Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era transisi energi yang semakin mendesak, pembangkit listrik tenaga batubara (PLTU) dihadapkan pada tantangan untuk beradaptasi dengan meningkatnya kapasitas energi terbarukan. Dengan semakin banyaknya sumber energi terbarukan yang terintegrasi ke dalam jaringan, PLTU perlu beralih dari mode pembangkit utama menjadi mode operasi fleksibel. Hal ini bertujuan untuk memberikan ruang bagi pembangkit energi terbarukan dalam memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat. Penelitian ini menawarkan metode inovatif untuk meningkatkan fleksibilitas operasional PLTU batubara melalui pemanfaatan ekstraksi uap utama dan teknologi penyimpanan energi termal.
Metode analisis eksrgi yang digunakan dalam penelitian ini memberikan wawasan mendalam tentang efisiensi energi dan kehilangan eksrgi pada tiga kondisi operasi berbeda dari PLTU batubara subkritis 600 MW. Dengan mempertimbangkan kondisi 50% THA (Total Heat Available), 35% THA, dan 35% THA yang dikurangi dengan teknologi penyimpanan energi termal, analisis ini menunjukkan bahwa boiler merupakan perangkat dengan kehilangan eksrgi terbesar di antara ketiga kondisi tersebut. Hal ini menyoroti pentingnya optimasi desain boiler untuk meningkatkan efisiensi energi secara keseluruhan.
Salah satu temuan penting dari penelitian ini adalah bahwa efisiensi energi berguna mengalami penurunan seiring dengan pengurangan beban. Ketika beban unit dikurangi menjadi 35% THA dengan penerapan teknologi penyimpanan energi termal, efisiensi energi berguna berkurang sebesar 0,59% dibandingkan dengan nilai teoritis 35% THA. Penurunan ini menunjukkan tantangan yang dihadapi dalam menjaga efisiensi operasional saat beradaptasi dengan mode operasi fleksibel.
Selain itu, penelitian ini juga mengidentifikasi peningkatan kehilangan eksrgi sebesar 2,21% pada kondisi 35% THA yang dikurangi dengan teknologi penyimpanan energi termal. Peningkatan ini disebabkan oleh efek throttling dari katup throttle dan perbedaan suhu transfer panas antara material penyimpanan panas dan uap (air bertekanan) selama proses penyimpanan dan pelepasan panas. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun teknologi penyimpanan energi termal dapat meningkatkan fleksibilitas, tantangan teknis tetap ada yang perlu diatasi untuk memaksimalkan efisiensi.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, penelitian ini memberikan kontribusi signifikan terhadap pemahaman kita tentang bagaimana PLTU batubara dapat beradaptasi dengan perubahan kebutuhan energi. Dengan mengintegrasikan teknologi penyimpanan energi termal, PLTU tidak hanya dapat meningkatkan fleksibilitas operasionalnya, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dengan mengurangi ketergantungan pada pembakaran bahan bakar fosil secara langsung.
Ke depan, penting bagi para peneliti dan insinyur untuk terus mengeksplorasi dan mengembangkan teknologi yang dapat meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas PLTU. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengidentifikasi solusi yang dapat mengurangi kehilangan eksrgi dan meningkatkan efisiensi energi dalam kondisi operasi yang bervariasi. Dengan demikian, PLTU dapat berfungsi sebagai jembatan dalam transisi menuju sistem energi yang lebih berkelanjutan.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan referensi yang berharga bagi desain dan pengoperasian PLTU batubara yang lebih fleksibel. Dengan memanfaatkan teknologi penyimpanan energi termal, kita dapat menciptakan sistem energi yang lebih efisien dan ramah lingkungan, sekaligus mendukung integrasi energi terbarukan yang semakin meningkat. Ini adalah langkah penting menuju masa depan energi yang lebih berkelanjutan dan berdaya saing.
