TUGAS PENGANTAR ENERGI

PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI GEOTHERMAL

Disusun oleh:K.M. Idris Bayu S (03121403063)Juviandy (031214030A.Andriansyah P. (03121403013)Yogi Pratama (3121403043)

UNIVERSITAS SRIWIJAYAFAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK KIMIAPALEMBANG2012I.Pendahuluan

Perkembangan penduduk yang semakin lama semakin meningkat membuat permintaan masyarakat akan kebutuhan listrik juga bertambah tinggi. Namun, meningkatnya permintaan masyarakat akan kebutuhan listrik ternyata tidak sejalan dengan produksi listrik yang dihasilkan PLN. Meningkatnya kebutuhan listrik dari tahun ke tahun tidak tidak sebanding dengan pembangkit listrik yang beroperasi di pulau Maluku. Sehingga PLN tidak dapat memenuhi lonjakan beban puncak permintaan energi listrik. Peramalan kebutuhan energi listrik dimasa yang akan datang menjadi sangat penting sebab rencana pengembangan sistem kelistrikan sangat bergantung dari hasil perkiraan kebutuhan energi listrik. Dengan meningkatnya kebutuhan akan listrik, sarana pembangkitan listrik harus ditambah agar tidak terjadi krisis listrik. Oleh karena itulah perlu dilakukan usaha tertentu untuk mengantisipasi permasalahan penyediaan energi listrik di pulau Maluku khususnya di Maluku utara di masa yang akan datang, Diantaranya yaitu dengan memanfaatkan potensi alam yang dapat digunakan. Bahan bakar alternatif selain minyak bumi yang digunakan, pemerintah dapat memanfaatkan potensi panas bumi dengan membangun pembangkit tenaga listrik baru yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang potensinya berada di daerah Jailolo Maluku Utara sebesar 75 MW.

II.Dasar Teori2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Pada umumnya pembangkit listrik panas bumi berdasarkan jenis fluida kerja panas bumi yang diperoleh dibagi menjadi 3, yaitu: 1. Vapor dominated system (sistem dominasi uap) 2. Flushed steam system 3. Binary cycle system (sistem siklus biner)

Proses pembangkitan listrik dimulai dari uap yang diambil dari panas bumi digunakan untuk memutar turbin. Jika uap tersebut bersuhu diatas 370oC maka PLTP menggunakan vapor dominated system dimana uap dari panas bumi langsung digunakan utuk memutar turbin. Jika bersuhu sekitar 170oC-370oC maka menggunakan flushed steam system dimana uap masih mengandung cairan dan harus dipisahkan dengan flush separator sebelum memutar turbin. Dalam binary cycle system uap panas bumi digunakan untuk memanaskan gas dalam heat exchanger kemudian gas ini yang akan memutar turbin.

Prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja uap uyang digunakan adalah uap panas bumi yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu, PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan atau dekat gunung berapi, namun PLTP memerlukan biaya investasi yang besar terutama untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi

Gambar 1 Flush Steam System

2.2 Metode Peramalan Kebutuhan Energi Listrik Peramalan kebutuhan listrik adalah untuk mengetahui akan kebutuhan listrik di tahun yang akan datang dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain dengan metode regresi linier berganda dan metode DKL 3.01.

2.2.1 Metode Regresi Linier Berganda

Dalam metode regresi linier ini diperlukan faktor / parameter yang akan dijadikan acuan dalam perhitungan. Dalam peramalan kebutuhan energi listrik parameter-parameter yang dipakai adalah sebagai berikut : 1. Pertumbuhan jumlah pelanggan rumah tangga (X1) 2. Pertumbuhan jumlah pelanggan bidang usaha (X2) 3. Pertumbuhan jumlah pelanggan bidang publik (X3) 4. Pertumbuhan jumlah pelanggan industri (X4) Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 2 / 6 5.Pertumbuhan jumlah penduduk (X5)6.Peningkatan PDRB suatu wilayah (X6)7.Energi listrik terjual (Y)Untuk mencari nilai y dengan menggunakan persamaan 2.1 berikutYi =b0+b1X1i+b2X2i+.+bkXki (2.1)

2.2.2 Model Peramalan Dengan DKL 3.01 (PT.PLN, 1994)Model yang digunakan dalam metode DKL 3.01 untuk menyusun perkiraan adalah model sektoral. Perkiraan kebutuhan tenaga listrik ini ditujukan untuk menyusun perkiraan kebutuhan tenaga listrik pada tingkat wilayah/distribusi. Metodologi yang digunakan pada model sektoral adalah metode gabungan antara kecenderungan, ekonometri dan analitis. Pendekatan yang digunakan dalam menghitung kebutuhan listrik adalah dengan mengelompokkan pelanggan menjadi empat sektor yaitu : 1. Sektor Rumah Tangga 2. Sektor Bisnis 3. Sektor Publik 4. Sektor Industri

ETSt = ERTt + EKt + EPt + EISt .................................(2.3) di mana : ETSt = energi terjual PLN total pada tahun t ERTt = energi terjual PLN sektor rumah tangga pada tahun t EKt = energi terjual PLN sektor bisnis pada tahun t EPt = energi terjual PLN sektor publik pada tahun t EISt = energi terjual PLN sektor industri pada tahun t

2.3 Ekonomi Pembangkit2.3.1 Harga Energi Listrik

Tiap pembangkit listrik mempunyai harga energi listrik yang berbeda-beda yang besarnya bervariasi tergantung pada biaya pembangunan, perawatan dan biaya operasi dari pembangkit listrik tersebut. Secara umum harga energi yang dihasilkan suatu pembangkit listrik dihitung dengan parameter-parameter yang diperlukan, yaitu biaya pembangkitan per kW, biaya pengoperasian per kWh, biaya perawatan per kWh, suku bunga, depresiasi , umur operasi, dan daya yang dibangkitkan. Dengan parameter-parameter seperti yang tesebut di atas, maka dapat dihitung harga energi listrik tiap kWh yang dibangkitkan oleh suatu pembangkit tenaga listrik. Tinjauan opsi energi dari aspek ekonomi pada pembahasan ini didasarkan atas biaya modal pembangkitan yang dikeluarkan dalam pemanfaatan energi alternatif menjadi energi listrik, yaitu biaya pembangkitan dan harga energi. Metode perhitungan yang digunakan adalah metoda perhitungan biaya pembangkitan tahunan, terdiri dari tiga komponen biaya, yaitu biaya investasi modal (capital cost), biaya bahan bakar (fuel cost), serta biaya operasi dan perawatan (O&M cost).

2.3.2 Ekonomi Investasi Pembangkit

Sebelum suatu proyek dilaksanakan perlu dilakukan analisa dari investasi tersebut sehingga akan diketahui kelayakan suatu proyek dilihat dari sisi ekonomi investasi. Ada beberapa metode penilaian proyek investasi, yaitu :

Net Pressent Value (NPV) Jika nilai NPV positif maka investasi layak dilaksankan dan jika nilai NPV negatif investasi tidak layak dilaksanakan. Internal Rate of Return (IRR) Jika IRR > MARR, maka investasi dikatakan layak Jika IRR MARR, maka investasi dikatakan tidak layak. dimana MARR = suku bunga bank.III KELISTRIKAN DI MALUKU UTARA 3.1 Neraca Daya

Tabel 1Neraca Daya (MW) di Maluku Utara

TahunDaya Mampu (MW)Beban Puncak (MW)Produksi Energi (GWh)Rasia Elektrifikasi(%)

200226,0020,8083,8240,17

200322,5017,6099,6739,78

200426,7617,6199,5245,50

200534,8427,35115,5949,95

200640,9530,92137,1043,01

200736,6031,82165,4244,71

200838,2234,02186,3746,03

Melihat Neraca daya di atas maka program pembangunan pembangkit baru harus segera dilaksanakan, karena dampak yang ditimbulkan sudah sangat banyak, antara lain terganggunya aktifitas penduduk. Kekurangan pasokan energi listrik dan pemeliharaan pada beberapa pembangkit juga merupakan salah satu penyebab terjadinya pemadaman bergilir di Maluku Utara.Tabel 2 Data Input Konsumsi Energi Listrik per Kelompok Pelanggan (GWh)TahunRumah Tangga

Bisnis

Industri

Publik

Total

200251,0312,19

1,13

9,36

73,98

200348,84

7,70

0,73

11,21

68,48

200464,92

12,10

1,08

13,29

91,42

200575,82

13,81

0,97

14,04

104,64

200680,18

18,98

1,18

16,89

117,23

200790,51

26,28

1,06

19,89

137,74

200897,86

29,60

1,36

21,37

150,19

Konsumsi energi listrik di Maluku Utara terus mengalami kenaikan dari tahun ke tahun. Hal ini disebabkan jumlah penduduk yang semakin meningkat dari tahun ke tahun, dan perekonomian yang semakin membaik.

IV ANALISIS PEMBANGUNAN PLTP Jailolo 75 MW

4.1 Analisis Makro Sosial Ekonomi di Maluku Utara

Analisis makro sosial ekonomi dapat dilihat dari indeks pembangunan manusia (IPM) yang merupakan acuan seberapa besar kemajuan Propinsi Maluku Utara dalam membangun penduduknya. Dalam analisis ini akan ditunjukkan pengaruh IPM terhadap beberapa parameter antara lain reduksi shortfall, tingkat pendidikan, pengeluaran per kapita dan rasio elektrifikasi. Pada tahun 2005 Provinsi Maluku Utara mempunyai rata-rata IPM sebesar 67,0 dari rata-rata IPM Indonesia sebesar 69,6, reduksi shortfall sebesar 1,8 dari rata-rata Indonesia 1,68, tingkat pendidikan sebesar 68,9, pengeluaran perkapita sebesar 590.300, dan rasio elektrifikasi sebesar 49,95 %. Dari data-data tersebut dapat diketahui bahwa dengan IPM yang mendekati rata-rata IPM Indonesia, menunjukkan bahwa tingkat pencapaian misi propinsi Maluku Utara cukup berhasil mengingat Propinsi ini baru terbentuk Tahun 1999. Tingkat pendidikan dan pengeluaran perkapita yang cukup besar menunjukkan bahwa IPM yang tinggi juga berpengaruh terhadap kedua parameter tersebut.4.2 Analisis Penggunaan Panas Bumi Jailolo

4.2.1 Potensi Panas Bumi Jailolo

Sumber panas bumi Jailolo mempunyai data-data sebagai berikut : Tekanan uap Air panas yang muncul di empat lokasi dengan temperature 50-55o C Tipe airpanas di daerah penyelidikan adalah tipe klorida dengan temperatur bawah permukaan 149 183 C. Luas wilayah prospek sekitar 13,580 km2 Potensi cadangan terduga 75 MW Ketebalan lapisan Caprock : 1300m Diperkirakan reservoir berada pada kedalaman >900 meter

Perhitungan Perkiraan / estimasi potensi cadangan terduga berdasar formula Standarisasi Potensi Panas Bumi Indonesia (DGSM, 1999), adalah: Q = 0,11585 x A x ( TRes T cut off) o C ,dimana :Q : Potensi energi panas bumi terduga (Mwe). 0,1158 : nilai konstanta A : Luas daerah potensi (km2). TRes : Suhu bawah permukaan (o C) Tcut off : Suhu cut off dalam oC, yaitu 120o C. Berdasar data diatas untuk PLTP Jailolo perkiraan potensinya: Q = 0,11585 x 13,580 x ( 183 - 120) o C = 99,11 MWeNamun dari pengkajian PGE dan keputusan Menteri ESDM potensi yang dimanfaatkan sebesar 75 MWe.Tabel 3Sistem Pembangkitan Panas BumiNo.Sistem PembangkitanKlasifikasi (Suhu dalam Celcius)

1.Vapor Dominated System>370

2.Flushed Steam System170 370

3.Binary Cycle System150 205

Dari data-data tentang Jailolo dan tabel 3 maka sistem pembangkitan panas bumi di Jailolo menggunakan flushed steam system atau binary cycle system.

4.2.2 Peralatan Listrik PLTP Jailolo

Spesifikasi dari peralatan listrik yang akan dipasang pada PLTP Jailolo ini terdiri dari generator dan transformator seperti yang dijelaskan di bawah ini : a. Generator Generator yang dipakai adalah generator sinkron tiga fasa kutub dalam yang digerakkan oleh turbin uap dengan daya 25 MW, kecepatannya 6000 rpm, dan tegangan output sebesar 13,8 kv. Pada PLTP Jailolo digunakan 3 unit jenis generator sehingga total pembangkitannya adalah 3 x 25 = 75 MW b. Transformator Transformator yang dipakai adalah transformator tiga fasa 40 MVA dengan tegangan primer sebesar 13,8 kV dan tegangan sekunder sebesar 69 kV. Tipe pendingin transformator adalah dengan menggunakan minyak.

4.2.3 Pemakaian Panas Bumi Dalam Pembangkitan Listrik Energi listrik per tahun dari PLTP: Energi listrik = Kapasitas x Jam operasi x faktor kapasitas = 75 MW x 8760 jam/tahun x 0.8 = 525.600.000 kWh/tahun Kebutuhan panas bumi untuk produksi 1 kwh Kebutuhan panas bumi untuk produksi 1 kwh = Konsumsi energi / Energi listrik = 70.080 ton/tahun / 525.600.000 kWh/tahun = 0,133 kg/kWh Jika masa operasi PLTP diasumsikan 25 tahun, maka: Jumlah panas bumi yang dibutuhkan selama operasi = 70.080 ton/tahun x 25 tahun = 1.752.000.000 kg

Tabel 4Pemakaian Panas Bumi Untuk PLTP JailoloNo.PerhitunganPLTP

1.Energi listrik per-tahun(KWh/tahun) 525.600.000

2.Bahan bakar per-tahun(Kg)70.080

3.Panas Bumi untuk produksi 1KWh(Kg/KWh)0,133

4.Bahan bakar untk 25tahun1.752.000.000

4.3 Peramalan Beban dengan Regresi Linier Berganda

Dari hasil peramalan pada tabel 4 terlihat bahwa terjadi kenaikan di semua sektor pelangan. Sektor rumah tangga masih memegang angka tertinggi, disusul oleh bisnis, publik, dan industri.

Tabel 5Proyeksi Energi Terjual, Jumlah Pelanggan per Sektor, Jumlah Penduduk, dan PDRB Maluku Utara

TahunEnergy terjual(GWH)RTX1Industri X2

BisnisX3Publik X4Penduduk X5PDRB(juta)X6

200273,9862.251242.2702.124856.8222.035.156

200368,4862.853232.4362.241869.1482.175.010

200493,4272.567232.7082.606881.6512.368.433

2005104,6480.908243.2322.892894.1542.580.960

2006117,2384.468213.4633.141919.1602.728.275

2007133,4190.325203.9523.485937.7272.884.000

2008150,1994.361214.1363.910956.4813.048.612

Tabel 6Proyeksi Konsumsi Energi Listrik per Kelompok Pelanggan (GWh)

Tahun Rumah tanggaBisnis IndustriPublikTotal

2009105,4431,991,3922,27161,55

2010113,6134,581,4224,15173,78

2011122,4137,381,4625,68186,94

2012131,8940,411,4827,30201,11

2013142,1143,681,5329,02216,36

2014153,1247,221,5730,86232,78

2015164,9851,041,6132,81250,45

2016177,7755,171,6534,88269,48

2017191,5459,641,6937,09289,96

2018206,3864,471,7339,43312,02

2019222,3769,681,7741,92335,76

2020239,6075,331,8144,57361,32

2021258,1681,421,8647,38388,85

2022278,1788,021,9150,38418,48

2023299,7295,141,9553,56450,39