Sistem Pengendalian Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Menggunakan Metode Plantwide Control

Abstract

Kebutuhan akan energi listrik tiap tahun terus bertambah, berdasarkan data yang diperoleh dari Rencana Usaha Pengembangan Tenaga Tenaga Listrik (RUPTL) PT. PLN 2015-2024 menyatakan bahwa peningkatan konsumsi listrik tiap lima tahun sekali sebesar 239 GWh. Oleh karena itu dibutuhkan supplay energi listrik yang mampu mengatasi permasalahan tersebut. Terdapat dua macam supplay energi listrik, yakni supplay energi listrik secara konvensional dan non konvensional (energi terbartukan). Supplay energi listrik non konvensial dengan memanfaatkan energi terbarukan saat ini kurang cocok digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, hal ini dikarena nilai efisiensi yang dihasilkan cukup rendah. Oleh karena itu, supplay energi listrik secara konvensial diharapkan mampu memenuhi kebutuhan listrik hingga tahun 2024. Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) merupakan salah satu contoh supply energi listrik secara konvensial. Prinsip kerja dari PLTU dengan cara membuat uap bertekanan tinggi dari pembakaran batu bara, yang selanjutnya uap tersebut mampu memutarkan turbin dan generator sehingga mengahasilkan energi listrik. PLTU terdiri dari beberapa unit operasi antara lain : economizer, superheater, turbin, condenser, deaerator, dan unit operasi lainnya. Oleh karena itu, diperlukannya sistem pengendalian yang tepat untuk menghasilkan listrik yang sesuai dengan keinginan. Terdapat dua macam cara untuk menentukan sistem pengendalian pada PLTU, yang pertama memasangkan semua sistem pengendalian pada tiap unit operasi dan yang kedua menentukan prioritas sistem pengendalian yang tepat. Langkah menentukan prioritas sistem pengendalian merupakan solusi yang tepat. Salah satu cara menentukan prioritas sistem pengendalian yakni menggunakan metode plantwide control. Terdapat dua jenis metode yang ada pada plantwide yaitu bottom-up dan top-down. Metode plantwide control yang digunakan pada penelitian ini yakni metode top-down. Berdasarkan metode plantwide control, terdapat sembilan macam sistem pengendalian pada PLTU, antara lain : sistem pengendalian pengendalian daya (IC 100) – turbin, sistem pengendalian temperatur (TIC 103) – superheater, sistem pengendalian flow (FIC 103) – steam drum, sistem pengendalian level (LIC 101) – steam drum, sistem pengendalian flow (FIC 101) – steam drum, sistem pengendalian temperature (TIC 101) – economizer, pengendalian temperature (TIC 104) – deaerator, sistem pengendalian flow (FIC 102) – deaerator, dan sistem pengendalian temperature (TIC 102) – condenser. Diharapkan kesembilan sistem pengendalian yang diberikan, mampu menghasilkan respon dinamik yang baik. Uji closed loop merupakan uji yang digunakan untuk mengetahui respon dinamik. Parameter uji closed loop berupa nilai max overshoot, settling time, dan integral absolute error. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan didapatkan besar maksimum overshoot yang dihasilkan sebesar 0%, nilai settling time tidak melebihi 10000 menit, nilai IAE tidak melebihi 5000, dan semua proses variable mampu mengikuti nilai set point yang diberikan. Oleh karena itu, semua sistem pengendalian yang diberikan menghasilkan nilai respon dinamik yang sesuai dengan yang diinginkan.