7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
1/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
1. PENGENALAN TENTANG PLTP
1.1. Pengertian Panas Bumi
Energi panas bumi adalah salah satu sumber daya alam yang berupa air panas atau uapyang terbentuk melalui pemanasan secara alami. Hal-hal yang perlu mendapat perhatian dalam
pemilihan teknologi penggunaan energi panas bumi untuk dikonversikan menjadi energi listrik
antara lain :
a. Temperatur
Fluida panasbumi bertemperatur tinggi > 22 o! telah lama digunakan untuk pembangkit
listrik. Temperatur sedang "# $ 22 o!
b. !adangan sumberdaya hingga 2 $ %# tahun
c. &'alitas (ap :
)iharapkan yang mempunyai pH hampir netral* karena bila pH sangat rendah laju korosi
terhadap material akan lebih cepat.
d. &edalaman +umur dan &andungan &imia :
,iasanya tidak terlalu dalam tidak lebih dari % km. /okasi relati0 mudah dicapai.
e. &emungkinan terjadinya erupsi hydrothermal relati0 rendah. 1roduksi 0luida panas dari
dalam perut bumi dapat meningkatkan resiko terjadinya erupsi hydrothermal.
ambar ".". +truktur eologi )aerah 1anas ,umi
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
2/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
1.. Pr!ses "ari ua# #anas $umi men%a"i tenaga &istri'
a. (ap di-supply dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap yang kemudian masuk ke
dalam Steam Receiving Headersebagai media pengumpul uap. +team 3eceiving Headerdilengkapi dengan Rupture Discyang ber0ungsi sebagai pengaman terakhir unit .,ila terjadi
tekanan berlebih over pressure di dalam +team 3eceiving maka uap akan dibuang
melalui Vent Structure.
Vent Structureber0ungsi untuk warming-updipipe lineketika akan start unit dan sebagai
katup pengaman yang akan membuang tekanan bila sudden tripterjadi.
b. )ari Steam Receiving Header uap kemudian dialirkan ke Separator Cyclone Type
yang ber0ungsi untuk memisahkan uap pure steam dari benda-benda asing seperti
partikel berat +odium* 1otasium* !alsium* +ilika* ,oron* 4monia* Fluor dll.
c. &emudian uap masuk ke Demister yang ber0ungsi untuk memisahkan moisture yang
terkandung dalam uap* sehingga diharapkan uap bersih yang akan masuk ke dalam Turbin.
d. (ap masuk ke dalam Turbin sehingga terjadi konversi energi dari Energi &alor yang
terkandung dalam uap menjadi Energi &inetik yang diterima oleh sudu-sudu Turbin. Turbin
yang dikopel dengan generator akan menyebabkan generator ikut berputar saat turbin
berputar sehingga terjadi konversi dari Energi &inetik menjadi Energi 5ekanik.
e. enerator berputar menghasilkan Energi /istrik Electricity
0. Exhaust Steamuap bekas dari Turbin dikondensasikan di dalam !ondensor dengan
sistem Jet SprayDirect Contact Condensor.
g. 6! on Condensa!le "as yang masuk kedalam !ondensor dihisap oleh #irst
E$ectorkemudian masuk ke %ntercondensorsebagai media pendingin dan penangkap 6!.
+etelah dari %ntercondensor* 6! dihisap lagi oleh Second E$ector masuk ke dalam
&'tercondensor sebagai media pendingin dan kemudian dibuang ke atmos0ir melalui
Cooling Tower.
h. )ari !ondensor air hasil condensasi dialirkan oleh (ain Cooling )ater *umpmasuk ke
Cooling Tower. +elanjutnya air hasil pendinginan dari Cooling Towerdisirkulasikan kembali
ke dalam !ondensor sebagai media pendingin.
i. *rimary Cooling Systemdisamping sebagai pendingin Secondary Cooling System juga
mengisi air pendingin ke %ntercondensordan&'tercondensor.
j. +ver'lowdari Cold ,asin Cooling Towerakan ditampung untuk kepentingan Rein$ection*ump.
k. River (ae-.p *umpberoperasi hanya saat akan mengisi ,asin Cooling Tower/
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan2
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
3/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar ".2. )iagram 1roses 1/T1
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan%
STE
AM
WELL
STEAM PIPE LINE
STEAM
RECEIVING
HEADER
SEPARAT
ORDEMISTER
TURBINE
GENERAT
OR
CONDENSOR
MAIN COOLING
WATER PUMP
COOLING
TOWER
RIVER MAKE
UP
PUMP
REINJECTION
PUMP
TRANSFORMER
SWITCH YARD 150 kV GRID
eothermal 1o'er 1lant
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
4/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
. PERALATAN UTAA PLTP
.1. Ke#a&a Sumur "an a&*e
+eperti halnya sumur-sumur minyak dan gas* di sumur panas bumi juga dipasang
beberapa 7alve katup untuk mengatur aliran 0luida. 7alve-valve tsb ada yang dipasang di atas
atau didalam sebuah lubang yang dibeton !oncrete cellar.
ambar 2.". 3angkaian 7alve pada kepala sumur 1/T1
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan8
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
5/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
1ada umumnya di kepala sumur ada 8 buah valve* yaitu :
4 : (aster Valve atau Shut o'' Valve : ber0ungsi untuk mengisolasi sumur untuk keperluan
pera'atan., : +ervice 7alve : ber0ungsi untuk mengatur aliran 0luida yang akan diman0aatkan.
! : ,y pass 7alve : ber0ungsi untuk mengatur aliran 0luida yang mengarah ke +ilincer* atau
tempat penampungan air pembuangan.
) : (ntuk memungkinkan peralatan atau reamerditurunkan secara vertikal.
)isamping itu biasanya dilengkapi juga oleh ,leed Valve* yaitu valve untuk
menyemburkan ke udara dengan laju aliran sangat kecil !leeding* saat sumur tidak
diprodukti0kan. Fluida perlu dikeluarkan dengan laju alir sangat kecil agar sumur tetap panas
dan gas tidak terjebak di dalam sumur* dan juga untuk menghindari terjadinya thermal shoc
atau perubahan panas secara tiba-tiba yang disebabkan karena pemanasan atau pendinginan
mendadak dapat dihindarkan.
)isamping itu ada juga yang dilengkapi dengan ,all #loatt Valveyang merupakan 7alve
pengaman dari kemungkinan terba'anya air ke dalam aliran pipa uap. ,ila ada air yang
terba'a* bola akan naik dan menghentikanaliran. &enaikkan tekanan akan menyebabkan
,ursting )isc pecah dan mengalihkan aliran ke +ilincer.
.. Se#arat!r
+eparator ber0ungsi untuk memisahkan uap dari air yang bercampur dalam aliran dua
0asa. +eparator yang mempunyai e00isiensi yang tinggi adalah jenis !yclone* dimana aliran uap
yang masuk dari arah samping dan berputar menimbulkan gaya sentri0ugal. 4ir akan terlempar
ke dinding* sedangkan uap akan mengisi bagian tengah pipa* dan mengalir keatas.
(ap yang keluar dari separator jenis ini mempuyai tingkat kekeringan dryness yang
sangat tinggi* lebih dari 99. E00isiensi dari jenis ini akan berkurang bila kecepatan masuk lebih
dari # m;detik.
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
6/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar 2.2. Cyclone Separator
.+ Si&in,er
+ilincer merupakan silinder yang didalamnya diberi suatu pelapis untuk mengendapkan
suara dan bagian atasnya terbuka. Fluida dari sumur yang akan disemburkan untuk dibuang*
akan menimbulkan kebisingan yang luar biasa hingga dapat memekakkan telinga dan bahkan
bila tanpa perlindungan telinga* dapat menyebabkan rusaknya pendengaran. 5aka diperlukan
+ilencer untuk mengurangi kebisingan dan biasanya juga mengontrol aliran 0luida yang akan
dibuang.
4pabila 0luida dari sumur berupa uap kering* silincer yang digunakan biasanya berupa
lubang yang diisi dengan batuan yang mempunyai ukuran dan bentuk beragam.
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
7/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar 2.%. Silincer
ambar 2.8. =enis Silincer di 1/T1 &amojang
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
8/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
.-. Tur$in Ua#
Turbin uap adalah suatu mesin penggerak* yang menggunakan energi dari 'luida kerja
uap untuk menggerakkan ; memutar sudu-sudu turbin. +udu $ sudu turbin ini memutar poros*poros karena dikopling dengan generator* maka akan menggerakkan generator yang akan
menghasilkan listrik.
1ada dasarnya dikenal 2 jenis turbin :
Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan udara luar 0&tmospheric Exhaust 1
,ac *ressure Tur!ine2atau disebut juga turbin tanpa condenser. 1ada jenis ini uap keluar
dari turbin langsung dibuang ke udara.
Turbin dengan condenser 0Condensing unit Tur!ine2/
1ada jenis ini uap keluar dari turbin dikondensasikan lagi menjadi air di condenser/
ambar 2.. Turbin (ap 1/T1
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan?
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
9/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
.. K!n"ens!r
Fungsi kondensor adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara
membuat kondisi vakum di dalam bejana kondensor. 1roses terjadinya vakum dengan carathermodinamika bukan cara mekanik.
Fluida yang keluar dari turbin masuk ke condenser sebagian besar adalah uap bercampur
dengan air dingin* di kondensor akan mencapai kesetimbangan massa dan energi.
1ada volume yang sama* air akan mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan
dengan uap. +ehingga jika uap dalam massa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam
kondensor* kemudian disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya* karena sebagian
atau seluruhnya berubah menjadi air tergantung jumlah air yang disemprotkan yang memiliki
volume jauh lebih kecil. 4kibat penyusutan volume uap dalam kondensor inilah akanmengakibatkan kondisi ruangan dalam kondensro menjadi vakum.
ambar 2.
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
10/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
./. Gas E0tra,ti!n
(ntuk menjaga agar kondisi di dalam kondensor tetap vacuum* maka 6on !ondensable
as 6! harus dikeluarkan dari kondensor* dengan cara dihisap oleh Ejector .
ambar 2.. +istem as E@tractor
.. enara Pen"ingin (2!!&ing T!3er)
5enara 1endingin !ooling To'er ada 2 jenis yaitu :
a. (echanical Draught Cooling Tower.
!ooling to'er ini menggunakan Fan ; kipas untuk menghisap udara. (dara dihisap
melalui louver; pengarah dari samping masuk ke dalam !ooling To'er kemudian dihisap ke
atas. (dara dingin ini mengalami kontak langsung dengan air yang jatuh dari bak atas menuju
bak ba'ah* sehingga air panas keluar dari !ondenser # #! dipompa menuju ke !ooling
To'er didinginkan dengan udara sehingga temperaturnya turun menjadi 2< $ 2
#
!.
!ooling To'er jenis ini relati0 murah dan 0leksible karena kecepatan anginnya bisa
diubah-ubah disesuaikan dengan kondisi udara luar dan beban Turbin. 6amun kelemahannya
adalah menggunakan energi listrik untuk menggerakkan kipas yang dayanya relati0 besar dan
biaya pera'atannya tinggi.
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"#
2ONDENSOR
INTER
2ONDENSOR
A4TER
2ONDENSOR
Ejector "st
stageEjector 2nd stage
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
11/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar 2.?/ +kema (echanical Draught Cooling Tower
ambar 2.9. (echanical Draught Cooling Tower
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan""
A)# -a#) C!)*+ T,"#
T"(./23 C
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
12/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
Prinsi# Ker%a e,5ani,a& 2!!&ing T!3er
)i bagian atas !ooling To'er* terdapat beberapa kipas 0an yang digerakkan oleh motor
listrik melalui rangkaian gigi reduksi gear bo@ untuk menurunkan putaran motor. 4ir pendingin yang panas masuk ke header atas dan di-spraykan keba'ah manuju kisi-kisi
yang bertipe pantul splash
(dara atmos0ir dari samping melalui sirip-sirip akibat hisapan 0an dan mengalir keatas*
bertemu dengan air yang dispray* sehingga mendinginkan air.
(dara panas akan dihembuskan kembali ke atmos0ir oleh 0an le'at bagian atas cooling
to'er.
4ir dingin akan berkumpul di bak penampung basin di bagian ba'ah cooling to'er.
+elanjutnya air pendingin disirkulasikan lagi ke kondensor.
b. atural Draught Cooling Tower.
!ooling To'er jenis ini mempunyai biaya pera'atan yang murah* namun kelemahannya
mahal dan tidak 0leksibel.
ambar 2."#. 6atural cooling To'er
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"2
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
13/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
+. 6ENIS76ENIS SIKLUS PLTP
+.1. Direct Dry Steam Cycle
5erupakan jenis yang paling umum dari pembangkit listrik tenaga panas bumi. 1/T1 ini
meman0aatkan uap kering langsung dari sumur produksi yang dibor ke dalam reservoir panas
bumi. (ap kering bertekanan tinggi keluar dari sumur produksi dan melalui rock catcher* yaitu
serangkaian mesh 0ilter yang ber0ungsi menangkap bongkahan batu* kerikil atau sampah
lainnya yang dapat merusak sudu turbin. uap (ap tersebut kemudian menggerakkan turbin uap
yang dikopel dengan sebuah generator listrik.
(ap keluar dari turbin dan masuk ke kondensor yang berada dalam kondisi vakum
sehingga terkondensasi menjadi air kondensat. )ari sini kondensat dipompa melalui
serangkaian scrubbing to'er yang ber0ungsi untuk menghilangkan non-condensable gas
6!. &ondensat tersebut kemudian dipompa ke cooling to'er dan mengalammi proses
pendinginan. &ondensat yang masih mengandung non-condensable gas 6! dialirkan
kembali ke scrubber sebelum disuntikkan ke reservoir panas bumi melalui sumur injeksi.
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"%
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
14/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar %.". Direct Dry Steam Cycle
+.. Flash Steam Cycle
1ada 1/T1 jenis ini 0luida yang keluar dari sumur produksi harus berada pada suhu tinggi
%
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
15/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
ambar %.2. #lash Steam Cycle
+.. Binary Cycle
1ada 1/T1 jenis ini 0luida panas bumi yang digunakan merupakan 0luida bersuhu tinggi
yang nantinya akan digunakan untuk memanaskan 0luida sekunder yang memiliki titik didih lebih
rendah. Fluida sekunder biasanya isobutene atau isopentana dipanaskan oleh 0luida panas
bumi melalui heat e@changer dan mengalami 0lash o00 sehingga terbentuk uap. (ap ini
digunakan untuk menggerakkan turbin. (ap yang telah digunakan untuk memutar turbin uap
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
16/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
akan dikondensasikan dalam condenser dan dialirkan kembali ke heat e@changer untuk
memulai siklus kembali.
&arena 0luida panas bumi hanya berpindah dari sumur produksi menuju heat e@changerdan kembali diinjeksikan ke reservoir melalui sumur injeksi dalam sistem tertutup maka dalam
1/T1 jenis ini tidak ada jalur keluar bagi gas berbahaya no@ious gas. +elain itu juga tidak
diperlukan peralatan untuk proses gas scrubbing
ambar %.%. ,inary Cycle *ower *lant
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
17/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
-. POTENSI PANAS BUI DI INDONESIA
Bndonesia merupakan negara dengan potensi panas bumi terbesar di dunia. 1otensi
tersebut ditunjukkan pada table di ba'ah ini.
Tabel 8.". 1otensi panas bumi indonesia
No PROVISINSI
JUMLA
H
LOKASI
POTENSI ENERGI (MWe) - Tahun 2004POTENSI ENERGI (MWe) - Tahun 2004
POTENSI LAPANGAN
TOTAL
KAPASITASTERPASAN
G
(!" 200#)
SUM$ER %A&A 'A%ANGAN
Seu*a+Seu*a+,,
H,o+e,H,o+e,
Te."u/Te."u/aa
Mun/,Mun/,nn
Te.u+Te.u+,,
1 A'EH 1 30 5# 2#2 1610
2 SUMATERA UTARA 13 16700 10 1632 25 6323 1
SUMATERA $ARAT 13 #27 7# 16373
4 $ENGKULU 7 470 22 300 162
7 $ANGKA $ELITUNG 7 7
3 JAM$I # 7 275 7# 17 40 1604
RIAU 1 27 27
#SUMATERASELATAN
7 27 52 54 16511
5 LAMPUNG 1 527 ## 1602 20 26#77
10 $ANTEN 470 100 2#7 #7
11 JAWA $ARAT # 16700 #4 1625 4## 1677 76323 540
12 JAWA TENGAH 14 27 42 314 117 2#0 16323 30
1 &OGJAKARTA 1 10 10
14 JAWA TIMUR 11 1!7 257 4 16203!7
17 $ALI 7 7 223 01
13 NTT 3 10# 114
1 NT$ 15 250 7 305 14 16233
1#KALIMANTAN
$ARAT 70 70
15 SULAWESI UTARA 7 27 127 740 110 37 #37 20
20 GOTONTALO 2 27 17 40
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
18/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
21 SULAWESI TENGAH 14 27 103 #1
22SULAWESITENGGARA
1 270 71 01
2SULAWESISELATAN
13 27 45 4
24 MALUKU UTARA 5 170 11 42 05
27 MALUKU 3 127 100 227
23 PAPUA 2 70 70
TOTALTOTAL 272272 5672!75672!7 46474647 10611061 2#2# 26072607267!267!
77
160160
14600!714600!7 16701670
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"?
7/22/2019 5. Pengetahuan Dasar PLTP
19/19
PT. PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
PENGOPERASIAN PLTP
Tabel 8.2. 1embangkit listrik geothermal di Bndonesia
Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan"9