Pengalaman Operasi PLTD Gasifikasi Pelepah Sawit

untuk Listrik Desa di Provinsi RiauSunu Herwi Pranolo

(Teknik Kimia, Universitas Sebelas Maret)

Herri Susanto (Teknik Kimia, Institut Teknologi Bandung)

Kajian Energi Biomassa sebagai Energi Baru Terbarukandi Provinsi Jawa Tengah

Pekalongan, 21 Nopember 2013

Badan Penelitian dan Pengembangan Provinsi Jawa TengahJl. Imam Bonjol No. 109, SemarangJawa Tengah

Ketersediaan Biomassa Sawit di Riau

2

No Perkebunan Luas Lahan (Ha)

1 Perkebunan negara/pemda 110.000

2 Perkebunan besar nasional 960.000

3 Masyarakat umum 506.000

TOTAL 1.576.000

No Biomassa Sawit t/ha/tahunNilai kalor (kcal/kg)

1 Tempurung 1,2 4050

2 Serabut 4,3 3200

3 Tandan Kosong KS 5,2 3100

4 Pelepah sawit 6,2 2940• Gasifikasi: biomassa sawit energi listrik• Potensi: 28 juta ton/tahun 2300 MWh (mampu memenuhi kebutuhan listrik Riau)

a. Tujuan : Penyediaan listrik petani kelapa sawit untuk keperluan domestik yang juga diharapkan untuk pengembangan kegiatan ekonomi pedesaan.

b. Jumlah unit : 5 unit (2010 – 2011) Ketika didirikan, setiap lokasi telah memiliki akses listrik dari PLTD yang dimiliki masyarakat setempat atau perusahaan swasta.

c. Kapasitas : 80 kW/unit (2 unit) dan 100 kW/unit (3 unit)d. Bahan baku : 150 – 200 kg/jam pelepah sawit (ukuran: 5 cm)e. Operasi : dual-fuel (penggantian BBM sekitar 60%) f. Pendanaan : Direktorat Bioenergi, DitJen EBTKE, K-ESDM RIg. Perancangan : Grup gasifikasi biomassa TK-ITB

Grup gasifikasi biomassa TK-UNS PT Pasadena Engineering Indonesia

h. Jam operasi : 8 – 10 jam/hari (17:00 – 24:00 and 04:00 – 07:00) ***

3

PLTD Gasifikasi Pelepah Sawit di Riau

• Lokasi :Desa Sukamulya, Kec. Dayun, Kab. Siak Sri Inderapura• Daya : 100 kW• Tahun : 2011

Riau-05

4

• Lokasi : Desa Sidomulyo, Kec. Buluhrampai, Kab. Inderagiri Hulu

• Daya : 80 kW• Tahun : 2010

Riau-01

• Lokasi :Desa Sidomukti, Kec. Pangkalan Kuras, Kab. Pelalawan• Daya : 80 kW• Tahun : 2010

Riau-02

PLTD Gasifikasi Pelepah Sawit di Riau

• Lokasi :Desa Harapan Tani, Kec. Kempas, Kab. Inderagiri Hilir• Daya : 100 kW• Tahun : 2011

Riau-04

• Lokasi :Desa Sencalang, Kec. Kerintang, Kab. Inderagiri Hilir• Daya : 100 kW• Tahun : 2011

Riau-03

5

Bahan baku – Pelepah Sawit Analisa Proximate:• Kadar air : < 18%• Kadar abu : 3,0% – 5,0%• Volatile : 62,0%• Fixed Carbon : 15,0%

Analisa Ultimat:• Karbon : 40,0%• Hidrogen : 6,0%• Nitrogen : 0,15%• Belerang : 0,30%• Oksigen : 49,0%• Kadar abu : 3,0% – 5,0%

Nilai Kalor : 16,6 MJ/kg Densitas curah : 140 – 190 kg/m3

Ukuran umpan : 5 cm

6

Penyiapan Bahan Baku

1 ha = 130 batang2 pelepah/pohon/bulan

Pengangkutan pelepah sawit

Alat pemotong pelepah sawit

(menjadi + 5 cm)

Potongan pelepah sawit (+ 5 cm)

Pengeringan potongan pelepah sawit (bila perlu)

sampai kadar + 10%

Potongan pelepah sawit umpan gasifier

(150 – 200 kg/jam)

Onggokan pelepah sawit di kebun

7

Diagram Alir Proses (Ringkas)

Udara

Pelepah Sawit

Abu

Air sirkulasi

Air Bersih ListrikBBM

Gasifier SiklonSistem Pendingin

dan Pembersih Gas

Filter Arang

Tangki Pengendap

Diesel Genset

Blower Api obor

Udara

Buffer Tank

Filter Basah

Pencampur Udara dan

Gas Produser

Conveyor

Panel Kendali

8

Kondisi Terkini Riau-01 s/d Riau-04

Kondisi Listrik Desa a. Sudah menggunakan listrik dari PLN atau sudah direncanakan dalam waktu dekat (kecuali satu lokasi yang belum, yaitu di Siak).

b. Mengoperasikan diesel-genset bila PLN mengalami gangguan (full BBM)

Kondisi PLTD Gasifikasi

a. Sebagian masih terawat dan mungkin bisa dioperasikan, tetapi ada yang harus memerlukan perbaikan besar

b. Satu unit (di Siak) masih sering dioperasikan karena memang antusiasme pengelola dan operator besar

Kendala a. Listrik PLN masukb. Lembaga Pengelolaan PLTD-G tidak adac. Tenaga terampil PLTD-G tidak adad. Pola penyediaan bahan baku pelepah sawit belum

dibentuke. Tenaga ahli (bengkel) perawatan terdekat belum tersedia

9

Kondisi Terkini (Januari 2013) Riau-01

Riau-02

10

Kondisi Terkini (Januari 2013)

Riau-03

Riau-04

11

Kondisi Terkini (Januari 2013) Riau-05

12

A. Aspek Teknik (1):

Tinjauan Kondisi Riau-05 (Januari 2013)

Sistem Kondisi

1. Pengadaan Biomassa a. Diusahakan pengelola sendiri (Belum ada pemasokb. Dinas ESDM Riau menyediakan alat transportasi

pelepah sawit

2. Penyiapan dan Pengumpanan Bahan Baku

a. Operasi mesin pemotong masih berpotensi bahayab. Pengeringan sering terkendala hujanc. Belum ada gudang penyimpanan khususd. Operasi belt-conveyor belum optimale. Sesekali terjadi kebocoran gas di scew-feeder (saat

penghentian operasi)

3. Reaktor Gasifikasi a. Pengelasan agitator kurang baik – sesekali patahb. Tidak ada saluran pengurasan air dari bak water-seal

4. Pendingin dan Pembersih Gas

a. Mampu menurunkan suhu gas sampai dengan sekitar 35 oC

b. Mampu membersihkan tar cukup baik

13

Sistem Kondisi

5. Mesin Diesel-Genset dan Kelistrikan

a. Kinerja mesin diesel-genset baikb. Filter solar sering ganti (1 x/10 hari)c. Instalasi kabel transmisi kurang rapi dan cenderung

membahayakand. Pelanggan terjauh (kl. 2 km) mengalami penurunan

tegangan6. Instrumentasi a. Sejumlah peralatan instrumentasi telah rusak

b. Alat ukur beda tekan tidak adac. Komposisi gas hasil belum pernah diketahui

7. Pengolahan Air Limbah dan Pendingin Air

a. Perlu lebih sering penggantian air pembersih dan pendingin

b. Pada musim kemarau ketersediaan air terbatasc. Sumur peresapan air tidak adad. Kinerja mesin pendingin air cukup baik

8. Rumah Mesin a. Cukup terbuka sehingga aman dari akumulasi gas bila bocor, tetapi terjadi tempias saat hujan

b. Perlu penambahan peringatan tentang bahaya operasi

A. Aspek Teknik (2):

14

Sistem Kondisi

1. Ketersediaan dan Pasokan Bahan Baku

a. Tersedia cukup dan relatif mudah diperolehb. Perlu pengeringan (terkadang sampai 7 hari)c. Perlu pengelolaan terpisah dari manajemen operasionald. Solar dibeli dari SPBU terdekat

2. Pola Operasi a. Pada dasarnya hanya pengoperasian mesin diesel-genset (1730 – 0700)

b. Sesekali dioperasikan operator sebagai latihan

3. Operator a. Tersedia 1 operator yang menangani operasi gasifikasi dan mesin diesel-genset (bahkan menyiapkan pelepah)

b. Operator juga melakukan perawatan harian ringan dan sangat terampil

4. Perawatan a. Belum ada bengkel perawatan (unit gasifikasi) terdekatb. Perawatan ringan ditangani oleh operator dan pengelola

5. Pengolahan Air Limbah

a. Kinerja unit pengolahan air limbah perlu ditingkatkan sehingga tidak terlalu sering penggantian air pendingin/pembersih

Tinjauan Kondisi Riau-05 (Januari 2013)B. Aspek Operasional:

15

Tinjauan Kondisi Riau-05 (Januari 2013)

Sistem Kondisi

1. Legalitas a. Status kepemilikan belum jelas

2. Pengelolaan a. Pengelola saat ini adalah pengelola PLTD lamab. Pengelola terdiri dari: Ketua, Sekretaris, Administrasi dan

Operator

3. Pengadaan a. Keperluan operasional (bahan habis pakai termasuk suku cadang) diusahakan sendiri pengelola

4. Pelaporan a. Mekanisme pelaporan kegiatan operasional (termasuk keuangan) belum tertata baik

5. Tarif a. Harga listrik: Rp 2500/kWh (semula Rp 3000)b. Biaya langganan Rp 100.000/bulan (semula Rp 130.000)

C. Aspek Non-Teknis:

Rencana Desa a. akan membuat pola pengoperasian dan pengelolaan yang lebih ekonomis b. ingin lebih terampil lagi untuk pengoperasian alat dan mencari tenaga lagi yang

menyukai pengoperasian gasifikasi c. ingin menggunakan bahan baku lain yang tersedia (terutama cangkang sawit)

16

Penghematan Biaya Bahan Bakar

No.

Single Fuel Dual Fuel Penghematan

Beban (A)

Solar (L/kWh)

Biaya Bahan Bakar

(Rp/kWh)

Beban (A)

Solar (L/kWh)

Pelepah (kg/kWh)

Biaya Bahan Bakar

(Rp/kWh)Solar Uang

(Rp/kWh)

Beban rendah (1 – 2 jam; siang)1 128 0.27 1620 134 0.040 3.71 1724 85.2% (104)2 123 0.28 1680 136 0.035 3.73 1702 87.5% (22)3 130 0.23 1380 133 0.026 3.34 1492 88.7% (112)4 128 0.29 1740 131 0.040 n.a n.a 86.2% n.a5 120 0.29 1740 135 0.054 n.a n.a 81.4% n.a

Beban tinggi (4 – 5 jam; sore-malam)6 215 0.36 2160 224 0.155 1.08 1362 56.9% 7987 -- -- -- 238 0.128 1.04 1184 64.4% 9768 -- -- -- 220 0.129 1.12 1222 64.2% 938

Biaya Bahan Bakar Operasi Riau-05

Anggapan:1. Harga Solar : Rp 6000/L2. Harga Pelepah Sawit : Rp 400/kg (terpotong dan kering)3. Harga listrik : Rp 2500/kWh dan Biaya bulanan: Rp 100.000/pelanggan

Pengembangan Lanjutan (1)1. PLTD Gasifikasi Pelepah Sawit di Desa Sukamulya, Kecamatan

Dayun, Kab. Siak Sri Inderapura, Provinsi Riau harus terus mendapat perhatian, pendampingan, bantuan dan pamantauan dari pihak terkait mengingat antusiasme pengelola dan masyarakat.

2. Beberapa peralatan (termasuk sistem transmisi) perlu perbaikan dan modifikasi untuk peningkatan kinerja dan kehandalan peralatan sehingga dapat dioperasikan terus-menerus (terutama saat beban puncak) agar menguntungkan.

3. Perlu penguatan sistem pengelolaan (manajemen) operasional mulai dari penyediaan dan penyiapan bahan baku sampai dengan perawatan (termasuk penyediaan tenaga ahli perawatan dan peralatannya).

4. Uji coba dengan durasi lebih lama untuk pemastian kehandalan alat dan keekonomian. Selanjutnya, perlu dipikirkan pengembangan skala komersial di dalam negeri. 17

18

4. Perlu penelitian lebih lanjut penggabungan sistem gasifikasi biomassa dengan mesin diesel-genset berbahanbakar nabati lainnya, seperti bio-diesel (atau bio-gas?) sehingga terbuka peluang pengoperasian menggunakan bahan bakar nabati secara keseluruhan.

5. Identifikasi berbagai jenis biomassa atau tanaman yang berpotensi sebagai sumber bahan baku proses gasifikasi, meliputi karakteristik, ketersediaan dan manajemen pengadaannya.

6. Peminatan masyarakat:a. Usulan pendirian PLTD-Gasifikasi Biomassa di Kec. Karimunjawa – Jawa

Tengah kepada Dir. Bioenergi, DitJen EBTKE, KESDM-RI.b. Pengusaha mete di Pulau Bali yang telah mengoperasikan gasifikasi kulit

mete sebagai sumber panas boiler dan berminat mengembangkan untuk keperluan pembangkit listrik.

Pengembangan Lanjutan (2)

Terima Kasih:1. Direktorat Bioenergi, Ditjen EBTKE, KESDM RI2. PT Pasadena Engineering Indonesia - Jakarta3. Pengelola PLTD Gasifikasi Pelepah Sawit

Desa Sukamulya, Kec. Dayun, Kab. Siak Sri Inderapura, Prov. Riau

Active !