Pembangkit Listrik - Pada Kehidupan sehari hari, Listrik itu bukan hal yang misterius. siapa sih yang tidak tau listrik ? semua pasti sudah mengenalnya. tapi pasti timbul pertanyaan. Bagaimana Listrik itu di dibuat ? Bagaimana Proses Pendistribusiannya ? Apa saja jenis pembangkitnya, semua akan kita bahas di sini. oke tak usah panjang dan lebar langsung saja simak artikel berikut ini.
1.PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
Air
Air adalah sumber daya alam yang merupakan energi primer potensial untuk Pusat
Listrik Tenaga Air (PLTA), dengan jumlah cukup besar di Indonesia. Potensi
tenaga air tersebut tersebar di seluruh Indonesia. Dengan pemanfaatan air
sebagai energi primer, terjadi penghematan penggunaan bahan bakar minyak.
Selain itu, PLTA juga memiliki keuntungan bagi pengembangan pariwisata,
perikanan dan pertanian.Pada dasarnya, energi listrik yang dihasilkan dari air,
sangat tergantung pada volume aliran dan tingginya air yang dijatuhkan. Sumber
air potensial didapat dari hasil pembelokkan arah arus air sungai di daerah
pegunungan tinggi oleh
sebuah bendungan/waduk yang memotong arah aliran sungai dan mengubah arah arus menuju PLTA. Dari cara membendung air, PLTA terbagi atas 2 jenis, yaitu: PLTA Run-Off River (Memotong Aliran Sungai) dan PLTA Kolam Tando.Ilustrasi siklus perubahan wujud energi pada PLTA:Kedua PLTA tersebut memiliki kesamaan, yaitu membendung aliran air sungai dan mengubah arahnya ke PLTA. Bedanya, pada PLTA pada PLTA Kolam Tando sebelum aliran air sampai ke PLTA, debit air ditampung dalam suatu kolam yang biasa disebut kolam tando. Sedangkan pada PLTA Run-Off River tidak. Kolam Tando ini berguna menjadi sumber cadangan air, ketika debit air sungai menurun akibat musim kemarau yang panjang.
sebuah bendungan/waduk yang memotong arah aliran sungai dan mengubah arah arus menuju PLTA. Dari cara membendung air, PLTA terbagi atas 2 jenis, yaitu: PLTA Run-Off River (Memotong Aliran Sungai) dan PLTA Kolam Tando.Ilustrasi siklus perubahan wujud energi pada PLTA:Kedua PLTA tersebut memiliki kesamaan, yaitu membendung aliran air sungai dan mengubah arahnya ke PLTA. Bedanya, pada PLTA pada PLTA Kolam Tando sebelum aliran air sampai ke PLTA, debit air ditampung dalam suatu kolam yang biasa disebut kolam tando. Sedangkan pada PLTA Run-Off River tidak. Kolam Tando ini berguna menjadi sumber cadangan air, ketika debit air sungai menurun akibat musim kemarau yang panjang.
Memang dari segi biaya pembangunan, PLTA
Run-Off River akan menelan biaya yang lebih rendah daripada PLTA Kolam Tando
karena PLTA Kolam Tando memerlukan waduk yang besar dan daerah genangan yang
luas. Tetapi jika terdapat sungai yang mengalir keluar dari sebuah danau, danau ini dapat dipergunakan sebagai kolam tando
alami, seperti pada PLTA Asahan di Danau Toba, Sumatra Utara.Air yang terbendung dalam waduk akan
dialirkan melalui saluran/terowongan tertutup/pipa pesat sampai ke turbin,
dengan melalui katup pengaman di Intake dan katup pengatur turbin sebelum
turbin. Pada saluran pipa pesat terdapat tabung peredam (surge tank), yang
berfungsi sebagai pengaman tekanan yang tiba-tiba naik, saat katup pengatur ditutup.Air mengenai sudu-sudu turbin yang
merubah energi potensial air menjadi energi gerak/mekanik yang memutar roda
turbin, yang pada gilirannya generator akan merubah energi gerak/mekanik
tersebut menjadi energi listrik. Katup pengatur turbin akan mengatur banyaknya
air yang akan dialirkan ke sudu-sudu turbin sesuai kebutuhan energi listrik
yang akan dibangkitkan pada putaran turbin yang tertentu. Putaran turbin yang
terlalu cepat dapat menimbulkan kerusakan pada turbin dan generator, dimana hal
ini dapat terjadi pada saat beban listrik tiba-tiba lepas/ hilang. Untuk
mengatasi putaran yang berlebihan maka katup pengatur turbin harus segera
ditutup. Katup pengatur turbin yang tiba-tiba menutup akan mengakibatkan
terjadinya goncangan tekanan arus balik air ke pipa pesat, dimana goncangan ini
diredam dalam tabung peredam.
2.PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
Uap Uap yang terjadi dari hasil
pemanasan boiler/ketel uap pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) digunakan untuk
memutar turbin yang kemudian oleh generator diubah menjadi energi listrik.
Energi primer yang digunakan oleh PLTU adalah bahan bakar yang dapat berwujud
padat, cair maupun gas. Batubara adalah wujud padat bahan bakar dan minyak
merupakan wujud cairnya. Terkadang dalam satu PLTU dapat digunakan beberapa
macam bahan bakar.PLTU menggunakan siklus uap dan air dalam pembangkitannya.
Mula-mula air dipompakan ke dalam pipa air yang mengelilingi ruang bakar ketel.
Lalu bahan bakar dan udara yang sudah tercampur disemprotkan ke dalam ruang
bakar dan dinyalakan, sehingga terjadi pembakaran yang mengubah bahan bakar
menjadi energi panas/ kalor. Udara untuk pembakaran yang dihasilkan kipas
tekan/force draf fan akan dipanasi dahulu oleh pemanas udara/heater. Setelah
itu, energi panas akan dialirkan ke dalam air di pipa melalui proses radiasi,
konduksi dan konveksi, sehingga air berubah menjadi uap bertekanan tinggi. Drum
ketel akan berisi air di bagian bawah dan uap di bagian atasnya. Gas sisa
setelah dialirkan ke air masih memiliki cukup banyak energi panas, tidak
dibuang begitu saja melalui cerobong, tetapi akan digunakan kembali untuk
memanasi Pemanas Lanjut ( Super Heater), Pemanas Ulang (Reheater), Economizer
dan Pemanas Udara.Dari drum ketel, uap akan dialirkan menuju turbin uap. Pada
PLTU besar (di atas 150 MW), turbin yang digunakan ada 3 jenis yaitu turbin
tekanan tinggi, menengah dan rendah. Sebelum ke turbin uap tekanan tinggi, uap
dari ketel akan dialirkan menuju Pemanas Lanjut, hingga uap akan mengalami
kenaikan suhu dan menjadi kering.
Setelah keluar dari turbin tekanan tinggi, uap akan masuk ke dalam Pemanas Ulang yang akan menaikkan suhu uap sekali lagi dengan proses yang sama seperti di Pemanas Lanjut. Selanjutnya uap baru akan dialirkan ke dalam turbin tekanan menengah dan langsung dialirkan kembali ke turbin tekanan rendah. Energi gerak yang dihasilkan turbin tekanan tinggi, menengah dan rendah inilah yang akan diubah wujudnya dalam generator menjadi energi listrik.Dari turbin tekanan rendah uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan menjadi air kembali. Pada kondensor diperlukan air pendingin dalam jumlah besar. Inilah yang menyebabkan banyak PLTU dibangun di daerah pantai atau sungai. Jika jumlah air pendingin tidak mencukupi, maka dapat digunakan cooling tower yang mempunyai siklus tertutup. Air dari kondensor dipompa ke tangki air/deareator untuk mendapat tambahan air akibat kebocoran dan juga diolah agar memenuhi mutu air ketel berkandungan NaCl, Cl,O2 dan derajat keasaman (pH). Setelah itu, air akan melalui Economizer untuk kembali dipanaskan dari energi gas sisa dan dipompakan kembali ke dalam ketel.
Setelah keluar dari turbin tekanan tinggi, uap akan masuk ke dalam Pemanas Ulang yang akan menaikkan suhu uap sekali lagi dengan proses yang sama seperti di Pemanas Lanjut. Selanjutnya uap baru akan dialirkan ke dalam turbin tekanan menengah dan langsung dialirkan kembali ke turbin tekanan rendah. Energi gerak yang dihasilkan turbin tekanan tinggi, menengah dan rendah inilah yang akan diubah wujudnya dalam generator menjadi energi listrik.Dari turbin tekanan rendah uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan menjadi air kembali. Pada kondensor diperlukan air pendingin dalam jumlah besar. Inilah yang menyebabkan banyak PLTU dibangun di daerah pantai atau sungai. Jika jumlah air pendingin tidak mencukupi, maka dapat digunakan cooling tower yang mempunyai siklus tertutup. Air dari kondensor dipompa ke tangki air/deareator untuk mendapat tambahan air akibat kebocoran dan juga diolah agar memenuhi mutu air ketel berkandungan NaCl, Cl,O2 dan derajat keasaman (pH). Setelah itu, air akan melalui Economizer untuk kembali dipanaskan dari energi gas sisa dan dipompakan kembali ke dalam ketel.
3.PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
Gas
Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada pusat listrik tenaga gas (PLTG) akan
menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadi
energi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair
(BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat
efisiensi pembakaran dan prosesnya.Prinsip kerja PLTG adalah sebagai berikut,
mulamula udara dimasukkan dalam kompresor dengan melalui air filter/penyaring
udara agar partikel debu tidak ikut masuk dalam kompresor tersebut. Pada
kompresor tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk
dibakar bersama bahan bakar. Di sini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah
bisa langsung dibakar dengan udara atau tidak. Jika menggunakan BBG, gas bisa
langsung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan BBM, harus
dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru dicampur udara dan dibakar.
Pembakaran bahan bakar dan udara ini akan menghasilkan gas bersuhu dan
bertekanan tinggi yang berenergi (enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke
turbin, hingga enthalpy gas diubah oleh turbin menjadi energi gerak yang
memutar generator untuk menghasilkan listrik. Setelah melalui turbin sisa gas
panas tersebut dibuang melalui cerobong/stack. Karena gas yang disemprotkan ke
turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin
dengan udara pendingin dari lubang pada turbin. Untuk mencegah korosi turbin
akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh
mengandung logam Potasium, Vanadium dan Sodium yang melampaui 1 part per mill
(ppm).
4.PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap)
Gas dan Uap Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) merupakan kombinasi antara PLTG dan PLTU. Gas buang PLTG bersuhu tinggi akan dimanfaatkankembali sebagai pemanas uap di ketel penghasil uap bertekanan tinggi . Ketel uap PLTU yang memanfaatkan gas buang PLTG dikenal dengan sebutan Heat Recovery Steam Generator (HRSG). Umumnya 1 blok PLTGU terdiri dari 3 unit PLTG, 3 unit HRSG dan 1 unit PLTU. Daya listrik yang dihasilkan unit PLTU sebesar 50% dari daya unit PLTG, karena daya turbin uap unit PLTU tergantung dari banyaknya gas buang unit PLTG. Dalam pengoperasian PLTGU, daya PLTG yang diatur dan daya PLTU akan mengikuti saja. PLTGU merupakan pembangkit yang paling efisien dalam penggunaan bahan bakarnya.Secara umum HRSG tersebut adalah pengganti boiler pada PLTU, yang bekerja untuk menghasilkan uap. Setelah uap dalam ketel cukup banyak, uap tersebut akan dialirkan ke turbin uap dan memutar generator untuk menghasilkan daya listrik. Dan efisiensi PLTGU lebih baik dari pusat listrik termal lainnya mengingat listrik yang dihasilkan merupakan penjumlahan yang dihasilkan PLTG ditambah PLTU tanpa bahan bakar.
5.PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi) GEOTHERMAL
Panas
Bumi Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit Pusat Listrik
Tenaga Panas (PLTP). Sesungguhnya, prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU.
Hanya saja uap yang digunakan adalah uap panas bumi yang berasal langsung dari
perut bumi. Karena itu, PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat
gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah daripada PLTU, karena
tidak perlu membeli bahan bakar, namun memerlukan biaya investasi yang besar
terutama untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.Ilustrasi siklus
perubahan energi pada PLTP :Uap panas bumi didapatkan dari suatu kantong uap di
perut bumi. Tepatnya di atas lapisan batuan yang keras di atas magma dan
mendapat air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Pengeboran
dilakukan di atas permukaan bumi menuju kantong uap tersebut, hingga uap dalam
kantong akan menyembur keluar. Semburan uap dialirkan ke turbin uap penggerak
generator. Setelah menggerakkan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor
menjadi air dan disuntikkan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap.
Jumlah kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang
sudah maupun yang akan dibangun harus disesuaikan dengan perkiraan jumlah
kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini maka PLTP termasuk pada pusat
pembangkit yang menggunakan energi terbarukan.
6.PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
Diesel
Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD) berbahan bakar BBM (solar), biasanya
digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama
untuk daerah baru yang terpencil atau untuk listrik pedesaan. Di dalam perkembangannya
PLTD dapat juga menggunakan bahan bakar gas (BBG).Mesin diesel ini menggunakan
ruang bakar dimana ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston
yang kemudian pada poros engkol
dirubah
menjadi energi putar. Energi putar ini digunakan untuk memutar generator yang
merubahnya menjadi energi listrik. Untuk meningkatkan efisiensi udara yang
dicampur dengan bahan bakar dinaikkan tekanan dan temperaturnya dahulu pada
turbo charger. turbo charger ini digerakkan oleh gas buang hasil pembakaran dari
ruang bakar. Mesin diesel terdiri dari 2 macam mesin, yaitu mesin diesel 2
langkah dan 4 langkah. Perbedaannya terletak pada langkah penghasil tenaga
dalam putaran toraknya. Pada mesin 2 langkah, tenaga akan dihasilkan pada tiap
2 langkah atau 1 kali putaran. Sedang pada mesin 4 langkah, tenaga akan
dihasilkan pada tiap 4 langkah atau 2 putaran. Seharusnya mesin 2 langkah dapat
menghasilkan daya 2 kali lebih besar dari mesin 4 langkah, namun karena proses
pembilasan ruang bakar silindernya tidak sesempurna mesin 4 langkah, tenaga
yang dihasilkan hanya sampai 1,8 kalinya saja. Ilustrasi siklus perubahan
energi pada PLTD :Selain kedua jenis mesin di atas, mesin diesel yang digunakan
di PLTD ada yang berputaran tinggi (high speed) dengan bentuk yang lebih kompak
atau berputaran rendah (low speed) dengan bentuk yang lebih besar.
Nuklir, sebuah kata yang menyirat
kengerian dan kedahsyatan. Mungkin ini gara-gara peristiwa penghancuran dua
kota Jepang, Nagasaki dan Hiroshima, yang mengakhiri perang dunia II. Kedua
kota tersebut hancur oleh dua buah bom nuklir yang bernama “Little Boy”,
aplikasi mutakhir fisika subatomik oleh para fisikawan di Amerika Serikat.
Saking traumanya kita dengan kata “nuklir”, aplikasi mutakhir fisika subatomik
lainnya yang bernama Nuclear Magnetic Resonance (NMR) diubah menjadi Magnetic
Resonance Imaging (MRI).
Tidak hanya persoalan teknologi
penghancur, nuklir juga telah membawa kenangan buruk bagi warga Eropa semenjak
tragedi meledaknya pembangkit listrik di Chernobil (Ukraina) bertenaga nuklir
pada 26 April 1986. Tujuh tahun sebelumnya, tepatnya pada 28 Maret 1979,
pembangkit listrik tenaga nuklir di Three Mile Island (Pensylvania, Amerika
Serikat) telah meledak dan memberikan kenangan buruk bagi warga Amerika Serikat
khususnya dan dunia umumnya. Yang membuat ngeri bukan pada kehancuran akibat
ledakan, tetapi apa yang terjadi setelah ledakan: makhluk hidup mengalami
mutasi. Ada bayi yang bermata satu, berkaki tiga, berjari tidak normal, dan
semua yang aneh-aneh lainnya. Wilayah tempat terjadi kecelakaan harus
disterilkan (tidak boleh dimasukki) untuk waktu beratus-ratus tahun lamanya.
Kenapa sebegitunya? Inilah yang
dalam fisika disebut peristiwa “peluruhan” (decay). Ada sejumlah zat di
alam ini yang tidak stabil, disebut zat radioaktif, dan untuk mencapai
kestabilan dia berubah bentuk dengan cara memancarkan sejumlah massanya ke
lingkungan (peristiwa ini disebut meluruh). Zat yang dipancarkan dikategorikan
dalam tiga jenis sinar: sinar alpha, sinar beta, dan sinar gamma.
Ketiga sinar ini dapat berinteraksi dengan materi lain dan dalam dosis tertentu
dapat mengionkan materi lain tersebut. Misalnya selembar kertas yang awalnya
tidak bermuatan dapat menjadi bermuatan setelah dikenai sinar radioaktif pada
dosis tertentu. Hasil interaksi akan menjadi lebih mengerikan ketika sinar
radioaktif ini berinteraksi dengan materi hidup seperti jaringan kulit dan DNA
tubuh kita.
Kalau sebegitu mengerikannya, kenapa
orang masih getol ingin memanfaatkan nuklir seperti dalam bidang medis dan
pembangkit listrik? Jawabanya sederhana: karena tokoh-tokoh di dunia subatomik
(seperti inti atom) mengandung energi yang dahsyat yang dibutuhkan manusiauntuk
aktivitas sehari-harinya. Pertanyaannya: how to get the energy safely and
efficiently?
7. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Susquehanna, Pensylvania,
Amerika Serikat
Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), misalnya, mengupayakan untuk
mengambil energi yang dilepas ketika sebuah inti atom pecah menjadi inti atom
yang lebih kecil (disebut reaksi fisi). Tempat terjadinya reaksi ini di dalam
PLTN disebut reaktor. Reaksi tersebut harus dapat dikontrol oleh operator
(manusia), jika tidak maka terjadi reaksi berantai yang tak-terkendali dan
dapat berakibat fatal (seperti meledak).
Inti atom yang dipecah berasal dari atom yang tidak stabil (radioaktif)
seperti Uranium-235 (U-235). U-235 adalah isotop Uranium yang sangat sensitif
terhadap reaksi berantai. Dalam teknik nuklir, partikel yang mampu memberikan
reaksi berantai ini disebut fissile. Angka 235 adalah nomor massa atom
yang menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam intinya. Proton dan neutron
adalah partikel penyusun inti atom, disebut nukelon.
Reaksi berantai dari U-235.
Untuk menghasilkan reaksi berantai, inti atom U-235 ditembak oleh sebuah
neutron yang bergerak lambat (disebut “slow neutron” atau juga “thermal
neutron“). Kecepatan gerak neutron sesungguhnya dapat diatur, tapi telah
dihitung sedemikian rupa sehingga reaksi berantai dari gerakan neutron yang
lambat lebih mudah dikontrol. Ketika slow neutron mengenai targetnya, yaitu
inti atom U-235, inti atom pecah menjadi dua buah inti atom yang lain dan
sejumlah neutron. Neutron-neutron hasil dari reaksi ini akan mengenai inti
atom-inti atom U-235 lainnya dan begitu seterusnya. Inilah yang disebut “reaksi
berantai” (chain reaction).
Saya ulangi lagi, reaksi berantai harus dapat dikendalikan oleh operator,
dan oleh karena itulah kecepatan neutron pertama yang ditembakkan harus rendah
supaya reaksi berantai yang dihasilkan dapat dikendalikan. Dalam bom nuklir,
jutru dibutuhkan reaksi berantai yang tak-terkontrol sehingga energi yang
dihasilkan sangat besar.
Mari kita sedikit berhitung. Energi kinetik slow neutron yang biasa
ditembakkan adalah sekitar 7,5 MeV — MeV adalah Mega electronVolt, sebuah
satuan energi dengan 1 eV = 1,6 x 1019 joule, sangat kecil! Energi
hasil reaksi fisi adalah 8,4 MeV. Perbedaan 0,9 MeV per nukleon berasal dari
energi yang dilepas oleh reaksi fisi. Energi ini berasal dari energi ikat
antarnukleon di dalam inti. Dengan demikian, total energi yang dilepas setiap
reaksi fisi U-235 adalah jumlah nukleon dikali energi per nukleon, yaitu 235 x
0.9 MeV atau sekitar 200 MeV per satu inti atom.
Kecil? Ya, angka yang kecil. Tapi jangan lupa, perhitungan di atas adalah
untuk satu inti atom U-235, yang mana massa satu inti atom U-235 sekitar
(pembulatan) 3,9 x 10-22 gram. Artinya, 1 gr U-235 mengandung
sekitar 1/3,9×10-22 =
2,8 x 1021 buah inti atom U-235. Jika semua bereaksi dalam reaktor, maka dihasilkan energi sejumlah 200 x 2,8 x 1021 MeV = 5,6 x 1023 MeV — atau sekitar 8,9 Megajoule. Energi sebanyak ini dapat dihasilkan oleh pembakaran batu bara sebanyak 2650ton kg
batu bara!!! (Jangan lupa, selain energi batu bara juga menghasilkan polusi.)
2,8 x 1021 buah inti atom U-235. Jika semua bereaksi dalam reaktor, maka dihasilkan energi sejumlah 200 x 2,8 x 1021 MeV = 5,6 x 1023 MeV — atau sekitar 8,9 Megajoule. Energi sebanyak ini dapat dihasilkan oleh pembakaran batu bara sebanyak 2650
Prinsip dasar kerja PLTN
Nah, berikut ini hal yang menarik: bagaimana mengubah energi sebanyak itu
menjadi listrik dalam sebuah PLTN? Jawabannya cukup mencengangkan, atau mungkin
mengecewakan bagi sebagian kita: energi sejumlah itu dipakai untuk mendidihkan
segentong air sehingga menjadi uap. Uap itu kemudian dialirkan lewat pipa-pipa
yang kemudian dapat menggerakkan turbin-turbin. Di belakang turbin ada
generator yang bekerja seperti sebuah dinamo raksasa yang bertugas mengubah
energi gerak mekanik menjadi energi listrik. (Berbeda dengan motor yang
mengubah energi listrik menjadi energi gerak mekanik, atau enjin yang mengubah
energi hasil pembakaran menjadi energi gerak mekanik). Proses awal yang “very
high technology” ternyata diakhiri oleh “very old-style conventional
technology“, hehehe.
Secara sederhana, skematik tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Reaksi
fisi berantai terjadi di reaktor (C), dengan bahan bakar U-235 dalam
bentuk batangan (kira-kira sepanjang 2,5 cm). Batangan U-235 dikontrol oleh
batang pengontrol (B). Operator menaikturunkan batang pengontrol ini untuk
mengontrol kecepatan reaksi berantai. Batang turun berarti semakin cepat reaksi
terjadi, begitu juga sebaliknya.
Energi yang dihasilkan oleh reaksi fisi dibawa dalam bentuk panas oleh
fluida khusus ke tabung air (D). Panas ini mendidihkan air yang uapnya dibawa
oleh pipa untuk menggerakkan turbin (H). Di belakang turbin ada generator (G)
yang mengubah energi gerak mekanik menjadi listrik.
Uap air yang telah menggerakkan turbin kehilangan panasnya dan berubah
kembali menjadi air. Untuk mempercepat proses pendinginan, air dingin dari
menara air (J) disalurkan lewat pipa (I). Air yang telah dingin dipompa ke (D).
Begitu seterusnya.
Mekanisme turbin dan generator yang mengubah energi mekanik menjadi energi
listrik adalah pembahasan tersendiri.
Jadi sesungguhnya cuma ada tiga jenis pembangkit listrik: bertenaga air
(turbin digerakkan oleh air), bertenaga uap (digerakkan oleh uap air), dan
bertenaga angin (turbin digerakkan oleh air). Permasalahannya adalah: dari mana
mendapatkan air, uap, dan angin tersebut.
PLTN di mata dunia
Kemudian, kenapa PLTN tetap menjadi idola? Pertimbangan utama adalah
efisiensinya yang sangat tinggi. Satu gram U-235 setara dengan 2650 batu bara!
Edan. Efisiensi selalu terkait dengan biaya produksi yang ujung-ujungnya pasti
bicara soal keuntungan. Semakin efisiensi sebuah proses, semakin banyak
keuntungan (baik finansial maupun teknologi) yang didapat. Selanjutnya adalah
hukum ekonomi yang berbicara.
Alasan kedua adalah ramah lingkungan. Batu bara, minyak bumi, dan gas alam
dapat berberan sebagai bahan bakar untuk mendidihkan air, tapi mereka semua
penghasil polusi udara. Nuklir tidak memberikan polusi udara, kecuali limbah
radioaktif yang dapat dikelola dengan teknik tersendiri. (Limbah radioaktif
menjadi topik khusus untuk diperdebatkan.)
Alasan ketiga adalah keamanan. Lho, kok? Teknologi PLTN jauh lebih canggih
daripada pembangkit listrik lainnya. Prinsip dalam teknik adalah: semakin
canggih, semakin aman. Jadi, seharusnya PLTN jauh lebih aman daripada yang
lain. Kecelakaan Chernobyl dan Three Miles Island murni kesalahan operator,
bukan kegagalan reaktor.
SISTEM DISTRIBUSI LISTRIK
Awalnya tenaga listrik dihasilkan di pusat –
pusat pembangkit listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTGU, PLTP dan PLTD dengan
tegangan yang biasanya merupakan tegangan menengah 20 kV. Pada umumnya pusat
pembangkit tenaga listrik berada jauh dari pengguna tenaga listrik, Untuk
mentransmisikan tenaga listrik dari pembangkit ini, maka diperlukan penggunaan
saluran tegangan tinggi 150/70 kV (STT), atau saluran tegangan ekstra tinggi
500 kV (STET).
Tegangan yang lebih tinggi ini diperoleh dengan
transformator penaik tegangan (step up transformator). Pemakaian tegangan
tinggi ini diperlukan untuk berbagai alasan efisiensi, antara lain, penggunaan
penampang penghantar menjadi efisien, karena arus yang mengalir akan menjadi
lebih kecil, ketika tegangan tinggi diterapkan. Setelah saluran transmisi
mendekati pusat pemakaian tenaga listrik, yang dapat merupakan suatu daerah
industri atau suatu kota, tegangan melalui gardu induk (GI) diturunkan menjadi
tegangan menengah (TM) 20kV.
Setiap GI sesungguhnya merupakan Pusat Beban
untuk suatu daerah pelanggan tertentu, bebannya berubah-rubah sepanjang waktu
sehingga daya yang dibangkitkan dalam pusat-pusat Listrik harus selalu berubah.
Perubahan daya yang dilakukan di pusat pembangkit ini bertujuan untuk
mempertahankan tenaga listrik tetap pada frekuensi 60 Hz. Proses perubahan ini
dikoordinasikan dengan Pusat Pengaturan Beban (P3B). Tegangan menengah dari GI
ini melalui saluran distribusi primer disalurkan ke gardu – gardu distribusi
(GD) atau pemakai tegangan menengah. Dari saluran distribusi primer, tegangan
menengah (TM) diturunkan menjadi tegangan rendah (TR) 220/380 V melalui gardu
distribusi (GD). Tegangan rendah dari gardu distribusi disalurkan melalui
saluran tegangan rendah ke konsumen tegangan rendah (Sakti, 2008:4)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar