!267!

77

160160

14600!714600!7 16701670

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"?


19/19


PENGOPERASIAN PLTP

Tabel 8.2. 1embangkit listrik geothermal di Bndonesia

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"9

5. pengetahuan dasar pltp

Documents