Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut di Balikpapan

Transkripsi

1 Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut di Balikpapan Aris Wicaksono Nugroho Dosen Pembimbing Heri Suryoatmojo ST., MT., Ph.D Ir. Sjamsul Anam, MT.

2 Pendahuluan Latar Belakang Energi laut adalah energi terbarukan dengan potensi yang besar. Kelistrikan Kalimantan Timur mengalami defisit. Rumusan Masalah Analisa potensi energi pasang surut, besar daya listrik terbangkit, kelayakan pembangunan pembangkit ditinjau dari segi teknis. Batasan Masalah Metode konversi menggunakan bendungan pasang surut dengan menggunakan data pasang surut Analisa finansial merupakan analisa penunjang. Biaya konstruksi sipil, biaya operasi, dan inflasi per tahun menggunakan asumsi merujuk pada standar yang digunakan. Tujuan Mempelajari kelayakan perencanaan pembangkit listrik tenaga pasang surut di Balikpapan ditinjau dari segi teknis

3 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan

4 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Ketinggian (m) Tanggal

5 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Kedalaman Laut

6 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Kedalaman Laut Luas Area Kolam Bendungan Nama Ukuran Panjang Bendungan 4,51 km Lebar Bendungan 27 m Luas Area Kolam Bendungan ,0317 m 2

7 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Kedalaman Laut Luas Area Kolam Bendungan Turbin dan Generator

8 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Kedalaman Laut Luas Area Kolam Bendungan Turbin dan Generator Dimensi Pipa Pesat Turbin dan Generator Diameter 3, 24 m Pipa Pesat 3, 75 x 10 m

9 Perencanaan Pembangkit Lokasi Perencanaan Data Pasang Surut Kedalaman Laut Luas Area Kolam Bendungan Turbin dan Generator Dimensi Pipa Pesat Desain Bendungan

10 Prinsip Kerja Pasang Surut

11 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator

12 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan h bn = h bn 1 + ( 2gh sn 1 x A pt A b ) h bn = h bn 1 ( 2gh sn 1 x A pt A b ) Dimana : Q = 2gh x A p Dimana : Q : debit aliran air (m 3 /s) g : percepatan gravitasi (9.8m/s 2 ) : ketinggian permukaan air (m) h s A p : luas pipa pesat (m 2 ) Perubahan Ketinggian = 2gh x A pt A b Dimana : A b : luas area kolam bendungan (m 2 ) t : waktu (s) h bn : ketinggian kolam bendungan pada periode n (m) h bn 1 : ketinggian kolam bendungan sebelum periode n (m) g : percepatan gravitasi (9.8m/s 2 ) h s : ketinggian permukaan air laut sebelum periode n (m) A p : luas pipa pesat (m 2 ) A b : luas area kolam bendungan (m 2 ) t : waktu (s)

13 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan 2.5 Ketinggian (m) Jam Sea Level Basin Level

14 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan Head Net h = h s h b Dimana : h h s h b : perbedaan ketinggian antara ketinggian permukaan air laut dengan ketinggian permukaan air kolam bendungan (m) : ketinggian permukaan air laut (m) : ketinggian permukaan air kolam bendungan (m)

15 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan Head Net Energi Potensial E p = 1 2 A bρgh 2 Dimana : E p : energi potensial (Joule) A b : luas area kolam bendungan (m 2 ) ρ: massa jenis air (1025 kg/m 3 ) g: percepatan gravitasi (9.8 m/s 2 ) h: perbedaan ketinggian antara ketinggian permukaan air laut dengan ketinggian permukaan air kolam bendungan (m)

16 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan Head Net Energi Potensial Daya Hidrolis Air P h = η ce p t Dimana : P h : daya hidrolis air (Watt) η c : efisiensi konversi (%) E p : energi potensial (Joule) t: waktu (s)

17 Analisa Potensi Energi Penentuan Jumlah Turbin dan Generator Perubahan Ketinggian Air Kolam Bendungan Head Net Energi Potensial Daya Hidrolis Air Daya Listrik Terbangkit P = P h η t η g Dimana : P : daya listrik terbangkit (Watt) P h : daya hidrolis air (Watt) η t : efisiensi turbin (%) η g : efisiensi generator (%) Bulan Daya Listrik Terbangkit (kw) Januari ,64 Februari ,77 Maret April ,00 Mei ,46 Juni ,12 Juli ,39 Agustus ,02 September ,79 Oktober ,87 November ,53 Desember ,32

18 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 04 Tahun a. Rp 656/kWh x F, jika terinterkoneksi pada tegangan menengah. b. Rp 1.004/kWh x F, jika terinterkoneksi pada tegangan rendah. Dimana F adalah faktor insentif sesuai dengan lokasi pembelian tenaga listrik, dengan nilai : a. F = 1, untuk wilayah Jawa dan Bali. b. F = 1,2, untuk wilayah Sumatera dan Sulawesi. c. F = 1,3, untuk wilayah Kalimantan, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur. d. F = 1,5, untuk wilayah Maluku dan Papua.

19 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Penjualan Listrik Bulan Penjualan Listrik Januari Rp ,05 Februari Rp ,73 Maret Rp ,24 April Rp ,00 Mei Rp ,77 Juni Rp ,67 Juli Rp ,25 Agustus Rp ,08 September Rp ,54 Oktober Rp ,20 November Rp ,52 Desember Rp ,16

20 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Penjualan Listrik Biaya Investasi Turbin & Generator: Rp Bendungan : Rp

21 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Penjualan Listrik Biaya Investasi Biaya Operasi Jabatan Jumlah Gaji Karyawan Jumlah Gaji Per Karyawan Tahun Supervisor 2 Rp Rp Engineer 4 Rp Rp Teknisi 8 Rp Rp General Service 3 Rp Rp Biaya Pemeliharaan dan Perawatan : Rp

22 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Penjualan Listrik Biaya Investasi Biaya Operasi Nilai MIRR MIRR = n FV (positive cash flow, reinvest rate) PV (negative cash flow, finance rate) 1 Tahun Aliran Dana Rp 209,728,069, Rp 25,137,143, Rp 26,254,237, Rp 27,420,569, Rp 28,638,282, Rp 29,909,611, Rp 31,236,888, Rp 32,622,542, Rp 34,069,109, Rp 35,579,228, Rp 37,155,655, Finance Rate dan Reinvest Rate Nilai MIRR 6% 7% 12% 9% 18% 9%

23 Analisa Finansial Harga Jual Listrik Penjualan Listrik Biaya Investasi Biaya Operasi Nilai MIRR Break even point Dengan suku bunga pinjaman 6%, maka break even point akan tercapai pada 2024

24 Kesimpulan Perencanaan pembangkit menggunakan luas area kolam bendungan sebesar ,0317 m 2 dengan dimensi pipa pesat 3,75 x 10 m. Turbin yang sesuai digunakan di lokasi perencanaan adalah turbin Kaplan jenis bulb, karena turbin ini dapat bekerja di head rendah dan debit air yang kecil. Turbin yang digunakan memiliki daya keluaran 502,32 kw sebanyak 30 buah, 15 untuk tiap fase pasang surut. Ketinggian pasang surut yang paling tinggi di Teluk Balikpapan terjadi pada bulan Juli, tetapi daya listrik terbangkit terbesar terjadi pada bulan Maret. Hal ini dikarenakan perubahan pasang surut pada bulan Juli tidak sebesar pada bulan Maret Daya listrik terbangkit adalah 2.060, 26 kwh. Total daya terbangkit selama satu tahun adalah 18,04 Giga Watt. Nilai MIRR dengan finance rate dan reinvest rate 6%, 12%, dan 18% adalah 7%, 9%, dan 9%. Nilai MIRR dapat menjadi indikator kelayakan finansial sebagai penunjang studi kelayakan. Dengan menggunakan suku bunga pinjaman 6%, break even point terlampaui pada tahun 2024.

25 Terima Kasih

26 Periode Kerja Generator Ketinggian (m) Jam Generating Period Sea Level Basin Level

27 Referensi Konversi Pasang Surut Harga Jual Listrik Biaya Bendungan MIRR Turbin dan Generator La Rence