Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi beban operasi terhadap efisiensi termal turbin gas pada sistem PLTGU konfigurasi single shaft dengan dan tanpa pengoperasian evaporative cooler. Analisis dilakukan menggunakan data operasional aktual pada beban 670 MW, 700 MW, dan 730 MW. Metode yang digunakan adalah pendekatan entalpi siklus Brayton untuk menghitung efisiensi kompresor, ruang bakar, turbin, efisiensi termal turbin gas, dan heat rate.
Hasil menunjukkan bahwa tanpa evaporative cooler, efisiensi termal tertinggi terjadi pada beban 700 MW sebesar 53,74% dengan heat rate 6.699,09 kJ/kWh. Pada beban 730 MW, pengoperasian evaporative cooler meningkatkan efisiensi termal dari 53,07% menjadi 53,88% dan menurunkan heat rate dari 6.784,13 kJ/kWh menjadi 6.682,13 kJ/kWh. Namun pada beban 670 MW, evaporative cooler justru menurunkan efisiensi dari 52,85% menjadi 52,18%. Temuan ini menunjukkan bahwa efektivitas evaporative cooler bergantung pada tingkat beban dan paling optimal pada beban menengah hingga mendekati beban tinggi.