Konservasi Energi: Melalui Aplikasi Teknologi Kogenerasi

Transkripsi

1 Konservasi Energi: Melalui Aplikasi Teknologi Kogenerasi B2TE BPPT, Energy Partner Gathering Hotel Borobudur Jakarta, 4 Desember

2 INTENSITAS ENERGI SEKTOR INDUSTRI DI INDONESIA (dan perbandingannya terhadap negara-negara lain) Industri Baja Teknologi Electric Arc furnace Indonesia : 464 kwh/ton Jepang : 300 kwh/ton Besi dan Baja Indonesia: 650 kwh/ton India: 600 kwh/ton Japan: 350 kwh/ton Semen Indonesia: 800 Kcal/kg clinker Jepang: 773 Kcal/kg clinker Keramik Indonesia: 16,6 GJ/Ton Vietnam: 12,9 GJ/Ton Sumber: BPPT, Kemenperin, ESDM, JICA Industri Baja Teknologi Reheating furnace Indonesia : 550 kkal/ton Jepang : 264 kkal/ton Gelas Indonesia: 12 MJ/ton Korea: 10 MJ/ton Tekstil Spinning Indonesia: 9,59 GJ/Ton India: 3,2 GJ/Ton Weaving Indonesia: 33 GJ/Ton India: 31 GJ/Ton

3 REKOMENDASI UNTUK KONSERVASI ENERGI Peningkatan Kualitas Daya Listrik Penggunaan Peralatan Hemat Energi Manajemen Energi Penerapan Teknologi Kogenerasi Dll.

4 TEKNOLOGI KOGENERASI (CHP = Combined Heat & Power)

5 KONTRIBUSI KOGENERASI DI BEBERAPA NEGARA Q: Berapa % kontribusi kogenerasi (CHP) di Indonesia?

6 Definisi Teknologi Kogenerasi Dan Model Kesetimbangan Energinya DEFINISI: Kogenerasi (Cogeneration) adalah sistem konversi energi termal yang secara simultan menghasilkan listrik dan panas sekaligus Panas Buang KOGENERASI GAS TURBIN Panas Buang Terpakai (55%) Listrik (35%) BBG (100%) Rugi-Rugi (10%) Model Sederhana: Keseimbangan Energi Sistem Kogenerasi Gas Turbin

7 K O G E N E R A S I A D A K A H P O T E N S I?

8 Sistem Kogenerasi Dan Lokasi Penerapannya Topping Cycle : (produksi listrik panas) Heat source W Q Heat sink Bottoming Cycle : (produksi panas listrik) Heat source Q W Heat sink Lokasi Aplikasi : Process Plant Lokasi Aplikasi : Power Plant

9 INDENTIFIKASI POTENSI KOGENERASI NASIONAL (dari daur ulang panas buang pembangkit listrik dan sektor-sektor industri) Di Pembangkit Listrik: Sumber data: Statistik Ketenagalistrikan 2011, Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, ESDM Dihitung dari kapasitas daya terpasang (MW) dan energi terbangkit (MWh) pada PLTD, PLTMG dan PLTD yang dioperasikan PLN Efisiensi termal kogenerasi diasumsikan 30% Berwujud pembangkit siklus kombinasi Di Sektor-Sektor Industri: Sumber data: Perencanaan Kebutuhan Energi Sektor Industri Dalam Rangka Akselerasi Industrialisasi, Biro Perencanaan, Kemenperin RI, 2012 Terbagi atas 9 sub-sektor industri, termasuk 7 sektor padat energi (Baja, Tekstil, Pupuk, Pulp & Paper, Sawit, Semen dan Keramik) Dihitung dari konsumsi bahan bakar setiap sektor industri: batu bara, biomasa, BBM (solar), dan BBG Efisiensi termal kogenerasi diasumsikan 30% Bisa berwujud siklus kombinasi atau chiller absorpsi

10 ACUAN POTENSI KOGENERASI DI PEMBANGKIT LISTRIK Tipikal Kesetimbangan Energi Kogenerasi PLTD atau PLTMG Gas / Diesel Fuel Potensi Kogenerasi Sekitar : 10% (total kalor bahan Gas / Diesel Engine Generator (Ƞ=40%) 40% of fuel Exhaust Gas Heat loss ± 20% of fuel bakar), atau 25% (output primer) 30% - 40% of fuel Waste Heat Recovery Generator (Ƞ=30%) Primary Output (40% of fuel) Combined Cycle Output (±10% of fuel) Tipikal Kesetimbangan Energi Kogenerasi PLTG Gas Fuel Gas Turbine Generator (Ƞ=30%) Heat loss ± 10% of fuel 30% of fuel Exhaust Gas 50% - 60% of fuel Waste Heat Recovery Generator (Ƞ=30%) Primary Output (30% of fuel) Combined Cycle Output (±20% of fuel) Potensi Kogenerasi Sekitar : 20% (total kalor bahan bakar), atau 66% (output primer)

11 ACUAN POTENSI KOGENERASI DI INDUSTRI ( Bahan Bakar Batubara ) Furnace / Kiln / Oven Potensi Kogenerasi Dari Penggunaan Bahan Bakar Batubara Sekitar : 2% - 12 % Thermal Used (60%-80% of fuel) Waste Heat (20%-40% of fuel) Cogen Coal Steam Boiler (Ƞ=65% - 90%) Recovery Heat (6%-12% of fuel) Process Steam (65%-90% of fuel) Waste Heat Cogen Recovery Heat (2%-5% of fuel)

12 ACUAN POTENSI KOGENERASI DI INDUSTRI ( Bahan Bakar Biomassa ) Potensi Kogenerasi Dari Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Sekitar : 2% - 6 % Biomassa Biomassa Steam Boiler (Ƞ=65% - 90%) Process Steam (65%-90% of fuel) Waste Heat Cogen Recovery Heat (2%-6% of fuel)

13 ACUAN POTENSI KOGENERASI DI INDUSTRI ( Bahan Bakar Minyak Diesel ) Diesel Engine Generator Electric (40% of fuel) Waste Heat (30%-40% of fuel) Cogen Diesel Potensi Kogenerasi Dari Penggunaan BBM Diesel Sekitar : 1% - 12% Cogen Output (9%-12% of fuel) Fuel Diesel Fired Steam Boiler (Ƞ, up to 95%) Process Steam (95% of fuel) Waste Heat Cogen Recovery Heat (±1% of fuel)

14 ACUAN POTENSI KOGENERASI DI INDUSTRI ( Bahan Bakar Gas) Gas Engine Generator Electric (40% of fuel) Waste Heat (30%-40% of fuel) Cogen Gas Turbine Generator Cogen Output (9%-12% of fuel) Electric (30% of fuel) Waste Heat (50%-60% of fuel) Cogen Cogen Output (20% of fuel) Gas Fuel Gas Fired Steam Boiler (Ƞ, up to 92%) Process Steam (92% of fuel) Waste Heat Cogen Potensi Kogenerasi Dari Penggunaan BBG Sekitar : 1% - 20% Furnace / Oven (Ƞ, up to 95%) Recovery Heat (2%-5% of fuel) Thermal Used (95% of fuel) Waste Heat Cogen Recovery Heat (±1% of fuel)

15 POTENSI KOGENERASI SIKLUS KOMBINASI DI PEMBANGKIT LISTRIK PLN Kapasitas Terpasang (MW) PLTD: PLN Non-PLN Total PLTD Realisasi Tahun 2009*) Energi Terbangkitkan (GWh) Rencana 2014**) Realisasi Tahun 2009 Proyeksi 2014 Proyeksi , , , ,67 64,51 16, , , , , ,89 PLTMG: PLN Non-PLN Total PLTMG Potensi Siklus Kombinasi (GWh/tahun) 169 PLTG: PLN Non-PLN Total PLTG TOTAL Data diolah dari: *) Statistik Ketenagalistrikan Tahun 2011, Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Tahun 2012 **) Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik - PLN:

16 KEBUTUHAN ENERGI 9 SUBSEKTOR INDUSTRI DAN POTENSI KOGENERASINYA Proyeksi Komposisi Kebutuhan Energi Pada 9 Subsektor Industri Tahun 2014 (GWh) No Jenis Industri Industri Makanan, Minuman dan Tembakau Industri Tekstil, Barang dari Kulit dan Alas Kaki Industri Barang Kayu & Hasil Hutan Lainnya Industri Kertas dan Barang Cetakan Industri Pupuk, Kimia & Barang dari Karet Industri Semen & Barang Galian bukan Logam Industri Logam Dasar Besi & Baja Industri Alat Angkutan, Mesin & Peralatannya Bensin Total Potensi Kogenerasi Pada 9 Subsektor Industri Batubara Gas Listrik Total 1.489, , , , , ,98 537, , ,93 820, , ,23 63, ,01 114,44 18,86 685, ,46 181, , ,19 915, , , , , , , , ,24 111, , , , , ,88 341, , ,54 801, , ,41 456, ,46 0, , , ,66 564, ,98 66, , , , , , , , , ,73 Industri Barang lainnya TOTAL Solar Bensin % Solar GWh % Batubara GWh % GWh Gas % Listrik GWh % Total GWh - Minimum % 565,4 2% 750,6 1% 128, ,94 - Maksimum % 6.785,0 12% 4.503,4 20% 2.559, ,63 Data diolah dari: Perencanaan Kebutuhan Energi Sektor Industri Dalam Rangka Akselerasi Industrialisasi (Biro Perencanaan Kementerian Perindustrian Republik Indonesia, tahun 2012)

17 HASIL APLIKASI KOGENERASI DENGAN MIKROTURBIN Di HOTEL BOROBUDUR Kapasitas daya mikroturbin terpasang 65kW (kondisi ISO). Listrik output microturbine terhubung paralel dengan suplai PLN, bisa mengurangi kebutuhan daya listrik dari PLN hingga 51kW (hasil audit). Daur ulang panas buang menggunakan stainless steel Heat Recovery Unit (HRU) untuk menghasilkan air panas. Termal energi yang bisa didaur ulang sekitar 89kW untuk menghasilkan air panas 40-55⁰C, debit liter/menit. Hasil audit memperlihatkan kogenerasi bisa meningkatkan total effisiensi hingga 62%, dari effisiensi listrik sekitar 25%.

18 DISTRIBUSI ENERGI APLIKASI KOGENERASI DENGAN MIKROTURBIN Di HOTEL BOROBUDUR

19 SISTEM INTEGRASI KOGENERASI AIR PANAS DARI MIKROTURBIN Di HOTEL BOROBUDUR

20 KOGENERASI MIKROTURBIN DARI POTENSI UAP LEBIH Diaplikasikan di sektor-sektor industri yang mempunyai kelebihan suplai uap Sangat ekonomis untuk boiler yang menggunakan bahan bakar (energi primer) yang murah, seperti batubara, biomasa, gas Untuk kehandalan, sistem output terhubung paralel dengan jaringan PLN atau pembangkit lain (hibrid) Berfungsi seperti backpressure turbine, yaitu exhaust turbin masih memiliki tekanan yang tinggi untuk kebutuhan proses Sebagai pengganti Pressure Reducing Valve Efisiensi sistem tinggi (> 80%) karena exhaust gas turbin dimanfaatkan untuk proses lebih lanjut (tidak terbuang sebelum kembali ke sistem kondeser)

21 KOGENERASI UNTUK KETAHANAN DAN KEMANDIRIAN Bagi Pelaksana Meningkatkan efisiensi proses produksi maupun penyediaan energi (listrik dan termal), untuk memenuhi kebutuhan industri. Memperoleh energi tambahan tanpa menambah bahan bakar. Memperoleh alternatif pemenuhan kebutuhan energi yang lebih hemat dan menguntungkan. Menjadi bagian dari program Hemat Energi dan Indonesia Hijau yang dapat meningkatkan image perusahaan di masyarakat. Bagi Indonesia Meningkatkan ketahanan energi nasional. Mendukung Program Nasional Pengurangan Emisi CO2 dari sektor energi. Mengurangi konsumsi bahan bakar non-terbarukan untuk menghasilkan energi baru. 21

22 HARAPAN DARI APLIKASI TEKNOLOGI KOGENERASI Potensi penerapan teknologi kogenerasi yang terindikasi di 9 subsektor industri dan pembangkit listrik yang dioperasikan PLN adalah 14,5 26,9 ribu GWh/tahun. Potensi ini senilai 15,7 29,5 Trilyun Rupiah, dan juga memberikan manfaat reduksi emisi CO setara : juta ton. RAN-GRK (PerPres no.61 Tahun 2011) menargetkan bidang energi untuk menurunkan emisi CO hingga 39 juta ton. Jadi, penerapan teknologi kogenerasi bisa memberikan kontribusi sekitar 28% - 51% dari target RAN GRK. Penghematan energi maupun reduksi emisi CO2 lebih banyak lagi bila diwujudkan aplikasi teknologi kogenerasi untuk sektor-sektor konsumsi energi lainnya, misal bangunan komersial (gedung-gedung perkantoran dan pusat-pusat belanja), fasilitas/sarana transportasi dan perhubungan (bandara dan pelabuhan), dll. 22

23 5 RASIONALITAS UNTUK KOGENERASI Efisiensi Energi: Kogenerasi untuk daur ulang panas buang akan menambah energi terpakai, tanpa perlu tambahan energi input. Potensi Melimpah Yang Belum Tergarap: Terindikasi setidaknya sekitar 26 ribu GWh/tahun potensi kogenerasi daur ulang panas buang di sektor industri maupun pembangkit listrik. Penghematan Biaya: Biaya belanja energi lebih hemat karena teknologi kogenerasi tidak memerlukan tambahan energi primer. Mengatasi Keterbatasan Sumber Energi: Eksplorasi energi fosil semakin mahal karena lokasi baru yang sulit terjangkau, dan volume yang semakin terbatas. Kogenerasi memanfaatkan energi yang sudah tersedia dan terbuang percuma, tanpa ekplorasi baru. Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca: Kogenerasi mengurangi tambahan pembakaran energi primer (bahan bakar) yang mengakibatkan emisi Gas Rumah Kaca.

24 TERIMA KASIH MICROTURBINE COGENERATION TECHNOLOGY APPLICATION PROJECT Kawasan Puspiptek Serpong Gd 620 Tangerang Selatan p : f : e : info@mctap-bppt.com