PENGERTIAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB)

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) atau geothermal power plant merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh perut bumi untuk menghasilkan tenaga listrik. Panas yang dihasilkan perut bumi ini dapat berupa uap air maupun air panas yang kemudian digunakan untuk memutar turbin yang dikopel langsung dengan rotor generator untuk menghasilkan energi listrik.

Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral dan gas lainnya yang tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi. Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, berpotensi besar serta sebagai salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi.

Daerah sumber hidrotermal yang luas dan terbentuk secara alami disebut dengan reservoir panas bumi. Kebanyakan reservoir panas bumi (geothermal) berada jauh di bawah tanah tanpa petunjuk yang terlihat di permukaan. Reservoir panas bumi dapat dibagi menjadi 4 jenis, yaitu :

1. Reservoir hidrothermal (hydrothermal reservoir), 
2. Reservoir bertekanan tinggi (geopressured reservoir)
3. Reservoir batuan panas kering (hot dry rock reservoir) 
4. Reservoir magma (magma reservoir)

Area Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)

Reservoir hidrothermal mempunyai 4 komponen utama, yaitu :

1. Sumber panas (heat sources)
2. Daerah resapan untuk menangkap air meteorik (recharge area)
3. Batuan permeabel, yaitu tempat fluida (umumnya air) panas terakumulasi (permeable rocks)
4. Fluida/air yang membawa panas dari reservoir ke permukaan bumi (fluids)

Pembangkitan Energi Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
Secara umum proses kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) memiliki kesamaan dengan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Uap yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin yang seporos dengan rotor generator. Sehingga generator dapat menghasilkan energi listrik. Yang membedakan adalah, PLTU mendapatkan uap air dengan cara memanaskan air yang ada pada boiler dengan menggunakan bahan bakar batubara atau gas. Sedangkan PLTPB, mendapatkan uap air langsung dari perut bumi melalui sumur produksi. Uap air yang telah digunakan untuk memutar turbin akan diembunkan dengan menggunakan kondenser. Air hasil pengembunan akan diinjeksikan ke perut bumi melalui sumur injeksi.

Siklus Uap Air Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
Siklus Uap Langsung (Direct Steam Cycle)

Siklus Uap Langsung (Direct Steam Cycle)

Pada siklus uap langsung (direct steam cycle), uap air yang didapatkan dari sumur produksi langsung digunakan untuk memutar turbin. Uap air yang keluar dari turbin akan diembunkan oleh kondenser kemudian menjadi air dan selanjutnya air tersebut diinjeksikan kembali ke perut bumi melalui sumur injeksi.

Siklus Uap Terpisah (Separated Cycle)

Siklus Uap Terpisah (Separated Cycle)

Pada siklus uap terpisah (separated cycle), campuran uap air dan air yang didapatkan dari sumur produksi akan dipisahkan terlebih dahulu antara uap air dan airnya di separator. Air hasil pemisahan akan diinjeksikan kembali ke perut bumi melalui sumur injeksi, sedangkan uap air hasil pemisahan akan digunakan untuk memutar turbin. Setelah keluar dari turbin, uap air diembunkan kembali di kondenser dan air hasil pengembunan akan diinjeksikan kembali ke perut bumi.

Siklus Biner (Binary Cycle)

Siklus Biner (Binary Cycle)

Pada siklus biner (binary cycle), uap air maupun air panas yang diambil dari perut bumi tidak secara langsung digunakan untuk memutar turbin, melainkan hanya panasnya saja yang akan ditransfer di heat exchanger untuk memanaskan suatu fluida (ex : iso-butana) sehingga menguap. Uap tersebut digunakan untuk memutar turbin. Uap hasil keluaran turbin akan diembunkan kembali dengan kondenser dan kembali lagi ke heat exchanger.

Berdasarkan jumlah flasher yang digunakan, siklus uap pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) dapat dibagi menjadi 3, yaitu :
1. Single Flash Steam

Single Flash Steam

2. Double Flash Steam

Double Flash Steam

3. Triple Flash Steam

Triple Flash Steam

UU No. 27 Tahun 2003 tentang Panas Bumi:
Kegiatan Usaha Panas Bumi adalah suatu kegiatan untuk menemukan sumber daya Panas Bumi sampai dengan pemanfaatannya baik secara langsung maupun tidak langsung.

1. Survey Pendahuluan
Kegiatan untuk mendapatkan informasi kondisi geologi, geofisika, dan geokimia untuk memperkirakan letak dan adanya sumber daya Panas Bumi serta Wilayah Kerja

2. Eksplorasi
Rangkaian kegiatan yang meliputi penyelidikan geologi, geofisika, geokimia, pengeboran uji, dan pengeboran sumur eksplorasi yang bertujuan untuk memperoleh dan menambah informasi kondisi geologi bawah permukaan guna menemukan dan mendapatkan perkiraan potensi Panas Bumi.

3. Studi Kelayakan
Tahapan kegiatan usaha pertambangan Panas Bumi untuk memperoleh informasi secara rinci seluruh aspek yang berkaitan untuk menentukan kelayakan usaha pertambangan Panas Bumi, termasuk penyelidikan atau studi jumlah cadangan yang dapat dieksploitasi.

Badan Usaha wajib melakukan Studi Kelayakan sesuai dengan kaidah teknik pertambangan yang baik dan benar serta standar Studi Kelayakan Panas Bumi (PP No. 57/2007 Pasal 15)

Teknologi yang digunakan dalam kegiatan eksplorasi dan eskploitasi panas bumi umumnya mengacu pada teknologi yang digunakan dalam kegiatan eksplorasi dan eskploitasi minyak dan gas.

Perbedaan utama dalam penerapan teknologi adalah karena reservoir panas bumi umumnya batuan volkanik rekah alam dan mempunyai temperatur lebih tinggi dari reservoir migas, bahkan di beberapa lapangan memiliki temperatur tinggi, yaitu diatas 225oC dengan temperatur tertinggi mencapai 350 oC.

4. Eksploitasi
Eksploitasi adalah rangkaian kegiatan pada suatu wilayah kerja tertentu yang meliputi pengeboran sumur pengembangan dan sumur reinjeksi, pembangunan fasilitas lapangan dan operasi produksi sumber daya Panas Bumi.

5.  Pemanfaatan
Secara umum, pemanfaatan panas bumi dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

• Pemanfaatan Tidak Langsung adalah kegiatan usaha pemanfaatan energi Panas Bumi untuk pembangkit tenaga listrik, baik untuk kepentingan umum maupun untuk kepentingan sendiri.

Pemanfaatan Energi Panas Bumi untuk Pembangkitan Energi Listrik 

• Pemanfaatan Langsung adalah kegiatan usaha pemanfaatan energi dan/atau fluida Panas Bumi untuk keperluan non-listrik, baik untuk kepentingan umum maupun untuk kepentingan sendiri. 

PEMBORAN SUMUR (WELL DRILLING)
Lima komponen utama dari peralatan pemboran adalah :

Komponen Utama Pengeboran 

Hoisting System (Fasilitas Pengangkat)

1. Derrick (Menara Bor) Substructure (Tempat Berdirinya Menara Bor)
Derrick – substructure menyediakan ruang vertikal untuk mencabut dan memasang pipa dari dan kedalam sumur dan perlengkapan bawah permukaan lainnya dari dan ke luar sumur


2.  Drawwork
Rumah gulungan drilling line yaitu kabel untuk mengangkat dan menurunkan katrol (travelling block) dan beban-bebanmya)

Pusat pengontrolan darimana driller menjalankan pemboran, karena terdiri dari alat-lat seperti rem penahan, peralatan untuk menghidupkan dan mematikan mesin dll.


3. Block & tackle terdiri dari crown block, travelling block, drilling line
Crown block: katrol yang diam
Travelling block: katrol yang dapat naik turun
Drilling line: menghubungkan Crown block dan Travelling block:

Bagian - Bagian Pemboran Sumur 

Circulating System (Sistem Sirkulasi)
Lumpur pemboran disirkulasikan melalui drill pipe dan diteruskan ke pahat bor. Melalui lubang pada pahat bor (nozzles) lumpur pemboran akan keluar ke anulus dan mengangkat serpih batuan (cutting) ke permukaan dan membawanya ke screen shaker (saringan).

Rotating System (Sistem Pemutar)
Mentransmisikan tenaga putaran dari meja putar (rotary table) ke drilling string melalui kelly. Fungsi lain dari rotary table adalah menahan berat pipa pada saat penyambungan dan penarikan pipa. Rotating system terdiri dari swivel, kelly, rotary drive, rotary table, drillpipe, drill collar dan bit.


Indikasi ditembusnya rekahan:

1. Terjadi lost of circulation 
2. Terjadi peningkatan kandungan Klorida didalam fluida pemboran 

Blow Out Prevention (BOP) System (Pencegah Semburan Liar)
Blowout preventer system digunakan untuk mencegah aliran fluida formasi yang tidak terkendali dari lubang bor

Power System
Merupakan sistem penyuplai tenaga listrik ke berbagai macam peralatan pada pemboran sumur.

Penerapan PLTP
Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand sejak tahun 1958. Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor non-listrik (direct use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) di Jepang 

Saat ini energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di 24 Negara, termasuk di Indonesia, yaitu sejak tahun 1983.

PLTPB Kamojang, Indonesia

Disamping itu fluida panas bumi juga dimanfaatkan untuk sektor non-listrik di 72 negara, antara lain untuk pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil produk pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu dan kertas.

Potensi PLTPB di Indonesia

1. Di Indonesia terdapat potensi lokasi sebanyak 257 lokasi yang dapat menghasilkan daya sebesar 28,5 GW (40 % potensi dunia), yang dimanfaatkan baru 4 %. 
2. Pengembangan listrik panas bumi saat ini baru mencapai 3,967 MW. Pada tahun 2014 memerlukan investasi sebesar US $ 12 Milyar. 
3. Rencana PLTP 12.000 MW sampai tahun 2025 
4. Pertumbuhan konsumsi energi rata-rata 7 % /th masih didominasi energi fosil. 

Keunggulan dan Kerugian
Keunggulan

1. Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya: 
2. Area yang diperlukan lebih kecil sehingga hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal 
3. Sumber daya bersifat terbarukan dan berkelanjutan. Mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam. 
4. Energi yang dihasilkan stabil dan kontinu. Dipakai sebagai (base load power). 
5. Tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%. Namun demikian, pemulihan energi (energy recovery) panas bumi memakan waktu yang relatif lama yaitu hingga beberapa ratus tahun. Secara teknis-ekonomis, suatu lokasi sumber panas bumi mampu menyediakan energi untuk jangka waktu antara 30-50 tahun, sebelum ditemukan lokasi pengganti yang baru. 
6. Penghematan bahan bakar fosil 
7. Dapat dimanfaatkan ditempat (on the spot) 
8. Teknologi produksinya relatif sederhana 

Kerugian
Potensi panas bumi terdapat di kawasan pegunungan yang biasanya dijadikan kawasan konservasi sebagai hutan lindung. Dengan adanya kegiatan eksplorasi dan eksploitasi sumber-sumber panas bumi di kawasan tersebut dapat mengganggu daerah konservasi tersebut. Serta kemungkinan terjadi pencemaran air tanah oleh kontaminan yang terbawa naik fluida panas bumi.