PERHITUNGAN DAN ANALISIS PELUANG PENGHEMATAN ENERGI DAN PENGURANGAN EMISI Pemasangan Kapasitor Bank Pada Sistem Kelistrikan

Transkripsi

1 CHAPTER IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS PELUANG PENGHEMATAN ENERGI DAN PENGURANGAN EMISI 4.1. Pemasangan Kapasitor Bank Pada Sistem Kelistrikan Berikut data dari hasil pengukuran kelistrikan yang dilakukan di Ball Mill 3A Tegangan rata-rata : Volt Arus rata-rata : 60 A Factor Daya rata-rata(pf) : 0,7 Cos Φ : 0,7 Φ = arc Cos 0,7 = 45 o Sebelum Peningkatan Faktor Daya : P = 3 x V x I x Cos Φ = 3 x x 60 x 0,7 = 236 kw S = 3 x V x I = 3 x x 60 = 338 kva Q = 3 x V x I x Sin Φ = 3 x 550 x 250 x 0,71 = 240 kvar Setelah Peningkatan Faktor Daya Dengan Pemasangan Kapasitor Target PF 0,95 S = P/ Cos Φ = 236/0,95 = 249 kva IV 1

2 I = S/ 3 x V = 249 kva/ 3 x Volt = 45 A Q = S sin Φ Cos Φ = 0,95; Φ = arc Cos 0,95 = 18 o = 249 Sin 18 o = 78 kvar Perhitungan Penghematan : Penghematan Daya Nyata = S PF 0,7 S PF 0,95 = kva = 89 kva Penghematan daya nyata = (89/338) * 100 % = 26 % Daya aktif = 89 kva x 0,95 = 84 kw Penghematan dari daya aktif awal = = 35,6% Penghematan Pemakaian Energi Listrik Aktif Penghematan energi listrik per bulan dengan asumsi sehari proses pemasakan 10 jam dan hari kerja 22 hari : = 84 kw x 10 jam x 22 hari = kwh = 18,48 MWh/bulan Penghematan per bulan financial dengan asumsi per kwh Rp. 610,- = x 610 = Rp ,- Pengurangan emisi CO2 : = 18,48 x 0,798 tco2/mwh = 14,75 tco2/bulan IV 2

3 Perhitungan Kapasitansi Kapasitor Daya reaktif kapasitor = Q sebelum Q setelah = V Dari persamaan Q = 2 Xc = 162 kvar Maka diperoleh persamaan V Xc = 2 Q 2 (3.250) V = 162kVAR = 65,2 Ω Maka nilai kapasitor yang dibutuhkan adalah: 1 C = 2 f.x = 1 2 (50).65,2 = ,65 = 0, F = 48,8 µf Dari hasil perhitungan diperoleh nilai kapasitor untuk memperbaiki faktor daya dari sistem kelistrikan adalah dibutuhkan kapasitor bank dengan kapasitas 48,8 Kebutuhan kapasitor ini dapat disesuaikan dengan besar kapasitas kapasitor yang beredar di pasaran. Pemasangan kapasitor bank pada sistem dipasang secara parallel pada bus transformator. IV 3

4 4.2. PEMASANGAN FLUIDIZED COAL DRYER PADA ROLLER MILL COAL PULVERIZER Dari data yang diperoleh bahwa pada boiler 6. Pulverizer mill dengan menggunakan roller mill mempunyai kapasitas total 45 ton/jam. Untuk pengurangan moisture content batu bara yang akan masuk roller mill dapat dihitung penghematannya berdasarkan grafik berikut ini. Gambar 4.1 Effect of moisture content batubara (lignite) on gross pulverizer power (KWh/ton). (Ellman, R., L. Dockter and J. Belter, Pulverizing Lignite in a Ring-Roller Mill, U.S. Bureau of Mines Report 7631 (1972)) Pemanas batubara yang digunakan dirancang dapat mengurangi moisture content batu bara dari 40 menjadi 20 %. Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat Gross power yang digunakan ketika menggerus batu bara dengan moisture content 40% sebesar 32 Kwh/ton, sedangkan untuk batubara dengan moisture content 20% sebesar 20 Kwh/ton. Maka ketika adanya pengurangan moisture content dari 40 ke 20 % terjadi penghematan power penggerusan sebesar; = (32 20)/ % IV 4

5 Moisture content (%) = 37,5% Penurunan moisture content tersebut mengalami penghematan power penggerusan sebesar 12 Kwh/ton. Menurut data kapasitas total roll mill di PT Indah Kiat sebesar 45 ton/jam maka didapat penghematan KWH sebesar: = (12 Kwh/ton) (45 ton/jam) (24 jam/hari) (300 hari/tahun) = KWH/Tahun = Mwh/Tahun Dengan asumsi harga listrik per KWH sebesar Rp 450,- maka uang yang dapat dihemat sebesar : = ( Kwh/tahun) (Rp 450/kwh ) = Rp ,- Dengan asumsi power dari penggerusan berasal dari listrik dengan factor emisi CO 2 sebesar 0,798, maka dari data tersebut dapat dihitung penghematan emisi CO 2 sebesar: = (3.888 Mwh/tahun) (0,798) = 3.102,62 ton CO 2 /Tahun Dengan perhitungan yang sama, tiap pengurangan 5% moisture content dapat dilihat penghematan dan pengurangan emisi CO 2 sebagai berikut. Power Penggerusan power penggerusan KWH (Kwh/jam) KWH/tahun Penurunan tiap 5% uang yang dapat dihemat per tahun MWh Pengurangan emisi CO2 (ton) ,296, ,200, , , , ,600, , ,400, , ,400, , ,400, , ,400, , ,600, Dan apabila pengeringan dilakukan sampai moisture tertentu secara cumulative, dari hasil perhitungan dapat dilihat penghematan dan pengurangan emisi CO2 sebagai berikut: IV 5

6 Moisture content (%) Power Penggerusan power penggerusan KWH (Kwh/jam) KWH/tahun Cumulative uang yang dapat dihemat per tahun MWh Pengurangan emisi CO2 (ton) ,296, ,200, , ,944, ,800, , ,916, ,312,200, , ,888, ,749,600, , ,860, ,187,000, , ,832, ,624,400, , ,368, ,665,600, , Selain terdapat penghematan dari power penggerusan, apabila batubara umpan telah mengalami moisture content, maka IDO sebagai cadangan bahan bakar ketika roller mill mengalami trip akan dapat ditekan penggunaannya. Selama ini apabila roller mengalami trip, IDO akan disemprotkan ke dalam mill sebagai bahan bakar pembantu agar dapat berjalan kembali. Jika asumsi IDO yang digunakan dalam PT Indah Kiat hanya digunakan untuk bahan bakar pembantu di roller mill, maka pemasangan dryer ini dalam setahun akan menghemat bahan bakar IDO sebesar liter dengan panas yang dihemat sebesar: = ( liter/tahun) (10800 Kkal/ Kg) (0,885 Kg/Liter) = Kkal/tahun Bila dikonversi ke dalam Tera Joule sebesar : = ( Kkal/tahun) ( 4, TJ/Kkal) = 24,77 TJ/tahun Bila harga IDO per liter Rp 8.500,- maka tiap tahun akan dihemat uang sebesar : = ( liter/tahun) (Rp 8.500/ liter) = Rp ,- Berdasarkan perhitungan CO 2 hasil pembakaran bahan bakar fosil IDO, diperoleh pengurangan emisi CO 2 sebagai berikut: IV 6

7 Emisi CO 2 (ton CO 2 /th) = (24,77 TJ/ Tahun) x (74,1 ton CO 2 /TJ) = 1.835,45 ton CO 2 /th Emisi CH 4 (ton CO 2 -eq./th) = (24,77 TJ/ Tahun) x (0,003 kg CH 4 /TJ) x 21 = 1,56 ton CO 2 -eq./th Emisi N 2 O (ton CO 2 -eq./th = (24,77 TJ/ Tahun) x (0,00006 kg N 2 O/TJ) x 310 = 0,46 ton CO 2 -eq./th Total reduksi emisi GRK = 1.835,45 + 1,56 + 0,46 = 1.837,46 ton CO 2 -eq./th IV 7