BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Pada bab ini dilakukan kegiatan pengumpulan dan pengolahan data yang terkait dengan materi penelitian. Data-data yang terkumpul kemudian diolah untuk mendapatkan hasil yang selanjutnya akan dibahas pada bagian pengolahan data. 4.1.
Pengumpulan Data
4.1.1. Sejarah Singkat BPPT
Disadari atau tanpa disadari, teknologi ikut memainkan peranan penting baik langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan permasalahan tersebut. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), yang didirikan melalui Keppres No. 25 tahun 1978, diberi tugas oleh Presiden sebagai instansi pemerintah untuk melaksanakan pengkajian dan penerapan teknologi sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. BPPT mempunyai peran yang kuat dalam meningkatkan kemampuan teknologi untuk mendukung pembangunan sektor sekto r produksi dan penyediaan kebutuhan keb utuhan dasar manusia, manu sia, sehingga mampu meningkatkan standar kehidupan, kemandirian bangsa dan daya saing bangsaIndonesia. bangsaIndonesi a.
43
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di dunia yang senantiasa berkembang dengan cepat, maka suatu kebijakan dan strategi perlu dirumuskan untuk mengantisipasi perubahan tersebut. Dalam rangka memasyarakatkan hasil-hasil penelitian, pengkajian dan pengembangan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Kepala BPPT melalui Peraturan Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi No. 170/Kp/KA/BPPT/IV/2006 tentang Organisasi dan Tata Kerja BPPT, menugaskan Pusat Teknologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) sebagai unit untuk melaksanakan pengkajian dan penerapan teknologi di bidang teknologi konversi dan konservasi energi. Selanjutnya, dalam melaksanakan tugas PTKKE dibagi dalam tiga bidang, yaitu Bidang Konversi Energi, Bidang Konservasi Energi dan Bidang Rekayasa Sistem. Bidang Konservasi Energi, yang diangkat sebagai lokus penyusunan kertas kerja yang mempunyai tugas melaksanakan pengkajian dan penerapan di bidang bidan g teknologi konservasi konserv asi energi. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) adalah lembaga pemerintah non-departemen non-dep artemen yang berada berad a dibawah koordinasi koordi nasi Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang mempunyai tugas melaksanakan tugas pemerintahan di bidang pengkajian dan penerapan teknologi. Proses pembentukan BPPT bermula dari gagasan Mantan Presiden Soeharto kepada Prof Dr. Ing. B.J. Habibie pada tanggal 28-Januari-1974. Dengan surat keputusan no. 76/M/1974 tanggal 5Januari-1974, Prof Dr. Ing. B.J. Habibie diangkat sebagai penasehat pemerintah dibidang advance teknologi dan teknologi penerbangan yang bertanggung jawab langsung pada presiden dengan membentuk Divisi Teknologi dan Teknologi Penerbangan (ATTP) Pertamina. 44
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di dunia yang senantiasa berkembang dengan cepat, maka suatu kebijakan dan strategi perlu dirumuskan untuk mengantisipasi perubahan tersebut. Dalam rangka memasyarakatkan hasil-hasil penelitian, pengkajian dan pengembangan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Kepala BPPT melalui Peraturan Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi No. 170/Kp/KA/BPPT/IV/2006 tentang Organisasi dan Tata Kerja BPPT, menugaskan Pusat Teknologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) sebagai unit untuk melaksanakan pengkajian dan penerapan teknologi di bidang teknologi konversi dan konservasi energi. Selanjutnya, dalam melaksanakan tugas PTKKE dibagi dalam tiga bidang, yaitu Bidang Konversi Energi, Bidang Konservasi Energi dan Bidang Rekayasa Sistem. Bidang Konservasi Energi, yang diangkat sebagai lokus penyusunan kertas kerja yang mempunyai tugas melaksanakan pengkajian dan penerapan di bidang bidan g teknologi konservasi konserv asi energi. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) adalah lembaga pemerintah non-departemen non-dep artemen yang berada berad a dibawah koordinasi koordi nasi Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang mempunyai tugas melaksanakan tugas pemerintahan di bidang pengkajian dan penerapan teknologi. Proses pembentukan BPPT bermula dari gagasan Mantan Presiden Soeharto kepada Prof Dr. Ing. B.J. Habibie pada tanggal 28-Januari-1974. Dengan surat keputusan no. 76/M/1974 tanggal 5Januari-1974, Prof Dr. Ing. B.J. Habibie diangkat sebagai penasehat pemerintah dibidang advance teknologi dan teknologi penerbangan yang bertanggung jawab langsung pada presiden dengan membentuk Divisi Teknologi dan Teknologi Penerbangan (ATTP) Pertamina. 44
Melalui surat keputusan Dewan Komisaris Pemerintah Pertamina No.04/Kpts/DR/DU/1975 tanggal 1 April 1976, ATTP diubah menjadi Divisi Advance Teknologi Pertamina. Kemudian diubah menjadi Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi melalui Keputusan Presiden Republik Indonesia No.25 tanggal 21 Agustus 1978. Diperbaharui dengan Surat Keputusan Presiden No.47 tahun 1991. Dengan mengemban Visi dan Misi sebagai berikut :
VISI
Pusat unggulan teknologi yang mengutamakan kemitraan melalui pemanfaatan hasil rekayasa rek ayasa teknologi secara maksimum.
MISI
1. Memacu perekayasaan teknologi untuk meningkatkan daya saing produk industri 2. Memacu perekayasaan teknologi untuk meningkatkan pelayanan publik instansi pemerintah. pemeri ntah. 3. Memacu perekayasaan teknologi untuk kemandirian bangsa.
4.1.2. Struktur Organisasi
45
Gambar 4. 1 : Struktur Organisasi
46
4.2
Pengolahan Data
4.2.1
Aspek Teknis Lapangan Panas Bumi di Kamojang
4.2.1.1
Manifestasi Panas Bumi di Permukaan
Berbeda dengan sistem minyak-gas, adanya suatu sumber daya panasbumi di bawah permukaan sering kali ditunjukan oleh adanya manifestasi panasbumi di permukaan ( geothermal surface manifestation), seperti mata air panas, kubang lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panasbumi lainnya, dimana beberapa diantaranya, yaitu mata air panas, kolam air panas sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempat untuk mandi, berendam, mencuci, masak dll. Manifestasi panasbumi di permukaan diperkirakan terjadi karena adanya perambatan panas dari bawah
permukaan
atau
karena
adanya
rekahan-rekahan
yang
memungkinkan fluida panasbumi (uap dan air panas) mengalir ke permukaan.
Gambar 4.2 : Manifestasi Permukaan di Lapangan Panasbumi Kamojang Sumber : http://www.bppt.go.id/renew.html
47
4.2.1.2
Struktur Geologi Daerah Panas Bumi
1.
Sumur Uap Sumur uap merupakan sumber pemasok utama energi uap yang akan
disalurkan ke system PLTP. Adapun sumur uap yang dibuat didasarkan atas adanya lapisan yang mendapatkan energi panas dari magma yang ada pada perut bumi. Magma yang mempunyaitemperatur lebih dari 1200 0C ini mengalirkan energi panas bumi secara konduksi pada lapisan batuan yang berupa bed rock, diatas lapisan inilah terdapat lapisan yang mngandung air. Selanjutnya, air dalam lapisan tersebut mengambil energi panas dari bed rock secara konveksi dan induksi. Kondisi ini mengakibatkan suhu pada lapisan aquifer yang memberikan kecendrungan untuk bergerak naik, akibat adanya perbedaan berat jenis.
Gambar 4.3 : Struktur geologi daerah panas bumi Sumber : http://www.esdm.go.id/renew.html
48
Ada beberapa data penting sumur uap/steam reservoir pada system PLTP, sebagai contoh : DATA-DATA RESERVOIR URAIAN
KETERANGAN
Area reservoir
3 MW
Potensi
14 - 21 Km
Luas area yang telah terbukti
*
Kapasitas total yang telah terbukti
200 MW
Kapasitas terpasang
140 MW
Data Fisik Reservoir
23
Suhu
5 – 245 C
Kualitas uap
96% uap
Data Drilling
68 buah
Jumlah sumur
54.000 Kg/J
Kedalaman sumur
500-2200 Meter
Produksi uap (Standart Completion)
Tabel 4.1 : Data sumur uap BPPT
2.
Kandungan Kimia dan Kualitas Uap Uap yang dihasilkan PLTP memiliki kandungan kimia dan kualitas uap yang apa adanya, tergantung dengan yang dihasilkan sumur uap. Uap panas bumi Kamojang termasuk salah satu yang memiliki kualitas uap yang terbaik di dunia. 49
Walaupun demikian, uap tersebut harus dianalisis kembali oleh pihak PLTP Kamojang. Analisis ini dilakukan setiap seminggu sekali dengan tujuan memonitor kualitas uap yang akan dijadikan fluida kerja sebelum masuk ke system PLTP Kamojang. Ada beberapa cara yang biasa dilakukan untuk mengantisipasi hal tersebut. Salah satu cara yang digunakan untuk mengurangi lumpur dan material padat lainnya, yakni dilakukan oleh BPPT Kamojang sebagai instansi pengelola sumur, uap yang keluar dari sumur harus di blow off tegak lurus selama selang waktu tertentu, sehingga lumpur dan material lainnya tidak terbawa karena perbedaan berat jenis. 3.
Sistem Distribusi Transmisi Uap Dari BPPT sebagai pemasok, uap yang akan digunakan oleh PLTP Kamojang disalurkan melalui empat pipa yang langsung dipasang pada steam receving header. Pipa tersebut mempunyai diameter antara 600-1000 mm. Pipa - pipa tersebut ditempatkan di atas permukaan tanah, tidak di dalam tanah. Hal ini ditujukan untuk mempermudah pengecekan apabila terjadi kebocoran pada pipa - pipa tersebut.
Gambar 4.4 : Pipa Saluran Uap BPPT
50
Dua lapangan yang telah terbukti termasuk kedalam sistem dominasi uap yaitu lapangan Kamojang dan Darajat yang keduanya terletak
di Pulau Jawa. Kedua lapangan ini dicirikan oleh temperatur
reservoir 2300C sampai 2460C (Kamojang) dan antara 2300C sampai 2500C (Darajat) dengan kedalaman puncak reservoir panas bumi Kamojang rata-rata berkisar antara 800 m sampai 1200 m dan sekitar 700 m sampai 1000 m untuk lapangan Darajat. Tabel 4.2 : Skema Distribusi Uap Kamojang BPPT BPPT
Uap
Eksplorasi s.d
PLN
Listrik
Konsumen
PLTP
Pengembanagan
Transmisi
Lapangan Uap
Distribusi Listrik
4.2.1.3
Sistem Pembangkit PLTP
Gambar 4.5 : Flow Diagram PLTP Sumber : PT. PLN,2010, Jakarta
51
Sistem pembangkitan PLTP kamojang merupakan system pembangkitan yang memanfaatkan tenaga panas bumi yang berupa uap. Uap tersebut diperoleh dari sumur - sumur produksi yang dibuat oleh BPPT. Uap dari sumur produksi mula - mula dialirkan ke steam receivingheader, yang berfungsi menjamin pasokan uap tidak mengalami gangguan meskipun terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi. Selanjutnya melalui flow meter, uap tersebut dialirkan ke Unit 1, Unit 2, dan Unit 3 melalui pipa - pipa. Uap tersebut dialirkan ke separator untuk memisahkan zat - zat padat, silica, dan bintik - bintik air yang terbawa di dalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan kerak pada turbine. Uap yang telah melewati separator tersebut kemudian dialirkan ke demister yang berfungsi sebagai pemisah akhir. Uap yang telah bersih itu kemudian dialirkan melalui main steam valve (MSV ) - governor valve menuju ke turbin. Di dalam turbin, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator, pada kecepatan 3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 fasa, frekuensi 50 Hz, dengan tegangan 11,8 KV. Melalui transformer step- up, arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150 KV, selanjutnya dihubungkan secara parallel dengan system penyaluran Jawa - Bali (interkoneksi). Agar turbin bekerja secara efisien, maka exhaust steam / uap bekas yang keluar dari turbin harus dalam kondisi vakum, dengan mengkondensasikan uap dalam kondensor kontak langsung yang dipasang di bawah turbin. Untuk menjaga kepakuman kondenseor, gas yang tak terkondensi harus dikeluarkan secara kontinyu oleh system ekstraksi gas. Gas-gas ini mengandung : CO2 85-90% H2S 3,5% dan sisanya adalah N2 dan gas - gas lainnya. Disini system ekstaksi gas terdiri atas first-stage dan second-stage ejector. Gas-gas yang tidak dapat dikondensasikan, dihisap oleh steam ejector tingkat 2 untuk diteruskan keafter 52
condensor, dimana gas-gas tersebut kemudian kembali disiram oleh air yang dipompakan oleh primary pump. Gas-gas yang dapat dikondensasikan dikembalikan kekondensor, sedangkan sisa gas yang tidak dapat dikondensasikan di buang ke udara. Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian terkondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. Level kondensat selalu dijaga dalam kondisi normal oleh dua buah main cooling water pump (MCWP) lalu didinginkan dalam cooling water sebelum disirkulasikan kembali. Air yang dipompakan oleh MCWP dijatuhkan dari bagian atas menara pendingin yang disebut kolam air panas menara pendingin. Menara pendingin berfungsi sebagai heatex changer (penukar kalor) yang besar, sehingga mengalami pertukaran kalor dengan udara bebas. Air dari menara pendingin yang dijatuhkan tersebut mengalami penurunan temperature dan tekanan ketika sampai di bawah, yang disebut kolam air dingin (cold basin). Air dalam kolam air dingin ini dialirkan ke dalam kondensor untuk mendinginkan uap bekas memutar turbin dan kelebihannya(over flow) diinjeksikan kembali kedalam sumur yang tidak produktif, diharapkan sebagai air pengisi atau penambah dalam reservoir, sedangkan sebagian lagi dipompakan oleh primary pump, yang kemudian dialirkan kedalam inter condensor dan after condenser. Untuk mendinginkan uap yang tidak terkondensasi (noncondensable gas). Sytem pendingin di PLTP Kamojang merupakan system pendingin dengan sirkulasi tertutup dari air hasil kondensasi uap, dimana kelebihan kondensat yang terjadi direinjeksi ke dalam sumur reinjeksi. Prinsip penyerapan energi panas dari air yang disirkulasikan adalah dengan mengalirkan udara pendingin secara paksa dengan arah aliran tegak lurus, menggunakan 5 fancooling tower. Sekitar 70% uap yang terkondensasi akan hilang karena penguapan dalam cooling tower, sedangkan sisanya diinjeksikan kembali ke dalam reservoir. 53
Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subcidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir. Aliran air dari cold basin ke kondensor disirkulasikan lagi oleh primary pump sebagai media pendingin untuk inter cooler dan melalui after dan inter condensor untuk mengkondensasikan uap yang tidak terkondensasi dikondensor, air kondensat kemudian dimasukkan kembali ke dalam kondensor.
4.2.1.4 Perangkat Utama PLTP
Bagian-bagian utama dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Unit Bisnis Pembangkitan adalah : 1.
Steam Receiving Header Merupakan suatu tabung yamg berdiameter 1800 mm dan panjang 19.500 mm
yang berfungsi sebagai pengumpul uap sementara dari beberapa sumur produksi sebelum didistribusikan ke turbin. Dengan adanya steam receiving header ini maja pasokan uap tidak akan mengalami gangguan meskipun terdapat perubahan pasokan uap dari sumur produksi
Gambar 4.6 : Steam Receiving Header
54
2.
Vent structure Merupakan bangunan pelepas uap dengan peredam suara. Vent structure
terbuat dari beton bertulang berbentuk bak persegi panjang, bagian bawahnya disekat dan bagian atasnya diberi tumpukan batu agar pada saat pelepasan uap ke udara tidak mencemari lingkungan. Dengan menggunakan nozzle diffuser maka getaran dan kebisingan dapat diredam. Pengoperasian vent structure dapat dioperasikan dengan cara manual ataupun otomatis (system remote) yang dapat dilakukan dari panel ruangan kontrol (control room). Adapun fungsi dari vent structure adalah sebagai berikut :
Sebagai pengatur tekanan (agar tekanan uap masuk turbin selalu konstan).
Sebagai pengaman yang akan membuang uap bilaterjadi tekanan lebih di steam receivingheader.
Membuang kelebihan uap jika terjadi penurunan beban atau unit stop
Gambar 4.7 : Vent structure (BPPT,2011)
3.
Separator Separator adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pemisah zat - zat padat,
silica, bintik - bintik air, dan zat lain yang bercampur dengan uap yang masuk ke dalam 55
separator. Kemudian kotoran dan zat lain yang terkandung dalam uap yang masuk kedalam separator akan terpisah. Uap yang masuk separator akan berputar akibat adanya perbedaan berat jenis, maka kondensat dan partikel - partikel padat yang ada dalam aliran uap akan terpisah dan jatuh ke bawah dan ditampung dalam dust collector sampai mencapai maksimum atau sampai waktu yang telah ditentukan. Sedangkan uap yang lebih bersih akan keluar melalui pipa bagian atas dari separator. Kotoran yang ada dalam dust collector di drain secara berkala baik otomatis ataupun manual. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya korosi, erosi dan pembentukan kerak pada turbin. Tabel 4.3 Data - data separator BPPT
ASME Sect. VII dev. 1
Code Desain tekanan
1.0 Mpa Desain temperatur
2050 C Pabrik
Burges Miure Co.Ltd
Gambar 4.8 : Separator 56
4.
Deminster Demister adalah sebuah alat yang berbentuk tabung silinder yang berukuran
14.5 m3 didalamnya terdapat kisi - kisi baja yang berfungsi untuk mengeliminasi butir butir air yang terbawa oleh uap dari sumur - sumur panas bumi. Di bagian bawahnya terdapat kerucut yang berfungsi untuk menangkap air dan partikel - partikel padat lainnya yang lolos dari separator, sehingga uap yang akan dikirim ke turbin merupakan uap yang benar - benar uap yang kering dan bersih. Karena jika uap yang masuk ke turbin tidak kering dan kotor, akan menyebabkan terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan kerak pada turbin. Uap bersih akan masuk ke saluran keluar yang sebelumnya melewati saringan terlebih dahulu dan untuk selanjutnya diteruskan ke turbin. Demister ini dipasang pada jalur uap utama setelah alat pemisah akhir (final separator) yang ditempatkan pada bangunan rangka besi yang sangat kokoh dan terletak di luar gedung pembangkit.
Gambar 4.9 : Deminster
5.
Turbin Hampir di semua pusat pembangkit tenaga listrik memilii turbin sebagai
penghasil gerakkan mekanik yang akan diubah menjadi energi listrik melalui generator. 57
Turbin yang digunakan disesuaikan dengan keadaan dimana turbin tersebut digunakan. Pada system PLTP Kamojang mempergunakan turbin jenis silinder tunggal dua aliran (single cylinder double flow) yang merupakan kombinasi dari turbin aksi (impuls) dan reaksi. Yang membedakan antara turbinaksi dan reaksi adalah pada proses ekspansi dari uapnya. Turbin di PLTP Kamojang dilengkapi dengan peralatan Bantu lainnya, yaitu:
Turbin Valve yang terdiri dari Main Steam Valve (MSV) dan Governor Valve, yang berfungsi untuk mengatur jumlah aliran uap yang masuk ke turbin.
Turning Gear (Barring Gear) yang berfungsi untuk memutar poros turbin pada saat unit dalam kondisi stop atau pada saat pemanasan sebelum turbin start agar tidak terjadi distorsi pada poros akibat pemanasan / pendinginan yang tidak merata.
Peralatan pengaman, yang berfungsi untuk mengamankan bagian-bagian peralatan yang terdapat dalam turbin jika terjadi gangguan atau pun kerusakan operasi pada turbin. Peralatan pengaman tersebut adalah Eccentricity, Differential Expansion, tekanan minyak bantalan aksial, vibrasi bantalan, temperature metal bantalan, temperature minyak keluar bantalan, over speed, emergency hand trip.
Adapun data teknis atau spesifikasi turbin yang digunakan di PLTP Kamojang adalah sebagai berikut :
58
Tabel 4.4 : Data spesifikasi turbin PLTP BPPT
KAMOJANG URAIAN
UNIT UNIT 1
Pabrik pembuatan
UNIT 2 & 3
Mitsubishi
Mitsubishi
Heavy
Heavy
Industri. Ltd
Ltd
Industri.
Double Flow, Double Flow, 5 5
stage stage
Tipe Condensing
Condensing
Turbin
Turbin
Kapasitas
MW
3
3
Tekanan Uap Masuk
Bar
6.5
6.5
Tekanan Uap Keluar
Bar
0.1
0.1
Temperatur Uap
0
C
161.9
161.9
Rotasi
Rpm
3000
3000
Flow Uap
Kg/J
240.000
388.300
Gambar 4. 10 : Rotor Turbin (BPPT,2011) 59
6.
Generator Generator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik
putaran poros turbin menjadi energi listrik. PLTP kamojang mempergunakan generator jenis hubung langsung dan didinginkan dengan air, memiliki 2 kutub, 3 fasa, 50 Hz dengan putaran 3000 rpm. System penguatan yang digunakan adalah rotating brushless type AC dengan rectifier, sedangkan tegangannya diatur dengan automatic voltage regulator ( AVR ). Generator akan menghasilkan energi listrik bolak balik sebesar 11,8 kV ketika turbin yang berputar dengan putaran 3000 rpm mengkopel terhadap generator. Perputaran pada generator tersebut akan menghasilkan perpotongan gaya gerak magnet yang menghasilkan energi listrik. Adapun data teknis atau spesifikasi dari generator yang digunakan di PLTP Kamojang adalah sebagai berikut : Tabel 4.5 : Data teknis dari generator PLTP BPPT KAMOJANG URAIAN
UNIT
UNIT 1
UNIT 2 & 3
Mitsubishi
Mitsubishi
Electric Corp
Electrick Corp
3
3
Hz
50
50
Tegangan Pada Terminal
Volt
11.800
11.800
Rotasi
Rpm
3000
3000
Arus Pada Beban Nominal
Rpm
1835
3364
Kapasitas
KVA
37.500
68.750
Pabrik pembuatan Phase Frekuensi
60
Gambar 4.11 : Generator 7.
Trafo utama (main transformer) Trafo utama yang digunakan adalah type ONAN dengan tegangan 11,8 KV
pada sisi primer dan 150 KV pada sisi sekunder. Tegangan output generator 11,8 KV ini kemudian dinaikkan ( stepup trafo ) menjadi 150 KV dan dihubungkan secara parallel dengan system Jawa - Bali. Kapasitas dari trafo utama adalah 70.000 KVA.
Gambar 4.12 : Trafo Utama
8.
Switch yard Switch yard adalah perangkat yang berfungsi sebagai pemutus dan
penghubung aliran listrik yang berada di wilayah PLTP maupun aliran yang akan di distribusikan melalui systeminter koneksi Jawa - Bali .
61
Gambar 4.13 : Switch Yard
9.
Kondensor Kondensor adalah suatu alat untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin
dengan kondisi tekanan yang hampa.. Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian mengalami kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan melalui spray nozzle. Pada saat sedang operasi normal, tekanan dalam kondensor adalah 0,133 bar, dan kebutuhan air pendingin adalah 11.800 m3/jam. PLTP Kamojang menggunakan kondensor kontak langsung yang dipasang dibawah turbin, karena kondensor kontak langsung memiliki efisiensi perpindahan panas yang jauh lebih besar dari pada kondensor permukaan, sehingga ukuran dan biaya investasinya juga lebih kecil. Pemakaian kondensor ini sangat cocok karena pembangkit listrik tenaga panas bumi memiliki siklus terbuka sehingga tidak diperlukan system pengambilan kembali kondensat seperti yang dilakukan oleh PLTU konvesional
62
Gambar 4. 14 : Kondensor
10.
Main Cooling Water Pump (MCWP) Main cooling water pump ( MCWP ) adalah pompa pendingin utama yang
berfungsi untuk memompakan air kondensat dari kondensor ke cooling tower untuk kemudian didinginkan. Jenis pompa yang digunakan di PLTP Kamojang adalah Vertical Barriel type 1 Stage Double Suction Centrifugal Pamp, dengan jumlah dua buah pompa untuk setiap unit.
Gambar 4. 15 : Main Cooling Water Pump (MCWP)
63
11.
Colling tower Cooling tower (menara pendingin) yang terpasang di PLTP Kamojang
merupakan bangunan yang terbuat dari kayu yang telah diawetkan sehingga tahan air. Terdiri dari 3 ruang dan 3 kipas untuk unit 1, sedangkan untuk unit 2 dan 3 terdiri dari 5 ruang dengan 5 kipas hisappaksa. Jenis yang digunakan adalah Mechanical Draught Crossflow Tower. Air yang dipompakan dari kondensor didistribusikan kedalam bak (Hot Water Basin) yang terdapat di bagian atas cooling tower. Bak tesebut juga dilengkapi dengan noozle yang berfungsi untuk memancakan air sehingga menjadi butiran butiran halus dan didinginkan dengan cara kontak langsung dengan udara pendingin. Setelah terjadi proses pendinginan, air akan turun karena gaya gravitasi untuk seterusnya menuju bak penampung air (Cool Water Basin) yang terdapat di bagian bawah dari cooling tower dan seterusnya dialirkan ke kondensor yang sebelumnya melewati 4 buah screen untuk menyaring kotoran - kotoran yang terdapat dalam air. Aliran udara yang melewati tiap ruang pendingin dihisap ke atas dengan kipas hisap paksa tipe aksial. Setiap kipas digerakkan oleh motor listrik induksi dengan perantaraan gigi reduksi (Reduction Gear ). Cooling tower dilengkapi dengan sistem pembasah (Wetting PumpSystem) yang gunanya untuk memompakan air dari cool water basin dan disemprotkan kesemua bagian dari cooling tower.
64
Gambar 4.16 : Colling tower
4.2.1.5
Sistem Pemeliharaan Mesin PLTP
Mesin adalah suatu rangkaian yang dirangkai menjadi satu kesatuan dalam suatu system untuk mengerjakan suatu program atau kerja. Penggunaan mesin ini sangat luas cakupannya terutama dalam bidang perindustrtian. Karena cakupannya yang luas tersebut maka mesin dikategorikan menjadi beberapa bagian, seperti mesin perkakas, tools, mesin alat berat, otomotif, mesin produksi, dan sebagainya. Untuk itu konstruksi mesin dibuat pula berdasarkan aplikasi, factor – factor intern dan ekstern seperti pengaruh gaya, beban, bahan, kondisi lingkungan, pemakaian, fluida kerja, dan lain sebagainya. Sumber : http://www.bppt.go.id/renew.html
Dalam hal ini, dengan karakteristik dari panas bumi yang tersedia secara kontinyu (tidak terpengaruh oleh pergantian musim) maka memacu perangkat konversi (khususnya mesin) untuk bekerja non stop dengan performa maksimal. Fenomena yang timbul pada system yang telah beroperasi lama dan terus
65
menerus adalah terjadinya penurunan efesiensi pada seluruh perangkat system pembangkit. Untuk menjaga agar perangkat pada system tetap memiliki efesiensi yang tinggi serta perangkat memilki umur operasi yang lama maka dilakukan penanganan khusus baik melalui tekhnik pemeliharaan, pelumasan, serta tekhnik pengoperasian yang procedural. Tekhnik pemeliharaan yang dilakukan di PT. INDONESIA POWER UBP Kamojang ada 4 macam, diantaranya Preventif, Periodik, Prediktif, dan Korektif. 1.
Pemeliharaan Preventif Pemeliharaan yang dilakukan secara rutin yang sifatnya kontinyu.
2.
Pemeliharaan Periodik Pemeliharaan yang disesuaikan dengan jam operasi perangkat kerja guna
penggantian pelumas dan penggantian spare part. Dan tekhnik pemeliharaan terumit dan beresiko adalah overhaul. Yaitu pemeliharaan perangkat utama yang dilakukan kurang lebih 12 bulanan atau 8000 jam kerja turbin. Pada saat dilakukan overhaul, semua perangkat baik itu perangkat bantu maupun perangkat utama dalam satu unit pembangkitan dilakukan pemeliharaan. Inti dari overhaul adalah pemeriksaan dan pemeliharaan perangkat utama maupun perangkat bantu dan dilakukan penggantian bila perlu. 3.
Pemeliharaan Prediktif Pemeliharaan yang dilakukan berupa pengujian perangkat untuk menganalisis
kinerja alat sehingga umur alat bias diprediksi serta dapat dilakukan pemeliharaan dan penggantian alat sebelum alat itu rusak total dan tidak berfungsi.
66
4.
Pemeliharaan Korektif Proses penggantian suatu perangkat saat perangkat itu rusak. Proses
pemeliharaan ini diminimalisir dengan mengintefsikan proses pemeliharaan prediktif agar tidak terjadi kerusakan yang beruntun.
67
NO
JENIS PEMELIHARAAN
PEMERIKSAAN
1
RECEIVING HEADER
Kebersihan lokasi, kelainan suara, bocoran uap. Line uap, penunjukan vibrasi, penunjukan suhu bantalan, kekencangan baut, kondisi
2
SEPARATOR
support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda-tanda korosi. Line uap, suara, kekencangan baut, kondisi support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan
3
DEMISTER
tanda-tanda korosi. Line air, uap, pelumas, unjukan suara, vibrasi, suhu bantalan, kekencangan baut, kondisi
4
MAIN STOP VALVE (MSV)
fleks join, kondisi support pipa, kebersihan dan tanda-tanda korosi. Line uap, pelumas, ujukan suara, vibrasi, suhu bantalan, kekencangan baut, kondisi fleks
5
GOVERNORE VALVE
join, kondisi support pipa, kebersihan dan tanda-tanda korosi. Kebersihan turbin dan lokasi, kelainan suara, vibrasi, bocoran oli dan uap, serta tanda-tanda
6
TURBIN
7
EJECTOR
korosi. Line uap, udara, kelainan suara, kekencangan baut, line pelumas, vibrasi, penunjukan level
68
pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan.
Line air, uap, kelainan suara, kekencangan baut, support pipa, keutuhan pondasi, 8
AFTER CONDENSOR
kebersihan dan tanda-tanda korosi. Line air, uap, kelainan suara, kekencangan baut, support pipa, keutuhan pondasi,
9
INTER CONDENSOR
kebersihan dan tanda-tanda korosi.
10
PRIMARY PUMP
Kebersihan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran air dan oli, kekencangan baut.
11
SECONDARY PUMP
Kebersihan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran air dan oli, kekencangan baut.
MAIN
COOLING
WATER Kebersihan lokasi dan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran line air.
12
PUMP (MCWP) Line uap, udara, kelainan suara, kekencangan baut, line pelumas, vibrasi, penunjukan level
13
CONDENSOR
pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda korosi. Kebersihan hot basin, kebersihan nozzle, kelainan suara, bocoran air, oli, pemeriksaan level
14
COOLING TOWER
oli.
69
pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan.
Line air, uap, kelainan suara, kekencangan baut, support pipa, keutuhan pondasi, 8
AFTER CONDENSOR
kebersihan dan tanda-tanda korosi. Line air, uap, kelainan suara, kekencangan baut, support pipa, keutuhan pondasi,
9
INTER CONDENSOR
kebersihan dan tanda-tanda korosi.
10
PRIMARY PUMP
Kebersihan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran air dan oli, kekencangan baut.
11
SECONDARY PUMP
Kebersihan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran air dan oli, kekencangan baut.
MAIN
COOLING
WATER Kebersihan lokasi dan pompa, kelainan suara, vibrasi, bocoran line air.
12
PUMP (MCWP) Line uap, udara, kelainan suara, kekencangan baut, line pelumas, vibrasi, penunjukan level
13
CONDENSOR
pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda korosi. Kebersihan hot basin, kebersihan nozzle, kelainan suara, bocoran air, oli, pemeriksaan level
14
COOLING TOWER
oli.
69
Line uap, pelumas, air, kelainan suara, kekencangan baut, penunjukan suhu bantalan, pelumas katup, penunjukan level pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, 15
FAN COOLING TOWER
kebersihan dan tanda korosi. Line udara, pelumas, air, kelainan suara, kekencangan baut, penunjukan suhu bantalan, penunjukan level pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda
16
INTER COOLER
korosi. Line air, pelumas, udara, penunjukan suara, vibrasi, kekencangan baut, penunjukan level
17
LUBE OIL COOLER
pelumas, kopling, kondisi support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda korosi.
TabeL 4.6 : Data Perawatan mesin PLTP
Sumber : http://www.bppt.go.id/renew.html
70
Line uap, pelumas, air, kelainan suara, kekencangan baut, penunjukan suhu bantalan, pelumas katup, penunjukan level pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, 15
FAN COOLING TOWER
kebersihan dan tanda korosi. Line udara, pelumas, air, kelainan suara, kekencangan baut, penunjukan suhu bantalan, penunjukan level pelumas, kopling, support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda
16
INTER COOLER
korosi. Line air, pelumas, udara, penunjukan suara, vibrasi, kekencangan baut, penunjukan level
17
LUBE OIL COOLER
pelumas, kopling, kondisi support pipa, keutuhan pondasi, kebersihan dan tanda korosi.
TabeL 4.6 : Data Perawatan mesin PLTP
Sumber : http://www.bppt.go.id/renew.html
70
4.2.2
Analisa Keekonomian Harga Listrik Lapangan Panas Bumi
Pada lapangan panas bumi di Kamojang terdapat beberapa kapasitas yang biasa digunakan sebagai pemasok tenaga listrik. Dalam studi kasus ini saya menggunakan kapasitas pembangkit 3 MW. Pada dasarnya perhitungan harga listrik untuk masing-masing kapasitas mempunyai pola yang sama. Yaitu dengan memeperhitungkan indicator keekonomian seperti Net Present Value (NPV), dan Internal Rate Of Return (IRR). Berikut adalah data keekonomian dari PLTP 3 MW di Kamojang.
Tabel 4.7 Data keekonomian PLTP kapasitas 3 MW (BPPT, 2011)
4.2.2
Analisa Keekonomian Harga Listrik Lapangan Panas Bumi
Pada lapangan panas bumi di Kamojang terdapat beberapa kapasitas yang biasa digunakan sebagai pemasok tenaga listrik. Dalam studi kasus ini saya menggunakan kapasitas pembangkit 3 MW. Pada dasarnya perhitungan harga listrik untuk masing-masing kapasitas mempunyai pola yang sama. Yaitu dengan memeperhitungkan indicator keekonomian seperti Net Present Value (NPV), dan Internal Rate Of Return (IRR). Berikut adalah data keekonomian dari PLTP 3 MW di Kamojang.
Tabel 4.7 Data keekonomian PLTP kapasitas 3 MW (BPPT, 2011)
Item
Installed Capacity Life time Capacity factor Effisiensi Specific Steam Consumption Specific Steam Consumption Steam Consumption
Unit
kW years % % kg/kWh ton/MWh ton/a ton/hr
Value
Keterangan
3,000 30 100% 38% 8.20 8.20
Data Assumption Assumption Assumption Data Calculation
200,588
Calculation Calculation Assumption
Steam Consumption Plant Derating
% / year
24.60 0.5%
Total Operating Time
hours/a
8,154
Calculation
Electricity production Electricity own use
kWh/annum
24,462,000 8%
Calculation Assumption
kWh/a
1,956,960
Calculation
Electricity own use
71
Electricity sales to PLN Cost of Steam Cost of Steam Annual increase of the steam cost Capital Cost (DIPA) Capital Cost (1.500 - 2.500) Kebutuhan Dana Equity for Capital Cost Loan for Capital Cost Construction time Spread of payment first year Spread of payment second year Spread of payment third year Planned outage rate Force outage Availability Fixed O & M Variable O & M
kWh/a US$/ton Cent $/kWh % Milyar Rp US$/kW US$/kW
years
days/a
O & M Cost min
US$/kW/a US$/GJ US$/kWh Cent $/kWh
O & M Cost max
US$/MWh Cent $/kWh
Minimum electricity price for sale
US$/MWh Cent $/kWh US$/kWh US$/MWh
Annual increase of the tariff Exchange Rate MARR Contingency (from Total Interest) Income Tax (Royalti) Suku Bunga Kredit
Rp/US$ %/a
22,505,040 4.00 - 8.00 3.20 - 6.40 2% 55 1,930 1300 - 2300
Calculation Assumption Calculation Ulubelu DIPA Calculation Assumption
30% 70% 15 30% 70% 0% 7 5% 93% 7.80 0.90 0.0032 0.45 4.50 0.70 7.00 9.70 0.097 97.00 2%
Assumption Assumption Assumption Assumption Assumption Assumption Assumption Assumption Calculation Ref Markal Ref Markal Calculation Ref REPP
9,500 13.00% 5% 25.00% 12.00%
Assumption Assumption Assumption Assumption Assumption
Ref REPP Assumption
Assumption
72
Tabel 4.8 Sistem Pembangkitan Panas Bumi
No
Sistem Pembangkit
Klasifikasi
1
Vapor dominated system
> 370o C
2
Flushed steam system
170 - 370o C
3
Binary cycle system
150 - 205o C
Dari data-data tentang Kamojang dan tabel 2 maka sistem pembangkitan panas bumi di Kamojang menggunakan flushed steam system atau binary cycle system. Sumber : http://www.pge.go.id/renew.html
4.2.2.1 Perhitungan Pendapatan per Tahun
Untuk menentukan usulan proyek investasi mana yang akan diterima atau ditolak,
maka
usulan
proyek
investasi
tersebut
harus
dinilai
dengan
membandingkan dengan metode atau teknik yang cocok. Beberapa metode atau teknik yang bisa digunakan untuk membandingkan alternatif-alternatif investasi adalah : 1. Payback Period 2. Net Present Value (NPV) atau Nilai Sekarang 3. Internal Rate of Return (IRR).
73
Ketiga metode penilaian kelayakan proyek investasi ini membutuhkan perhitungan aliran kas atau cash in flow . Cash in flow adalah suatu metode untuk menggambarkan aliran kas dari suatu perusahaan atau proyek. Untuk menentukan pemasukan per Tahun, maka harus diperhitungkan :
Hasil produksi listrik selama 1 tahun dengan pembangkitan rata-rata 100% dari kapasitas penuh manfaat pembangkit 100%. Total Operating time = Availibility x days x hours x Capacity factor = 93% x 365 x 24 x 100% = 8154 Produksi/tahun
= Installed capacity x Capacity factor x Total Operting time = 3000 x 100% x 8154 = 24,462,000 KWh/tahun
Pemakaian sendiri dengan asumsi sebesar 8% dari total kapasitas produksi pembangkit listrik. Pemakaian sendiri/tahun
= 0.08 x 24.462.000 KWh/tahun = 1.956.960 kWh/tahun
Dari data diatas, maka hasil produksi energi listrik yang terjual per Tahun nya adalah Produksi jual/ tahun
= Produksi per Tahun – Pemakaian sendiri = 24.462.000 - 1.956.960 kWh/tahun = 22.505.040 kWh/tahun
74
Penghasilan produksi listrik per tahun adalah : Dengan harga jual sebesar 9,70 cent$/kWh Peng/ tahun
= 22.505.040 x 0.097 = US$ 2.182.988
Dengan harga jual sebesar 11 cent$/kWh Peng/tahun
= 22.505.040 x 0.110 = US$ 2.475.554
Dengan harga jual sebesar 13 cent$/kWh Peng/tahun
= 22.505.040 x 0.130 = US$ 2.925.655
Dengan harga jual sebesar 15 cent$/kWh Peng/tahun
= 22.505.040 x 0.150 = US$ 3.375.756
4.2.2.2 Perhitungan Depresiasi
Untuk hasil perhitungan depresiasi proyek ini, ditunjukan pada lampiran. 4.2.2.3 Perhitungan Rugi Laba
Untuk hasil perhitungan proyek ini, ditunjukan pada lampiran. 4.2.2.4 Indikator Keekonomian
Untuk analisa keekonomian suatau lapangan panas bumi didasarkan pada indicator keekonomian dengan parameternya adalah Net Present Value (NPV), dan Internal Rate Of Return (IRR).
75
Tabel 4.9 Hasil Indikator Perhitungan Keekonomian Kapasitas Pembangkit 3 MW Harga Jual
0,097 US$/kWh
Net Presen Value (NPV)
Rp
4,873,412,639 1%
Internal Rate Of Return (IRR)
4.2.3
Aspek Lingkungan Lapangan Panas Bumi Kamojang
Masyarakat dunia sudah semakin sadar dengan isu lingkungan. Kebijakan energi
juga
harus
memperhatikan
dengan
sungguh-sungguh
mengenai
perkembangan isu lingkungan. Prakiraan dampak penting dalam pembangunan PLTP Kamojang ini, diantaranya : Pada
tahap
perencanaan
Pembangunan
PLTP
ini
dikhawatirkan
menimbulkan dampak keresahan sosial dan juga persepsi positif dan negatif pada masyarakat setempat akibat dari pembangunan PLTP Kamojang, upaya yang dilakukan adalah dengan memberikan penyuluhan pada masyarakat setempat mengenai rencana kegiatan dan manfaat proyek terhadap lingkungan lokal. Pada tahap konstruksi ada beberapa masalah lingkungan yang perlu dijadikan pertimbangan, diantaranya adalah :
Pembangunan Kantor/Bengkel dan Base camp, komponen lingkungan yang terkena dampak antara lain Tanah, Air, Udara akibat dari limbah cair (oli), karena mencemari kualitas air dan udara, Upaya yang dilakukan membuat khusus untuk penampungan oli, membuat alat untuk pemisahan oli dan air dan menjual oli bekas kepada pembeli yang telah memiliki ijin. 76
Pembuatan Sumur juga berakibat buruk tehadap Udara dan Tanah, selain menimbulkan kebisingan juga degradasi sempadan sungai, upaya yang dilakukan menguragi kegiatan yang sifatnya berbenturan keras dengan sempadan sungai. Pada tahap operasi PLTP Kamojang juga menimbulkan beberapa dampak
terhadap lingkungan diantaranya adalah :
Main Transformer dan Switchyard Berakibat kebisingan dan getaran, upaya yang dilakukan menetapkan batas maksimum kebisingan kebisingan dan Penggunaan alat Earplug atau Earmuff alat ini dapat mereduksi kebisingan khususnya tenaga kerja yang kontak langsung.
Water Supply dan Treatment, mempengaruhi kualitas dan kuantitas air di dalam tanah. Upaya yang perlu dilakukan adalah menjaga kuantitas air tanah dengan menginjekkan kemlai air yang sudah terkondensasi ke dalam tanah.
Selama beroperasi PLTP menghasilkan gas buang yang mengandung karbon (CO2), yang merupkan salah satu penyebab global warming. Akan tetapi jumlah gas karbon yang dihasilkan jauh lebih rendah dari pada pembangkit thermal lainnya.
Sumber : http://www.pge.go.id/renew.html
Pada tahap operasi ini pula PLTP Kamojang mempunyai dampak lingkungan yang sekarang menjadi pusat perhatian dunia, yaitu mengenai pemanasan global (global warming) yang diakibatkan dari gas CO2. Panas bumi termasuk energi terbarukan yang bersih lingkungan, akan tetapi PLTP juga masih 77
menghasilkan CO2. Apabila dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan tenaga fossil, maka PLTP mempunyai produksi CO2 yang lebih kecil dari pada pembangkit yang lainnya. Perlindungan terhadap kondisi lingkungan sangat diperlukan, hal ini dikarenakan lingkungan merupakan tempat sumber energi. Apabila lingkungannya rusak, maka sumber energi akan tercemar dan kontinuitas sumber energi tidak akan berlangsung. Sumber
:
Soemarto,
Otto.1991. Indonesia
Dalam
Kancah
Lingkungan
Global,Jakarta.
Dengan ratifikasi “kyoto protocol” menunjukkan komitmen negara maju
tekait global warming untuk insentif atau carbon credit terhadap pembangunan (clean development mecahnism) berdasarkan seberapa besar pengurangan CO2 dibandingkan dengan base line yang telah ditetapkan. Penjualan carbon melalui mekanisme CDM (Clean Development Mechanism) bertujuan untuk mengurangi efek rumah kaca yang menyebankan pemanasan global diseluruh dunia. Selain itu sistem penjualan carbon dapat merangsang pengembangan energi terbarukan panas bumi.
Grafik 4.1. Emisi Gas dari Bermacam-macam Pembangkit 78
