Post 11 : Pembangkit Listrik

Listrik di Indonesia, menurut yang dilansir dari Koran Kompas beberapa waktu yang lalu sedang krisis. Beberapa pembangkit yang seharusnya menyuplai listrik ke pulau Jawa dan Bali mengalami kerusakan atau setidaknya mengalami penurunan daya listrik. Hal ini tentu saja membuat gusar beberapa orang, terutama yang nantinya mungkin akan mengalami pemadaman. Tapi sebenarnya seberapa tahu kita terhadap masalah ini? Atau lebih umumnya, apakah anda mengetahui bagaimana sebenarnya listrik diproduksi dan didistribusikan?

Untuk menjawab pertanyaan itulah, kenapa akhirnya saya mencoba membuat artikel umum mengenai pengetahuan perlistrikan kita, dan ingin mengajak pembaca untuk lebih melihat kedalam mengenai produksi listrik, khususnya di Jawa dan Bali.

• Listrik tidak bisa disimpan secara efektif
  

Dalam skala besar, saat ini tidak ada teknologi yang cukup efisien digunakan untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit, untuk detailnya saya tidak mengetahui secara pasti, tapi kalau saya boleh berpendapat, mungkin dari sisi biaya mengubah arus AC ke arus DC untuk kemudian disimpan didalam baterai masih mahal, belum lagi dilihat dari sisi efisiensi loss dan lain sebagainya, -ini hanya asumsi saya saja-.
Karakteristik inilah yang membuat industri pembangkitan jauh berbeda secara prinsip dengan industri lain, katakanlah industri customer’s good.
Industri customer’s good beroperasi untuk mengisi stok, sangat jarang saya temui industri customer’s good yang langsung mendistribusikan barangnya langsung setelah keluar dari lini produksi terakhirnya, adanya faktor menyimpanan ini membuat gangguan pada produksi barang cenderung tidak berpengaruh, karena kekurangan ini bisa diambil dari stok barang yang ada di gudang.
Tidak demikian dengan industri pembangkit. Industri pembangkit karena tidak bisa menyimpan hasil produksinya, yaitu listrik (dalam bentuk arus AC), cenderung untuk berproduksi sesuai dengan demandnya, yaitu kebutuhan listrik nasional, atau dalam konteks ini, kebutuhan listrik Jawa Bali. Berproduksi melebihi apa yang diminta, maka sisanya akan terbuang percuma, berproduksi dibawah permintaan, maka akan dicomplaint oleh pelanggan, belum lagi biasanya suatu powerplant yang trip(mati) biasanya akan “menarik” powerplant-powerplant sekitarnya. Juga tidak mustahil kalau kemudian di demo masyarakat dan lain-lain.

 

• Pembangkitan listrik

Secara umum, listrik dihasilkan oleh sebuah pembangkit, atau lebih mudah disebut generator. Prinsip pembangkitan listrik dari sebuah generator, mirip-mirip dengan pelajaran fisika tentang GGL, gaya gerak listrik, kecuali Generator akan menghasilkan listrik tiga fase.

Analogi mudahnya adalah dinamo di sepeda anda (kalau ada) yang bisa membuat lambu sepeda anda menyala bila dinamo tadi dihubungkan dengan roda, biasanya roda depan.

Bila kita upscale kedalam skala industri, maka anggap saja generator tadi dihubungkan dengan tenaga penggeraknya sehingga dapat berputar dan menghasilkan listrik.

• Jenis pembangkit listrik

Sebelum kita beranjak lebih jauh, maka sebelumnya saya mau mengajak anda untuk mengenal jenis-jenis pembangkit yang ada di Dunia saat ini.
Bila kita melakukan klasifikasi dari sisi bahan bakar, maka pembangkit akan dibagi menjadi beberapa jenis yang anda pasti sudah familiar:

• Batubara
• Nuklir
• Gas
• Panas Bumi
• Biogas
• Matahari, dan lainnya.

Bila kita melakukan klasifikasi berdasarkan penggerak utamanya, maka akan terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu:

• Turbin uap
• Turbin gas
• Turbin air
• Reciprocating engine, dan mungkin masih ada lagi yang saya tidak tahu.

Berdasarkan pengalaman, hampir semua pembangkit yang saya kunjungi biasanya digerakkan oleh turbin uap. Yang berbeda hanya pada bahan bakar pembuatan uapnya. Beberapa menggunakan batubara untuk memanaskan fluidanya, beberapa menggunakan gas, dan yang sekarang sedang menjadi perdebatan, adalah menggunakan nuklir sebagai bahan bakar pemanasan uap. Karena klasifikasi berdasarkan bahan bakarnyanya sudah cukup straightforward, maka selanjutnya saya akan menjelaskan berdasarkan tenaga penggeraknya saja.
 

Ada beberapa macam energi pembangkit listrik, sebagai berikut.

1. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Prinsip pembangkit listrik tenaga air adalah pemanfaatan air sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik, yaitu dengan cara sebagai berikut.

Dari sebuah danau atau sungai yang dibendung, air dialirkan melalui suatu terowongan dengan diatur oleh alat pengontrol. Terowongan air ini dibuat sedemikian rupa sehingga air dijatuhkan dari ketinggian 100 m atau lebih, hal ini bertujuan untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik yang sebesar-besarnya. Ujung terowongan tersebut ditahan oleh sebuah turbin air.

Dengan dorongan air, turbin akan berputar, dan perputaran turbin ini digunakan untuk memutar generator atau mesin pembangkit listrik. Listrik yang dihasilkan akan diubah dan diatur tekanannya dengan menggunakan transformator. Dari transformator ini, listrik dialirkan ke tempat-tempat yang memerlukannya.

Sebelum digunakan untuk konsumsi rumah tangga, aliran listrik ini diturunkan tegangannya melalui sebuah transformator lagi sehingga listrik yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan rumah tangga yaitu listrik dengan tegangan 110 atau 220 volt. Sementara itu, air yang sudah digunakan untuk memutar turbin masih dapat dimanfaatkan untuk pengairan atau irigasi pada lahan persawahan.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Disel (PLTD)
Pada hakikatnya, prinsip pembangkit tenaga disel adalah sama dengan pembangkit tenaga air, yaitu dengan cara menggerakkan generator pembangkit listrik. Dalam pembangkit listrik tenaga disel, rotor dari generator digerakkan oleh mesin disel. Mesin disel dipilih sebagai salah satu

alternatif, karena mudah ditempatkan di mana saja, sedangkan bahan bakarnya adalah minyak disel atau solar yang harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan bahan bakar bensin. Bila kita telaah lebih lanjut, sebenarnya pembangkit listrik tenaga disel ini bersumber pada energi kimia hasil dari pembakaran minyak disel yaitu solar. Jadi ini merupakan contoh perubahan bentuk energi dari energi kimia menjadi energi mekanik kemudian menjadi energi listrik.

3. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit tenaga listrik ini menggunakan fusi inti atom sebagai sumber tenaganya sehingga diperoleh energi listrik yang luar biasa banyaknya. Namun sampai saat ini manusia masih sulit mengendalikan tenaga yang timbul dari reaksi fusi inti untuk maksud-maksud yang tidak merusak lingkungan. 

 

4. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

PLTU adalah pembangkit yang menggunakan uap untuk memutar turbinnya yang akan menggerakkan generator dan akhirnya menghasilkan listrik. Uap ini dihasilkan oleh proses pemanasan yang terjadi di Boiler.
Uap yang dihasilkan oleh boiler tentu saja tidak sama dengan uap yang keluar pada saat kita memasak air di dapur. Pemanasan di boiler pada pembangkit ini demikian panasnya sehingga uap yang dihasilkan akan berada pada fase superheated, uap yang penuh energi inilah yang “dihantamkan” ke bilah-bilah turbin, sehingga turbin akan berputar dan menghasilkan listrik melalui generatornya.
Karena rumitnya proses dari mulai memanaskan uap sampai dengan mulai memutar turbin selain juga karena adanya inersia termodinamika dalam sistemnya, maka PLTU yang di hot start baru mulai berproduksi setelah kurang lebih 5 jam. Bila proses pembangkitan dimulai dengan cold start, maka bisa ditebak, kurang lebih butuh 16 jam untuk mulai menghasilkan listrik.

5. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

PLTG, secara prinsip hampir sama dengan PLTU, hanya saja uapnya diganti dengan gas. Karena karakteristik uap dan gas secara umum berbeda, maka akan ada beberapa prinsip dasar yang berbeda antara turbin uap dan turbin gas, selain itu, gas yang dipakai dalam PLTG bisa dibilang lebih mudah untuk disiapkan daripada uap, sehingga sebuah PLTG bisa mulai berproduksi dari keadaan “dingin” dalam hitungan menit, sebut saja sekitar 10 menit sampai 30 menit, ini jauh lebih cepat dari apa yang bisa dilakukan oleh sebuah PLTU.
Satu hal yang menarik pada PLTG adalah gas yang keluar dari turbin biasanya masih cukup panas. Cukup panas sehingga bila di sebelah PLTG ada sebuah PLTU, maka gas hasil proses di PLTG masih dapat digunakan untuk memanaskan boiler kepunyaan PLTU. Inilah kemudian yang dikenal dengan sebutan combine cycle, sebuah Pembangkit yang terdiri dari PLTG dan PLTU.

• Reciprocating engine:

Reciprocating engine adalah jenis penggerak lain dari sebuah generator. Di Indonesia, pembangkit jenis ini tersebar lebih banyak di luar Jawa. Biasanya berbahan bakar solar diesel, walaupun ada yang digerakkan gas juga. Di Jawa dan Bali hanya tiga jenis penggerak yang umum digunakan, yaitu uap, gas dan air. Ketiga karakteristik pembangkit yang berbeda inilah yang kemudian menjadi dasar dalam melakukan strategi pendistribusian listrik ke seantero Jawa dan Bali.

• Efisiensi Pembangkit Listrik

Sesuai dengan hukum termodinamika kedua (kalau saya tidak salah) maka akan selalu ada heat loss ke sistem lingkungan dalam peroses pembangkitan, oleh karena itu efisiensi pembangkit listrik pasti tidak mungkin 100%. Dan karena batasan teknologi sekarang, efisiensi pembangkit biasanya berkisar antara 20%-30%. Khusus untuk gas, dimana hasil sampingannya (berupa gas panas) masih bisa digunakan untuk turbine uap lainnya, maka efisiensi total bisa mencapai 40%-60%. Pada beberapa negara yang punya empat musim, hasil sampingan berupa panas tadi biasanya disalurkan ke rumah-rumah, sebagai pengganti pemanas pada musim dingin. Atau bisa saja hasil sampingan berupa panas tadi digunakan untuk proses lain, seperti yang terjadi di Timur tengah, dimana hasil sampingan tadi digunakan dalam proses desalinasi air laut.

• Potret penggunaan listrik di Jawa dan Bali

Dalam pendistribusikan load ke seluruh pembangkit di pulau Jawa dan Bali secara umum dalam menghadapi demand pengguna listrik, maka dibentuk suatu unit bisnis baru oleh PLN yang diberi nama P3B (Penyaluran dan Pusat Penyalur Beban). P3B inilah yang –secara umum- mengatur kapan suatu pembangkit mulai beroperasi dan kapan tidak. Suatu pembangkit yang pada saat diminta untuk beroperasi tidak dapat melakukannya biasanya akan mendapatkan denda, dan seterusnya, dan seterusnya.

 

Nah...Itulah Info singkat mengenai pembangkit listrik. Semoga sedikit info dari saya mengenai pembangkit listrik bisa menambah wawasan semuanya tentang kelistrikan di Jawa dan Bali. Tidak lupa saya ingatkan; HEMAT LISTRIK, TEMAN!! :D