Nama :Heri Purnomo

Jurusan :D3 Teknik Mesin

Universitas: ITS

No. HP :085232736843

Email :Hpurnomo92@gmail

.com

Judul : Analisa Exergy dan Thermodinamika Potensi Pembangkit Listrik

Tenaga Panas Bumi (PLTP) kawah ijen dengan System Single Flash

Cluster : Teknologi Energi

Lokasi Implementasi:(Banyuwangi, Jawa Timur)

Latar Belakang Permasalahan:

Indonesia secara geologis terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama yaitu Lempeng Eropa-Asia ,India-Australia

dan Pasifik yang berperan dalam proses pembentukan gunung api di Indonesia. Kondisi geologi ini memberikan kontribusi

nyata akan ketersediaan energi panas bumi di Indonesia (54 % Cadangan Geothermal Dunia berada Di Indonesia) ,dengan

semakin semakin menurunnya produksi bahan bakar minyak nasional yang kini hanya mampu memproduksi sekitar

830.0000 Barrel/day (ESDM 2013), mengingat permintaan listrik dalam negeri yang terus meningkat sedangkan

pembangkit listrik di Indonesia masih bergantung pada bahan bakar minyak sekitar 16.200 MW (45% dari potensi energy

listrik nasional), sedangkan harga per kwh bahan bakar minyak mencapai Rp 3500/kwh. maka potensi Renewable Energy

seperti Energi Panas Bumi harus dikembangkan lebih lanjut, dari total cadangan energy panas bumi di Indonesia baru 2%

saja yang terinstal unit pembangkit tenaga panas bumi (PLTP) dengan produksi daya total sekitar 800 MW dari potensi total

yang diprediksi mencapai 28.000 MW, di Jawa Timur sendiri belum ada PLTP yang terinstal. Jawa timur memiliki beberapa

titik yang diprediksi memiliki potensi Panas Bumi yang melimpah dan cukup menjanjikan untuk dikembangkan suatu Power

Plant Tenaga Panas Bumi (PLTP), menurut pengamatan dari ESDM beberapa daerah di Jawa Timur seperti Area Kawah Ijen

yang diprediksi memiliki potensi daya sebesar 270 MW, Untuk itu perlu dikembangkan suatu unit pembangkit tenaga panas

bumi untuk memenuhi supply energi nasional dan mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil.

Potensi Daerah:

Daerah Jawa Timur memiliki Potensi besar panas bumi pada beberapa titik yaitu Di Kawah Gunung Ijen, Ngebel dan

Pegunungan Argopuro, Jatim sendiri memiliki 11 lokasi yang berpotensi menyemburkan panas bumi. Namun, delapan

lokasi masih tahap survei Dinas ESDM Jatim. Kawah Ijen Merupakan daerah yang memiliki potensi daya ang besar

mencapai 270 MW (dari data pengamatan ESDM) dan juga wilayah pegunungan ijen bukan termasuk daerah konservasi

hutan sehingga lebih mudah dalam hal pengembangan PLTP,tanpa ada permasalahan soal perijinan dengan dinas

perhutanan (masalah yang sering terjadi pada daerah yang memiliki potensi energi panas bumi). Dengan potensi energi

sebesar 270 MW memungkinkan dapat menyuply kebutuhan energi nasional.

Overview Ide:

Berdasarkan potensi panas bumi pada daerah kawah ijen yang mencapai 270 MW (Reservoir dominasi Air Panas, Forum

National Geographic Indonesia,2012), potensi untuk suatu pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) sangat mungkin

untuk direalisasikan , salah satunya dalah PLTP jenis Flash Steam yang umum di gunakan ,sistem ini cocok digunakan untuk

daerah dengan reservoir didominasi air (satu fasa air), system jenis ini memanfaatkan reservoir panas bumi yang berisi air

dengan temperatur lebih besar dari 182°C, air yang sangat panas ini dialirkan ke atas melalui pipa sumur produksi dengan

tekanannya sendiri , karena mengalir keatas, tekanannya menurun dan beberapa bagian dari air menjadi uap, uap ini

kemudian dipisahkan dari air dan dialirkan untuk memutar turbin, Sisa air dan uap yang terkondensasi kemudian

disuntikkan kembali melalui sumur injeksi kedalam reservoir, yang memungkinkan sumber energi ini berkesinambungan

dan terbaharui , berikut overview skema PLTP dengan menggunakan metode FLASH STEAM. Dengan analisa Eksergi dan

Tinjauan hukum thermodimika sebagai penunjang untuk memperoleh Produksi Energy listrik yang Optimal dari PLTP jenis

Flash Steam

Manfaat Ide:

1. Dengan adanya supply tambahan energy dari PLTP kawah gunung ijen bisa menambah supply energy listrik

Nasional terutama wilayah Jawa Timur,

2. Mengurangi ketergantungan power plant terhadap bahan bakar fosil (Oil) dengan data awal supply energy fosil

yang di produksi skala nasional terus menurun (830.000 barel/day) dari 1,4 Juta barrel/day kebutuhan minyak

Nasional

3. Mengoptimalkan pemberdayaan Renewable energy yang tersedia di Alam (Potensi Geothermal Nasional Mencapai

28.000 MW)

4. Reduksi Emisi, PLTP adalah salah satu siklus power plant lebih bersih bila kita bandingkan dengan PLTU dengan

bahan bakar utama Minyak, Gas atau batu bara (non CO2 Emision)

5. Biaya lebih murah untuk listrik per kwh karena tidak perlu impor untuk bahan baku sumber energy

6. Ketersediaan energy panas bumi yang sangat besar memungkinkan siklus power plant bejalan stabil

Peluang Ide untuk Diterapkan:

Penerapan PLTP pada area gung ijen memang memiliki potensi yang sangat besar dan sangat memungkinkan untuk

direalisasikan bahkan pada tahun 2015 medco energy berencana melakukan exploitasi dan produksi energi panas bumi di

kawasan kawah gunung ijen, namun perlu dilakukan analisa suatu pembangkit dengan analisa exergy dan tinjauan

thermodinamika untuk mendapatkan suatu system power plant yang optimal terutama pada penerapan Flash System

dengan acuan karakteristik sumur yang senantiasa berubah dan menyesuaikan dengan kondisi instrumentasi

(separator,turbine, kondensor dan pompa), dari tinjauan sosial, beberapa masalah non teknis juga harus diselesaikan asal

ada kebijakan yang saling menguntungkan antara masyarakat kawasan kawah gunung ijen dan juga pihak pengembang.

Dengan potensi daya listrik yang sangat besar (270 MW) , PLTP area kawasan kawah gung ijin sangat berpotensi

meningkatkan ketersediaan energi listrik nasional, mengingat produksi minyak nasional semakin menurun tingkat

produksinya sedangkan kebutuhan energi nasional semakin meningkat setiap tahunnya.

Dukungan dari kementrian ESDM untuk mendongkrak perkembangan pemanfaatan Eneregi panas bumi nasional

sangat besar karena hanya 2% saja yang dimanfaatkan atau terinstal dari 28.000 MW Potensi energy panas bumi Nasional

Ide yang sebelumnya ada:

Implementasi dari PLTP dengan metode Flash System sudah diterapkan dibeberapa daerah yang memiliki energy potensi

panas bumi yang cukup tinggi terutama yang memiliki reservoir yang didominasi oleh air, contohnya adalah PT Pertamina

Geothermal Energy Area Kamojang, Jawa Barat dengan daya sekitar 60 MW untuk menyuplai energy listrik Jawa-Bali, dan

juga beberapa field PLTP contohnya di Jepang dan Iceland , kendala yang terjadi adalah karena kondisi karakteristik pada

sumur terus berubah dan berpengaruh pada unjuk kerja power plant (Termasuk penurunan temperature optimal dan

tekanan optimal) sehingga perlu analisa energy untuk menentukan tekanan Optimum separator, turbine, kondensor dan

intrumentasi lainnya untuk memperoleh efisiensi kerja yang optimum.

Kendala/Tantangan:

1. Walaupun kawasan penambangan bukan daerah konservasi hutan , pengetahuan masyarakat sekitar yang minim

tentang PLTP menjadi kendala tersendiri dalam pengembangan PLTP di daerah gunung ijen, termasuk ijin bebas

lahan yang akan di jadikan area penambangan dan jaminan sumber penghasilan masyarakat sekitar kawah gunung

ijen bilamana lahannya di gunakan sebagai kawasan penambangan (wilayah kerja pertambangan (WKP)).

2. Investasi untuk sebuah PLTP membutuhkan biaya yang tidak murah , proyek panas bumi Ijen paling tidak

membutuhkan anggaran sekitar 58 juta dollar AS (Survey Medco Energy), maka peran dari semua elemen sangat

di butuhkan untuk merealisasikan PLTP di kawasan kawah ijen.

3. Terkait dengan masalah diatas proses perijinan percepatan pertambangan juga tidak secepat yang diharapkan dan

memakan waktu yang cukup lama.

4. Analysa Efisiensi Energy untuk power plant baik secara tunjauan thermodinamika dan exergy harus senantiasa

dilakukan karena karakteristik sumur panas bumi berbeda setiap saat yang akan berpengaruh pada efisiensi

pembangkit panas bumi

Peluang Ide untuk Diterapkan (lanjutan)

Tidak Seperti di wilayah Bali ,pengembangan potensi PLTP di area Kawah Gunung Ijen sama sekali tidak ada

permasalahan dengan dinas kehutanan karena dipastikan bukan pada area hutan konservasi , sehingga memudahkan

dalam pengembangan PLTP di area kawah gunung ijen.

Metode Penerapan Ide:

(Jelaskan secara terperinci bisa dengan flowchart maupun alur metode penerapan ide kalian di derah kalian masing-

masing – maksimal 300 kata)

1. Studi Literatur

Studi literatur berisi serangkaian kegiatan pencarian dan pengkajian sumber-sumber yang relevan dan terpercaya

dalam pengumpulan materi dan menjadi acuan studi PLTP, seperti pengkajian system, serta data penunjang sumur

explorasi

2. Pembelajaran Kasus

Setelah diadakan studi literature , kemudian diadakan studi kasus permasalahan problem yang dihadapi,

termasuk kesulitan apa yang akan dihadapi selama proses studi ,mapupun proses explorasi dan install power plant

berlangsung

3. Desain, Modeling, dan Simulasi Komputer

Design 3D dan berupa Maket power plant PLTP (Actual Maket) sekaligus analisa perhitungan secara

thermodinamika dan analisa exergy dengan simulasi computer untuk miniature PLTP Area Kawah Gunung Ijen.

Timeline Proyek:

No Kegiatan Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV Bulan V

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Desain,Analisa

modeling&

simulasi

komputer

2 Pembuatan alat

3 Test Kerja

Maket

4 Evaluasi &

Penyempurnaan

5 Pembuatan

laporan

Output/Dampak yang diharapkan akan terjadi:

1. Dengan adanya PTLP di area kawah gunung ijen digarapkan bisa meningkatkan supply energi listrik nasional

terutama daerah Jawa Timur

2. PLTP Flash System dengan analisa exergy dan tinjauan thermodinamika diharapkan mampu merealisasikan suatu

pembangkit dengan unjuk kerja optimal disesuaikan dengan kondisi karakteristik sumur

3. Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil

4. Mengoptimalkan pendayagunaan energy panas bumi nasional sebagai sumber energy terbarukan yang memiliki

potensi sangat banyak jumlahnya di Indonesia

5. PLTP merupakan pembangkit listrik paling bersih dan minim emisi , sehingga bertujuan untuk mengurangi emisi

yang mencemari lingkungan

Surabaya, 14/04/2013

Heri Purnomo

Institut Teknologi Sepuluh Nopember