Combine Heat and Power (CHP)

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Dalam bidang energi terbarukan, energi dalam bentuk energi kalor (panas) lebih sering tersedia dibandingkan dengan sumber energi bentuk lain. Radiasi kalor matahari, panas bumi, panas laut, dan pembakaran bioenergi merupakan bebrapa jenis energi terbarukan dalam bentuk kalor. Jenis energi ini dapat langsung dimanfaatkan seperti untuk pengering, pemanas, atau keperluan mamasak. Selain langsung digunakan, energi kalor ini juga dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Agar memiliki efisisensi yang tinggi sering kali energi kalor ini dimafaatkan dalam sistem combine heat and power (CHP) di mana dalam sistem itu pemanfaatan panas secara langsung dan pembagkit listrik berada dalam satu sistem.

Seperti namanya, CHP terdiri dua fungsi yaitu kalor digunakan sebagi pemanas dan pembangkit listrik. Energi kalor selain dapat dimanfaatkan sebagai pemanas, energi ini juga dapat dimanfaatkan untuk pendingin yang salah satunya adalah dengan menggunakan sistem refrigerasi absorpsi. Sistem yang memanfaatkan energi kalor untuk pembangkit listrik, pemanas, dan pendingin dinamakan Trigeneration atau combine cooling, heat, and power (CCHP).

Sumber energi kalor untuk sistem CHP biasanya dalam bentuk pembakaran bahan bakar sehingga dapat menghasilkan temperatur yang cukup tinggi. Bahan bakar yang digunakan dapat memanfaatkan baik bahan fosil atau bahan bakar terbarukan seperti biogas, biomass, dll. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar di bawah ini.

Skema CCHP (sumber gambar Wikipedia)

Energi kalor dari pembakaran bahan bakar digunakan untuk pembangkit listrik terlebih dahulu. Pembangkitan listrik ini bisa menggunakan siklus Rankine atau siklus turbin gas sehingga memutar turbin. Tidak semua kalor dari pembakaran bahan bakar dapat dikonversikan menjadi listrik. Pada sistem pembangkit listrik biasa yang memanfaatkan energi kalor, sisa kalornya dibuang ke lingkungan. Pada sistem CHP, energi kalor sisa dari pembangkit listrik ini dimanfaatkan kembali untuk kebutuhan pemanas atau pendingin.

Kalor buangan dari pembangkit listrik biasanya dapat digunakan sebagsi sumber energi dalam sistem refrigerasi absorpsi sehing efek pendinginan dapat dihasilkan. Efek pendinginan ini dapat dimanfaatkan untuk sistem HVAC bangunan atau lainnya. Selain untuk pendingin, sisa kalor dari pembangkit listrik juga dimanfaatkan sebagai pemanas, seperti untuk boiler yang menghasilkan uap bertekanan dan temperatur tinggi.

Pemanfaatan panas buangan ini dapat meningkatkan efisiensi kalor. Pembangkit listrik biasa yang menggunakan batu bara atau reaksi nuklir sebagai bahan bakar memiliki efisiensi sekitar 33%. Dengan menggunakan sistem CHP distrubusi konversi dari kalor adalah sekitar 45 % listrik, 40% pemanas dan pendingin, rugi kalor 13% dan 2% rugi listrik. Ini artinya pemanfaatan kalor bisa mencapai 85% dari energi kalor masukan.