OPTIMALISASI PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PADA MESIN INDUK DUAL FUEL PADA KAPAL CNG CARRIER

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Perbandingan Emisi Gas Buang Mesin Diesel Menggunakan Bahan Bakar Solar dan CNG Berbasis Pada Simulasi

Bagaimana perbandingan unjuk kerja motor diesel bahan bakar minyak (solar) dengan dual fuel motor diesel bahan bakar minyak (solar) dan CNG?

Reka Integra ISSN: Jurusan Teknik Industri Itenas No. 02 Vol. 02 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional April 2014

P3 TESIS ME HYBRID (BATERAI DIESEL ELEKTRIK) MERAK-BAKAUHENI

ALOKASI PEMBEBANAN UNIT PEMBANGKIT TERMAL DENGAN MEMPERHITUNGKAN RUGI-RUGI SALURAN TRANSMISI DENGAN ALGORITMA GENETIKA PADA SISTEM KELISTRIKAN BALI

Jurnal Media Elektro, Vol. 1, No. 1, April 2012 ISSN

Anggraeni et al., Analisis Karakteristik Input-Output dan Optimasi Biaya Pembangkitan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. sumber daya alam tersebut adalah batubara. Selama beberapa dasawarsa terakhir. kini persediaan minyak bumi sudah mulai menipis.

Analisa Penerapan Mesin Hybrid Pada Kapal KPC-28 dengan Kombinasi Diesel Engine dan Motor Induksi Yang Disuplai Dengan Batterai

UNIVERSITAS INDONESIA ANALISIS DAMPAK LINGKUNGAN DAN BIAYA PEMBANGKITAN LISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRIDA DI PULAU SEBESI LAMPUNG SELATAN

PLTMG/PLTD Dual Fuel. By: Eko Sarwono 14 April 2016

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

OPTIMALISASI PENGOPERASIAN KECEPATAN KAPAL UNTUK MENGURANGI KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN EMISI CO 2

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Peramalan Kebutuhan Beban Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Algoritma Genetika

BAB I PENDAHULUAN. jumlah ketersediaan yang semakin menipis dan semakin mahal, membuat biaya

Perencanaan Water Jet Sebagai Alternatif Propulsi Pada Kapal Cepat Torpedo 40 M Untuk Meningkatkan Kecepatan Sampai 40 Knot

PEMANFAATAN BOIL-OFF GAS (BOG) PADA COMBINED CYCLE PROPULSION PLANT UNTUK LNG CRRIER

Optimasi Operasi Pembangkit Termis Dengan Metode Pemrograman Dinamik di Sub-Regional Bali

TESIS JOHAN JOHANNES PROGRAM PASCA SARJANA PROGRAM STUDI TEKNIK TRANSPORTASI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010

OPTIMASI SUPLAI ENERGI DALAM MEMENUHI KEBUTUHAN TENAGA LISTRIK JANGKA PANJANG DI INDONESIA

BAB I PENDAHULUAN. konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat. Sementara tingginya kebutuhan

ANALISA TAHANAN KAPAL PATROLI X MENGGUNAKAN METODE KOMPUTERISASI

PRESENTASI SKRIPSI OPTIMASI RANTAI DISTRIBUSI LNG PAGERUNGAN DALAM MEMENUHI KEBUTUHAN GAS BALI LOGO. I Putu Yusna Armita

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. Besarnya konsumsi listrik di Indonesia semakin lama semakin meningkat.

TINJAUAN TEKNIS EKONOMIS PEMAKAIAN DUAL FUEL PADA TUG BOAT PT. PELABUHAN INDONESIA II

Perancangan Kapal LCT (Landing Craft Tank) Pengangkut CNG (Compressed Natural Gas) Berbahan Bakar Gas di Daerah Kalimantan Timur

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

PENJADWALAN OPERASIONAL PEMBANGKIT BERBASIS ALGORITMA GENETIK PADA SISTEM PEMBANGKIT SUMATERA BAGIAN TENGAH

I. PENDAHULUAN. dalam melakukan kehidupan sehari-hari. Besar kecilnya beban serta perubahannya

Pratama Akbar Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS

Prediksi Performa Linear Engine Bersilinder Tunggal Sistem Pegas Hasil Modifikasi dari Mesin Konvensional Yamaha RS 100CC

Kata kunci: Penjadwalan Ekonomis, Fuzzy Logic, Algoritma Genetika

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemanfaatan potensi..., Andiek Bagus Wibowo, FT UI, Universitas Indonesia

EFISIENSI OPERASIONAL PEMBANGKIT LISTRIK DEMI PENINGKATAN RASIO ELEKTRIFIKASI DAERAH

Desain Konseptual Hybrid Propulsion Mesin Diesel dengan Motor Listrik pada Tugboat 70 Ton Bollard Pull Untuk Aplikasi di Pelabuhan

ANALISIS PENGARUH KONSERVASI LISTRIK DI SEKTOR RUMAH TANGGA TERHADAP TOTAL KEBUTUHAN LISTRIK DI INDONESIA

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia adalah negara kepulauan yang terdiri dari pulau

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. 1 Randy L Haupt & Sue Ellen Haupt, Practical Genetic Algorithms second edition, Wiley Interscience,2004.

ORDER QUAANTITY (EOQ).

BAB I. bergantung pada energi listrik. Sebagaimana telah diketahui untuk memperoleh energi listrik

PERSIAPAN SUMATERA UTARA DALAM MENYUSUN RENCANA UMUM ENERGI DAERAH (RUED)

OLEH: Nama : DAYANG NRP :

UKDW. Bab I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Gambar 1. 1 Pola konsumsi energi di Indonesia ditinjau dari sumbernya

ANALISIS PEMBANGKIT LISTRIK HIBRIDA (PLH), DIESEL DAN ENERGI TERBARUKAN DI PULAU MANDANGIN, SAMPANG, MADURA MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER

Analisa Penerapan Bulbous Bow pada Kapal Katamaran untuk Meningkatkan Efisiensi Pemakaian Bahan Bakar

1 Universitas Indonesia

Yogia Rivaldhi

Konservasi Energi: Melalui Aplikasi Teknologi Kogenerasi

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Energi adalah salah satu kebutuhan yang paling mendasar bagi umat manusia

PERBANDINGAN HASIL RANCANGAN BALING-BALING PADA METODE CROUCH DAN METODE BP-δ UNTUK KAPAL IKAN 30 GT

OPTIMISASI SISTEM RANTAI SUPLAI LNG UNTUK KEBUTUHAN GAS DI PULAU JAWA DAN SUMATERA

ANALISA PENERAPAN BULBOUS BOW PADA KAPAL KATAMARAN UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI PEMAKAIAN BAHAN BAKAR

performa perubahan mesin diesel menjadi CNG Engine berbasis pada simulasi pemodelan menggunakan software GTPOWER. Diharapkan, dapat diketahui dari

Dosen Pembimbing : Ir. H. Agoes Santoso, M.Sc

OPTIMASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BIOMASA SAWIT DAN DIESEL GENERATOR di PT. ASTRA AGRO LESTARI MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER

ANALISA ALIRAN DAYA OPTIMAL PADA SISTEM KELISTRIKAN BALI

BAB 4 SIMULASI DAN ANALISIS

BAB I PENDAHULUAN. menjadi dua, yaitu energi terbarukan (renewable energy) dan energi tidak

BAB I PENDAHULUAN. manajemen baik dari sisi demand maupun sisi supply energi. Pada kondisi saat ini

SIMULASI OPTIMASI PENEMPATAN KAPASITOR MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY DAN ALGORITMA GENETIKA PADA SISTEM TEGANGAN MENENGAH REGION JAWA BARAT

1 BAB I PENDAHULUAN. Selama ini sumber energi utama yang dikonversi menjadi energi listrik

BAB I PENDAHULUAN. perkiraan kapasitas pembangkit tenaga listrik.(dikutip dalam jurnal Kelistrikan. Indonesia pada Era Millinium oleh Muchlis, 2008:1)

UJI PERFORMANSI MESIN DIESEL BERBAHAN BAKAR LPG DENGAN MODIFIKASI SISTEM PEMBAKARAN DAN MENGGUNAKAN KONVERTER KIT SEDERHANA

STUDI SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ARUS LAUT MENGGUNAKAN HORIZONTAL AXIS TURBIN DENGAN METODE CFD

F. Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD) 1. Prinsip Kerja

ANALISIS UNJUK KERJA TURBIN AIR KAPASITAS 81,1 MW UNIT 1 PADA BEBAN NORMAL DAN BEBAN PUNCAK DI PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM POWER PLANT

BAB I PENDAHULUAN. Sebagai negara kepulauan, Indonesia sangat tergantung pada sarana

I. PENDAHULUAN. optimal. Salah satu sumberdaya yang ada di Indonesia yaitu sumberdaya energi.

BAB III METODE PENELITIAN

TUGAS AKHIR. Analisa Karakteristik Kebutuhan Daya Listrik Pada Kapal Cargo Dalam Rangka Effisiensi Energi. Oleh : Novarianto S.

PREDIKSI PERFORMA LINEAR ENGINE BERSILINDER TUNGGAL SISTEM PEGAS HASIL MODIFIKASI DARI MESIN KONVENSIONAL YAMAHA RS 100CC

BAB I PENDAHULUAN. dalam bidang sarana transportasi.sektor transportasi merupakan salah satu sektor

SIMULASI OPTIMASI PENEMPATAN KAPASITOR MENGGUNAKAN METODA ALGORITMA KUANTUM PADA SISTEM TEGANGAN MENENGAH REGION JAWA BARAT

Oleh Fretty Harauli Sitohang JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN ITS

GENETIKA UNTUK MENENTUKAN RUTE LOPER KORAN DI AGEN SURAT KABAR

BAB I PENDAHULUAN. hampir di seluruh dunia, termasuk Indonesia. Alat transportasi ini memiliki

STUDI PEMILIHAN SUMBER ENERGI LISTRIK DI PABRIK GULA PT. PERKEBUNAN NUSANTARA (PTPN) XI SITUBONDO

BAB I PENDAHULUAN. pertumbuhan bisnis, industri, dan lain sebagainya. Sehingga diperlukan peramalan

BAB 4 ANALISIS OPTIMASI MODEL JARINGAN DISTRIBUSI PLTH DI WILAYAH BENGKUNAT

BAB I PENDAHULUAN. kv, yang membentang sepanjang Pulau Jawa-Bali. Sistem ini merupakan

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XXIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 1 Agustus 2015

Analisis Kebutuhan dan Penyediaan Energi Di Sektor Industri - OEI 2012

ANALISA ANGKUTAN BATU BARA DENGAN KONSEP PENGGUNAAN TONGKANG KOSONG DI PELABUHAN DAN PEMANFAATAN PASANG SURUT SUNGAI

KARAKTERISASI UNJUK KERJA SISTEM DUAL FUEL GASIFIER DOWNDRAFT SERBUK KAYU DAN DIESEL ENGINE GENERATOR SET 3 KW

ANALISA KARAKTERISTIK KEBUTUHAN DAYA LISTRIK PADA KAPAL FERRY DALAM RANGKA EFISIENSI ENERGI

ALGORITMA KENDALI SISTEM PENGISIAN TABUNG BAHAN BAKAR UNTUK APLIKASI GENERATOR DENGAN KONSEP DUAL FUEL

Penjadwalan Job Shop pada Empat Mesin Identik dengan Menggunakan Metode Shortest Processing Time dan Genetic Algorithm

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Kata Kunci : PLTMH, Sudut Nozzle, Debit Air, Torsi, Efisiensi

KAJIAN PENGGUNAAN FLOW METER UNTUK MONITORING PEMAKAIAN BAHAN BAKAR MINYAK DI KAPAL TUG BOAT MILIK PT. X

PERANCANGAN KONFIGURASI JARINGAN DISTRIBUSI PRODUK BISKUIT MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA GENETIKA (Studi Kasus: PT. EP)

IMPLEMENTASI ALGORITMA GENETIKA UNTUK PENCARIAN RUTE OPTIMUM OBJEK WISATA DI KABUPATEN PEMALANG

Tenaga Uap (PLTU). Salah satu jenis pembangkit PLTU yang menjadi. pemerintah untuk mengatasi defisit energi listrik khususnya di Sumatera Utara.

BAB I PENDAHULUAN. Bab I Pendahuluan

Transkripsi:

OPTIMALISASI PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PADA MESIN INDUK DUAL FUEL PADA KAPAL CNG CARRIER RUTE GRESIK-LOMBOK MENGGUNAKAN METODE MULTI-OBJECTIVE GENETIC ALGORITHM (MOGA) Adhi Iswantoro, I Made Ariana, Indra Ranu Kusuma Jurusan Teknik Sistem dan Pengendalian Kelautan Program S-2 Pascasarjana FTK-ITS Surabaya Abstrak: Pulau Lombok mengalami kenaikan konsumsi energi listrik. Untuk memenuhi kebutuhan listrik di Pulau Lombok, pemerintah melalui PT PLN (persero) menggunakan PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel). Permasalahan yang muncul adalah biaya operasional PLTD menjadi sangat besar, apalagi jika beban puncak pada jam tertentu. Sehingga membuat PT PLN harus menyediakan unit genset yang lebih banyak untuk mengatasi hal tersebut. Inilah yang menjadi masalah, sebab konsumsi bahan bakar untuk mesin diesel juga meningkat. Oleh sebab itu direncanakan pada saat beban puncak yaitu 5 jam PLTD menggunakan turbin gas dengan bahan bakar Compressed Natural Gas sedangkan mesin diesel dimatikan. Permasalahan baru lainnya yaitu bagaimana sistem distribusi CNG dari sumber ke pemakai. Mengingat pasokan CNG diambil dari luar Pulau Lombok karena di Pulau Lombok tidak ada sumber gas dan fasilitas produksi. Disini PT PLN memiliki rencana awal untuk sistem distribusi CNG ke Pulau Lombok yaitu menggunakan kapal khusus pengangkut CNG. Karena jika menggunakan pipa bawah laut akan sangat tidak efektif. Dimana kapal ini juga menggunakan mesin dual fuel sehingga biaya operasional kapal bisa ditekan. Dalam penelitian ini akan memfokuskan pada optimalisasi penggunaan bahan bakar pada mesin induk dual fuel kapal CNG Carrier. Metode yang digunakan pada kajian ini adalah multi-objective genetic algorithm. Kata kunci: Optimalisasi, Dual Fuel, CNG carrier Abstract: Lombok Island increased consumption of electrical energy. To meet the demand for electricity on the island of Lombok, the government through PT PLN (Persero) using diesel (Diesel Power Plant). The problem that arises is the operational cost of diesel to be very large, especially if the peak load during limited hours. So that makes PT PLN must provide a generator unit that is a lot more to overcome it. This is the problem, because the consumption of fuel for diesel engines is also increasing. Therefore planned during peak hours, which is 5 hours with a diesel power plant using gas turbine fuel Compressed Natural Gas while the diesel engine is turned off. Other new problems, how the CNG distribution systems from the source to the user. Given the CNG supply taken from outside the island of Lombok because Lombok Island no gas resources and production facilities. Here PT PLN has initial plans for CNG distribution system to the island of Lombok is using specialized vessels transporting CNG. Because if you use a subsea pipeline would be very ineffective. Where the ship is also using a dual fuel engine that vessel operating costs can be reduced. This research will focus on optimizing the use of the fuel in ship main engine dual fuel CNG Carrier. The method used in this study is a multi-objective genetic algorithms. Keywords: Optimalization, Dual Fuel, CNG carrier 22

PENDAHULUAN Energi merupakan hal penting dalam kehidupan manusia. Tak terkecuali energi listrik. Belakangan ini, konsumsi energi listrik di Indonesia mengalami peningkatan yang cukup signifikan seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dan kemajuan ekonomi nasional. Indonesia sebagai negara kepulauan, membuat setiap pulau harus memiliki pembangkit listrik sendiri-sendiri. Termasuk Pulau Lombok yang berada di Provinsi Nusa Tenggara Barat. Karena tidak memungkinkan jika memperoleh pasokan listrik dari Pulau Jawa. Pulau Lombok disebut-sebut sebagai Pulau Bali kedua sebab memiliki potensi wisata alam yang hampir sama dan sangat luar biasa. Dalam beberapa tahun belakangan sektor pariwisata di Pulau Lombok berkembang pesat, seperti jumlah penduduk dan wisatawan, tempat-tempat wisata, industry dan lainnya. Sehingga konsumsi energi listrik juga meningkat. Akan tetapi selama ini, untuk memenuhi kebutuhan listrik di Pulau Lombok, pemerintah melalui PT PLN (persero) masih menggunakan PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel). Sehingga muncul permasalahan yaitu biaya operasional PLTD sangat besar, apalagi jika beban puncak pada jam-jam tertentu. Berdasarkan data dari pihak PT PLN, untuk kondisi siang hari konsumsi listriknya adalah 20 MW, sedangkan pada malam hari konsumsi listriknya meningkat tajam menjadi 80 MW. Sehingga membuat PT PLN harus menyediakan unit genset yang lebih banyak untuk mengatasi hal tersebut. Inilah yang menjadi masalah, sebab konsumsi bahan bakar untuk mesin diesel juga meningkat. PT PLN menambah kapasitas pasokan listrik dengan menggunakan genset tambahan sebanyak 60 MW. Genset tambahan tersebut hanya dinyalakan selama 5 jam ketika beban puncak saja, dan bahan bakar yang dibakar untuk 5 jam tersebut sebanyak 38 kilo liter, jika dikalikan dengan harga solar Rp 12.000 per liter (estimasi), maka tiap hari selama 5 jam PT PLN menghabiskan Rp 456 juta per hari. Oleh karena biaya operasional yang sangat besar jika menggunakan bahan bakar minyak (BBM), dalam hal ini solar, akhirnya membuat PT PLN membuat inovasi untuk mengatasi masalah ini. Solusi yang digunakan adalah penggunaan bahan bakar gas (BBG) sebagai sumber energi selain solar. Jadi mesin diesel yang selama ini beroperasi dengan solar akan dimatikan selama 5 jam pada saat beban puncak dan diganti dengan turbin gas yang beroperasi menggunakan gas alam, dalam hal ini adalah compressed natural gas (CNG) sehingga biaya operasional bisa ditekan. Pemilihan CNG sebagai energi alternatif tentu sudah melalui kajian-kajian yang dilakukan oleh PT PLN. Seperti yang diketahui bahwa Indonesia memiliki potensi cadangan gas alam yang sangat besar, bahkan lebih besar jika disbandingkan dengan cadangan minyak. Menurut data dari kementrian ESDM tahun 2014 cadangan gas Indonesia masih bisa digunakan hingga 50 tahun kedepan (98 TCF). Ketergantungan energi fosil masih didominasi oleh kebutuhan minyak yang mencapai 41,8%, disusul batu bara 29% dan gas 23%. Kebutuhan ini untuk memenuhi sektor industri yang mendominasi sebesar 37% penggunaan energi fosil di Indonesia. Cadangan minyak misalnya, hanya cukup untuk 23 tahun lagi. Sementara cadangan gas masih cukup sampai 50 tahun ke depan dan batu bara cukup untuk 80 tahun mendatang. Oleh sebab itu ketergantungan terhadap bahan bakar minyak perlu dikurangi dengan pemakaian gas. Selain itu, persoalan mengenai isu lingkungan, bahan bakar minyak memiliki emisi gas buang yang lebih kotor jika dibandingkan dengan bahan bakar gas. Dengan perbandingan polusi gas buang berupa Adhi I, I Made A, Indra RK: Optimalisasi Penggunaan Bahan Bakar 23

THC (total hydrocarbon), CO, NOx, dan PM (particulate matter) berdasarkan data hasil uji emisi yang dilakukan EURO. Disisi perbandingan harga, tentu saja harga bahan bakar gas jauh lebih murah dibandingkan dengan harga bahan bakar minyak. Inilah alasan utama mengapa PT PLN memilih bahan bakar gas untuk mensuplai PLTD di Pulau Lombok. Setelah masalah operasional PLTD sudah ada solusi, muncul permasalahan baru yang tidak kalah seriusnya yang saling berhubungan, yaitu bagaimana sistem distribusi CNG dari sumber ke pemakai dalam hal ini PLTD Pulau Lombok. Mengingat pasokan CNG diambil dari lu-ar Pulau Lombok karena di Pulau Lombok tidak ada sumber gas dan fasilitas produksi. Disini PT PLN memiliki rencana a- wal untuk sistem distribusi CNG ke Pulau Lombok yaitu menggunakan kapal khusus pengangkut CNG. Karena jika menggunakan pipa bawah laut akan sangat tidak efektif. Kapal yang akan dibuat ini merupakan milik PT PLN dimana direncanakan memiliki ukuran panjang total 110,92 m, dengan lebar kapal 17,60 m, tinggi kapal adalah 9 m, serta sarat pada saat muatan penuh 5,2 m. Kapal ini direncanakan melayani rute yang sudah ditetapkan oleh PT PLN yaitu dari Gresik ke Lombok. Sehingga kapal dari Gresik akan mengangkut CNG untuk didistribusikan ke Lombok. Pada saat kapal kembali ke Gresik, kapal dalam keadaan kosong tanpa muatan. Kapal akan kembali ke Lombok jika persediaan CNG di PLTD sudah sedikit. Desain kapal yang akan dibuat ini, berbeda dengan kapal pada umumnya. Kapal CNG ini selain mempunyai tugas sebagai distributor CNG ke Lombok juga memiliki keunikan dibandingkan kapal yang lain. Keunikan dari kapal ini adalah mesin induk (main engine) sebagai penggerak utama kapal didesain atau menggunakan mesin yang dapat beroperasi dengan dua jenis bahan bakar (dual fuel) dalam hal ini BBM dan BBG. Akan tetapi BBG yang dipakai adalah CNG yang berasal dari muatan kapal itu sendiri, sehingga tidak perlu menyediakan tempat untuk tangki atau tabung CNG. Karena diharapkan dengan pemakaian CNG ini dapat menekan biaya operasional kapal jika dibandingkan kapal hanya beroperasi dengan BBM saja. Oleh sebab itu kapal didesain untuk memanfaatkan muatannya juga dengan seefektif mungkin. Penelitian ini mengenai optimalisasi pemakaian bahan bakar pada kapal tersebut sehingga biaya operasional kapal bisa dikurangi, apalagi kapal akan sering beroperasi untuk mensuplai CNG. METODE Metode penelitian merupakan metode (cara/teknik) atau bisa juga alur dalam pengerjaan penelitian ini dari awal hingga akhir atau penelitian selesai. Metode penelitian ini mencakup semua kegiatan yang akan dilaksanakan guna melakukan proses analisa terhadap permasalahan yang telah ditentukan. Yang akan digunakan dalam pengerjaan penelitian ini adalah melakukan perancangan, pemodelan, dan analisa. Berikut adalah alur pengerjaan penelitian ini. Identifikasi dan Perumusan Masalah Identifikasi masalah merupakan tahap awal dari sebuah penelitian. Hakikat sebuah penelitian adalah mencari solusi atas permasalahan yang telah ditetapkan sebelumnya. Selain itu perlu juga perumusan masalah yang nantinya akan diselesaikan selama pengerjaan penelitian ini. Agar topik bahasan tidak meluas maka diperlukan batasan masalah. Batasan masalah akan memudahkan penulis dalam melakukan analisa masalah. 24 Jurnal Sain dan Teknologi, Volume 10, Nomor 1, Oktober 2015

Studi Literatur Dalam melakukan penelitian tentu membutuhkan referensi untuk membantu dalam penelitian. Hal ini disebut dengan studi literatur. Studi literatur dilakukan dengan cara mengumpulkan berbagai referensi guna menunjang penulisan penelitian ini. Referensi yang diperlukan adalah mengenai mesin diesel dual fuel, sistem propulsi pada kapal, serta metode MOGA agar optimalisasi konsumsi bahan bakar tercapai. Dapat dicari melalui berbagai media, antara lain: (a) Buku. (b) Jurnal & paper. (c) Artikel. (d) Penelitian sebelumnya. (e) Internet Untuk pencarian berbagai referensi dan literatur dilakukan dibeberapa tempat, antara lain: (a) Perpustakaan Pusat ITS. (b) Ruang Baca FTK. Pengumpulan Data Setelah melakukan studi literatur selanjutnya adalah mengumpulkan data yang diperlukan. Pengumpulan data dilakukan guna menunjang dalam pengerjaan penelitian ke depannya. Pengumpulan data-data yang diperlukan untuk mencari titik optimal pada konsumsi bahan bakar untuk diesel engine dual fuel pada CNG carrier agar optimal dan data-data lain yang diperlukan demi menunjang pengerjaan penelitian. Perhitungan Optimalisasi Konsumsi Bahan Bakar dengan Pencarian Persamaan Matematika Setelah data-data yang dibutuhkan sudah dikumpulkan dan cukup memadai, maka selanjutnya adalah membuat sistem optimalisasi. Pada tahapan ini, dilakukan perhitungan dan pencarian persamaan matematikanya dengan beberapa variabel, untuk mengoptimalkan penggunaan CNG pada diesel engine dual fuel pada CNG carrier. Analisa Hasil Perhitungan dengan Metode MOGA Pada tahap ini, dilakukan analisa hasil perhitungan dengan metode MOGA pada software MATLAB untuk mengoptimalkan penggunaan CNG pada diesel engine dual fuel pada CNG carrier yang telah dirancang. Apakah baik atau tidak solusi yang didapatkan dari perhitungan. Outputnya adalah mengoptimalkan penggunaan bahan bakar untuk menekan biaya operasional. Pada intinya, akan menjawab permasalahan yang telah ditentukan diawal. Penarikan Kesimpulan dan Saran Tahap ini merupakan tahapan akhir dimana dilakukan penarikan kesimpulan mengenai keseluruhan proses yang telah dilakukan. Selain itu, juga memberikan saran terkait dengan penelitian selanjutnya. Flow Chart Penelitian Flow chart penelitian dapat dilihat pad Gambar 1. HASIL DAN PEMBAHASAN Data Kapal Kapal yang akan dibuat ini merupakan milik PT PLN dimana direncanakan melayani rute yang sudah ditetapkan yaitu dari Gresik ke Lombok. Sehingga kapal dari Gresik akan mengangkut CNG untuk didistribusikan ke Lombok. Pada saat kapal kembali ke Gresik, kapal dalam keadaan kosong tanpa muatan. Kapal akan kembali ke Lombok jika persediaan CNG di PLTD sudah sedikit. Hasil Pengujian Ship Resistance Kapal yang sudah didesain tersebut dengan ukuran yang sedemikian rupa, kemudian harus dihitung dahulu mengenai tahanan total kapal pada saat berlayar nanti. Nilai tahanan total kapal ini diguna- Adhi I, I Made A, Indra RK: Optimalisasi Penggunaan Bahan Bakar 25

kan untuk menentukan daya mesin utama yang dibutuhkan serta jenis propelernya. Nilai tahanan bisa diketahui dengan perhitungan dengan beberapa metode dan juga dapat diketahui berdasarkan uji model kapal pada towing tank. Untuk mendapatkan hasil yang mendekati aslinya biasanya dilakukan uji model. Nilai tahanan dibagi atas 2 macam, yaitu tahanan kapal pada muatan penuh dan tahanan kapal pada muatan kosong. Dua kondisi ini tentu sangat berpengaruh pada daya mesin yang diperlukan untuk kapal berlayar serta banyaknya bahan bakar yang dibutuhkan. Berikut ini adalah nilai tahanan yang didapat berdasarkan hasil pengujian model. - Buku - Paper/Jurnal - Artikel - Kementrian & internet Mulai Identifikasi dan perumusan masalah mengenai optimalisasi diesel engine dual fuel untuk kapal CNG carrier Studi literatur mengenai CNG, CNG carrier vessel, diesel dual fuel, MOGA method Representasi Kromosom, meliputi penetapan variabel, seperti waktu operasional, konsumsi bahan bakar, pembebanan mesin, kecepatan kapal, dan effisiensi sistem penggerak kapal. Membangkitkan Populasi Awal, ini berdasarkan pada variabel yang ada kemudian dibuat beberapa individu/ solusi untuk membentuk populasi Pengumpulan data mengenai CNG, CNG carrier vessel, diesel dual fuel, MOGA method Perhitungan serta pembuatan persamaan matematika untuk optimalisasi konsumsi bahan bakar diesel engine dual fuel untuk mengoptimalkan penggunaan bahan bakar BBM & BBG Perhitungan Fitness, memetakan dan menilai baik-tidaknya individu/solusi yang sudah terkumpul Proses Seleksi solusi Perkawinan silang atau crossover, melakukan operasi (pertukaran, aritmatika) pada gen-gen yang bersesuaian dari dua induk (solusi sebelumnya) untuk menghasilkan individu baru (solusi baru) Mutasi, menggantikan gen yang hilang dari populasi akibat proses seleksi Individu baru atau solusi baru yang didapat dari hasil mutasi dan crossover dari beberapa solusi yang ditemukan sebelumnya Analisa hasil perhitungan, Optimum? No Yes Kesimpulan dan saran mengenai optimalisasi konsumsi bahan bakar diesel engine dual fuel Pembuatan laporan akhir Selesai Gambar 1. Flow Chart Pengerjaan Penelitian Garis lingkaran biru menandakan disimulasikan dengan Program MATLAB 26 Jurnal Sain dan Teknologi, Volume 10, Nomor 1, Oktober 2015

Tabel 1. Data Rancangan Ukuran Utama Kapal Loa Lpp B H D design Vs Sumber: PT PLN Principal Dimension 110.92 m 104.12 m 17.60 m 9.00 m 5.20 m 15 knot Tabel 2. Ukuran Utama Model Kapal Principal Dimension Model Saat Sarat Penuh Model Saat Sarat Kosong Lwl 5.7453 m 5.9089 m Lpp 5.6434 m 5.6434 m B 0.9539 m 0.9539 m Draft fore 0.2818 m 0.2433 m Draft aft 0.2818 m 0.2854 m Sumber: Shanghai Ship & Shipping Research Institute Tabel 3. Tahanan Kapal pada Berbagai Kecepatan Kecepatan Sarat Penuh Sarat Kosong Kapal (knot) Tahanan Kapal (kn) Daya (kw) Tahanan Kapal (kn) Daya (kw) 12 150.43 928.7 150.96 931.9 13 182.56 1220.9 179.93 1203.3 14 230.86 1662.7 221.81 1597.5 15 301.50 2326.5 284.69 2196.8 Sumber: Shanghai Ship & Shipping Research Institute Mesin Utama Kapal Dari data mengenai tahanan kapal yang sudah diketahui, maka dapat dilakukan penentuan daya mesin yang akan dipakai. Berikut ini adalah data mesin yang akan dipasangkan pada kapal CNG carrier. Tabel 4. Data Umum Main Engine Engine Power Cylinder bore Stroke Piston displacement Number of valves Cylinder configuration Direction of rotation Speed Mean piston speed Sumber: Wartsila Engine Guide Wartsila 9L34DF; 4-stroke; non-reversible 4050 kw @750 RPM 340 mm 400 mm 36.3 l/cyl 2 inlet valves and 2 exhaust valves 6 and 9 in-line; 12 and 16 in V-form Clockwise, counterclockwise on request 720, 750 rpm 9.6, 10.0 m/s Adhi I, I Made A, Indra RK: Optimalisasi Penggunaan Bahan Bakar 27

Berikut ini adalah specific fuel consumption dari main engine pada persentase dari berbagai beban serta pada mode gas dan mode minyak. Tabel 5. Konsumsi Bahan Bakar Main Engine pada Berbagai Beban Fuel Consumption Main Engine Gas Mode Diesel Mode Total energy consumption at 100% load kj/kwh 7980 - Total energy consumption at 75% load kj/kwh 8130 - Total energy consumption at 50% load kj/kwh 8350 - Fuel gas consumption at 100% load kj/kwh 7877 - Fuel gas consumption at 75% load kj/kwh 8010 - Fuel gas consumption at 50% load kj/kwh 8153 - Fuel oil consumption at 100% load g/kwh 2.3 193 Fuel oil consumption at 75% load g/kwh 2.7 187 Fuel oil consumption at 50% load g/kwh 4.5 192 Sumber: Wartsila Engine Guide Distribusi Kecepatan Kapal pada Rute Gresik-Lombok Setiap kapal yang berlayar, kecepatannya tidak akan konstan, dapat dipastikan akan selalu berubah-ubah tergantung pada situasi dan kondisi laut. Akan tetapi tidak bisa diprediksi berapa tepatnya kecepatan yang berubah. Tentu setiap kapal akan berbeda. Oleh sebab itu, data berikut ini merupakan data pendekatan yang diperoleh dari operator kapal yang sering berlayar pada rute-rute tertentu. Ini menjadi penting dan presisi daripada kecepatan kapal dianggap konstan pada perhitungan nanti. Hal ini karena kecepatan mempengaruhi konsumsi bahan bakar. Berikut ini adalah pendekatan distribusi kecepatan pada kapal CNG carrier rute Gresik-Lombok yang diprediksi. Gambar 2. Rute Pelayaran Kapal CNG Carrier Gresik-Lombok 28 Jurnal Sain dan Teknologi, Volume 10, Nomor 1, Oktober 2015

Keterangan: G : Pelabuhan Gresik L : Pelabuhan Lombok BOSV : Begin of Sea Voyage EOSV : End of Sea Voyage Vm : Kecepatan maneuvering kapal saat masih di area pelabuhan Vs : Kecepatan dinas kapal di laut lepas Perhitungan dan analisa distribusi kecepa-tan kapal: (a) Jarak antara Gresik- Lombok : 300 nm, (b) Kecepatan maneuvering kapal : 5 knot, (c) Kecepatan dinas kapal: 15 knot (desain), (d) Di area pelabuhan Gresik, kapal berada pada kecepatan maneuvering 5 knot selama 4 jam sehingga jarak yang ditempuh adalah 20 nm. Jarak = kecepatan x waktu tempuh Jarak = 5 knot x 4 jam Jarak = 9,26 km/jam x 4 jam Jarak = 37,04 km Jarak = 20 nm Di area pelabuhan Lombok, kapal berada pada kecepatan maneuvering 5 knot selama 45 menit sehingga jarak yang ditempuh adalah 3.75 nm. Jarak = kecepatan x waktu tempuh Jarak = 5 knot x 45 menit Jarak = 9,26 km/jam x 0,75 jam Jarak = 6,945 km Jarak = 3,75 nm Sehingga total jarak yang ditempuh pada kecepatan maneuvering 5 knot adalah: (a) Total jarak maneuvering = 20 nm + 3,75 nm = 23,75 nm, (b) Total jarak servis = 300 nm 23,75 nm =276,25 nm. Sehingga kapal berlayar pada kecepatan dinas dengan jarak 276,25 nm. Spesifikasi Pembangkit Listrik di Lombok Untuk mengetahui berapa lama CNG di Lombok dari awal datang hingga habis, maka perlu diketahui spesifikasi dari pembangkit listriknya. Ini bisa dilihat dari specific fuel consumption, jumlah pembangkit, dan waktu operasionalnya atau berapa jam pembangkit itu beroperasi dengan menggunakan CNG. Sehingga dari situ bisa diketahui berapa hari CNG bertahan sampai habis. Dan tentunya bisa mengatur jadwal berlayar, berapa hari sekali kapal CNG carrier mensuplai CNG ke Lombok mengingat baru ada 1 kapal CNG carrier. Berikut ini adalah data teknis pembangkit listrik di Lombok. Konsumsi Listrik di Lombok untuk Periode Waktu dalam Sehari Selain data-data yang sudah disebutkan sebelumnya, disini konsumsi listrik di Lombok untuk setiap jam dalam sehari perlu diketahui karena setiap jam atau beberapa jam pasti akan berubah-ubah. Hal ini berguna untuk mengetahui bagaimana pola operasional pembangkit yang paling optimal, terutama dari segi biaya operasional. Seperti jumlah pembangkit yang beroperasi setiap jam tentu akan berbeda jumlahnya sesuai dengan kebutuhan listrik masyarakat. Dari hal ini dapat dibuat jadwal operasional pembangkit serta dapat dipilih pembangkit mana yang akan dioperasikan pada setiap jamnya disesuaikan dengan konsumsi listrik masyarakat yang setiap jam akan berbeda. Berikut ini adalah data mengenai konsumsi listrik setiap jam di Lombok. SIMPULAN Hipotesa awal adalah untuk mendapatkan waktu tempuh yang cepat, maka kecepatan kapal harus ditambah, akan tetapi ini memiliki konsekuensi dimana konsumsi bahan bakar akan meningkat, baik BBM maupun BBG. Sehingga dari segi biaya operasional menjadi membesar. Jika kecepatan kapal rendah, maka konsumsi bahan bakar akan menjadi lebih sedikit dan lebih hemat biaya operasional. Akan tetapi waktu tempuh kapal menjadi lebih lama. Dan hal ini harus dipertimbangkan dengan ketersediaan CNG di Adhi I, I Made A, Indra RK: Optimalisasi Penggunaan Bahan Bakar 29

Lombok. Jadi membutuhkan kecepatan kapal yang ideal sesuai dengan kondisi kapal yaitu saat berangkat dari Gresik dan saat kembali ke Gresik. Pemakaian BBG yang terdapat pada muatan kapal, diharapkan mampu mengurangi konsumsi bahan bakar minyak sehingga dapat mengurangi biaya operasional kapal. Penggunaan BBG sebanyak 6 mmscf harus benar-benar dimanfaatkan dan dimaksimalkan kapal. DAFTAR RUJUKAN Abdullah C, Smith. Multi Objective Optimization Using Genetic Algorithms: A Tutorial: Rutgers & Auburn University. Ariana M. 2012. Tahanan dan Pro-pulsi Kapal. Surabaya: Jurusan Teknik Sis-tem Perkapalan ITS. Basuki A. 2003. Algoritma Genetika, Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri. Carlton J. 2007. Marine Propellers and Propulsion Second Edition. Burlington: Elsevier. Lewis EV. 1988. Principles of Na-vals Architecture Second Revision. United States of America: First Printing. Nrartha, Muljono. 2006. Optimasi Operasi Sistem Kelistrikan Lombok Dengan Aliran Daya Optimal Metode Minopf. Mataram: Universitas Mataram. Rega, Pratihar. 2011. Multi-Objective Optimization in Gait Planning of Biped Robot Using Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization Algorithm. Kharagpur: Indian Insitute of Technology. Sundar U, Alagarsamy. 2010. Multi Objective Genetic Algorithm for the Optimized Resource Usage and the Prioritization of the Constraints in the Software Project Planning. International Journal of Computer Applications,3(3),page:2-3. 30 Jurnal Sain dan Teknologi, Volume 10, Nomor 1, Oktober 2015