Powered By Blogger

Cari Blog Ini

Rabu, 07 Maret 2012

Makalah konversi energi

Makalah konversi energi


PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
(PLTA)
Disusun sebagai salah satu tugas Mata Kuliah Energi dan Konversi
Disusun oleh:
NAMA : DIAN ANGGUN TRISNADI
NIM : 0801375
JURUSAN : S-1 TEKNIK TENAGA ELEKTRIK
JURUSAN PEDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2008
BAB I
LATAR BELAKANG MASALAH
Keadaan Kelistrikan indonesi sekarang ini sangat memperhatinkan apalagi sekarang ini sumber migas yang terdapat di Bumi kita sangat terbatas, dan pada suatu saat akan habis, oleh karena itu berbagai penelitian dilakukan para peneliti untuk menemukan sumber energi diluar migas, sebagai sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan sesuai kebutuhannya. Indonesia sebagai negara yang terletak digaris khatulistiwa, yang mempunyai daratan yang ditumbuhi hutan belantara yang luas beserta gunung / pegunungan yang di dalamnya banyak sungai-sungai mengalirkan air dari hulu ke hilir sampai ke lautan lepas yang terhampar luas disertai gemuruhnya ombak , dengan penyinaran sinar surya sepanjang tahun, dengan hembusan angin yang terdapat di seluruh wilayah Indonesia. Keberadaan wilayah Indonesia yang begitu beragamnya sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan, merupakan tantangan bagi kita untuk melakukan penelitian/ kajian agar memperoleh sumber energi alternatif yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat. Salah satu sumber energi alternatif yang dapat dikembangkan adalah PLTA.
PLTA dapat beroperasi sesuai dengan perancangan sebelumnya, bila mempunyai Daerah Aliran Sungai (DAS) yang potensial sebagai sumber air untuk memenuhi kebutuhan dalam pengoperasian PLTA tersebut. Pada operasi PLTA tersebut, perhitungan keadaan air yang masuk pada waduk / dam tempat penampungan air, beserta besar air yang tersedia dalam waduk / dam dan perhitungan besar air yang akan dialirkan melalui pintu saluran air untuk menggerakkan turbin sebagai penggerak sumber listrik tersebut, merupakan suatu keharusan untuk dimiliki, dengan demikian kontrol terhadap air yang masuk maupun yang didistribusikan ke pintu saluran air untuk menggerakkan turbin harus dilakukan dengan baik, sehingga dalam operasi PLTA tersebut, dapat dijadikan sebagai dasar tindakan pengaturan efisiensi penggunaan air maupun pengamanan seluruh sistem, sehingga PLTA tersebut, dapat beroperasi sepanjang tahun, walaupun pada musim kemarau panjang.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit listrik yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan dari ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh air.
Dalam pembangkitan listrik tenaga air energi yang banyak digunakan adalah energi potansial. Sebagai mana menurut ilmu fisika, setiap benda yang berada di atas permukaan bumi memiliki energi potensial, sehingga kita dapat menyatakan bahwa rumus dasar PLTA adalah sebagai berikut:
Text Box: E = m . g . h

Dengan E = Energi Potensial
m = Massa
g = Percapatan Grapitasi
h = Tinggi relatif terhadap permukiaan bumi
Text Box: dE = dm . g . hAtau bisa juga ditulis:
Dimana dE merupakan energi yang dibangkitkanoleh elemen masa dm yang melalui jarak h.
Text Box: Q = Jika Q didefinisikan sebagai debit air menurut rumus:
Dengan Q = debit air
Dm = elemen massa air
Dt = elemen waktu
Dari rumus-rumus di atas maka dapat ditulis:
P = = . h
= Q . g . h
Atau P = g . Q . h
Bila dihubungkan dengan efisiensi maka:

Text Box: P = η . g . Q . h

Dengan P = daya
η = efisiensi
g = Percapatan Grapitasi
Q = Debit air
h = Tinggi relatif terhadap permukiaan bumi
Text Box: P = f . Q . hUntuk keperluan estimasi pertama secara kasar, dipergunakan rumus sederhana barikut:
Dengan P = Daya
f = Faktor efisiensi (antara 0,7 dan 0,8)
Q = Debit air
h = Tinggi relatif terhadap permukiaan bumi
Hukum kedua Newton menggambarkan transfer energi untuk turbin impuls.
Turbin impuls paling sering digunakan pada aplikasi turbin tekanan sangat tinggi.
Text Box: P = η ´ ρ ´ g ´ h ´ iTenaga yang didapat dari aliran air adalah,
Dimana
P = Daya (J/s or watts)
η = Efisiensi turbin
ρ = Massa jenis air (kg/m3)
g = Percepatan gravitasi (9.81 m/s2)
h = Head (m). Untuk air tenang, ada perbedaan berat antara permukaan masuk dan keluar. Perpindahan air memerlukan komponen tambahan untuk ditambahkan untuk mendapatkan aliran energi kinetik. Total head dikalikan tekanan head ditambah kecepatan head.
i = Aliran rata-rata (m3/s)
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Keadaan Kelistrikan Indonesia
Total pembangkit kelistrikan yang dimiliki Indonesia saat ini adalah sebesar 25.218 MW, yang terdiri atas 21.769 MW milik PLN dan 3.450 MW milik swasta. Kondisi tersebut sampai dengan saat ini masih menyisakan banyak persoalan.
Pertama, rendahnya pertumbuhan penyediaan tenaga listrik yang rata-rata hanya 6%-9% per tahun, sehingga sangat kurang untuk dapat memenuhi permintaan akan energi listrik nasional. Sejak tahun 2001 terdapat 24 wilayah yang tersebar hampir di semua propinsi di Indonesia yang masih mengalami kekurangan pasokan listrik. Berdasarkan data dari Departemen Dalam Negeri, dari jumlah 66.215 desa di Indonesia baru 79% yang telah mendapat pasokan listrik dari PLN.
Kedua, tingkat ketergantungan terhadap Bahan Bakar Minyak (BBM) sebagai bahan pembangkit tenaga listrik. Sebelum tahun 1980 porsi pemakaian BBM berkisar 77%, pada 1993 54%, dan pada 1997 21%. Tetapi, masih relatif tingginya pada 2005 melonjak kembali menjadi 37,4%. Dan pada 2006 porsi penggunaan BBM saja meleset dari target 22% menjadi 32%. Hal ini menunjukkan ketidakkonsistenan PLN dalam menerapkan kebijakan diversifikasi bahan bakar. Secara umum penggunaan BBM sebagai bahan bakar pembangkit listrik tentu akan memberatkan biaya produksi listrik nasional karena BBM merupakan bahan bakar yang mahal. Kondisi ini tentu pada akhirnya akan berpengaruh terhadap kemampuan PLN untuk menyuplai listrik.
Ketiga, masih tingginya subsidi listrik, pada 2006 pengeluaran pemerintah untuk subsidi dan terus meningkatnya mencapai Rp. 32,2 triliun (terutama diakibatkan kenaikan BBM yang signifikan pada bulan Oktober 2005), jauh meningkat dibandingkan tahun-tahun sebelumnya yang sebesar Rp. 8,85 triliun pada 2005, Rp 3,3 triliun pada 2004 dan Rp 3,36 triliun pada 2003.
Keempat, masih relatif tingginya tingkat susut jaringan (losses) PLN pada 2006 susut jaringan di PLN mencapai 11,4%, meleset dari target yang ditetapkan (10,2%).
3.2. PLTA
Banyak jenis pembangkit listrik di dunia ini dari mulai yang paling sederhana sampai yang paling mutakhir. Sumber energinya pun macam-macam ada yang menggunakan energi angin, surya, air, nuklir, gas, bahan bakar minyak, dsb. Nama dari pembangkit listrik itupun bermacam-macam, ada yang namanya PLTU, PLTG, PLTS, PLTN, PLTA, dll. PLTU menggunakan energi yang berasal dari angin. PLTG menggunakan energi yang berasal dari gas, PLTS menggunakan energi yang berasal dari energi matahari. PLTN menggunakan energi yang berasal dari reaksi nuklir.
PLTA adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Air. PLTA sangat banyak digunakan di dunia karena ekonomis. Biasanya PLTA dibuat di daerah pegunungan yang mempunyai banyak sumber air seperti di Jatiluhur Kab. Purwakarta. Di di Kab Purwakarta ini diberi nama Waduk Jatiluhur. Waduk jatiluhur mempunyai banyak kegunaan selain sebagai pembangkit listrik yaitu sebagai sarana pengairan pertanian, penanggulangan banjir, objek wisata, dll.
Gambar .1. Waduk Jatiluhur
Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.
Gambar 2. Komponen-komponen PLTA
Komponen – kompnen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi. Dam berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik.
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. Air akan memukul sudu – sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran turbin ini dikopel ke generator sehningga generator ikut berputar dan menghasilkan listrik. Turbin terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll.
Gambar 3. Bagian-bagian turbin dan generator
Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC. Dari generator ini arus AC di alirkan ke trafo transmisi. Trafo transmisi digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (AC) agar listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Karena terbukti transmisi lebih ekonomis jika menggunakan listrik tegangan tinggi. Trafo Transmisi ini yang digunakan adalah trafo step up. Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke gardu distribusi. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan trafo step down di gardu distribusi. Arus yang keluar dari trafo distribusi adalah sebesar tegangan yang biasa digunakan di rumah-rumah yaitu sekitar 220 Volt. ini dilakukan karena tegangan pada Transmisi sangat besar jadi semua alat ruamh tangga pasti langsung rusak bila diberi tegangan langsung dari Transmisi
Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumped-storage plant. Pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu:
· Waduk Utama (upper reservoir) seperti dam pada PLTA konvensional. Air dialirkan langsung ke turbin untuk menghasilkan listrik.
· Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower reservoir sebelum dibuang disungai.
Dengan cara ini pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir sehingga cadangan air pada Waduk utama tetap stabil
Contoh waduk yang ada di Indonesia adalah Waduk Jatiluhur. Waduk Jatiluhur terletak di Kecamatan Jatiluhur, Kabupaten Purwakarta (±9 km dari pusat Kota Purwakarta). Bendungan itu dinamakan oleh pemerintah Waduk Ir. H. Juanda, dengan panorama danau yang luasnya 8.300 ha. Bendungan ini mulai dibangun sejak tahun 1957 oleh kontraktor asal Perancis, dapat menampung tidak kurang 3 milyar m3 air Sungai Citarum dan merupakan waduk serbaguna pertama di Indonesia.
Di dalam Waduk Jatiluhur, terpasang 6 unit turbin dengan daya terpasang 187 MW dan produksi tenaga listrik rata-rata 1.000 juta kwh setiap tahun. Selain dari itu, memiliki fungsi penyediaan air irigasi untuk 242.000 ha sawah (dua kali tanam setahun), air baku air minum, budi daya perikanan dan pengendali banjir.
Selain berfungsi sebagai PLTA dengan sistem limpasan terbesar di dunia, kawasan Jatiluhur memiliki banyak fasilitas rekreasi yang memadai, seperi hotel dan bungalow, bar dan restaurant, lapangan tenis, bilyard, perkemahan, kolam renang, ruang pertemuan, sarana rekreasi dan olahraga air, playground dan fasilitas lainnya. Sarana olahraga dan rekreasi air misalnya mendayung, selancar angin, kapal pesiar, ski air, boating dan lainnya.
Di perairan Danau Jatiluhur ini juga terdapat budidaya ikan keramba jaring apung, yang menjadi daya tarik tersendiri. Di waktu siang atau dalam keheningan malam kita dapat memancing penuh ketenangan sambil menikmati ikan bakar.
Contoh Kedua Adalah PLTA Besai yang ada di Bandar Lampung. PLTA Besai adalah salah satu unit pembangkit di Sektor Pembangkitan Bandar Lampung dengan daya terpasang 2 x 45 MW
3.3. Bagian PLTA
Bagian-bagian PLTA yang biasanya ada pada sebagian besar PLTA diantaranya adalah sebagai berikut:
Gambar 4. Bagian-Bagian PLTA
Ket:
1. Sungai/ bendungan/ tempat penampungan air
2. Intake yaitu pintu masuk air dari sunga
3. Katup pengaman berfungsi sebagai katup pengatur intake
4. Headrace tunnel
5. Penstock
6. Surge tank berfungsi sebagai pengaman tekanan air yang tiba-tiba naik saat katup ditutup
7. Main Stop Valpe berfungsi sebagai katup pengatur turbin
8. Turbin berfungsi mengubah energi potensial air menjadi energi gerak
9. Generator berfungsi sebagai penghasil energi listrik dan energi gerak yanh dihasilkan turbin
10. Main transformer berfunsi sebagai conventer listrik yang dihasilkan oleh turbin menjadi listrik yang akan di transmisikan.
11. Transmission line berfungsi sebagai penyalur energi listrik ke konsumen
Dibawah ini akan diuraikan beberapa bagian-bagian vital
3.3.1. Sungai/ bendungan/ tempat penampungan air
Air yang menjadi sumber energi dari PLTA menjadi syarat wajib yang sangat dibutuhkan dan harus ada dengan jumlah yang memadai agar PLTA bisa membangkitkan listrik sebesar-besarnya.
3.3.2. Turbin air
Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk tenaga industri untuk jaringan listrik. Sekarang lebih umum dipakai untuk generator listrik. Turbin kini dimanfaatkan secara luas dan merupakan sumber energi yang dapat diperbaharukan.
Kincir air sudah sejak lama digunakan untuk tenaga industri. Pada mulanya yang dipertimbangkan adalah ukuran kincirnya, yang membatasi debit dan head yang dapat dimanfaatkan.
Perkembangan kincir air menjadi turbin modern membutuhkan jangka waktu yang cukup lama. Perkembangan yang dilakukan dalam waktu revolusi industri menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Mereka juga mengembangkan teknologi material dan metode produksi baru pada saat itu.
Kata "turbine" ditemukan oleh seorang insinyur Perancis yang bernama Claude Bourdin pada awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin dari kata "whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Perbedaan dasar antara turbin air awal dengan kincir air adalah komponen putaran air yang memberikan energi pada poros yang berputar. Komponen tambahan ini memungkinkan turbin dapat memberikan daya yang lebih besar dengan komponen yang lebih kecil. Turbin dapat memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat memanfaatkan head yang lebih tinggi. (Untuk selanjutnya dikembangkan turbin impulse yang tidak membutuhkan putaran air).
Gambar 5. Turbin Francis
Sebuah sudu turbin Francis yang menghasilkan daya hampir 1 juta hp. Sedang dipasang pada bendungan Grand Coulee.
Ján Andrej Segner mengembangkan turbin air reaksi pada pertengahan tahun 1700. turbin ini mempunyai sumbu horizontal dan merupakan awal mula dari turbin air modern. Turbin ini merupakan mesin yang simpel yang masih diproduksi saat ini untuk pembangkit tenaga listrik skala kecil. Segner bekerja dengan Euler dalam membuat teori matematis awal untuk desain turbin.
Pada tahun 1820, Jean-Victor Poncelet mengembangkan turbin aliran kedalam.
Pada tahun 1826, Benoit Fourneyon mengembangkan turbin aliran keluar. Turbin ini sangan efisien (~80%) yang mengalirkan air melalui saluran dengan sudu lengkung satu dimensi. Saluran keluaran juga mempunyai lengkungan pengarah.
Pada tahun 1844, Uriah A. Boyden mengembangkan turbin aliran keluar yang meningkatkan performa dari turbin Fourneyon. Bentuk sudunya mirip dengan turbin Francis.
Pada tahun 1849, James B. Francis meningkatkan efisiensi turbin reaksi aliran kedalam hingga lebih dari 90%. Dia memberikan test yang memuaskan dan mengembangkan metode engineering untuk desain turbin air. Turbin Francis dinamakan sesuai dengan namanya, yang merupakan turbin air modern pertama. Turbin ini masih digunakan secara luas di dunia saat ini.
Turbin air aliran kedalam mempunyai susunan mekanis yang lebih baik dan semua turbin reaksi modern menggunakan desain ini. Putaran massa air berputar hingga putaran yang semakin cepat, air berusaha menambah kecepatan untuk membangkitkan energi. Energi tadi dibangkitkan pada sudu dengan memanfaatkan berat jatuh air dan pusarannya. Tekanan air berkurang sampai nol sampai air keluar melalui sirip turbin dan memberikan energi.
Sekitar tahun 1890, bantalan fluida modern ditemukan, sekarang umumnya digunakan untuk mendukung pusaran turbin air yang berat. Hingga tahun 2002, bantalan fluida terlihat mempunyai arti selama lebih dari 1300 tahun
Sekitar tahun 1913, Victor Kaplan membuat turbin Kaplan, sebuah tipe mesin baling-baling. Ini merupakan evolusi dari turbin Francis tetapi dikembangkan dengan kemampuan sumber air yang mempunyai head kecil.
Pada umumnya semua turbin air hingga akhir abad 19 (termasuk kincir air) merupakan mesin reaksi; tekanan air yang berperan pada mesin dan menghasilkan kerja. Sebuah turbin reaksi membutuhkan air yang penuh dalam proses transfer energi.
Pada tahun 1866, tukang pembuat gilingan di California, Samuel Knight menemukan sebuah mesin yang mengerjakan tuntas sebuah konsep yang berbeda jauh. Terinspirasi dari system jet tekanan tinggi yang digunakan dalam lapangan pengeboran emas hidrolik, Knight mengembangkan ceruk kincir yang dapat menangkap energi dari semburan jet, yang ditimbulkan dari energi kinetik air pada sumber yang cukup tinggi (ratusan kaki) yang dialirkan melalui sebuah pipa saluran. Turbin ini disebut turbin impulse atau turbin tangensial. Aliran air mendorong ceruk disekeliling kincir turbin pada kecepatan maksimum dan jatuh keluar sudu dengan tanpa kecepatan.
Pada tahun 1879, Lester Pelton, melakukan percobaan dengan kincir Knight, dikembangkanlah desain ceruk ganda yang membuang air kesamping, menghilangkan beberapa energi yang hilang pada kincir Knight yang membuang sebagian air kembali melawan kincir. Sekitar tahun 1895, William Doble mengembangkan ceruk setengah silinder milik Pelton menjadi ceruk berbentuk bulat memanjang, termasuk sebuah potongan didalamnya yang memungkinkan semburan untuk membersihkan masukan ceruk. Turbin ini merupakan bentuk modern dari turbin Pelton yang saat ini dapat memberikan efisiensi hingga 92%. Pelton telah memprakarsai desain yang efektif, kemudian Doble mengambil alih perusahaan Pelton dan tidak mengganti namanya menjadi Doble karena nama Pelton sudah dikenal.
Turgo dan turbin aliran silang merupakan desain turbin impulse selanjutnya
Bagian – bagian Turbin:
PLTA Batutegi dengan kapasitas terpasang 2 x 14,3 MW dengan spesifikasi turbin berikut:
* Type : Francis
* Putaran : 375 rpm
* Daya Keluar : 14.8 MW
* Head Efektif : 90 M
* Kapasitas Aliran Air : 18,5 m3
Bagian – bagian utama turbin ditunjukkan seperti pada gambar Di atas
3.3.3. Generator
Listrik seperti kita ketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia, di mana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber energi primer seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan energi angin. Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling.
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanikal, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apapun sumber energi mekanik yang lain.
Dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena faktor keandalan dan fluktuasi jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generator-generator tersebut. Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS.
Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih besar misalnya dari PLN.Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik untuk mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator yang bekerja paralel mengalami beban lebih mendahului yang lainnya.
3.3.3.1. Operasi Generator Secara Paralel
Pasokan listrik ke beban dimulai dengan menghidupkan satu generator, kemudian secara sedikit demi sedikit beban dimasukkan sampai dengan kemampuan generator tersebut, selanjutnya menghidupkan lagi generator berikutnya dan memparalelkan dengan generator pertama untuk memikul beban yang lebih besar lagi. Saat generator kedua diparalelkan dengan generator pertama yang sudah memikul beban diharapkan terjadinya pembagian beban yang semula ditanggung generator pertama, sehingga terjadi kerjasama yang meringankan sebelum beban-beban selanjutnya dimasukkan. Seberapa besar pembagian beban yang ditanggung oleh masing-masing generator yang bekerja paralel akan tergantung jumlah masukan bahan bakar dan udara untuk pembakaran mesin diesel, bila mesin penggerak utamanya diesel atau bila mesin-mesin penggeraknya lain maka tergantung dari jumlah (debit) air ke turbin air, jumlah (entalpi) uap/gas ke turbin uap/gas atau debit aliran udara ke mesin baling-baling.Jumlah masukan bahan bakar/ udara, uap air/ gas atau aliran udara ini diatur oleh peralatan atau katup yang digerakkan governor yang menerima sinyal dari perubahan frekuensi listrik yang stabil pada 50Hz,yang ekivalen dengan perubahan putaran (rpm) mesin penggerak utama generator listrik. Bila beban listrik naik maka frekuensi akan turun, sehingga governor harus memperbesar masukan ( bahan bakar/udara, air, uap/gas atau aliran udara) ke mesin penggerak utama untuk menaikkan frekuensinya sampai dengan frekuensi listrik kembali ke normalnya. Sebaliknya bila beban turun, governor mesin-mesin pembangkit harus mengurangi masukan bahan bakar/udara, air, uap air/gas atau aliran udara ke mesin-mesin penggerak sehingga putarannya turun sampai putaran normalnya atau frekuensinya kembali normal pada 50 Hz. Bila tidak ada governor maka mesin-mesin penggerak utama generator akan mengalami overspeed bila beban turun mendadak atau akan mengalami overload bila beban listrik naik.
3.3.3.2. Prinsip Alat Pembagi Beban Generator
Governor beroperasi pada mesin penggerak sehingga generator menghasilkan keluaran arus yang dapat diatur dari 0 % sampai dengan 100% kemampuannya. Jadi masukan ke mesin penggerak sebanding dengan keluaran arus generatornya atau dengan kata lain pengaturan governor 0 % sampai dengan 100 % sebanding dengan arus generator 0% sampai dengan 100 % pada tegangan dan frekuensi yang konstan.Governor bekerja secara hidrolik/mekanis, sedangkan sinyal masukan dari keluaran arus generator berupa elektris, sehingga masukan ini perlu diubah ke mekanis dengan menggunakan elektric actuator untuk menggerakkan motor listrik yang menghasilkan gerakan mekanis yang diperlukan oleh governor. Pada beberapa generator yang beroperasi paralel, setelah sebelumnya disamakan tegangan, frekuensi, beda phasa dan urutan phasanya, perubahan beban listrik tidak akan dirasakan oleh masing-masing generator pada besaran tegangan dan frekuensinya selama beban masih dibawah kapasitas total paralelnya, sehingga tegangan dan frekuensi ini tidak digunakan sebagai sumber sinyal bagi governor.
Untuk itu digunakan arus keluaran dari masing-masing generator sebagai sumber sinyal pembagian beban sistem paralel generator-generator tersebut.Saat diparalelkan pembagian beban generator belum seimbang/sebanding dengan kemampuan masing-masing generator. Alat pembagi beban generator dipasangkan pada masing-masing rangkaian keluaran generator, dan masing-masing alat pembagi beban tersebut dihubungkan secara paralel satu dengan berikutnya dengan kabel untuk menjumlahkan sinyal arus keluaran masing-masing generator dan menjumlahkan sinyal kemampuan arus masing-masing generator.
Arus keluaran generator yang dideteksi oleh alat pembagi beban akan merupakan petunjuk posisi governor berapa % , atau arus yang lewat berapa % dari kemampuan generator. Hasil bagi dari penjumlahan arus yang dideteksi alat-alat pembagi beban dengan jumlah arus kemampuan generator -generator yang beroperasi paralel dikalikan 100 (%) merupakan nilai posisi governor yang harus dicapai oleh setiap mesin penggerak utama sehingga menghasilkan keluaran arus yang proprosional dan sesuai dengan kemampuan masing-masing generator.
Bila ukuran generator sama maka jumlah arus yang dideteksi oleh masing-masing alat pembagi beban dibagi jumlah generator merupakan arus beban yang harus dihasilkan oleh generator setelah governornya diubah oleh electric actuator yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sesaat setelah generator diparalelkan .
3.3.3.3. Instalasi Teknis
Dalam prakteknya alat pembagi beban generator dipasang dengan bantuan komponen-komponen seperti berikut : trafo arus, trafo tegangan (sebagai pencatu daya), electric actuator, potensiometer pengatur kecepatan dan saklar-saklar bantu.
Trafo arus berfungsi sebagai transducer arus keluaran generator sampai dengan sebesar arus sinyal yang sesuai untuk alat pembagi beban generator (biasanya maksimum 5 A atau = 100 % kemampuan maksimum generator)
Trafo tegangan berfungsi sebagai sumber daya bagi alat pembagi beban, umumnya dengan tegangan 110 V AC, 50 Hz; dibantu adapter untuk keperluan tegangan DC.
Electric actuator merupakan peralatan yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sehingga mampu menggerakkan motor DC di governor sampai dengan arus keluaran generator mencapai yang diharapkan.
Potensiometer pengatur kecepatan adalah alat utama untuk mengatur frekuensi dan tegangan saat generator akan diparalelkan atau dalam proses sinkronisasi. Tegangan umumnya sudah diatur oleh AVR, sehingga naik turunnya tegangan hanya dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin penggerak. Setelah generator dioperasikan paralelkan atau sudah sinkron dengan yang telah beroperasi kemudian menutup Mccb generator, fungsi potensiometer pengatur kecepatan ini diambil alih oleh alat pembagi beban generator. Untuk lebih akuratnya pengaturan kecepatan dalam proses sinkronisasi secara manual, biasanya terdapat potensiometer pengatur halus dan potensiometer pengatur kasar.
Pada sistem kontrol otomatis pemaralelan generator dapat dilakukan oleh SPM (modul pemaralel generator) dengan mengatur tegangan dan frekuensi keluaran dari generator, kemudian mencocokan dengan tegangan dan frekuensi sistem yang sudah bekerja secara otomatis, setelah cocok memberikan sinyal penutupan ke Mccb generator sehingga bergabung dalam operasi paralel. Untuk mencocokkan tegangan dan frekuensi dapat dilihat dalam satu panel sinkron yang digunakan bersama untuk beberapa generator dimana masing-masing panel generator mempunyai saklar sinkron disamping SPM-nya.
Cara penggunaan alat pembagi beban generator dalam suatu sistem kontrol tenaga generator adalah mengontrol mesin penggerak dan managemen beban.(file power generation control).f. Saklar-saklar bantu pada alat pembagi beban generator berfungsi sebagai alat manual proses pembagian (pelepasan & pengambilan) beban oleh suatu generator yang beroperasi dalam sistem paralel. Misalnya *saklar 1 ditutup untuk meminimumkan bahan bakar diesel yang berarti melepaskan beban.* Saklar 3 ditutup untuk menuju pada kecepatan kelasnya (rated speed) yang berarti pengambilan beban dari generator yang perlu diringankan beban listriknya.Setelah generator beroperasi secara paralel, generator-generator dengan alat pembagi bebannya selalu merespon secara aktif segala tindakan penaikan atau penurunan beban listrik, sehingga masing-masing generator menanggung beban dengan prosentasi yang sama diukur dari kemampuan masing-masing
BAB IV
KESIMPULAN
Keadaaan kelistrikan Indonesia dan dunia saat ini sedang mengalami keterpurukan. kondisi ini diperparah dengan sumber migas yang menjadi sumber energi listrik yang banyak digunakan di dunia yang makin menipis. Karena itulah saat ini sangat diperlukan sumber energi lastrik yang baru dan terbarukan salah satunya adalah dengan penggunaan PLTA.
Selain ramah lingkungan dan lebih aman dari pembangkit lain PLTA juga menggunakan sumber energi yang dapat diperbaharui sehingga PLTA menjadi salah satu pembangkit paling banyak digunakan di dunia khususnya indonesia.
BAB IV
DAFTAR PUSTAKA
1. Kadir, Abdul. “ENERGI sumber daya,inovasi tenaga listrik dan potensi ekonomi”. Edisi kedua. UI Pers. Jakarta. 1989
2. http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
3. http://mohabi.wordpress.com/2008/01/13/generator-listrik/. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
4. http://pinginpintar.com/?p=65. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
5. http://rafflesia.wwf.or.id/library/admin/attachment/clips/2006-08-02-006-00C4-001-04-0904.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
6. http://jurnal.bl.ac.id/wp-content/uploads/2007/01/TELTRON-v3-n1-artikel5-april2006.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
7. http://www.patria.or.id/downloads/LBDjuara1.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
8. http://pt-inco.co.id/pdf/PReleaseQ42005_INDONESIA.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
9. http://www.bni.co.id/Portals/0/Document/PERMASALAHAN%20DAN%20PROSPEK%20LISTRIK%20NASIONAL.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
10. http://www.pelangi.or.id/publikasi/2002/Listrik.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
11. http://www.pu.go.id/Publik/IND/Produk/Seminar/Kolokium2005/Kolokium2005_ 05.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.
12. http://118.98.163.244/materi/teknik_pelayaran_perkapalan/pelayaran/teknika_perikanan_laut/pengoperasian_instalasi_listrik_pada_kapal_perikanan.pdf. Di akses pada tanggal : 17/11/2008.

sumber : http://the-idiot-student.blogspot.com/2009/06/v-behaviorurldefaultvml-o.html
Diposting oleh di 21.49 0 komentar

konversi Energi

Belakangan ini kerap diulas dan menjadi headline dimedia massa baik cetak maupun elektronik tentang konversi energi. Headline berita itu adalah konversi energi dari minyak tanah menjadi gas LPG 3kg. Ini dipicu karena beberapa rentetan kelangkaan minyak tanah di berbagai daerah baik di kota besar apalagi di desa. Harga minyak tanah menjadi melambung karena berbagai hal seperti masalah distribusi, penimbunan, panik dan sebab-sebab lainnya. Tentu dengan pengalihan penggunaan minyak tanah menjadi gas LPG diharapkan ketergantungan terhadap minyak tanah semakin berkurang.

Editorial ElectronicLab.com tidak bermaksud untuk mengulas kelangkaan ini tetapi lebih menyoroti tentang konversi energi itu sendiri. Menurut hemat kami, sebenarnya istilah konversi energi dalam hal ini juga tidak sepenuh tepat. Mestinya yang benar adalah konversi saja tanpa embel-embel energi, yang maksudnya adalah peralihan pemakaian bahan bakar.

Pengertian konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari yang satu menjadi bentuk energi lain. Textbook buku fisika tentang hukum konservasi energi mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan (dibuat) ataupun di musnahkan akan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya.

Ingat revolusi industri yang dimulai dari penemuan mesin uap oleh James Watt, ini adalah contoh konversi energi dari energi batubara menjadi energi gerak mesin uap. Pada kehidupan sehari-hari misalnya energi lisrtik diubah menjadi energi cahaya lampu atau panasnya heater, dinginnya AC (air conditioner) atau menjadi energi gerak motor listrik dan lain sebagainya. Pada masa sekarang memang peranan energi listrik ini cukup luas dan lebih mudah meng-konversi energi listrik ini menjadi bentuk energi lain. Energi listrik sendiri adalah produk konversi energi dari energi lain seperti energi kinetik air terjun, energi uap/panas bumi, energi minyak diesel, energi batubara dan lain sebagainya.

Tinggal sekarang adalah bagaimana kita bisa mendapatkan energi listrik yang murah, bersih, aman dan yang penting dapat terbarukan. Minyak, batubara termasuk energi yang tidak terbarukan karena sumber energi ini terbatas dan suatu saat akan habis. Energi matahari misalnya dikonversi dengan solar cell, disimpan kedalam batere penyimpan dan inverter DC/AC disebut energi terbarukan karena sumbernya melimpah dan selalu tersedia. Walaupun suatu saat akan redup juga dan saat itu dunia kiamat, tetapi ketika itu anda tidak perlu listrik lagi bukan ?.

Energi nuklir masih menjadi momok karena efek radiative dan resikonya masih ditakuti jika sampai terjadi sesuatu. Usaha-usaha untuk mendapatkan energi yang ramah lingkungan masihlah terus dilakukan, misalnya penelitian tentang pemanfaatan hidrogen atau dikenal dengan fuel cell yang sumbernya adalah air. Hidrogen di campur dengan Oksigen menghasilkan energi yang dapat menggerakkan motor listrik dan hasil buangannya adalah air. Masalahnya hidrogen tidak tersedia di alam bebas, untuk memisahkannya dari air diperlukan energi.

sumber : http://adibakri.wordpress.com/2008/04/27/konversi-energi/
Diposting oleh di 21.45 0 komentar

ENERGI TERBAHARUI DARI WIKIPEDIA

Energi terbaharui - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Energi terbaharui

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Energi angin merupakan energi terbarui
angin pertanian pertama di dunia dengan 7,5 MW turbin angin Estinnes Belgia, lihat rotor 2-bagian yang unik
Dunia pertama: 7.5 MW turbin angin Estinnes Belgia menyelesaikan visi 10 Oktober 2010
Energi terbaharui
Turbin angin

Biofuel
Biomassa
Panas bumi
Hidroelektrisitas
Energi surya
Energi pasang surut
Energi ombak
Energi angin
l • b • s

Energi terbarukan energi yang berasala dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang penggunaan energi terbarukan di masyarakat modern lihat pengembangan energi terbarukan. Untuk diskusi umum, lihat pengembangan energi masa depan.

Daftar isi

[sunting] Definisi "terbarukan"

Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.

[sunting] Energi berkelanjutan

Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Para pengusung energi non-nuklir tidak memasukkan tenaga nuklir sebagai bagian energi berkelanjutan karena persediaan uranium-235 di alam ada batasnya, katakanlah ratusan tahun. Tetapi, para penggiat nuklir berargumentasi bahwa nuklir termasuk energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di [reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor)] karena cadangan bahan bakar nuklir bisa "beranak" ratusan hingga ribuan kali lipat. Loh, kok bisa?

Alasannya begini, cadangan nuklir yang dibicarakan para pakar energi dalam ordo puluhan atau ratusan tahun itu secara implisit dihitung dengan asumsi reaktor yang digunakan adalah reaktor biasa (umumnya tipe BWR atau PWR), yang notabene hanya bisa membakar U-235. Di satu sisi kandungan U-235 di alam tak lebih dari 0,72% saja, sisanya kurang lebih 99,28% merupakan U-238. Uranium jenis U-238 ini dalam kondisi pembakaran "biasa" (digunakan sebagai bahan bakar di reaktor biasa) tidak dapat menghasilkan energi nuklir, tetapi jika dicampur dengan U-235 dan dimasukan bersama-sama ke dalam reaktor pembiak, bersamaan dengan konsumsi/ pembakaran U-235, U-238 mengalami reaksi penangkapan 1 neutron dan berubah wujud menjadi U-239. Dalam hitungan menit U-239 meluruh sambil mengeluarkan partikel beta dan kembali berubah wujud menjadi Np-239. Np-239 juga kembali meluruh sambil memancarkan partikel beta menjadi Pu-239. Nah, Pu-239 inilah yang meski tidak tersedia di alam tetapi terbentuk sebagai hasil sampingan pembakaran U-235, memiliki kemampuan membelah diri dan menghasilkan energi sebagaimana U-235. Bisa dibayangkan jika semua U-238 yang jumlahnya ribuan kali lebih banyak daripada U-235, jika semuanya berhasil diubah menjadi Pu-239 berapa terjadi peningkatan jumlah bahan bakar nuklir. Hal yang serupa juga terjadi untuk atom [thorium -233] yang dengan reaksi penangkapan 1 neutron berubah wujud menjadi U-233 yang memiliki kemampuan reaksi berantai (reaksi nuklir). Itulah sebabnya kenapa negara-negara maju tertentu enggan meninggalkan nuklir meski resiko radioaktif yang diterimanya tidak ringan. Itulah pula alasan kenapa reaktor pembiak cepat seperti yang dimiliki oleh Korut mendapat pengawasan ketat dari IAEA karena mampu memproduksi bahan bakar baru Pu-239 yang rentan disalahgunakan untuk senjata pembunuh massal. Di sisi lain para penentang nuklir cenderung menggunakan istilah "energi berkelanjutan" sebagai sinonim dari "energi terbarukan" untuk mengeluarkan energi nuklir dari pembahasan kelompok energi tersebut.

[sunting] Sumber energi terbaharui modern

[sunting] Energi panas bumi

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Energi panas bumi

Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat Bumi, yang membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:

  • Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik
  • Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
  • Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi

Istilah 'panas bumi' digunakan untuk energi panas yang berasal dari perut bumi. Listrik panas bumi dibangkitkan dengan cara memanfaatkan uap yang keluar dari pipa yang ditanam ke perut bumi sebagai hasil pemanasan sumber air resapan di sekitar sumur panas bumi. Uap tersebut kemudian dimanfaatkan langsung untuk memutar turbin atau memanaskan penukar panas untuk menghasilkan tekanan yang kemudian digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik melalui generator.

Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah daripada orang lain. Mana uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan dan dibawa ke permukaan itu dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Seperti tenaga panas bumi sumber ada di beberapa bagian tidak stabil secara geologis dunia seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina dan Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di Yellowstone baskom dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas bumi 170 MW dan dipanaskan 86% dari semua rumah di tahun 2000 melalui energi panas bumi. Beberapa 8.000 MW dari kapasitas operasional total.

Geothermal panas dari permukaan bumi dapat digunakan di sebagian besar dunia langsung ke panas dan dingin bangunan. Suhu kerak bumi beberapa meter di bawah permukaan buffered untuk konstan 7-14C (45-58F), sehingga cairan dapat pra-pra-dipanaskan atau didinginkan dalam pipa bawah tanah, menyediakan pendinginan gratis di musim panas dan, melalui a pompa panas, pemanas di musim dingin. Menggunakan langsung lainnya adalah di sektor pertanian (rumah kaca), perikanan budidaya dan industri.

Meskipun situs panas bumi mampu menyediakan panas untuk beberapa dekade, akhirnya lokasi tertentu tenang. Beberapa menafsirkan makna ini sebagai lokasi panas bumi tertentu dapat mengalami penipisan. Orang lain melihat penafsiran semacam itu sebagai penggunaan yang tidak akurat dari kata penipisan karena keseluruhan pasokan energi panas bumi di Bumi, dan sumbernya, tetap hampir konstan. Energi panas bumi tergantung pada geologi setempat ketidakstabilan, yang, menurut definisi, tidak dapat diprediksi, dan mungkin stabil.

Sekarang konsumsi energi Panas Bumi tidak dengan cara apapun mengancam atau mengurangi kualitas hidup untuk masa depan Wegenerbuah instalasi, akibatnya, itu dianggap sebagai sumber energi terbarukan.

[sunting] Energi surya

Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat Mengisi baterai 12 V sampai 9 ampere dalam cahaya matahari penuh dan langsung.
!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga surya

Karena kebanyakan energi terbaharui pusatnya adalah "energi surya" istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan langsung dari cahaya matahari.

Tenaga surya dapat Digunakan untuk:

  • Menghasilkan listrik Menggunakan sel surya
  • Menggunakan menghasilkan pembangkit listrik tenaga panas surya
  • Menghasilkan listrik Menggunakan menara surya
  • Memanaskan gedung, secara langsung
  • Memanaskan gedung, melalui pompa panas
  • Memanaskan makanan, Menggunakan oven surya.

Jelas matahari tidak memberikan energi konstan untuk setiap titik di bumi, sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk daya baterai, karena kebanyakan aplikasi lainnya akan membutuhkan sumber energi sekunder, untuk mengatasi padam. Beberapa pemilik rumah menggunakan tata surya yang menjual energi ke grid pada siang hari, dan menarik energi dari grid di malam hari, inilah keuntungan untuk semua orang, karena permintaan listrik AC tertinggi pada siang hari.

[sunting] Energi angin

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga angin

Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka terbentuklah angin. Energi Kinetik dari angin dapat Digunakan untuk Menjalankan Turbin angin, Beberapa mampu memproduksi tenaga 5 MW. Keluaran tenaga Kubus adalah fungsi dari kecepatan angin, maka Turbin tersebut paling tidak membutuhkan angin dalam kisaran 5,5 m / d (20 km / j), dan dalam praktek sangat sedikit wilayah yang memiliki angin yang bertiup terus menerus. Namun begitu di daerah Pesveqvb Pada 2005 telah ada dascwefggebergian dunia, dggg

Ladang angin baru dan taman angin lepas pantai telah direncanakan dan dibuat di seluruh dunia. Ini merupakan cara Penyediaan listrik yang tumbuh dengan cepat di abad ke-21 gggBeberapa Mencapai 35%. Load factor biasanya lebih tinggi pada musim dingin. Ini berarti Bahwa 5mW Turbin dapat memiliki output rata-rata 1,7 MW dalag31

  1. Baris isi


rbaik.

Angin global jangka panjang potensi teknis diyakini 5 kali konsumsi energi global saat ini atau 40 kali kebutuhan listrik saat ini. Ini membutuhkan 12,7% dari seluruh wilayah tanah, atau lahan yang luas dengan Kelas 3 atau potensi yang lebih besar pada ketinggian 80 meter. Ini mengasumsikan bahwa tanah ditutupi dengan 6 turbin angin besar per kilometer persegi. Pengalaman sumber daya lepas pantai berarti kecepatan angin ~ 90% lebih besar daripada tanah, sehingga sumber daya lepas pantai dapat berkontribusi secara substansial lebih banyak energi. [Http://www.stanford.edu/group/efmh/winds/global_winds.html] [http:// www.ens-newswire.com/ens/may2005/2005-05-17-09.asp # anchor6]. Angka ini dapat juga meningkat dengan ketinggian lebih tinggi berbasis tanah atau turbin angin udara 2782,67121,00. Html? Tw = wn_tophead_2.

Ada perlawanan terhadap pembentukan tanah karena angin berbasis awalnya dengan persepsi mereka berisik dan berkontribusi untuk "polusi visual," yaitu, mereka dianggap eyesores. Banyak orang juga mengklaim bahwa turbin membunuh burung, dan bahwa mereka pada umumnya berbuat banyak untuk lingkungan.

Yang lain berpendapat bahwa mereka yang menemukan turbin itu, bagus. Bahwa turbin di laut yang tak terlihat oleh siapapun di pantai, yang mana mobil-mobillah yang setiap tahun membunuh lebih banyak burung sementara turbin terus berkembang.

Angin kekuatan berbeda-beda dan dengan demikian tidak dapat menjamin power secara berkelanjutan. Beberapa perkiraan menyarankan thpada angin 1.000 MW dari kapasitas pembangkitan dapat diandalkan hanya kekuatan 333MW yang berkesinambungan. Sementara ini mungkin berubah sejalan dengan perkembangan teknologi, advokat telah mengusulkan menggabungkan tenaga angin dengan sumber daya lain, atau penggunaan teknik penyimpanan energi, dengan ini dalam pikiran. Hal ini paling baik digunakan dalam konteks suatu sistem yang memiliki kapasitas cadangan signifikan seperti hidro, atau cadangan beban, seperti tanaman Desalination, untuk mengurangi dampak ekonomi dari variabilitas sumber daya.

Energi angin dapat diperbaharui.

[sunting] Tenaga udara

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga udara

Udara Energi dapat Digunakan dalam bentuk gerak atau Perbedaan suhu. Udara Karena ribuan kali lebih berat dari udara, maka aliran udara yang pelan pun dapat menghasilkan sejumlah energi yang besar.

Ada banyak bentuk:

  • Hydroelectric energi, sebuah istilah yang biasanya disediakan untuk bendungan hidroelektrik.
  • Tidal daya, yang menangkap energi dari pasang-surut dalam arah horisontal. Pasang datang, meningkatkan waterlevels dalam baskom, dan pasang roll out. Air harus melalui sebuah turbin untuk keluar dari baskom.
  • Tidal stream kekuasaan, yang melakukan hal yang sama secara vertikal, menangkap aliran air seperti yang bergerak di seluruh dunia oleh pasang surut.
  • Gelombang daya, yang menggunakan energi dalam gelombang. Ombak besar biasanya akan memindahkan ponton s atas dan ke bawah.
  • Samudera konversi energi termal (OTEC), yang menggunakan perbedaan suhu antara permukaan yang lebih hangat dan laut yang sejuk (atau dingin) ceruk lebih rendah. Untuk tujuan ini, ia mempekerjakan seorang siklus mesin kalor.
  • Deep pendingin air danau, bukan secara teknis metode generasi energi, meskipun dapat menyimpan banyak energi di musim panas. Terendam menggunakan pipa sebagai heat sink untuk sistem kontrol iklim. Danau-bottom air sepanjang tahun konstan lokal sekitar 4 ° C.

Listrik tenaga air mungkin bukan pilihan utama untuk masa depan produksi energi di negara maju karena sebagian besar situs utama di negara ini dengan potensi pemanfaatan gravitasi dengan cara ini mungkin telah dieksploitasi atau tidak tersedia karena alasan lain seperti pertimbangan lingkungan. Membangun bendungan banjir sering melibatkan daerah yang luas lahan, perubahan habitat, dan sementara energi pembangkit tenaga listrik pada dasarnya tidak menghasilkan karbon dioksida, laporan baru-baru ini telah dikaitkan PLTA ke metana, yang membentuk membusuk terendam dari tanaman yang tumbuh di bagian-bagian kering dasar pada masa kekeringan. Metana adalah gas rumah kaca yang potensial.

Metode lain generasi energi (dan pendinginan) telah memiliki berbagai tingkat keberhasilan di lapangan. Gelombang dan badai keras untuk membuktikan kekuatan tekan, sementara OTEC belum diuji di lapangan skala besar.

Sebagian besar masyarakat umum menganggap energi tenaga air menjadi terbarukan.

[sunting] Biomassa

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Bahan bakar bio

Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan CO 2 . Bahan bakar bio adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa - Organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energi terbaharui.

Biasanya bahan bakar bio dibakar untuk energi kimia Melepas Yang Tersimpan di dalamnya. Riset untuk mengubah bahan bakar bio menjadi listrik Menggunakan sel bahan bakar adalah bidang penelitian yang sangat aktif.

Biomassa dapat Digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar bio cair. Biomass yang diproduksi dengan teknik pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan bagasse (seringkali sebuah produk sampingan dari pengkultivasian Tebu) dapat dibakar dalam mesin Pembakaran dalam atau pendidih.

Sebuah hambatan adalah seluruh biomass harus melalui proses Beberapa berikut: harus dikembangkan, dikumpulkan, dikeringkan, difermentasi dan dibakar. Seluruh langkah ini membutuhkan banyak sumber daya dan infrastruktur.

[sunting] Bahan bakar bio cair

Bahan bakar bio cair biasanya adalah bioalcohol seperti metanol, etanol dan biodiesel. Biodiesel dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit atau tanpa modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah dan kasar sayur dan minyak hewani serta lemak. Di beberapa daerah jagung, gula bit, tebu dan rumput yang tumbuh secara khusus untuk menghasilkan etanol (juga dikenal sebagai alkohol) suatu cairan yang dapat digunakan dalam mesin pembakaran internal dan bahan bakar minyak.

Rencana Uni Eropa untuk menambah 5% bioetanol untuk bensin di Eropa pada tahun 2010. For the UK saja produksi akan memerlukan 12.000 kilometer persegi di negara itu 65.000 kilometer persegi tanah yang subur.

Lain-lain, lebih efisien sumber biofuel, seperti kelapa dan minyak kedelai, mungkin akan memiliki dampak lingkungan negatif yang signifikan akibat kerusakan habitat di daerah-daerah di mana mereka tumbuh.

[sunting] Solid biomas

Penggunaan langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah terbakar, baik kayu bakar atau tanaman lapangan yang mudah terbakar. Bidang tanaman dapat tumbuh secara khusus untuk pembakaran atau dapat digunakan untuk keperluan lain, dan limbah pabrik diproses kemudian digunakan untuk pembakaran. Kebanyakan jenis biomatter, termasuk pupuk kandang kering, sebenarnya dapat dibakar untuk memanaskan air dan menggerakkan turbin. Gula tebu residu, gandum sekam, jagung tongkol dan tanaman lain pun bisa, dan, dibakar cukup berhasil. Proses tidak melepaskan CO bersih 2 .

Solid biomas juga merupakan gasifikasi, dan digunakan sebagai dijelaskan dalam bagian berikutnya.

[sunting] Biogas

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Biogas

Banyak bahan-bahan organik dapat melepaskan gas, karena metabolisation bahan organik oleh bakteri (fermentasi). Landfills sebenarnya perlu melepaskan gas ini untuk mencegah ledakan berbahaya. Rilis kotoran hewan metana di bawah pengaruh anaerob bakteri.

Juga, di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, anaerobik kondisi banyak bahan organik seperti kayu dapat menjadi gasified untuk menghasilkan gas. Hal ini sering ditemukan untuk menjadi lebih efisien daripada pembakaran langsung. Gas kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan / atau panas.

Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari aliran limbah saat ini, seperti: produksi kertas, produksi gula, limbah, kotoran hewan dan sebagainya. Berbagai aliran limbah harus slurried bersama-sama dan dibiarkan secara alami berfermentasi, menghasilkan gas metana. Kita hanya perlu mengubah kotoran saat ini biogas tanaman untuk tanaman, membangun lebih banyak terpusat lokal biogas kecil tanaman dan rencana untuk masa depan. Produksi biogas memiliki kapasitas untuk menyediakan kami dengan sekitar setengah dari kebutuhan energi kita, baik dibakar untuk produksi listrik atau pipa ke pipa gas saat ini untuk digunakan. Hanya saja yang harus dilakukan dan membuat prioritas. Selain itu, bila tanaman telah diekstrak semua metana dapat, kita ditinggalkan dengan yang lebih baik pupuk untuk lahan pertanian kita daripada kita mulai dengan.

[sunting] Sumber energi skala kecil

Ada banyak sumber energi skala kecil yang umumnya tidak dapat ditingkatkan untuk ukuran industri. Daftar pendek:

  • PIEZO listrik kristal menghasilkan tegangan kecil setiap kali mereka mekanis cacat. Getaran dari mesin dapat merangsang listrik PIEZO kristal, seperti dapat tumit sepatu
  • Beberapa watches sudah didukung oleh kinetika, dalam hal ini gerakan lengan
  • Elektrokenetika menghasilkan listrik dari energi kinetik air yang dipompa melalui saluran kecil
  • Khusus antena dapat mengumpulkan energi dari gelombang radio liar atau bahkan secara teori cahaya ( EM radiasi).

[sunting] Masalah

[sunting] Estetika, habitat berbahaya dan pemanfaatan lahan

Beberapa orang tidak menyukai estetika turbin angin atau mengemukakan isu-isu konservasi alam ketika matahari besar instalasi listrik di luar kota. Beberapa orang mencoba memanfaatkan teknologi terbarukan ini secara efisien haruslah disukai dan cocok dengan cara: kolektor surya tetap bisa berfungsi ganda sebagai penghalang kebisingan di sepanjang jalan raya, puncak-puncak atap yang tersedia sudah dan bahkan bisa digantikan sepenuhnya oleh kolektor surya, amorf fotovoltaik sel dapat digunakan untuk mewarnai jendela dan menghasilkan energi dll

Beberapa sistem pengambilan energi terbarukan memerlukan masalah lingkungan yang unik. Misalnya, turbin angin bisa berbahaya untuk burung yang terbang, sedangkan bendungan hidroelektrik dapat menciptakan penghalang bagi migrasi ikan - masalah serius di Pacific Northwest yang telah mangurangi populasi ikan salmon. Pembakaran biomassa dan biofuel menyebabkan polusi udara yang sama dengan membakar bahan bakar fosil, meskipun menyebabkan efek rumah kaca yang lebih rendah yang mana karbon berada di atmosfer sebelum tanaman tumbuh, bukannya menjadi karbon "baru" dari bahan bakar fosil.

Masalah lain dengan banyak energi terbarukan, khususnya biomassa dan biofuel, adalah jumlah besar lahan yang dibutuhkan, yang jika tidak dapat dibiarkan sebagai padang gurun.

[sunting] Konsentrasi

Melekat lain kesulitan dengan energi terbarukan adalah variabel dan menyebar mereka alam (kecuali yang energi panas bumi, yang namun hanya dapat diakses di lokasi yang luar biasa). Karena sumber energi terbarukan menyediakan intensitas relatif rendah energi, jenis baru "pembangkit listrik" diperlukan untuk mengubah sumber energi menjadi dapat dipakai harus didistribusikan ke daerah yang luas.

Sebagai ilustrasi, perhatikan bahwa produksi listrik 1.000 kWh per tahun (biasa per tahun per kapita konsumsi listrik di negara-negara Barat), di berawan Eropa akan membutuhkan sekitar delapan meter persegi panel surya (dengan asumsi yang di bawah rata-rata tingkat konversi solar 12,5%). Sistematis generasi listrik membutuhkan sumber-sumber yang dapat diandalkan tumpang tindih atau beberapa cara untuk penyimpanan pada skala yang wajar ( dipompa-sistem hydro penyimpanan s, baterai, hidrogen pada masa depan fuel cell , dll). Jadi, karena saat ini-sistem penyimpanan energi yang mahal, sebuah sistem yang berdiri sendiri hanya ekonomi dalam kasus yang jarang terjadi, atau pada aplikasi di mana sambungan ke jaringan energi global akan mendorong biaya naik tajam.

[sunting] Jarak ke Permintaan

Keragaman geografis sumber daya juga signifikan. Beberapa negara dan wilayah memiliki sumber daya secara signifikan lebih baik daripada yang lain dalam sektor RE tertentu. Beberapa negara memiliki sumber daya yang signifikan pada jarak dari pusat-pusat populasi besar di mana permintaan listrik ada. Pemanfaatan sumber daya tersebut dalam skala besar kemungkinan akan memerlukan investasi cukup besar dalam jaringan transmisi dan distribusi serta teknologi itu sendiri.

[sunting] Ketersediaan

Salah satu kritik berulang sumber terbarukan intermittant mereka adalah alam. Solar insolation, misalnya hanya dapat diharapkan akan tersedia pada siang hari (50% dari waktu). Energi angin agak lebih tersedia, sementara energi gelombang panas bumi dan tersedia sepanjang waktu, meskipun intensitas bervariasi ombak musim ke musim. Sebuah skema energi gelombang terinstal di Australia adalah pembangkit listrik dengan 80% ketersediaan faktor.

[sunting] Bahan bakar fosil

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Bahan bakar fosil

Sumber energi terbarukan pada dasarnya berbeda dari bahan bakar fosil atau pembangkit listrik tenaga nuklir karena Sun akan 'kekuatan' ini 'listrik' (berarti sinar matahari, angin, air mengalir, dll) untuk 4 milyar tahun berikutnya. Mereka juga tidak secara langsung menghasilkan gas rumah kaca dan emisi lainnya, seperti pembakaran bahan bakar fosil tidak. Kebanyakan tidak memperkenalkan risiko baru global seperti limbah nuklir.

Bahan bakar fosil tidak dianggap sebagai sumber energi terbarukan, tapi sering dibandingkan dan dikontraskan dengan energi terbarukan dalam konteks pengembangan energi masa depan.

Yang secara tradisional, walaupun tidak secara universal, diadakan Barat (biogenik) teori mendalilkan bahwa bahan bakar fosil adalah sisa-sisa berubah kuno kehidupan tumbuhan dan hewan disimpan di batuan sedimen. Mereka terbentuk jutaan tahun yang lalu dan telah beristirahat di bawah tanah, sebagian besar terbengkalai, sejak saat itu.

Sebaliknya, minyak bumi Abiogenic asal teori menyatakan bahwa minyak bumi (atau minyak bumi) adalah terutama dibuat dari non- biologi sumber hidrokarbon s terletak jauh di dalam Bumi. Pandangan ini dipelopori oleh Fred Hoyle dalam bukunyaKesatuan Semesta.

Meskipun dimungkinkan untuk menghasilkan kompleks hidrokarbon buatan dengan menggunakan Fischer-Tropsch proses, thiproses s tidak menghasilkan energi, dan tidak dapat dianggap sebagai solusi skala besar untuk masalah energi.

Industri batubara di Amerika Serikat secara terbuka menyatakan batubara adalah energi terbarukan karena awalnya batubara biomassa. Namun, biomassa bahan bakar fosil diproduksi pada skala waktu jutaan tahun melalui serangkaian kegiatan dan dianggap sebagai deposit energi, bukan aliran energi. Beberapa ilmuwan berpandangan bahwa pembentukan bahan bakar fosil adalah satu kali peristiwa, yang dimungkinkan oleh kondisi unik selama Devon periode, seperti meningkatnya kadar oksigen dan rawa-rawa besar.

Ketika istilah terbarukan diperkenalkan (lihat Mendefinisikan terbarukan dalam artikel ini), itu adalah keyakinan umum bahwa sumber-sumber bumi akan habis dalam waktu sekitar lima puluh tahun. Sejak itu, deposit besar dalam minyak Bumi telah ditemukan, yang telah memperpanjang jadwal ini. Karena tingkat konsumsi saat ini melebihi laju pembaruan (jika, memang, ada pembaruan dari bahan bakar fosil), Bumi pada akhirnya akan kehabisan bahan bakar fosil (lihat puncak minyak).

[sunting] Transmisi

Jika terbarukan dan didistribusikan generasi adalah untuk menjadi meluas, transmisi tenaga listrik dan listrik distribusi sistem mungkin tidak lagi menjadi distributor utama energi listrik tapi akan beroperasi untuk menyeimbangkan kebutuhan listrik masyarakat setempat . Mereka yang memiliki energi surplus akan menjual ke daerah-daerah yang membutuhkan "top up". Yaitu, operasi jaringan akan memerlukan pergeseran dari 'manajemen pasif' - di mana hooked up generator dan sistem ini dioperasikan untuk mendapatkan listrik 'hilir' ke konsumen - untuk 'manajemen yang aktif', di mana generator tersebar di jaringan dan input dan keluaran perlu terus-menerus dipantau untuk memastikan keseimbangan terjadi di dalam sistem. Beberapa Pemerintah dan regulator akan pindah ke alamat ini, meskipun masih banyak yang harus dilakukan. Salah satu solusi potensial adalah meningkatnya penggunaan listrik aktif pengelolaan jaringan transmisi dan distribusi. Hal ini akan membutuhkan perubahan signifikan dalam cara jaringan tersebut dioperasikan.

Namun, pada skala kecil, penggunaan energi terbarukan yang seringkali dapat diproduksi "di tempat" menurunkan persyaratan listrik distribusi sistem harus memenuhi. Sistem saat ini, sementara jarang ekonomis efisien, telah terbukti rumah tangga rata-rata dengan panel surya array dan sistem penyimpanan energi ukuran tepat kebutuhan listrik dari sumber-sumber di luar hanya beberapa jam setiap minggu. Oleh karena itu, para pendukung energi terbarukan percaya sistem distribusi listrik akan menjadi lebih kecil dan lebih mudah untuk mengelola, bukan sebaliknya.

[sunting] Riwayat penggunaan energi terbarukan

Sepanjang sejarah, berbagai macam energi terbarukan dan tak-terbarukan telah digunakan.

  • Kayu adalah bahan bakar paling tua dalam sejarah manusia, yang digunakan sebagai sumber energi panas lewat pembakaran, bahkan hingga kini masih digunakan. Kayu bakar digunakan saat memasak dan menghangatkan ruangan sehingga manusia dapat bertahan di cuaca dingin. Jenis kayu tertentu digunakan khusus untuk mengawetkan makanan dengan cara dipanggang kering atau diasap sehingga makanan tidak basi atau rusak dalam waktu yang relatif lama. Kemudian, ditemukan bahwa pembakaran parsial dalam kondisi miskin oksigen untuk menghasilkan arang, yang dapat memberikan panas secara lebih kompak portabel. Namun, energi ini kurang efisien karena membutuhkan bahan baku kayu/ pohon dalam jumlah besar untuk membuat arang.memerlukan input besar kayu untuk membuat arang.
  • Tenaga Hewan untuk menarik gerobak/ kereta dan alat-alat mekanik tradisional pada awalnya memanfaatkan tenaga hewan. Hewan seperti kuda, sapi atau kerbau sejak dulu telah dimanfaatkan sebagai tenaga transportasi dan penggerak pabrik. Hingga kini, di berbagai belahan dunia masih banyak penggunaan hewan untuk tujuan ini.
  • Air daya akhirnya digantikan kekuatan hewan untuk pabrik, di mana pun kekuatan air jatuh di sungai itu dimanfaatkan. Daya air melalui listrik tenaga air terus menjadi yang paling expensive metode penyimpanan dan menghasilkan energi dispatchable di seluruh dunia. Historis maupun saat ini, listrik tenaga air menyediakan lebih banyak energi terbarukan dari sumber terbarukan lainnya.
  • Hewan minyak, terutama paus minyak sudah lama dibakar sebagai minyak untuk lampu.
  • Wind daya telah digunakan selama beberapa ratus tahun. Ini pada awalnya digunakan melalui layar besar-blade kincir angin s dengan pisau bergerak lambat, seperti yang terlihat dalam Belanda dan disebutkan dalam Don Quixote. Pabrik besar ini biasanya baik dipompa powered air atau pabrik kecil. Kincir angin fitur baru yang lebih kecil, lebih cepat-balik, lebih kompak unit dengan lebih pisau, seperti yang terlihat di seluruh Great Plains. Ini kebanyakan digunakan untuk memompa air dari sumur. Beberapa tahun terakhir telah melihat perkembangan pesat dari generasi angin peternakan oleh kekuatan utama perusahaan, menggunakan generasi baru yang besar, turbin angin yang tinggi dengan dua atau tiga luas dan relatif lambat bergerak pisau. Hari ini, tenaga angin merupakan sumber energi dengan pertumbuhan tercepat di dunia.
  • Solar daya sebagai sumber energi langsung telah tidak ditangkap oleh sistem mekanis hingga belakangan ini sejarah manusia, tapi ditangkap sebagai sumber energi melalui arsitektur dalam masyarakat tertentu selama berabad-abad. Tidak sampai abad kedua puluh adalah matahari langsung masukan ekstensif dijelajahi lebih hati-hati direncanakan melalui arsitektur (surya pasif) atau melalui penangkapan panas dalam sistem mekanis (matahari aktif) atau konversi listrik (fotovoltaik). Semakin hari matahari dimanfaatkan untuk panas dan listrik.
  • Upaya untuk memanfaatkan kekuatan gelombang samudra muncul dalam gambar dan paten kembali ke abad ke-19. Modern berusaha untuk menangkap tenaga ombak dimulai pada tahun 1970-an oleh Profesor Steven Salter yang memulai Wave Energy Group di University of Edinburgh di Skotlandia. Ada beberapa tanaman percontohan pembangkit daya ke dalam grid, dan banyak yang baru dan ingin tahu desain dalam berbagai tahap pengembangan dan pengujian .

[sunting] Lihat pula

[sunting] Referensi

[sunting] Pranala luar

Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi_terbaharui&oldid=5218875"
Ruang nama

Varian
Tindakan
Diposting oleh di 21.19 0 komentar
Langganan: Postingan (Atom)