Tesis Kemaikan Temperatur: Pengaruh Kenaikan Temperatur Permukaan Air Laut

Judul Tesis : Analisa Pengaruh Kenaikan Temperatur Permukaan Air Laut terhadap Kestabilan Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Laut

A. Latar Belakang

Krisis energi khususnya minyak di Indonesia telah membuat kita sadar bahwa cadangan energi fosil kita terus berkurang dan untuk berfikir mencari sumber energi lain. Ketergantungan akan minyak bumi untuk jangka panjang tidak dapat dipertahankan lagi, juga yang selanjutnya jenis bahan bakar fosil lain, sehingga perlu memanfaatan energi baru dan terbarukan yang melimpah di bumi Indonesia untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik demi terus berlangsungnya pembangunan Indonesia.

Pemanfaatan energi baru terbarukan sebagai sumber energi listrik sudah sangat perlu dilakukan, karena juga pada Tahun 2050 diperkirakaan kebutuhan listrik di Indonesia mencapai 500 GW.

 

B. Perumusan Masalah

  1. Membuat pemodelan dan simulasi OTEC siklus tertutup berdasarkan data-data rencana rekayasa OTEC.
  2. Membuat pemodelan dan simulasi sistem listrik Single Machine Infinite Bus.
  3. Melakukan simulasi perubahan kenaikan temperatur di permukaan air laut terhadap besarnya daya listrik yang dibangkitkan, yang dihubungkan dengan bus tak hingga (infinite bus).

 

C. Tinjauan Pustaka

Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

Sinar matahari yang jatuh di lautan diserap oleh air laut secara efektif dan energi tersebut tertahan pada lapisan permukaan laut pada kedalaman 35 – 100 m, dimana gaya angin dan gelombang menyebabkan temperatur dan kadar garam mendekati seragam. Pada wilayah lautan tropis yang terletak kira-kira diantara 15° lintang utara dan 15° lintang selatan, energi panas yang diserap dari matahari memanasi air laut pada mixed layer dengan suhu sekitar 28 °C (82 °F) yang konstan siang dan malam setiap bulan.

OTEC Siklus Terbuka (Open Cycle)

Siklus terbuka atau Claude Cycle adalah pelopor dari berbagai macam variasi siklus OTEC. Siklus terbuka menggunakan air laut sebagai fluida kerja. Sebuah siklus kerja yang terdiri dari sebuah flash evaporator, ekspansi turbin uap dan generator, kondensr uap, alat-alat pemisah zat non kondensable dan deaerator.

OTEC Siklus Tertutup (Closed Cycle)

Siklus Rankine tertutup adalah sebuah proses yang mula-mula mengevaporasi fluida pada tekanan konstan dalam sebuah boiler atau evaporator, yang kemudian uap tersebut memberikan daya kerja pada mesin piston atau turbin. Uap buangan kemudian masuk kedalam sebuah tempat dimana panas tersebut ditransfer pada cairan pendingin, mengakibatkan perubahan bentuk dari uap menjadi cairan, yang kemudian dipompa kembali kedalam evaporator dan membentuk sebuah siklus.

 

OTEC Siklus Hybrid

OTEC Siklus hybrid seperti diperlihatkan pada gambar 2.5, merupakan salah satu variasi dari OTEC siklus terbuka. Memadukan keunggulan sistem siklus terbuka dan tertutup. Siklus hybrid menggunakan air laut yang diletakkan di vacuum chamber untuk dijadikan uap. Lalu uap tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik didih rendah (amonia atau yang lainnya) yang akan menggerakkan turbin guna menghasilkan listrik. Uap air laut tersebut lalu dikondensasikan untuk menghasilkan air tawar desalinasi.

 

E. Kesimpulan Tesis

Analisa kestabilan keadaan tunak dilakukan dengan measumsikan terjadi penambahan keluaran daya ΔP OTEC akibat dari kenaikan temperatur permukaan air laut, yang menyebabkan terjadi perubahan sudut daya δ, sehingga terjadi perubahan koefesien sinkronisasi Ps. Sistem pembangkit listrik tenaga panas laut dikatakan stabil jika nilai Ps positif. Hal ini akan menghasilkan akar-akar karakteristik sistem negatif. Dalam penelitian ini sistem tetap stabil apabila temperatur permukaan laut dinaikan dari 26 °C sampai 33,5 °C.

Analisa kestabilan transien dilakukan dengan measumsikan terjadi kegagalan fasa di titik pengiriman awal dan di tengah salah satu saluran listrik. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa semakin tinggi temperatur permukaan air laut, maka critical clearing time akan semakin pendek waktunya. Pada temperatur permukaan air laut 33,5 °C critical clearing time untuk kasus kegagalan fasa di titik pengiriman awal adalah 0,182 detik, sedangkan critical clearing time untuk kasus kegagalan fasa di tengah salah satu saluran listrik adalah 0,14 detik.

Contoh Tesis Kenaikan Temperatur

  1. Analisa Pengaruh Kenaikan Temperatur Permukaan Air Laut terhadap Kestabilan Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Laut