7 Cara Kerja PLTU Berdasarkan Komponen dan Fungsi, Kenali Juga Manfaatnya

Liputan6.com, Jakarta PLTU adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap, yang menggunakan uap air sebagai energi untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Cara kerja PLTU umumnya menggunakan bahan bakar batu bara, sebagai sumber energi untuk memanaskan air dan menghasilkan uap yang akan digunakan untuk menggerakkan turbin.

PLTU merupakan salah satu jenis pembangkit listrik yang paling umum digunakan di seluruh dunia, karena kemampuannya untuk menghasilkan listrik dalam jumlah yang besar relatif stabil.

Keandalan dan keefisienan PLTU juga terus meningkat, dengan adanya peningkatan teknologi dan inovasi pada sektor pembangkitan listrik. Meskipun begitu, cara kerja PLTU dan penggunaannya juga menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan, seperti emisi gas rumah kaca dan pencemaran udara. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pembangkit listrik yang ramah lingkungan menjadi semakin penting, untuk menjaga keseimbangan antara kebutuhan energi dan kelestarian lingkungan.

Cara kerja PLTU dimulai dengan proses pembakaran batu bara di dalam tungku pembakaran. Pada saat batu bara terbakar, panas yang dihasilkan akan menyalakan air yang berada di dalam pipa-pipa boiler, dan mengubahnya menjadi uap air. Uap air yang dihasilkan ini kemudian diarahkan ke turbin uap yang terhubung dengan generator untuk menghasilkan listrik.  

Berikut ini cara kerja PLTU yang Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber, Senin (13/3/2023). 

Cara kerja PLTU dimulai dari pembakaran bahan bakar, yang biasanya berupa batu bara atau minyak bumi di dalam tungku boiler. Pada saat pembakaran, panas yang dihasilkan akan mengubah air yang terdapat dalam boiler menjadi uap air. Uap air ini kemudian akan mengalir menuju turbin, di mana uap akan menggerakkan bilah turbin sehingga turbin akan berputar. Gerakan putaran turbin ini kemudian akan diubah menjadi energi listrik oleh generator.

Proses yang terjadi di dalam PLTU sangat kompleks dan melibatkan banyak sistem dan komponen. Berikut adalah beberapa komponen utama yang terdapat dalam PLTU dan fungsinya:

1. Pembakaran bahan bakar

Proses pertama dalam PLTU adalah pembakaran bahan bakar, yang biasanya berupa batu bara atau minyak bumi. Bahan bakar yang dibakar di dalam tungku boiler akan menghasilkan panas yang sangat tinggi, dan panas ini kemudian digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Proses pembakaran dilakukan dengan bantuan burner, yang berfungsi untuk memasok bahan bakar dan udara ke dalam tungku dengan rasio yang sesuai agar terjadi pembakaran yang optimal. Proses pembakaran akan menghasilkan gas-gas buang seperti CO2, SO2, dan NOx, yang harus dikendalikan agar tidak mencemari udara.

2. Boiler

Cara kerja PLTU selanjutnya menggunakan boiler, yang merupakan komponen utama dalam PLTU yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Boiler terdiri dari beberapa bagian seperti tungku, pipa-pipa uap, superheater, economizer, dan air preheater. Pada awalnya, air yang akan diubah menjadi uap akan dimasukkan ke dalam economizer, di mana air akan dipanaskan menggunakan gas-gas buang yang keluar dari tungku.

Setelah melewati economizer, air akan masuk ke dalam pipa-pipa uap, di mana air akan dipanaskan lagi menggunakan panas yang dihasilkan oleh tungku boiler. Setelah mencapai suhu tertentu, uap air akan melewati superheater, di mana suhu uap akan dinaikkan lagi sehingga menjadi sangat panas dan kering. Uap yang keluar dari superheater kemudian akan masuk ke dalam pipa-pipa uap menuju turbin.

3. Turbin

Turbin adalah komponen yang berfungsi, untuk mengubah energi kinetik dari uap air menjadi energi mekanik dengan cara menggerakkan bilah-bilah turbin. Terdapat beberapa jenis turbin yang digunakan dalam PLTU, yaitu turbin uap satu tahap, turbin uap dua tahap, dan turbin uap tiga tahap. Turbin uap satu tahap hanya memiliki satu bilah turbin, sedangkan turbin uap dua tahap dan tiga tahap memiliki dua dan tiga bilah turbin, sehingga lebih efisien dalam mengubah energi uap menjadi energi mekanik. Gerakan putaran turbin ini kemudian akan diubah menjadi energi listrik oleh generator.

4. Generator

Generator adalah komponen yang berfungsi, untuk mengubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Generator bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik, di mana energi mekanik yang dihasilkan oleh turbin akan menggerakkan kumparan dalam generator, sehingga menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan kemudian akan disimpan di dalam transformator.

Transformator adalah komponen yang berfungsi, untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator biasanya cukup rendah, sehingga perlu ditingkatkan agar dapat didistribusikan melalui jaringan transmisi listrik yang ada di sekitar PLTU. Transformator akan mengubah tegangan listrik dari level rendah menjadi level yang lebih tinggi, sehingga listrik tersebut dapat didistribusikan melalui jaringan transmisi dan distribusi listrik.

Sistem pendingin

Sistem pendingin merupakan bagian penting dari PLTU, yang berfungsi untuk menjaga suhu mesin-mesin dan komponen-komponen penting agar tetap dalam kondisi yang aman dan optimal. Sistem pendingin pada PLTU terdiri dari beberapa bagian seperti sistem pendingin air, sistem pendingin oli, dan sistem pendingin udara. Sistem pendingin air berfungsi, untuk mendinginkan mesin-mesin dan komponen-komponen yang terhubung dengan pipa air, sedangkan sistem pendingin oli berfungsi untuk mendinginkan mesin-mesin dan komponen-komponen yang terhubung dengan pipa oli. Sistem pendingin udara berfungsi untuk mendinginkan mesin-mesin dan komponen-komponen yang terhubung dengan pipa udara.

Sistem pengendalian dan monitoring

Sistem pengendalian dan monitoring merupakan bagian penting dari PLTU, yang berfungsi untuk mengontrol dan memonitor semua proses yang terjadi di dalam PLTU. Sistem pengendalian dan monitoring pada PLTU, biasanya terdiri dari beberapa komponen seperti sistem SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), sistem DCS (Distributed Control System), dan sistem PLC (Programmable Logic Controller). Sistem pengendalian dan monitoring ini akan memastikan bahwa semua proses di dalam PLTU berjalan dengan baik dan aman.

1. Sumber energi yang dapat diandalkan

PLTU merupakan salah satu sumber energi, yang dapat diandalkan karena dapat dioperasikan secara terus-menerus selama 24 jam sehari dan 7 hari seminggu. Hal ini dikarenakan PLTU menggunakan bahan bakar, yang dapat dihasilkan dalam jumlah yang cukup besar dan mudah didapatkan. Sumber bahan bakar yang paling umum digunakan pada PLTU adalah batu bara, namun ada juga yang menggunakan minyak dan gas alam. Selain itu, keandalan PLTU juga didukung oleh teknologi yang semakin maju dan efisien, sehingga dapat menghasilkan energi yang lebih banyak dengan biaya yang lebih murah.

2. Menghasilkan energi yang efisien

PLTU mampu menghasilkan energi yang efisien, karena proses konversi energi dari bahan bakar menjadi energi listrik dapat mencapai efisiensi hingga 40-50%. Efisiensi ini tergolong cukup tinggi dibandingkan dengan sumber energi lain, seperti panel surya atau turbin angin. Selain itu, PLTU juga mampu memanfaatkan limbah panas yang dihasilkan oleh proses pembangkitan listrik untuk menghasilkan uap lagi dan menggerakkan turbin, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pembangkitan listrik.

3. Menyediakan energi listrik yang stabil

PLTU mampu menyediakan energi listrik yang stabil, karena proses pembangkitan listrik pada PLTU dapat diatur sesuai dengan kebutuhan pasokan listrik pada suatu wilayah atau daerah. Hal ini dapat meminimalkan terjadinya gangguan pasokan listrik, dan menjaga stabilitas jaringan listrik. Dalam kondisi darurat seperti kekurangan pasokan energi listrik dari sumber lain, PLTU dapat diandalkan untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang diperlukan.

4. Dapat menopang kebutuhan energi nasional 

PLTU merupakan salah satu sumber energi, yang dapat menopang kebutuhan energi nasional karena kapasitas pembangkitannya yang besar. Dengan begitu, PLTU dapat memenuhi kebutuhan energi listrik yang tinggi dan stabil untuk seluruh wilayah di Indonesia. Selain itu, PLTU juga dapat menjadi cadangan untuk kebutuhan energi listrik nasional dalam kondisi darurat seperti bencana alam atau gangguan pada jaringan listrik.

5. Meningkatkan perekonomian daerah Pembangunan

PLTU dapat memberikan dampak positif terhadap perekonomian daerah, karena dapat menyerap tenaga kerja lokal, meningkatkan aktivitas perekonomian lokal, dan membuka peluang bisnis baru di sekitar lokasi PLTU. Selain itu, PLTU juga dapat meningkatkan pendapatan negara, melalui penerimaan pajak dan royalti dari pengelolaan sumber daya alam yang digunakan sebagai bahan bakar pada PLTU.