Heat Recovery Steam Generator: Solusi Inovatif untuk Energi Terbaharukan

Saat ini, perkembangan di bidang industri, bidang teknologi, dan bidang pembangunan mengalami kemajuan yang sangat pesat.  Hal ini, berimbas pada naiknya tingkat kebutuhan di sektor tenaga listrik. Peningkatan ini bukan semata-mata hanya menitikberatkan pada kapasitas daya yang dihasilkan, namun dalam sistem operasi dan pemeliharaan dalam memproduksi listrik juga harus memperhitungkan penggunaan bahan bakar yang efisien. Jumlah penduduk yang semakin pesat juga menambah konsumsi energi listrik dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari.

Menurut data dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), konsumsi  energi listrik masyarakat pada tahun 2023 mencapai 1.285kWh/kapita. Hal ini membuat pemerintah menargetkan konsumsi listrik pada tahun 2024 sebesar 1408kWh/kapita. Melalui data tersebut, dapat dilihat bahwa energi listrik merupakan energi utama yang digunakan oleh masyarakat Indonesia. Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik, maka dibangunlah berbagai sistem pembangkit listrik di Indonesia. Salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). PLTU menghasilkan listrik dengan memanfaatkan uap air berkecepatan tinggi untuk menggerakkan turbin dan dinamo yang akan menghasilkan listrik. Uap air dihasilkan dari air yang dipanaskan melalui proses pembakaran. 

Menurut data dari megashift.fisipol.ugm.ac.id, PLTU menyumbang sebesar 34% dari polusi udara di Jabodetabek. Emisi gas dari PLTU dapat menyebabkan berbagai kerugian dan kerusakan bagi masyarakat di sekitarnya. Proses pembakaran PLTU menghasilkan gas karbon dioksida, nitrogen dioksida, dan sulfur dioksida. Tingginya konsentrasi karbon dioksida dan nitrogen dioksida dapat menyebabkan tubuh sulit mengikat oksigen dan mengakibatkan berbagai penyakit pernapasan. Tingginya konsentrasi sulfur dioksida juga dapat menyebabkan terjadinya hujan asam yang dapat merusak lingkungan sekitar.

PLTU dapat menghasilkan emisi gas dengan suhu mencapai 482 hingga 593. Suhu gas emisi PLTU yang relatif tinggi ini kemudian hanya dilepaskan di udara dan tidak dimanfaatkan. Dalam upaya mencari solusi energi yang terbarukan sekaligus mengurangi polusi udara, suhu gas emisi PLTU yang tinggi ini dapat dimanfaatkan kembali dengan menggunakan teknologi Heat Recovery Steam Generator (HRSG).  

Apa itu Heat Recovery Steam Generator (HRSG)?

Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan sebuah sistem yang dirancang untuk memanfaatkan panas yang tersisa dari proses industri, seperti dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Cara kerja dari HRSG menyerupai PLTU. Panas yang tersisa dapat dimanfaatkan oleh HRSG untuk memanaskan air dan menghasilkan uap yang dapat memutar turbin. Melalui proses tersebut, energi panas diubah menjadi energi mekanik. Lalu turbin ini dapat memutar generator dan menghasilkan listrik. Setelah melewati turbin, uap akan terbawa ke kondensor. Uap akan didinginkan dan mengalami kondensasi hingga berubah kembali menjadi air. 

Bagaimana cara kerja dari Heat Recovery Steam Generator (HRSG)?

HRSG yang digunakan pada PLTU dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu economizer, evaporator, dan  superheater. Bagian-bagian tersebut akan mendapatkan panas dari sisa gas hasil pembakaran PLTU dengan suhu yang berbeda-beda.

Bagian economizer terletak paling jauh dari tempat masuknya gas emisi PLTU. Maka, suhu yang diterima bagian ini juga relatif rendah. Pertama-tama, air akan memasuki bagian economizer. Pada bagian ini, air dipanaskan dengan menggunakan panas dari gas emisi hingga mendekati titik didihnya.

Setelah air dipanaskan dalam economizer, air akan dialirkan ke evaporator. Posisi dari evaporator semakin mendekati tempat masuknya gas emisi PLTU, maka suhu yang diterima evaporator juga lebih tinggi. Akibatnya, air mulai berubah menjadi uap dengan suhu 121 sampai 315.