Untuk keperluan pembangkitan tenaga listrik, umumnya digunakan mesin diesel 4-langkah karena maslaah ruangan tidak menjadi soal dan yang lebih penting ialah pemakaian BBM-nya lebih hemat. Karena fekwensi yang harus dihasilkan generator mesti konstan 50 hz atau 60 hz, maka putrana mesin diesel harus konstan.

Diesel-Power-PlantDipasaran terdapat , terdapat unit pembangkit diesel dengan putaran (untuk frekwensi 50hz) dari 300 rpm sampai 1500 rpm. Untuk daya yang sama, makin tinggi nilai rpm-nya, makin kecil dimensi unit pembangkitnya dan harga per kW terpasang juga lebih murah. Tetapi karena banyaknya bagian yang bergerak pada mesin Diesel, makin tinggi nilai rpm mesin Diesel, makin sering mesin Diesel tersebut mengalami gangguan. Oleh karena itu, untuk unit pembangkit diesel yang harus beroperasi kontinu, lebih baik digunakan pembangkit yang mempunyai nilai rpm rendah. Sedangkan unit pembangkit cadangan, dapat menggunakan unit dengan nilai rpm yang tinggi.

Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, mesin mesin diesel yang mempunyai nilai rpm rendah sampai dengan 500 rpm, dapat menggunakan BBM dengan kualitas No. 2 dan No. 3 yang harganya relatif lebih murah daripada BBM kualitas No. 1. BBM yang tersedia di Indonesia yang disediakan oleh Pertamina:

  • Kualitas No. 1 : High Speed Diesel Oil, biasa disingkat HSD
  • Kualitas No. 2 : Intermediate Diesel Oil, biasa disingkat IDO
  • Kualitas No. 3 : Marine Fuel Oil, atau disingkat MFO

Mesin diesel dengan nilai rpm diatas 500 rpm, harus menggunakan HSD. Mesin Diesel dengan nilai rpm rendah, sampai 500 rpm, memakai MFO dimana harus dipanaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang cukup rendah. Apabila menggunakan IDO, maka tidak diperlukan pemanasan terlebih dahulu.

Gas dapat juga digunakan sebagai bahan bakar Diesel, tetapi mesn Diesel seperti ini harus didesain khusus. Ada juga mesin Diesel yang di desain dapat menggunakan BBM maupun BBG. Umumnya apabila digunakan BBG, maka daya keluar dari mesin Diesel lebih rendah dibanding dengan menggunakan BBM (kira-kira 80%).

Daya keluaran dari poros mesin Diesel dinyatakan oleh persamaan:

P = S.A.I.BMEP x (n/2 atau 1) x k [daya kuda]

dimana:

  • P = Daya yang keluar dari poros mesin (HP)
  • S = Jumlah Silinder
  • A = Luas Permukaan Torak (cm²)
  • I = Langkah Torak (meter)
  • BMEP = Brake Mean Effective Pressure = Tekanan Rata-Rata (kg/cm²)
  • n = Jumlah Putaran Poros per detik (ppd atau rps)
  • 2 = Pembagi n untuk mesin Diesel 4-langkah
  • 1 = Pembagi n untuk mesin Diesel 2-langkah
  • k = Konstanta satuan = 1/75, mengingat 1 HP = 75 kgm/detik

Dengan memperhitungkan efisiensi generator yang diputar oleh mesin diesel dan mengingat bahwa 1 HP = 736 watt, maka apabila daya keluat mesin diesel diketahui, selanjutnya dapat dihitung daya keluar dari generator yang diputar mesin diesel.

Dalam pembangkitan tenaga listrik yang menggunakan mesin diesel, putaran mesin diesel harus konstan agar frekwensi yang didapat dari generator selalu konstan 50hz atau 60hz sehingga pengaturan daya keluar dari generator sesuai dengan persamaan diatas, yang dapat diatur hanya nilai BMEP. Pengaturan nilai BMEP ini dilakukan dengan mengatur pemberian bahan bakar yang harus diikuti oleh pengaturan pemberian udara. Hal ini disebabkan bahan bakar memerlukan udara untuk pembakaran.

 

Efisiensi Mesin PLTDTerlalu banyak udara atau terlalu sedikit udara untuk pembakaran menyebabkan pembakaran bahan bakar dalam silinder mesin menjadi tidak effisien. Masalahnya, di dalam mesin diesel yang putarannya konstan, perubahan pemberian bahan bakar tidak dapat diikuti oleh pemberian udara pembakaran secara seimbang sehingga nilai efisiensi maupun nilai BMEP tidak konstan sebagai fungsi beban seperti grafik disamping ini. Oleh karena itu, unit pembangkit disesel sebaiknya dioperasikan dengan beban konstan yang menghasilkan efesiensi maksimum, yaitu pada kira-kira beban 80%.

Dalam perkembangan mesin diesel, pembuatan (pabrik) berusaha membuat mesin diesel dengan daya sebesar mungkin tetpi dimensinya sekecil mungkin sehingga dicapai ongkos pembuatan yang serendah mungkin, agar dapat bersaing dalam pasar. Untuk melaksanakan hal ini, para pembuat mesin diesel berusaha menaikkan nilai BMEP dan nilai n dari persamaan diatas. Usaha lainnya adalah menambah jumlah silinder (s). Dalam praktek mesin diesel paling banyak mempunyai 16 buah silinder.