ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL...

26
ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET: STUDI KASUS DI PT SUMBER MAS INDAH PLYWOOD, GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

Transcript of ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL...

Page 1: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

15

ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET:

STUDI KASUS DI PT SUMBER MAS INDAH PLYWOOD,

GRESIK, JAWA TIMUR

GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Page 2: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan
Page 3: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

15

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Levelized Cost

of Energy of Wood Pellet: Studi Kasus di PT Sumber Mas Indah Plywood, Gresik,

Jawa Timur adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan

belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Oktober 2016

Ganesha Samuel Jamual Silalahi

NIM E24120041

Page 4: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

ABSTRAK

GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI. Analisis Levelized Cost of Energy

of Wood Pellet: Studi Kasus di PT Sumber Mas Indah Plywood, Gresik, Jawa

Timur. Dibimbing oleh E G TOGU MANURUNG dan BINTANG C H

SIMANGUNSONG.

Kebutuhan energi yang semakin meningkat pada masa sekarang

berbanding terbalik dengan cadangan energi yang berasal dari fosil seperti minyak

bumi, batu bara, dan gas alam. Sumber energi fosil bersifat terbatas dan pada

suatu saat akan habis. Salah satu alternatif energi yang dikembangkan saat ini

adalah wood pellet. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis levelized cost of

energy (LCOE) of wood pellet. LCOE merupakan harga energi minimum yang

harus dijual agar sebuah proyek energi mencapai titik impas. Perhitungan LCOE

ini mengacu pada NREL. Penelitian ini dilakukan di PT Sumber Mas Indah

Plywood, Gresik. Nilai LCOE yang diperoleh dari analisis adalah Rp278.39/kWh.

Kata kunci: energi, LCOE, titik impas, wood pellet

ABSTRACT

GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI. Analysis of Levelized Cost of

Energy of Wood Pellet: A Case Study at PT Sumber Mas Indah Plywood, Gresik,

East Java. Supervised by E G TOGU MANURUNG and BINTANG C H

SIMANGUNSONG.

The increasing of today’s energy needs is inversely proportional to energy

reserve derived from fossil, such as petroleum, coal, and natural gas. These fossil

energy resources are limited and will be exhausted eventually. One of the

alternative energies, which is recently developed is wood pellet. LCOE is the

minimum energy price that should be sold for an energy project to break-even.

This LCOE calculation refers to NREL. This study was conducted at PT Sumber

Mas Indah Plywood, Gresik. The objective of this research was to analyze the

levelized cost of energy (LCOE) of wood pellet. LCOE value obtained from of the

analysis was IDR 278.39/kWh.

Keywords: break-even, energy, LCOE, wood pellet

Page 5: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

15

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kehutanan

pada

Departemen Hasil Hutan

ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET:

STUDI KASUS DI PT SUMBER MAS INDAH PLYWOOD,

GRESIK, JAWA TIMUR

GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Page 6: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan
Page 7: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan
Page 8: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

karunia-Nya sehingga skripsi tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2016 sampai Agustus

2016 ini ialah energi, dengan judul Analisis Levelized Cost of Energy of Wood

Pellet: Studi Kasus di PT Sumber Mas Indah Plywood, Gresik, Jawa Timur.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir E G Togu Manurung, MS,

Ph D dan Ir Bintang C H Simangunsong MS, Ph D selaku pembimbing yang telah

memberi gagasan, ide, saran, arahan, dan bimbingan selama penelitian hingga

penyusunan skripsi. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada

Bapak Ivan Hartono, Bapak Achmad Fathoni, Bapak Suripto beserta karyawan

bagian wood pellet PT Sumber Mas Indah Plywood, yang telah membantu selama

pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ibu, adik,

serta teman-teman mahasiswa Departemen Hasil Hutan angkatan 49, atas segala

dukungan, doa, dan kasih sayangnya.

Semoga skripsi tugas akhir ini bermanfaat.

.

Bogor, Oktober 2016

Ganesha Samuel Jamual Silalahi

Page 9: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

15

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Wood Pellet 2

Proses Produksi Wood Pellet 2

METODE PENELITIAN 4

Waktu dan Lokasi Penelitian 4

Jenis Data dan Cara Pengumpulan Data 4

Analisis Data 5

KONDISI UMUM PERUSAHAAN 6

HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Karakteristik Wood Pellet 6

Levelized Cost of Energy (LCOE) 7

SIMPULAN DAN SARAN 11

Simpulan 11

Saran 11

DAFTAR PUSTAKA 11

LAMPIRAN 13

RIWAYAT HIDUP 16

Page 10: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

DAFTAR TABEL

1 Kondisi optimum densifikasi proses pelleting 4 2 Karakteristik wood pellet dari beberapa jenis kayu. 7 3 Komponen-komponen dalam levelized cost of energy 9

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram alir proses produksi wood pellet 3 2 Pabrik PT Sumber Mas Indah Plywood 6 3 Nilai LCOE di berbagai wilayah berdasarkan beberapa sumber energi

terbarukan 10

DAFTAR LAMPIRAN

1 Biaya investasi dan depresiasi alat, inventaris DCS, tanah, dan bangunan 13 2 Komponen biaya tetap, biaya variabel, dan biaya listrik (tanpa bahan

baku) 14 3 Komponen biaya tetap, biaya variabel, dan biaya listrik (dengan bahan

baku) 15

Page 11: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Energi memiliki peran yang penting di dalam kehidupan kita sehari-hari.

Kelangsungan berbagai sektor di suatu negara seperti sektor industri, rumah

tangga, transportasi, jasa, dan lain-lain tidak dapat dipisahkan dari penggunaan

energi. Pada periode 2003-2013, konsumsi energi mengalami peningkatan dengan

laju pertumbuhan rata-rata 4.1% per tahun dari 117 juta TOE menjadi 174 TOE

(Zed et al. 2014). Kebutuhan energi yang semakin meningkat pada masa sekarang

berbanding terbalik dengan cadangan energi yang berasal dari fosil seperti minyak

bumi, batu bara, dan gas alam. Sumber energi fosil bersifat terbatas dan pada

suatu saat akan habis. Kondisi ini mendorong kita untuk mencari sumber energi

terbarukan untuk menggantikan bahan bakar fosil.

Indonesia memiliki potensi energi terbarukan yang melimpah sehingga

dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif dalam mengatasi krisis energi.

Salah satu alternatif tersebut adalah energi biomassa. Menurut Sekretariat Panitia

Teknis Sumber Energi (2006), biomassa memiliki potensi energi mencapai 49.81

GW sedangkan kapasitas terpasangnya sebesar 0.3 GW. Oleh karena itu, energi

biomassa memiliki peluang untuk mengurangi penggunaan sumber energi fosil.

Kayu merupakan salah satu sumber energi biomassa. Penggunaan kayu sebagai

bahan bakar memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan kayu sebagai bahan

bakar adalah kayu memiliki kadar abu yang rendah, bebas dari sulfur, dan bahan-

bahan yang bersifat polutif atau korosif. Sebaliknya kekurangan kayu sebagai

bahan bakar adalah nilai kalori kayu tergantung pada kadar airnya. Semakin tinggi

kadar air kayu maka semakin rendah nilai kalori bersih kayu tersebut. Selain itu,

nilai kalori kayu sekitar 2/3 dari nilai kalori batu bara karena kayu memiliki kadar

karbon yang rendah (Walker 2006).

Wood pellet adalah salah satu solusi untuk memenuhi kebutuhan sumber

energi dari kayu. Terroka (2009) menyatakan wood pellet secara signifikan

menghasilkan emisi yang lebih rendah daripada kayu bakar. Wood pellet dapat

dibuat dari limbah eksploitasi penebangan seperti sisa penebangan ranting, cabang

dan batang, atau dari limbah industri perkayuan seperti sisa potongan, chip,

serbuk gergaji, dan kulit kayu (Sanusi 2010). Permintaan wood pellet sebagai

energi sangat menjanjikan untuk pasar Eropa, Amerika, dan Korea Selatan. Di

negara-negara tersebut, wood pellet digunakan sebagai bahan bakar penghangat

dan dijadikan sumber energi di beberapa pabrik. Menurut Hendrati (2014), negara

Korea akan mengimpor 5 juta ton wood pellet pada tahun 2020 untuk memenuhi

75% kebutuhan dalam negeri mereka. Kebutuhan bahan bakar jenis ini akan

mengalami tren yang semakin meningkat seiring dengan semakin gencarnya isu

krisis energi dunia. Maka perlu dilakukan analisis Levelized Cost of Energy

(LCOE) untuk melihat batas biaya energi per kWh dari wood pellet.

Page 12: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

2

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis Levelized Cost of Energy

(LCOE) of wood pellet.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada perusahaan

sebagai data pembanding dalam pengambilan keputusan usaha dan bermanfaat

bagi mahasiswa serta masyarakat luas dalam menambah pengetahuan tentang

Levelized Cost of Energy of wood pellet.

TINJAUAN PUSTAKA

Wood Pellet

Wood pellet (pelet kayu) merupakan salah satu bentuk energi terbarukan

yang dibuat dari biomassa kayu, seperti limbah kayu industri perkayuan dan

pemanenan kayu atau tumbuhan berkayu yang dipadatkan (Sylviani et al. 2013,

Tampubolon 2008). Wood pellet merupakan bahan bakar unggul yang memiliki

energi yang lebih besar bila dibandingkan kayu bakar atau serbuk gergajian

karena lebih padat, lebih mudah ditangani, tidak perlu ruang penyimpanan yang

besar, dan memiliki sifat yang ramah lingkungan sehingga banyak digunakan oleh

konsumen sebagai bahan bakar untuk pemanasan di rumah atau bahan bakar

industri kecil (Ciolkosz 2009).

Proses Produksi Wood Pellet

Proses produksi wood pellet terdiri dari beberapa tahap, yaitu penghancuran

atau pengecilan ukuran bahan baku (pulverizing), pengeringan dan pembersihan

bahan baku (drying and cleaning), pembentukan wood pellet (pelleting) serta

pendinginan dan pengemasan wood pellet (cooling and packaging). Proses

produksi wood pellet secara umum disajikan pada Gambar 1.

Penghancuran atau Pengecilan Ukuran Bahan Baku

Mesin yang digunakan untuk mencacah atau memotong bahan baku antara

lain: chipper, shredder, dan wood crusher. Ukuran serpihan kayu yang ingin

didapatkan, yaitu 3-5 mm. Bahan baku yang sudah halus, seperti serbuk gergajian,

tidak perlu dipotong atau dicacah. Serpihan kayu yang tidak lolos penyaringan

akan diproses kembali. Waste akan dihasilkan dari setiap mesin pencacah atau

pemotong kayu.

Page 13: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

3

15

Raw material

Pengeringan dan Pembersihan Bahan Baku

Pengeringan dilakukan untuk menurunkan kadar air bahan baku

menggunakan rotary/drum dryer. Kadar air yang ideal adalah 10% untuk

mengantisipasi kenaikan kadar air selama penyimpanan di dalam gudang. Lama

waktu pengeringan bergantung pada jumlah bahan baku atau serpihan kayu yang

masuk ke dryer, semakin banyak jumlah serpihan kayu yang masuk ke dalam

dryer maka waktu pengeringan semakin lama. Setelah pengeringan dilakukan,

proses selanjutnya adalah pembersihan bahan baku. Mesin yang digunakan adalah

cyclone yang berfungsi untuk memisahkan bahan baku dari debu (dust), logam-

logam kecil (metal scraps), dan lain sebagainya.

Gambar 1 Diagram alir proses produksi wood pellet

Sebetan kayu Limbah barcore Veneer Plywood

Rotary/drum dryer

Cyclone

Flat/ring die pellet mill

Packing machine

Wood crusher

Shredder Chipper

Cooler

Wood pellet

Pu

lver

izin

g

Dry

ing a

nd

clea

nin

g

Pel

leti

ng

C

ooli

ng a

nd

pack

agin

g

Page 14: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

4

Pembentukan Wood Pellet

Bahan baku yang telah bersih kemudian dibentuk menjadi wood pellet

menggunakan mesin ring/flat die pellet mill. Serbuk kayu berukuran <1 mm

dengan kadar air yang telah sesuai akan didensifikasi pada mesin pellet. Panjang

wood pellet yang dihasilkan dapat ditentukan menggunakan slicer pada bagian

samping die. Menurut Kaliyan dan Morey (2009) kondisi optimum densifikasi

secara umum disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Kondisi optimum densifikasi proses pelleting

Faktor densifikasi Kondisi optimum

(Kaliyan dan Morey 2009)

Kondisi optimum SPI

(PT Solar Park

Indonesia)

Fat/oil (before pelletized) 1.5-6.5% 4-6%

Feed MC 8-12% 7-8%

Feed particle size 0.5-1.0 mm <1.0 mm

Conditioning temperature 65-100 ˚C 160-260 ˚C

Conditioning time 150-250 seconds 120-240 seconds

Pressure 100-150 Mpa 100-130 Mpa

Pellet Mill Die diameter 6 mm

150-250 Rpm

Die diameter 4.8-9.5

mm 180 Low speed

Gap between the roller and

die

2-4 mm 2 mm

Cooling/drying MC<13% 5-7%

Storage condition 25 ˚C or below 24-25 ˚C

Pendinginan dan Pengemasan Wood Pellet

Suhu wood pellet yang dihasilkan ring/flat die pellet mill bisa mencapai

90-100 ˚C. Wood pellet yang sangat panas ini perlu didinginkan terlebih dahulu

dengan menggunakan cooler machine hingga mencapai suhu kamar agar dapat

dikemas dengan menggunakan packing machine.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan 19 Juli sampai 1 Agustus 2016 di PT

Sumber Mas Indah Plywood, Gresik, Jawa Timur.

Jenis Data dan Cara Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini terdiri dari data primer dan

data sekunder. Data primer yang diperoleh meliputi tahapan produksi, jumlah

operator pada setiap tahap proses produksi, jumlah dan umur ekonomis

alat/mesin/bangunan/kendaraan yang digunakan, bahan penolong serta jumlah

bahan baku (input) dan wood pellet (output). Data primer ini diperoleh melalui

pengamatan langsung dan wawancara di lapangan dengan kepala produksi.

Sedangkan data sekunder diperoleh dengan mengutip dari laporan perusahaan dan

Page 15: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

5

15

wawancara kepada kepala produksi, seperti jumlah jam kerja/hari, jumlah hari

kerja/tahun, overhead cost (biaya telepon, listrik, dan kantor), gaji/upah, nilai

kalori wood pellet yang dihasilkan, tingkat suku bunga, dan jumlah produksi wood

pellet.

Analisis Data

Analisis data yang akan dilakukan mencakup analisis Levelized Cost of

Energy (LCOE).

Analisis Levelized Cost of Energy (LCOE)

LCOE adalah biaya yang dikeluarkan untuk menghasilkan energi dari

suatu sistem tertentu. LCOE ini mencakup seluruh biaya yang dikeluarkan

sepanjang umur sistem tersebut, seperti biaya investasi awal, biaya operasi dan

pemeliharaan, biaya bahan bakar, dan biaya modal (NREL 2013). Nilai LCOE

diperoleh ketika nilai bersih kini usaha wood pellet sama dengan nol (the project's

net present value becomes zero). Ini berarti nilai LCOE merupakan harga energi

minimum yang membuat usaha wood pellet tidak untung dan tidak rugi (break-

even) yang dihitung dengan persamaan (1).

(1)

(2)

Keterangan:

LCOE = Levelized cost of energy (Rp/kWh)

OCC = Overnight capital cost (Rp/kW)

CRF = Capital recovery factor

FOM = Fixed operation and maintenance costs (Rp/kW-tahun)

TH = Jumlah jam kerja dalam satu tahun

CF = Capacity factor, the portion of a year that pellet mill is generating

power

FUC = Fuel cost (Rp/MBtu)

HR = Heat rate (Btu/kWh).

VOM = Variable operation and maintenance costs (Rp/kW-tahun)

n = The number of annuities received

r = Tingkat suku bunga pinjaman (% per tahun)

Page 16: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

6

KONDISI UMUM PERUSAHAAN

PT Sumber Mas Indah Plywood berdiri sejak tahun 1976 yang merupakan

bisnis milik keluarga pribadi. PT Sumber Mas Indah Plywood terletak di Jl.

Kapten Darmo Sugondo, Desa Karang Kering, Gresik, Jawa Timur. Letak lokasi

pabrik yang berada di garis pantai berperan penting dalam mengendalikan aspek

kualitas proses produksi berdasarkan persiapan bahan baku kayu yang masuk,

persiapan waktu yang tepat, dan efektifitas proses produksi. PT Sumber Mas

Indah Plywood memproduksi plywood, wood working, dan secondary process

product dengan standar kualitas yang tinggi. Produk yang dihasilkan diekspor ke

beberapa negara seperti Jepang, Amerika Serikat, Meksiko, Hong Kong, Korea,

Taiwan, Eropa, dan lain-lain. PT Sumber Mas Indah Plywood mampu

memproduksi kayu lapis 12 000 m3/bulan.

Gambar 2 Pabrik PT Sumber Mas Indah Plywood

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Wood Pellet

Wood pellet digunakan sebagai alternatif bahan bakar terbarukan untuk

memenuhi kebutuhan energi saat ini. Nilai kalori wood pellet tergantung dari jenis

bahan baku kayu yang digunakan. Selain itu, beberapa faktor yang mempengaruhi

nilai kalori wood pellet adalah kerapatan, keteguhan tekan, kadar air, zat terbang,

kadar abu, dan karbon terikat. Berikut karakteristik wood pellet yang diperoleh

dari beberapa hasil penelitian sebelumnya dan PT Sumber Mas Indah Plywood.

Page 17: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

7

15

Tabel 2 Karakteristik wood pellet dari beberapa jenis kayu.

Bahan Baku

Kayu Bakau

dan

Cangkang

Sawit1)

Ranting

Minyak

Kayu Putih2)

Serbuk

Gergajian

Jati3)

Serbuk

Gergajian

Akasia3)

Serbuk

Gergajian

Sengon3)

Veneer

dan

Sebetan

Kayu

Meranti

dan

Sengon4)

Kerapatan

(g/cm3)

1.1-1.2 0.8-1.0 0.8 0.8 0.7 0.6

Keteguhan

tekan (kgf/

cm3)

32-700 197.7-359.3 387.6 386.2 357.9 -

Kadar air

(%) 4.4-5.8 3.6-4.8 1.0 1.3 1.9 5.4

Zat terbang

(%) 72.4-74.7 66.7-72.5 80.6 76.4 79.1 77.1

Kadar Abu

(%) 1.1-1.4 3.0-7.1 0.9 1.1 1.3 0.7

Karbon

terikat (%) 8.4-21.9 20.5-22.7 - - - 16.8

Nilai kalori

(kkal/kg) 4 448-4 859 4 407-4 628 4 962 4 605 4004 4 520

Sumber: 1)

Nasir 2015; 2)

Tyas 2015; 3)

Hendra 2012; 4)

PT SMIP 2015

Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai kalori wood pellet yang

dihasilkan dari PT SMIP dengan menggunakan campuran bahan baku veneer dan

sebetan kayu meranti dan sengon yaitu sebesar 4 520 kkal/kg, lebih tinggi dari

nilai kalori wood pellet dengan jenis bahan baku serbuk gergajian sengon sebesar

4 004 kkal/kg dan mendekati rentang nilai kalori wood pellet dengan jenis bahan

baku kayu bakau dan cangkang sawit berkisar 4 448-4 859 kkal/kg serta ranting

minyak kayu putih berkisar 4 407-4 628 kkal/kg. Namun nilai kalori wood pellet

yang dihasilkan di PT SMIP lebih rendah dibandingkan nilai kalori yang

dihasilkan dari kayu serbuk gergajian akasia sebesar 4 605 kkal/kg dan serbuk

gergajian jati sebesar 4 962 kkal/kg.

Levelized Cost of Energy (LCOE)

Levelized Cost of Energy (LCOE) didefenisikan sebagai total biaya selama

masa pakai dari suatu sistem dibagi dengan energi yang dihasilkan yang

terakumulasi oleh suatu sistem tersebut (Pawel 2014). LCOE dianggap sebagai

harga energi yang harus dijual untuk mencapai titik impas selama masa pakai

suatu sistem. Hasilnya adalah nilai bersih kini (Rp/kWh). Menurut Zupone et al.

(2015), LCOE digunakan sebagai alat ukur untuk mengevaluasi biaya pembangkit

energi dan dapat digunakan untuk membandingkan biaya pembangkit energi

lainnya. Bahan baku yang digunakan PT Sumber Mas Indah Plywood untuk

memproduksi wood pellet berasal dari limbah produksi plywood dan saw mill.

Pada penelitian ini digunakan dua macam perhitungan yaitu menghitung nilai

LCOE tanpa memperhitungkan biaya bahan baku dan dengan memperhitungkan

biaya bahan baku.

Page 18: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

8

Overnight Capital Cost

Overnight capital cost atau disebut biaya modal sesaat merupakan biaya

modal awal yang dikeluarkan untuk membangun suatu pembangkit energi. Biaya

ini belum memasukkan tingkat suku bunga selama konstruksi. Overnight capital

cost meliputi biaya tanah, biaya bangunan, biaya inventaris kantor DCS (Direct

Control System) serta biaya pengadaan alat dan mesin. Biaya tanah sebesar Rp6

903 000 000, biaya bangunan sebesar Rp10 354 500 000, biaya inventaris kantor

DCS sebesar Rp131 023 217 serta biaya pengadaan alat dan mesin sebesar Rp17

939 450 968. Kapasitas produksi aktual pellet mill pada tahun 2015 sebesar 1.9

ton/jam atau setara dengan 9 871 kW sedangkan energi wood pellet yang

dihasilkan pada tahun 2015 sebesar 60 586 314 kWh.

Capital Recovery Factor

Capital recovery factor atau faktor penutupan modal merupakan rasio

yang digunakan untuk menghitung nilai saat ini dari suatu anuitas (serangkaian

besaran arus kas tahunan) (Kanata 2015). CRF digunakan untuk menentukan

jumlah angsuran pokok dan bunga yang besarnya sama setiap tahun selama

periode pinjaman. Tingkat suku bunga pinjaman yang digunakan untuk

menghitung CRF adalah 10.25% (Mandiri 2015) selama 20 tahun. Besar CRF

yang diperoleh sebesar 0.12.

Operation and Maintenance Costs Operation and maintenance costs merupakan biaya yang dibutuhkan untuk

menjalankan operasi mesin wood pellet. Biaya operasi dan pemeliharaan

bergantung pada teknologi dan kapasitas terpasang. Operation and maintenance

costs dibedakan menjadi dua yaitu fixed operation and maintenance costs (FOM)

dan variable operation and maintenance costs (VOM). FOM merupakan biaya

operasional rutin yang meliputi biaya depresiasi, gaji tenaga kerja, biaya overhead

serta biaya pemeliharaan alat dan mesin. Biaya ini termasuk dalam biaya tahunan

yang tidak tergantung pada produksi. Besar biaya depresiasi sebesar Rp1 347 852

553/tahun, gaji tenaga kerja sebesar Rp941 400 000/tahun, biaya overhead sebesar

Rp52 521 750/tahun serta biaya pemeliharaan alat dan mesin sebesar Rp385 166

912/tahun. VOM meliputi biaya bahan penolong, upah outsourcing, dan biaya

bahan baku. Biaya ini bergantung terhadap jumlah wood pellet yang dihasilkan.

Biaya bahan penolong sebesar Rp1 393 816 500/tahun, besar upah outsourcing

sebesar Rp655 200 000/tahun, dan biaya bahan baku sebesar Rp3 187 250

000/tahun.

Page 19: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

9

15

Tabel 3 Komponen-komponen dalam levelized cost of energy

Parameter Satuan

Nilai

Tanpa

Bahan Baku

Dengan

Bahan Baku

Overnight capital cost Rp/kW 3 579 077 3 579 077

Capital recovery factor - 0.12 0.12

Fixed operation and maintenance

costs Rp/kW-tahun 276 266 276 266

Jumlah jam kerja Jam 6 138 6 138

Capacity factor - 0.70 0.70

Biaya Listrik Rp/kWh 28.31 28.31

Variable operation and

maintenance costs Rp/kWh 33.82 86.43

The number of annuities received Tahun 20 20

Tingkat suku bunga pinjaman % 10.25 10.25

Besar overnight capital cost adalah Rp3 579 077/kW. Besar fixed operation

and maintenance costs (FOM) adalah Rp276 266/kW-tahun. Besar variable

operation and maintenance costs (VOM) tanpa bahan baku adalah Rp33.82/kWh

sedangkan besar VOM dengan bahan baku meningkat menjadi Rp86.43/kWh.

Perubahan nilai VOM akan mempengaruhi nilai LCOE. Capacity factor adalah

persentase rata-rata tahunan mesin pellet mill berproduksi. Capacity factor

mencapai 0.70 atau 70%. Jumlah jam kerja mesin wood pellet dalam satu tahun

sebanyak 6 138 jam. Biaya listrik yang digunakan untuk menghasilkan wood

pellet pada tahun 2015 sebesar Rp1 715 145 270 atau sama dengan Rp28.31/kWh.

Nilai LCOE merupakan harga energi yang harus dijual agar perusahaan mencapai

titik impas. Harga wood pellet sebagai energi yang harus dijual ketika tidak

memperhitungkan biaya bahan baku sebesar Rp225.79/kWh dan harga wood

pellet yang harus dijual ketika memperhitungkan biaya bahan baku sebesar

Rp278.39/kWh.

Adapun nilai LCOE dari beberapa sumber energi terbarukan seperti

biomassa, panas bumi, air, surya fotovoltaik, CSP (concentrated solar power),

angin lepas pantai, dan angin darat dapat dilihat dari Gambar 3 (IRENA 2015).

Page 20: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

10

Gambar 3 Nilai LCOE di berbagai wilayah berdasarkan beberapa sumber energi

terbarukan

Gambar 3 menunjukkan nilai LCOE di berbagai wilayah. Semakin kecil

nilai LCOE maka semakin kompetitif harga energi yang diproduksi dari suatu

teknologi. Berdasarkan Gambar 3, nilai LCOE biomassa yang terkecil terdapat di

wilayah Asia dan Eurasia sebesar USD 0.04/kWh dan nilai LCOE biomassa yang

terbesar terdapat di wilayah Eropa sebesar USD 0.14/kWh. Adapun nilai LCOE

wood pellet PT SMIP tanpa memperhitungkan biaya bahan baku diperoleh sebesar

USD 0.017/kWh sedangkan nilai LCOE wood pellet dengan memperhitungkan

biaya bahan baku sebesar USD 0.021/kWh. Nilai LCOE yang diperoleh lebih

rendah daripada nilai LCOE biomassa pada Gambar 3. Hal ini diakibatkan karena

perbedaan biaya investasi, bahan baku, biaya transportasi serta kapasitas produksi

energi dari teknologi tersebut.

Nilai LCOE pembangkit energi berbahan bakar fosil berkisar USD

0.045/kWh sampai USD 0.14/kWh. Jika faktor kesehatan dan lingkungan

diperhitungkan, nilai LCOE bahan bakar fosil meningkat menjadi USD 0.07/kW

sampai USD 0.19/kWh dengan asumsi harga emisi CO2 sebesar USD 20-80/ton

CO2 (IRENA 2015). Nilai LCOE bahan bakar fosil lebih tinggi daripada dengan

nilai LCOE wood pellet PT SMIP. Hal ini menunjukkan bahwa harga energi wood

pellet PT SMIP cukup kompetitif terhadap harga energi bahan bakar fosil. Namun

penggunaan bahan bakar fosil, seperti batu bara, masih sangat tinggi karena harga

batu bara lebih murah sebesar USD 63.93/ton atau sebesar Rp841.32/kg (DJMB

Page 21: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

11

15

2012) daripada wood pellet PT SMIP sebesar USD 110/ton atau sebesar Rp1

447.6/kg.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian analisis levelized cost of energy of wood pellet

yang dilakukan di PT Sumber Mas Indah Plywood diperoleh nilai LCOE tanpa

memperhitungkan biaya bahan baku sebesar Rp225.79/kWh dan nilai LCOE

meningkat menjadi Rp278.39/kWh ketika memperhitungkan biaya bahan baku.

Saran

Perlu dilakukan analisis levelized cost of energy di perusahaan wood pellet

yang lain untuk melihat rentang nilai LCOE perusahaan wood pellet di Indonesia

sehingga dapat menjadi bahan evaluasi dan pembanding biaya suatu teknologi

dalam memproduksi wood pellet sebagai sumber energi.

DAFTAR PUSTAKA

[BM] Bank Mandiri. 2015. Suku bunga dasar kredit [Internet]. [diacu 2016 Juni

11]. Tersedia pada: www.bankmandiri.co.id/resource/sdbk.asp.

Ciolkosz D. 2009. Manufacturing fuel pellets from biomass. Penn State

Renewable and Alternative Energy Program: energy.extension.psu.edu. The

Pennsylvania State University: Penn State Biomass Energy Center and

Departement of Agricultural and Biological Engineering.

[DJMB] Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara. 2012. Informasi harga

batubara [Internet]. [diacu 2016 September 28]. Tersedia pada:

https://www.minerba.esdm.go.id/public/4519/home/.

Hendra D. 2012. Rekayasa pembuatan mesin pelet kayu dan pengujian hasilnya. J

Penelitian Hasil Hutan. 30(2):144-145.

Hendrati RL, Nurrohmah SH, Susilawati S, Budi S. 2014. Budidaya Acacia

auriculiformis Untuk Kayu Energi. Bogor (ID): IPB Pr.

[IRENA] International Renewable Energy Agency. 2015. Renewable Power

Generation Costs in 2014.

Kaliyan N, Morey RV. 2009. Factors affecting strength and durability of densified

biomass products. J Biomass and Energy. 33:337-359.

Kanata S. 2015. Kajian ekonomi pembangkit hybrid renewable energy menuju

desa mandiri energi di Kabupaten Bone Bolango. J Rekayasa Elektrika.

11(3):79-122.

Nasir A. 2015. Karakteristik wood pellet campuran cangkang sawit dan kayu

bakau (Rhizhophora spp.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Page 22: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

12

[NREL] National Renewable Energy Laboratory. 2013. Simple Levelized Cost of

Energy (LCOE) Calculator Documentation [Internet]. [diacu 2016 Juni 27].

Tersedia pada: http://www.nrel.gov/analysis/tech_lcoe_documentation.html.

Pawel I. 2014. The cost of storage-how to calculate the levelized cost of stored

energy (LCOE) applications to renewable energy generation. J Energy

Procedia. 46(2014):68-77.doi: 10.1016/j.egypro.2014.01.159.

Sanusi. 2010. Karakteristik pellet kayu sengon [skripsi]. Makassar (ID):

Universitas Hasanuddin.

Sekretariat Panitia Teknis Sumber Energi. 2006. Blueprint Pengelolaan Energi

Nasional 2006-2025. Jakarta (ID): Kementerian Energi dan Sumber Daya

Mineral).

Sylviani, Dwiprabowo H, Suryandari EY. 2013. Analisis biaya penggunaan

berbagai energi biomassa untuk IKM (studi kasus di Kabupaten Wonosobo). J

Penelitian Sosial dan Ekonomi Kehutanan. 1(10):48-60.

Tampubolon AP. 2008. Kajian kebijakan energi biomassa kayu bakar study of

fuelwood biomass energy policies. J Analisis Kebijakan Kehutanan. 5(1):29-37.

Bogor (ID): Pusat Litbang Hasil Hutan.

Terroka A. 2009. Can residental biomass pellet stoves meet a significant

investigation. The Green Institute [Internet]. [diacu 2016 April 30]. Tersedia

pada: http://www.greeninstitute.org/media/documents/pelletstovepaper.v.2.pdf.

Tyas HN. 2015. Kualitas pellet kayu dari limbah padat pengolahan kayu putih

(Melaleuca leucadendron) sebagai bahan bakar ramah lingkungan [skripsi].

Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Walker JCF. 2006. Primary Wood Processing Principle and Practice 2nd Edition.

Netherlands (NL): Springer.

Zed F, Suharyani YD, Rasyid A, Hayati D, Rosdiana D, Mohi E, Santhani F,

Pambudi SH, Malik C, Santosa J et al. Outlook Energi Indonesia 2014. Jakarta

(ID): Dewan Energi Nasional.

Zupone GL, Amelio M, Barbarelli S, Florio G, Scornaienchi M, Cutrupi A. 2015.

Levelized cost of energy: a first evaluation for a self balancing kinetic turbine.

J Energy Procedia. 75(2015):283-293.doi: 10.1016/j.egypro.2015.07.346.

Page 23: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

13

LAMPIRAN

Lampiran 1 Biaya investasi dan depresiasi alat, inventaris DCS, tanah, dan bangunan

Tahapan Mesin Satuan Jumlah Umur Teknis

(tahun)

Harga per Satuan

(Rp)

Total Investasi

(Rp)

Depresiasi

(Rp/tahun)

Pulverizing

Chipper Unit 1 15 144 617 000 144 617 000 9 641 133

Shreeder Unit 1 15 262 940 000 262 940 000 17 529 333

Walking Floor Unit

1 20 16 931 893 968 16 931 893 968 846 594 698

Hammer Mill Unit

Pelleting

Conditioner Unit

Silo Kotak Unit

Tangki Silo Unit

Pellet Mill Unit

Cooler Unit

Packing Machine Unit

Forklift Unit 2 15 300 000 000 600 000 000 40 000 000

Inventaris DCS - - - - 131 023 217 19 907 388

Tanah m3

6 903 25 1 000 000 6 903 000 000 0

Bangunan m3

6 903 25 1 500 000 10 354 500 000 414 180 000

TOTAL 35 327 974 185 1 347 852 553

Page 24: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

14

Lampiran 2 Komponen biaya tetap, biaya variabel, dan biaya listrik (tanpa bahan baku)

Komponen

Biaya Tetap Biaya Variabel Biaya Listrik

(Rp

juta/tahun)

TOTAL (Rp

juta/tahun) Depresiasi

(Rp

juta/tahun)

Pemeliharaan

(Rp

juta/tahun)

Gaji (Rp

juta/tahun)

Overhead (Rp

juta/tahun)

Bahan

Penolong (Rp

juta/tahun)

Upah (Rp

juta/tahun)

Chipper 9.64 28.81 0 0 0 93.60 24.66 156.70

Shreeder 17.53 7.14 0 0 0 374.40 345.24 744.32

Walking Floor

846.59 329.22 682.20 0 1 264.50 187.20 1 345.25 4 654.96

Hammer Mill

Conditioner

Silo Kotak

Tangki Silo

Pellet Mill

Cooler

Blower

Forklift 40 20 259.20 0 129.32 0 0 448.52

Inventaris DCS 19.91 0 0 52.52 0 0 0 72.43

Tanah 0 0 0 0 0 0 0 0

Bangunan 414.18 0 0 0 0 0 0 414.18

TOTAL (Rp

juta/tahun) 1 347.85 385.17 941.40 52.52 1 393.82 655.20 1 715.15 6 491.11

Page 25: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

15

Lampiran 3 Komponen biaya tetap, biaya variabel, dan biaya listrik (dengan bahan baku)

Komponen

Biaya Tetap Biaya Variabel

Biaya Listrik

(Rp

juta/tahun)

TOTAL (Rp

juta/tahun) Depresiasi

(Rp

juta/tahun)

Pemeliharaan

(Rp

juta/tahun)

Gaji (Rp

juta/tahun)

Overhead

(Rp

juta/tahun)

Bahan Baku

(Rp

juta/tahun)

Bahan

Penolong

(Rp

juta/tahun)

Upah (Rp

juta/tahun)

Chipper 9.64 28.82 0 0 3 187.25 0 93.60 24.66 3 343.95

Shreeder 17.53 7.14 0 0 0 0 374.40 345.24 744.32

Walking Floor

846.59 329.22 682.20 0 0 1 264.50 187.20 1 345.25 4 654.96

Hammer Mill

Conditioner

Silo Kotak

Tangki Silo

Pellet Mill

Cooler

Blower

Forklift 40 20 259.20 0 0 129.32 0 0 448.52

Inventaris DCS 19.91 0 0 52.52 0 0 0 0 72.43

Tanah 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Bangunan 414.18 0 0 0 0 0 0 0 414.18

TOTAL (Rp

juta/tahun) 1 347.85 385.17 941.40 52.52 3 187.25 1 393.82 655.20 1 715.15 9 678.36

Page 26: ANALISIS LEVELIZED COST OF ENERGY OF WOOD PELLET … · GRESIK, JAWA TIMUR GANESHA SAMUEL JAMUAL SILALAHI ... Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan

16

13

RIWAYAT HIDUP

Penulis memiliki nama lengkap Ganesha Samuel Jamual Silalahi. Penulis

dilahirkan di Pangkalan Bun pada tanggal 20 Maret 1994 dari bapak Sihar

Manason Silalahi (alm) dan ibu Dumaria Siahaan. Penulis adalah putra pertama

dari dua bersaudara. Penulis menyelesaikan jenjang pendidikan mulai dari SD

Santa Maria Pangkalan Bun (2000-2001), SD Budi Mulia 2 Pematangsiantar

(2001-2006), SMP Cinta Rakyat 1 Pematangsiantar (2006-2009), SMAN 4

Pematangsiantar (2009-2012). Penulis kemudian melanjutkan pendidikannya di

Institut Pertanian Bogor (IPB), Departemen Hasil Hutan (2012-2016) melalui

jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Undangan.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis mengambil bagian kegiatan

mahasiswa, antara lain anggota Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan

(HIMASILTAN), anggota Persekutuan Mahasiswa Kristen (PMK) Komisi

Kesenian (KOMKES), dan pengurus Persekutuan Fakultas Kehutanan periode

2014-2015. Penulis juga mengikuti kepanitiaan dalam acara Masa Perkenalan

Departemen (MPD KOMPAK) sebagai anggota komisi disiplin (KOMDIS) di

tahun 2014, panitia Natal Sylva Fakultas Kehutanan sebagai anggota divisi

logstran di tahun 2014, pemusik Natal CIVA IPB di tahun 2014, dan panitia

Camp Komisi Pra Alumni (Kopral) sebagai anggota divisi logstran di tahun 2016.

Penulis melakukan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Gunung

Papandayan-Sancang Timur tahun 2014, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di

Hutan Pendidikan Gunung Walat tahun 2015, dan Praktek Kerja Lapang di PT

Toba Pulp Lestari, Porsea, Sumatera Utara tahun 2016.