COMMUNITY BASED WASTE to ENERGY

as DISTRIBUTED GENERATION

Supriadi legino

DIREKTUR KONSTRUKSI DAN ENERGI TERBARUKAN

PT HEXA INTEGRA ELECTRICA

Dosen FEB Universitas Indonesia

Penulis Buku Inisiatif Listrik Kerakyatan

Dikutip dari paparan Dr. Andi Someng Dirjen Gatrik

Dikutip dari paparan Dr. Andi Someng Dirjen Gatrik

LISTRIK KERAKYATAN YANG RAMAH LINGKUNGANsebagai model DISTRIBUTED GENERATION Energi terbarukan

Menanggulangi masalah sampahMendidik rakyat agar daerahnya bersih sampah

Menanggulangi daerah defisit listrik

Mempercepat sasaran 23% ETB

LISTRIK KERAKYATAN (LK)

Current Flow of CSFlow of LK

Model pengembangan kelistrikan dengan menggunakan pembangkit sederhana skala kecil dengan memanfaatkan energi terbarukan yang tersedia di sekitar komunitas yang dibangun secara gotong royong oleh masyarakat lokal

Dilema Ketenaga Listrikan: Rencana vs Kenyataan

100 % rasio elektrifikasi 100% Listrik pedesaan23 % energi terbarukan Solusi masalah sampah domestik

Proyek acap terlambat

Dominasi energi Fosil

Tersebar di ribuan pulau

Solusi mitigasiLISTRIK KERAKYATAN (LK)

Energi terbarukan

Aljabar LK: 1000x1 = 1x1000

Membangun 1 unit @1000

MW = membangun

1000 unit @ 1MW.

Energi dimiliki dan dikelola oleh rakyat setempatPeluang usaha dan

peluang kerja masyarakat

setempat

?TARGET TANTANGAN

Model penyediaan dan pengembangan energi listrik yang terdiri dari bauran

pembangkit sederhana skala kecil dari energi bersih yang tersedia di sekitar

komunitas* sehingga dapat dibangun sendiri dilakukan secara bergotong-royong oleh berbagai kelompok masyarakat di tingkat kelurahan di seluruh tanah air.

DEFINISI LISTRIK KERAKYATAN

Energi sampah menjadi prioritas karena sekaligus bisa menjawab permasalahan sampah perkotaanProses probiotik “peuyeumisasi”

Merubah sampah menjadi pelet dalam waktu 10 hari

8

www.companyname.com© 2016 Motagua PowerPoint Multipurpose Theme. All Rights Reserved.

Sampah: Energi terbarukan dengan siklus produksi tercepat

➢ Sampah adalah biomasa dengan siklus produksi tercepat:

(Batubara ratusan juta tahun, kayu hutan puluhan tahun, kayu perkebunan 1-5 tahunan, padi dan palawija bulanan, sampah kota harian)

➢Setiap manusia memproduksi sekitar 0,5 kg sampai 0,9 kg sampah setiap hari

➢Hasil studi STT PLN, bahan bakar pelet bisa dibuat dari sampah dalam waktu kurang dari 10 hari dengan proses peuyeumisasi

➢Sampah merupakan energi terbarukan yang paling cepat siklus produksinya melalui proses PEUYEUMISASI

Renewable energy (RE) that can be renewed

• Hydro and Geothermal are RE that have large reserve potential but often conflicting with social and environmental issues... This kind of RE could not be renewed by human

• Solar, wind, or tidal energy are RE but they are still facing intermittency problems and high cost of energy storaged...This kind of RE also could not be reewed by human

• Unlike the Natural giving RE above, Biomass is the type of RE that can be intentionally renewed by human

Biomass as RE that is realy renewed

• BIOMASS is renewable energy that can be renewed by human effort

• For examples, wooden biomass from natural forest or jungle can be renewed in 10 years cycle, woods plantation and oil palm will take around 5 year cycle, and there are some biomass with less than 1 year cycle such as rice husk, straw, vertifer grass,

• Waste is the type of biomass, which automatically renewed in a daily cycle produced by every people

• This study will propose a TOSS method to convert waste into commodity as Biocoal

Keunggulan Listrik Kerakyatan

Pemerintah dapat memberdayakan masyarakat setempat untuk terlibat dalam

pengembangan ketenaga listrikan melalui UMKM.

Sebagai distributed generation skala kecil LK memiliki fleksibilitas dan lebih

mudah dalam memanfaatkan pembangkit energi terbarukan seperti matahari,

angin dan biomasa termasuk sampah

LK is sufficient for Indonesia, a country with 17,000 islands because LK can

produce energy any place in the country in a shorter time without necesseraly

building the conventional but expensive T/D lines

Rencana pengembangan Energi terbarukanRUPTL 2018-2027 dengan opsi LK ( MW)

Type (Cap)*

2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 Total

Geo t 210 150 221 235 405 445 355 2537 20 5 4,583

Hydro 66 287 193 755 315 196 635 4,461 564 7,472

M Hyd 108 202 366 103 31 811

Solar 5 22 214 281 200 325 1,047

Wind 70 60 5 45 10 30 300 60 589

Bio M 53 53/200 41/1000 19/1000 235/1000 1300 10 411

Total 512 774 1,040 1,438 996 871 1,299 7,323 20 639 14,912

+4500

-3500

-2000

+1000

PARIS COMMITMENT

Waste to Coal potential# of people p 200 Million

annual waste potential Wa = p . a 43.200.000 ton/year

people to waste production a 0,6 kg/day

pellet to waste factor b 0,3

annual pellet potential Pa = b . Wa 12.960.000 ton/year

Annual energy in kWH 1 kg = 1 kWh 12.960.000 MWH/year

Waste to Coal potential

For low rank coal (3800 kCal/kG) 10.231.579 ton/year

For High rank coal (5000 kCal/kG) 7.776.000 ton/year

• Waste is potential to reduce around 10 million ton of coal per year • The potential will be higher from year to year along with increasing world population• The potential will be higher if the calculation include all renewed biomass

RANGKAIAN PROSES WtE dengan PEUYEUMISASI

TPA (LANDFILL) SENTE KLUNGKUNG bali

BEFORE TOSS AFTER TOSS

Focus of the studyto compare the cost to attain 100% rural electrification Distribution lines vs. LK Model

Figure 1 Distribution lines vs LK model

Figure 3. LK vs. Conventional diagram

Cust

100 kVA

Cust

Cust

Cust

Cust

LV lines MV lines

2x20 kW

Cust LK

40 kVA

2x50 kW

LK

Distribution lines model

LK model asdistributed generation

Data dan Simulasi perhitungan

Region MV lines/kms

(Mio USD)

LV lines/kms

(Mio USD)

Dist.Trf /kVA

(Mio USD)

National 31 17 0,8

West Java 28 15 0,7

NTT 37 20 0,9

Papua 62 33 1,52

Table 2. Capital Expenditure of LK unit (in USD)

Unit size 2x20 kW 2x50 kW

Gasifier USD 15.600 28,100

Genset (USD) 25.200 45,400

Control n monitor 1.250 1,800

LV lines cost West Java 17,162 38,614

LV lines cost of NTT 37,756 84,951

LV lines cost of Papua 22,825 51,357

Total Capex West Java 59,212 113,854

Total Capex NTT 79,806 160,191

Total Capex Papua 64875 126597

Figure 3. LK vs. Conventional diagram

Cust

100 kVA

Cust

Cust

Cust

Cust

LV lines MV lines

2x20 kW

Cust LK

40 kVA

2x50 kW

LK

Bila diasumsikan kapasitas per

konsumen 1 kVA, Maka jumlah

konsumen minimal untuk kapasitas

trafo distribusi, 40 kVA adalah 40

konsumen

Kajian Perbandingan Lisdes Jaringan vs LK

Table 4. NTT capex of distribution lines vs. LK

#of

Cust

MV

(kms)

LV

(kms)

Tr Dis

(kVA)

Dist cost

(USD)

LK cost

(USD

40 3 1 40 268182 79,806

80 3 2 80 358069 159612

120 3 3 120 447596 239418

240 3 6 240 472901< 478836

Table 5. Papua capex of distribution lines vs. LK

#of

Cust

MV

(kms)

LV

(kms)

Tr Dis

(kVA)

Dist cost

(USD)

LK cost

(USD

40 3 1 40 162128 64.875

80 3 2 80 216469 129,751

120 3 3 120 270810 194,626

240 2 5 240 433832 < 478836

Untuk NTT, sistim Jar dis dipilih bila jumlah

konsumen lebih dari 240 dengan JTM kurang dari 3

km dan JTR kurang dari lines is less than 6 kms.

Bila tidak, LK menjadi pilihan yang lebih baik

untuk NTT yang mewakili daerah dengan pulau

kecil tersebar di Indonesia bagian timur

Untuk Papua, jaringan distribusi lebih baik jika

minimal ada 120 pelanggan dengan JTM

sepanjang kurang dari 2 km, dan JTR kurang

dari 5 km. Bila tidak LK lebih baik

Untuk Jabar, jaringan distribusi lebih baik jika

jumlah konsumen lebih dari 120 dan panjang

JTM kurang dari 2 kms dan JTR kurang dari 3

kms.

Perbandingan Biaya Operasi LK vs Jar Dist

CONVENTIONAL SYSTEM

Electricity production cost:

• West Jawa : USD 0.0681

• NTT : USD 0,20

• Papua : USD 0,016

While production cost of LK

2x20 kW : USD 0.06

2x50 kW : USD 0.07

Capacity 2x20 kW 2x50kW

Operator 6,000 9,000

Fuel cost (USD) 8300 16,600

Material & spare part (USD 1,000 4,000

Overhead & other cost (USD) 400 1,000

Total operation cost (USD) 15,700 30,600

Energy production (kWH) 262,800 657000

Operation cost (cent/kWh) 6 4,7

Dalam semua hal, biaya operasi dari LK lebih ekonomis dibandingkan dengan biaya listrik desa menggunakan jaringan distribusi konvensional

Listrik Kerakyatan

KALKULATOR BISNIS TOSS

BIAYA VARIABEL

Honor operator (rp/bl) 3.000.000 Jasa OM (x Opex) 0,08 Iuran war (Rp/bln)

Harga pelet (Rp/ton) 300.000 Bioaktivator (rp/ton) 40.000 Jumlah rumah

Sewa tanah/m2/th 250.000 Discount Factor 12%

Sewa mobil/hari 300.000

PROFITABILITAS

Volume (kg per hari) CAPEX OPEX Jum. Rumah IRR

3.000 225.700.000 696.100.006 1.000 15%

6.000 399.400.000 696.100.006 2.000 29%

10.000 695.500.000 1.128.800.010 3.333 34%

Iuran warga per bulan 50.000 Harga eqv. Batu bara 500.000

Dashboard LK-TOSS

Uraian Volume sampah

Kapasitas pembangkit (kW) 30 60 100

Biaya investasi (Rupiah) 433.000.000 760.000.000 1.275.000.000

Efisiensi Listrik 0,8 0,8 0,8

Jam op Har 24 24 24

Kebutuhan energi (kWH/hari) 900 1800 3000

Kebutuhan pelet per hari (kg) 900 1.800 3.000

Kebutuhan pelet per tahun (kg) 328.500 657.000 1.095.000

Harga pelet (rp/kg) - - -

Ratio konsumsi Pelet/Solar 0,8 0,8 0,8

Biaya total b bakar per tahun (Rp) 518.400 576 576

Jumlah operator 3 4 6

Gaji operator (rp/bulan) 3.000.000 3.000.000 3.000.000

Sewa tanah (Rp/tahun) 22.500.000 45.000.000 75.000.000

suku cadang, mat, jasa OH (%Capex) 10% 10% 10%

Biaya operasi (Rp/th) 174.318.400 265.000.576 418.500.576

Biaya operasi dg overhead,pajak 15% 200.466.160 304.750.662 481.275.662

Harga listrik Feed in Tariff (Rp/kWH) 1100 1100 1100

Pendapatan (RP/Tahun) 289.080.000 578.160.000 963.600.000

Total generating cost (USD) 109.906 159.965 247.396

Prod kWH/th 262.800 525.600 876.000

LCOE (cent USD/kWH) -0,042 -0,030 -0,028

Payback period (tahun) 3 3 3

IRR 7% 20% 22%

CALCULATION SUMMARY

Potential saving: 2.2 Million USD~ 31 Trilliun Rupiah

AREAS MV length LV length Dist. Trsf. # of Cust LK 40 LK 100 Dist Capex LK Capex

Km Km KVA Thousand unit unit T USD T USD

Java & Bali 3.059 7.778 153.914 390.966 1.655 786 310.062 187.538

Sumatera 16.485 13.204 297.582 859.976 29.603 7.893 921.589 476.413

Kalimantan 10.041 5.246 124.290 187 933 249 556.575 228.369

Sulawesi 11.512 11.383 200.050 720 3.001 800 652.973 228.598

Maluku 3.320 872 30.990 133 465 124 168.171 49.516

NTB & NTT 6.528 4.300 58.720 247 881 235 322.444 83.946

Papua 3.997 9.038 58.845 248 883 235 635.512 87.062

Total Indonesia 54.942 51.821 924.391 1.252.477 37.421 10.322 3.567.326 1.341.442

Potential saving = Distribution Capex – LK Capex = 2.226 Million USD equivalent of 31 Trilliun IDR

Potensi penghematan dan tambahan kapasitas dengan opsi LK

• Hasil simulasi menunjukkan bahwa negara akan memiliki potensi penghematan sekitar USD 2 Juta seandainya rencana pembangunan jaringan distribusi untuk pedesaan digantikan dengan unit Listrik Kerakyatan

• Selain penghematan keuangan, sistim kelistrikan juga akan mendapatkan tambahan pembangkitan setara dengan total kapasitas trafo distribusi sekitar 600 MW

• Sebagai bonus, adanya manfaat sosial berupa perkembangan ribuan UMKM dan ratusan ribu tenaga kerja desa yang terserap untuk mengelola ribuan unit LK

• Sebagai bounus tambahan, negara menjadi bersih sampah dan kontribusi besar untuk penurunan emisi yang dapat menimbulkan cuaca ekstrim dan rusaknya Ozon

Manfaat Intangible dari Model LK• Model LK menjawab dampak sosial dan lingkungan terhadap perubahan cuaca

extrim dengang mengurangi polusi udara dan Gas Rumah Kaca (GHG) yang

disebabkan oleh sampah kota

• LK memberikan peluang untuk masyarakat dan pengusaha setempat untuk

terlibat dalam bisnis energi terbarukan yang pembangunannya cepat dan

fleksibel

• Keuntungan sosial yang lain dari LK adalah terciptanya lingkungan komunitas

yang lebih bersih, daya beli meningkat, mengurangi pengangguran.

• LK sebagai distributed generation merupakan opsi untuk menjawab TRILEMA

ENERGI: electrifikasi , stabilitas kelestarian lingkungan , dan keamanan energy

Catatan Penutup Jawabannya ada padaListrik Kerakyatan (LK)

• Model Listrik Kerakyatan (LK) memiliki potensi untuk mencapai sasaran 23%

ETB sebelum 2025

• LK adalah opsi untuk mencapai rasio listrik desa dan rasio kelistrikan benar-

benar 100 persen dalam waktu singkat

• LK bisa menghemat anggaran Listrik Desa sekitar 2 juta USD dari anggaran

RUPTL 2018-2027

• LK adalah model ketahanan energi nasional yang nyata karena pembangkit LK

bisa 100 % dalam negri dan dimiliki serta dikelola oleh masyarakat setempat.

• Model TOSS dengan cara peuyeumisasi bisa mengeliminasi masalah TPA dan

mengurangi eksploitasi fosil untuk energi.

It seems to good to be true!!! but it may be true if you want to....

Daftar pustaka• [1] S. Legno, I. W. Kustanrika, R. Hidayawanti, and I. Sangadji, “Simulation of economic effect on electricity democracy

based on clean energy at UMKM’S IPP in Indonesia,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 383, no. 1, p. 12067, 2018.

• [2] S. Legino and R. Arianto, “Solving large scale unit dilemma in electricity system by applying commutative law,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 974, no. 1, p. 12037, 2018.

• [3] S. Legino, S. I. Cahyani, A. Supriono, I. Subawa, D. Paryoto, and S. Karmila, “The Future Energy for the Thousand Islands Country,” in The 4th Asia Future Conference, Peace, Prosperity, And Dynamic Future, 2018.

• [4 ] Ministry of Energy and Mineral Resources, “EXECUTIVE SUMMARY RUPTL PT PLN (PERSERO) 2018-2027,” Indonesia,

• [5] Rencana Umum Energi Nasional (RUEN). Indonesia, 2017.

• [6] S. Legino, Inisiatif Listrik Kerakyatan yang Ramah Lingkungan. Jakarta: Jurusan Teknik Mesin STT-PLN, 2016.

• [7] S. Legino, R. Arianto, N. Pasra. 2018.The attainment of 100 percent electrification ratio in the archipelago of Indonesia by people way electricity initiative. Conference paper, Sicbas UNSRI.

• [9] S. Legino, R. Hidayawanti. A. I S Putra, A Pribadi. 2018. Reducing coal consumption by people empowerment usinglocal waste processing unit