330 MW Sarulla Geothermal Power Plant

Disclaimer : Saya bukan karyawan yang bekerja di PT. SOL, atau Perusahaan yang berhubungan dengan Proyek Pembaungan PLTP di Sarulla. Oleh karena itu saya tidak punya pengetahuan tentang lowongan pekerjaan, kontrak, ataupun pengadaan barang, atau punya koneksi dengan pihak perusahaan. Tulisan ini hanyalah sebuah tinjauan akademik.  

I.                   Pegantar

Pada tanggal 11 April 2013 kelanjutan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi sarulla seperti mendapat angin segar. Pada hari itu diadakan penandatangan dan penyerahan persetujuan Amandemen Energy Sales Contract (ESC) dan Joint Operating Contract (JOC) PLTP Sarulla 3×110 MW kepada Perusahaan Listrik Negara dan Pertamina Geothermal Energy. Pada saat itu diserahkan juga surat jaminan kelayakan usaha dari Menteri Keuangan kepada konsorsium Sarulla Operations Limited [1].

Proyek ini digadang-gadang sebagai proyek pembangunan PLTP yang terbesar di Indonesia dan bahkan dunia. Tulisan ini ingin mengulas sedikit tentang PLTP sarulla secara khusus tentang teknologi yang akan digunakan disana.

II.                Lokasi dan pengelola

PLTP sarulla berlokasi di desa Silangkitang dan desa Namora, berada di kecamatan Pahae Jae, Kabupaten Tapanuli Utara, Provinsi Sumatera Utara. Peta berikut mempelihatkan lokasi tersebut.

(Sumber: maps.google.com)

Gambar 1.1 Lokasi PLTP Sarulla, berada di Tapanuli Utara, Sumatera Utara

Sementara pengelola proyek ini adalah sebuah konsorsium yang merupakan gabungan dari perusahaan Medco-Ormat-Itochu-Kyushu. Konsorsium inilah yang bertanggung jawab dalam pembangunan dan pengoperasian PLTP ini kelak. Medco adalah perusahaan Indonesia yang bergerak di bidan minyak dan gas, semesntara Ormat adalah perusahaan Amerika yang bergerak di bidang teknologi panas bumi, sementara Itochu adalah perusahaan Jepang yang punya bisnis di bidang energy, dan Kyushu adalah perushaan Jepang yang bergerak di bidang energy listrik.

 

III.      Cara Kerja

Bagaimana sebenarnya PLTP bekerja?  Secara sederhana, PLTP adalah pembangkit listrik tenaga uap. Sama halnya dengan pembangkit listrik tenaga nuklir yang disebut PLTN. Yang membedakan disini adalah bagaimana uap yang akan menggerakkan turbin diperoleh. Pada PLTN, uap diperoleh dengan memasak air dengan menggunakan reaktor nuklir, sedangkan pada PLTP uap diperoleh dengan menggunakan panas bumi.  Berikut ini adalah gambar yang menunjukkan bagaimana PLTP bekerja.

Sumber: http://www.power-technology.com/projects/sarullgeothermalpowe/sarullgeothermalpowe2.html.

Bagaimana Bekerjanya?

1. Sumber panas utama dalam system in adalah panas dari batuan yang ada di perut bumi. Di gambar tersebut diperlihatkan bahwa letak batuan tersebut berada di kedalaman 4000-6000 m. dengan lebar 500-1000 m.
2. Batuan panas ini digunakan untuk memasak air sehinggga menghasilkan uap. Uap air tersebut akan naik ke permukaan melalui sumur produksi.
3. Uap yang dihasilkan ini akan dialirkan ke alat konversi panas, lalu dialirkan ke turbine uap.
4. Turbin ini terhubung dengan generator listrik, pemanfaat uap untuk menghasilkan listrik bisa beragam. Tergantung dari teknologi yang digunakan. Untuk PLTP sarulla technology yang digunakan adalah dengan menggunakan siklus gabungan (Combined Cycle). Teknologi ini akan dijelaskan pada bagian berikut.
5. Listrik yang dihasilkan akan dikirim ke gardu induk untuk dikirim ke pengguna melalui jaringan transmisi. PLTP sarulla akan menggunakan jaringan transmisi 150 KV.
6. Reservoir digunakan sebagai penampungan air. Air tersebut dapat berasal dari sungai atau sumber mata air lain. Air ini diperlukan untuk disuntikkan ke dalam perut bumi melalui sumur injeksi.

IV.                   Teknologi

PLTP sarulla akan menggunakan teknologi yang dikembangkan oleh ORMAT Technologies, Inc. Perusahaan yang berbasis di Nevada, Amerika Serikat ini bertanggunjawab untuk menrancang pembangkit dan akan menyediakan converter energy (Ormat Energy Converters) ke pembangkit. Perusahaan ini, dengan kepemilikan saham 12.75 % juga berperan untuk mengoperasikan pembangkit tersebut bekerja sama dengan perusahaan yang ada dalam satu konsorsium tersebut [2].

Pada bagian ini yang akan dibahas adalah sistem turbin yang akan digunakan. Pembahasan juga adalah general, tidak akan membahasa secara detail dan perhitungan matematis juga tidak disediakan.  Jika ingin memahami lebih jauh tentang hal in maka perlu memahami hokum-hukum termodinamika dan aplikasinya, ditambah lagi dengan pengetahuan tentang design tubin, dan cara transfer nergi kinetik yan dimiliki uap ke turbin, dan sampai akhirnya ke generator.  

Teknologi buatan buatan ORMAT yang akan dipakai di PLTP sarulla disebut Combined Cycle Units (GCCU) Geothermal Power Plants. Dalam bahasa Indonesia bisa dikatakan Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi dengan menggunakan metode siklus gabungan. Bagaimana generator tipe ini bekerja? berikut penjelasannya?

Sumber: http://www.ormat.com/solutions/Geothermal_Combined_Cycle_Units

Siklus Pertama

 

1. Uap air yang berasal dari pemanasan di perut bumi ini memiliki tekanan tinggi, dialirkan dengan menggunakan bantuan pompa uap menuju turbin uap (steam turbine). [Pada gambar diperlihatkan dengan bulatan-bulatan berwarna merah]
2. Turbine uap akan berputar akibat dorangan mekanik dari uap air tersebut, dan akan memutar rotor generator, sehingga menghasilkan listrik. System di turbin uap ini dibuat tertutup, dimana uap yang telah melalui turbin akan dialirkan kembali menuju suatu tempat yang  disebut vaporizer (alat penguap).
3. Alat penguap ini tidak dimaksudkan untuk menguapkan kembali uap. Tetapi bagian ini akan berfungsi pada siklus yang lain.
4. Uap ini akan dilewatkan menuju ruang yang disebut pemanas mula (preheater). Tetapi pada bagian ini uap air telah berubah menjadi cair dengan temperature yang masih tinggi.
5. Setelah melewati pemanas mula, air ini akan dimasukkan kembali ke perut bumi dengan bantuan pompa.

Siklus Kedua

1. Pada saat yang bersamaan setelah uap air masuk ke preheater, cairan/fluida organic telah dialirkan dari condenser. Kondensor ini adalah alat yang digunakan untuk mengubah uap air menjadi air. Di gambar ditunjukkan dengan bagian yang berwarna hijau.
2. Cairan/fluida organic ini akan mengalami pemanasan mula di ruang preheater, sumber panasnya adalah  uap yang telah menjadi cair yang telah digunakan pada siklus pertama.
3. Cairan/fluida organic ini akan dialirkan ke Vaporizer (alat penguap) untuk diuapkan.
4. Uap yang dihasilkan dari fluida organic ini akan dialirkan ke turbin kedua, yang juga akan menggerakkan rotor generator sehingga menghasilkan energi listrik.  

Siklus kedua ini adalah siklus yang berbeda dari siklus pertama. Tetapi, siklus kedua menggunakan sisa energy dari siklus pertama.  Oleh karena adanya dua siklus inilah sistem ini disebut dengan combined cycle (siklus gabungan).

Pada gambar di atas terlihat ada dua turbin menggerakkan satu generator.Untuk hal ini saya tidak mengetahui secara pasti apakah itu hanya untuk kesederhanaan penggambaran atau memang ormat akan menggunakan tubin dengan rancangan seperti itu.  Tetapi yang pasti ada uda sumber penggerak utama (prime mover) terhadap generator.

Pertanyaan berikutnya adalah, generator jenis apa yang akan digunakan? Karena ini berhubungan dengan data teknis yang dimiliki persuahaan oleh karena itu tidak ada penjelasan secara lebih rinci akan hal ini. Tetai kemungkina besar generator yang digunakan adalah generator sinkron dengan yang dapat beroperasi dengan kecepatan tinggi. Jika dibandingkan dengan turbin buatan Mitsubishi range kecepatan turbin uap adalah dalam kisaran 3.800-11.000 rpm (revolution per minute). Gambar di bawah adalah contoh turbine buatan Mitsubishi.

Sumber: Mitsubishi Heavy Industry. Ltd, steam tubine generator presentation.

Total daya listrik yang akan dihasilkan dari PLTP sarulla ini adalah 330 MW. Pada tahap pertama akan diperoleh 110 MW. Dari lokasi di silangkitang akan diperoleh 220 MW, sisanya dari Lokasi di Namora. Proyek ini adalah yang terbesar dalam program percepatan pembangunan pembangkit listrik 10 ribu MW tahap 2 dimana hampir separuhnya (4,9 GW) berasal dari energy panas bumi. Tahapan pertama direncanakan akan beropesai pada tahun 2016, dahapan kedua 2017 dan tahapan ketiga diharapkan akan beroperasi tahun 2013. Gardu induk akan dibangun di desa namora, dan akan ditransmisikan ke gardu Induk milik PT. PLN di Sarulla dengan panjang transmisi ±15 km, dengan menggunkan tegangan 150 Kv [3].  Dengan beroperasinya PLTP ini diharapkan krisis listrik  di Sumatera Utara akan berkurang.

REFERENSI

[1] http://www.tempo.co/read/news/2013/04/11/090472681/Boediono-Minta-Proyek-Sarulla-Dikebut

[2] http://www.ormat.com/news/latest-items/330-mw-sarulla-geothermal-power-project-indonesia-signed-project-agreements

[3] http://www.setkab.go.id/berita-8205-pembangkit-geothermal-sarulla-segera-dibangun.html

Untuk Versi PDF download disini