Three Gorges Dam, Analisis Manfaat dan Dampak

February 20, 2010 6 comments

Three Gorges Dam (Bendungan Tiga Ngarai) saat ini merupakan bendungan sekaligus pembangkit listrik tenaga air (PLTA) terbesar di dunia. Dibangun sepanjang 2.3 km menyebrangi Sungai Yangtze, China. Proyek ambisius ini dinilai sebagai proyek terbesar Cina sejak dibangunnya Tembok Besar Cina. Proyek pembangunan bendungan terbesar di dunia ini telah banyak menuai pro dan kontra. Kritik yang muncul terutama datang dari para ahli geologi, ahli biologi dan pemerhati lingkungan. Maksud saya menulis ini bukan ingin memposisikan diri saya sebagai pihak yang pro maupun yang kontra, tetapi hanya sebagai bahan pelajaran dan bahan pertimbangan dalam membangun proyek-proyek industri khususnya pembangunan bendungan dan PLTA di Indonesia.

1. Pengendalian Banjir

Pengendalian banjir merupakan alasan utama dibangunnya Three Gorges Dam ini. Terhitung selama abad ke-20 saja telah terjadi lima kali banjir besar yang menewaskan total 327.394 jiwa, menghancurkan lebih dari 3 juta hektar lahan pertanian, rumah-rumah penduduk dan jutaan penduduk terkena dampak banjir tersebut.(1) Tentunya diharapkan setelah bendungan ini sukses beroperasi dan terbukti dapat mengendalikan banjir, tidak ada lagi kerugian materi dan biaya jutaan dollar yang harus dikeluarkan untuk recovery pasca banjir.

2. Clean Energy Production

Disamping Bendungan terbesar didunia, The Three Gorges Hydropower Plant (TGHP) merupakan yang terbesar di dunia, menghasilkan listrik dengan kapasitas 22,500 MW, mengalahkan pembangkit listrik Itaipu di perbatasan Brazil-Paraguay (12,500 MW) yang selama ini menyandang predikat yang terbesar di dunia. Berikutnya yang termasuk jajaran lima besar pembangkit listrik terbesar di dunia  adalah Guri di Venezuela (10,300 MW), Grand Coulee di U.S. (6,809 MW) dan Sayano-Shushensk di Russia (6,400 MW). Dengan kapasitas sebesar itu, TGHP akan memasok kurang lebih 10% dari total ketersediaan energi di Cina.

Dibandingkan dengan pembangkit listrik batubara dengan kapasitas daya listrik yang sama, TGHP akan mengurangi emisi 100 juta ton CO2, 2 juta ton SO2, 0.37 juta ton NOx dan beberapa partikulat lainnya. Hal ini akan mencegah hujan asam dan mengurangi efek rumah kaca di Asia Timur dan Central Cina.(1). Listrik tenaga air yang dihasilkan dari TGHP setiap tahunnya akan menggantikan 50 juta ton batubara mentah yang digunakan dalam pembangkit listrik batubara (2).

3. Manfaat Ekonomi

Kerugian jutaan dollar akibat banjir dapat dihindari dengan adanya TGD. Tidak hanya itu, dengan adanya pasokan listrik dari pembangkit listrik ini akan meningkatkan pertumbuhan ekonomi di kota-kota yang tersuplai listrik dari Three Gorges Dam Hydropower Plant. Saat ini, listrik TGHP dikirim tanpa henti ke Central Cina, Cina Timur, Guangdong, dan Chongqing dengan jangkauan transmisi maksimum 1000 km.

Selain hal tersebut diatas, pembangunan The Three Gorges Dam juga bertujuan untuk meningkatkan kapasitas pelayaran di sungai Yangtze, memperluas jangkauan pengiriman barang dan rute pelayaran ke daratan Cina. TGD juga akan menciptakan akses langsung dari Samudra Pasifik ke daratan Cina, sehingga kapal-kapal besar akan dapat langsung menuju daratan Cina dengan populasi yang besar sehingga pada akhirnya akan menyebabkan munculnya pasar baru, penciptaan lapangan kerja, dan vitalitas ekonomi.

4. Transfer Teknologi

Transfer teknologi akan membawa manfaat yang sangat besar walaupun berupa intangible benefit. Dalam proses pembangunannya, TGD banyak melibatkan vendor-vendor besar Eropa diantaranya Alstom, ABB, Kvaerner, Voith General Electric dan Siemens yang bekerja sama dengan perusahaan Cina yaitu Harbin Power Equipment and Dongfang Electrical Machinery. Faktanya baru-baru ini, Harbin Harbin Electric Machinery, berhasil memproduksi ultra-critical steam generator turbine dengan kapasitas 1000 MW yang diproduksi di Cina.

Dampak

Yang paling menarik perhatian saya dalam proyek pembangunan Three Gorges Dam ini adalah begitu banyaknya dampak-dampak negatif yang harus dihindari dan diminimalisir pada saat proyek pembangunan maupun sesudah bendungan ini beroperasi. Menarik untuk dicermati, bagaimana para top management proyek tersebut membuat pilihan-pilihan yang sulit dengan pertimbangan ekonomi, sosial budaya, lingkungan dan lain-lain yang akhirnya menghasilkan keputusan-keputusan yang harus mengorbankan beberapa hal yang kemudian menimbulkan kritik dari masyarakat dunia. Pada dasarnya tidak ada satupun teknologi hasil karya manusia yang tidak menimbulkan dampak negatif disamping manfaat besar dari keberadaan teknologi tersebut.

1. Dampak Sosial dan Budaya

Proyek besar ini telah menorehkan catatan jumlah pengungsi lebih dari 1,2 juta jiwa dengan daerah yang terendam air untuk reservoir bendungan sebanyak 140 kota dan 1.350 desa (3). Keengganan untuk pindah dari tanah yang mereka tempati sejak jaman nenek moyang mereka, tidak memadainya kompensasi yang diberikan, kurangnya lapangan pekerjaan di tempat yang baru, masalah korupsi dan lain-lain merupakan dampak sosial yang sangat luar biasa akibat dari proyek ini.

Reservoir sepanjang 600 kilometer yang membentuk waduk Tiga Ngarai menyebabkan tenggelamnya banyak bangunan bersejarah dan artefak-artefak yang telah ada sejak 8000 tahun yang lalu.

2. Sedimentasi

Sedimentasi lumpur pada hulu bendungan dapat mengakibatkan berkurangnya efisiensi pembangkitan listrik karena berkurangnya head dan juga mempengaruhi kesuburan tanah di wilayah hilir sungai karena lumpur tersebut mengandung unsur-unsur yang baik untuk kesuburan tanah.

Terobosan teknologi untuk mengatasi sedimentasi di hulu bendungan yaitu dengan instalasi jalur flushing lumpur pada bagian bawah bendungan, sehingga lumpur yang mengendap pada hulu bendungan dapat dialirkan ke hilir bendungan. Teknologi ini dapat mengurangi 30-60% sedimentasi di hulu bendungan sehingga bagian hilir sungai masih tersuplai oleh unsur-unsur hara yang terkandung dalam lumpur sungai.

3. Kekeringan di hilir sungai

Kesuksesan proyek Three Gorges Dam yang diyakini dapat mencegah banjir di hilir sungai pada kenyataannya sekarang malah menyebabkan masalah baru yaitu memacu kekeringan di pusat dan timur Cina. Pada bulan Januari, China Daily melaporkan bahwa level permukaan sungai Yangtze telah mencapai tingkat terendah dalam 142 tahun terakhir sehingga menyebabkan lusinan kapal terdampar di sepanjang sungai di provinsi Hubei dan Jiangxi.(4)

4. Ancaman Biodiversity

Sementara itu, di mulut Sungai Yangtze penduduk Shanghai, kota terbesar di Cina, mengalami kekurangan air. Penurunan aliran air tawar juga berarti bahwa air laut dari Laut Cina Timur kini merangkak lebih jauh ke arah hulu. Hal ini, pada gilirannya menyebabkan peningkatan jumlah ubur-ubur, yang bersaing untuk mencari makan dengan ikan-ikan sungai dan mengkonsumsi telur dan larva ikan-ikan sungai, sehingga mengancam populasi aslinya. (4)

Perhitungan kapasitas daya listrik terpasang pada PLTA

Sekedar untuk mengingat kembali pelajaran saat masih kuliah dulu tentang perhitungan daya listrik terbangkitkan dari PLTA. Mari kita perhatikan tabel parameter dari lima besar pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia dibawah ini. Kebetulan mata ini jadi gatal melihat parameter-parameter desain tersebut, sekaligus sedang  ingin bernostalgia lagi dengan perhitungan kapasitas daya listrik PLTA, karena beberapa tahun lalu saya sempat terlibat dalam beberapa proyek perancangan pembangkit listrik tenaga mikro hidro dan mini hidro untuk beberapa lokasi di Indonesia.

Parameters Three Gorges CHINA Grand Coulee
U.S.A.
Itaipu
Brazil/
Paraguay
Guri
Venezuela
Krasnoyarsk
Russia
Turbine
Maximum Head(m) 113.0 108.2 126.7 146 100.5
Rated Head(m) 80.6 86.9 112.9 130 93
Minimum Head(m) 71.0(61.0) 67.0 82.9 111 76
Rated Output (MW) 710 612/716 715 610 508
Maximum Output(MW) 852 827 740/808 730 508(505)
Rated Spinning Speed(r/min) 75 85.7 90.9/92.3 112.5 93.8
Runner Diameter(m) 9.525(9.800) 9.86/9.22 8.45 7.163 7.5
Generator
Rated Capacity(MW) 778 718 823.6/737.0 700 500
Maximum Capacity(MW) 840 710/825.6 823.6/766 805
Frequency(Hz) 50 60 50/60 60 50

sumber: http://www.ctgpc.com

TGHP sendiri terdiri dari 32 buah  generator utama dan 2 generator kecil dengan kapasitas masing-masing 50 MW, sehingga total kapasitas daya terpasang mencapai 22,500 MW (4). Untuk menghasilkan daya listrik diperlukan tinggi jatuhan (head) dan debit aliran yang cukup. Dari data-data tersebut, daya listrik terpasang dari PLTA dapat kita hitung dengan menggunakan persamaan:

P = daya terbangkitkan (Watt)
ρ
= massa jenis air (1000 kg/m3)
Qd
= debit rancangan (m3/detik)
g
= percepatan gravitasi (m/detik2)
Hn
= net head (m)
η = efisiensi turbin, transmisi mekanik dan generator

Nah, dari data di atas, dengan asumsi efisiensi 50%, anda bisa dengan mudah menghitung berapa debit rancangan dari masing-masing PLTA tersebut.

Referensi

  1. http://www.ctgpc.com/benefifs/benefifs_a.php
  2. http://www.power-technology.com/projects/gorges/
  3. http://www.internationalrivers.org/china/three-gorges-dam
  4. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=chinas-three-gorges-dam-disaster
  5. http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Gorges_Dam
  6. http://www.power-technology.com/projects/gorges/
Advertisements

A Photo is Worth a Thousand Words

An adage said, “A picture is worth a thousand words”. I strongly agree with this adage. I have photos that were taken from my camera shots that every single of my photo has its own story. I am not a professional photographer but it just for hobby beyond my daily activity as engineer. By pressing my camera shutter button, I can capture and freeze every single moment that is may only last for a second just . Here we go to look at some stories behind my photo.

This is not atmosphere of Iraq War, but an eruption of Mount Merapi in Central Java, Indonesia. It is the most active volcano in Indonesia and has erupted regularly since 1548.  The latest big eruption was happened in 2006, where there were some people died in a bunker and buildings around lava path flow under the mountain was destroyed in this natural disaster. At that moment I was so lucky to capture one of big smoke eruption, where an evacuation helicopter was flying through precisely at the eruption then I pressed my camera shutter button to freeze this fantastic moment. Javanese people call this big eruption smoke cloud as “Wedhus Gembel”. In normal condition, Mount Merapi absolutely offer you a great scenery and fresh air. You can enjoy the landscape from Kaliurang, north Jogjakarta about 20 km from the city.

This is picture of people life surrounding the flanks of Merapi. Most of of the people work as stock farmer where dairy cows suitable breeding in its environment. You can see from the photo above, in the morning a woman carry grass on her head, to collect in livestock.

In the morning, there are some elementary school student walk to their school not far from their home. I saw their happy face and I can feel their spirit to get some lesson to achieve a better future. Normally, when they graduate from senior high school, they will continue study to Jogjakarta city, where there are many universities, but there are also some of them who can afford for higher education. Consequently, they have to work to help their family out of poverty. You will see this condition not only in Merapi flank, but you will see the same circumstances in many remote areas in Indonesia.

As you can see in photo below, I took this photo in Wonogiri, Central Java, far away from Jogjakarta, it represent elementary student in remote area who do not have shoes to be worn. Once, I had become their extra lesson teacher when I involved in Community Development Participation. I asked question about their future plan, most of boys don’t have much expectations. They also do not have further plan to continue higher education, even to enroll senior high school!!

Finally, I hope Indonesia ministry of education read this message then take some proper actions to improve our national education quality. Now you can add more words and string up thousands sentences from that photo. 🙂

Steam Turbine

Membahas pembangkit listrik rasanya belum lengkap tanpa membahas masalah turbine generator. Sengaja saya sajikan dalam bahasa inggris untuk sekedar variasi bahasa saja. 🙂

In steam power plant, water is superheated in boiler to produce steam. The superheated steam which is contained enthalpy energy is converted into mechanical energy. This mechanical energy is used for rotating turbine blades that are attached to turbine shaft then it is coupled in line with generator to generate electricity based on electromagnetic principle.

How does a Steam Turbine work? Well, Steam from boiler flow into turbine trough governing control valve then enters the nozzle in the form of a steam jet, directing its force to rotate turbine blades. In general, turbine rotates at 3000rpm or 6000rpm depend on its specific design.

In turbine start up process, as emergency stop valve is fully opened, turbine speed increases and at this point governing control valve will take over. Superheated steam flow into turbine then is controlled by governing control valve. Set point of governing control valve output is based on MW set point or speed set point.  The set point later will determine the output control of governing control valve.

Soon after steam enters turbine, expansion is taken place to convert steam enthalpy energy to mechanical energy through several stages. The expansion takes place through a series of fixed blades (nozzles) that are concentrically arranged within the circular turbine casing and moving blades which is attached on the central turbine rotor. Each row of fixed blades and moving blades is called a stage. Steam pressure and temperature will dramatically reduced when it reach the last stage. This steam will be condensed by surface condenser after steam turbine. Condensation will rapidly occur in lower pressure, to achieve thus condition steam ejector is equipped after condenser to provide vacuum pressure. Finally, condensate will pump to boiler deaerator/feedwater tank and continue the rankine cycle.

Basically, there are several system equipped in turbine generator such as oil system, condensing system, turning gear, seal steam, generator cooling system and etc.

The oil system supplies the turbo set, consisting of turbine and alternator with lubricating oil and the control and emergency trip system with control oil. The turning gear operated after turbine stopped, speed of turbine decrease by remain the turbine rotor rotation turning gear auto start if turbine speed below 4 rpm, the function of turning gear to equal rotor temperature during cooling down, also easy turbine rotor rotation during turbine start up.

There are some common problems of turbine generator:

1. Turbine Trip

Turbine trip is an abrupt shutdown of turbine generator caused by safety interlocking system includes fault in electrical distribution system (short circuit, transformer blow out, etc), mechanical failure and low oil pressure.

2. Bad Quality of Steam

Bad quality of water that contains silica could lead to bad steam quality that carries over into turbine blade. This will cause deposits on turbine blade that will lead imbalance in turbine, reduce turbine efficiency and in worst situation can cause turbine damage.

3. Vibration

Vibration can be caused by misalignment, imbalance of the turbine rotor and turbine reach its critical speed. Critical speed is the angular speed at which a rotating shaft becomes dynamically unstable with large lateral amplitudes, due to resonance with the natural frequencies of lateral vibration of the shaft (Wiki Answer). High vibration occurs when turbine reach its critical speed.

4. Turbine over speed

Turbine over speed refers to over speed of turbine rotation, generally turbine rotate at 3000 rpm or 6000 rpm. Due to safety consideration, when turbine reach its over speed limit, protective devices that actuated by mechanically or electrically will trip the turbine because there is a danger risk of an accidental turbine over speed.

5. Oil Moisture

This is the water content of the lubricating oil measured as a percentage of the total volume. Excessive water in the oil will defeat the purpose of lubrication. Water in the oil is continuously removed by the used of an oil purifier. However on extreme case, heavily contaminated oil has to be replaced with fresh oil.

Becoming a Super Control System Engineer

January 17, 2010 11 comments

Berikut adalah tips-tips untuk menjadi seorang control system engineer yang handal. Saya rangkum dari obrolan dengan beberapa senior control system engineer dan beberapa pengalaman saya di lapangan.

1. Understand the Process
Penguasaan tentang proses sangat penting dimiliki oleh seorang control system engineer mengingat konfigurasi control logic berhubungan langsung dengan proses. Tanpa pengetahuan proses yang baik, kehandalan dan aspek safety dari konfigurasi control logic yang dirancang oleh engineer patut dipertanyakan. Demikian juga pada saat troubleshooting dan control loop tuning, pengetahuan tentang proses dapat membantu menyelesaikan masalah secara cepat dan tepat.
Tentu penguasaan tentang proses ini memerlukan waktu dan kerja keras. Mempelajari proses dapat di lakukan dengan membaca process flow diagram, P&ID dan manual book process description. Jika masih belum paham juga, anda harus sering duduk dengan operator di control room untuk bertanya tentang proses, karena operator adalah orang yang paling familiar dengan proses, mengingat operator setiap hari selalu mengamati proses tersebut mulai dari start up plant, shutdown, disturbance-disturbance yang sering muncul dan segala kejadian-kejadian yang tidak wajar pada equipment selama proses berjalan. Dan yang perlu diingat, bahwa aktual proses di lapangan tidak selalu sama dengan text book yang anda pelajari di kuliah atau bahkan di manual book, karena perubahan-perubahan design dapat terjadi sewaktu-waktu sejak plant didirikan.

2. Fundamental Electrical and Mechanical Knowledge
Pengetahuan dasar tentang pompa, conveyor, field devices dan basic konfigurasi motor control serta parameter-parameternya akan sangat membantu dalam proses troubleshooting. Sering kali, ketidaktahuan engineer tentang field equipment akan menghambat proses troubleshooting dengan personel maintenance dari electrical dan mechanical. Dan faktanya, hampir sebagian besar masalah di plant adalah masalah equipment lapangan. Namun, seringkali control system engineer dilibatkan untuk tracing masalah dan mencari root cause masalah tersebut. Dengan sedikit pengetahuan tentang field equipment, control system engineer akan selalu dapat diandalkan untuk memecahkan segala jenis masalah yang ada di plant, kecuali masalah kantong. 🙂

3. Keep 100% Auto Loop Control and Highest Loop performance
Jumlah control loop yang di setting pada posisi auto menandakan sehat tidaknya sebuah plant. Jika seluruh control loop berjalan secara auto, maka dapat dipastikan tidak ada masalah pada equipment-equipment dilapangan dan operator tidak akan kecolongan dalam pengontrolan proses disebabkan oleh loop yang dijalankan secara manual. Misalkan pada kasus pengontrolan level chemical dosing tank yang dijalankan secara manual, overflow chemical akan sangat mungkin terjadi ketika operator lalai dalam mengoperasikan control valve output, sehingga akan menyebabkan kerugian US$ yang besar akibat overflow chemical ini. Dalam hal ini, super control system engineer akan secara proaktif follow up kepada operator atas segala sesuatu yang menyebabkan loop dalam kondisi manual, kemudian mencari solusinya.

Performa control loop yang tinggi dapat meningkatkan profit dari sebuah plant, karena error yang terjadi akan sangat minimal, sehingga tidak akan terjadi banyak penyimpangan-penyimpangan antara input bahan baku dengan output produksi. Disinilah peran vital seorang control system engineer dalam menjaga performa control loop dengan melakukan control loop tuning secara tepat yang pada akhirnya mendukung pencapaian target produksi.

4. Continuous Improvement
Terus menerus melakukan improvement-improvement menyangkut masalah system, baik application software maupun hardware. Tiada gading yang tak retak, segala sesuatu tentu mempunyai kelemahan-kelemahan yang masih mungkin untuk di improve. Prinsip yang harus di pegang adalah improvement dengan sumberdaya sekecil-kecilnya untuk menghasilkan benefit yang sebesar-besarnya.

5. Develop Communication Skill
Kemampuan berkomunikasi yang baik dalam day to day communication, presentasi dan meeting sangat penting dikuasi oleh seorang control system engineer. Dengan kemampuan komunikasi yang baik, segala yang sesuatu akan menjadi lebih mudah. Suatu design control system dengan benefit yang sangat besar akan tampak biasa saja ditangan engineer dengan kemampuan komunikasi yang biasa-biasa saja, demikian juga dengan solusi problem-problem di plant yang sangat jitu menjadi tidak terasa meyakinkan jika disampaikan dengan cara yang tidak jitu.

6. Never Stop Learning
Pengalaman saya selama bertugas sebagai control system engineer, rasa ingin tahu terhadap segala sesuatu merupakan syarat utama dalam mempelajari control system. Ketika pertama kali bergabung dengan plant baru, tentu kita akan banyak bertemu dengan hal-hal yang baru bahkan bagi seorang experience sekalipun. Keengganan untuk bertanya akan menjadi hambatan dalam proses belajar ini. Mulailah dengan one point lesson setiap hari, misalnya apa itu cascade control strategy?,  interlock pada feedwater pump?, cara mencegah sticky pada control valve?, dan lain-lain.

“Ikatlah ilmu dengan menuliskannya” (Ali bin Abi Thalib), beberapa senior engineer punya kebiasaan mencatat segala sesuatu dalam buku saku mereka, ini adalah kebiasaan yang baik bagi seorang engineer karena banyak yang harus diingat dari no telpon sampai command-command dalam programming, buku saku ini juga akan sangat membantu di saat-saat genting. Pesan dari salah seorang senior engineer sekaligus mentor yang masih saya ingat, jangan pernah merasa puas, karena jika anda merasa puas, maka anda akan berhenti belajar.

7. Share Your Knowledge
Ilmu yang kita miliki tidak akan pernah berkurang dengan dibagikan ke pada orang lain, sebaliknya akan semakin bertambah. Semoga dengan menuliskan artikel ini, ilmu saya akan semakin bertambah dan semoga dapat bermanfaat juga bagi anda.

Let’s Share the Ideas
Tofan Azhar Hakim

Mengejar Rasio Elektrifikasi 100%

January 13, 2010 5 comments

Rasio elektrifikasi menandakan tingkat perbandingan jumlah penduduk yang menikmati listrik dengan jumlah total penduduk di suatu wilayah atau negara. Data dari International Energy Agency, rasio elektrifikasi Indonesia hanya sekitar 60%, artinya 40% penduduk Indonesia belum menikmati listrik. Rasio elektrifikasi ini sangat berhubungan dengan tingkat pertumbuhan ekonomi suatu wilayah. Data dibawah ini pun secara tidak langsung menjelaskan sejauh mana tingkat perekonomian Indonesia, dimana Indonesia termasuk dalam jajaran negara-negara dengan rasio elektrifikasi dibawah rata-rata, bersama dengan beberapa negara di Afrika.

Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) 10.000 MW pun akhirnya menjadi solusi pemerintah untuk meningkatkan rasio elektrifikasi nasional yang berdampak pada peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional.

Namun disisi lain, proyek 10.000MW ini sarat akan penggunaan energi fosil (batubara) yang tidak cukup ramah bagi ramah lingkungan. Emisi gas hasil pembakaran boiler berupa CO2 meningkatkan efek rumah kaca yang berujung pada pemanasan global yang efeknya sudah kita rasakan sekarang, ditambah lagi dengan emisi SO2 yang dapat menyebabkan hujan asam dan dapat membuat mobil anda berkarat, tidak cukup dengan dua gas tersebut, partikel-partikel hasil pembakaran boiler pun turut andil dalam menurunkan performa paru-paru dan membuat sesak nafas.

Memang untuk mengantisipasi hal ini, boiler PLTU telah dilengkapi dengan teknologi limestone feeding system yang dirancang untuk menurunkan kadar SO2 dalam gas buang boiler dan juga Electrostatic Precipitator yang berperan untuk menangkap partikel-partikel gas buang sebelum melewati cerobong (stack). Namun keterbatasan teknologi masih belum sanggup untuk menghilangkan 100% emisi-emisi tersebut. Disamping itu, bahan bakar fosil adalah energi yang tidak dapat diperbarui alias terancam punah dalam rentang waktu tertentu.

Namun demikian, kebijakan pemerintah membangun proyek 10.000 MW ini harus kita acungi jempol demi meningkatkan rasio elektrifikasi nasional yang pada akhirnya dapat meningkatkan pertumbuhan ekonomi nasional dan kesejahteraan rakyat.

Anyway, bagi para environmentalist dan masyarakat yang mendukung energi terbarukan, Indonesia masih punya kesempatan untuk membangun pembangkit listrik dengan energi terbarukan yang lebih ramah lingkungan, karena 10.000 MW saja belum cukup. Menurut Ketua unit kerja presiden untuk pengawasan dan pengendalian pembangunan, Kuntoro Mangkusubroto, kebutuhan listrik Indonesia baru akan terpenuhi seluruhnya setelah mencapai 20.000 MW.

Menurut Blue Print Pengelolaan Energi Nasional yang dipublikasikan Department ESDM, potensi energi terbarukan Indonesia cukup besar kapasitasnya, bahkan dapat memenuhi keseluruhan kebutuhan energi listrik nasional.

Pemanfaatan energi air di Indonesia masih belum dapat dikatakan maksimal, padahal negara ini diberi karunia berupa keberlimpahan aliran sungai dan topografi wilayah yang sangat mendukung untuk dibangun pembangkit listrik tenaga air mulai dari skala mikro (PLTMH) sampai skala PLTA. Secara teknologi pun Indonesia sudah sangat berpengalaman dalam penggunaan energi ini. Namun rasanya Indonesia masih harus belajar banyak dari China yang sukses membangun Three Gorges Dam Hydroelectric Power Plant dengan kapasitas 26,700MW.

Satu hal yang cukup menggembirakan bagi pendukung energi terbarukan, data sementara menyebutkan proyek 10.000 MW tahap II akan menggunakan energi panas bumi sebesar 48% (kompas.com). Lalu bagaimana dengan sumber terbarukan yang lain seperti energi angin, energi surya, energi biomass dan energi gelombang pasang surut? Hal ini tentu menjadi tugas besar bagi pemerintah untuk mengembangkan dan mempersiapkan teknologi energi-energi terbarukan ini untuk kemudian diimplementasikan dalam rangka menghadapi tantangan krisis energi dimasa depan.

Let’s Share the Ideas
Tofan Azhar Hakim

Boiler Feedwater System

January 10, 2010 27 comments

Masih tentang boiler dan cerita prosesnya, kali ini ceritanya masalah feedwater, karena baru saja troubleshooting di area feedwater pump, jadi merasa perlu untuk menulis tentang boiler feedwater.

Bagian utama feedwater system terdiri dari deaerator feedwater tank dan feedwater pump. Seperti yang telah kita ketahui pada pembahasan three element control steam drum bahwa mass balance antara feedwater dan steam yang dihasilkan boiler harus terjaga dalam kondisi load yang fluktuatif, sehingga feedwater system yang handal sangat diperlukan untuk menjaga dan mengontrol supply air ke boiler pada berbagai variasi load (steam demand dan firing rate).

Air yang dibutuhkan boiler tentu harus memenuhi parameter-parameter tertentu untuk kondisi operasional yang baik untuk boiler, diantaranya dissolved oksigen, copper, silica, pH, conductivity, dll. Pertimbangan utamanya adalah masalah korosi dan scalling pada tube-tube di boiler.
Deaerator feedwater tank mempunyai tiga fungsi utama, yaitu:
1. Menghilangkan dissolved oksigen dan non-condensable gas dari condensate
2. Menaikkan temperatur feedwater sampai saturated temperature.
3. Sebagai reservoir untuk menjaga supply feedwater dan condensate yang stabil pada demand yang fluktuatif.

Air dari demineralization plant dan condensate dispray pada deaerator melalui nozzle, kemudian untuk mengurangi kadar gas dan oksigen terlarut, low pressure steam diinjeksikan ke dalam deaerator, seperti tampak pada gambar di bawah.  Gas dan oksigen kemudian dibuang ke udara melalui deaerator venting, sebaliknya air yang sudah berkurang kadar oksigen terlarutnya masuk ke feedwater tank. Lebih lanjut, untuk mengurangi kadar oksigen dalam feedwater ditambahkan chemical seperti hydrazine (N2H4) atau sodium sulfite (Na2SO3). Selain untuk membantu mengurangi oksigen terlarut, low pressure steam juga digunakan untuk meningkatkan temperature feedwater sampai 115-130C.

Gambaran umum proses pengontrolan feedwater tank level adalah sebagai berikut, condensate dan make up water dari demineralization plant masuk ke dearator/feedwater tank, kemudian level air pada feedwater tank dijaga pada setpoint tertentu dengan control output pada make up water control valve. Tekanan pada feedwater tank dicontrol dengan low pressure steam control valve. Pada saat kondisi feedwater level melebihi batas maksimum, make up water control valve dan turbine condensate inlet valve menutup, kemudian drain line akan membuka untuk mengurangi level feedwater.

Feedwater dipompa oleh 3-4 pompa feedwater yang bekerja secara parallel, biasanya salah satu pompa feedwater berada dalam kondisi standby. Pada beberapa boiler, feedwater pump digerakkan oleh konstan speed motor sementara salah satu feedwater pump menggunakan turbine driven pump yang digerakkan secara mekanikal oleh steam turbine. Sebelum feedwater pump dipasang strainer atau filter untuk menyaring kotoran-kotoran dalam feedwater. Strainer ini dilengkapi dengan differential pressure transmitter dengan tapping point pada sisi inlet dan outlet strainer, sehingga dapat mengindikasikan banyaknya kotoran pada strainer tergantung seberapa besar perbedaan tekanan pada sisi inlet dan outlet strainer. Untuk menjaga kualitas air, feedwater system biasanya juga dilengkapi dengan chemical dosing diantaranya oxygen scavenger, amine dan phosphate dosing tank.

Begitulah kira-kira gambaran singkat proses dan pengontrolan boiler feedwater system berdasarkan pengalaman saya dilapangan, silakan jika ada koreksi dan tambahan dari anda.

Let’s Share the Ideas
Tofan Azhar Hakim

Sunset 2009

January 1, 2010 2 comments


Data Teknis
Lokasi : Pangkalan Kerinci, Riau
Camera : Canon EOS 1000D
Lens : Canon EF-S 18-55mm F/3.5-5.6 IS
Focal Length : 18mm
Shutter Speed : 1/25
Lens Aperture : f/8.0
ISO Speed : ISO-200
Metering Mode: Pattern

Foto senja ini menutup posting tahun 2009, semoga di tahun 2010 bisa lebih produktif lagi mencorat-coret blog ini dengan ide-ide dan karya yang bermanfaat bagi bangsa.

Let’s Share the Ideas!
Tofan Azhar Hakim