Dokumen tersebut membahas tentang pembangkit listrik dan konversi energi. Pembangkit listrik berfungsi untuk mengubah sumber energi seperti air, batu bara, dan surya menjadi energi listrik melalui proses yang berbeda untuk setiap jenis pembangkit. Konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lain melalui medan magnet.

1. PEMBANGKIT LISTRIK DAN KONVERSI ENERGI
Hamid Abdillah
Politeknik Manufaktur Ceper

2. Pembangkit Listrik
Pembangkit Tenaga Listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik
yang berfungsi membangkitkan energi listrik dengan mengubah sumber
energi lain menjadi energi listrik. Sumber energi tersbut dapat berupa
energi air, bahan bakar minyak, batu bara, angin, surya dan lain-lain.
Masing-masing pembangkit mempunyai sifat dan karakteristik yang
berbeda-beda, sehingga penggunaannya disesuaikan dengan
kepentingannya. Pembangkit Tenaga Listrik biasanya digolongkan menurut
prinsip kerja dan sumber energi yang digunakan

3. Jenis Pembangkit Listrik
Berdasarkan Sumber Energi
• Pembangkit sumber energy terbarukan (Renewable )
1. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
2. Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB)
3. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
4. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
• Pembangkit dengan sumber tak terbarukan
1. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
2. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
3. Pembangkit Listrik Tenaga Batu Bara

4. Jenis Pembangkit Listrik
pembangkit tenaga listrik digolongkan berdasarkan prinsip kerja
• Pembangkit Non Termis
1. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
2. Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB)
3. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
• Pembangkit Termis
1. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
2. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
3. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
4. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

5. Komponen pokok pembangkit tenaga listrik
1. Sumber Energi berfungsi menghasilkan energi gerak berupa putaran
poros yang selanjutnya digunakan untuk memutar generator.
2. Generator berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi
listrik yang siap dikirimkan ke pusat beban.
3. Sistem Transmisi dan Distribusi berfungsi untuk mengatur
pengiriman energi dan juga untuk menyesuaikan level tegangan agar
sesuai dengan level tegangan pengiriman.
SUMBER
ENERGI
GENERATOR
SISTEM
TRANSMISI dan
DISTRIBUSI

6. Pertimbangan Pembangunan Sistem
Pembangkit
1. Studi analisa mengenai dampak lingkungan (amdal).
2. Memperhitungkan dan memprediksikan tersedianya sumber daya
penggerak (air, panas bumi dan bahan bakar), sehingga benar-
benar feasible untuk penggunaan dalam jangka waktu yang lama
dan bisa mendukung kontinyuitas operasional pembangkit
tersebut.
3. Tersedianya lahan beserta prasarana dan sarananya, baik untuk
pembangkit tenaga listrik itu sendiri maupun untuk
penyalurannya, karena hal ini merupakan satu kesatuan untuk
melayani beban.
4. Pertimbangan dari segi pemakaian pembangkit tenaga listrik
tersebut, apakah untuk melayani dan menanggung beban
puncak, beban yang besar, beban yang kecil atau sedang, beban
yang bersifat fluktuatif atau hanya untuk stand by saja.

7. Pertimbangan Pembangunan Sistem
Pembangkit
5. Biaya pembangunannya harus ekonomis dan diupayakan memakan
waktu sesingkat mungkin. Selain itu juga harus dipertimbangkan
dari segi operasionalnya tidak boleh terlalu mahal.
6. Pertimbangan dari segi kemudahan dalam pengoperasian,
keandalan yang tinggi, mudah dalam pemeliharaan dan umur
operasional (life time) pembangkit tenaga listrik tersebut harus
panjang.
7. Harus dipertimbangkan kemungkinan bertambahnya beban,
karena hal ini akan berkaitan dengan kemungkinan perluasan
pembangkit dan penambahan beban terpasang pada pembangkit.
8. Berbagai pertimbangan sosial, teknis dan lain sebagainya yang
mungkin akan menghambat dalam pelaksanaan pembanguna
serta pada pembangkit tenaga listrik tersebut beroperasi

8. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Air
Prinsip kerja PLTA secara garis besar dapat dilihat pada
uraian berikut:
1. Air sungai yang mengalir ditampung di waduk
sehingga mempunyai ketingian tertentu. Di dekat
waduk pada daerah yang lebih rendah dipasang turbin
air.
2. Dari waduk air di alirkan ke turbin melalui pipa pesat.
Aliran air diatur sesuai dengan kebutuhan turbin.
3. Air yang mengalir dengan tekanan tinggi digunakan
untuk memutar turbin air.
Selanjutnya air yang keluar turbin dialitkan kembali ke
sungai untuk keperluan pengairan atau untuk keperluan
lain

9. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Cara kincir angin bekerja sangat sederhana yaitu:
1. Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah
bergerak
2. bilah kincir angin akan memutar poros didalam
nacelle
3. Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan
perputaran poros ditingkatakan dengan cara
mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox
4. gearbox dihubungkan ke generator. generator
merubah energi mekanik menjadi energi listrik
5. dari generator energi listrik menuju transformer
untuk menaikan tegangannya kemudian baru
didistribusikan ke konsumen

10. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Potensi energi angin di Indonesia umumnya
berkecepatan lebih dari 5 meter per detik (m/detik).
Hasil pemetaan Lembaga Penerbangan dan
Antariksa Nasional pada 120 lokasi menunjukkan
beberapa wilayah Indonesia memiliki kecepatan
angin diatas 5 m/detik. Lokasi tersebut berada di
Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur,
Sulawesi Selatan dan Pantai Selatan Jawa. Adapun
kecepatan angin 4 m/detik -5 m/detik tergolong
berskala menengah dengan potensi kapasitas 10-
100 KW (sumber: Majalah Energia, Edisi 1/2008).

11. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu perangkat atau
komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari
menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek
Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek Photovoltaic adalah
suatu fenomena dimana munculnya tegangan listrik karena
adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan
dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi
cahaya. Oleh karena itu, Sel Surya atau Solar Cell sering disebut
juga dengan Sel Photovoltaic (PV). Efek Photovoltaic ini
ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.

12. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Prinsip kerja PLTU pada prinsipnya adalah
sebagai berikut:
1. Air dipanaskan dalam ketel uap
(boiler) hingga menjadi uap yang
bersuhu tinggi dan mempunyai
tekanan yang cukup tinggi.
2. Uap tersebut kemudian dialirkan ke
turbin uap untuk memutar turbin.
3. Uap yang keluar dari turbin yang
tekanannya sudah relatif rendah di
alirkan ke dalam pendingin
(kondensator) agar mengembun
kembali lagi menjadi air.
4. Air yang dihasilkan dikembalikan lagi
ke boiler untuk diuapkan kembali.

13. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Prinsip kerja PLTN mirip dengan PLTU hanya saja
energi yang digunakan untuk memanaskan air
dalam boiler menggunakan hasil reaksi nuklir,
yang berupa hasil ledakan dari bahan baku
reaktor nuklir, salah satunya yaitu unsur uranium.
mahal, lebih banya dibangun dengan kapasitas
besar.

14. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
• Pembangkit Listrik Tenaga MikroHidro
Secara teknis PLTMH memiliki tiga komponen utama
yaitu air (hydro), turbin, dan generator. Prinsip kerja dari
PLTMH sendiri pada dasarnya sama dengan PLTA hanya
saja berbeda kapasitasnya atau besarnya. PLTMH pada
prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian atau sudut
kemiringan dan jumlah debit air per detik yang ada pada
saluran irigasi, sungai, maupun air terjun. Aliran air akan
memutar turbin sehingga akan menghasilkan energi
mekanik. Energi mekanik turbin akan memutar generator
dan generator menghasilkan listrik.

15. KONVERSI ENERGI
• Pengertian konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari yang satu menjadi bentuk
energi lain. Textbook buku fisika tentang hukum konservasi energi mengatakan bahwa
energi tidak dapat diciptakan (dibuat) ataupun di musnahkan akan tetapi dapat berubah
bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya.
• Konversi energi baik dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya
dari energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui medium medan
magnet. Energi yang akan diubah dari satu sistem ke sistem lainnya. sementara akan
tersimpan pacta medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi sistem
lainnya. Dengan demikian medan magnet di sini selain berfungsi sebagai tempat
penyimpanan energi juga sekaligus sebagai medium untuk mengkopel proses perubahan
energi.

16. Generator
• Generator adalah suatu mesin yang menggunakan magnet untuk mengubah
energi mekanis menjadi energi listrik. Generator yang menghasilkan Listrik
Arus bolak-balik atau AC (Alternating Current) disebut Alternator. Alternator
singkatan dari ALTERNating Current GenerATOR. Prinsip generator secara
sederhana dapat dikatakan bahwa tegangan diinduksikan pada konduktor
apabila konduktor tersebut bergerak pada medan magnet sehingga
memotong garis-garis gaya

17. • Pengubahan energi mekanis menjadi energi elektris dengan
bantuan mesin sinkron dari sebuah turbin angin yang dirancang
adalah:
P = ½ 𝜌𝜐3πR2
• P = Daya (watt)
• 𝜌 = Kerapatan udara (Kg/m3)
• v = Kecepatan angin (m/s)
• πR2 = Luas sudu (m2)

18. Prinsip Kerja Generator
• Prinsip kerja generator adalah timbulnya arus induksi
elekromagnetik yang timbul akibat adanya gerakan konduktor
dalam medan magnet