SIDANG TUGAS AKHIR - ITS Institutional...

42
“Studi Kebutuhan dan Kapasitas CNG Carrier pada Distribusi CNG dari FSRU ke End Costumer dengan Pendekatan Simulasi” EKO BUDI FEBRIANTO 2509.100.023 SIDANG TUGAS AKHIR

Transcript of SIDANG TUGAS AKHIR - ITS Institutional...

“Studi Kebutuhan dan Kapasitas CNG Carrier

pada Distribusi CNG dari FSRU ke End Costumer

dengan Pendekatan Simulasi”

EKO BUDI FEBRIANTO

2509.100.023

SIDANG TUGAS AKHIR

Latar Belakang

3rd 2nd 7th

Sumber : British Petrolium Statistical World Book 2012

Latar Belakang

Blue Print Pengelolaan Energi Nasional

2006 – 2025

Peningkatan Pemanfaatan

Gas di Dalam Negeri

Terwujudnya Energy Mix

yang Optimal pada 2025

Latar Belakang

Blue Print Pengelolaan Energi Nasional

2006 – 2025

Tersedianya Infrastruktur Energi

berupa Terminal Regasifikasi LNG

Peranan Gas Bumi

Meningkat menjadi > 30%

Latar Belakang

PT. PLN (PERSERO)

Rencana Usaha Penyediaan

Tenaga Listrik 2011 - 2020

Bahan Bakar Minyak

LNG dan CNG

Latar Belakang

PT. PLN (PERSERO)

Rencana Usaha Penyediaan

Tenaga Listrik 2011 - 2020

2020

Penggunaan Gas Alam sebesar

20% sebagai Bahan Bakar

Pembangkit Listrik

Latar Belakang

Pembentukan PT. Nusantara

Regas 2010

Joint Venture antara Pertamina dan PGN

Pembangunan dan Pengoperasian LNG Receiving Terminal dengan teknologi FSRU di daerah Jawa Bagian

Barat

Pemanfaatan LNG untuk Kebutuhan Pembangkit PLN

FSRU (Floating Storage Regasification Unit)

Tangki penampungan LNG

LNG dalam tangki FSRU

Disimpan pada tekanan 1 Atmosfir dan suhu -160°C

Unit Regasifikasi merubah fasa dari cair

menjadi gas

Proses Regasifikasi : air laut sebagai media pemanas utama (siklus terbuka) & propane sebagai media pemanas

pembantu (siklus tertutup)

Rencana Lokasi FSRU di Indonesia

Keterangan: = Lokasi Eksisting FSRU = Lokasi Rencana FSRU = Lokasi LNG Plant Sumber : Rusbiandini 2012

FSRU Jawa Barat

Kapasitas tangki sebesar 125,000 m3

Kapal Tanker Khanur milik Golar Energy yang

dikoversi menjadi FSRU

Kemampuan konversi 500 MMCFD atau sekitar 3,8

MTPA

Melayani 2 buah pembangkit dengan total

kapasitas 200 MMCFD

Lalu kemana 300 MMCFD ???

LNG / CNG Supply Chain

LNG PLANT

POWER PLANT

LNG CARRIER

FSRU

SUBSEA

PIPELINE

MARINE

CNG Economic Volume and Distance for CNG Transport

0

500

1000

1500

2000

2500

0 200 400 600 800 1000

Volume (mmscfd)

Dis

tan

ce (n

autic

al m

iles)

Marine CNG

Pipelines

New LNG

Marine CNG or Pipelines

Rumusan Masalah

Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2006-2025

Dibangun FSRU (Floating Storage Regasification Unit)

Penerapan Marine CNG di Indonesia

Penentuan jumlah CNG Carrier di Indonesia

Tujuan Penelitian

Membangun

model simulasi

eksisting

distribusi gas

alam dari FSRU

menuju end

costumer.

Menentukan

jumlah CNG

Carrier yang

optimal.

Menentukan

kapasitas CNG

Carrier yang

optimal

Menentukan

jumlah dan

posisi daughter

station

Menawarkan

rekomendasi dan

skenario bagi PT

Nusantara Regas

Manfaat Penelitian

Minimasi biaya

investasi dan

operasional pada

penerapan Marine

CNG

Mengurangi jumlah

trip kapal dari

FSRU ke Konsumen

pada penerapan

Marine CNG

Ruang Lingkup

1 2

3

Hanya memperhatikan distribusi CNG dari FSRU ke konsumen

Marine CNG yang digunakan menggunakan Coselle System

FSRU yang diteliti adalah FSRU Teluk Jakarta

Pada saat penelitian dilakukan Kapal CNG jenis Coselle

System siap diproduksi

Metodologi Penelitian

IDENTIFIKASI MASALAH

KONDISI EKSISTING NEW TECHNOLOGY

FSRU JAWA BARAT

KAPASITAS REGASIFIKASI

500 MMSCFD

KEBUTUHAN GAS PLTGU MUARA

KARANG DAN TANJUNG PRIOK

SEBESAR 200 MMSCFD

SISA KAPASITAS FSRU

JAWA BARAT 300 MMSCFD

MARINE

CNG

· SAFETY

· RELIABILITY

· COST EFFECTIVE

· FLEXSIBLE LOADING

UNLOADING OPTIONS

PENERAPAN MARINE

CNG PADA FSRU JAWA

BARAT

MULAI

ATAHAP IDENTIFIKASI MASALAH

Metodologi Penelitian (2)

A

Pengamatan Proses Bisnis Distribusi

CNG Dari FSRU ke End Customer

Pembuatan Model Konseptual

Activity Cycle Diagram

Perhitungan Analisis sebagai Solusi

Awal bagi Model Eksisting dan

Skenario

Verifikasi /

Validasi Model

Pembuatan Model Simulasi

Simulasi Model Eksisting

Verifikasi

Model

Model Skenario

Pengumpulan Data

· Data Waktu Siklus Pengiriman

CNG

· Data Waktu Pengantaran LNG dan

FSRU

· Data Waktu Operasi FSRU

· Data Demand Konsumen

· Data Inventori Konsumen

· Data Kapasitas FSRU

· Data Biaya Investasi dan

Operasional

Pengolahan Data

· Perhitungan Rata-Rata Waktu

Siklus Operasi FSRU

· Perhitungan Rata-Rata Waktu

Siklus Pengiriman CNG

· Perhitungan Rata-Rata Waktu

Pengantaran LNG

· Perhitungan Performansi dan

Produktifitas FSRU

· Perhitungan Biaya-Biaya yang

Berpengaruh

Ya

Tidak

TAHAP PENGUMPULAN DATA

TAHAP PENGOLAHAN DATA

B

C

Ya

Tidak

Tidak

Metodologi Penelitian (3)

Analisa Output dan Komparasi Biaya

Analisa Model Eksisting dan Skenario

Kesimpulan dan Saran

Selesai

B C

Pengumpulan Data

• Data Pengiriman Kargo LNG

• Data Lead time Pengiriman LNG

• Data Waktu Proses FSRU: Suction Drum, Booster Pump, Propane Syatem, Sea Water System, CNG Trim Heater, HIPPS

• Data Output FSRU Jawa Barat

• Data Output ORF ke PLTGU Muara Karang

Model Konseptual

Simulasi Dengan

Pendekatan ACD

Model Simulasi Kondisi Eksisting

Penentuan Daughter Station

A > X + Y

Dimana :

A = Biaya HSD / Bulan

X = Biaya Transportasi / Nautical Mile / MMSCFD / Bulan

Y = Biaya Investasi

Lokasi Jumlah Mesin Kapasitas (MW) Total Kapasitas (MW) P2P (Nm) Elapsed Time (Hour)

Pesanggaran 1 3 5,08 15,24 614,3 43,88

Pesanggaran 2 1 4,14 4,14 614,3 43,88

Pesanggaran 3 2 6,77 13,54 614,3 43,88

Pesanggaran 4 2 6,52 13,04 614,3 43,88

Pesanggaran 5 2 12,39 24,78 614,3 43,88

Senayan 1 4 2,52 10,08 25,95 1,85

Senayan 2 2 3 6 25,95 1,85

Leung Bata 1 60,17 60,17 1040,6 74,33

Cot Trueng 1 9,4 9,4 936,3 66,88

Titi Kuning 6 4,14 24,84 806,1 57,6

Selincah 6 5,2 31,2 408,4 29,17

Sungai Juaro 2 12,6 25,2 326,7 32,67

Metro 1 3,75 3,75 121,1 8,65

Tengireng 3 9,4 28,2 121,1 8,65

Penentuan Daughter

Station

Besaran Biaya High Speed Diesel (HSD) Tiap Pembangkit per Bulan

Lokasi Total Kapasitas (MW) Biaya HSD / Bulan

Senayan 1 10,08 $ 1.517.128,70

Senayan 2 6,00 $ 903.052,80

Tengireng 28,20 $ 4.244.348,16

Metro 3,75 $ 564.408,00

Selincah 31,20 $ 4.695.874,56

Sungai Juaro 25,20 $ 3.792.821,76

Pesanggaran 5 24,78 $ 3.729.608,06

Leung Bata 60,17 $ 9.056.114,50

Pesanggaran 1 15,24 $ 2.293.754,11

Titi Kuning 24,84 $ 3.738.638,59

Pesanggaran 3 13,54 $ 2.037.889,15

Pesanggaran 4 13,04 $ 1.962.634,75

Cot Trueng 9,40 $ 1.414.782,72

Pesanggaran 2 4,14 $ 623.106,43

Besaran Biaya Transportasi dari FSRU menuju PTLD

Tanker Specification Operating Cost/Day

Product $ 8.222

Handysize Product $ 7.670

Panamax $ 8.346

Aframax $ 8.359

Suezmax $ 9.503

VLCC $ 10.670

Lokasi P2P (Nm) Elapsed Time (Hour) Elapsed Time (Days) MMSCFD Tank Capacity (Monthly Gas + 2 Day's) OCM Transportation Cost/MMSCFD/Month

Senayan 1 25,95 1,85 0,08 1,44 43,42 643 384,47$

Senayan 2 25,95 1,85 0,08 0,86 25,85 643 645,92$

Tengireng 121,1 8,65 0,36 4,03 123,76 3.008 2.943,36$

Metro 121,1 8,65 0,36 0,54 16,46 3.008 22.134,06$

Selincah 408,4 29,17 1,22 4,46 144,55 10.144 28.659,90$

Sungai Juaro 326,7 32,67 1,36 3,60 117,80 11.361 31.507,68$

Pesanggaran 5 614,3 43,88 1,83 3,54 119,14 15.259 78.675,57$

Leung Bata 1040,6 74,33 3,10 8,60 311,11 25.848 86.455,88$

Pesanggaran 1 614,3 43,88 1,83 2,18 73,28 15.259 127.925,24$

Titi Kuning 806,1 57,6 2,40 3,55 123,49 20.030 130.751,22$

Pesanggaran 3 614,3 43,88 1,83 1,93 65,10 15.259 143.986,76$

Pesanggaran 4 614,3 43,88 1,83 1,86 62,70 15.259 149.507,72$

Cot Trueng 936,3 66,88 2,79 1,34 47,77 23.258 455.852,20$

Pesanggaran 2 614,3 43,88 1,83 0,59 19,91 15.259 470.913,21$

PLTD

Besaran Biaya Investasi Konversi PLTD ke PLTG

$ 924.520.

PLTD Terpilih Sebagai Daughter Station Baru

Lokasi Total Kapasitas (MW) Transportation Cost/MMSCFD/Month Biaya HSD/Bulan/MW Biaya Investasi Gas Biaya Investasi/Bulan Total Biaya Investasi + Transportation Pilihan Titik

Cot Trueng 9,40 455.852,20$ 1.414.782,72$ 8.690.488,00$ 115.086,19$ 570.938,39$ YES

Leung Bata 60,17 86.455,88$ 9.056.114,50$ 55.628.368,40$ 736.674,08$ 823.129,96$ YES

Metro 3,75 22.134,06$ 564.408,00$ 3.466.950,00$ 45.912,05$ 68.046,11$ YES

Pesanggaran 1 15,24 127.925,24$ 2.293.754,11$ 14.089.684,80$ 186.586,55$ 314.511,79$ YES

Pesanggaran 2 4,14 470.913,21$ 623.106,43$ 3.827.512,80$ 50.686,90$ 521.600,10$ YES

Pesanggaran 3 13,54 143.986,76$ 2.037.889,15$ 12.518.000,80$ 165.773,09$ 309.759,85$ YES

Pesanggaran 4 13,04 149.507,72$ 1.962.634,75$ 12.055.740,80$ 159.651,49$ 309.159,21$ YES

Pesanggaran 5 24,78 78.675,57$ 3.729.608,06$ 22.909.605,60$ 303.386,80$ 382.062,37$ YES

Selincah 31,20 28.659,90$ 4.695.874,56$ 28.845.024,00$ 381.988,22$ 410.648,12$ YES

Senayan 1 10,08 384,47$ 1.517.128,70$ 9.319.161,60$ 123.411,58$ 123.796,05$ YES

Senayan 2 6,00 645,92$ 903.052,80$ 5.547.120,00$ 73.459,27$ 74.105,19$ YES

Sungai Juaro 25,20 31.507,68$ 3.792.821,76$ 23.297.904,00$ 308.528,95$ 340.036,63$ YES

Tengireng 28,20 2.943,36$ 4.244.348,16$ 26.071.464,00$ 345.258,58$ 348.201,94$ YES

Titi Kuning 24,84 130.751,22$ 3.738.638,59$ 22.965.076,80$ 304.121,39$ 434.872,61$ YES

PLTD

Pembentukan Cluster Daughter Station Baru

Pengumpulan Data untuk Daughter Station

Demand

Lead Time

• Demand Tahunan Daughter Station Baru

• Data Lead Time Pengiriman Daughter Station Baru

Model Simulasi Skenario Daughter Station

Pengumpulan dan Intepretasi Data Simulasi & Skenario

Ujicoba & Evaluasi Hasil Simulasi Eksisting

Simulasi kondisi eksisting utilisasi dari FSRU Jawa Barat

setelah dilakukan simulasi kondisi eksisting utilisasi dari FSRU Jawa Barat sebesar 40%

jumlah gas yang tidak digunakan dalam 1 tahun adalah sebesar 2.709.000 MMSCFD (total gas 4.565.000 MMSCFD)

Gas sisa dari FSRU Jawa Barat dapat dimanfaatkan untuk digunakan oleh konsumen-konsumen baru

Konsumen Potensial Pembangkit listrik berbahan bakar HSD

Ditentukan 12 daughter station baru yang siap untuk menampung kelebihan gas yang dimiliki oleh FSRU Jawa Barat

Trip kapal pengangkut dari FSRU Jawa Barat 13 kali trip setahun

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario A

Cluster 1 1 buah kapal ukuran 270 MMSCFD

Cluster 2 2 buah kapal berukuran 125 MMSCFD

Cluster 3 2 buah kapal dengan ukuran 125 MMSCFD

ASUMSI: kapal setelah melakukan pengisian langsung kembali ke mother station , tidak terjadi routing.

ASUMSI SIMULASI: kapasitas dalam tangki cukup untuk memenuhi kebutuhan daughter station selama satu bulan

Idealnya adalah setiap daughter station hanya kunjungi oleh kapal sebanyak kurang lebih 12 kali dalam satu tahun

mengalami shortage berupa kekurangan gas

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario A

Mengalami shortage kekurangan gas

kapasitas kapal yang digunakan pada cluster 1 adalah sebesar 270 MMSCFD

Sedangkan cluster 1 daughter station kebutuhan 315

MMSCFD/bulan

Mengalami kekurangan sebesar 45 MMSCFD.

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario A

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario B

Skenario B menekankan Cluster 1

Cluster 1 1 buah kapal kapasitas maksimum 350 MMSCFD

Cluster lain komposisi kapal sama

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario C

Skenario C Skenario Gabungan

Cluster 1 Komposisi kapal skenario B Cluster 2 3 buah kapal kapasitas 125 MMSCFD Cluster 3 3 buah kapal kapasitas 125 MMSCFD

Ujicoba dan Evaluasi Hasil Simulasi Skenario C

Kesimpulan

Utilisasi FSRU masih berada pada kisaran 40% sisa gas dijual kekonsumen-konsumen strategis.

Sisa gas 2.709.000 MMSCFD yang belum dimanfaatkan meningkatnya keuntungan bagi PT Nusantara Regas

Simulasi eksisting ini dapat diterapkan pada seluruh proyek untuk melihat masih ada sisa gas potensial yang bisa dimanfaatkan

Dari 14 PLTD yang akan menjadi calon daughter station baru keseluruhan PLTD tersebut dapat menjadi calon konsumen potensial

Calon konsumen berdasarkan perbandingan antara biaya bahan bakar HSD tiap bulan dengan biaya transportasi dan biaya investasi

konversi menjadi PLTG

Kesimpulan

14 pembangkit baru yang potensial 12 pembangkit, berdasarkan letak geografis dari pembangkit tersebut

Running simulasi dengan 3 jenis skenario memberikan hasil yang berbeda

Faktor Utama: utilisasi dari kapal pengirim, jumlah keterlambatan dari tiap titik selama 1 tahun serta jumlah kunjungan ke daughter

sister selama 1 tahun

Tingkat keterlambatan kapal per tahun:

Skenario C < Skenario B < Skenario A

Jumlah perjalanan kapal yang paling sedikit:

Skenario A < Skenario B < Skenario C

Kesimpulan

SKENARIO TERBAIK “SKENARIO C”

1. tingkat utilitas dari kapal pengirim berada pada kisaran

93.21%

2. tingkat keterlambatan yang paling sedikit 3. tingkat kedatangan yang tertinggi

SARAN

• Perlu penelitian lebih lanjut mengenai besaran tangki yang diperlukan oleh tiap-tiap daugter station karena pada penelitian kali ini penulis menentukan secara deterministik besar kapasitas tangki di daughter station

• Penyesuaian nilai investasi perlu dilakukan untuk mendapatkan nilai eksak dari tiap-tiap daughter station sehingga penentuan daughter station bisa lebih komprehensif.

• Penelitian lebih lanjut lebih ditekankan pada routing dari masing-masing kapal untuk memberikan besar transportation cost yang lebih optimal

EKO BUDI FEBRIANTO

2509.100.023

Sekian

Dan

Terima Kasih