TUGAS TEKHNOLOGI ENERGI
HEAT AND POWER TECHNOLOGY
(GAS ENGINE, TURBINE ENGINE, COMBINED HEAT POWER)
Dosen Pemateri : Nugroho Adi Sasongko, S.T., M.Sc., Ph.D
Disusun Oleh:
Cantika Setya Permatasari
(120190202003)
PROGRAM STUDI KETAHANAN ENERGI
FAKULTAS MANAJEMEN PERTAHANAN
UNIVERSITAS PERTAHANAN
2020
Heat and Power Technology
(Gas Engine, Turbine Engine, CHP)
1.
Pendahuluan
Aspek penting dalam pembahasan energi adalah hukum termodinamika. Termodinamika
adalah cabang ilmu yang mempelajari perubahan energi dari satu bentuk energi ke bentuk
energi lainnya. Untuk dapat memahami teori termodinamika dengan lebih baik, di antaranya
diperlukan pemahaman tentang prinsip, sifat dan hukum gas ideal dan non-ideal, dan
pengertian tekanan gas. Dengan memahami konsep tentang usaha, energi dan daya, maka
memungkinkan untuk mengetahui tentang sistem aktual yang menerima energi dari
lingkungan luar dan menggunakannya untuk melakukan usaha mekanik. Sebuah sistem
termodinamik dapat diartikan sebagai “wilayah alam semesta yang didefinisikan secara tepat
yang dipelajari menggunakan prinsip-prinsip termodinamika.”
ilmu ini menggambarkan usaha untuk mengubah kalor (perpindahan energi yang
disebabkan perbedaan suhu) menjadi energi serta sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika
berhubungan erat dengan fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Selain
itu, Termodinamika juga berhubungan dengan mekanika statik. Cabang ilmu Fisika ini
mempelajari suatu pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja, sistem pembatas dan
lingkungan. Aplikasi dan penerapan Termodinamika bisa terjadi pada tubuh manusia,
peristiwa meniup kopi panas, perkakas elektronik, Refrigerator, mobil, pembangkit listrik dan
industri, adalah peristiwa Termodinamika yang paling dekat dengan kehidupan sehari-hari.
Pada prinsipnya, termodinamika banyak diaplikasikan pada industri kelistrikan terutama
pada pembangkit – pembangkit listrik. Dimana pembangkit – pembangkit listrik
memanfaatkan uap panas untuk menggerakan turbin pada generatornya untuk menghasilkan
energi listrik. Dengan berkembangnya tekhnologi, pengembangan pembangkit listrik semakin
pesat dilakukan, sehingga bermunculan berbagai jenis pembangkit listrik. Diantaranya PLTU,
PLTP, PLTBm, PLTBg, PLTG, hingga kemudian muncul pembangkit listrik dengan menggunakan
sistem Combined Heat Power (CHP).
2. Aplikasi Termodinamika Untuk Pembangkit Listrik
Hukum Nol Termodinamika
Hukum ke 0 termodinamika berbunyi : ”Jika 2 buah benda berada dalam kondisi
kesetimbangan termal dengan benda yang ke 3, maka ketiga benda tersebut berada dalam
kesetimbangan termal satu dengan lainnya” .
Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai fenomena yang menggambarkan hukum
ke 0 termodinamika. Misalnya pada saat kita membuat air hangat untuk mandi. Kita
mencampur air panas dengan air dingin. Pada saat air panas dicampur dengan air dingin,
maka kalor akan berpindah dari air panas ke air dingin. Proses perpindahan panas ini
berlangsung beberapa saat hingga tercapai kesetimbangan termal antara air panas dengan
air dingin. Pada saat tercapai kesetimbangan termal antara air panas dengan air dingin,
temperatur air panas akan turun sedangkan temperatur air dingin akan naik menuju ke
temperatur kesetimbangan termal.
Hukum Termodinamika I Dan II
Dalam pembahasan termodinamika pada dasarnya tidak dapat lepas dari dua hukum
termodinamika yaitu :
Hukum pertama, dalam proses apapun dimana sistemnya tertutup, besarnya energi
adalah tetap.
Hukum pertama ini merupakan pernyataan tentang prinsip konservasi energi, yang
menegaskan bahwa energi dapat diubah dari satu jenis ke jenis yang lain tetapi tidak dapat
diciptakan atau dimusnahkan. Dinyatakan juga dalam suatu formulasi bahwa perubahan
energi dalam dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah panas yang di
tambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap
lingkungannya.
Kerja dan panas yang merupakan hasil dari suatu proses, merupakan penambah dan
pengurang energi, sementara energi dalam adalah suatu bentuk tersendiri dari energi yang
berhubungan dengan system. Energi dalam merupakan sifat suatu system dimana sudah tidak
ada lagi kerja maupun aliran panas. Perubahan energi dalam suatu system dapat dicapai
dengan kombinasi kerja dan panas.
Hukum kedua, kalor tidak dapat berpindah secara spontan dari tempat yang lebih dingin
ke tempat yang lebih panas.
Hukum kedua ini merupakan sebuah hasil pengamatan atas fakta bahwa dengan
berjalannya waktu, adanya perbedaan suhu, tekanan dan potensial kimia cenderung untuk
menyeimbangkan suatu system yang terisolir dari lingkungan luar. Entropi merupakan
parameter ukur keberlangsungan proses penyeimbangan. Entropi suatu system yang terisolir
yang belum mencapai tingkat kesetimbangan akan cenderung meningkat hingga mencapai
tingkat maksimal keseimbangan.
Hukum I Termodinamika
Pada penerapan Hukum I Termodinamika dalam suatu proses, dibedakan antara sistem
dan lingkungan. Bagian dimana proses tersebut berlangsung disebut sebagai sistem,
sedangkan segala sesuatu di luar sistem disebut lingkungan. Hukum ini berlaku tidak hanya
pada sistem saja tetapi juga pada lingkungan. Dalam bentuk dasar, dapat ditulis sebagai:
(1.1)
Jika antara sistem dan lingkungan tidak terjadi perpindahan massa, maka sistem dikatakan
tertutup dan massa konstan. Untuk sistem seperti ini, semua energi yang berpindah antara
sistem dan lingkungan berbentuk panas dan kerja, sehingga persamaan (1.1) dapat dijabarkan
menjadi:
(1.2)
(1.3)
Bila panas bernilai positif untuk panas yang masuk sistem dan kerja bernilai positif untuk kerja
yang dilakukan sistem, maka :
(1.4)
Berarti bahwa perubahan energi total sistem sama dengan panas yang ditambahkan pada
sistem dikurangi oleh kerja yang dilakukan sistem. Persamaan di atas berlaku untuk
perubahan yang terjadi pada sistem tertutup. Sistem tertutup juga seringkali menjalankan
proses dimana tidak ada perubahan energi potensial dan kinetik sehingga persamaan (1.4)
menjadi :
(1.5)
Proses Aliran Steady State
Persamaan (1.5) terbatas pemakaiannya pada proses dengan massa konstan dimana hanya
terjadi perubahan energi dalam saja. Untuk proses-proses pada industri yang melibatkan
aliran mantap melalui peralatan-peralatan diperlukan penjabaran Hukum I Termodinamika
yang lebih umum. Keadaan mantap berarti bahwa kondisi pada semua titik dalam peralatan
konstan terhadap waktu. Sehingga persamaan (1.4) kemudian menjadi :
(1.6)
Pada penerapannya secara termodinamika, energi potensial dan energi kinetik sangatlah kecil
dibandingkan dengan elemen yang lainnya dan dapat diabaikan. Selain itu, pada turbin semua
perpindahan panas diabaikan sehingga persamaan (1.6) berubah menjadi:
(1.7)
dimana kerja turbin (ditandakan dengan minus) masih dalam dasar unit massa yang mengalir.
Dengan memasukkan variabel m (massa) maka persamaan (1.7) dapat ditulis menjadi :
(1.8)
dimana:
W = kerja/daya turbin (kW)
turbin (kJ/kg)
m = massa (kg/s)
h2 = entalpi uap yang meninggalkan turbin
h1 = entalpi uap yang masuk kedalam
(kJ/kg)
Selanjutnya, persamaan inilah yang kemudian digunakan dalam perhitungan daya turbin
pada sistem pembangkit listrik.
3.
Roadmap Teknologi Pembangkit Listrik
Gas
Turbines
Gas
Engines
Diesel
Engines
Gambar 1. Roadmap Teknologi Pembangkit Listrik
Combined
Heat
Power
4. Tekhnologi Pembangkit Listrik
4.1. Diesel Engines Powerplan (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang menggunakan
mesin diesel sebagai penggerak awal. Mesin diesel ini berfungsi untuk menghasilkan energi
mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Bahan bakar yang digunakan untuk
mesin diesel ini adalah solar. Motor diesel pada PLTD juga disebut sebagai motor penyalaan
kompresi (Compression Ignition Engine) oleh karena cara penyalaan bahan bakarnya
dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara bertekanan dan temperatur
tinggi, sebagai akibat dari proses didalam ruang bakar kepala silinder. Selain motor diesel
dikenal juga motor bakar lainnya yaitu motor bensin yang biasanya dinamai motor penyalaan
bunga api (Spark Ignition Engine) oleh karena cara penyalaan baan bakarnya dengan
pertolongan bunga api.
Jika dibandingkan dengan motor bensin, gas buang motor diesel tidak banyak
mengandung komponen beracun yang dapat mencemari udara, selain itu pemakaian bahan
bakar motor diesel lebih rendah (-/+ 25%) daripada motor bensin, sedangkan harganya pun
lebih murah. Ditinjau dari sisi investasi harga, motor diesel umumnya lebih mahal dari motor
bensin karena untuk kapasitas mesin yang sama motor diesel harus dibuat dengan konstruksi
dan berat yang lebih besar.
Gambar 2. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Adapun konstruksi dari PLTD dapat dilihat pada gambar 2, dimana terdapat komponen –
komponen penysusun yaitu sebagai berikut,
1. Tangki penyimpanan bahan bakar
6. Turbocharger
2. Penyaring bahan bakar
7. Penyaring gas buangan
3. Tangki penyimpanan bahan bakar 8. Tempat pembuangan gas (gas buangan
sementara (bahan bakar yang telah
yang telah disaring)
disaring)
9. Generator
4. Pengabut (Nozel)
10. Trafo
5. Mesin diesel
11. Saluran transmisi
Secara umum, skema kerja pembangkit listrik dapat dijelaskan sebagai berikut:
a) Untuk melakukan pembakaran optimal pada diesel engine, maka diperlukan oksigen dari
udara di sekitar, disinilah peran air filter berfungsi yaitu sebagai penyaring udara yang
masuk ke turbocharger dan enginer.
b) Didalam diesel engine, solar yang digunakan sebagai bahan bakar akan menghasilkan
energi untuk memutar generator yang kemudian menghasilkan listrik yang dihubungkan
ke trafo dan gardu listrik.
c) Pada proses PLTD satu hal yang perlu diperhatikan adalah sistem pendinginan minyak
pelumasan mesin. Sistem pendingin yang digunakan biasanya adalah sistem heat
exchanger dan radiator atau kedua sistem ini digabungkan.
d) Heat exchanger adalah sistem pendingin minyak pelumas yaitu dengan konsep air
pendingin dialirkan terus dari sumber air terdekat seperti danau, sungai atau kolam
buatan.
e) Sedangkan sistem radiator, minyak pelumas didinginkan dengan menggunakan kipas
radiator, yaitu dengan konsep perpindahan suhu radiasi.
4.2. Gas Engines Powerplan (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah pembangkit listrik yang menkonversi energi
kinetik dari gas untuk menghasilkan putaran pada turbin gas sehingga menggerakan
generator dan kemudian menghasilkan energy listrik.
Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mangubah energi yang terkandung di dalam bahan
bakarmenjadi mekanis. Fluida kerja untuk memutar Turbin Gas adalah gas panas yang
diperoleh dari proses pembakaran. Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu
Bahan Bakar, Udara, dan Panas.
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh pompa bahan bakar (fuel oil
pump) apabila digunakan bahan bakar minyak, atau oleh kompresor gas apabila
menggunakan bahan bakar gas alam. Pada umumnya kompresor gas disediakan oleh pemasok
gas tersebut. Udara untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas
untuk awal pembakaran dihasilkan oleh ignitor (busi). Proses pembakaran dilaksanakan
didalam Combustion Chamber (ruang bakar). Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin gas
digunakan untuk memutar generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik.
Gambar 3. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Secara umum siklus prinsip kerja PLTG berdasarkan gambar diatas dapat dijelaskan
sebagai berikut,
a) Pertama-tama udara ditekan dengan kompresor ke Ruang bakar
b) Di Ruang bakar udara dibakar dengan bahan baker gas alam
c) Udara yang dibakar akan menghasilkan gas dengan tekanan dan temperature yang sangat
tinggi.
d)
e)
Selanjutnya gas dialirkan ke turbin untuk memutar turbin, generator dikoppel secara
langsung dengan turbin, dengan demikian bila turbin berputar maka generator berputar.
Kompressor juga seporos dengan turbin. Jadi tekanan gas yang dihasilkan dari ruang
bakar selain memutar turbin juga untuk memutar compressor.
Selanjutnya gas dari turbin dibuang kembali ke udara.
4.3. Gas Turbines Engines (Sistem Turbin Gas)
Turbin gas itu adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari arus gas
pembakaran. Dia memiliki kompresor naik ke-atas dipasangkan dengan turbin turun kebawah, dan sebuah bilik pembakaran di-tengahnya.
Energi ditambahkan di arus gas di pembakar, di mana udara dicampur dengan bahan
bakar dan dinyalakan. Pembakaran meningkatkan suhu, kecepatan dan volume dari aliran gas.
Kemudian diarahkan melalui sebuah penyebar (nozzle) melalui baling-baling turbin, memutar
turbin dan mentenagai kompresor.
Turbin gas dijelaskan secara termodinamika oleh Siklus Brayton, di mana udara
dikompresi secara isentropic, pembakaran terjadi pada tekanan konstan, dan ekspansi terjadi
di turbin secara isentropik kembali ke tekanan awal.
Dalam praktiknya, gesekan dan turbulensi menyebabkan:
 Isentropik non-kompresi: untuk suatu tekanan secara keseluruhan rasio, suhu pengiriman
kompresor lebih tinggi dari ideal.
 Ekspansi non-isentropic: walaupun penurunan suhu turbin yang diperlukan untuk
menggerakkan kompresor tidak terpengaruh, tekanan terkait rasio lebih besar, yang
mengurangi ekspansi yang tersedia untuk menyediakan kerja yang bermanfaat.
 Tekanan kerugian dalam asupan udara, combustor dan knalpot: mengurangi ekspansi yang
tersedia untuk menyediakan kerja yang bermanfaat.
Seperti semua siklus mesin panas, suhu pembakaran yang lebih tinggi berarti lebih besar
efisiensinya. Faktor pembatas adalah kemampuan baja, nikel, keramik, atau materi lain yang
membentuk mesin untuk menahan panas dan tekanan. Berbagai metode dibutuhkan untuk
menjaga temperatur. Kebanyakan turbin juga mencoba untuk memulihkan knalpot panas
(heat recovery), yang merupakan energi terbuang. Recuperator adalah heat exchanger yang
menangkap panas knalpot dan memindahkan panasnya ke udara terkompresi yang menuju
pembakaran. Gabungan siklus desain memanfaatkan panas terbuang ke sistem. Dan
gabungan panas dan daya (co-generation) menggunakan panas terbuang untuk produksi
panas.
Gas-turbine engine adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk
memutar turbin dengan pembakaran internal. Di dalam turbin gas energi kinetik
dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin
sehingga menghasilkan daya. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga
komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.
Secara umum prinsip kerja sistem Turbin Gas yaitu, Udara masuk kedalam kompresor
melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan
tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara
bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan proses
pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bakar. Proses
pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan
ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke
turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-
sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar
kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah
melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).
Gambar 4. Skema Sistem Turbin Gas Pada PLTG
Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut:
 Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan
 Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara
kemudian di bakar.
 Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel.
 Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.
Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugian-kerugian
yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat pada
menurunnya performa turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada
ketiga komponen sistem turbin gas. Sebab-sebab terjadinya kerugian antara lain:
 Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan (pressure losses) di
ruang bakar.
 Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan
antara bantalan turbin dengan angin.
 Berubahnya nilai Cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan
perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.
 Adanya mechanical loss, dsb.
4.4. Combined Heat Power / CHP (Pembangkit Panas dan Listrik)
Gabungan panas dan daya (CHP) atau kogenerasi adalah produksi berurutan dari dua
bentuk energi yang berguna dari satu sumber bahan bakar. Dalam sebagian besar aplikasi
CHP, energi kimia dalam bahan bakar dikonversi menjadi energi mekanik dan termal. Energi
mekanik umumnya digunakan untuk menghasilkan listrik, sedangkan energi panas atau panas
digunakan untuk menghasilkan uap, air panas, atau udara panas. Bergantung pada
aplikasinya, CHP disebut dengan berbagai nama termasuk Pendinginan Gedung, Pemanasan,
dan Daya (BCHP); Pendinginan, Pemanasan, dan Daya untuk Bangunan (CHPB); Gabungan
Pendinginan, Pemanasan, dan Daya (CCHP); Sistem Energi Terpadu (IES), atau Sumber Daya
Energi Terdistribusi (DER).
Keuntungan teknis utama dari sistem CHP adalah kemampuannya untuk mengekstraksi
energi lebih berguna dari bahan bakar dibandingkan dengan sistem energi tradisional seperti
pembangkit listrik konvensional yang hanya menghasilkan listrik dan sistem boiler industri
yang hanya menghasilkan uap atau air panas untuk aplikasi proses. Dengan menggunakan
energi bahan bakar untuk produksi listrik dan panas, sistem CHP bisa sangat hemat energi dan
memiliki potensi untuk menghasilkan listrik di bawah harga yang dibebankan oleh penyedia
listrik lokal. Insentif penting lainnya untuk menerapkan teknologi kogenerasi adalah untuk
mengurangi atau menghilangkan ketergantungan pada jaringan listrik. Untuk beberapa
proses industri, konsekuensi kehilangan daya untuk jangka waktu yang singkat tidak dapat
diterima.
Gambar 5. Efisiensi Benefit dari CHP
Setiap aplikasi CHP melibatkan pemulihan energi panas yang seharusnya terbuang untuk
menghasilkan daya tambahan atau energi panas yang berguna; dengan demikian, CHP dapat
memberikan efisiensi energi dan keuntungan lingkungan yang signifikan atas panas dan daya
yang terpisah. Adalah masuk akal untuk mengharapkan aplikasi CHP beroperasi pada efisiensi
65-75 persen, peningkatan besar dibanding rata-rata nasional 45 persen untuk layanan ini
ketika disediakan secara terpisah.
CHP biasa disebut juga sebagai cogeneration ada 3 macam, yaitu:
a) Topping
: Steam Turbine Topping Cycle, Gas Turbine Topping Cycle
b) Combined
: Reciprocating Engine Cycle
c) Bottoming
: Dirrect Mixing Cycle, Kalina Cycle
Secara umum, jenis CHP dapat diklasifikasi menjadi Turbin Uap Topping, Turbin Gas
Topping, Mesin Diesel Topping dan Siklus Bottoming. Ciri – ciri dari teknologi CHP antara lain:
a) Turbin Uap Topping
Jenis sistem CHP ini umumnya terdapat pada sektor industri kertas dan pulp.
Teknologinya telah berkembang dengan konsisten, andal, mudah dioperasikan dan
efisiensinya tinggi. Sistem ini disukai dimana permintaan uap mendominasi keseimbangan
energi atau dengan kata lain rasio antara listrik dan panas proses rendah, 0,029 – 0,017
kWj/MJ. Kapasitas yang bias dicakup 0,5 – 100 MW. Dari segi fleksibilitas bahan bakar, boiler
bisa menggunakan gas, minyak, batu bara atau produk sampingan residu seperti limbah kayu,
gas buang kilang minyak. ada dua macam panas pada sistem ini, yaitu extraction atau
condensing turbine dan back pressure turbine.
b) Turbin Gas Topping
Pada sistem turbin gas yang sederhana, sekitar 40% dari keluaran turbin digunakan untuk
menggerakkan kompresor dan gas keluaran dari turbin masih cukup panas sekitar 425 oC –
540oC. Turbin gas topping lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan rasio listrik dan panas
proses yang lebih tinggi dari turbin uap topping, sekitar 0,133 – 1,214 kWh/MJ. Kapasitas
berkisar 0,1 – 100 MW. Pada sistem ini, uap yang dibangkitkan di dalam heat recovery boiler,
digunakan turbin uap untuk menghasilkan listrik dan uap keluaran turbin dimanfaatkan untuk
panas proses. Sistem turbin gas/uap topping biasanya menggunakan fired heat recovery
boiler. Pilihan bahan bakar sistem ini terbatas pas minyak diesel atau gas alam. Sistem ini
mempunyai jangkauan pemakaian yang luas mencakup sekitar industri dan komersial.
c) Mesin Diesel Topping
Mesin diesel dengan kapasitas hingga sekitar 30 MW dapat digunakan sebagai penggerak
utama sistem coogeneration dimana diperlukan rasio listrik dan panas yang cukup tinggi,
0,143 – 1,214 kWH/MJ. Keterbatasan mesin diesel topping adalah pada pemakaian bahan
bakar, yaitu hanya terbatas gas atau minyak diesel. Umumnya sistem ini digunakan pada
sektor komersial dan bangunan.
d) Siklus Bottoming
Sebagai alternatif dari siklus topping adalah siklus bottoming dimana panas yang
dilepaskan dari proses dipakai sebagai sumber pembangkitan listrik. Kebanyakan dari sistem
yang ada di industri yang menggunakan sistem bottoming adalah terbatas pada proses –
proses yang memproduksi aliran gas buang bersuhu tinggi seperti industri gelas, semen, dan
baja. Penggunaan organic refrigerant sebagai fluida kerja telah sukses diterapkan pada
penghilangan minyak dari instalasi kimia.
Pada umumnya teknologi CHP sudah banyak diterapkan dibeberapa industri seperti
pupuk, gula, kertas, kayu, semen, perminyakan dan gas bumi. Konfigurasi dari sistem CHP
yang digunakan sebagian besar adalah sistem turbin gas topping siklus dan turbin uap topping
siklus. Namun banyak dari pabruk – pabrik ini hanya menggunakannya untuk proses industri,
tidak ada kelebihan produksi listrik yang dapat dijual kepada PLN. Jika dalam strategi ini
produksi uapnya lebih rendah dari kebutuhan uap, maka pemenuhan uap akan disediakn
melalui auxiliary boiler. Hal ini menyebabkan penggunaan CHP dengan kapasitas lebih rendah
akan mengurangi peluang penghematan energi yang lebih besar.
5.
Tantangan
Kendala – kendala yang mungkin terjadi pada penerapan sistem CHP di Indonesia, antara
lain:
a) Kendala penjualan kelebihan listrik dari instalasi CHP ke jaringan listrik PLN
b) Kendala dalam penetapan harga jual listrik yang diperoleh melalui teknologi CHP menjadi
hambatan dalam memasyarakatkan sistem CHP di Indonesia, disamping masalah regulasi
dan administrasinya
c) Pembiayaan atau cost untuk membangun sendiri suatu instalasi CHP
d) Kendala – kendala lain dalam memberi informasi mengenai CHP adalah harga jual energi
yang murah, prioritas rendah yang selalu diberikan pada investasi penghematan energi
dan juga kurangnya pengetahuan dan informasi mengenai teknologi CHP terutama di
Industri kecil dan menengah.
6. Rekomendasi
a) Terkait dengan rencana pemerintah dalam mencapai 35.000 MW listrik untuk negeri,
maka pemakaian teknologi CHP ini merupakan suatu kesempatan yang menjanjikan.
b) Dengan menggunakan teknologi CHP, juga merupakan langkah dalam mencapai
pengurangan Cabon emission di Indonesia.
c) Diperlukan kebijakan – kebijakan pemerintah yang diharapkan mampu menjembatani
antara kepentingan industri, utilitas atau PLN dan pemilik modal.
d) Perlu dibentuk suatu kebijakan dimana diterapkan reward bagi perusahaan atau industri
– industri yang menerapkan sistem pembangkit listrik dengan menggunakan teknologi
energi bersih berupa insentif pajak.
Referensi
Incropera, at al, (2007), Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, Inc., New York.
Warner, Cecil F., (1955), Thermodinamic Fundamental for Engineers, With Problems and Solutions, Littlefield,
Adam and Co, Ames, IOWA
Ramlan, Muhamad. 2004. Teknologi Combined Heat and Power di Indonesia. Jurnal Teknologi dan Lingkungan
P3TL-BPPT 5 (1): 34 – 37. UPT – Laboratorium Sumber Daya Energi, Serpong.
Oland, CB. 2004. Guide to Combined Heat and Power Systems for Boiler Owners and Operators. Oak Ridge
National Laboratory, U.S. Department of Energy.
U.S. Department of Energy. 2012. Combined Heat and Power: A Clean Energy Solution. United States
Environmental Protection Agency, U.S. Department of Energy.
Student Academic Learning Services. 2011. Thermodynamic System and Performance Measurement. Student
Services Building (SSB), Room 204, 905.721.2000 ext. 2491, This document last updated: 8/3/2011.
www.Durhamcollege.ca/sals.
Internet
https://egsean.com/prinsip-kerja-pltg-sebagai-sumber-energi/
https://rohmattullah.student.telkomuniversity.ac.id/siklus-prinsip-kerja-pltg/
https://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-turbin-gas/
http://bmj.co.id/tentang-genset/pembangkit-listrik-tenaga-diesel/
https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_Listrik_Tenaga_Gas_dan_Uap