Pemanfaatan Energi Panas Bumi Sebagai Pembangkit Listrik

Energi Panas Bumi

Geothermal Energy atau Energi panas bumi adalah jenis energi terbarukan yang dihasilkan dari panas yang terdapat di dalam bumi. Energi panas bumi dapat dimanfaatkan untuk beberapa keperluan seperti pemanas atau dapat juga diubah menjadi energi listrik. Kelebihan utama dari

energi panas bumi daripada sumber energi terbarukan lainnya yaitu dapat tersedia sepanjang tahun dan dapat ditemukan di seluruh dunia, sedangkan pada jenis energi terbarukan seperti energi matahari dan energi angin mebutuhkan pertimbangan dari segi waktu dan lokasi dimana sumber energi tersebut berada. Namun jika dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik, energi panas bumi membuthkan sumber daya suhu menengah hingga tinggi, dan umumnya pembangkit listrik panas bumi dibangun dekat daerah dengan aktivitas vulkanik yang tinggi.

Potensi Energi Panas Bumi

Menurut Shere (2013), Jumlah panas pada kedalaman 10.000 meter dari permukaan bumi diperkirakan mengandung 50.000 kali lebih banyak energi daripada semua sumber daya minyak dan gas di seluruh dunia. Pemanfaatan energi panas bumi dapat berkontribusi terhadap berkurangnya ketergantungan terhadap penggunaan bahan bakar konvensional (fosil) dan meminimalisir dampak pemanasan global akibat efek dan risiko penggunaan sumber energi konvensional yang tidak ramah lingkungan.

Energi panas bumi tidak terpengaruh oleh penipisan sumber daya energi secara global atau oleh fluktuasi harga bahan bakar fosil karena sumber energi panas bumi merupakan sumber daya yang dapat terisi ulang secara alami dalam jangka waktu yang cepat (pada skala waktu manusia). Oleh karena itu, jika potensi energi panas bumi dapat direalisasikan secara masif, dapat memberikan keuntungan yang besar baik di tingkat nasional maupun internasional.

Kendala Utama Pengembangan Energi Panas Bumi

Salah satu Kendala utama dalam pengembangan energi panas bumi umumnya pada investasi dan pendanaan untuk melakukan proses eksplorasi permukaan dan operasi pengeboran. Selain itu terdapat beberapa faktor tertentu yang perlu dipertimbangkan seperti faktor lingkungan, sosial dan kendala administrasi. Misalnya dalam hal administrasi dan birokrasi, beberapa proyek pembangkit listrik panas bumi seringkali tertunda karena prosedur administrasi yang panjang selain itu penerbitan izin dan lisensi dari beberapa lembaga terkait.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Energi panas bumi adalah berasal dari panas yang terdapat dalam sub-permukaan bumi. Air dan uap membawa energi panas bumi ke permukaan bumi, tergantung berdasarkan karakteristik tertentu, energi panas bumi dapat dimanfaatkan untuk beberapa tujuan tertentu misalnya seperti pemanasan dan pendinginan atau paling sering dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik ramah lingkungan. Pembangkit listrik tenaga panas bumi memiliki faktor kapasitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis energi terbarukan lainnya. Pembangkit listrik tenaga panas bumi menghasilkan emisi gas rumah kaca lebih rendah. Energi panas bumi dapat bersumber dari mana-mana. Namun, pada sistem pembangkit listrik sebagian besar membutuhkan panas bumi menengah dan tinggi, daerah ideal untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi yaitu terletak dekat dengan area sekitar aktivitas vulkanik, misalnya terletak pada sepanjang Cincin Api (Ring of Fire).

Jenis-Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Pada pembangkit listrik tenaga panas bumi, Kandungan panas bumi (geotermal) akan menentukan jenis pembangkit listrik serta teknologi yang akan digunakan berdasarkan karakteristik panas yang dihasilkan. Pembangkit listrik tenaga panas bumi saat ini didasarkan pada empat jenis teknologi yaitu direct dry steam plants, flash plants, binary plants dan hybrid plants.

1. Direct dry steam plants

Direct dry steam plants

Direct dry steam plants atau pembangkit uap kering langsung adalah jenis pembangkit tenaga panas bumi dimana perangkat konversi berupa turbin uap yang dirancang untuk secara langsung yang digunakan pada kondisi tekanan rendah dan kapasitas produksi fluida yang tinggi di lapangan sumber panas bumi. Pembangkit uap kering umumnya menggunakan turbin kondensasi. Dimana kondensat akan diinjeksikan kembali pada siklus tertutup atau diuapkan pada menara pendingin basah (wet cooling tower).

Pembangkit listrik panas bumi jenis ini menggunakan uap pada temperatur 150°C atau lebih tinggi. Uap yang memasuki turbin harus memiliki tingkat kekeringan setidaknya 99,995% untuk menghindari terbentuknya kerak atau erosi pada turbin atau komponen perpipaan. Pembangkit uap kering langsung

dapat menghasilkan listrik dengan kisaran daya 8 MW hingga 140 MW (S&P Global Platts, 2016).

2. Flash Plants

Flash Plants

Flash plants adalah jenis pembangkit listrik tenaga panas bumi yang paling banyak digunakan dan beroperasi hingga hari ini. Jenis pembangkit panas bumi ini hampir serupa dengan pembangkit uap kering, namun uap yang diperoleh dari panas bumi dilakukan proses pemisahan yang disebut flashing. Uap hasil pemisahan tersebut kemudian disalurkan menuju turbin. Kondensat yang dihasilkan kemudian akan disalurkan untuk dilakukan injeksi ulang atau flashing lebih lanjut di bawah tekanan.

Temperatur fluida akan mengalamai penurunan (pressure drop) jika tekanan pada fluida rendah, oleh karena itu pada pembangkit panas bumi jenis flash plants akan bekerja dengan baik pada temperatur lebih dari 180°C. Fraksi fluida yang keluar dari separator, seperti kondensat uap (kecuali untuk kondensat penguapan dalam kondisi wet cooling system), biasanya akan dilakukan injeksi kembali. Ukuran pemangkit panas bumi jenis flash bervariasi tergantung pada banyaknya flashing, dimana pada flash tunggal daya yang dibangkitkan berkisar 0,2-80 MW, pada double flash berkisar 2-110 MW dan pada triple flash berkisar 60-150 MW (S&P Global Platts, 2016).

3. Binary Plants

Binary Plants

Binary plants adalah jenis pembangkit listrik panas bumi yang umumnya diaplikasikan pada sumber daya panas bumi dengan nilai entalpi rendah atau sedang, dimana fluida digunakan melalui penukar panas (heat exchanger) untuk melakukan proses pemanasan fluida dalam loop tertutup. Proses fluida seperti campuran air dan amonia digunakan dalam siklus Kalina atau hidrokarbon dalam siklus Rankine organik yang memiliki titik didih dan tingkat kondensasi yang cocok digunakan pada temperatur sumber daya panas bumi.

Umumnya, jenis pembangkit panas bumi binary plants digunakan pada sumber daya panas bumi dengan temperatur berkisar antara 100°C hingga 170°C. Meskipun memungkinkan bekerja pada temperatur yang lebih rendah dari 100°C, namun efisiensi output listrik yang dihasilkan menurun. Pembangkit panas bumi binary plants umumnya dapat membangkitkan daya mulai dari <1 2016="" 50="" amp="" font="" global="" hingga="" mw.="" mw="" platts="">

4. Combined cycle / Hybrid plants

Combined cycle (Hybrid plants)

Beberapa pembangkit listrik panas bumi menggunakan siklus kombinasi (combined sycle) dengan menambahkan siklus Rankine tradisional untuk menghasilkan listrik yang diperoleh dari limbah panas pada siklus biner. Oleh karena itu dengan menggunakan dua siklus dapat meningkatkan efisiensi listrik yang relatif tinggi.

Ukuran daya yang dapat dibangkitkan pada pembangkit panas bumi siklus kombinasi berkisar antara beberapa MW hingga 10 MW. Pembangkit panas bumi hybrid menggunakan dasar sistem yang sama dengan pembangkit panas bumi tunggal, namun dikombinasikan dengan sumber panas yang berbeda ke dalam proses. Contohnya panas yang dihasilkan pada konsentrasi solar power dapat digunakan untuk meningkatkan temperatur dan power output pada air panas bumi (geothermal brine). Selain itu terdapat beberapa teknologi hybrid yang digunakan pada pembangkit panas bumi dengan beberapa kombinasi seperti konsentrasi solar dan photovoltaics dengan binary pants, kemudian ada pula sistem hybrid dengan menggunakan biomasa, hydropower dan lain sebagainya.

Referensi :

[1] https://www.irena.org/

[2] Long, M. et al. (2003)

[3] S&P Global Platts (2016)

[4] Shere, J. (2013)

ETSWORLDS

Ads