Bengkeltv.id – Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) : Penjelasan Secara Lengkap. Seiring berjalannya waktu dan semakin berkembangnya teknologi, manusia semakin memahami pentingnya energi sebagai faktor pendukung keberlangsungan hidup. Dalam menunjang aktivitas sehari-hari, baik dalam skala rumah tangga hingga industri, ketersediaan listrik menjadi aspek yang vital. Salah satu cara menghasilkan listrik adalah melalui Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).
Namun, apakah Kalian tahu bagaimana prinsip kerja dari PLTG ini? Artikel ini akan membantu Kalian menggali lebih dalam dan memahami tentang bagaimana PLTG beroperasi dalam menghasilkan tenaga listrik. Mari kita jelajahi bersama-sama.
Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Gas / PLTG
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan suatu entitas yang kerap kali berintegrasi dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
Selama berlangsungnya operasional, panas yang dikeluarkan oleh gas sisa dari PLTG dimanfaatkan untuk memanaskan suatu fluida, yang selanjutnya menghasilkan uap yang digunakan oleh sistem PLTU.
Oleh karena itulah, seringkali kedua tipe pembangkit listrik ini dirujuk sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap, atau disingkat PLTGU.
Sebagai kesimpulan, PLTGU adalah suatu struktur yang merubah energi panas yang timbul dari proses pembakaran menjadi energi listrik, dengan bahan bakar yang berbasis gas sebagai sumber utamanya.
Fungsi Masing-masing Komponen PLTG
Sebelum memahami Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), nah berikut adalah Fungsi Masing-masing Komponen PLTG, perlu kalian ketahui dengan baik :
1. Compresor
Satu elemen krusial dalam Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah kompresor aliran aksial.
Peran dari kompresor di dalam PLTG adalah menarik udara dari lingkungan dan selanjutnya mengompresinya atau meningkatkan tekanan serta suhunya hingga mencapai level tertentu.
Udara yang telah dikompresi kemudian disalurkan menuju ruang pembakaran untuk memenuhi persyaratan proses pembakaran di dalamnya.
Dalam proses penyerapan udara ke kompresor, ada alat pendukung khusus yang dikenal sebagai air inlet. Berikut adalah penjelasan lengkapnya:
-
Air Inlet (Pemasukan Udara)
Air inlet adalah lokasi dimana udara yang disedot dari lingkungan masuk ke dalam kompresor.
Air inlet juga dilengkapi dengan filter yang memiliki fungsi untuk menyaring debu dari udara luar yang masuk melalui air inlet itu sendiri. Dengan adanya filter ini, udara yang masuk menjadi bebas dari debu dan objek asing yang bisa merusak bilah-bilah pada kompresor.
Pada air inlet, terdapat beberapa elemen yang bertugas melakukan penyaringan dan pengaturan volume udara yang masuk, seperti air inlet housing, inertia separator, pre-filter, main filter, inlet bellmouth, dan inlet guide vane.
2. Ruang Bakar (Combustion)
Ruang pembakaran (combustion) memiliki peran sebagai area dimana terjadi reaksi pembakaran antara bahan bakar dan udara.
Reaksi pembakaran di ruang pembakaran PLTG ini menghasilkan energi berbentuk panas, yang selanjutnya ditransformasikan menjadi energi kinetik melalui bagian transition pieces.
Sistem di ruang pembakaran ini bertugas untuk menyuplai energi panas ke dalam siklus kerja turbin.
Sistem operasi pembakaran ini melibatkan beberapa elemen pendukung, seperti ruang pembakaran (combustion chamber), liner pembakaran (combustion liners), nozel bahan bakar (fuel nozzle), pemicu (ignitor), transition piece, tabung cross fire, serta alat deteksi nyala api (flame detector).
3. Turbin Gas
Turbin gas merupakan mesin yang beroperasi dengan memutar gas hasil dari proses pembakaran.
Peran utama turbin gas dalam mekanisme kerja PLTG adalah mentransformasikan energi kinetik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini diproduksi melalui konversi energi panas menjadi energi kinetik selama proses pembakaran.
Sehingga, tenaga yang dihasilkan oleh turbin gas dapat digunakan untuk mengoperasikan kompresor dan memutar generator listrik.
Di dalam turbin gas juga ada beberapa elemen penunjang, seperti kopling dan roda gigi aksesori (accessory gear), sistem pelumas (lube oil system), sistem penyejuk (cooling system), dan sebagainya.
4. Exhaust
Exhaust merupakan elemen vital dalam Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) yang memiliki fungsi sebagai jalur pembuangan untuk membuang gas residu panas yang diproduksi oleh turbin.
Gas yang dihasilkan dari operasi turbin gas tersebut dikeluarkan melalui exhaust diffuser yang terletak pada struktur exhaust frame. Gas ini kemudian dialihkan ke exhaust plenum dan didifusikan sebelum akhirnya dikeluarkan ke atmosfer melalui pipa pembuangan (exhaust stack).
Sebelum gas panas ini dibuang ke atmosfer, suhunya diukur dengan menggunakan termokopel exhaust.
Hasil pengukuran ini digunakan untuk mengendalikan suhu dan sebagai proteksi dalam kasus terjadi trip suhu. Suhu pada saat pembuangan (exhaust) biasanya bisa mencapai angka sekitar 493°C.
5. Generator
Generator dalam Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah alat yang menghasilkan energi listrik melalui transformasi energi mekanik pada poros turbin menjadi energi listrik. Operasional generator ini didukung oleh beberapa alat penunjang khusus, antara lain:
- Jacking oil pump:
Pompa ini digunakan untuk memberikan tekanan minyak pada poros generator saat proses start-up dan shutdown, sehingga memastikan poros generator berputar dengan lancar. - Exciter:
Penyulut bertugas untuk menghasilkan medan magnet yang dibutuhkan dalam proses pembangkitan energi listrik pada generator utama. Penyulut bisa memanfaatkan berbagai jenis teknologi, seperti penyulut tanpa sikat (brushless exciter) atau penyulut berbasis pensakelar (rotating rectifier). - Generator circuit breaker:
Pemutus sirkuit ini berperan sebagai alat pengaman utama pada sistem generator. Saat terjadi gangguan atau kegagalan pada generator, pemutus sirkuit akan memutuskan sirkuit listrik untuk mencegah kerusakan lebih lanjut. - Main transformer:
Transformator utama digunakan untuk merubah tegangan listrik yang diproduksi oleh generator menjadi tegangan yang sesuai dengan kebutuhan jaringan listrik. - Generator protection system:
Sistem perlindungan generator ini bertanggung jawab untuk mendeteksi dan menangani gangguan-gangguan yang bisa terjadi pada generator, seperti gangguan arus berlebih, suhu berlebih, atau gangguan pada sistem pembangkitan. - Auxiliary power system:
Sistem daya tambahan ini menyuplai pasokan listrik yang dibutuhkan untuk operasional peralatan-peralatan pendukung di dalam PLTG, seperti pompa, kipas, dan sistem kontrol.
6. Komponen Penunjang
Di samping komponen utama, Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) juga memiliki komponen pelengkap atau serangkaian alat bantu yang berfungsi dalam proses operasional turbin gas.
Berikut adalah daftar dari komponen pelengkap tersebut:
- Starting equipment:
Bagian ini termasuk mesin diesel yang diperlukan untuk memulai proses sebelum turbin dapat berfungsi. - Coupling beserta accessory gear:
Komponen ini memiliki peran untuk mentransfer tenaga dan putaran dari sumbu yang bergerak ke sumbu yang akan dipindahkan. - Fuel system:
Sistem ini bertugas untuk memproses bahan bakar sehingga layak dan siap digunakan dalam sistem PLTG. - Lube oil system:
Sistem ini memberikan pelumasan secara berkesinambungan kepada setiap bagian sistem untuk memastikan kinerja yang maksimal. - Cooling system:
Sistem ini bertugas untuk menjaga suhu turbin gas. Proses pendinginan bisa dilakukan dengan menggunakan air atau udara.
Setelah mengetahui fungsi dari masing-masing bagian sistem kerja PLTG, sekarang kita akan membahas prinsip kerja dari PLTG atau fungsi dan prinsip kerja turbin gas.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah pembangkit yang menggunakan energi panas atau gas panas yang dihasilkan dari proses pembakaran dalam ruang bakar. Bagian-bagian pokok dari PLTG ini meliputi kompresor, turbin gas dan generator.
Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) dimulai dengan memasukkan udara melalui saluran masuk udara ke dalam kompresor. Udara tersebut kemudian disaring untuk mencegah masuknya kotoran atau partikel debu ke dalam kompresor.
Di dalam kompresor, tekanan udara ditingkatkan sebelum udara masuk ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dengan bahan bakar.
Jika bahan bakar yang digunakan adalah gas, gas tersebut langsung dicampur dengan udara untuk proses pembakaran.
Namun, jika menggunakan bahan bakar minyak, bahan bakar harus diproses terlebih dahulu di burner sebelum dicampur dengan udara untuk proses pembakaran di ruang bakar.
Hasil dari proses pembakaran adalah gas dengan suhu dan tekanan tinggi. Gas hasil pembakaran kemudian dialirkan ke turbin, di mana entalpi gas diubah oleh turbin menjadi energi kinetik yang digunakan untuk memutar generator dan menghasilkan energi listrik.
Setelah melewati turbin, gas sisa panas tersebut dibuang ke atmosfer melalui sistem exhaust atau cerobong pembuangan. Prinsip kerja ini dikenal sebagai siklus operasi open cycle.
Karena gas yang mengalir ke turbin memiliki suhu tinggi, proses pendinginan turbin juga dilakukan. Listrik yang dihasilkan dari putaran generator turbin kemudian disalurkan ke gardu induk dan sistem transmisi serta distribusi listrik, untuk memenuhi kebutuhan konsumen.
Dengan prinsip kerja ini, Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) dapat menghasilkan energi listrik dengan efisien dan memenuhi kebutuhan listrik masyarakat.
Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Hingga saat ini, PLN masih menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) sebagai salah satu penyedia listrik utama di Indonesia.
Setelah memahami Prinsip Kerja PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), terdapat beberapa keunggulan yang menjadikan tenaga gas sebagai pilihan yang tetap diKalianlkan sebagai penyedia listrik, antara lain:
- Kemampuan PLTG dalam melakukan start up dengan cepat dan mencapai beban penuh, sehingga dapat diatur secara cepat tanpa risiko gangguan akibat kekurangan daya.
- Efisiensi tinggi yang mengakibatkan biaya operasionalnya lebih terjangkau.
- Konsumsi energi yang lebih hemat. Harga gas di pasar global juga masih dinilai rendah dibandingkan dengan sumber energi lainnya.
- Proses pembangunan PLTG lebih cepat dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya, terutama yang menggunakan energi fosil.
- Fleksibilitas tinggi sehingga beban listrik dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.
- Konstruksi pembangunan PLTG yang lebih sederhana dan tidak membutuhkan lahan yang luas.
- Sisa pembakaran dari PLTG dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas untuk memanaskan uap.
- Investasi pembangunan infrastruktur lebih murah dibandingkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) atau Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
- Membantu meningkatkan rasio elektrifikasi di beberapa provinsi di Indonesia. Sebagai contoh, di Gorontalo, pembangunan PLTG diharapkan dapat meningkatkan rasio elektrifikasi hingga mencapai 84,43%. Dengan demikian, diharapkan berbagai sektor seperti perekonomian, pendidikan, kesehatan, dan sebagainya akan mengalami peningkatan.
Penutup
Demikianlah penjelasan dari bengkeltv.id singkat mengenai prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG). Melalui pemahaman terhadap sistem yang rumit ini, kita dapat lebih menghargai betapa penting dan canggihnya teknologi yang digunakan dalam proses pembangkitan listrik.
PLTG memiliki peran yang sangat penting dalam menopang kebutuhan listrik masyarakat, terutama di era modern ini dimana listrik menjadi kebutuhan pokok yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari. Prinsip kerjanya yang efisien dan ramah lingkungan membuat PLTG menjadi pilihan utama dalam pembangkitan listrik.
Namun demikian, masih ada tantangan yang perlu diatasi untuk meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan PLTG, termasuk peningkatan teknologi dan pengelolaan sumber daya. Semoga dengan pemahaman kita tentang prinsip kerja PLTG ini, kita dapat lebih menghargai dan mendukung pengembangan teknologi ini demi masa depan yang lebih baik dan berkelanjutan.
Terima kasih telah menyimak artikel ini, semoga informasi yang kami berikan dapat menambah pengetahuan Kalian tentang PLTG dan menumbuhkan rasa penasaran untuk terus belajar dan memahami lebih dalam tentang teknologi di sekitar kita
