BATTERY : Konfigurasi pengkabelan

(wiring configuration)

Menanggapi beberapa permintaan yang lama tertunda untuk menuliskan seputar battery, khususnya untuk EBT (energi baru terbarukan). Battery merupakan salah satu peralatan utama pada PLT-EBT yang tidak terkoneksi dengan jaringan atau sering disebut off-grid systems. Sebenarnya tulisan ini juga berguna untuk sistem selain off-grid systems, bisa diaplikasikan untuk kebutuhan lainnya yang menggunakan battery. Disini akan dibahas khusus tentang konfigurasi batteries disertai beberapa contoh konfigurasi dalam bentuk gambar, dimulai dari konfigurasi yang paling sederhana.

1.  Sambungan Seri

Pada sambungan seri, tegangan total adalah hasil penjumlahan semua tegangan pada masing-masing battery. Namun kapasitas total battery (Ah) adalah sama seperti kapasitas 1 buah battery saja (tidak dijumlahkan). Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat beberapa contoh berikut :

Contoh 1:

Untuk contoh 1, dapat dihitung sebagai berikut:

a. Tegangan total adalah 12 + 12 = 24 Volt

b. Kapasitas total adalah 100 Ah.

Contoh 2:

Pada contoh 2 diatas bisa didapatkan :

a. Total tegangan = 12+12+12+12 = 48 Volt

b. Kapasitas total = 100Ah ( sama dengan kapasitas 1 buah battery)

2.  Sambungan Paralel

Pada sambungan paralel, berlaku rumus sebagai berikut:

a. Total tegangan sama dengan 1 buah battery.

b. Kapasitas total = Penjumlahan semua battery yang disambung.

Perhatikan contoh berikut:

Contoh 1:

Sehingga hasil akhir dari sambungan diatas adalah

a. Total tegangan = 12 V ( sama dengan tegangan 1 buah battery)

b. Kapasitas total = 100 + 100 = 200 Ah

Contoh 2:

Sehingga didapat nilai sebagai berikut;

a. Total tegangan =  12 V 

b. Kapasitas total = 100 + 100 + 100 + 100 = 400 Ah

3.  Gabungan ( Seri - Paralel )

Pada pola sambungan ini, total tegangan merupakan hasil penjumlahan semua nilai tegangan dari battery yang disambung seri, sedangkan kapasitas total merupakan hasil penjumlahan semua battery yang dipasang secara paralel. 

Untuk lebih jelasnya, silahkan dilihat beberapa contoh sebagai berikut:

Contoh 1:

Asumsi masing-masing battery mempunyai tegangan 12V dan kapasitas 100 Ah

Total tegangan adalah 12+12 = 24 V, dan

Kapasitas total adalah 100 Ah

Contoh 2: ( asumsi sama dengan contoh 1)

Total tegangan = 12+12 V = 24 V

Kapasitas Total = 100 + 100 = 200Ah

Contoh 3:

Total tegangan = 24 V

Kapasitas Total = 300 Ah

Contoh 4:

Total tegangan = 24 V

Kapasitas total = 400 Ah

Demikian penjelasan ringkas tentang konfigurasi pengkabelan pada battery, semoga bermanfaat dan menambah pengetahuan kita.

Penjelasan mengenai berapa besar energi yang disimpan, berbagai cara pengukuran battery, umur battery, berapa kapasitas battery yang sesuai kebutuhan dan masalah keamanan battery insya Alloh akan dibahas pada tulisan selajutnya.

Sumber : Materi Pelatihan Renac ( Renewables Academy), Berlin, Jerman, 2009

Musim Panas 2012 di JEPANG

“HEMAT atau PEMADAMAN”

(Efek PLT-Nuklir tidak beroperasi)

Efek gempa dan tsunami Jepang pada bulan Marert 2011 masih sangat terasa efeknya sampai sekarang, terutama hal yang berbau nuklir. Masyarakat yang trauma akan musibah PLTN Fukushima Daiichi, menghendaki untuk menghentikan semua PLTN di Jepang walaupun sudah dilakukan tes ulang dan perawatan rutin terhadap PLTN-PLTN di seluruh Jepang. Akhirnya pada tanggal 5 mei 2012, PLTN terakhir di Jepang di shut down sampai batas yang belum ditentukan yang menandai semua PLTN di Jepang tidak beroperasi lagi. Artinya Jepang akan kehilangan sekitar 30% energi listriknya, tentu ini adalah jumlah yang tidak sedikit. Untuk menutupinya, pembangkit konvensional dan berumur tua pun terpaksa harus diminta turun tangan, efisiensi rendah juga sudah tak dihiraukan. Walaupun para sesepuh dari kalangan pembangkit harus turun gunung, namun diperkirakan belum bisa memenuhi kebutuhan pada saat beban puncak khususnya muslim panas nanti atau musim dingin tahun depan.

Apa efek selanjutnya?? Tentu kita sudah dapat menebak, jika jumlah permintaan listrik/ beban yang lebih besar dari pada pembangkit-nya, tentu akan terjadi pemadaman. Kemudian, apa langkah berikutnya untuk menanggulangi masalah tersebut dalam waktu dekat? Jawab-nya adalah HEMAT. Pemerintah Jepang akan menganjurkan atau bahkan mendesak Industri dan masyarakat di Jepang untuk berhemat. Misalnya untuk wilayah barat Jepang, Kansai electric power meminta konsumen kalangan industri berat yang masuk daerah operasional-nya untuk menghemat listrik sampai 15%. Sedangkan untuk wilayah lainnya diminta untuk berhemat sekitar 5-10% dari penggunaan normal khususnya pada masa musim panas antara Juli-September. Pemerintah Jepang juga akan mencari jalan keluar agar penghematan tersebut tidak banyak mengganggu kegiatan ekonomi dan rumah tangga.

Salah satu contoh cara penghematan ala masyarkat Jepang adalah kampanye pada Juni tahun lalu“ Super Cool Biz”, dimana pekerja diminta memakai pakaian ala hawai, T-shirt dan sandal untuk menghemat penggunaan listrik untuk pendingin ruangan (AC). Sedangkan mulai bulan November, dianjurkan untuk memakai sweater yang tebal karena masuk musim dingin.

Saat ini adalah akhir bulan Mei dan akan memasuki musim panas pada bulan Juli nanti, penghematan harus dilakukan untuk menghindari pemadaman. Apakah program penghematan tersebut berhasil, apakah masyarakat Jepang betah hidup tanpa PLT-nuklir atau PLT-Nuklir akan beroperasi kembali, bagaimana strategi atau kebijakan selanjutnya untuk mengatasi krisis energi di Jepang. Kita tunggu kabar selanjutnya

Untuk saat ini :

"BERHEMAT atau PEMADAMAN"

Sumber : Japan urges citizens to cut down on electricity use, BBC, 18 Mei 2012.

Mengenal Kerja Microgrid Power System

Mengenal Kerja Microgrid Power System

Akhir-akhir ini, kata Microgrid semakin sering didengar dikalangan para engineer sistem tenaga listrik. Apa dan bagaimana microgrid bekerja? Disini kita coba membahas sedikit tentang microgrid.

Microgrid bisa disebut juga ‘jaringan mikro’, tentu yang dimaksud disini adalah jaringan mikro pada sistem tenaga listrik. Microgrid sangat berkaitan dengan Distributed Energy Resources (DER) yang didalamnya terdapat pembangkit terdistribusi, penyimpan energi (energy storage) yang lokasinya dekat dengan beban lokal. Salah satu keuntungan microgrid adalah meningkatkan ketahanan sistem.

Microgrid merupakan sistem yang terdiri dari minimal satu sumber energi yang terkoneksi dengan beban pada daerah yang relatif kecil. Dalam microgrid, sumber energi dan beban bisa terhubung maupun terputus ke jaringan distribusi (grid), tentu dengan gangguan pada beban yang seminimal mungkin, sehingga perlu perencanaan yang bagus untuk menghindari masalah tersebut.

Pada saat microgrid terputus dengan jaringan distribusi (grid) dimana interconnection switch dalam keadaan terbuka, microgrid harus mampu mensupply beban local dengan pembangkitnya sendiri karena pada kondisi ini jaringan listrik tidak bisa membantu men-suplly listrik ke beban, kondisi ini disebut islanded mode. Selain microgrid harus dapat memenuhi kebutuhan beban, microgrid juga harus bisa menjamin kualitas frekuensi dan tegangan, karena pada umunya akan terjadi ‘gangguan sesaat’ pada saat proses pergantian dari kondisi terkoneksi grid ke kondisi islanded mode. Besar dan lama gangguan sangat ditentukan kualitas teknologi switch-nya. Pada dasarnya ada empat teknologi yang sangat penting dalam microgrid yaitu Distributed generation (DG), Distributed Storage (DS), interconnection switches dan sistem control, dimana semuanya harus bekerja dengan baik dan sesuai harapan sehingga perlu desain yang bagus dan harga yang seminim mungkin tentunya. Topologi microgrid power system dapat dilihat pada gambar.

Untuk pembahasan lebih detail satu persatu teknologi utama pada microgrid tersebut yang meliputi : Distributed Generation, Distributed Storage, Interconnection switches dan Control system, akan dibahas pada pembahasan selanjutnya.

Sumber : Buku Power System, analysis and design, J.D Glover, M.S. Sarma dan T.J. Overbye

Indonesia : Intensitas energi tinggi, Konsumsi energi rendah

Konsep Penggunaan sumber daya energi kita (Indonesia) selama ini adalah sumber energi digunakan langsung untuk memperoleh pendapatan negara tanpa memperhatikan prinsip sustainability. Ini berakibat pada penggunaan sumber daya energi belum sepenuhnya ditujukan untuk memperoleh nilai tambah ekonomi yang tinggi. Selain itu juga ada beberapa permasalahan dalam pengelolaan sumber daya energi diantaranya :

1. Sebagian besar sumberdaya energi (SDE) diekspor
2. Laju kegiatan eksploitasi SDE cukup tinggi
3. Sebagian besar terikat kontrak jangka panjang
4. Kebijakan investasi hanya berorientasi untuk kegiatan eksploitasi
5. Ketergantungan pada jenis sumber energi tertentu
6. Lambatnya program diversifikasi energi

Akibatnya adalah lemahnya ketahanan energi nasional. Salah satu indikasi keadaan tersebut adalah intensitas energi yang tinggi seperti terlihat pada grafik diatas.Intensitas energi adalah energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan gross domestic product (GDP) atau produk domestik bruto sebesar 1 juta dollar AS. Intensitas energi merupakan salah satu alat ukur dari efisiensi energi yang mengacu pada keadaan ekonomi nasional. Intensitas Energi tinggi artinya harga energi relatif tinggi dibandingkan dengan jumlah GDP. Intensitas Energi rendah artinya harga energy relatif murah dibandingkan dengan jumlah GDP. Pada grafik terlihat bahwa intensitas atau penggunaan energi nasional Indonesia menempati urutan tertinggi diantara negara-negara tersebut.

Namun, disisi lain, konsumsi energi per kapita Indonesia masih sangat rendah dibanding negara-negara seperti Jepang, Uni Eropa, Amerika Serikat, Jerman, Malaysia dan Thailand, konsumsi energi perkapita Indonesia menempati urutan terendah. rendahnya konsumsi perkapita ditunjang dengan data rasio elektrifikasi di Indonesia saat ini baru sekitar 60%, “Sekitar 40% penduduk di Indonesia hingga kini belum dapat menikmati listrik.

"PEMAKAIAN ENERGI PER KAPITA INDONESIA SANGAT SEDIKIT, NAMUN OUTPUT EKONOMINYA RENDAH"

Beberapa hal yang sedang dilakukan oleh pemerintah untuk menanggulangi masalah diatas, diantaranya adalah

1. Mengurangi ketergantungan BBM.
2. Meningkatkan penggunaan energi terbarukan sebagai energi alternatif
3. Efisiensi penggunaan energi.

Namun pengembangan energi alternatif di Indonesia masih menemui kendala, dikarenakan :

1. Masih tingginya biaya investasi energi terbarukan dibanding energi konvensional.

2. Kurangnya mekanisme insentif dan pembiayaan.

3. Kurangnya dukungan kebijakan.

4. Rendahnya kemampuan industri dalam negeri.

5. Subsidi BBM yang berkepanjangan.

Semoga program-program tersebut dapat segera dilaksanakan dan kendala-kendalanya segera dapat diatasi. Dengan bersama dan bersatu tentunya.

Sumber:

Direktorat jenderal listrik dan pemanfaatan energi, ESDM,RI

Indonesia Energy Outlook & Statistic 2006

CV

CURRICULUM VITAE

DATA PRIBADI :

Nama 　: Cuk Supriyadi Ali Nandar

Instansi : Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT)

Posisi 　: Engineer

PENDIDIKAN

1. Sarjana

Jurusan :Teknik Elektro, Universitas Gadjah Mada, Indonesia.

Lulus : 2002

2. Master

Jurusan : Electrical Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Thailand

Lulus : 2009

3. Doctoral

Jurusan : Electrical and Electronic Engineering, Kyushu University, Fukuoka, Japan

Rencana Lulus : 2013

RISET

Topik : Stabilitas Sistem Tenaga, Energi terbarukan dan Kebijakan Energi Nasional

Publikasi :

A)   Book Chapter          :  2 Buah

B)   Jurnal Internasional  : 11 Buah

C)   Jurnal Nasional        :  2 Buah

D)   Paper Internasional  : 20 Buah

Kegiatan yang berhubungan dengan riset

1.  Reviewer beberapa Jurnal International.

2.  Pemakalah “Symposium of Energy and Environment Technology”, Fukuoka, Japan, 2011

3. Reviewer konferensi internasional “The 6th IFAC Symposium on Robust Control Design, ROCOND'09, Haifa, Israel, June 16 -18, 2009”.

4. Peserta Pelatihan “ Hydrometeorological array for intraseasonal variations monsoon auto monitoring” 6 Februari 2006, BPPT, Kerjasama antara JAMSTEC (Jepang) dan BPPT (Indonesia)

5. Peserta Pelatihan “ Peningkatan kemampuan SDM di bidang mesin Peralatan Listrik untuk menunjang pembangunan PLTU batubara skala kecil di dalam negeri” 22-31 Agustus 2006, Cisarua, Bogor, diselenggarakan oleh Departemen Perindustrian RI.

6. Peserta Lokakarya “ Strategi pengembangan industri PLTS untuk mencapai target energi surya dalam negeri mix Nasional 2025”, 23 Nopember 2006, BPPT, Jakarta.

7. Peserta Semiloka “ Peranan sistem mutu dan teknologi pengujian dalam peningkatan kehandalan dan keamanan peralatan medis”13 Desember 2006, BPPT, Jakarta.

8. Engineer dalam Kegiatan “ Rekayasa Turbin Uap Nasional skala 450 HP” Program unggulan BPPT, 2005-2006.

Informasi lainnya:

1. Beasiswa Doctoral Degree : AUN/SEED-net program , JICA, Electrical and Electronics Department, Kyushu University, Japan (2010-2013).

2. Beasiswa Master degree : AUN/SEED-net program , JICA, Jepang, di King mongkut’s Institute of Tecnology Ladkrabang, Thailand ( 2007-2009)

3. Kerjasama riset dengan Kyushu University, Jepang" Design of Robust Power System Damping Controller using Genetic Algorithm-based Fixed-Structure H∞ Loop Shaping Control" (2007- 2008). 
    Japan Prof: Prof. Tadahiro Goda ( Goda Lab.). 

3. Kerjasama riset dengan Kyushu Institute of Technology, Jepang " Wide area Robust Power System Stabilizing controller design using Synchronized Phasor Measurement Unit" ( 2007-2008). 
    Japan Prof : Prof. Mitani ( Mitani Lab.).

4. Kerjasama riset dengan Kyushu University, Fukuoka, Jepang " Research on development of control scheme for the islanding operation in a microgrid " ( April 2008-Maret 2009). 
    Japan Prof: Prof. Tadahiro Goda ( Goda Lab.).

5. Student Travel Grant Award pada konferensi internasional " SICE annual conference 2008" 20-22 Agustus 2008, Chofu,Tokyo, Japan. 

Contoh wiring diagram Listrik tenaga surya

Untuk menambah wawasan tentang listrik tenaga surya, kami sajikan beberapa contoh wiring diagram listrik tenaga surya dari kapasitas 2 kW, 4 kW sampai 8 kW, dengan asumsi panel surya yang digunakan adalah 100 watt/lembar dan matahari bersinar selama 5 jam sehari. Contoh diagram ini bisa digunakan untuk sistem dengan tegangan 12, 24 atau 48 volt, walau basis tegangannya harus sama disemua komponen utamanya ditiap aplikasi. misal jika menggunakan tegangan 12 volts, maka komponen2-nya juga 12 volt.

Contoh sistem 2 kW




Contoh sistem 4 kW:
Diperlukan penambahan panel surya dan baterai.


Contoh sistem 8 kW:
Untuk 8 kW, diperlukan penambahan panel surya, batteries, and 2 inverters & 2 charge controllers.



Semoga bermanfaat

sumber : http://www.freesunpower.com

PLN evaluasi harga listrik tenaga panas bumi

Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) di Indonesia mengalami hambatan dikarenakan harga jual listriknya tidak memberikan daya tarik bagi investor terutama investor baru, apalagi dari sisi investasinya PLTP termasuk investasi dengan risiko tinggi. Hal ini dinyatakan oleh Direktur Utama PLN Fahmi Mochtar.

Dalam setiap pengeboran ada peluang terjadinya kegagalan. Padahal investasi yang dibutuhkan dalam satu sumur bisa mencapai US$ 5 juta. Dengan begitu setidaknya membutuhkan US$ 2 juta per MW sedangkan harga jualnya hanya 4 sampai 5 sen dollar per kwh.

Untuk mempercepat pengembangan PLTP di Indonesia, Perusahaan Listrik Negara (PLN) akan mengevaluasi harga jual listrik swasta geothermal (panas bumi) di atas 6 sen dolar per kwh karena harga saat ini yang terlalu rendah dan dikeluhkan investor.

Penetapan harga baru itu akan sangat tergantung dari persetujuan pemerintah. Sedangkan PLN hanya akan memberikan masukan karena akan terkait langsung dengan tarif dasar listrik (TDL).

PLN sendiri memperkirakan hingga tahun 2018 potensi listrik panas bumi bisa mencapai 27.000 MW, sedangkan pemanfaatannya hingga kini hanya 1000 MW.

Dengan Kebijakan yang tepat dan dengan harga yang bersaing baik dari sisi pengusaha maupun konsumen, diharapkan target pengembangan listrik nasional dapat tercapai dan pada akhirnya semua rakyat Indonesia dapat menikmati listrik dan berkembang perekonomian disemua daerah.

sumber : esdm

Wind-hydrogen hybrid power system

Tenaga angin merupakan salah satu sumber energi yang terbarukan dan juga energi yang bersih lingkungan karena relatif tidak menimbulkan emisi udara. Namun masalah kunci dari sumber tenaga ini adalah ketidak kontinyu-an energi dari alam itu sendiri. sehingga banyak cara atau metode yang dikembangkan untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satunya adalah dengan menggunakan sebagian energi yang dihasilkan untuk memproduksi hidrogen melalui proses elektrolisis air. Kemudian hidrogen ini disimpan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan listrik pada saat beban puncak atau kondisi dimana pembangkit listrik tenaga angin tersebut kekurangan daya untuk memenuhi permintaan beban. Energi yang tersimpan dalam bentuk hidrogen dapat di ubah kembali menjadi tenaga listrik dengan teknologi fuel cell ataupun dengan teknologi mesin bakar (combustion engine) yang terhubung dengan generator listrik.
Sistem pembangkit gabungan antara energi angin dan hidrogen ini sering disebut Wind-Hydrogen hybrid power system seperti terliahat pada gambar diatas. Banyak negara yang mengembangkan sistem ini seperti Australia, Inggris, Amerika, Denmark, Scotlandia dll
Teknologi ini sangat berguna untuk memanfaatkan sumber daerah lokal yang lokasinya tidak terjangkau oleh sistem transmisi karena masalah beaya (cost).

Persoalan lain yang perlu diatasi adalah teknologi penyimpanan hidrogen, sperti masalah penggetasan/ embrittlement bahan yang digunakan di sistem tenaga (power system).

Sumber : Wikipedia

Oleh : Cuk Supriyadi, Staff BPPT RI

Negeri Terkaya Energi Panas Bumi

Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia. Peta potensi panas bumi dinegara kita dapat dilihat di gambar berikut.

Namun, ironisnya hanya sekitar kurang dari 4 % yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis energi nasional kita, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal). Untuk lebih mudah melihat progress pengembangan energi panas bumi di Indonesia sampai april 2008, kita dapat melihat wilayah pengembangan panas bumi berikut (untuk memperbesar gambar, silahkan klik gambar)

Kemudian, untuk mengenal lebih dalam tentang pembangkit listrik tenaga panas bumi, kita sebaiknya tahu tentang apa itu panas bumi dan bagaimana cara pengembangannya sehingga menghasilkan energi listrik.

Apa langkah awal dalam mempersiapkan konservasi energi panas bumi?
pertama yang harus kita lakukan adalah studi tentang sistem panas bumi terutama karaktersitik sumber panas bumi. Kita mulai dari dapur magma. magma sebagai sumber panas akan menyalurkan panas yang cukup signifikan ke dalam batuan-batuan pembentuk kerak bumi. makin besar ukuran dapur magma, tentu akan makin besar sumber daya panasnya dan semakin ekonomis untuk dikembangkan.

Selanjutnya adalah kondisi Hidrologi, kita tahu bahwa yang dimanfaatkan pada pembangkit listrik adalah uap air dari panas bumi dengan suhu dan tekanan tertentu. sehingga kondisi hidrologi merupakan salah satu faktor penentu dalam hal ketersedian air. sehingga sumber pemasok air harus diperhatikan dalam pengembangan energi panas bumi, biasanya sumber pemasok berasal dari air tanah, air connate, air laut, air danau, es atau air hujan.

kemudian yang perlu diperhatikan juga adalah volume batuan dibawah permukaan bumi yang mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida sumber energi panas bumi yang terperangkap didalamnya, yang sering disebut sebagai Reservoir, dan reservoir dapat digolongkan menjadi 3 golongan berikut ini:

1. Entalpi rendah, suhu kurang dari 125 derajat celcius dengan rapat spekulatif 10 MW/km2 dan konversi energi 10%
2. Entalpi sedang, suhu antara 125 dan 225 derajat celcius dengan rapat spekulatif 12.5 MW/km2 dan konversi energi 10%
3. Entalpi tinggi, suhu > 225 derajat celcius dengan rapat spekulatif 15 MW/km2 dan konversi energi 15%
   

selain hal-hal diatas, kita juga harus memperhitungkan umur panas bumi, walaupun termasuk energi terbarukan, namun bukan berarti panas bumi memiliki umur tidak terbatas , sehingga perhitungan umur panas bumi juga merupakan hal yang sangat penting terutama dalam hitungan keekonomiannya. Ada beberapa metode untuk menghitung umur panas bumi, namun tidak dibahas disini.

Setelah kita mengerti tentang studi awal pemanfaatan panas bumi, kita lanjutkan bahasan tentang teknologi dan prinsip kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP).

Secara garis besar, Teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi menjadi 3(tiga).

pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir.

1. Uap Kering (dry steam)
skema pembangkit listrik dry steam dapat dilihat pada gambar dibawah

Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas ( >235 derajat celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya.

seperti terlihat digambar, cara kerja teknologi ini adalah sebagai berikut, uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasil listrik. teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello, Italia pada tahun 1904.

2. flash steam
Silahkan lihat pada gambar

Teknologi ini bekerja pada suhu diatas 182 derajat celcius pada reservoir, cara kerjanya adalah dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells.

3. Binary cycle
Gambar dibawah ini menggambarkan Teknologi Binary-cycle

Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 107-182 derajat celcius. Cara kerjanya adalah sebagai berikut, uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan ke generator. dan hasilnya adalah energi listrik.

Cairan di pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana. keuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah, selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. kerena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan.

sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida dan sulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit minyak.

Setelah tahu teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi, selanjutnya kita dapat membuat kesimpulan tentang keuntungan dan kelemahan PLTP.

Keuntungan:

1. Bebas emisi (binary-cycle).
2. Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam
3. Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya(angin, Solar cell dll)
   
4. Tidak memerlukan bahan bakar
5. Harga yang kompetitive
   

Kelemahan

1. Cairan bersifat Korosif
2. Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar, sehingga effiensi tidak merupakan faktor yg sangat penting.
3. Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil
   

Demikian sekilas pembahasan tentang potensi panas bumi dan pemanfaataannya sebagai pembakit listrik. Semoga bermanfaat

Cuk Supriyadi Ali Nandar
Staff Pusat Teknologi Industri Manufaktur
BPPT Pusat
Jakarta


Referensi
1. Website Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral RI, www.esdm.go.id
2. Danny Z.Herman, "POTENSI PANAS BUMI DAN PEMIKIRAN KONSERVASINYA" Sub Direktorat Konservasi - DIM
3. DOE Geothermal Energy Technical Site
4. Masashi Shibaki,"Geothermal Energy for Electric Power" December 2003

Sekilas : Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Solar cell atau sel surya merupakan lembaran yang terdiri dari bahan semikonduktor yang berfungsi mengubah cahaya matahari (surya) menjadi energi listrik. setelah menjadi energi listrik, kita bisa memanfaatkannya untuk berbagai kebutuhan seperti penerangan, televisi dll maupun untuk usaha.

mengenai biaya, sistem pembangkit listrik tenaga surya ini membutuhkan beaya awal yang relatif besar, selain karena harga panel sel surya yang masih mahal, juga efisiensinya masih relatif rendah. sehingga masih sedikit yang memanfaatkannya. Namun akhir-akhir ini banyak orang yang tertarik menggunakan sel surya karena dengan cepatnya teknologi semikonduktor, sel surya menjadi lebih murah, efisiensi lebih tinggi dan kapasitas lebih besar, juga keuntungan ramah lingkungan. selain itu, tidak adanya investasi dibahan bakar, sangat memungkinkan dalam jangka panjang sel surya mampu bersaing dengan sumber energi BBM atau bahkan lebih murah.

Untuk instalasi/pemasangan sel surya dirumah-rumah, sel surya dapat diletakkan diatap rumah, kemudian dengan perantara inverter, bisa langsung disambung ke beban dan ke baterai penyimpan standar 12 V dengan kapasitas disesuaikan dengan kebutuhan. pada siang hari baterai akan menyimpan energi dari sel surya untuk digunakan pada malam harinya. Sel surya juga dapat digunakan untuk menghemat rekening listrik, jika pemakai masih berlangganan listrik ke PLN, karena dengan alat tertentu, penggunaan listrik PLN hanya digunakan jika daya dari sel surya tidak mencukupi kebutuhan. untuk sistem yang paling sederhana, sel surya dapat menghasilkan daya sekitar 4 lampu pijar (1 lembar panel sel surya ada yang berkapasitas 50Wp dan 80Wp) dan sistem ini dapat dikembangkan sesuai dengan kebutuhan pemakai dengan menambah panel-panel sel surya. contoh instalasi sel surya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 1. contoh instalasi sel surya dengan sistem individu

Bagaimana dengan perawatan?
Perawatan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) lebih sering diperlukan pada baterai, jika penggunaan dan perawatan sesuai dengan aturan, rata-rata umur baterai bisa awet sampai 5 tahun, sedangkan biaya perawatan lainnya cenderung sedikit dan murah.

Sebagai contoh aplikasi sel surya diperumahan:
Lokasi :
Official BPPT House - Pondok indah
Kapasitas :
PV Module 2000 Wp
Inverter 5 kVA
Baterai 24 kWh

Selamat mencoba.

Cuk san
Staff BPPT Pusat Jakarta

Pemodelan wind power

Gambar1. stand-alone wind power generation

Pemodelan sistem di berbagai bidang sangatlah penting untuk keperluan analisa kehandalan, analisa kegagalan, analisa kestabilan dan lain-lain. begitu juga didalam power system, masing-masing komponen perlu dimodelkan sebelum diaplikasikan. Salah satu komponen power system yang sangat familiar adalah pembangkit listrik tenaga angin (PW).

mengingat pentingnya pemodelan, dalam tulisan ini akan dibahas sekilas tentang pemodelan wind speed dan wind power generation dengan rujukan dari beberapa Journal internasional.

1. Wind speed model

Pemodelan kecepatan angin juga penting karena Daya dari PW sangat tergantung pada kecepatan angin itu sendiri. kecepatan angin dapat dimodelkan dengan 4 komponen(Dong-Jiang,2008) yaitu

a. Base wind component

merupakan kecepatan dasar dari angin tersebut dan dapat diformulasikan dengan fungsi :

Vb=Kb

dimana Kb adalah konstan yang selalu diasumsikan sebagai rata-rata wind power

b. Gust wind component

c. Ramp wind component
d. Noise wind component
dan total kecepatan angin merupakan hasil penjumlahan dari semua komponen diatas.

2. Wind power generation

keluaran daya dari wind generator dapat dinyatakan dengan fungsi non linear dari power coefficient yang terdiri atas fungsi blade pitch angle dan tip speed ratio.
fungsi tip speed ration dapat dijabarkan sebagai berikut
kemudian power coefficient bisa dinyatakan dengan fungsi dibawah ini
Akhirnya, kita mendapatkan mechanical power dari wind generator berikut ini
Jadi daya yang dihasilkan oleh wind generator ditentukan oleh berat jenis angin, luas daerah yang dilalui baling-baling dan kecepatan angin.

Demikian, pemodelan wind power secara sederhana.

Semoga bermanfaat


Cuksan
Staff BPPT pusat Jakarta

General operation : Hybrid Wind-Diesel-Fuel cell-Photovoltaics-Storage

Tidak adanya pembatasan dalam penggunaan energi fosil (BBM) dimasa lalu mengakibatkan semakin menipisnya persediaan sumber energi BBM itu sendiri, juga polusi dan kerusakan lingkungan diberbagai belahan dunia menyebabkan pemanasan global yang sudah mengawatirkan. untuk mengurangi masalah itu, akhir-akhir ini banyak para peneliti dan para pengajar diperguruan tinggi yang tertarik melakukan penelitian tentang pengembangan energi alternative yang ramah lingkungan. masih mahal dan rendahnya efisiensi energi terbarukan menjadikan riset ini semakin menarik untuk ditindaklanjuti. Penelitian yang tidak kalah menarik adalah pengkajian tentang gabungan system pembangkit listrik dari berbagai sumber energi terbarukan seperti Photovolatic system (PV) dan Pembangkit listrik tenaga angin (PW) dll untuk mengurangi penggunaan BBM.

Hybrid/ Kombinasi antara berbagai sumber energi terbarukan sangat potensial untuk memenuhi permintaan beban didaerah terpencil yang belum terjangkau jaringan listrik. namun Hybrid system ini harus didukung oleh bagusnya koordinasi dan pengendalian energi diantara sumber-sumber energi tersebut tentunya. Mimpi ini akan segera terwujud dengan berhasilnya penelitian untuk menekan beaya pembangunan pembangkit listrik tenaga angin yang sudah mampu bersaing dengan pembangkit tenaga BBM, juga Fuel cell (FC) yang mempunyai efisiensi yang tinggi, rendah polusi, flexibel dalam instalasinya dan berbagai keuntungan lainnya. disamping itu dengan majunya perkembangan riset di bidang teknologi semikonduktor, sehingga menghasilkan effisensi Photovoltaic (PV) semakin tinggi, harga semakin murah dan kapasitas yang semakin besar dibanding teknologi yang lama. walau jika dibanding dengan tenaga angin (PW), PV masih memiliki kelemahan karena rendahnya effisiensi di konversi energinya, power density dan harga yang lebih mahal.

Selain itu energy storage system juga sangat penting di hybrid system untuk menyerap dan melepas energi pada waktu-waktu yang diperlukan. salah satu energy storage system adalah Flywheel energy storage system (FESS) yang bekerja dengan pemanfaatn energi kinetik melalui flywheel, sehingga FESS lebih sering disebut " The kinetic energy storage". keuntungan FESS adalah besarnya kapasitas penyimpanan, effisiensi konversi yang tinggi sekitar 80-90% , awet dan bebas polusi. selain itu, kecepatan respon yang singkat membuat FESS sangat bagus untuk meredam fluktuasi yang disebabkan oleh berubah-ubahnya daya dari PW atau energi lainnya. selain FESS, Hybrid system juga memerlukan Batteray energy storage system (BESS) yang dilengkapi dengan rectifier circuit, dan DC-AC inverter karena berfungsi menyinpan energi dalam bentuk arus searah (DC). BESS lebih banyak digunakan pada saat system kekurangan daya.

Seperti kita ketahui bahwa ketidakpastian ketersediaan energi terbarukan sangat tinggi, karena dipengaruhi oleh faktor alam seperti terjadi awan/mendung atau tidak adanya angin dalam beberapa hari, akan mengakibatkan kurangnya pasokan daya ke beban atau pelanggan, sehingga untuk mengatasi itu perlu di pasang Genset Diesel (DEG) dalam kondisi stand by, agar kebutuhan daya selalu terpenuhi.

Dengan menggabung semua system diatas maka terbentuklah system gabungan dengan nama Hybrid Wind-Diesel-PV-FC-FESS/BESS system. agar lebih mudah dalam memahaminya, hybrid power system dari berbagai sumber energi diatas dapat dilihat pada konfigurasi dibawah ini.

Gambar 1. Konfigurasi Hybrid power system generation

Sedangkan blok diagram dapat dilihat di bawah ini

Gambar 2. Blok diagram Hybrid power system generation

Demikianlah sedikit tentang gambaran umum Hybrid Wind-Diesel-Fuel cell system. semoga bermanfaat dan menambah ketertarikan untuk mengembangkan energi terbarukan.

Cuk san

Apa menariknya belajar microgrid power system?

Keterbatasan bahan bakar minyak (BBM) membuat semakin mahalnya harga BBM tersebut. Kenaikan harga BBM yang tidak diikuti dengan kenaikan daya beli masyarakat akan menimbulkan masalah yang sangat kompleks mulai dari masalah ekonomi, sosial dan keamanan. Untuk mengurangi beban penggunaan BBM, ada beberapa energi alternatif yang sekarang banyak dilakukan riset baik dari segi harga keekonomiannya maupun dari segi keefektifannya.

Sekarang ini banyak peneliti dan para pengajar yang tertarik pada riset tentang renewable energy seperti tenaga angin, tenaga surya, tenaga mikro hidro dll. Banyak keuntungan yang diperoleh dari renewable energi diantaranya adalah aspek ramah lingkungan, namun ada beberapa alasan yang mengapa energi ini masih sedikit diterapkan dari total energi yang dikonsumsi masyarakat dunia, termasuk Indonesia. Diantara alasan tersebut adalah masih mahalnya beaya investasi awal yang sulit dijangkau oleh masyarakat Indonesia yang notabene memiliki daya beli yang relative rendah.

Tidak hanya masalah investasi awal, masalah pengoperasian dan pengendaliannya juga perlu perlakuan khusus dibanding dengan pembangkit listrik yang konvensional. Seperti kita ketahui bahwa sumber energy terbarukan sangat fluktuatif dan sulit diprediksi secara pasti, sehingga tenaga yang dihasilkanpun akan ikut berfluktuatif terhadap waktu, sebagai contoh tenaga angin, kecepatan angin akan berubah-ubah sangat cepat terhadap waktu, sehingga jika dirubah menjadi listrik akan menghasilkan output yang fluktuatif baik tegangan, frekuensi maupun power.

Sedangkan di pihak user (pelanggan), diharapkan terjaminnya kestabilan tegangan dan frekuensi sehingga disinilah pentingnya pengendali yang bagus dan handal. sedangkan untuk mengatasi ketidakpastian power (daya) yang dihasilkan, diperlukan sumber tenaga lain seperti pembangkit listrik tenaga diesel yang diparalel dengan nya sehingga system seperti ini sering disebut Hybrid Wind-diesel power generation. Selain diesel, ada beberapa alternatif lain yang bisa dikoneksikan dengan system tersebut diantaranya adalah tenaga surya, fuel cell, microhydro dll. sehingga jika system tersebut membentuk suatu jaringan kecil itulah yang disebut microgrid power generation, yang masing-masing sumber tenaga tersebut juga mempunyai karaktersitik yang berbeda-beda pula.

Bagimana cara koneksinya, skema kontrolnya dan kapan masing-masing sumber energi digunakan?
Apa yang dilakukan ketika terjadi kelebihan sumber energy atau sebaliknya?
Apa saja peralatan pendukungnya?
Berapa beaya per KWh-nya untuk masing-masing jenis pembangkit?
Itulah yang membuat penelitian microgrid semakin menarik.

Cuk supriyadi
*Power System Dynamic and Stability
*Energy terbarukan
Staff Pusat Teknologi Industri Manufaktur
BPPT Pusat Jakarta

Potensi dan peluang PLTMH di Indonesia

Dari berbagai sumber

Seperti kita ketahui bahwa salah satu aspek penting dalam perhitungan pertumbuhan perekonomian dan kesejahteraan suatu negara adalah tingkat pertumbuhan listriknya. Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Alam Republik Indonesia, kapasitas terpasang pembangkit listrik di Indonesia saat ini adalah sebesar 29.705 MW dengan sumber energi primer untuk pembangkit tenaga listrik berupa batubara sebesar 48,8%, gas (17,0%), BBM (11,4%), Panas Bumi (6,1%), Hidro (9,1%), dan lainnya seperti biofuel, batubara hybrid sebesar 7%.

Deangan kapasitas terpasang sebesar itu, ratio elektrifikasi negara kita saat ini masih sekitar 64,3% dan ratio desa berlistrik sebesar 91.9%. Adapun sasaran kelistrikan adalah tercapainya ratio elektrifikasi sebesar 65,3% pada tahun 2009, 67,2% pada tahun 2010 dan 100% diseluruh Indonesia sebelum Hari Ulang Tahun Kemerdekaan RI ke 75 di tahun 2020 . Sedang ratio desa berlistrik diharapkan tercapai 100% pada tahun 2010.

Namun anehnya, dengan rendahnya ratio elektrifikasi ini, penggunaan energi di Indonesia tergolong boros. Ini bisa diukur dari angka intensitas energi. Dibandingkan dengan negara pengimpor energi seperti Jepang, misalnya, penggunaan energi di Indonesia jauh lebih boros. Sedangkan bila dibandingkan dengan negara-negara ASEAN misalnya Philipina, intensitas energi Indonesia masih lebih besar. Menguatnya harga minyak mentah belakangan ini menjadi momentum untuk meningkatkan efisiensi penggunaan atau konsumsi energi dan mengoptimalkan sumber energi lain terutama energi terbarukan, salah satu energi terbaharukan yang sangat potensial adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).
Menurut data departemen ESDM RI, Potensi tenaga air tersebar hampir di seluruh Indonesia dan diperkirakan mencapai 70.000 MW, sementara pemanfaatanya baru sekitar 6 persen dari potensi yang ada. Padahal PLTMH sangatlah menguntungkan untuk daerah yang mempunyai potensi air dengan beberapa kelebihan sebagai berikut

Keunggulan :
a. Potensi energi air yang melimpah;
b. Teknologi yang handal dan kokoh sehingga mampu beroperasi lebih dari 15 tahun;
c. Teknologi PLTMH merupakan teknologi ramah lingkungan dan terbarukan;
d. Effisiensi tinggi (70-85 persen).

Namun, menurut Dirut PLN selama 10 tahun terakhir tidak ada pembangkit baru yang menggunakan tenaga air, padahal energi air atau hydro memiliki potensi cukup besar. Tetapi hingga sekarang baru sekitar 3.529 MW (6%) tenaga listrik yang telah dimanfaatkan berasal dari 203 unit bendungan air. Dari jumlah itu, kontribusi terhadap pasokan listrik ke sistem masih sangat kecil. Artinya, sebagian besar pasokan listrik berasal dari energi minyak dan batu bara yang selalu memerlukan biaya cukup besar.

Untuk itu, rencana tahap kedua proyek 10.000 MW akan dibangun 10 bendungan baru untuk memenuhi 7.000 MW. strategi tersebut didukung oleh murahnya biaya operasional untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yaitu Rp 140 untuk menghasilkan satu kWh. Pembangkit yang menggunakan batu bara memakan biaya Rp 500 per kWh. Adapun pembangkit bertenaga diesel berbiaya Rp 3.000 per kWh. Daerah yang berpotensi untuk dibangun bendungan baru di antaranya Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Barat, dan beberapa provinsi di Jawa.

Ayo kembali ke alam…Kembangkan renewable energy bersama..