Pembangkit Listrik Tenaga Diesel – Tahukah sahabat, bagaimana Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Bekerja, jika belum yuk simak ulasan singkat berikut ini
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel / PLTD merupakan pembangkit listrik yang mengandalkan energi dari mesin diesel yang berasal dari ledakan pada ruang bakar sebagai penggerak piston yang seporos dengan engkol yang kemudian dirubah menjadi energi putar. PLTD merupakan pembangkit dengan start up yang cepat, tidak membutuhkan area yang luas, compact & proses sinkron yang cepat.
Pembangkit tipe ini biasanya menjadi alternatif pembangkit di wilayah kepulauan di Indonesia dengan jumlah penduduk yang sedikit, sulit dijangkau serta belum menggunakan sistem interkoneksi. Atau bisa juga menjadi alternatif operasi guna memulihkan kondisi sistem pada saat terjadinya blackout & suport jaringan kelistrikan pada area area emergensi.
Pada perkembangannya mesin diesel terdiri dari 2 jenis, yaitu mesin diesel 2 langkah dan 4 langkah, dengan dimensi, ukuran & jumlah putaran yang sama, mesin diesel 2 langkah menghasilkan daya 1,7 kali lebih besar dibandingkan dengan mesin diesel 4 langkah, namun mesin diesel 2 langkah tidak berkembang dikarenakan proses pembakarannya tidak sesempurna mesin diesel 4 langkah, sehingga gas buangnya lebih banyak mengandung karbon / CO2.
Ok, Mari kita mengenal lebih jauh Pembangkit ini.
Prinsip kerja Pembangkit listrik Tenaga Diesel
Pembangkit listrik tenaga diesel beroperasi dengan prinsip kerja umum mesin diesel. Jika sebelumnya belum mengetahui prinsip kerja dari mesin diesel itu sendiri, sebaiknya simak penjelasan yang akan diberikan di bawah ini.
langkah Pengisian
Katup masuk dibuka, katup buang ditutup, torak bergerak ke bawah lalu udara bersih masuk kedalam silinder melalui katup masuk.
Langkah kompresi
Katup masuk dan katup buang ditutup, torak bergerak ke atas, sehingga udara bersih didalam silinder dimampatkan, ditekan / dikompresi. Pada akhir langkah ini bahan bakar diinjeksikan sehingga terjadi ledakan / pembakaran.
Langkah usaha / Tenaga
Katup masuk dan katup buang ditutup, pembakaran menghasilkan tekanan yang tinggi dalam ruang bakar, torak bergerak dengan dorongan gas hasil dari pembakaran / ledakan.
Langkah buang
Katup masuk ditutup dan katup buang dibuka, torak bergerak ke atas, lalu gas hasil pembakaran / ledakan dibuang melalui katup buang.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Di atas telah dijelaskan mengenai prinsip kerja dari mesin diesel. Untuk mengetahui lebih lengkap tentang bagaimana cara pembangkit listrik tenaga diesel bekerja, sebaiknya jangan lewatkan penjelasannya di bawah ini.
1. Pemompaan Bahan Bakar
Bahan bakar awalnya berada di dalam tangki penyimpanan, kemudian disaring dan dipompa atau dialirkan menuju ke tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika menggunakan bahan bakar minyak, maka akan dialirkan ke nozzle dari daily tank tersebut.
Bahan bakar dinaikkan suhunya sampai ke level tertentu agar wujudnya berubah menjadi kabut. Jika menggunakan bahan bakar gas, maka dari daily tank akan langsung dialirkan menuju conversion kit untuk mengatur tekanannya sesuai kebutuhan mesin.
2. Udara Bersih Dialirkan
Mesin diesel tidak hanya membutuhkan bahan bakar, tapi juga udara bertekanan untuk bisa melakukan pembakaran. Udara bersih dimasukkan ke dalam tangki udara start menggunakan kompresor melalui intake manifold.
Selanjutnya, udara bersih pun dialirkan menuju turbocharger. Udara bersih tadi akan dinaikkan temperatur dan tekanannya di dalam turbocharger. Umumnya, suhunya dinaikkan sampai 600 derajat celcius, sementara tekanannya ada di angka 500 psi.
Jika sudah mencapai temperatur dan tekanan yang dibutuhkan, udara pun akan dimasukkan ke dalam ruang pembakaran.
3. Bahan Bakar Diinjeksi ke Ruang Bakar
Bahan bakar yang sudah berada di nozzle atau conversion kit selanjutnya diinjeksi ke dalam ruang bakar dan bertemu dengan udara. Silinder ruang bakar ini memiliki tekanan yang tinggi, yaitu 35 hingga 50 atm. Karena tekanan udara yang sangat tinggi ini, suhu udara di dalam silinder pun naik.
Pada saat inilah bahan bakar akan disemprotkan masuk ke dalam silinder. Temperatur dan tekanan tinggi pada silinder yang melebihi titik nyala membuat bahan bakar pun menyala secara otomatis dan terjadi “ledakan”.
4. Kompresi
Ledakan yang terjadi di silinder atau ruang pembakaran tadi mampu membuat piston atau torak bergerak. Di bagian poros engkol, gerakan ini diubah menjadi energi mekanis. Piston dapat bergerak bolak-balik karena tekanan gas dari hasil pembakaran dan udara mendorongnya.
Gerak bolak-balik (reciprocating) piston ini dihubungkan ke poros engkol atau crank shaft untuk diubah menjadi gerak rotasi.
5. Energi Listrik Terbentuk
Poros rotor generator digerakkan oleh poros engkol. Di generator, energi mekanis ini diubah lagi menjadi gaya gerak listrik atau GGL. Perlu diketahui bahwa GGL ini terbentuk berdasarkan hukum Faraday yang bunyinya adalah:
“Jika di dalam sebuah medan magnet yang senantiasa mengalami perubahan dan terdapat penghantar yang memotong garis-garis gaya magnet tersebut, induksi gaya gerak listrik (GGL) akan terjadi pada penghantar tersebut.”
6. Tegangan Dinaikkan
Generator mampu menghasilkan listrik, tapi tegangannya belum cukup besar. Sehingga diperlukan trafo step up untuk menaikkan tegangannya sehingga energi listrik bisa sampai ke beban. Trafo bekerja berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday.
Arus listrik mampu menghasilkan medan magnet, kemudian medan magnet juga mampu menghasilkan arus listrik. Kalau salah satu sisi kumparan trafo dialiri dengan arus bolak balik, maka akan timbul gaya magnet yang berubah-ubah di kumparan dan terjadi induksi.
Kumparan sekunder yang memiliki satu inti dengan kumparan primer pun akan menerima garis gaya magnet dengan besar berubah-ubah. Di sisi sekunder pun timbul induksi sehingga terjadi perbedaan tegangan di antara dua ujung kumparan.
7. Penyaluran Energi Listrik
Energi listrik dikirimkan ke beban menggunakan saluran transmisi energi. Setelah sampai ke titik beban, tegangan listrik kembali diturunkan, kali ini menggunakan trafo step down.
Berbeda dengan trafo step up, trafo jenis ini punya lilitan sisi primer lebih banyak dibandingkan sisi sekunder.
Kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
[irp posts=”667″ name=”Prinsip kerja PLTD”]
Dibandingkan dengan tipe pembangkit lainnya, Pembangkit Listrik Tenaga Diesel memiliki beberapa kelebihan, diantaranya:
- Efisiensi thermal relatif tinggi
- Proses star-up yang cepat
- Dapat dioperasikan tanpa daya dari luar, sebagai unit blackstart dan daya keluaran dapat dirubah dengan cepat.
- Operasional yang mudah dan tidak memerlukan SDM yang banyak
- Proses kontruksi yang cepat dengan biaya investasi yang murah serta dapat ditempatkan dekat dengan pusat beban
Namun Pembangkit Listrik Tenaga Diesel mempunyai beberapa kelemahan yang harus dipertimbangkan seperti:
- Kapasitas daya biasanya rendah
- Biaya pelumasan yang tinggi
- Adanya polusi gas buang, suara yang bising serta limbah minyak pelumas.
PLTD di Indonesia
Meski jumlahnya tidak sebanyak PLTU, Indonesia memiliki beberapa PLTD yang tersebar di berbagai daerah. Di bawah ini adalah beberapa contoh PLTD yang aktif digunakan di Indonesia.
1. PLTD Banua Lima
PLTD yang satu ini terdapat di Pulau Kalimantan serta digunakan untuk mengaliri listrik di wilayah Kalimantan Tengah dan Kalimantan Selatan. Unitnya sendiri tersebar di 3 lokasi, yaitu Penangkalan, Maburai, dan Barabai.
2. PLTD Seberang Barito
Masih di Kalimantan, PLTD Seberang Barito ini terdiri dari dua unit. Masing-masing unitnya memiliki kapasitas 30 Megawatt dan 15 Megawatt.
3. PLTD Trisakti
Pembangkit listrik tenaga diesel ini adalah yang tertua di Indonesia dan beroperasi sejak 1978. Letaknya sendiri ada di Banjarmasin, Kalimantan Selatan.
Dengan menghasilkan listrik berkapasitas 90.800 kilowatt, PLTD yang satu ini mampu memenuhi kebutuhan pasokan listrik untuk wilayah Banjarmasin dan sekitarnya.