REGIONAL CONSULTANT 1 (RC-1) Implementation of Energy Conservation and Emission Reduction (Phase 1) PT. Indah Kiat Pulp & Paper

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Dari hasil audit dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut Penggunaan energi semakin bertambah tiap tahunnya. Dari data yang ada konsumsi energi pada tahun 2008 sekitar TOE, Intensitas Konsumsi Energi (IKE) tahun 2008 rata-ratanya sekitar kcal/ton. Produksi emisi CO 2 pada tahun 2008 sekitar tonco2/tahun yang berasal dari data batubara dan diesel oil. Hasil sampel pengukuran menunjukkan faktor daya pada Ball Mill 3A cukup rendah sekitar 0,7 lagging sehingga perlu peningkatan menggunakan kapasitor bank. Penggunaan kapasitor bank akan menurunkan daya dan konsumsi energi baik aktif, reaktif dan nyata. Sedangkan dalam roller mill coal pulverizer dalam boiler 6, kadang kala mengalami trip sehingga penggunaan IDO sebagai bahan bakar perlu ditambahkan. Pengurangan moisture content batubara sebelum masuk roller dengan fluidized coal dryer akan meminimalkan trip yang terjadi dan penggunaan IDO dapat dihindari. 1.2 RUANG LINGKUP STUDI Ruang lingkup pra studi kelayakan (pre-feasibility study) investasi konservasi energi di PT. Indah Kiat Serang meliputi: a. Mengidentifikasi dan menganalisis nilai tambah (value added) yang bisa diperoleh dari aktivitas konservasi energi di PT. Indah Kiat Serang. b. Mengidentifikasi dan menganalisis konsumsi energi eksisiting, kemungkinan penghematan energi, kebutuhan investasi asset untuk konservasi energi, dan kebutuhan biaya operasi dan perawatan (operation and maintenance cost) untuk konservasi energi di PT. Indah Kiat Serang. 1.3 MANFAAT Manfaat dari pra-studi kelayakan (pre-feasibility study) investasi konservasi energi di PT. Indah Kiat Serang adalah untuk menyediakan informasi teknis dan keuangan sebagai dasar pijakan bagi PT. Indah Kiat Serang dan pihak yang berkompeten lainnya untuk merumuskan kebijakan dan strategi konservasi energi di perusahaan tersebut. Pre-FS 1

2 BAB II ANALISIS KELAYAKAN TEKNIS DAN KEUANGAN 2.1 KAPASITOR BANK Perhitungan Nilai Tambah Jika faktor daya dinaikkan dari 0,7 menjadi 0,95, maka akan ada potensi penghematan sebesar 84 kw dalam proses peleburan. Jika dalam 1 hari dianggap waktu peleburan 10 jam dan dalam 1 bulan terdapat 22 hari kerja maka potensi penghematan biaya dengan asumsi harga listrik Rp 610,-/KWh per bulan adalah sebesar: Potensi penghematan preheating scrap Potensi penghematan satu hari Rp ,- Jika dalam sebulan terdapat 22 hari kerja : Potensi penghematan satu bulan Rp ,- Potensi penghematan satu tahun Rp ,- Sedangkan potensi pengurangan emisi tidak langsung CO 2 dari penggunaan listrik PLN adalah Pengurangan emisi CO tco 2 Perhitungan: Potensi penghematan satu hari = 84 kw x 10 jam x Rp. 610,- = Rp ,-/hari Potensi penghematan satu bulan = Rp ,- x 22 = Rp ,- Potensi penghematan satu tahun = Rp ,- x 12 = Rp ,- Pre-FS 2

3 Pengurangan emisi CO 2 0,798 1 tco 2 = 177 tco 2 /Tahun. = (84 kw x 10 jam x 22 hari x 12 bulan) :1.000 x Kelayakan Teknis Peningkatan faktor daya menggunakan kapasitor bank akan menurunkan pemakaian daya listrik sehingga efisiensi pemakaian energi dalam proses peleburan menggunakan Ball Mill 3A akan meningkat. Kapasitor menghasilkan arus leading 90 0 dalam periode yang sama dengan tegangan. Arus leading dapat digunakan dengan tujuan masing-masing dan kegunaan masingmasing jika diterapkan pada sistem. Akan tetapi keuntungan yang utama dari pemasangan kapasitor adalah kenaikan tegangan akibat berkurangnya kebutuhan daya reaktif(q) dan daya aktif (P) pada beban. (Dugan, McGranaghan, Beaty. 1996) Arus leading yang dihasilkan oleh kapasitor kemudian disuplai ke impedansi dengan arus lagging pada jaringan distribusi dan trafo menyebabkan kenaikan tegangan. Dengan menambah kapasitor pada pusat beban induktif di sistem akan menurunkan kebutuhan daya reaktif (Q) yang disuplai sumber. Dengan turunnya daya reaktif akan mengurangi losses pada sistem dan menrunkan energi aktif yang dipakai beban sehingga sistem dapat menyuplai lebih banyak daya nyata yang lebih berguna. P pf1 pf0 S1 Q1 Q0 Q1 S 0 Q0 QC Gambar 1. Perbaikan faktor daya dengan kapasitor 1 Faktor emisi tidak langsung energi listrik dari PLN (grid emission factor) pada interkoneksi jawa bali adalah sebesar 0,798 t /MWh Pre-FS 3

4 Dari Gambar 1 diatas diperoleh persamaan-persamaan untuk mencari faktor daya, yaitu: cos 0 = pf 0 P( kwatt) S( kva) P P 2 Q 2 0 Untuk mendapatkan kapasitas kapasitor sesuai dengan keinginan kita: Q Q Q C 0 1 Q tan cos pf P 1 0 t arg et Dengan: P S 0 S 1 Q 0 Q 1 = Daya aktif (Watt) = Daya semu sebelum dipasang kapasitor (VA) = Daya semu setelah dipasang kapasitor (VA) = Daya reaktif sebelum dipasang kapasitor (VAR) = Daya reaktif setelah dipasang kapasitor (VAR) Kelayakan Keuangan Untuk menunjukkan tingkat kelayakan keuangan, analisis ini menggunakan 4 indikator, yaitu: dasarnya SPP, ROI, IRR, dan NPV. Untuk melakukan analisis kelayakan keuangan maka model ini menggunakan beberapa asumsi yang pada dasarnya diperlukan untuk menyederhanakan permasalahan yang akan diselesaikan. Namun demikian karena dalam proses analisis kelayakan keuangan ini tidak ada arus kas masuk dari proses penghematan energi, maka komponen penerimaan yang digunakan dalam analisis adalah opportunity revenue, yaitu besarnya nilai penghematan energi yang diterima dari investasi bersangkutan. Pre-FS 4

5 Tabel 2.1. Asumsi Ekonomi No Asumsi Nilai 1 Inflasi 7.00% 2 Suku bunga simpanan/tabungan 6.00% 3 Suku bunga pinjaman 15.00% Sumber: Data sekunder diolah, Asumsi ekonomi merupakan dasar untuk melakukan perhitungan bidang ekonomi, termasuk analisis kelayakan investasi. Alasannya, asumsi ekonomi merupakan upaya untuk mendekatkan model analisis dengan kondisi perekonomian mikro dan makro, karena perhitungan keuangan memang tidak bisa dipisahkan dengan kondisi eksisting perekonomian. Periode analisis yang digunakan adalah 5 tahun, yaitu jangka waktu yang diperkirakan peralatan kapasitor bank dapat memberikan manfaat (umur ekonomis). Tabel 2.2. Asumsi Keuangan dan Investasi No Asumsi Nilai 1 Biaya energi eksisting ,00 2 Penghematan energi ,00 3 Investasi konservasi energi ,00 4 Biaya operasi konservasi energi ,00 5 Biaya perawatan konservasi energi 27,000, Sumber: Data sekunder diolah, Asumsi keuangan dan investasi ditentukan dengan mempertimbangkan berbagai jenis dan besarnya biaya yang biasa muncul dalam melaksanakan konservasi energi. Selanjutnya dengan menggunakan asumsi ekonomi serta keuangan dan investasi dilakukan perhitungan untuk menentukan tingkat kelayakan investasi konservasi energi. Tabel 2.3. Indikator Kelayakan Ekonomi Indikator Dana Internal Dana Pinjaman SPP ROI NPV IRR 82.5% 72.34% Cash Flows 1,128,260, Sumber: Data sekunder diolah, Pre-FS 5

6 Hasil analisis di atas menunjukkan bahwa: a. Menggunakan dana internal Hasil analisis menunjukkan, dengan menggunakan dana internal, investasi konservasi energi dengan menggunakan mesin Kapasitor Bank layak dilaksanakan. Hal ini bisa dilihat dari nilai indikator kelayakan di atas, dimana: IRR (82, 5%) lebih tinggi dari discount factor (6.00%). NPV bernilai positif (Rp ). b. Menggunakan dana pinjaman Hasil analisis menunjukkan, dengan menggunakan dana pinjaman, investasi konservasi energi dengan menggunakan Kapasitor Bank layak dilaksanakan. Hal ini bisa dilihat dari nilai indikator kelayakan di atas, dimana: IRR 72,34% lebih tinggi dari discount factor (6.00%). NPV bernilai positif (Rp ). 2.2 FLUIDIZED COAL DRYER Perhitungan Nilai Tambah Pemanas batubara yang digunakan dirancang dapat mengurangi moisture content batu bara dari 40 menjadi 20 %. 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)/ % = 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 Pre-FS 6

7 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 Kelayakan Teknis Roll Crusher adalah mesin pereduksi ukuran yang menggunting dan menekan material antara dua permukaan yang keras. Permukan yang digunakan biasanya berbentuk roll yang berputar dan besi landasan yang diam, atau dua roll dengan diameter sama yang berputar pada kecepatan sama dan arahnya berlawanan. Permukaan roll bisa rata, berkerut atau bergigi. Untuk batubara dimana diperlukan rasio pereduksiannya tinggi dan hasil yang bagus, beberapa bentuk permukaan biasanya dipilih sekaligus. Roll crusher biasanya digunakan untuk mereduksi material yang keras. Karakteristik mesin peremuk tipe ini adalah termasuk berkecepatan rendah dan relati memiliki rasio reduksi yang rendah, berkisar 3 : 1 sampai 8 : 1. karena memiliki kecepatan rendah, maka laju keausan alat ini relatif rendah. Produk dari crusher tipe ini biasanya berbentuk butiran (gravel) dan sedikit yang berbentuk halus. Kandungan air yang pada material yang melebihi 5% akan menyulitkan operasi crusher, karena akan menyebabkan terjadinya penyumbatan penyumbatan, terkecuali untuk roller crusher, karena itulah maka roller crusher lebih cocok untuk material yang bersifat plastis seperti tanah liat atau batu silica yang lembab. Menurut operasinya roller crusher dan gyratory crusher termasuk klasifikasi kontinyu sedangkan jaw crusher termasuk intermittent. Kapasitas roller tergantung pada kecepatan roler, lebar permukaan roller, diameter dan jarak antara roller yang satu dengan lainnya. Roller biasanya digunakan Pre-FS 7

8 untuk batuan lunak seperti shale, lempung dan material lengket sampai setengah keras. Kapasitas roller dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : C = 0,0034 N x D x W x G x s dimana : N = jumlah putaran, rpm D = diameter roll, inchi W = lebar permukaan roll, inchi G = berat jenis material s = jarak antar roll, inchi Hancurnya material dalam roll crushing dibedakan menjadi : a. Choke Crushing Penghancuran material tidak hanya dilakukan oleh permukaan roll tetapi juga aoleh sesama material b. Free Crushing Yaitu material yang masuk langsung dihancurkan oleh roll. Kecepatan crushing tergantung pada kecepatan pemberian umpan (feed rate) dan macam reduksi yang diinginkan. Sistem dalam ini Kadang kala mengalami trip atau macet pada saat operasi. Jika batu bara yang masuk kualitasnya kurang bagus dengan moisture content yang besar maka akan menghambat kerja roll mill. Begitupun jika ada element lain yang menyatu dengan batu bara yang sifatnya solid masuk kedalam mill maka akan trip. Effek moisture content terhadap relative Pulveriser Power dapat dilihat dalam gambar 1. Semakin besar moisture content, tenaga untuk penggerusan yang dibutuhkan akan semakin besar dan menyebabkan terjadinya kenaikan nilai arus dan akan memacu relay over current bekerja karena motor dirasa kelebihan beban. Jika kondisi ini sering terjadi maka akan mempengaruhi kinerja motor bahkan motor cepat rusak. Pre-FS 8

9 (kwhr/ton). Gambar 1. Effect of Lignite Feed Moisture on Relative Pulverizer Power Pada dasarnya air yang terdapat di dalam batubara maupun yang terurai dari batubara apabila dipanaskan sampai kondisi tertentu, terbagi dalam bentuk-bentuk yang menggambarkan ikatan serta asal mula air tersebut di dalam batubara. Ada dua bentuk/wujud moisture pada batubara yakni air yang terdapat di dalam batubara dalam bentuk H2O dan air hasil penguraian zat organik yang ada dalam batubara karena adanya oksidasi terhadap batubara tersebut. Moisture pada batubara bukanlah seluruh air yang terdapat dalam pori-pori batubara baik besar maupun kecil dan yang terbentuk dari penguraian batubara selama pemanasan. Moisture batubara ialah air yang menguap dari batubara apabila dipanaskan sampai pada suhu derajat celcius. berdasarkan pengertian diatas, serta melihat kembali kepada bentuk 2 air yang terdapat di dalam batubara, maka hanya air dalam bentuk inherent dan bentuk adherent sajalah yang dapat dikategorikan sebagai moisture batubara, sedangkan 2 bentuk lainnya, yaitu air kristal mineral dan air hasil penguaraian zat organik karena oksidasi, tidak termasuk sebagai air batubara. Adapun pengaruh dan gangguan moisture batubara terhadap operasi pengerusan batu bara adalah sebagai berikut. Moisture yang tinggi dapat Pre-FS 9

10 meningkatkan biaya operasi transportasi, handling dan adanya penambahan peralatan. Masalah pada handling terutama disebabkan oleh free moisture dan size range (rentang fraksi partikel). Pada moisture 16%-25%, batubara campuran cenderung macet dalam burner, hopper dan chute, untuk mengatasinya diperlukan peralatan khusus seperti vibrating chute dan screw atau chain feeder. Semakin tinggi free moisture suatu batubara semakin rendah daya gerus grinding mill yang menggerusnya seperti digambarkan dalam gambar 1. Dalam roll and ball mill setiap kenaikan 1% free moisture daya gerusnya menurun 2,5%. Tingkat moisture yang kritis tergantung dari mill yang dipergunakan, untuk roll mill dan tube ball mill 15% dan untuk ring dan ball mill 20%. Untuk menghindari trip dalam roller mill dengan penurunan moisture content baru bara, sebelum masuk roll mill dipasang suatu alat pemanas batu bara (coal drying). Panas yang digunakan untuk memanaskan baru bara tersebut adalah dengan memanfaatkan panas buang di power plant. Teknologi pemanasan batu bara sebelum masuk roller mill ini menggunakan air panas yang keluara dari kondensor yang biasanya sekita 49 oc yang akan menghasilkan udara panas sebesar 43 oc. Pemanasan ini menggunakan udara yang hangat yang akan membuat batu bara terfluidisasi. Udara hangat ini berasal pertukaran panas dengan aliran air panas keluar cooling water di dalam heat exchanger. Bagan prosesnya dapat dilihat dalam gambar dibawah ini. Gambar 2. Schematic of Plant layout Pre-FS 10

11 Sedangkan pemanas batubara sendiri mempunyai design sebagai berikut: Batu bara di umpankan ke dalam dryer. Yang akan mengalir secara horizontal melewati chamber dan keluar sampai ujung keluaran. Udara panas akan dialirkan dari arah bawah yang membuat batu bara terfluidisasi. Detail design dapat dilihat dalam gambar 3 Gambar 3. Sketch of Continuous Flow Dryer Kelayakan Keuangan Untuk menunjukkan tingkat kelayakan keuangan, analisis ini menggunakan 4 indikator, yaitu: dasarnya SPP, ROI, IRR, dan NPV. Untuk melakukan analisis kelayakan keuangan maka model ini menggunakan beberapa asumsi yang pada dasarnya diperlukan untuk menyederhanakan permasalahan yang akan diselesaikan. Namun demikian karena dalam proses analisis kelayakan keuangan ini tidak ada arus kas masuk dari proses penghematan energi, maka komponen penerimaan yang digunakan dalam analisis adalah opportunity revenue, yaitu besarnya nilai penghematan energi yang diterima dari investasi bersangkutan. Tabel 2.1. Asumsi Ekonomi No Asumsi Nilai 1 Inflasi 7.00% 2 Suku bunga simpanan/tabungan 6.00% 3 Suku bunga pinjaman 15.00% Sumber: Data sekunder diolah, Pre-FS 11

12 Asumsi ekonomi merupakan dasar untuk melakukan perhitungan bidang ekonomi, termasuk analisis kelayakan investasi. Alasannya, asumsi ekonomi merupakan upaya untuk mendekatkan model analisis dengan kondisi perekonomian mikro dan makro, karena perhitungan keuangan memang tidak bisa dipisahkan dengan kondisi eksisting perekonomian. Periode analisis yang digunakan adalah 5 tahun, yaitu jangka waktu yang diperkirakan peralatan kapasitor bank dapat memberikan manfaat (umur ekonomis). Tabel 2.2. Asumsi Keuangan dan Investasi No Asumsi Nilai 1 Biaya energi eksisting - 2 Penghematan energi ,00 3 Investasi konservasi energi ,00 4 Biaya operasi konservasi energi ,00 5 Biaya perawatan konservasi energi 27,000, Sumber: Data sekunder diolah, Asumsi keuangan dan investasi ditentukan dengan mempertimbangkan berbagai jenis dan besarnya biaya yang biasa muncul dalam melaksanakan konservasi energi. Selanjutnya dengan menggunakan asumsi ekonomi serta keuangan dan investasi dilakukan perhitungan untuk menentukan tingkat kelayakan investasi konservasi energi. Tabel 2.3. Indikator Kelayakan Ekonomi Indikator Dana Internal Dana Pinjaman SPP ROI NPV IRR 31.13% 24.52% Cash Flows , ,80 Sumber: Data sekunder diolah, Hasil analisis di atas menunjukkan bahwa: c. Menggunakan dana internal Hasil analisis menunjukkan, dengan menggunakan dana internal, investasi konservasi energi dengan menggunakan mesin Kapasitor Bank layak dilaksanakan. Hal ini bisa dilihat dari nilai indikator kelayakan di atas, dimana: IRR (31,13%) lebih tinggi dari discount factor (6.00%). NPV bernilai positif (Rp ). Pre-FS 12

13 d. Menggunakan dana pinjaman Hasil analisis menunjukkan, dengan menggunakan dana pinjaman, investasi konservasi energi dengan menggunakan Kapasitor Bank layak dilaksanakan. Hal ini bisa dilihat dari nilai indikator kelayakan di atas, dimana: IRR 24,52% lebih tinggi dari discount factor (6.00%). NPV bernilai positif (Rp ). Pre-FS 13

14 BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Dalam proses manajemen energi, pada tahap tertentu, untuk mengurangi konsumsi energi dari sebuah proses maupun utilitas, maka akan dibutuhkan investasi baik berupa modifikasi/retrofitting atau menggunakan teknologi baru. Untuk mengevaluasi manfaat investasi maka diperlukan studi kelayakan yang diaplikasikan untuk seluruh sistem bidang energi. Maka sejalan dengan tujuan tersebut, studi kelayakan investasi konservasi energi di PT. Indah Kiat Serang ini dilakukan. Dari hasil perhitungan dan analisis teknis dan ekonomis dapat disimpulkan bahwa: Implementasi konservasi energi dengan menggunakan kapasitor Bank pada sampel Ball Mill 3A l dan penggunaan fluidized coal dryer dalam roller mill pulverizer di boiler 6 ayak dilakukan. 3.2 REKOMENDASI Dari kesimpulan di atas maka dapat disampaikan beberapa rekomendasi sebagai berikut: a. Analisis sensitivitas dan resiko dilakukan lebih mendetail terhadap semua variabel, baik baik variabel mikro (investasi biaya operasi, biaya perawatan) maupun variabel makronya (suku bunga pinjaman, suku bunga simpanan, dan inflasi), agar sebelum investasi konservasi energi benar-benar dilaksanakan, semua aspek yang mempengaruhi tingkat kelayakan dapat menjadi bahan pertimbangan. b. Studi kelayakan investasi konservasi energi ini sebaiknya dilanjutkan dengan menyusun Detail Engineering Design (DED), karena perencanaan investasi konservasi energi yang lebih mendetail dapat menggambarkan dengan jelas aspekaspek pelaksanaan konservasi energi tersebut. Pre-FS 14

15 LAMPIRAN No. Spesifikasi Qty Price/Unit ( USD) 1. Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 20KVAR 1 Unit 1, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 425KVAR 1 Unit 15, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 350KVAR 1 Unit 12, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 50KVAR 1 Unit 2, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 7.5KVAR 1 Unit 1, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 100KVAR 1 Unit 4, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 30KVAR 1 Unit 1, Panel Capasitor Bank (Panel Kapasitor Bank) 25KVAR 1 Unit 1, Informasi lebih lanjut dapat melalui telepon : , atau sales@instalasijaringan.com Pre-FS 15