INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN...

10
Dldlk•oleb Pe erintah ProVin i s atera Selatan wu Pemerintah Kota Palembane Sponsor lllllalll BukitAsam PT fiiEEPOIIT INDONESIA 0 business bp 1gas solutions

Transcript of INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN...

Page 1: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

Dldlk•oleb

Pe erintah ProVin i s atera Selatan

wu Pemerintah Kota ~ Palembane

Sponsor

lllllalll BukitAsam PT fiiEEPOIIT INDONESIA

0 ~o:-;orporate business

bp 1gas solutions

Page 2: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

· ":pan Pasal 72 Undang-Undang Republik Indonesia _-om or 19 Tah11.D 2002 Ten tang Hak Cipta

3..!: _ stapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan sebagaimana dimaksud dalam pasal 2 ayat (1) atau - · .:.9 ayat ( I) dan ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing-masing paling sedikit 1 (satu bulan

- • enda paling sedikit Rp. 1.000.000,00 (satu juta'rupiah) atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) an,atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah)

3= siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ;: raan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau hak terkait sebagaimana dimaksud pad a ayat (1) - ;:>1dana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000,00 hma ratus juta rupiah)

PL -_.\...~GGUNG JAWAB Dekan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

P£\ "'L~PfiNG Ed~· Ibrahim ~Iuhammad Abu Dakar Sidik T uty Emilia Agustin a Da,id Bahrin Suci Dwijayanti

PROSIDING SEMINAR NASIONAL 2"d AVoER SEMINAR 2009

Hak penerbitan pada Penerbit Universitas Sriwij aya

Cetakan Pertama, Juli 2009

.Jesain Cover: Muhammad Abu Bakar Sidik

Xli - _74 hlm, illus:29,7 em ISB:": 979-587-340-7

:::A etak di Percetakan Universitas ~riwijaya lsi di luar tanggung jawab percetakan

ii 2"d AVoER Seminar 2009

Page 3: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

DAFTARISI

IMPLEMENTASI KAMPUNG PENDIDIKAN ENERGI (KPE) DI INDONESIA: SURVEY PENDAHULUAN DI DESA KUTAMANAH

KABUPATEN PURWAKARTA-JAWABARAT Barony Herdiarto dan Ahmad Taufik 1 - 6

. WIND RESOURCE ASSESSMENT FOR THE BANGKA BELITUNG -INDONESIA: A PRELIMINARY SATELLITE MONITORING ON

WIND CHARACTERISTICS Ahmad Taufik dan BaronyHerdiarto 7- 14

A SATELLITE MONITORING OF WIND RESOURCE FOR JAVA ISLAND INDONESIA: PRELIMINARY MODELLING OF

KAMPUNG PENDIDIKAN ENERGI (KPE) - PURWAKARTA Ahmad Taufik dan Barony Herdiarto

KAMPUNG PENDIDIKAN ENERGI (KPE): KONSEP DAN . RENCANA STRATEGIS IMPELEMENTASI PILOT PROJECT

DI INDONESIA Ahmad Taufik dan Barony Herdiarto

PENINGKATAN PRESTASI SISTEM TURBIN GAS DENGAN PENINGKATAN RASIO TEKANAN KOMPRESOR

MELALUI OVERHAUL Riman Sipahutar

USAHA PENCETAKAN BRIKET BATUBARA SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL

MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN Ir.H Darmawi, MT

UTILIZATION OF WILD GROWN GRASSES AND BRUSHWOODS . AS A SUSTAINABLE ALTERNATIVE FUEL

IN THE CENTRAL KALIMANTAN PROVINCE Harwin Saptoadi dan Ahmad Arifin

PENGARUH KONSENTRASI KATALIS ASAM SULFAT DAN WAKTU REAKSI PADAHIDROLISAREJECT PULP

MEI'JJADI GLUKOSA Saputra Edy, Chairul dan Purnama Alan

HIDROLISA REJECT PULP MENJADI GLUKOSA MENGGUNAKAN KATALIS ASAM SULFAT:

2"dAVoER Seminar 2009

PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU Chairul, Saputra Edy dan Yo nita Dessy

15-22

23-32 v

33-44

45-48

49-54

55-60

61-66

Page 4: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

STUD I MINYAK ALGA DUNALIELLA SALINA DAN SPIRULINA PLATENSIS

Fitri Hadiah, Elda Mewita dan Dade Zubaedah

ALTERNATIF PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TEKSTIL DENGAN TEKNOLOGI BERSIH HEMAT ENERGI:

SUATU TINJAUAN PUSTAKA Tuty Emilia Agustina

DETERMINATION OF GLYCERALDEHYDE-3-PHOSPHATEDEHYDROGENASE LOCATION IN

SACCHAROMYCES CEREVICEAE Fitri Hadiah

STUDI EFEK KINETIKA KATALIS PLATINA, PALADIUM, KOBALT DAN NIKEL TERHADAP PRODUKSI SYNGAS

DI STEAM REFORMER PT PUSRI II PALEMBANG Sri Haryati, M Djoni Bustan dan Juniarti Asnani I

KAJIAN PERENCANAAN FUEL CELL UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK RUMAH TANGGA DI KOTA PAGAR ALAM

SUMATERASELATAN Lenny Marlinda dan Hasan Basri

KAJIAN TEKNIS PENCAMPURAN BIODIESEL HASIL PRODUKSI PILOT PLANT PADA BUS PEGAWAI DAN MAHASISWA

UNIVERSITAS SRIWIJAYA Leily Nurul Komariah dan Susila A rita R

ON COMPARISON OF MASS TRANSFER MODEL IN REACTIVE ABSORPTION OF H

2S INTO Fe-EDTA

SOLUTION IN PACKED COLUMN Waleed Nour Eldien, Ali Altway and Susianto

PENERAPAN GROUP TECHNOLOGYUNTUK EFISIENSI PROSES MANUFAKTUR DALAM RANGKA PENGHEMATAN ENERGI

Bahrul Ilmi

KARAKTERISASI SECARA RINCI SENYAWA HETEROATOM DALAM FRAKSI RINGAN MINYAK BATUBARA TANITO HARUM

DAN PROD UK MINYAK HASIL HYDROTREATMENT SD Sumbogo Murti, Yusnitati, Lambok H Silalahi dan Hartiniati

PEMBUATAN DAN PEMANFAATAN KATALIS Ni-ZAA UNTUK PEMBUATAN BBM ALTERNATIF

Zainal Fanani

2"d AVoER Seminar 2009

161 - 168

169- 176

177- 184

185- 190

191 - 196 !/

197- 206 .

207- 218

219- 224

225-232

233-242

xi

Page 5: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

KAJIAN PERENCANAAN FUEL CELL UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK RUMAH TANGGA DI KOTA PAGARALAM

SUMATERA SELATAN

Lenny Marlinda'*, Hasan Basri2

'Dosen Dill K.imia Industri FKIP Universitas Jambi (Mahasiswa Program Studi Teknik Kimia Universitas Sriwijaya)

ABSTRAK

2Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Sriwijaya *Korespondensi Pembicara. Email: ummu _ [email protected]

Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer­fuel cell di Desa Kance Diwe, Dempo Selatan, kota Pagar Alam, Sumatera Selatan. Berdasarkan road map fuel cell2005-2025, adanya persentase desa terlistriki tahun.2007 untuk kota Pagar Alam sebesar 97,1 %, tidak tersedianya energi fosil untuk pembangkit listrik, dan banyaknya potensi wisata yang butuh pengelolaan hemat energi, maka hal ini membuktikan bahwa kota ini membutuhkan supplai listrik dari teknologi yang memanfaatkan sumber daya alam tak terbatas dari modul photovoltaic dan fuel cell. Tahun 2009, ada 65 aplikasi modul photovoltaic 100 Wp sudah dipasang di desa ini. Sedangkan fuel cell belum ada diterapkan di Sumatera Selatan. Sistem fuel cell yang direncanakan terdiri dari Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) 5 kW, modul PV 3-4 kW, electrolizer 3-4 kW dan baterai sebagai penyimpan energi cadangan. Kajian perencanaan ini meliputi analisis potensi lokasi, analisis teknis dan analisis ekonomis. Berdasarkan artalisis potensi lokasi perencanaan, maka desa ini mempunyai swnber daya air berlimpah dan tidak tercemar sebagai sumber hidrogen. Semen tara dari kajian analisis teknis dan ekonomis, daerah ini hams terinstalasi PLTS 3 kWp untuk menghasilkan · kapasitas daya fuel cell .sebesar 5 kW untuk 30 rumah. Sehingga direncanakan akan ada 2 instalasi sistem hybrid PV-Fuel Cell untuk 65 buah rumah dengan penghematanlistrik untuk 1 rumah adalah Rp 632,3/hari

Keywords: elektrolisis, fuel cell, hidrogen, modul photovoltaic

1. PENDAHULUAN

Kebijaka_n Energi Nasional (KEN) ditetapkan pemerintah dalam Perpres No.5/2006 sebagai respon dari krisis energi yang berdampak pada semua sektor kehidupan di Indonesia. Kebijakan ini akan melandasi pengelolaan energi nasional yang mengacu pada blueprint 2006 - 2025. Salah satu realisasi pengelolaan energi dari sumber daya ini adalah dalan1 sub sektor kelistrikan yang dibangkitkan dari fuel cell sumber energi altematif abad '21 yang ramah lingkungan karena hanya berlimbahkan uap air (Suhada, Hendrata, 2001). Bukti perhatian pemerintah ini adalah dengan adanya road map pengembangan fuel cell dalan1 blue print 2005 - 2025. Selain itu, penelitian dan pengembangan cell scmakin diminati oleh para peneliti di Indonesia, contoh dalam teknologi nano, dimana nano-silika ditambahkan pada material bam seperti polimer suhu tinggi (PEEK) dan lokal polimer (ABS) yang telah mampu meningkatkanefisiensi fuel cell (Dewi E.L., 2009).

2"d AVoER Seminar 2009 191

Page 6: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

Penelitian membuktikan bahwa fuel cell merupakan solusi terbersih (zero emission and no noise) yang diaplikasi hibriddengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk produksi listrik berkelanjutan di daerah terpencil serta mampu menanggulangi kelemahan PLTS yang menggunakan batterai untuk energi storage (Busquet, S., Leroux, P., 2004). Terutama daerah yang mempunyai kondisi geografis berbukit-bukit dengan kepadatan penduduk yang sangat · jarang. Kondisi seperti ini dapat dijumpai di Desa wisata Kance Diwe, Dempo Selatan Kota Pagar Alam, Sumatera Selatan (BPS Pagar A/am, 2003). Kebutuhan supplai listrik di desa ini berasal dari intalasi PLTS sebanyak 65 buah (Dinas Pertambangan dan Energi, 2009). Desa ini punya potensi sumber air bersih sebagai sumber hidrogen untuk bahan bakar fuel cell yang akan terjamin ketersediaannya dikarenakan wilayah ini masih ditutupi oleh hutan lindung sebagai faktor penjaga sumber mata.air. Besarnya potensi pembangkitan fuel cell dalam sistem hibrid photovoltaic dipengaruhi juga jenis barang tambang termasuk gol C sehingga tidak . memungkinkan dibuat pembangkit listrik konvensional ( www.pagaralam.go. id).

Berangkat dari uraian diatas dan melihat apakah program aplikasi fuel cell (berdasarkan road map dalam blue print pengelolaan energi 2005-2025) yang akan dilaksanakan pemerintah tersebut berjalan dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan, baik dikaji secara teknis maupun ekonomis, yaitu mengarah pada terpenuhinya kebutuhan listrik berkelanjutan bagi masyarakat pedesaan di daerah terpencil dengan potensi sebagai desa wisata, maka penulis mencoba mengangkat tulisan tentang "Kajian Perencanaan Fuel Cell untuk Pembangkit Listrik Rumah Tangga di Kota Pagar A/am, Provinsi Sumatera Selatan. "

1.1 Batasan dan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang, kajian dalan1 tulisan ini disusun untuk mencari

jawaban tentang apakah perencanaan instalasi fuel cell pada hybrid PV-Electrolisis Cell-Fuel Cell system efektif dan efisien untuk diaplikasikan di desa Kance Diwe, Dempo Selatan, Kota Pagar Alam, baik dikaji dari analisa lokasi, kajian teknis dan ekonomis.

Pembahasan dalam tulisan ini dibatasi hanya pembahasan fungsi fuel cell dalam pemilihan teknologi hybrid PV-FC system yang dianggap coc.ok untuk diterapkan di desa Kance Diwe. J enis teknologi ini diadopsi dari beberapa jurnal yang telah melalui tahap seleksi dengan kriteria sebagai berikut : (1) aplikatif, (2) jenis bahan baku yaitu H

2 dari proses elektrolisis, (3) biaya

pembangkitan fuel cell, ( 4) harga keekonomian hydrogen tercapai.

1.2 Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah diharapkan pembaca dapat

1. mengetahui tingkat efektifitas perencanaan instalasi fuel cell dalam hybrid PV-FC system di Desa Kance Diwe, Dempo Selatan, Provinsi Sumatera Selatan dalam usaha penyediaan listrik berkelanjutan yang diukur berdasarkan biaya energi minimum, harga keekonomian listrik tercapai, teknologi ramal1lingkungan, menjangkau ke pelosok desa (merata)

2. menimbulkan kesadaran kepada masyarakat untuk ikut berperan serta dalam usaha mendukung perencanaan instalasi fuel cell dalam hybrid PV-FC system dalam rangka

· · pengembangan sumber daya energi surya dan mencapai ekonomi hidrogen sebagai bentuk kontribusi dalam konservasi dan diversifikasi energi.

3. mengerti dan menerima bahwa penggunaan fuel cell merupakan jenis konverter yang menghasilkan limbah berupa uap air sehingga merupakan pilihan yang tepat untuk energi di masa yang akan datang dan bentuk energi yang mendukung "dunia hijau, bebas C02"

192 2nd AVoER Seminar 2009

Page 7: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

2. STUDI PUSTAKA

2.1 Apa ito Fuel Cell Fuel cell adalah alat konversi energi elektrokimia yang akan mengubah hidrogen dan

oksigen menjadi air, secara bersamaan menghasilkan energi listrik dan panas dalam prosesnya. Fuel cell merupakan suatu bentuk teknologi sederhana seperti baterai yang dapat diisi bahan bakar untuk mendapatkan energinya kembali, dalam hal ini yang menjadi bahan bakar adalah oksigen dan hidrogen. Layaknya sebuah baterai, segala j enis fuel cell memiliki elektroda positif dan negatif atau disebut juga katoda dan anoda. Reaksi kimia yang menghasilkan listrik terj adi pada elektroda. Selain elektroda, satu unit fuel cell terdapat elektrolit yang akan membawa muatan-muatan listrik dari satu elektroda ke elektroda lain, serta katalis yang akan mempercepat reaksi.di elektroda. Umumnya yang membedakanjenis-jenisfoe/ cell adalah material elektrolit yang digunakan~ Arus listrik serta panas yang dihasilkan setiap jenis foe/ cell merupakan produk samping reaksi kimia yang terjadi di katoda dan anoda.

Tabell J enis fuel cell dan karakteristik.

I"'"' ... "'''"',AFC )

~~=~illlt6t ouu - o::.v cco.,::a-) ·

r:;:~!~~k ~~UU - IOUU (oa·>

~~~~c;.~ - 60- 120 ( H ")

;-;:.~--~~~~ . (;.~~~~"'b-:~. m erT1Hik• ~- rn.intv•n) . pekaan thcl s t astun c;,.c;>OOo:>orn> g:~.,ngklt

~,!:;-~~;~ggi . pek a thd .. H • -e•t otceldael d -t a nodcl

• n-araan

2.2 Perkembangan Aplikasi Teknologi Hibrid Photovoltaic.- Fuel cell Sejauh ini ada beberapa perkembangan aplikasi teknologi hibrid Photovoltaic dan Fuel

Cell yang telah sukses dalam tahap eksperimen, yaitu :

Sistem Hibrid Photovoltaic-Fuel Cell (European Commision Committee, 2001) Sistem hibrid ini mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. J enis fuel cell yang digunakan adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell 2. Daya yang dibangkitkan modul photovoltaic untuk aplikasi hibrid ini adalah 3 kWp 3. Daya yang dibutuhkan untuk electrolizer 3 kW

· 4. Daya yang dihasilkan fuel cell sebesar 5 kW

Tujuan pengembangan sistem ini adalah mengembangkan sistem pembangkit energi berdaya rendah yang mana akan menggunakan sinergi an tara generator Potovo ltaic dan Proton Exchange Membrane Fuel Cell. ·

Sistem Hibrid Phofovoltaic-Fuel Cell (Busquet, S., Leroux, P., 2004)

Tujuan dari pengembangan PVFC-Sistem Hibrida adalah untuk mengoptimalkan operasi dengan memberikan solusi adalah mengganti sistem konvensional (bahan bakar fosil) dengan fuel cell,

l"d AVoER Seminar 2009 193

Page 8: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

memelihara keandalan sistem persediaan dan pada saat yang sama menurunkan tingkat polusi terhadap dampak lingkungan dari seluruh sistem, penyimpanan gas H

2 dan 0

2 dapat disesuaikan

. dalam operasi musiman sehingga meningkatkan kinetja rasio kinetja dari bagian PV dan tidak ' ada baterai untuk penyimpanan energi. Biasanya untuk sistem pembangkit listrik tenaga matahari

selalu menggunakan baterai. Dengan sistem hibrida ini kelemahan ini dapat teratasi. Kelemahan .baterai adalah cepat rusak, mahal dan membuat dimensi sistem menjadi lebih besar.

Sistem hibrid ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :

1. J enis fuel cell yang digunakan adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell ( 18 sell 900 cm2 (The De Nora's PEMFC)

2. Daya yang dibangkitkan modul photovoltaic untuk aplikasi hibrid ini adalah 3,6 kWp 3. Daya yang dibutuhkan untuk electrolizer 3,6 kW 4. Daya yang dihasilkan fuel cell sebesar 4,85 kW 5. Temperatur fuel cell optimal45°C, efisiensi ful ce1141% (HHV)

Biasanya baterai digunakan untuk menyimpan energi untukjangka waktu pendek (efisiensi 70%) dan dengan adanya H

2 maka merupakan energi storage sepanjang musim (standby).

Efisiensi sistem keseluruhan kira-kira 40% ( electrolyser 80% + gases storage 100% + fuel cdl41 %).

Gambar 1. Sistem hibrid PV-fuel cell sumber : Busquet, S., Leroux, P., 2004

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan uraian dalam pendahuluan, maka penulis memilih Desa Kance Diwe, kecamatan Dempo Selatan, Kota Pagar Alam sebagai lokasi perencanaan hybrid photovoltaic -fuel cell system, dengan pertimbangan bahwa energi listrik daerah ini hanya berasal dari . . aplikasi pembangkit listrik tenaga surya dimana barn dimulai pada· tahun 2008 sebanyak 65 unit ( Gubernur Sumatera Se/atan, 2009). Daerah terse but tidak mempunyai potensi sumber daya fosil melainkanjenis bahan tambang yang termasuk dalam golongan C, yaitu tanah liat, pasii:, batu kali/ gunung. Daerah ini juga mempunyai potensi pariwisata yang cukup menj anjikan sehingga untukjangka panjang akan dijadikan sebagai kawasan desa pariwisata yang ramah lingkungan dan mempunyai bangunan perhotelan dan perumahan hemat energi. Meskipun

194 2°11 AVoER Seminar 2009

Page 9: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

persentase desa terlistriki tahun 2007 untuk kota Pagar Alam sebesar 97,1% ( Gubernur Sumatera Selatan, 2009), namun tingkat accessibilitas listrik rendah untuk wilayah perbukitan sehingga perencanaaan pemasangan hybrid photovoltaic -fuel cell system di kawasan ini sangat membantu menjaga sustainabilityproduksi listrik. Selain itu, keuntunganjangka panjang sistem ini direncanakan untuk energi masa depan di wilayah yang akan dijadikan sebagai kawasan pariwisata dengan infrastruktur hemat energi, ramah lingkungan, murah biaya energi serta sesuai dengan master plan Provinsi Sumatera Selatan sebagai lumbung energi nasional tahun 2006 -2025. Dimana seharusnya fuel cell sudah dalam tahap pembangunan sejak tahun 2006-2008 dan akan mencapai tahap pemantapan mulai tahun 2009-2025. Sedangkan Pembangkit Listrik Tenaga MikroHidro (PLTMH) tidak cocok diaplikasikan didaerah ini, karena masih menggunakan bahan bakar solar untuk energi pembangkit, tidak mobile, dan tidak bisa hibrid dengan PLTS.

Secara teknis, perencanaan Fuel Cell seperti gan1bar di samping ini dengan karaktenstik sebagai berikut : 1. J enis fuel cell yang digunakan adalah Polymer Electrolyte

Membrane Fuel Cell, karena densitas daya tinggi dibandingkan tipe fuel celllainnya.

2. Daya yang dibangkitkan modul photovoltaic untuk aplikasi hibrid ini adalah 3 - 4 kWp

3. Daya yang dibutuhkan untuk etectrolizer 3-4 kW

4. Daya yang dihasilkan fuel cell sebesar 4,85 - 5 kW

Kajian·Ekonomi Sistem Hibrid PV-Fuel Cell

Sebagai informasi biaya pembangkitan listrik diesel US$ 800 - 1500. Berikut perhitungan sederhana untuk kelayakan perencanaan sistem hibrid PV-fuel cell:

Sistem hibrid PV-fuel cell menghasilkan daya sebesar 5 kW dengan efisiensi keseluruhan 40%. Misaljikajadwal operasi siang (kondisi puncak+cuaca mdendung+berawan) dan operasi malam hari, makadipilihjan1 operasi pembangkit 80%, artinya: 80% x 24 jam x 5 kW = 96 kWh/hari. Sebelumnya 1 rumah punya instalasi 100 Wp maka untuk fuel cellS kW perlu 3 kWp PV maka dibutuhkan 30 x 100 Wp. Sehingga fuel cell 5 kW untuk 30 rumah. Jika setiap rumah dipasok listrik 250 watt, maka penggunaan rata-rata sekitar 1,5- 2 kWh/hari. Jadi, total penggunaan listrik untuk 30 rumah = 45- 60 kWhlhari, ada kelebihan listrik sekitar 36 kWhlhari. Di Kance Diwe ada 65 buah PLTS, maka dapat dibuat 2 buah instalasi sistem hibrid PV­fuel cell. Kelebihan listrik dapat digunakan untuk supplai elektrolizer dan 5 buah rumah lainnya.

Perhitungan perkiraan biaya listrik yang dihemat : Harga listrik sekitar Rp 500/kWh, maka biaya listrik untuk 65 rumah = Rp 500/kWh x (2x96 kWhlhari) = Rp 96.000/hari Diketahui harga ivestasi fuel cell U$5000/kW (Tempo Interaktif, 13 Agustus ~003) Life time instalasi sistem hibrid PV-fuel cell 10 tahun, dengan perkiraan harga investasi + perawatan = US10,000 (1 instalasi) Biaya listrik selama 10 tahun = 10 x 365 x Rp 96.000 = Rp 350.400.000. Jikanilai tukar rupiah tetap Rp 10.000, maka biaya listrik yang bisa dihemat selama 10 tahun adalah = Rp 350.400.000- (2 x U$10,000 x Rp 10.000) = Rp 150.000.000 atau Rp 41.100/hari Sehingga penghematan biaya listtik tmtuk 1IUmah adalah Rp 41.1 00/hari : 65 rumah = Rp 632,3/hari

2'10 AVoER Seminar 2009 195

Page 10: INDONESIA - core.ac.uk · SEBAGAI WAHANA PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH RAKYAT SUMATERA SELATAN ... Makalah ini membahas tentang perencanaan fuel cell pada hybrid photovoltaic-electrolizer

4. KESIMPULAN

. Berdasarkan permasalahan yang penulis paparkan sebelumnya, maka dapat disimpulkan · bahwa: 1. Penerapan perencanaan fuel cell di Pagar Alam cukup efektif jika dikaji berdasarakan kondisi

geografis, ketersediaan sumber daya alam, dan tujuanjangka panjang untuk mewujudkan desa wisata mandiri energi ramah lingkungan dan jika dikaji dari teknis dan ekonomis, daerah ini harus terinstalasi PLTS 3 kWp untuk menghasilkan kapasitas daya fuel cell sebesar 5 kW untuk 30 rumah. Sehingga direncanakan akan ada 2 instalasi sistem hybrid PV-Fuel Cell untuk 65 buah rumah dengan penghematan listrik untuk 1 rumah adalah Rp 632,3/hari.

2. Fuel cell dalam sistem hibrid ini dapat membantu mengendalikan pemanfaatan listrik disebabkan karena adanya titik kelemahan instalasi PLTS tergantung pada kondisi cuaca berawan dan sistem baterai yang mudah rusak, mahal dan menyebabkan dimensi sistem menjadi besar. Selain fuel cell dapat menjaga sustainability produksi listrik karena adanya kompleksitas komponen, sistem hybrid ini juga) membuka kesempatan peluang lapangan pekerjaan untuk teknisi lokal dalam hal perawatan.

5. REFERENSI

Busquet, S., Hubert, C.E., Labbe, J., Mayer, D., Metkemeijer, R. (2004). A New Approach to Empirical Electrical Modelling of a Fuel Cell, an electrolyzer or regenerative fuel cell. CENERGIE.N.S.M.P., Rue Claude Daunesse, Les Lucioles-BP 207, Sophia Antipolis Cedex 06904

Busquet, S., Domain, F., Metkemeijer, R., Mayer, D. (2004). Stand Alone Power System Coupling A PV Field And A Fuel Cell Description Of The Selected System And Advantages. Ecole des Mines de Paris- Centred 'Energetique Rue Claude Daunesse Les Lucioles- BP 207 F -06904 SOPHIA ANTIPOLIS.

Busquet, S., Leroux, P. Metkemeijer, R., Mayer, D. (2004). Stand Alone Power System Coupling a PV Field and a Fuel Cell : Experimental Results of The FC System. Sophia Antipolis ·

Dewi, E. L, B.Eng, M. Eng. (2009). Pengembangan Nc.nokatalis dan Nonkomposit Material dalam EnergiAlternatifPolymer Electrolyte Fuel Cell. Http//nano.or.id

European Commision Comitte Research. (2001). Photovoltaic Fuel Cell Hibrid System for Electricity and Heat Generation for Remote Site.

Gubernur Sumatera Selatan. (2009). Rapat Koordinasi Regional : Desa Mandiri Energi Wilayah Indonesia Bagian Barat tanggal2-3 Juni 2009. Pengembangan dan Kegiatan Energi Barn Terbarukan di Sumatera Selatan. Pekanbaru

Suhada, Hendrata. (2001). Fuel Cell sebagai Penghasil EnergiAbad 21. Jurnal Teknik Mesin Vol. 3 No. 2, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra

......... Profil Pagar Alam. www.pagaralam.go.id

196 2"d AVoER Seminar 2009