Oleh : Pressa Perdana S.S Dosen Pembimbing Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng - Ir. Teguh Yuwonoi -

Transkripsi

1 STUDI PEMANFAATAN BIOMASSA AMPAS TEBU (DAN PERBANDINGAN DENGAN BATU BARA) SEBAGAI BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP 1X3 MW DI ASEMBAGUS, KABUPATEN SITUBONDO (STUDI KASUS PABRIK GULA ASEMBAGUS) Oleh : Pressa Perdana S.S Dosen Pembimbing Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng - Ir. Teguh Yuwonoi -

2 LATAR BELAKANG Cadangan bahan bakar fosil yang semakin habis membuat pemerintah mengambil kebijakan program diversifikasi pembangkit dengan bahan bakar terbarukan. Melimpahnya energi biomassa ampas tebu di Indonesia dengan produksi tebu mencapai 34,5 juta ton / tahun bisa menghasilkan ampas tebu sebanyak 10,4 juta. Ampas tebu sisa yang tidak dipakai pabrik gula mencapai ton / tahun sehingga bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik

3 PERMASALAHAN Seberapa besar potensi tebu di Kabupaten Situbondo yang dapat dioptimalkan sebagai sumber energi utama pada pembangkit listrik tenaga uap dan perbandingannya dengan batu bara Proses penyediaan ampas tebu untuk operasi PLTU dan sifat kontinyuitas dari PLTU berbahan bakar ampas tebu serta Peralatan yang digunakan dalam proses konversi ampas tebu sampai menjadi energi listrik Energi listrik yang dapat disalurkan ke PLN dari limbah ampas tebu tersebut untuk menambah pasokan listrik di Kecamatan Asembagus Biaya produksi dan investasi untuk pembangunan PLTU ampas tebu dan nilai keekonomisan bila dibandingkan PLTU dengan bahan bakar batu bara Dampak lingkungan akibat proses pembangunan pembangkit listrik tenaga uap dengan bahan bakar ampas tebu

4 TUJUAN Untuk mengidentifikasi jumlah produksi dan potensi perkebunan tebu di wilayah Situbondo Untuk mengetahui estimasi jumlah kebutuhan beban di Situbondo Untuk mengetahui prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembangkitan energi listrik dengan bahan bakar ampas tebu Untuk mengetahui efisiensi PLTU dan cara peningkatannya Untuk mengetahui dampak pembangunan PLTU terhadap lingkungan Untuk mengetahui kelayakan investasi pembangunan proyek pembangkit dari perspektif ekonomi Untuk mengetahui nilai keekonomisan PLTU berbahan bakar ampas tebu bila dibandingkan dengan PLTU Batu bara

5 Jawa Timur dan Situbondo

6 Situbondo dan Asembagus

7 GAMBARAN UMUM SITUBONDO DAN ASEMBAGUS No. Keterangan Situbondo Asembagus 1 Luas Daerah 1.638,50 Km 2 118,74 km 2 2 Jumlah Kecamatan/Desa 17 Kecamatan 10 Desa 3 Jumlah Penduduk Jumlah rumah tangga Pendapatan per kapita Rp /per tahun Rp /tahun

8 Sistem Ketenagalistrikan Kecamatan Asembagus

9 Grafik Beban Bulan April Tanggal Beban Pukul Beban Pukul

10 Proyeksi Konsumsi Energi Listrik per kelompok Pelanggan (MWH) Tahun Konsumsi Energi Rumah Tangga Usaha/ Bisnis Industri Umum Sosial

11 Potensi Tanaman Tebu di Indonesia Sumatera Jawa Kalimantan Sulawesi : ,42 ha : ,82 ha : ha : ,4 ha BRASIL : 5,44 juta ha Prosuksi Gula : 36 juta ton

12 Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa Ampas Tebu 1. Proses penggilingan tebu yang menghasilkan limbah ampas tebu. 2. Proses konversi energi dari ampas tebu menjadi energi listrik.

13 Proses penggilingan tebu yang menghasilkan limbah ampas tebu LAHAN LORI CANE CARRIER UNIGREATER BOILER ELEVATOR BAGGASE ROLLING

14 Proses konversi energi dari ampas tebu menjadi energi listrik

15 BOILER Boiler 1 Boiler merk : Stork Boiler type : Fraser B/II Water Tube Boiler Made in : Belanda, 1977 Design Pressure : 18 kg/cm 2 Boiler working pressure : 18 kg/cm 2 Steam Temperature : 30 0 C Superheated Feed Water Temperature : Minimum C Actual Steam Evaporation : kg/hr Fuel to be Used : Solid Fuel Efficiency : 67% Boiler 2 Boiler merk : Takuma Boiler Type : Fraser B/II Water Tube Boiler Made in : Jepang, 1980 Design Pressure : 18 kg/cm 2 Boiler working pressure : 18 kg/cm 2 Steam Temperature : 30 0 C Superheated Feed Water Temperature : Minimum C Actual Steam Evaporation : kg/hr Fuel to be Used : Solid Fuel Efficiency : 67%

16 Turbin dan Generator Kopel Tunggal Turbin Uap dan Generator SNM Made : Jepang, 1980 Turbine Speed : 5914 RPM Water Rate : 11.5 kg/kw/hr Inlet Steam Pressure :18 kg/cm 2 Inlet Steam Temperature Out put Turbin : 325 C : 2682 HP Exhaust Steam : 0.8 kg/cm 2 Steam Consumption : kg/hr Output Generator : 2500 KVA Power Factor : 0,8 lag Voltage : 11 kv Insulation class : F Enclosure : IP 23 Turbin Uap dan Generator Ebara Made : Belanda, 1977 Company : Elliot Storm Turbine Speed : 4500 RPM Water Rate : 13.8 kg/kw/hr Inlet Steam Pressure :18 kg/cm 2 Inlet Steam Temperature : 325 C Out put : 2035 HP Exhaust Steam : 0.75 kg/cm 2 ; 175 C Steam Consumption : kg/hr Output Generator : 1612 KVA Power Factor : 0,8 lag Voltage : 11 kv Insulation class : F Enclosure : IP 23

17 Analisis Energi Terbangkit di PG Asembagus

18 KAPASITAS PG ASEMBAGUS No Tebu digiling (kw) 4,090, ,140, ,314, ,632,636 2 Ampas Sisa (Bal) 65, ,330 85,457 17,520 3 Suplesi Residu (Liter) 306,790 88,770 33, ,880 4 Hari Giling (Hari) Rata-rata ampas sisa per hari (kg)

19 Besar Daya Menurut Sumber Pembangkitan Sumber Daya terpasang (MW) Daya Mampu (MW) Daya yang disalurkan (MW) 1 SNM 2 2 1,7-1,8 2 Ebara 1,29 0,4 0,4 3 PLN 0,276 0,276 0,13-0,15 Total 3,476 2,676 2,23-2,25

20 EFISIENSI DAN FLOW CHART PEMBANGKITAN

21 ENERGI DARI AMPAS TEBU SISA =

22 BEBAN HARIAN PG ASEMBAGUS DAYA (KW)

23 Jam DAYA YANG DISALURKAN Daya Puncak (KW) Daya Saat ini (KW) Daya Tersalur (KW) Daya Tambahan (KW) Daya Total (KW)

24 Biaya Investasi PLTU Ampas Tebu 2,2378 MW Perhitungan Suku Bunga 12% 9% 6% Biaya Pembangunan (US$ / kw) 1583, , ,25 Umur Operasi (Tahun) Kapasitas (MW) 2,2378 2,2378 2,2378 Biaya Bahan Bakar (cent / kwh) 0, , ,03541 B. O & M (cent / kwh) 2,49 2,49 2,49 Biaya Modal (cent/ kwh) 1,856 0,9329 0,7277 Biaya Pembangkitan (cent / kwh) 3,71 3, ,25311 Investasi (million US$) 3,543 3,543 3,543

25 Net Present Value adalah nilai sekarang Investasi dari keseluruhan (COF 0 ) = 35,43 Discounted Milyar Cash Flow atau gambaran Suku Bunga ongkos 12% total Suku atau Bunga pendapatan 9% total Sukuproyek Bunga 6% CIF NPV CIF NPV CIF NPV dilihat dengan nilai sekarang (nilai pada awal proyek). Tahun ke- 1 3, ,239-32,458 3,387-32, , ,239-29,732 3,387-29, , ,239-27,231 3,387-26, , ,239-24,937 3,387-23, , ,239-22,831 3,387-21, , ,239-20,900 3,387-18, , ,239-19,128 3,387-16, , ,239-17,503 3,387-14, , ,239-16,011 3,387-12, , ,239-14,643 3,387-10, , ,239-13,388 3,387-8, , ,239-12,236 3,387-7, , ,239-11,180 3,387-5, , ,239-10,211 3,387-3, , ,239-9,321 3,387-2, , ,239-8,506 3,387-1, , ,239-7,757 3,387 0,056

26 DAYA BELI MASYARAKAT Pendapatan per kapita penduduk = Rp ,00 Pendapatan rumah tangga = Rp x 3 = Rp ,00 Pengeluaran Listrik = 8% x Rp ,00 = Rp ,00. Daya per rumah tangga : 450 VA x 0.85 = KW Konsumsi listrik/bulan : Kwh 1 bulan = KW x 30 x 24 x Load faktor = KW x 30 x 24 x 0,6402 = 176,08 KW Dengan biaya beban sebesar Rp (sesuai Keppres no. 103 tahun 2003 mengenai Tarif Dasar Listrik). Biaya pemakaian = 176,08 kwh/bulan Rp 530 /kwh = Rp ,5 Biaya total = biaya beban + biaya pemakaian = Rp ,5 Daya beli = ( / ,5) Rp 530/kWh= Rp 977 /kwh Daya beli Masyarakat > Harga Jual Listrik (Rp 977 > Rp 795)

27 PERBANDINGAN PLTU Uraian Satuan Biomassa PLTU PLTU Jenis Bahan Bakar - Ampas Tebu Batubara MFO Kapasitas MW 2,2378 2,2378 2,2378 Life Time Tahun Biaya Modal cent/kwh 0,7277 1, ,75074 Biaya Bahan Bakar cent/kwh 0,0354 2,179 7,655 Biaya O & M cent/kwh 2,49 0,45 0,45 Biaya Pembangkitan cent/kwh 3,253 4,3797 9,855

28 DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN 1. Limbah Gas Hanya dihasilkan Gas CO2 Solusi : Bisa dipakai untuk proses pembuatan gula menggantikan Gas SO2 2. Limbah Padat Fly Ash & Bottom Ash Fly Ash = Electrostatic Precipitator (EP) Bottom Ash = Jatuh ke bawah Jumlah Abu = 2,5% (Batu Bara = 6-10 %) Kandungan Abu = 71% silica sehingga dapat digunakan dalam pembuatan kaca, beton, bata, keramaik 3. Limbah Cair Tidak dihasilkan limbah cair karena exhaust steam setelah melewati turbin dipakai untuk proses sehingga keluarannya sudah menjadi air

29 Analisa Keputusan Pemanfaatan Energi di Asembagus Jenis Pembangkit PLT Biomassa PLTU- Batubara Teknis Energi Ekonomis Penanganan limbah Lingkungan Dampak Makhluk hidup Total Prioritas I III PLTU-MFO II

30 KESIMPULAN 1. Potensi Luas lahan tanaman tebu pada tahun 2009 di Kabupaten Situbondo adalah ha dengan produksi tebu sebanyak ton. Pabrik Gula yang terbesar di Kabupaten Situbondo adalah PG Asembagus. Dengan kapasitas giling yang mencapai 3000 TCD, membuat limbah ampas tebu yang dihasilkan pun juga semakin besar. Limbah ampas tebu ini dimanfaatkan oleh PG untuk pembakaran boiler karena ampas tebu ini mengandung cukup banyak energi, yaitu 1825 kkal. 2. Adanya lima PG yang ada di Kabupaten Situbondo, dengan PG Asembagus yang terbesar, membuat kawasan Kabupaten Situbondo menjadi kawasan pengolahan tebu yang cukup besar. Hal ini membuat jumlah limbah ampas tebu yang dihasilkan dari kelima PG cukup melimpah. Dari PG Asembagus sendiri, dihasilkan ampas tebu sebanyak 790,2 ton per hari. Dengan melimpahnya ampas tebu yang dihasilkan dari kelima PG, maka akan dihasilkan ketersediaan energi yang cukup banyak di Kabupaten Situbondo. Dari PG Asembagus sendiri, dapat dihasilkan kelebihan energi listrik sebesar 37,7KWH-186,7\KWH.

31 3. Peralatan yang digunakan di PLTU Ampas tebu, tidak jauh Berbeda dengan PLTU Batu-Bara. Yang membedakan hanya pada sistem boiler yang digunakan karena pengaruh bahan bakarnya yang berbeda. Boiler yang digunakan ini menggunakan sistem grate. Grate ini digunakan untuk mengendalikan jumlah ampas tebu yang dimasukkan ke ruang pembakaran sehingga ampas tebu benar-benar terbakar sempurna sebelum dimasuk kan ampas tebu yang baru. 4. PLTU Ampas tebu ini lebih ekonomis bila dibandingkan dengan PLTU Batu Bara dalam hal biaya modal dan biaya bahan bakar. Namun, lebih mahal bila dibandingkan dengan biaya operasional dan maintenance PLTU Batu Bara. Sehingga didapatkan, biaya pembangkitan total PLTU Ampas tebu ini adalah US$ 0,03253/ KWH lebih ekonomis bila dibandingkan dengan PLTU Batu bara, yaitu US$ 0,0425/ KWH. Selain itu, dengan harga jual Rp 795,00/ KWH, dengan suku bunga 6%, biaya modal untuk pembangunan PLTU Ampas tebu ini dapat kembali setelah 17 tahun

32 5. PLTU ini menghasilkan limbah gas dan limbah padat yang bisa menimbulkan dampak negative pada lingkungan. Limbah cair tidak dihasilkan dari PLTU ini karena uap panas yang dihasilkan setelah melewati turbin digunakan lagi untuk proses pengolahan gula sehingga tidak diperlukan air pendingin. Limbah gas yang dihasilkan hanya gas CO 2.Namun, limbah gas CO 2 yang dihasilkan bisa digunakan untuk proses pengolahan gula menggantikan gas SO 2 sehingga Kadar pencemaran udaranya rendah. Limbah padat yang dihasilkan berupa abu pembakaran. Jumlah abu yang dihasilkan sebanyak 2,5%,jauh lebih sedikit bila dibandingkan dengan batu bara yang menghasilkan abu 10%. Abu yang dihasilkan sebagian ditimbun dan ada yang diolah untuk campuran pada semen, keramik atau beton.

33 Saran 1. Pemanfaatan Biomassa sebagai salah satu energi alternatif di Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah karena potensi dari energi terbarukan ini sangat besar.salah satunya adalah potensi biomassa ampas tebu di Kabupaten Situbondo ini 2. Perlu dilakukan studi lebih lanjut untuk menganalisis energi yang bisa dimanfaatkan pada empat pabrik gula lain yang ada di Kecamatan Asembagus. Sehingga energi yang dihasilkan dari biomassa ampas tebu di Kabupaten Situbondo bisa dimaksimalkan. 3. Perlu dilakukan pergantian boiler dan turbin generator pada PLTU Ampas tebu ini sehingga bisa meminimalisir losses energi dan menghasilkan efisiensi yang maksimal. 4. Perlu dilakukan studi lebih lanjut bila bahan bakar yang digunakan diganti dengan bit gula. Dengan studi ini, diharapkan energi yang dihasilkan bisa lebih maksimal.

34 Prof.Ontoseno Penangsang Efisiensi Rendah dari PLTU itu kenapa? Yang sdr bahas disini apakah ada plusnya dan selanjutnya bagaimana? Apa temuan sdr? Selama ini kelebihan daya dimanfaatkan untuk apa? Perbandingan dengan batubara apa maksudnya?

35 Dr.Dedet Candra Riawan Biaya didasarkan Pembangunan PLTU baru? Apa yang memotivasi Pembangunan PLTU baru? Kalau kapasitas bahan baku (ampas tebu) tidak cukup untuk satu tahun ya dayanya dibuat kecil supaya cukup untuk satu tahun! Supaya bisa bekerja setahun penuh pembangkit apa yang harus dilakukan? Prof.Adi Supriyanto Jelaskan mengenai Perbandingan PLTU AMpas Tebu, batubara dan MFO! Kapasitasnya berdasarkan apa? AMpas Tebu yang lainnya mengikuti? Batubara pakai jenis mana? Biaya pembangunannya tidak mungkin sama? Di lapangan tidak mungkin sama! Tabel perbandingannya diperbaiki! Jelaskan dan perbaiki Tabel perbandingan sdr!