Siklus PLTG

Setelah menulis tentang PLTU, kurang afdol rasanya jika nggak nulis juga tentang PLTGU. Di Unit Pembangkitan Muara Karang, kami mengoperasikan 2 jenis pembangkit, PLTU dan PLTGU. Makanya kalau cuman salah satu yang dibahas, nanti yang satunya berasa jadi anak tiri. Apalagi mas Ali Lutfi, salah satu rekanku di staf enjinering, sudah berkomentar, “Sur, jangan cuma siklus PLTU dong yang ditulis, PLTGU juga.”

“Oke mas. Tapi ajarin aku dulu. Aku dulu kan jadi operator Cuma di PLTU. Keliling unit dulu terus ajarin aku pelan-pelan ya. Aku akan orang awam akan unit pembangkit, he he he.”

Dan setelah berguru selama beberapa waktu, akhirnya jadi juga tulisan tentang PLTGU. Oh iya, sebelum naik blog, tulisan ini sudah melalui proses editor dari pakar unit pembangkitan langsung lho.

PLTGU sebenarnya adalah gabungan dua jenis pembangkit, yakni PLTG dan PLTU. Bagaimana cara kerja selengkapnya?

Pertama-tama kita bahas dulu tentang PLTG.

Dari singkatannya, sudah jelas, PLTG adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas. Nah sebelum kita lanjut tentang siklus dan yang lainnya, perlu ada penjelasan di awal karena banyak salah persepsi tentang apa yang dimaksud “gas” disini. Banyak orang mengira PLTG adalah Pembangkit Listrik yang bahan bakarnya adalah gas. Bahkan beberapa teman PJB yang nyata-nyata berasal dari Teknik Mesin dan Elektro juga berpendapat demikian sebelum masuk PJB. Tentu saja gas disini maksudnya merujuk pada gas alam. Benarkah?

Tidak sepenuhnya benar dan tidak sepenuhnya salah. Disini perlu dijelaskan bahwa salah besar jika menyebut jenis sebuah pembangkit listrik berdasarkan pada bahan bakarnya. Pada pembangkit, dua komponen yang paling utama dalam menghasilkan listrik adalah dua, mesin penggerak (biasanya berupa turbin atau motor pada pembangkit diesel) dan generator. Di semua jenis pembangkit listrik mulai dari PLTU, PLTA, PLTG, PLTP, PLT Angin, PLT Matahari, dll mempunyai turbin dan generator. Generator adalah penghasil listrik. Generator menghasilkan listrik karena berputar sehingga menghasilkan beda potensial pada medan magnetnya. Generator berputar karena Turbin berputar. Turbin dan generator adalah dua benda dengan satu poros yang sama, jadi jika turbin berputar otomatis generator berputar. Pertanyaan paling akhir, Apa yang membuat turbin berputar? Nah itu tergantung jenis pembangkit. Kalau PLTU ya berarti yang memutar turbin adalah uap. Kalau PLTA ya berarti air. Kalau PLT Angin ya berarti angin. Nah kalau PLTG ya berarti gas.

Lho berarti jawaban tadi mutlak betul dong. Kan jelas-jelas yang menggerakkan turbin PLTG adalah gas.

Oke, ini penjelasannya. Gas yang dimaksud disini, yang memutar turbin PLTG bukanlah murni gas alam, melainkan gas hasil sebuah proses pembakaran. Perlu diketahui, bahan bakar PLTG tidak hanya gas alam saja, tetapi bisa menggunakan BBM misalnya HSD (High Speed Diesel) ataupun MFO (Marine Fuel Oil). Lho kok bisa? Penjelasan lebih lengkap ada pada siklus PLTG dibawah ini.

Siklus PLTG dimulai dari pengambilan udara oleh compressor. Dalam compressor ini udara diolah sehingga tekanannya naik. Udara ini dimasukkan kedalam Combustion atau ruang bakar bersama dengan bahan bakar (gas / bbm). Pembakaran menghasilkan gas bertekanan dan bersuhu tinggi (Suhu sekitar 2000 derajat celcius). Gas bertekanan inilah yang memutar turbin gas (Nah sudah jelaskan, apa yg dimaksud dengan “gas”). Turbin berputar, generator ikut berputar dan listrik pun dihasilakn. Setelah memutar turbin, gas tersebut dibuang di atmosfer. Siklus selesai.

Sesederhana ini? Ya, siklus PLTG memang sederhana. Selain sederhana, satu unit PLTG juga tidak memakan tempat terlalu luas. Proses pembangunannya juga relatif lebih cepat daripada unit pembangkit lain. Biaya pembangunannya pun relatif juga lebih murah. Hanya saja karena bekerja pada suhu dan tekanan tinggi, komponen-komponen dari PLTG yang disebut Hot Parts menjadi cepat rusak sehingga memerlukan perhatian yang serius. Belum lagi hot parts tersebut kebanyakan berharga sangat mahal sehingga biaya pemeliharaan PLTG sangat besar.

Kembali pada siklus PLTG, siklus PLTG yang seperti ini sering disebut Open Cycle. Gas hasil pembakaran, masuk turbin, lalu dibuang. Suhu dan tekanan gas yang dibuang biasanya masih cukup tinggi. Berkisar antara 500 derajat celcius sehingga sebenarnya sayang jika langsung dibuang. Harusnya gas sepanas itu bisa untuk menguapkan air, lalu uapnya bisa digunakan untuk memutar turbin. Nah, atas pemikiran seperti itulah, muncul yang namanya PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap).

Nah sekarang saatnya berbicara tentang siklus PLTGU.

Siklus kerja awal sama seperti PLTG. Udara masuk melalui compressor. Tekanan dan suhunya dinaikkan, lalu dibakar bersama bahan bakar. Gas hasil pembakaran ini digunakan untuk memutar turbin. Setelah memutar turbin, gas buang ini masuk pada sebuah unit yang disebut HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Pada PLTU, fungsi HRSG ini hampir sama dengan boiler. Hanya saja jika boiler terjadi proses pembakaran secara langsung, sedangkan pada HRSG yang terjadi hanya proses perpindahan panas memanfaatkan gas buang. Dari HRSG dihasilkan uap kering yang akan memutar turbin uap. Setelah memutar turbin, uap air diembunkan oleh kondensor dan masuk kembali ke hotwell.

Siklus kerja PLTGU seperti diatas sering juga disebut Combined Cycle. Dengan PLTGU maka biaya produksi listrik menjadi efisien. Tanpa perlu mengeluarkan biaya bahan bakar lagi, unit ini sanggup untuk menghasilkan listrik lagi. Nilai produksinya pun cukup besar. Daya maksimal yang bisa dihasilkan dari pemanfaatan gas buang ini bisa mencapai 60 % dari daya yang dihasilkan oleh turbin gas. Jadi permisalan, jika gas turbin menghasilkan listrik 100 MW, maka gas buang yang dimanfaatkan tadi bisa memproduksi listrik tambahan melalui turbin uap sebanyak 60 MW. Sungguh sangat efisien bukan?

PLTGU Muara Karang sendiri mengoperasikan PLTGU 1 blok yang terdiri dari 3 PLTG, 3 HRSG dan 1 Turbin Uap dengan kapasitas terpasang sekitar 500 MW. Masing-masing 108 MW untuk tiap-tiap PLTG (jadi total 324 MW) dan 180 MW untuk PLTU.

Ya mungkin cukup sekian dulu sesuatu yang bisa aku sharing tentang siklus PLTGU. Semoga artikel ini bermanfaat, menarik dan penjelasannya mudah untuk dipahami. Kebutuhan akan energi listrik yang semakin meningkat di masa mendatang membuat harga listrik pasti akan semakin tinggi. Apalagi bbm, bbg maupun batubara harganya juga terus melonjak. Semoga dengan adanya artikel-artikel tentang energi listrik bisa memberikan inspirasi untuk berhemat maupun pemanfaatan energi alternatif.