Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

I. PENDAHULUAN
Semakin banyak konsumen listrik yang ada di Indonesia menyebabkan Perusahaan Listrik di Indonesia kewalahan untuk memenuhi kebutuhan akan listrik di Indonesia, maka dari itu mau tidak mau para Perusahaan Listrik harus memutar otak untuk bagaimana caranya agar memenuhi kebutuhan listrik untuk rakyat Indonesia dengan tidak membanding-bandingkan satu sama lain. 
Indonesia pun sebagai negara berkembang dengan konsumsi listrik yang tiap tahunnya berkembang memebuat beban para Perusahaan Listrik bertambah, Jadi para Perusahaan Listrik dituntut agar tetap memenuhi kebutuhan pasokan listrik dengan kualitas tegangan dan frekuensi yang konstan(tetap) dan beban yang makin tahun makin tambah.
Perusahaan Listrik pun berusaha sekuat mungkin demi memenuhi kebutuhan listrik dengan sumber daya alam yang ada, di Indonesia pun populer sekali dengan pembangkit HIDRO-TERMIS.Pembangkit Hidro adalah pembangkit yang turbinnya digerakkan oleh tenaga air dan Pembangkit Termis adalah pembangkit yang turbinnya digerakkan oleh tenaga uap yang dihasilkan dari pemanasan air.
Pembangkit Termis semakin banyak dibangun di Indonesia karena pembangkit ini adalah pembangkit yang berdaya besar, maka dari itu pembangkit ini banyak digunakan.Pemanasan air untuk dijadikan uap juga beragam bahan bakarnya. Dengan menggunakan batubara,Geothermal (panas bumi),gas,minyak bumi dan lain sebagainya.
Pembangkit Listrik tenaga gas merupakan salah satu dari jenis pembangkit Termis yang menggunakan gas sebagai bahan pembakarnya. PLTG merupakan unit pembangkit yang termahal biaya operasinya maka diinginkan agar unit PLTG beroperasi dalam waktu yang sependek mungkin, misalnya pada waktu beban puncak atau pada waktu kerusakan/gangguan unit lain (sebagai unit cadangan). Tetapi lain pihak men start dan men stop unit PLTG sangat menambah keausan unit tersebut sehingga merupakan kendala operasi yang harus diperhitungkan.
Disini akan dibahas tentang bagaimana cara operasi PLTG, kendala dalam unit PLTG, Pembebanan unit PLTG dan kelebihan kekurangan pada unit PLTG.
II. PEMBAHASAN
1. Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Konsumsi listrik Indonesia secara rata-rata adalah 473 kWh/kapita pada 2003 dan setiap tahun akan naik. Angka ini masih tergolong rendah dibandingkan rata-rata konsumsi listrik dunia yang mencapai 2215 kWh/kapita (perkiraan 2005). Dalam daftar yang dikeluarkan oleh The World Fact Book, Indonesia menempati urutan 154 dari 216 negara yang ada dalam daftar. Maka dari itu dengan konsumsi listrik yang akan naik setiap tahunnya Indonesia giat untuk membangun pembangkit-pembangkit listrik untuk memenuhi kebutuhan akan tenaga listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik yang menggunakan peralatan dan mesin turbin gas sebagai penggerak mula generatornya. Turbin Gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik.
PLTG memiliki kelebihan yaitu energi mekanik yang dihasilkan dari turbin gas lebih besar dibanding pembangkit listrik lainnya, selain itu PLTG juga sebagai alternatif dari pembangkit listrik tenaga air disaat musim kemarau dimana saat musim kemarau debit air sangat rendah dan juga sebagai pembangkit listrik cadangan ketika pembangkit utama termis (batubara) sedang ada gangguan atau kerusakan dan fungsi lainnya juga dijadikan sebagai pembangkit yang gunanya untuk membantu pembangkit utama dalam melayani beban puncak.
Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperatur tinggi dan adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (seperti sulfur dan vanadium), tetapi dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperatur kerja siklus dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada temperatur tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.

Gambar sebuah pembangkit listrik tenaga gas

2. Ketersediaan Gas Sebagai Pembangkit
Walaupun Indonesia bukan merupakan pemilik cadangan gas alam yang terbesar dalam skala dunia, namun cadangan gas alam di Indonesia cukup besar, yaitu diperkirakan 150,7 TCF41 yang tersebar terutama di Kepulauan Natuna, Sumatera Selatan, dan Kalimantan Timur serta Tangguh di Papua. Tahun 2012, produksi gas alam sebesar 3,17 TCF. Jika tingkat produksi tahunan adalah 3,17 TCF, maka seluruh cadangan gas alam Indonesia yang 29 miliar ton di atas akan habis dalam waktu sekitar 47 tahun apabila tidak ditemukan cadangan baru. Dari produksi gas alam tersebut, peruntukan untuk sektor kelistrikan sebesar 0,29 TCF. Porsi terbesar produksi gas alam adalah untuk ekspor dalam bentuk LNG sebesar 18,1 juta ton.
Namun pada kenyataannya kebutuhan gas alam untuk pembangkitan tenaga listrik di Indonesia tidak selalu tercukupi. PLN menghadapi persoalan kecukupan pasokan gas di beberapa pembangkit skala kecil maupun skala besar. Pasokan gas ke pusat pembangkit PLN pada kenyataannya mengalami penurunan, ketidakpastian bahkan kelangkaan pasokan dalam beberapa tahun terakhir ini sebagaimana tunjukkan dalam RUPTL PLN 2015-2024. PLN berupaya mengurangi pemakaian BBM yang dipakai pada pembangkit beban puncak denganberalih ke CNG atau LNG/mini-LNG.
LNG dan Mini-LNG
Mengingat harga gas dari LNG sangat tinggi, maka gas ini hanya ekonomis untuk dipakai di pembangki peaking, bukan pembangkit beban dasar. PLN merencanakan pemanfaatan LNG untuk pembangkit beban puncak dan pembangkit yang bersifat must-run di sistem kelistrikan Jawa – Bali dan Sumatera.
Pada tahun 2012 telah mulai beroperasi FSRU Jakarta untuk memasok pembangkit Muara Karang dan Priok. Rencana FSRU Belawan telah dibatalkan oleh Pemerintah dan sebagai gantinya Pemerintah akan merevitalisasi fasilitas LNG Arun sebagai storage dan regasifikasi LNG. Sumber LNG untuk FSRU Jakarta pada saat ini berasal dari lapangan Bontang dan Tangguh, dan sumber LNG untuk Arun direncanakan dari lapangan Tangguh.Sedangkan di Indonesia Timur, PLN merencanakan pemanfaatan mini-LNG untuk pembangkit beban puncak pada sistem-sistem besar di Kalimantan dan Sulawesi. Namun demikian, tidak menutup kemungkinan mini-LNG juga akan dimanfaatkan untuk pembangkit beban dasar sekaligus beban puncak pada sistem-sistem kecil tersebar. Hal ini disebabkan biaya pokok produksi PLTMG dengan mini-LNG diperkirakan masih lebih ekonomis dibanding pembangkit BBM, juga lebih andal.
Beberapa proyek pembangkit di Sumatera yang akan menggunakan LNG adalah sebagai berikut:

1.Arun: Sejalan dengan rencana Pemerintah untuk merevitalisasi gas Arun, maka akan tersedia fasilitas storage dan regasifikasi LNG di Arun. PLN bermaksud memanfaatkan gas dari fasilitas regasifikasi Arun untuk pembangkit peaker di Arun sebesar 200 MW dan Sumbagut-1 (rencana lokasi di Pangkalan Brandan atau Belawan) sebesar 250 MW. Gas dari fasilitas Arun ini juga akan disalurkan ke Belawan melalui pipa sepanjang sekitar 460 km untuk mengoperasikan PLTGU Belawan yang telah ada dan beberapa PLTG di Paya Pasir. Kebutuhan gas tersebut adalah sebanyak 10 bbtud untuk Arun, 10 bbtud untuk Sumbagut-1, 75 bbtud untuk Belawan dan 10 bbtud untuk Paya Pasir, 45 bbtud untuk Sumbagut-2, 3 dan 4 sehingga total gas yang dibutuhkan adalah 150 bbtud.

2. Beberapa lokasi PLTG/MG, yaitu di Selat Panjang 15 MW, Tanjung Balai Karimun 40 MW, Tanjung Batu 15 MW, Dabo Singkep 15 MW, Natuna 20 MW, Belitung 30 MW dan Bintan 30 MW yang akan menggunakan LNG/mini-LNG dengan kebutuhan gas rata-rata untuk tiap-tiap lokasi sekitar 3-5 bbtud.

Adapun rencana pemanfaatan LNG/mini-LNG di Indonesia Timur adalah sebagai berikut:

1.Pembangkit peaker di Kalimantan yaitu Kaltim Peaker 2 (100 MW) dan Kalsel Peaker (200 MW) serta PLTD Batakan, dengan memanfaatkan gas lapangan Simenggaris di Kalimantan Utara dalam bentuk mini-LNG.
2.Pembangkit peaker di Sulawesi Selatan yaitu Makasar peaker 450 MW, Sulsel peaker 150 MW, dengan memanfaatkan gas dari lapangan Wasambo dalam bentuk mini LNG.
3.Pembangkit Minahasa peaker 150 MW dan Gorontalo peaker 100 MW direncanakan akan memanfaatkan gas dari lapangan Wasambo atau Matindok dalam bentuk mini-LNG.
4.Ambon peaker 50 MW diperkirakan menggunakan gas dari lapangan Matindok dan Jayapura peaker 40 MW dari lapangan Tangguh atau Salawati.
5.Sedangkan pembangkit Kupang peaker 40 MW, Sumbawa peaker, Bima peaker total 80 MW dan Maumere peaker40 MW, belum terindikasi sumber pasokan

CNG
CNG pada mulanya dimaksudkan untuk memanfaatkan potensi sumur-sumur gas dengan kapasitas relatif kecil maupun sumur gas marginal yaitu dengan mengumpulkan terlebih dahulu gas dengan volume kecil tersebut ke dalam suatu penyimpanan, lalu digunakan hanya pada periode singkat.Namun kemudian PLN juga memutuskan untuk menggunakan CNG skala besar untuk pembangkit di Jawa untuk mengatasi ketidakmampuan pemasok gas mengikuti pola pembebanan yang lebih fluktuatif akibat perubahan peran pembangkit gas dari baseloadermenjadi load follower atau peaker.
PLN telah memetakan potensi pemanfaatan CNG untuk pembangkit peaking di Sumatera, Indonesia Timur dan Jawa. Saat ini telah dioperasikan CNG storage oleh pemasok gas di Sumatera Selatan yang gasnya dimanfaatkan untuk PLTG peaking Jaka Baring (50 MW), yang mulai beroperasi pada bulan Februari 2013.
Rencana pemanfaatan CNG lainnya di Sumatera adalah:
1.CNG Sungai Gelam dengan kapasitas sebesar 4,5 bbtud akan digunakan untuk pembangkit peaking 104 MW.
2.CNG dari gas Jambi Merang sebesar 10 bbtud akan dialokasikan untuk pembangkit peaker di Duri dengan kapasitas sekitar 200 MW.
3.CNG untuk pembangkit peaker di Jambi dengan kapasitas sebesar 100 MW.
4. CNG untuk pembangkit peaker di Lampung dengan kapasitas sebesar 200 MW.

Rencana pemanfaatan CNG di Indonesia Timur adalah pembangkit peaking Bangkanai di KalimantanTengah dan Lombok. Berbeda dengan di tempat lain yang memanfaatkan pasokan gas pipa pemasokke Pembangkit, untuk Lombok pasokan CNG direncanakan akan diperoleh dari pemasok gas pipa diGresik yang akan di kompresikan terlebih dahulu lalu ditransportasikan ke Lombok menggunakan
CNG Vessel.
Untuk Pulau Jawa, kebutuhan gas dalam bentuk CNG adalah sebagai berikut:
1.Grati 15 bbtud sudah beroperasi bulan Juni 2013 untuk mengoperasikan PLTG peaking eksisting dan rencana PLTGUpeaking Grati.
2.Tambak Lorok sebanyak 16 bbtud untuk mengoperasikan sebagian dari PLTGU sebagai pembangkit peaking.
3.Gresik sebanyak 20 bbtud untuk mengoperasikan pembangkit peaking dan sebagian CNG untuk dikirim ke Lombok.
4.Muara Tawar sebanyak 20 bbtud untuk memenuhi kebutuhan operasi peaking.

3. Bagian-Bagian PLTG
 Turbin gas (gas turbine)
Turbin gas adalah penggerak mula yang menggerakkan poros generator, turbin ini digerakkan oleh hasil pembakaran gas di ruang bakar.

gambar turbin gas

 Kompresor
Berfungsi untuk meningkatkan temperatur dan tekanan udara dalam ruang bakar.
 Ruang Bakar (Combustor)
Berfungsi sebagai wadah/tempat membakar bahan bakar dengan menghembuskan udara yang telah dinaikkan temperatur dan tekanannya di kompresor.
 Air Intake
Berfungsi sebagai penyuplai udara bersih ke kompresor.
 Blow Off Valve
Berfungsi mengurangi besarnya aliran udara yang masuk ke dalam kompresor utama atau membuang sebagian udara dari tingkat tertentu untuk menghindari terjadinya stall (tekanan udara yang besar dan tiba-tiba terhadap sudu kompresor yang menyebabkan patahnya sudu kompresor)
 VIGF (Variable Inlet Guide Fan)
Berfungsi untuk mengatur jumlah volume udara yang akan dikompresikan sesuai kebutuhan.
 Ignitor
Berfungsi penyalaan awal atau start up. Campuran bahan bakar dengan udara dapat menyala oleh percikan bunga api dan ignitoryang terpasang di dekat fuel nozzle burner dan campuran bahan bakar menggunakan bahan bakar propane atau LPG.
 Lube Oil System
Berfungsi memberikan pelumasan dan juga pendingin bearing-bearing seperti bearing turbin, kompresor, generator. Memberikan minyak pelumas ke jacking oil system. Memberikan suplai minyak pelumas ke power oil system. Sistem pelumas didinginkan oleh air pendingin siklus tertutup.
 Hydraulic Rotor Barring
Rotor barring sistem terdiri dari DC pump, manual pump, konstan pressure valve, pilot valve, hydraulic piston rotor barring. Rotor barring beroperasi pada saat until standby dan until shutdown (selasai operasi). Rotor barring on < rpm. Akibat yang timbul apabila rotor barring bermasalah adalah rotor bengkok dan saat start up akan timbul vibrasi yang tinggi dan dapat menyebabkan gas turbin trip.
 Exhaust Fan Oil Vapour
Berfungsi utama membuang gas-gas yang tidak terpakai yang terbawa oleh minyak pelumas setelah melumasi bearing-bearing turbin, kompresor, dan generator. Fungsi lain adalah membuat vakum lube oil tank yang tujuannya agar proses minyak kembali lebih cepat dan untuk menjaga kerapatan minyak pelumas di bearing-bearing (seal oil) sehingga tidak terjadi kebocoran minyak pelumas di sisi bearing.

4.Cara Kerja PLTG

Gambar skema operasional pembangkit listrik tenaga gas

Prinsip kerja dari PLTG yaitu bahan bakar minyak yang akan digunakan ditampung pada suatu kilang yang dinamakan oil storage. Dari oil storage bahan bakar akan dialirkan menuju ke ruang pembakaan untuk proses pembakaran. Udara dari atmosfer masuk ke dalam proses melalui air intake. Sebelum masuk ke ruang pembakaran, udara dari atmosfer terlebih dahulu dilakukan proses kompresi oleh alat yang dinamakan kompressor. Dengan adanya kompresi maka udara dari atmosfer akan terjadi kenaikan temperatur dan tekanan agar proses pembakaran terjadi dengan sempurna. Bahan bakar dan udara yang terkompresi bertemu di ruang pembakaran dan terjadi proses pembakaran. Setelah proses pembakaran maka akan dihasilkan energi meknik. Energi mekanik inilah yang akan digunakan untuk memutar turbin. Putaran dari turbin digunakan untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan menghasilkan medan magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan kumparan yang ada di stator. Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari generator energi listrik diteruskan ke transformator untuk penguatan energi. Dari transformator listrik dialirkan ke seluruh konsumen listrik.

5. Kelebihan PLTG
1. Ringan
2. Waktu Start yang relatif singkat
3. Masa pembangunan yang 1-2 tahun
4. Dapat ditempatkan disegala lokasi
5. Keandalan tinggi, karena alat bantunya sedikit sehingga kemungkinan kerusakan juga kecil.
6. Memungkinkan dipasang secara mobile

Kekurangan PLTG
Kendala utama perkembangan pembangkit ini di Indonesia adalah pada proses penyediaan bahan bakar gas itu sendiri. Pemeriksaan BPK menemukan bahwa jumlah kebutuhan gas bumi untuk sejumlah pembangkit PLN di Jawa dan Sumatera sebanyak 1.459 juta kaki kubik per hari, sedangkan pasokan gas yang disediakan oleh para pemasok sebanyak 590 juta kaki kubik per hari. Dengan demikian terjadi kekurangan pasokan gas sebanyak 869 juta kaki kubik per hari.
1. Efisiensi rendah, 25 – 32 %
2. Umurnya pendek.
3. Daya mampunya sangat dipengaruhi oleh kondisi udara atmofer.
4. Biaya pemeliharaan mahal, karena harga sudu-sudunya tinggi atau mahal
5. Kapasitas kecil, maksimum sekitar 200 MW
6. Harga bahan bakar tinggi, karena memerlukan bahan bakar kualitas tinggi

III. KESIMPULAN
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan suatu pembangkit yang ramah lingkungan karena tidak memerlukan gas buang yang menyebabkan polusi udara, tetapi karena bahan bakar yang digunakan pada PLTG harganya sangat mahal dan juga efisiensinya rendah, pembangkit ini tidak dijadikan pembangkit utama. Melainkan menjadi pembangkit dimana ketika sedang terjadi beban puncak (peak load) saja. Selain itu juga pembangkit kapasitasnya relatif kecil.

DAFTAR PUSTAKA
• Marsudi, Djiteng. 2006. Operasi Sistem Tenaga Listrik, Yogyakarta: Graha Ilmu.
• http://tenaga-listrik-buatan.blogspot.co.id/2013/07/kelebihan-dan-kekurangan-pltg.html, Juli 2013, diakses 29 September 2015.
• http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2013/03/pembangkit-listrik-tenaga-gas-pltg.html, Maret 2013, diakses 29 September 2013.
• Marsudi, Djiteng. 2005. Pembangkitan energi Listrik, Jakarta: Erlangga.

• Posted in: Arus Kuat