ANALISIS PERHITUNGAN EKSTERNALITAS PADA PLTU MUARA KARANG DENGAN PENGGUNAAN FLUE GAS DESULPHURIZATION Fitriyanti Mayasari Jurusan Teni Eletro, Universitas Hasanuddin fitriyantimaya@unhas.ac.id Abstra - Esternalitas dalam bidang energi adalah suatu dampa atau pengaruh egiatan yang dilauan dalam menghasilan ataupun menggunaan energi dan dampa ini tida diperhitungan oleh pelau atifitas dan piha yang terena dampa tersebut. Berdasaran pemberian ompensasi, terdapat dua onsep esternalitas dalam bidang energi, yaitu esternalitas terhadap dampa (damage cost) dan esternalitas terhadap investasi dan operasional pengendalian dampa (control cost). Penelitian ini aan menghitung besarnya esternalitas PLTU Muara Karang yang berbasis minya, dengan menggunaan model Robust Uniform World Model (RUWM) dan menganalisis penggunaan tenologi pengendali emisi Flue Gas Desulphurization (FGD) dalam mengontrol emisi SO2. Pemilihan FGD berdasaran pada besarnya jumlah emisi SO2 pada PLTU Muara Karang. Hasil analisis menunjuan, FGD berhasil menurunan Damage Cost dari 0,72 cent USD/Wh menjadi 0,29 cent USD/Wh, namun besarnya biaya investasi dan operasional peralatan (control cost) menyebaban Esternalitas PLTU Muara Karang dengan pemasangan FGD menjadi melonja dengan selisih sebesar 4.412.281,9 USD/tahun terhadap Esternalitas sebelum penggunaan peralatan ini. Kata Kunci- Esternalitas, Control Cost, Damage Cost, Robust Uniform World Model, Flue Gas Desulfurization I. PENDAHULUAN Pembangit Listri mengambil porsi terbesar dalam penggunaan energi secara eseluruhan, energi yang sebagian besar menggunaan bahan baar fosil. Penggunaan energi berbahan baar fosil memberian banya dampa yang buru bagi lingungan, terutama arena emisi gas hasil pembaaran (NOx, SO2, CO2 dan PM) yang dihasilan aan disebaran e atmosfir. Dalam proses perencanaan suatu sistem tenaga listri, omponen perencanaan pembangitan meliputi biaya investasi, biaya operasi dan maintenance, emudian dilauan analisis untu menentuan besarnya tarif listri dan subsidi oleh pemerintah. Namun biaya tambahan yang memperhitungan fator lingungan tida diiutan dalam suatu perencanaan elistrian saat ini, padahal isu lingungan dan esehatan manusia merupaan fator yang harus mendapatan perhatian yang lebih. Hal inilah yang menyebaban munculnya Esternalitas, arena fator ini tida diperhitungan oleh pelau atifitas. Pilihannya emudian adalah mengadaan suatu tenologi pengontrol emisi yang secara langsung menurunan besarnya biaya esternal atau tetap melauan atifitas tanpa tenologi ini namun memberian ompensasi terhadap dampa yang diberian. Diperluan analisis terhadap selisih biaya esternal sebelum dan setelah pengadaan tenologi pengendali emisi dan besarnya nilai investasi tenologi tersebut. II. TINJAUAN PUSTAKA Esternalitas dapat diategorian menjadi dua onsep, berdasaran pemilihan cara ompensasi yang dilauan oleh piha yang menyebaban suatu dampa epada piha lain yaitu Esternalitas terhadap investasi suatu Abatement Technology atau disebut juga Control Cost, suatu onsep perhitungan esternalitas dengan memasuan investasi terhadap pengadaan tenologi yang berguna untu mengontrol dan mitigasi dampa negatif aibat egiatan pembangitan serta mencegah erusaan yang lebih jauh. Dan Esternalitas terhadap Biaya Dampa atau Damage Cost, merupaan suatu onsep esternalitas yang diperhitungan besarnya dampa dan biaya yang diaibatan oleh egiatan piha tertentu. Perhitungan biaya esternal PLTU Paiton menggunaan pendeatan Model Impacts Pathway Analysis (IPA) merupaan metode penyebaran dampa emisi yang terdiri atas beberapa tahapan seperti pada gambar beriut ini : Emisi Penyebaran dan Transformasi Resio Terpapar Rute Paparan Dampa Fisi Biaya Esternal Gambar 1. Bagan Metodologi dasar IPA Besarnya emisi ditentuan oleh jenis dan andungan bahan baar yang digunaan oleh pembangit sertadipengaruhi oleh arateristi cerobong pembangit tersebut. Karateristi emisi ditunjuan oleh jenis dan jumlah polutan yang diandungnya. Seluruh jenis polutan yang dieluaran dari tiap sumber emisi, harus diidentifiasi dan diestimasi jumlahnya. 38
Cara mengestimasi besarnya emisi setiap polutan dapat dilauan dengan memperiraan dari informasi sumber sejenis, yaitu sumber yang memilii bahan baar yang sama serta mengestimasi dengan menggunaan Fator Emisi (Emission Factor), yang merupaan periraan jumlah polutan yang aan diemisian oleh tiap unit omponen egiatan dari suatu sumber emisi. Nilai Fator Emisi banya digunaan sebagai dasar perhitungan Laju Emisi (Emission Rate) atau jumlah polutan yang diemisian per satuan watu, disimbolan dengan Q. Q = EF x A x ( 1 ) (1) Di mana, EF (Emission Factor) : Fator Emisi A (Rate of Activity) : Intensitas egiatan persatuan watu ER (Emission Reduction Efficiency) : efisiensi pengurangan polutan dari sistem pengendali emisi yang digunaan. Pengontrol Emisi Pengadaan tenologi pengendali emisi merupaan salah satu upaya yang dilauan produsen listri dalam menean besarnya laju emisi yang dihasilan, yang secara langsung menurunan besarnya Esternalitas. Tenologi pengendali emisi yang ebanyaan digunaan adalah terhadap polutan PM (Particulate Matter), SO2 dan NOx. Dalam industri pembangitan, tipe FGD yang paling banya dipaai adalah Wet Scrubber, arena memilii efisiensi yang tinggi dan menghasilan produ pengolahan berupa Gypsum sintesis yang memilii ualitas yang tinggi. (2.1) Gambar 3. Proses FGD Tipe Wet Lime dan Gypsum Gas buang aan memasui tani penyerapan, terjadi reasi di dalam tani yang juga diinjesian lime stone (batu apur) yang telah mengalami pengolahan terlebih dahulu dan disebut limestone slurry powder dengan onsetrasi sebesar 10 %. Proses dan reasi imia di dalam tani dapat diilustrasian pada gambar beriut. Gambar 4. Reasi Kimia dari Proses FGD Gambar 2. Pengendali Polutan dalam PLTU Tenologi pengendali emisi terhadap suatu polutan menggunaan tenologi dan metode yang terpisah. Suatu PLTU dapat memilii satu, dua atau eseluruhan tenologi tersebut, tergantung dari etersediaan dana investasi. Flue Gas Desulphurization (FGD) Flue Gas Desulphurization (FGD) atau dienal juga dengan Scrubber, merupaan suatu metode untu mengurangi polutan SO2 pada gas buang hasil pembaaran pembangit. Berdasaran produ hasil proses antara gas buang yang mengandung sulfur diosida dengan reagent atau bahan yang ditambahan e dalam proses agar terjadinya reasi imiawi, proses FGD dibagi menjadi 2 (dua), yaitu Wet Scrubber dan Dry Scrubber. Gas buang yang masu e dalam tan aan disemprotan udara, sehingga SO2 aan terosidasi menjadi SO3. Kemudian pencampuran SO3 dengan air H20 aan membentu sulfat (H2SO4) yang emudian bereasi dengan Ca(OH)2 dan membentu Gypsum. Keuntungan dari tipe FGD ini adalah efisiensi yang tinggi lebih dari 90 % dengan emampuan penyerapan Scrubber yang tinggi dan menghasilan produ Gypsum yang berualitas dan setara dengan Gypsum alami. Penentuan Dampa Loal dan Regional Berdasaran jara dari pusat pembangit, dampa dibagi menjadi Dampa Regional dan Dampa Loal, Dampa Regional diperoleh dari pemodelan Lagrangian dan Eulerian untu model RUWM (Robust Uniform World Model) dengan penurunan persamaan sebagai beriut : D = ERF ρ(x) C(x) dx dy (2) Dengan : D : Dampa Regional sepanjang receptor (x,y) 39
C(x) : C(x,Q) adalah onsentrasi pada permuaan arena emisi Q (x) : Kepadatan receptor ERF : Exposure Response Function Besarnya onsentrasi suatu polutan C(x) merupaan hubungan antara perpindahan flux total arena desposisi dan/atau arena transformasi, F(x) dan ecepatan deplesi (Depletion Velocity) dari polutan tersebut,. Dapat ditulisan C(x) = F(x) (4) Jia dimasuan pada persamaan untu mencari Dampa Regional, maa : D = ERF ρ F(x) dx dy Karena F(x) dx dy = Q atau disebut juga onservasi massa suatu polutan, sehingga persamaan tersebut menjadi sebagai beriut : ERF ρ Q D = x R Di mana : D : Dampa Regional dalam asus/tahun ERF : Fungsi ERF dalam asus/tahun.orang.µg/m 3 : Kerapatan Pendudu Regional dalam orang/m 2 : Depletion Velocity dalam cm/s R : Fator pengali dalam fungsi jara Polutan Primer Dietahui nilai R adalah sebagai beriut : R = exp exp dr + (5) (6) (7) III. EKSTERNALITAS PLTU MUARA KARANG PLTU Muara Karang merupaan bagian dari Unit Pembangitan (UP) Muara Karang. UP Muara Karang terdiri dari PLTU Muara Karang 2 x 200 MW menggunaan minya dan PLTGU berapasitas 508 MW yang berloasi di pantai utara Jaarta dan berbatasan langsung dengan Laut Jawa dan ota Jaarta. UP Muara Karang yang aan dianalisis adalah PLTU Muara Karang yang berapasitas terpasang 200 MW, dengan Produsi Energi sebesar 1.752.000 MWh/tahun. Besarnya emisi pada PLTU Muara Karang disajian pada tabel beriut : Tabel 1 Laju Emisi PLTU Muara Karang Jenis Polutan Koefisien Emisi (g/wh) Emission Rate PM 10 0,29 508,08 SO 2 2,32 4.064,64 NO x 0,29 20.498,4 Exposure Response Function Fungsi ERF digunaan untu menentuan dampa polutan tertentu terhadap esehatan manusia, beriut ini adalah jenis-jenis fungsi ERF yang ada di dalam Modul AIRPACTS dan dijustifiasi terhadap ondisi Indonesia. Penentuan nilai yang ada, dapat mewaili sensitifitas dan fator yang berbeda-beda pada tiap unit pembangitan. Bila persamaan R ini dimasuan e persamaan (6), maa persamaan Dampa menjadi : D = exp dr + exp D = exp exp dr + Dari persamaan di atas, maa omponen dampa esehatan terdari dari 2 (dua) yaitu dampa loal dan dampa regional, dengan exp dr =Dampa Loal exp = Dampa Regional (8) Polutan Seunder Dengan cara yang sama dan nilai R = 1,aan dihitung untu setiap fungsi ERF dan untu setiap polutan berdasaran data PLTU Paiton. Gambar 5. Fungsi ERF pada manusia, Material Bangunan dan Tanaman Pertanian. Terdapat 18 dampa fisi yang aan dianalisis untu seluruh polutan dengan masing-masing memilii 6 dampa fisi yang sama, yaitu Mortalitas Kronis, Mortalitas pada bayi, Mortalitas Aut, Penyait Jantung, Penyait Pernafasan dan Bronchitis Kronis. Setelah memperoleh besarnya dampa PLTU Muara Karang, maa menentuan besarnya Esternalitas dengan mengalian nilai dampa tersebut dengan suatu unit cost untu masing-masing dampa. Hasilnya diperlihatan pada tabel beriut. 40
Tabel 2 Hasil Perhitungan Esternalitas PLTU Muara Karang Fungsi ERF Loal Regional Polutan : PM10 1,33E+07 2,80E+06 1,61E+07 Infants < 1 1,10E+05 2,52E+04 1,35E+05 Acute Mortality, YOLL, entire populatin 1,32E+05 3,02E+04 1,62E+05 5,17E+03 1,18E+03 6,35E+03 8,65E+03 1,98E+03 1,06E+04 2,21E+06 5,07E+05 2,72E+06 Polutan : Nitrate n/a 9,70E+06 9,70E+06 n/a 8,73E+04 8,73E+04 n/a 1,05E+05 1,05E+05 n/a 4,10E+03 4,10E+03 n/a 4,13E+04 4,13E+04 n/a 1,76E+06 1,76E+06 Polutan : Sulfate n/a 4,03E+07 4,03E+07 n/a 3,63E+05 3,63E+05 n/a 4,23E+05 4,23E+05 n/a 1,71E+04 1,71E+04 n/a 2,85E+04 2,85E+04 n/a 7,30E+06 7,30E+06 1,57E+07 6,35E+07 7,93E+07 Esternalitas Damage Cost 0,0072 USD/Wh IV. PLTU MUARA KARANG DENGAN FLUE GAS DESULPHURIZATION Pemilihan pembatas emisi untu SO2 didasaran pada besarnya laju emisi SO2 pada PLTU Muara Karang ini, dibandingan dengan polutan lainnya, sehingga tenologi yang digunaan adalah Flue Gas Desulphirization yang memilii efisiensi yang tinggi (97%). Besar emisi ditunjuan pada tabel 3 dan besarnya damage cost PLTU Muara Karang setelah pemasangan FGD juga disajian pada tabel beriutnya. Table 3 Laju Emisi PLTU Muara Karang dengan dan tanpa FGD Polutan Laju Emisi Tanpa FGD Laju Emisi dengan FGD PM10 508,08 508,08 NOx 4.064,64 4.064,64 SO2 20.498,4 614,952 Table 4 Hasil Perhitungan Biaya Esternal PLTU Muara Karang ERF Function Local Regional Polutan : PM10 1,33E+07 2,80E+06 1,61E+07 Infants < 1 1,10E+05 2,52E+04 1,35E+05 Acute Mortality, YOLL, entire populatin 1,32E+05 3,02E+04 1,62E+05 5,17E+03 1,18E+03 6,35E+03 8,65E+03 1,98E+03 1,06E+04 2,21E+06 5,07E+05 2,72E+06 Polutan : Nitrate n/a 9,70E+06 9,70E+06 n/a 8,73E+04 8,73E+04 n/a 1,05E+05 1,05E+05 n/a 4,10E+03 4,10E+03 n/a 4,13E+04 4,13E+04 n/a 1,76E+06 1,76E+06 Polutan : Sulfate n/a 1,21E+06 1,21E+06 n/a 1,09E+04 1,09E+04 n/a 1,27E+04 1,27E+04 n/a 5,12E+02 5,12E+02 n/a 8,56E+02 8,56E+02 n/a 2,19E+05 2,19E+05 1,57E+07 1,65E+07 3,23E+07 Esternalitas Damage Cost 0,0029 USD/Wh Pemasangan FGD pada PLTU Muara Karang beraibat turunnya Esternalitas sebanya 0,43 cent USD/Wh. 41
Control Cost FGD Sema beriutnya adalah membandingan besar inverstasi pengadaan perangat FGD pada PLTU Muara Karang terhadap esternalitas yang berhasil dipangas. Tabel beriut memperlihatan perbandingan Esternalitas pembangitan yang meliputi Biaya Investasi dan Operasi (Control Cost) dan Esternalitas dalam bentu Damage Cost sebelum dan setelah pemasangan FGD. Tabel 5 Perbandingan Esternalitas PLTU Muara Karang sebelum dan setelah pemasangan FGD Tanpa FGD Dengan FGD Biaya Investasi 107.265.984,2 FGD (USD/15) - Biaya Investasi 7.151.065,6 FGD (USD/) Biaya Operasi FGD (USD/) - 4.800.000,0 Esternalitas - Damage Cost 12.712.396,5 5.173.612,8 (USD/) Esternalitas (USD/) 12.712.396,5 17.124.678,4 Dari tabel di atas, menunjuan tingginya Esternalitas PLTU Muara Karang setelah pemasangan FGD, apapun enaian ini diaibatan oleh besarnya biaya investasi dan operasi peralatan FGD yang merupaan Esternalitas dalam bentu control cost dan control cost tersebut lebih besar dibandingan damage cost yang berhasil ditean. [3] Community Reseach. (2003). External Cost : Reseach results on socio-enviromental damages due to electricity and transport. European Commision. [4] Kusumawati, W., Sugiono, A., Bongaerts, JC. (2010). Using the QUERI Model-Airpacts Program to Assess the External Cost of Three Power Plants in Indonesia with Three Different Energy Sources. IMRE Journal Volume 4 (1). [5] Mayasari, F, et.al (2012), Externality Assessment of Control Cost and Damage Cost of Electrical Steam Generation Study Case : PLTU Paiton, The 3rd MICEEI UNHAS [6] Mayasari, F, Dalimi, R. (2012), Perhitungan Esternalitas Pembangit Listri Tenaga Uap, Studi Kasus PLTU Paiton, Universitas Indonesia. [7] Molnar S., et.al. (2008). Estimation of External Cost of Electricity Generation Using ExternE Model. Bull. Of the Szent Istvan Univ. [8] Salimi, DH., Finahari, NF., Amitayani, ES. (2009). Analisis Biaya Esternal PLTU Batubara. Seminar Nasional V SDM Tenologi Nulir. [9] Schleisner Lotte. (2000). Comparison of Methodologies for Externality Assessment. [10] Spadaro, JV., Rabl, A. (2002). AIRPACTS MANUAL. International Atomic Energy Agency. [11] Spalding-Fecher, R., Matibe, DK. (2003). Electricity and Externalities in South Africa, Elsevier Energy Policy, 31, 721-734. [12] Sugiono, Agus. (2007). Biaya Esternal dari Pembangit Listri Batubara. Paralel Session IIA : Energy and Enviroment. [13] Thopil, GA., Pouris, A. (2011). Externality Valuation in South Africa s Coal Based Electricity Generation Sector. IEEE Transection. V. KESIMPULAN Perhitungan Esternalitas PLTU Muara Karang sebelum pemasangan FGD sebesar 0,72 Cent USD/Wh atau sebesar 12.712.396,5 USD/tahun, yang merupaan Esternalitas dalam bentu Damage Cost. Setelah penambahan peralatan FGD, omponen Esternalitas PLTU Muara Karang terdiri dari control cost (investasi dan operasional FGD) serta damage cost. Besarnya Esternalitas dalam bentu damage cost mengalami penurunan menjadi 0,29 Cent USD/Wh atau sebesar 5.713.612,8 USD/tahun, namun Esternalitas total mengalami lonjaan hingga 17.124.678,4 USD/tahun atau lebih 4.412.281,9 USD/tahun. Hal ini diaibatan oleh tingginya biaya investasi dan operasional dari peralatan FGD ini. REFERENSI [1] Centre for Enegy Research. (2005), SO2, NOx, and Particle Control Technologies and Abatement Costs for the Mexican Electricity Sector, UNAM, Mexico. [2] Cichanowicz, JE. (2010) Current Capital Cost and Cost-Effectiveness of Power Plant Emissions Control Technologies. 42