Menghitung Dan Memilih Jenis Energi Yang Efisien Pada Pembangkit Listrik

By : Suryo

SOLARENERGI.ID- Sebelum menghitung energi yang digunakan pada proses produksi di pembangkit tenaga listrik, dan sebelum memastikan bahan bakar yang lebih hemat pada suatu kondisi ketika terjadi perubahan harga bahan bakar minyak ataupun harga gas terlebih dahulu akan di perkenalkan jenis-jenis satuan fisik yang biasa digunakan dalam menghitung energi.

“Satuan fisik mencerminkan ukuran jarak, luas, volume, tinggi, berat, massa, gaya, dan energi”.

Berbagai jenis energi diukur dengan unit fisik yang berbeda:

• Barel atau galon untuk minyak bumi
• Kaki kubik untuk gas alam
• Ton untuk batubara
• Kilowatthour untuk listrik

Untuk membandingkan bahan bakar yang berbeda, kita perlu mengkonversi pengukuran ke unit yang sama.

Seberapa Besar Barel?

Satuan ukuran yang membingungkan adalah barel. Kapasitas barel ditentukan oleh siapa yang menggunakan istilah dan apa yang dikandungnya.

Sebagai contoh:

• 1 barel (bbl) minyak bumi atau produk terkait = 42 galon
• 1 barel semen Portland = 376 pon
• 1 barel tepung = 196 pon
• 1 barel daging babi atau ikan = 200 pon
• 1 barel ukuran kering (AS) = 3,29122 gantang atau 4,2104 kaki kubik

Sebuah barel dapat disebut “drum”, tetapi sebuah drum atau untuk ukuran satu drum biasanya menampung 55 galon

 Apa Itu BTU ?

Sebuah “Unit termal Inggris / British Thermal Unity” (Btu) adalah ukuran kandungan panas bahan bakar. Ini adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 pon air cair sebesar 1°F pada suhu di mana air memiliki kerapatan terbesar (sekitar 39°F).

Mengapa Menggunakan BTU ?

Salah satu cara praktis untuk membandingkan bahan bakar yang berbeda adalah dengan mengubah satuan fisik ukuran (seperti berat atau volume) menjadi satuan umum pengukuran berdasarkan kandungan energi dari setiap bahan bakar.

Satuan termal Inggris (BTU) adalah ukuran kandungan energi yang banyak digunakan.

Menggunakan BTU untuk Membandingkan Bahan Bakar Pemanas Rumah

Bagaimana anda bisa membandingkan harga bahan bakar pemanas rumah? anda harus membandingkan biaya per nilai kalor (Btu) setiap bahan bakar.

Menggunakan BTU untuk Membandingkan Bahan Bakar Pembangkit Listrik

Misalkan anda seorang kepala operator pembangkit tenaga listrik yang diberi tanggung jawab untuk membeli bahan bakar untuk sebuah perusahaan utilitas listrik yang besar. Anda perlu menekan biaya pembelian konsumsi energi yang harus dikeluarkan oleh perusahaan, pada kesempatan ini anda diberikan pilihan bahan bakar mana yang anda pilih untuk menghasilkan listrik — batu bara, minyak, atau gas alam?

Pada Oktober tahun 2021, harga rata-rata bahan bakar yang dikirim ke pembangkit listrik adalah:

$205,00 per  ton batubara

$85,56 per barel minyak  (42 galon)

$14,89 per per juta British thermal unit

Harga setiap bahan bakar terlihat sangat berbeda, tetapi Anda dapat membandingkan harga kandungan energinya dengan terlebih dahulu mengonversi ke Btu.

Satu ton batubara mengandung sekitar 21 juta Btu, satu barel minyak mengandung sekitar 6 juta Btu, dan seribu kaki kubik (Tcf) gas alam mengandung sekitar 1 juta Btu.

Setelah membagi harga dengan kandungan energi, Anda dapat melihat bahan bakar mana yang paling murah:

Jadi batu bara sebenarnya adalah bahan bakar yang paling murah berdasarkan harga per kandungan energi. Tentu saja, biaya bukan satu-satunya faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih bahan bakar, namun pertimbangan lain seperti adanya pembatasan lingkungan dan biaya peralatan adalah beberapa faktor lain yang harus diperhitungkan.

Satuan untuk Membandingkan Energi

Beberapa unit populer untuk membandingkan energi termasuk British Thermal Unit (Btu), setara barel minyak, metrik ton setara minyak, metrik ton setara batubara, dan terajoule.

Di Amerika Serikat menggunakan BTU dalam menetapkan ukuran energi panas yang merupakan unit yang paling umum digunakan untuk membandingkan bahan bakar. Karena energi yang digunakan di berbagai negara berasal dari tempat yang berbeda, kandungan Btu bahan bakar sedikit berbeda dari satu negara ke negara lain.

Kandungan BTU dari setiap bahan bakar yang disediakan di bawah dan digunakan dalam kalkulator energi mencerminkan kandungan energi rata-rata untuk bahan bakar yang dikonsumsi di Amerika Serikat.

Isi BTU Satuan Energi Umum

•     1 barel (42 galon) minyak mentah = 5.800.000 Btu
•     1 galon bensin = 124.000 Btu (berdasarkan konsumsi AS, 2008)
•     1 galon solar = 139.000 Btu
•     1 galon minyak pemanas = 139.000 Btu
•     1 barel bahan bakar minyak sisa = 6.287.000 Btu
•     1 kaki kubik gas alam = 1.028 Btu (berdasarkan konsumsi AS, 2008)
•     1 galon propana = 91.000 Btu
•     1 short ton batubara = 19.988.000 Btu (berdasarkan konsumsi A.S., 2008)
•     1 kilowatthour listrik = 3.412 Btu

contoh  : Konversi Sumber Energi Berbeda ke Btu

Apabila terdapat tungku gas alam yang digunakan pada saat musim dingin untuk menghasilkan udara hanggat yang dialirkan ke setiap sumah pada suatu perkampungan sebanyak 81.300 kaki kubik gas alam , sementara pada tetangga kampung juga memiliki tungku namun bahan bakar yang digunakan menggunakan minyak sebanyak  584 galon. Untuk menentukan perkampungan yang mana yang menggunakan lebih banyak energi untuk pemanasan,

Untuk bisa membandingkan kedua sumber energi tersebut (gas dan minyak), maka oerlu dilakukan persamaan satuan yang digunakan , untuk menyamakannya dilakukan konversi dari “kaki kubik” ke BTU (gas) dan gallon per BTU (minyak)

Sebagaiman dalam contoh berikut :

      Gas Alam:

• 81.300 kaki kubik (perkampungan Anda) x 1.028 Btu per kaki kubik = 83.576.400 Btu

      Minyak:

• 584 galon (perkampungan tetangga) x  139.000 Btu per galon  = 81.176.000 Btu

Jawaban: Perkampungan anda lebih boros , karena menggunakan lebih banyak energi untuk memanaskan masing-masing rumah di perkampungan anda.

Contoh lain : apabila seorang operator dari sebuah perusahaan tenaga listrik, dimana  Generator listrik dari perusahaan tersebut dapat menggunakan salah satu dari dua bahan bakar: gas alam atau minyak bahan bakar. Tugas Operator adalah mengganti bahan bakar ketika biaya bahan bakar yang digunakan saat ini menjadi lebih mahal daripada bahan bakar lainnya.

Ini akan menghemat biaya untuk perusahaan dan pelanggan listrik bisa mendapatkan harga yang lebih murah . Generator pembangkit di perusahaan tersebut  saat ini menggunakan bahan bakar minyak tetapi harga bahan bakar minyak telah naik jauh lebih cepat daripada harga gas alam. Berdasarkan biaya bahan bakar di bawah ini, maka operator perlu memutuskan apakah sudah waktunya untuk beralih ke gas alam atau tetap bertahan dengan menggunakan bahan bakar minyak

     Gas alam:

• harga $7,30 per seribu kaki kubik
• konsumsi gas sekitar ÷ 1,028 juta Btu per seribu kaki kubik
• sehingga akan mengeluarkan dana sebesar $7,10 per juta Btu

Bahan bakar minyak:

• Harga $57,75 per barel
• Konsumsi bahan bakar minyak sekitar ÷ 6,287 juta BTU per barel
• Sehingga akan mengeluarkan dana sekitar $9,19 per juta BTU

Jawaban: Ketika Operator pembangkit tersebut mengubah bahan bakar menjadi unit yang sama, maka pertimbangan yang digunakan adalah dengan menggunakan bahan bakar minyak sekarang lebih mahal daripada gas alam. Dengan demikian Operator pembangkit tersebut memutuskan untuk beralih ke gas alam agar dapat mendapatkan penghematan sebesar : ( $9,19 per juta Btu – $7,10 per juta Btu ) = $2,09 juta BTU.