TUGAS AUDIT ENERGI LAPORAN AUDIT ENERGI P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, Tbk
Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Audit Energi Diploma IV Program Studi Teknik Kimia Produksi Bersih Di Jurusan Teknik Kimia
Disusun oleh : Arya Febriyanto (08414002) Erickson. H (08414007) Gilang Rifani (08414013) Lisnawati. N (08414019) Rizki Z (08414024) Kelas 3 TKPB
Dosen Pembingbing : Ir. Bambang Soeswanto, M.T.
PRODI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2011
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, Tbk URAIAN PERUSAHAAN Indocement adalah salah satu produsen semen paling besar di Indonesia. Perusahaan ini telah mempunyai sistem pengoperasian pembuatan semen yang terintegrasi dengan kapasitas produksi total tahunannya mencapai 15,4 juta ton klinker. Perusahaan ini didirikan pada tahun 1985 dan saat ini mengoperasikan 12 pabrik, sembilan terletak di Citeureup, Bogor, Jawa Barat; dua di Palimanan, Cirebon, Jawa Barat; dan satu di Tarjun, Kotabaru, Kalimantan Selatan. Produk utama Perusahaan ini adalah Ordinary Portland Cement (OPC). Selain itu juga menghasilkan semen jenis lain seperti Type V, Semen Portland Type II dan V, Oil Well Cement, dan Semen Portland Posolan. Indocement adalah satu – satunya produsen Semen Putih di Indonesia. Sejak tahun 2001, Group Heidelberg Cement, salah satu produsen semen dunia, berkedudukan di Jerman dan beroperasi di 50 negara, mengendalikan mayoritas saham dari perusahan ini. Sejak itu, perusahaan ini memfokuskan untuk mendapatkan kembali keuntungan finansialnya yang telah hilang selama krisis keuangan Asia. Dengan dukungan tenaga ahli dari internasional Group Heidelberg Cement dalam bidang teknis, keuangan dan pemasaran serta jaringan global, Indocement memfokuskan kembali aktivitasnya di bisnis inti yaitu memproduksi semen, dengan tujuan terakhir untuk mendapatkan kembali kekuatan keuangannya. Pada tahun 2003, perusahaan ini mencapai total penjualan dari lebih dari Rp 4 trilyun. Saham Indocement telah didaftarkan di Surabaya Stock Exchange dan Jakarta Stock Exchange. Perusahaan ini mempekerjakan lebih dari 7.100 personil pada akhir tahun 2003. URAIAN PROSES Pada dasarnya, semen dihasilkan dengan pyro – processing, penyiapan bahan baku dan penghalusan klinker yang diproduksi. Semen yang paling umum, Sement Portland memerlukan empat komponen bahan kimia yang utama untuk mendapatkan komposisi kimia yang sesuai. Bahan tersebut adalah kapur (batu kapur), silika (pasir silika), alumina (tanah liat) dan besi oksida (bijih besi). Gipsum dalam jumlah yang sedikit ditambahkan selama penghalusan untuk memperlambat pengerasan.
Penyedian bahan baku : Pabrik Semen Indocement Tunggal Prakarsa di Citeureup mengoperasikan penggalian batu kapur dan tanah liat sendiri. Komponen campuran bahan baku lainnya dibeli dari tempat lain yaitu pasir silika, alumina (biasanya bauksit) dan besi. Persiapan bahan baku : Semua bahan baku dihancurkan sampai menjadi bubuk halus dan dicampur sebelum memasuki proses pembakaran. Pengeringan awal bahan baku diperlukan untuk proses penggilingan dengan sistim kering. Persiapan bahan bakar dan pyro – processing : Tahap yang yang paling rumit dalam memproduksi Semen Portland adalah proses pembakaran, dimana terjadi proses konversi kimiawi sesuai rancangan dan proses fisika untuk mempersiapkan campuran bahan baku membentuk klinker. Proses dilakukan di dalam rotary kiln dengan mengunakan bahan bakar fosil berupa padat (batubara), cair (solar), atau bahan bakar alternatif. Batubara adalah bahan bakar yang paling umum dipergunakan karena pertimbangan biaya. Persiapan material aditif dan penghalusan : Proses terakhir dalam memproduksi Semen Portland adalah penghalusan klinker dengan tambahan sedikit gipsum, kurang dari 4%, untuk menghasilkan jenis Ordinary Portland Cement I. Jenis semen lain dihasilkan dengan penambahan bahan aditif posolan atau batu kapur di dalam penghalusan semen. Pengendalian mutu : Proses produksi pada setiap pabrik dimonitor oleh masingmasing pabrik dan dipusatkan di pusat ruang kontrol di mana peralatan komputer digunakan untuk memonitor keseluruhan proses dari pengambilan bahan baku di gudang penyimpanan hingga penghalusan semen. Pemeriksaan mutu semen dilaksanakan secara terus‐menerus. Untuk memastikan produksi semen tetap bermutu tinggi secara konsisten, suatu sistem modern pengambilan sample otomatis, analisis X – ray otomatis dan komputerisasi proses dilaksanakan secara on – line untuk menjaga komposisi bahan baku sesuai ketentuan sehingga didapatkan komposisi kimia produk semen yang konsisten. Pengiriman : Fasilitas penyimpanan semen, pengemasan, pengangkutan dan pengiriman adalah unsur penting dari suatu pabrik semen. Fasilitas ini nampak tidak penting dibandingkan dengan bagian yang lain dari pabrik semen, tetapi investasinya cukup besar terhadap total pabrik. Perusahaan telah menerapkan berbagai hal dengan harapan dapat terakreditasi sebagai “Perusahaan Peduli Warga (Good Corporate Citizen)” dalam skema baru bagi Perusahaan di Indonesia. Pertama, Indocement menawarkan pelayanan jasa medis kepada masyarakat untuk keadaan darurat di klinik setempat maupun klinik yang bergerak (mobile
clinic). Klinik tersebut digunakan untuk jasa pelayanan bagi duabelas (12) desa disekitarnya dan dibiayai sepenuhnya oleh perusahaan sehingga pelayanan termasuk obat – obatan diberikan secara cuma – cuma. Kedua, Indocement mengambil peran kepemimpinan diantara pemimpin desa sekitar untuk mengatasi masalah perselisihan, fasilitas baru, dll yang berhubungan dengan masyarakat sekitar. PENERAPAN METODOLOGI Draft Metodologi Efisiensi Energi di Perusahaan digunakan sebagai sebagai dasar pengkajian di pabrik untuk mengidentifikasi dan menerapkan opsi pengurangan energi dan bahan lain serta limbah. Beberapa pengalaman yang menarik adalah : Tugas 1a – Pertemuan dengan manajemen puncak. Perusahaan mendapatkan nilai yang tinggi dalam Matrik Pengelolaan Energi sebab mempunyai banyak unsur yang dapat meyakinkan adanya pengelolaan energi yang efektif, misalnya : Adanya dorongan kuat dari pemegang saham mayoritas Heidelberg Cement untuk mengejar keunggulan di bidang lingkungan dan kinerja energi. Adanya Sertifikat ISO 9001 untuk sistem manajemen mutu dan ISO 14001 untuk sistem manajemen lingkungan, dan rencana untuk menerapkan sistem manajemen ISO 17025. Adanya sistem informasi canggih on‐line, realtime modern yang diterapkan di Plant #11 dan akan diperluas ke pabrik yang lain. Sistim ini memantau dan mendata harian, antara lain, daya spesifik dan konsumsi panas untuk produksi klinker, dan emisi lingkungan, seperti debu, NOx dan Sox. Adanya pemantauan sikap masyarakat terhadap pabrik yang merupakan salah satu dari parameter sukses operasi perusahaan (Operating Success Parameters/OPS) dalam Indek Respon Masyarakat terhadap Lingkungan. Hal yang dipelajari: Penilaian yang tinggi pada Matrik Pengelolaan Energi menunjukkan bahwa telah ada dasar yang cukup untuk melakukan kajian energi yang sukses di pabrik dan untuk perbaikan berkelanjutan jangka panjang. Tugas 1d – Memilih area fokus Perusahaan besar ini mempunyai duapuluh line produksi semen secara paralel. Oleh karena itu, diagram alir produksi dan pengumpulan data hanya dilaksanakan pada salah
satu line produksi, tidak pada keseluruhan pabrik. Karena adanya persamaan dalam semua line produksi, maka pekerjaan yang dilaksanakan pada satu line produksi dapat dilaksanakan dengan cara yang sama untuk line produksi yang lain. Hal yang dipelajari: Untuk perusahaan besar dengan line produksi paralel, lebih praktis untuk memfokuskan pada satu line saja dan kemudian menerapkannya dengan cara yang sama untuk line yang lain. Tugas 2d – Menentukan besarnya input dan output dan biaya untuk mendapatkan data dasar Konsumsi energi diatur dalam sistem manajemen mutu dan lingkungan, yang dikelola oleh Management Representative. Setiap unit dari perusahaan diberi data dasar kinerja minimum, kemudian setiap bulan kinerja aktualnya dievaluasi dan dibandingkan dengan data dasar, dengan tujuan untuk mengidentifikasi kerugian energi dan peluang untuk perbaikan. Dengan adanya kegiatan ini, data dasar dan data tentang area yang terjadi kehilangan energi dapat relatif mudah diketahui. Hal yang dipelajari: Jika perusahaan telah mempunyai suatu sistem untuk mengukur energi pada berbagai departemen maka relatif mudah untuk menetapkan data dasar energi dan mengidentifikasi kehilangan energi. Tugas 4c – Penyiapan proposal penerapan dan pemantauan untuk persetujuan manajemen puncak Opsi yang memerlukan biaya investasi lebih dari US $ 10.000 harus mendapat persetujuan dari kantor Singapura, yang akan menambah waktu yang diperlukan sebelum dimulainya penerapan opsi. Hal yang dipelajari: Perlu dicari tahu sejak awal tentang tahapan proses persetujuan dan investasi opsi, untuk menghindari penundaan didapatkannya persetujuan untuk penerapan. Tugas 5a – Hasil penerapan pemantauan dan opsi Di Plant #6, yang merupakan area fokus untuk kajian, kabel utama terbakar sehingga pabrik harus dihentikan untuk beberapa bulan, yang menyebabkan keterlambatan penerapan opsi. Opsi tambahan diidentifikasi dan diterapkan pada dua area fokus baru untuk menggantikannya, yaitu konsumsi gas alam dan pembangkitan listrik menggunakan kelebihan suplai tekanan.
Hal yang dipelajari: Kadang – kadang penerapan opsi tidak bisa dijalankan yang disebabkan hal – hal yang tidak bisa dikendalikan oleh Tim ( seperti overhaul atau kerusakan pada area fokus). Tergantung pada waktu yang masih tersedia dan tahap pengkajian dan/ atau penerapan yang telah dicapai, ada kemungkinan untuk memilih area fokus lain atau opsi lain untuk diterapkan. Tahap 6 – Perbaikan berkelanjutan Perusahaan ini berada di garis depan dalam pengurangan emisi gas rumah kaca karena perusahaan ini adalah pabrik besar di negara berkembang yang sedang berpartisipasi dalam proyek Mekanisme Pembangunan Bersih (clean development mechanism/ CDM). Proyek‐proyek yang memungkinkan untuk dapat diajukan dalam program CDM telah diidentifikasi dan dikembangkan. Saat ini, perusahaan sedang dalam negosiasi dengan Bank Dunia dan beberapa negara industri yang merupakan pembeli potensial dari kredit pengurangan emisi (ERUs), untuk persetujuan data dasar CO2 dan pencapaian pengurangan emisi dalam proyek – proyek yang diusulkan. Hal yang dipelajari: Mekanisme Pembangunan Bersih (CDM) dibawah Kyoto Protocol untuk perubahan iklim dapat menjadi pendorong penting untuk pengurangan emisi gas rumah kaca di masa depan melalui peningkatan efisiensi energi bagi perusahaan besar di negara berkembang. Tahap 6b – Perbaikan berkelanjutan Untuk memastikan bahwa efisiensi energi dan pengurangan emisi gas rumah kaca berlanjut setelah proyek GERIAP, manajemen puncak menambahkan dua parameter yang baru di Sistim Manajemen Kontrol pada bulan Januari 2005, yang akan dilaporkan setiap bulan ke manajemen: AFR (Alternative Fuel Ratio/Rasio bahan bakar alternatif), yang mengukur persentase bahan bakar alternatif (seperti ban bekas) pada setiap pabrik di perusahaan. Rasio Klinker terhadap Semen, yang mengukur persentase klinker dalam semen yang diproduksi, dengan tujuan untuk menggantikan klinker dengan bahan aditif alternatif sehingga akan mengurangi biaya – biaya produksi semen dan emisi gas rumah kaca (seperti pada waktu pembakaran batu kapur melepaskan CO2). Hal yang dipelajari: Dengan memasukkan parameter energi dan emisi gas rumah kaca dalam laporan bulanan untuk manajemen puncak, manajemen energi
dan emisi gas rumah kaca yang lebih proaktif menjadi sangat memungkinkan untuk diadakan. OPSI Tujuh opsi awal diidentifikasi di dua area fokus : Koreksi faktor daya listrik dan Power House. Berikut ini adalah sub area yang dipilih : Koreksi faktor daya listrik, Optimasi Fan, False air, Ukuran partikel batubara, Penggunaan udara tekan pada gudang pengemasan. Sub area pertama pada area fokus koreksi faktor daya listrik meliputi dua kegiatan, yaitu: perubahan operasi Tie Bus dari normal terbuka ke normal tertutup, yang sudah diterapkan dan suatu opsi untuk pemasangan bank kapasitor pada faktor daya. Sub area 2, 3 dan 5 juga sudah diterapkan dan opsi ini merupakan kegiatan operasi sehari – hari, tetapi pada sub area 5, penghematannya tidak bisa dihitung. Sub area 4 belum dapat diterapkan. Area fokus yang kedua adalah Power House. Berikut adalah sub area yang dipilih: menara pendingin (cooling tower) dan recovery flash steam. Pada sub area 1, menara pendingin (cooling tower) masih dalam perbaikan sehingga, perhitungan aktual masih menunggu selesainya perbaikan, tetapi perhitungan awal telah dilaksanakan. Penerapan belum dilaksanakan di sub area 2. Sejumlah kegiatan telah disetujui bersama PT. Indocement Tunggal Prakarsa di awal rapat dalam pengkajian pabrik di Agustus 2003. Tugas ini diharapkan untuk dikerjakan oleh Tim dari PT. Indocement Tunggal Prakarsa pada bulan Maret 2004, untuk selanjutnya dilakukan perhitungan kelayakan opsi dalam area yang diidentifikasi. Total biaya investasi untuk lima opsi yang diterapkan adalah US $ 337.195 dan total penghematan adalah ( 1.579.884‐337.195) = US $ 1.242.689 dengan waktu pengembalian modal 2,5 tahun. Keuntungan lingkungan per tahun untuk lima opsi yang diterapkan adalah 28.694 ton untuk emisi gas rumah kaca (ekivalen dengan CO2)/tahun. Pengurangan ini sekitar 26 % dari total emisi gas rumah kaca di plant # 6 (menghasilkan 1,2 juta ton tiap tahun). Penghematan listrik 5.530.120 kWh / tahun dan batubara sebanyak 13.375 ton per tahun.
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK Perubahan Cara Operasi Tie bus menjadi Normal Tertutup/ Normally Closed (NC) untuk Pembagian Beban Transfomator dan Pemasangan Bank Kapasitor untuk Meningkatkan Faktor Daya RINGKASAN Indocement adalah salah satu produsen semen terbesar di Indonesia, didirikan tahun 1985 dan saat ini beroperasi 12 pabrik yang terletak di lokasi yang berbeda. Penerapan Tie Bus dari sistem normal terbuka ke normal tertutup telah dilaksanakan, tetapi pemindahan aliran listrik dari panel lama ke panel yang baru memerlukan waktu yang tepat, karena harus melakukan shutdown pada area yang mencakup ruang direktur Indocement. Tidak muncul penghematan biaya secara langsung dalam penerapan ini, tetapi terjadi penyederhanaan pemeliharaan trafo. Dengan pemeliharaan yang baik, trafo dapat efisien dan dapat mengurangi beban listrik, untuk sementara ini hasilnya belum diketahui sampai jaringan dihubungkan ke panel yang baru. Dengan adanya pemeliharaan, akan terjadi efisiensi yang diakibatkan penghematan listrik. Hal ini belum dapat dibuktikan dengan perhitungan, karena masih menunggu hasil pengamatan dari pemasangan panel yang baru.
Studi kelayakan menunjukkan bahwa instalasi dari bank kapasitor pada faktor daya di plant 6# dapat meningkatkan pasokan energi sampai 3 MVA, dan pasokan energi ini secara otomatis dapat digunakan untuk peralatan yang lain. Oleh karena itu, perkiraan penghematan biaya listrik akan naik lebih dari 11 milyar rupiah. Pemasangan bank kapasitor ini belum dapat dilaksanakan karena pertimbangan biaya yang mahal, akan tetapi opsi ini merupakan prioritas yang utama untuk manajemen. PENGAMATAN Konsumsi tenaga listrik pada sistem suplai listrik di plant# 6 lebih tinggi dari yang seharusnya, dan tenaga listrik untuk semua jalur produksi dari pabrik semen disediakan oleh pembangkit listrik Indocement (pembangkit utama) dan sisanya oleh PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) sebagai cadangan. Pembangkit listrik Indocement terdiri dari Pembangkit diesel dan ko‐generasi dengan total kapasitas terpasang kira‐kira 300 MW, sedangkan dari PLN sekitar 20 MW. Tenaga listrik yang terdapat di Indocement mempunyai sistem tegangan 33 kV, 3 – fase, 50 Hz. Pembangkit listrik untuk Plant # 6 didistribusikan dari dua sumber 3P10S1UC1 dan 3P10S1UC2, melalui dua trafo step down (33/6,6kV), masing – masing mempunyai kapasitas terpasang 22,5 MVA dan total
beban line terpasang diperkirakan 35,38 MW. Beban aktual diperkirakan 15,96 MW dan faktor daya 0,68 untuk operasi normal. Diagram sederhana untuk plant # 6 seperti ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini.
Data yang dikumpulkan selama pengkajian adalah beban terpasang dan beban aktual untuk kedua pengumpan masuk dan keluar. Hal – hal yang diidentifikasi selama pengkajian pada sistem penyediaan listrik di line # 6 meliputi : Transformator 22,5 MVA dioperasikan secara terpisah dengan Tie Bus yang menghubungkan bus bar 3P1 dan 5P1 dioperasikan dalam mode normal terbuka (NO). Kondisi ini menyebabkan pemborosan karena ketidak seimbangan beban dan perawatan pada trafo. Faktor daya dari Pembangkit Tenaga Listrik adalah 0,95, tetapi faktor daya di pengumpan masuk plant #6 hanya 0,68, pada beban total 15,96 MW. Kondisi ini disebabkan karena pada kenyataannya peralatan untuk koreksi faktor daya, seperti kapasitor bank, tidak dipasang. Pada beban yang rendah (misalnya hanya sedikit motor sedang berjalan), faktor daya dari setiap pengumpan lebih dari 0,80. Sebagai contoh; pengumpan untuk raw mill mempunyai faktor daya 0,81 bila bebannya 428 kW, dan pengumpan trafo – pembantu mempunyai faktor daya 0,82 jika bebannya 194 kW.
OPSI Ada beberapa opsi untuk mengoptimalkan konsumsi tenaga listrik di Plant #6 : 1a. Pemasangan Tie Bus untuk membagi beban pada kedua trafo dan untuk memperbaiki faktor daya Diperkirakan ada penghematan secara tidak langsung sebesar 198.000 kWh per tahun dengan pemasangan Tie Bus untuk pembagian beban yang sama antara ke dua trafo 22,50 MVA, yang diharapkan masing-masing sekitar 11,70 MVA (52% beban).
1b. Pemasangan bank kapasitor untuk meningkatkan faktor daya. Diperkirakan, diperlukan 12 MVAR untuk meningkatkan faktor daya dari 0,68 menjadi 0,95 dengan memasang dua bank kapasitor. Masing – masing bank kapasitor dipasang pada kedua masukan pengumpan. Bank kapasitor masing‐masing mempunyai daya 6 MVAR, 6,6 kV, 3 fase, 3 stage. Apabila diterapkan, keuntungan melalui meningkatkan faktor daya akan sebagai berikut : Pengurangan kerugian distribusi sepanjang jalur distribusi listrik diperkirakan 672.000 kWh per tahun, diasumsikan kerugian distribusi arus adalah 1% dari total konsumsi daya. Pada operasi normal bebannya adalah 15,96 MW. Dengan faktor daya 0,68, maka Plant # 6 memerlukan 23.47 MVA, tetapi jika faktor dayanya dinaikkan 0,95, maka hanya akan diperlukan 16,80 MVA. Ini berarti ada penghematan kapasitas daya sebesar 6,67 MVA yang dapat dipergunakan untuk tujuan lain. HASIL
Studi Kasus Bank Kapasitor Meskipun belum ada penerapan dari faktor daya di plant #6, hasil perhitungan dari studi kasusnya adalah sebagai berikut : Keuntungan Finansial Investasi untuk proyek ini Rp 1.500.000.000 atau kira – kira US $ 170.000 (1US $ = Rp 9.200,00). Dengan beberapa asumsi : Biaya energi = Rp 532 per kWh Operasi Pabrik = 300 hari Keuntungan bagi lingkungan Penghematan energi = 3 MVA (untuk feeder 1 & 2). Emisi gas rumah kaca 3 MVA x Jam x Hari x Faktor Emisi x cos ϕ x 0.724* x 0.9 x 1.73 = 24,348.9 TCO2/YR
3 = 3 x 24 x 300
Sehingga, perhitungan ekonomi seperti dibawah ini : Penghematan Daya = 3 x 1000 kW x 0,9 ( 1MV = 0,9 MW) = 2.700 kW Penghematan Energi per hari = 2.700 kW x Rp 532/kWh x 24 J = Rp 34,473,000 Penghematan energi per tahun = 2.700 kW x Rp 532/kWh x 24 J x 300 hari Cash Inflow per tahun = Rp 10.342.000.000 = US$ 1.124.130 Waktu pengembalian modal = 43 hari atau 1,5 bulan
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK Perbaikan Menara Pendingin: Perbaikan prosedur untuk Fan, Pembersihan Berkala, Perbaikan Float Valve RINGKASAN Indocement adalah salah satu pabrik penghasil semen terbesar di Indonesia, berdiri pada tahun 1985 dan pada saat ini mengoperasikan dua belas pabrik, di lokasi yang berbeda. Menara pendingin untuk pembangkit listrik yang ada adalah Marley, Sigma 1244 dan vintage 1922, yang merupakan menara kayu dengan empat sel. Pada saat pengamatan, terlihat bahwa dua sel tidak berjalan, dan tidak ada air mengalir melalui sel – sel tersebut, tetapi fan dari setiap sel tersebut tetap beroperasi kontinyu. Diperkirakan juga bahwa pertumbuhan lumut yang berlebih pada keseluruhan menara disebabkan adanya kelebihan biosida di air yang overflow. Pipa PVC terlapisi oleh lapisan tebal debu semen. Rencana tindakan yang diperlukan untuk penerapan opsi ini adalah dengan merevisi standar operasi prosedur untuk sel menara dan melakukan pembersihan berkala pada menara pendingin (satu kali dalam tiga bulan) menggunakan kaporit untuk menghilangkan lumut dan debu semen. Pembersihan ini akan menghilangkan mikroba yang berbahaya bagi seluruh karyawan dan akan meningkatkan efisiensi menara pendingin, serta dapat menyelamatkan peralatan pabrik yang membutuhkan air pendingin dari terbentuknya endapan yang berlebihan pada permukaan area perpindahan panas. Perbaikan dari fill float valve akan meminimalkan kehilangan air karena tumpahnya air dari kolam. Studi penelitian penggunaan inground – source heat pumps (IGSHP) pada menara pendingin merupakan opsi untuk masa depan (bilamana menara pendingin rusak dan perlu penggantian atau perbaikan lebih lanjut). Hasil penerapan opsi akan memberikan penghematan energi 250,56 MWh per tahun yang akan mengurangi emisi gas rumah kaca sebanyak 181,41 TCO2 per tahun. Penghematan energi diperkirakan setara dengan biaya pemasukkan tahunan Rp 133.297.920 atau US $ 14,489 dan akan mengembalikan biaya investasi awal (Rp 250,000,000 atau US $ 27,174) dalam waktu 1,8 tahun. PENGAMATAN Selama pengkajian di pabrik, dilakukan pengamatan pada menara pendingin dan terlihat bahwa dua dari empat sel tidak beroperasi, dengan tidak adanya air yang mengalir
melalui sel tersebut, tetapi fan pada setiap sel tetap beroperasi secara kontinyu. Kran alat pengontrol aliran untuk ke empat sel terbuka. Dua sel lainnya disisi lain dari menara beroperasi dalam keadaan kering. Tim diinformasikan bahwa hal ini merupakan prosedur yang normal dengan mengoperasikan menara pendingain tanpa memperhatikan jumlah boiler atau turbin yang bekerja. Pada saat itu, ke dua buah turbin dan lima dari sembilan boiler dalam keadaan beroperasi. Kolam air dingin overflow secara kontinyu, mengindikasikan adanya kerusakan kran. Bahan kimia (Biosida dan penghambat korosi) secara kontinyu disuntikkan tanpa kontrol balik pada pengaturan alirannya. Tempat dimana bahan kimia disuntikkan kedalam kolam air dingin berdekatan dengan tempat overflow air kolam. Diperkirakan banyaknya lumut yang tumbuh menutupi menara disebabkan terbuangnya biosida dalam jumlah besar pada air yang overflow. Pipa PVC yang ada dilapisi dengan debu semen yang tebal. Motor – motor Fan yang tersedia adalah 50HP, 400V, 60 A, Cos φ = 0.54 (rata – rata untuk ke empat fan). Digunakan flow meter non – intrusive transit – time dan sirkulasi air yang terukur adalah 2.400 m3/jam. Suhu air masuk dan keluar dari menara masing‐masing 38C dan 32C. OPSI Standar prosedur operasi untuk sel menara telah direvisi dan memberikan hasil sebagai berikut : Perlu adanya pengamatan tentang jumlah sel yang harus beroperasi untuk berbagai kondisi operasi. Pada kondisi diatas, sebaiknya fan pada sel yang tidak beroperasi dimatikan untuk menghemat listrik (penyelesaian yang sederhana dan tanpa biaya). Perlu pembersihan berkala pada menara (sekali dalam tiga bulan) menggunakan kaporit untuk menghilangkan lumut dan debu semen. Hal ini juga akan menghilangkan mikroba yang berbahaya bagi karyawan pabrik dan akan meningkatkan efisiensi pendinginan pada menara, sekaligus
menyelamatkan
peralatan
pabrik
yang
membutuhkan air pendingin dari pengendapan yang berlebihan pada permukaan area transfer panas. Diperlukan perbaikan kran fill float untuk meminimalkan hilangnya air pada overflow kolam.
Studi pengamatan pada penggunaan in‐ground‐source heat pumps (IGSHP), pada menara pendingin merupakan opsi untuk masa depan (bilamana menara pendingin rusak dan perlu penggantian atau perbaikan lebih lanjut).
Perbaikan menara pendingin belum dapat dilakukan, sehingga pembersihan berkala menggunakan kaporit dan perbaikan atau penggantian fill float valve untuk mengurangi kehilangan air juga belum diterapkan. Saat ini, menara pendingin tidak berada dalam kondisi yang baik, dimana dua dari empat sel menara pendingin rusak. Kemudian, salah satu bagian didalam sel menara pendingin hilang. Sehingga, prosedur efisiensi operasi menara pendingin harus diperbaiki, yaitu dengan mematikan salah satu fan, bila hanya tiga dari empat boiler yang beroperasi. Perbaikan menara pendingin masih menunggu pabrik shut down, yang akan membutuhkan waktu perbaikan sepuluh hari. Biaya perbaikan masih dalam perhitungan.
Prosedur standar yang saat ini dapat dijalankan adalah mematikan salah satu fan menara pendingin, jika hanya tiga atau empat boiler (dari delapan boiler) beroperasi. Hal ini dapat mengefisienkan daya sebesar 46,4 Hp (34,8 kW) untuk satu sel. Perbaikan prosedur standar operasi dapat dilakukan bila menara pendingin diperbaiki yang harus menunggu pabrik shut down karena membutuhkan waktu perbaikan sepuluh hari. Berdasarkan tes boiler pada 8, 14 dan 15 Desember 2005, diketahui bahwa salah satu fan dari menara pendingin dapat dimatikan, jika boiler yang beroperasi kurang dari lima unit. Jika boiler yang beroperasi lebih dari lima unit, maka ada kenaikan suhu dari udara panas pada generator lebih dari 65 °C dan air panas lebih dari 55 °C, yang merupakan batas kinerja boiler untuk mencegah kerusakan, sehingga sangat beresiko untuk dilanjutkan. Jika menara pendingin diperbaiki, kinerja akan menjadi lebih baik, sehingga diharapkan salah satu fan dari menara pendingin dapat dimatikan walaupun semua boiler beroperasi.
Perhitungan penghematan nyata yang diharapkan dari kinerja menara pendingin adalah sebagai berikut : Investasi yang dibutuhkan proyek ini = Rp 250.000.000,‐ atau US $ 27.174 Biaya energi = Rp 532 per kWh Operasian pabrik = 300 hari Faktor penghematan energi = 34,8 KW Faktor penghematan energi/tahun = 34,8 kW x 24 kWh x 300 hari = 250,56 MWh
Hasil analisis kelayakannya adalah sebagai berikut : Keuntungan Finansial Pemasukan dana per hari = 34,8 kW x Rp 532/kWh x 24 jam = Rp 444.326,4 Pemasukan dana tahunan = 34,8 kWx Rp 532/kWh x 24 jam x 300 hari = Rp 133.297.920 or US $ 14.489 Waktu pengembalian modal = 250.000.000/ 133.297.920 = 1,8 tahun
Keuntungan Lingkungan Penghematan daya = 34,8 kW Emisi gas rumah kaca 250,56 MWH x 0,724* = 181,41 ton CO2/tahun
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK Rasionalisasi Penggunaan Kompresor pada Area Pengepakan RINGKASAN OPSI Indocement adalah salah satu produsen semen yang terbesar di Indonesia, didirikan tahun 1985 dan saat ini beroperasi 12 pabrik yang terletak di lokasi yang berbeda. Pengamatan adanya pemborosan yang terbesar adalah penggunaan udara tekan yang terus menerus oleh karyawan di area pengepakan untuk membersihkan debu yang menempel pada diri dan pakaian mereka. Hal ini tidak hanya suatu pemborosan tetapi juga membahayakan kesehatan. Penggunaan langsung udara tekan ke kulit manusia dapat mengakibatkan pembentukan gelembung udara di aliran darah, sehingga dapat mengakibatkan hal yang fatal. Staf menggunakan udara tekan untuk membersihkan debu pada pakaiannya, dimana ini berbahaya dan boros energi, oleh karena itu sangat direkomendasikan untuk memberikan suatu metoda alternatif bagi karyawan untuk membersihkan diri seperti menggunakan dedicated vacuums atau nozel udara tekan tran vector. Jika tidak ada alternatif yang praktis dapat dipergunakan udara tekan yang telah direduksi menjadi 100 kPag, dengan pemasangan regulator tekanan.
Solusi yang telah diambil adalah : Sebenarnya tidak ada SOP dalam penggunaan udara untuk membersihkan badan karyawan dan aktivitas ini sebenarnya dilarang, sebab penggunaan udara hanya untuk membersihkan peralatan, akan tetapi aktivitas tersebut masih dilakukan oleh beberapa
karyawan. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, terdapat lima pipa pembersih digunakan dua kali setiap hari, digunakan kira – kira oleh 40 karyawan dalam satu hari. Sosialisasi dilakukan secara terus menerus, dan juga dilakukan pertemuan stakeholders mingguan secara rutin untuk mendiskusikan permasalahan di plant #6, termasuk masalah udara tekan. Di samping sosialisasi, manajemen juga telah merubah diameter kran, sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil. Permasalahan dititik – beratkan pada keselamatan kerja dibandingkan dengan penghematan udara. Pengumpulan data (sebelum dan sesudah implementasi) tidak didapat karena tidak adanya alat ukur. PENGAMATAN Staf menggunakan udara tekan untuk membersihkan pakaiannya dari debu, hal ini membahayakan dan boros energi. OPSI Staff mengunakan udara tekan untuk membersihkan debu di pakaiannya, hal ini membahayakan dan boros energi, oleh karena itu sangat direkomendasikan untuk memberikan suatu metoda alternative bagi karyawan untuk membersihkan diri seperti menggunakan dedicated vacuums atau nozel udara tekan tran vector. Atau dipergunakan udara tekan yang telah direduksi menjadi 100 kPag. HASIL Sosialisasi dilakukan secara terus menerus, dan juga dilakukan pertemuan stakeholders mingguan secara rutin untuk mendiskusikan permasalahan di plant #6, termasuk didalamnya masalah udara tekan. Di samping sosialisasi, manajemen juga telah merubah diameter kran, sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil. Permasalahan ditekankan pada keselamatan kerja dibandingkan dengan penghematan udara. Dengan tidak adanya alat pengukur tekanan, maka data sebelum dan setelah pemasangan tidak tercatat.
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK Survei dan Perbaikan Kebocoran false air RINGKASAN Indocement adalah salah satu pabrik penghasil semen terbesar di Indonesia, berdiri pada tahun 1985 dan pada saat ini mengoperasikan dua belas pabrik, sembilan pabrik berlokasi di Citeureup‐Bogor, Jawa Barat; dua di Palimanan, Jawa Barat; dan satu di Tarjun, Kotabaru Kalimantan Selatan. “False air” adalah udara luar yang menyusup masuk kedalam peralatan proses yang beroperasi dalam keadaan vakum melalui pembukaan, fittings dan kebocoran. Banyak peralatan proses, termasuk pendingin, kiln, siklon pemanas awal, electrostatic precipitators dan raw mill, bekerja pada berbagai kondisi vakum. False air dapat meningkatkan konsumsi energi. Banyaknya false air yang dapat diterima maksimum 10 %. Pengurangan false air dapat dilakukan dengan menutup sumber kebocoran false air didalam sistem dan meminimalkannya. Manajemen membuat jadwal harian, jika kandungan oksigen pada top cyclone melebihi dari 3 %, maka harus dilakukan perbaikan false air. Dengan peraturan ini, false air diharapkan selalu kurang dari 3% (secara teoritis). Target perusahaan adalah mengurangi false air yang diindikasikan dari kandungan oksigen (O2) pada top cyclone dari 3,8 % menjadi 2,8 %. PENGAMATAN Titik‐titik kebocoran pada Plant #6 dapat diamati dengan cara didengarkan, yang ditemukan pada area Raw Mill dan sekitar Pyroclone Preheater. False air yang ditemukan di area Raw Mill adalah : Pada inlet mill (ujung konveyor masuk). Kecepatan penyusupan udara diukur mendekati 17 m/detik. Pada Top Classifier, kecepatan kebocoran udara diukur mendekati 5 m/detik. Pada area Pyroclone Preheater, ada satu titik kebocoran yang terlihat nyata pada line 1, pada lantai enam dengan kecepatan mendekati 3,5 m/detik. Pada keseluruhan pabrik, terlihat bahwa telah dilakukan perbaikan kebocoran sebelumnya.
OPSI Berbagai macam opsi direkomendasikan berdasarkan pengamatan diatas. Survei kebocoran vakum dan perbaikan direkomendasikan untuk segera dilakukan karena : Kelebihan false air menaikkan beban pada induced draft fans, menyebabkan kenaikan konsumsi daya. Kelebihan False Air, biasanya terjadi di kiln dan pemanasan awal, dimana bahan bakar dikonsumsi untuk memanaskan udara dari suhu ruang ke suhu kiln, sehingga adanya false air akan menaikkan konsumsi bahan bakar yang sangat besar. Hal ini berdampak langsung pada efisiensi termis (saat ini = 817 Kcal/T klinker). Manajemen telah membuat jadwal harian, jika kandungan oksigen lebih dari 3%, maka harus dilakukan perbaikan pada false air. Dengan adanya komitmen, maka false air diharapkan selalu kurang dari 3%, sesuai dengan target perusahaan untuk menurunkan kandungan oksigen pada Top Cyclone dari 3,8 % menjadi 2,8 %. Ternyata, sangat sulit untuk menurunkan oksigen pada Top Cyclone mencapai 2,8 % ( di proyek ini, penurunan oksigen hanya mencapai 3,3 %). Kondisi ini terjadi karena Indocement menggunakan ban bekas sebagai alternatif energi yang mensubsitusi 5 % dari konsumsi batu bara dan hal tersebut menyebabkan kenaikan O2 kedalam sistem (data penghematan biaya dengan ban bekas pada tahun 2004 terlampir). HASIL Opsi ini adalah operasi perawatan rutin, sehingga kebocoran yang ditemukan pada saat itu dapat langsung diperbaiki. Deteksi kebocoran dilakukan jika kandungan oksigen pada top of cyclone lebih dari 3%. Karena merupakan perawatan rutin dan dilakukan oleh karyawan Indocement sendiri, maka investasi dan penghematannya belum dapat ditentukan.
Keuntungan Finansial Biaya investasi = Rp 35.000.000 atau mendekati US $ 3.804 Biaya operasi = Termasuk perawatan rutin Penghematan biaya tahunan = Penghematan jumlah biaya energi termis. Penurunan kandungan O2 dari ± 3,8% menjadi ± 3,3 % di top Cyclone (SP) Penghematan dari rata‐rata penghematan udara/tahun = 100/20 x (3,8% - 3,3%) = 2,5 % Pengurangan 2,5% dari udara yang menyusup kedalam sistem. Asumsi 10 % kandungan debu di keluaran SP gas
Perhitungan energi yang dapat dihemat : Pada SP = [2,5% x 0,9 x 7650 Nm³/menit x cp x (550 – 35)] = (2.5/100) x 0,9 x 7650 Nm³/menit x (60 x 24 x 365 menit/thn) x 0,380 KCal/NM3.C x 515 C = 14.55 x 109 Kcal/thn Penghematan energi di SP (Coal 6000 Kcal/Kg) = (14.55 x 109 Kcal/thn)/ 6000 Kcal/Kg = 2,425 x 106 Kg/thn = 2.425 ton/thn Konsumsi batu bara di pabrik #6 + 600 ton/hari = 180,000 ton/hari % saving coal = 2425/180.000 x 100 % = 1,5 % Penghematan dalam US $ (US $ 50/ton batu bara) = 2.425 ton/tahun x USD 50/ton = US $ 121.265/tahun Penghematan dalam Rupiah (IDR) = US $ 121.265 x Rp 9200/US $ = Rp. 1.115.642.646/tahun Waktu Pengembalian Modal = 35.000.000/1.115.642.646x 365 = 0,5 bulan.
Keuntungan Lingkungan Penghematan energi di top Cyclone (batubara 6000 Kcal/Kg) = (14.55 X 109 Kcal/tahun)/6000 Kcal/Kg = 2,425 x 106 Kg/yr = 2.425 ton/tahun Penurunan emisi gas rumah kaca Perhitungan energi (kJ/tahun) yang dapat dihemat 0.3413* (faktor koreksi pembakaran batubara) x penghematan energi = TCO2/th 0.3413 x 2.425 tones/tahun = 828 ton CO2/tahun
Perhitungan Penghematan Biaya Penggunaan Ban Bekas Nilai kalor ban = 7500 Kcal/kg. Nilai kalor batu bara = 6500 Kcal/kg. Biaya ban = Rp/MCal: 50 Biaya batubara = Rp/MCal: 100 Penggunaan ban bekas pada 28‐09 ‐2004 (C): 4.8 tonnes/6 jam = 0,8 T/jam (5%) Pengurangan batubara: 7,5 tonnes/6 jam = 1,25 T/jam Biaya batubara/M Cal: 1,25 x 6500 x Rp. 100.‐ = Rp 812.500.‐ Biaya ban bekas/M Cal: 0,8 x 7500 x Rp. 50.‐ = Rp 300.000.‐ KKIi tenaga kerja untuk ban bekas: 20 x Rp 837.500.‐ = Rp 16.750.000.‐/bulan Rata – rata operasi penggunaan ban bekas : 17 jam/hari Operasi kiln per bulan: 27 hari Biaya penggunaan ban per bulan: 27 x 17 x 0,8 x 7500 x Rp 50 = Rp 137.700.000.‐ KKI biaya tenaga kerja: 20 x Rp 837.500.‐
= Rp 16.750.000.‐ Jumlah
= Rp 154.450.000.‐
Biaya batubara per bulan: 27 x 17 x 1,25 x 6500 x Rp 100 = Rp 372.937.500.‐ (penurunan). Penghematan biaya penggunaan ban bekas: 0,8 T/jam = Rp 218.487.500.‐
P. T. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK Pemasangan Variable Speed Drives (VSD) pada 12 fan untuk menurunkan penggunaan listrik pada motor‐motor RINGKASAN Indocement adalah salah satu produsen semen terbesar di Indonesia, yang didirikan 1985 dan sekarang ini beroperasi 12 pabrik, sembilan pabrik terletak di Citeureup, Bogor, Jawa Barat; dua di Palimanan, Cirebon, Jawa Barat; dan satu di Tarjun, Kotabaru, Kalimantan Selatan. Terdapat lebih dari 90 fan yang digunakan diseluruh Plant # 6 (pada pabrik Citeureup) untuk berbagai penggunaan di dalam pembuatan semen. Sebagian besar fan yang digunakan dikendalikan dan dimonitor dari Central Control Room (CCR). Pada saat pengamatan pada sebagian fan, Tim menemukan kebanyakan fan mempunyai kontrol Inlet Guide Vane (IGV) atau damper yang tertutup dan tidak beroperasi pada efisiensi terbaik, yaitu dengan pembukaan IGV antara 53 – 71%. Teramati bahwa Fan di Plant # 6 mempunyai potensi untuk dilakukan penghematan energi. Opsi untuk optimasi penggunaan fan adalah dengan penerapan pengaturan kecepatan motor dengan Variable Speed Drive (VSD) untuk mengatur motor fan sesuai fluktuasi beban. Investasi untuk proyek ini Rp 1.250.000.000,00 atau kira – kira US$ 136.000,00 ( 1US $ = Rp 9.200). Dari perhitungan dalam studi kelayakan menunjukkan bahwa penghematan listrik dapat mencapai 5.530.120 kWH per tahun, dengan nilai mencapai Rp 2.942.023.799,30 per tahun, atau kira‐kira US$ 320.000. Waktu pengembalian modal lima bulan, GHG Emission 4.608,4 MWH x 0,724 = 3.336,41 TCO2/tahun. Pemasangan VSD akan dilakukan pada akhir Maret untuk enam inverter di grate 2 dan 3, sedang enam yang lain di grate 1 direncanakan laksanakan Desember 2005. Panel VSD akan ditempatkan di lokasi MCC. PENGAMATAN Terdapat lebih 90 fan yang digunakan diseluruh Plant # 6 untuk berbagai penggunaan di dalam pembuatan semen. Ukuran fan bervariasi dari < 5 kW sampai ke > 400 kW tergantung dari penggunaan. Optimisasi kinerja fan merupakan salah satu peluang untuk mengurangi konsumsi listrik di pabrik, dan dari beberapa pengamatan, fan bekerja pada kecepatan yang tetap dengan damper atau inlet guide vane (IGV) sebagai pengatur aliran. Banyak dari fan yang digunakan dikendalikan dan dimonitor dari Central Control
Room ( CCR). Pada saat pengamatan pada sebagian fan, Tim menemukan banyak di antara fan mempunyai Inlet Guide Vane (IGV) atau kontrol damper yang tertutup dan tidak beroperasi pada efisiensi yang terbaik. Beban fan yang bervariasi pada setiap penggunaan membutuhkan penyesuaian IGVʹs atau damper. Pengontrolan terhadap IGVʹs atau damper dilakukan untuk mengatur beban fan sesuai dengan kebutuhan proses. Tabel berikut adalah daftar potensi penghematan energi yang disusun berdasarkan data lapangan dari semua fan di Plant #6 :
OPSI Dari pengamatan di atas ditentukan beberapa opsi, sebagai berikut : Laju alir volumetrik fan berbanding lurus dengan kecepatan motor, oleh sebab itu, metoda yang paling efisien untuk mengendalikan keluaran fan adalah dengan pengendalian kecepatan pada fan tersebut. Daya yang dikonsumsi oleh motor fan sebanding dengan kecepatan pangkat tiga motor, sehingga pengurangan kecepatan motor yang kecil menghasilkan pengurangan daya yang besar. Diperkirakan penghematan daya hingga 59% dapat dicapai dengan merubah dari IGV ke variabel pengendalian kecepatan dan mencapai 69% dengan merubah dari pengaturan damper ke variabel pengendalian kecepatan. Oleh karena itu, direkomendasikan untuk memasang variable speed drives (VSDʹS) pada motor untuk mengendalikan kecepatan fan. Pada kondisi ini inlet guide fans atau damper fan dibuka 100% dan kecepatan motor diatur sesuai dengan kebutuhan beban. Pemasangan VSD akan diterapkan pada fan yang beban motornya sering berubah yaitu fan yang pengaturan IGV atau dampernya terus – menerus atau secara teratur dirubah. Jika pengaturan IGV secara umum konstan setiap saat maka diterapkan opsi lain, yaitu perubahan perbandingan pulley atau penggunaan motor multi – speed. Pada fan yang layak dipasang VSD, keuntungan tambahan mungkin diperoleh dengan menggabungkan secara langsung motor dengan fan. Banyak fan yang menggunakan belt, mengakibatkan kerugian daya 2 – 3% akibat adanya slip.
HASIL Berikut ini hasil dari percobaan inverter pada fan pendingin 1R 75 kW :
Biaya investasi untuk proyek ini Rp 1.250.000.000,00 atau sekitar US$136.000 (1US$ = Rp 9.200). Dengan asumsi perhitungan rasional seperti dibawah ini: Biaya Energi = Rp 532 per kWh Operasi Pabrik = 300 hari Faktor Penghematan Energi (%) = Lihat Tabel. 3 (Asumsi dari hasil perhitungan rata‐rata)
Keuntungan Finansial Penghematan tahunan = Rp 2.942.023.799,30 atau US$ 320.000,00 Waktu Pengembalian Modal =
Rp 1.250 .000 .000 5 bulan Rp 2.942 .023 .799 ,30 / thn
Keuntungan Lingkungan Konsumsi Daya = 1394 kW Penghematan Daya = 640 kW Penghematan energi per hari = 640 kW x Rp 532/kWh x 24 J = Rp 8.172.288,33 Penghematan Energi Tahunan = 640 kW x Rp 532/kWh x 24 J x 300 hari Emisi gas rumah kaca 4.608,4 MWH x 0.724* = 3.336,41 TCO2/thn
DAFTAR PUSTAKA Pedoman Efisiensi Energi Untuk Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org
