STUDI PEMANFAATAN BIOMASSA LIMBAH KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP DI KALIMANTAN SELATAN (STUDI KASUS KAB TANAH LAUT)
OLEH OLEH : : INDRA PERMATA KUSUMA INDRA PERMATA KUSUMA 2206 100 100 036 2206 036 Dosen Pembimbing Dosen D Pembimbing P bi bi g 1 1 Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng
Dosen D Pembimbing P bi bi g 2 Ir. Teguh Yuwono
LATAR BELAKANG Kondisi ketenagalistrikan di Indonesia saat ini : 1.
2.
3.
TTotall Pembangkit P b k di d Indonesia I d sebesar b 25 25..218 MW, MW yang sebagian besar terdiri dari energi fosil. Pada saat ini di Kalimantan Selatan penggunaan energi fosil mencapai 90%, 90% sedangkan energi non fosil hanya 10% yang berasal dari PLTA Riam Kanan. Pertumbuhan permintaan tenaga listrik selama kurun waktu k 10 tahun h terakhir khi mencapaii rata-rata 6 – 9% setiap tahunnya (Sumber Data Statistik PLN). Hal ini tidak diimbangi dengan pasokan listrik yang cukup. Terjadi krisis energi listrik di beberapa daerah beberapa tahun terakhir di indonesia.
Penggunaan Jenis Pembangkit Di I d Indonesia i
Sumber: Data statistik PLN tahun 2008
PERMASALAHAN 1.
2.
3.
4.
Bagaimana g jjumlah p produksi dan p potensi kelapa p sawit di Kalimantan Selatan. Bagaimana prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembangkitan energi listrik dengan bahan bakar limbah kelapa sawit. Bagaimana dampak pembangunan PLTU terhadap h d li k lingkungan kh khususnya di Kalimantan K li Selatan. Bagaimana kelayakan investasi pembangunan proyek pembangkit limbah kelapa sawit ditinjau dari perspektif ekonomi dan lingkungan.
TUJUAN PENELITIAN 1.
2. 3.
4.
5.
Untuk mengidentifikasi jumlah produksi dan potensi kelapa sawit di Kalimantan Selatan. Untuk mengetahui estimasi jumlah kebutuhan beban. Unt k mengetahui Untuk mengetah i prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor faktor faktor yang ang mempengaruhi proses pembangkitan energi listrik dengan bahan bakar limbah kelapa sawit. Untuk mengetahui dampak pembangunan PLTU terhadap lingkungan. Untuk mengetahui g kelayakan y investasi p pembangunan g proyek p y pembangkit dari perspektif ekonomi.
METODOLOGI PENELITIAN Studi literatur
Pengumpulan data
A li i P Analisis Peramalan l Kebutuhan K b h Listrik
Analisa Investasi
Penulisan Buku Tugas Akhir
Analisa Studi Kelayakan Analisa dampak lingkungan
TEORI PENUNJANG
Sekilas Kabupaten p Tanah Laut
•
•
Kabupaten Tanah Laut merupakan salah satu dari 13 Kabupaten/Kota yang ada di Propinsi Kalimantan Selatan. Jumlah penduduk Tanah Laut tahun 2007 (BPS Kalsel dalam angka 2008) mencapai 260.640 jiwa, Yang terdiri dari 136.581 jiwa (50.75,%) laki-laki dan 124.059 jiwa (49,25%) penduduk wanita
Dengan luas wilayah sebesar 3.729,30 km², tingkat k kepadatan d penduduk d d k di d Kabupaten b Tanahh Laut pada d tahun h 2007 adalah 69 penduduk per km2 . Hal ini berbanding sangat jauh dengan jumlah penduduk di Pulau Jawa, yang per km2 nya mencapai 2000 jiwa penduduk. • PDRB perkapita tahun 2007 atas dasar harga berlaku sebesar 5.691.540 rupiah. p PDRB p perkapita p atas dasar harga g berlaku Kabupaten Tanah Laut selama periode 2003 – 2006 tumbuh rata-rata sebesar 7,05%, sedangkan pertumbuhan rata-rata PDRB atas dasar harga g konstan dalam p periode yyang g sama hanya sebesar 2,30%. • PDRB yang merupakan gambaran kesejahteraan rakyat suatu daerah •
Data kondisi ketenagalistrikan K li Kalimantan t SSelatan l t
Pada tahun 2008 nilai beban puncak sudah melebihi nilai dari daya mampu pembangkit dan kondisi ini harus dapat diatasi dengan penambahan pembangkit baru agar daya mampu jauh melebihi beban puncak. puncak
Banyaknya Tenaga Listrik yang Diproduksi, Terpasang dan Terjual pada Tahun 2002-2007
Banyaknya tenaga listrik yang terjual pertahun tidak diimbangi d dengan produksi d k i energii listrik, li t ik Hal H l ini i i menyebabkan b bk t j di terjadinya krisis energi listrik di Kalimantan Selatan.
Peramalan Beban dengan metode DKL 3 01 3.01
Dengan metode DKL 3.01 didapatkan peramalan beban puncak Kalimantan Selatan dan Neraca Daya. Dengan menggunakan metode DKL 3.01 dapat dihitung energi produksi dan beban puncak setiap tahunnya
Neraca Daya y Pada tabel dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 beban puncak sudah melampaui daya mampu, hal ini mengindikasi bahwa sudah terjadi defisit energi listrik di kalimantan selatan.
Analisa Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Berbahan Bakar Biomassa Limbah Kelapa Sawit Biomassa-Limbah
Potensi Kelapa Sawit di Kabupaten Tanah Laut La t Potensi kelapa sawit di Kabupaten Tanah Laut tergolong cukup tinggi. Saat ini di kabupaten tanah laut memiliki luas 37.038 Ha dengan jumlah penduduk hampir 265.629 jiwa dan memiliki perkebunan potensi perkebunan kelapa sawit seluas 87.260,61 Ha. Setiap hektar kebun kelapa sawit ditanami sekitar 148 pohon kelapa sawit dan menghasilkan 1530 kg tandan buah segar untuk setiap pohon kelapa sawit. sawit
Analisis Pembangkit Listrik Uap Berbahan Bakar Limbah Kelapa Sawit Energi Biomassa limbah kelapa sawit merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat menjawab kebutuhan energi alternatif. Limbah kelapa sawit ini memiliki kandungan kalori yang cukup tinggi. tinggi
Untuk setiap 1 ton pengolahan tandan buah segar(TBS) akan d h lk 120 kg dihasilkan k serat, 230 kg k bungkil b k l kosong, k 60 kg k cangkang. k Dan setiap pengolahan 1 ton TBS diperlukan antara 1-2 ton air untuk proses pembangkit, air ini diambil dari sungai di sekitar pabrik. Pada Studi kasus di kab Tanah Laut menggunakan 30 ton TBS/jam, sehingga limbah serat dan cangkang yang dihasilkan sebesar 3600 kg dan 1800 kg. kg
Serat Serat didapatkan p dengan g jjalan mengepres g p buah yyang g terdiri dari sejumlah minyak dengan mesin screw press. Setelah itu, serat buah kelapa sawit akan terpisah dengan bijinya. Sebenarnya serat ini masih mengandung sedikit minyak. minyak Kalori yang terkandung diserat ini sekitar 2637-4554 kkal/kg.
Cangkang g g ((Shell)) Bagian g luar bijij yyang g dipisahkan p dari inti dinamakan cangkang. g g Cangkang ini didapatkan dengan memecah biji buah kelapa sawit dengan alat pemecah. Cangkang ini mempunyai kalori yang tinggi / g, sehingga gg dapat p dikonversikan menjadi j sekitar 4105-4802 kkal/kg, energi listrik. Tapi dalam penggunaannya cangkang ini hanya digunaka beberapa persen saja.
Tandan Bungkil g Kosong(Empty g( p y Bunch)) Bungkil kosong didapatkan dengan cara, proses tandan buah segar (TBS) yang dikelupas dengan menggunakan alat kupas (Thresher). Sehingga buah kelapa sawit mengelupas (keluar) dari tandan buah segar (TBS). Bungkil kosong ini presentase jumlahnya paling besar bila dib di dibanding d dengan li b h kelapa limbah k l sawiti lain l i dan d j juga d dapat dikonversikan ke dalam bentuk energi yang lain misal energi panas.
Lumpur p (Sludge) ( g ) Lumpur berasal dari kumpulan limbah cair pada semua proses termasuk proses akhir oleh sejumlah uap dan air yang ditambahkan pada proses mendapatkan minyak kelapa sawit. Jumlah lumpur sekitar 60% dari TBS, lumpur ini dapat diolah menjadi pupuk urea.
Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Bi Biomassa Kelapa K l SSawitit
1.
2.
Dalam proses konversi limbah kelapa sawit ke energi listik, terdapat dua macam pemrosesan: Proses p pengambilan g serabut dan cangkang g gp pada buah kelapa sawit Proses konversi energi dari serabut dan cangkang menjadi energi listrik.
Proses Pengambilan Serabut dan C Cangkang k Pada P d Buah B h Kelapa K l Sawit S it
Proses konversi energi dari serabut d cangkang dan k menjadi j di energii lilistrik t ik
KETEL U UAP SISTEM SS MG GRATE Ketel uap p yyang g digunakan g dalam proses pembakaran limbah kelapa sawit adalah tipe khusus yang menggunakan sistem grate. Berbeda dengan g bahan bakar lain yang tidak menggunakan sistem grate. Serabut dan cangkang ini dalam penggunaanya menggunakan 70% serabut dan 30% cangkang, hal ini dikarenakan spesifikasi boiler. Bila penggunaanya tidak sesuai maka akan merusak gratenya.
Teknologi g co-generation g
Teknologi g co-generation g merupakan p konfigurasi g system yang digunakan untuk mengoptimalkan serta meningkatkan efisiensi thermal suatu pemakai energi. k fi konfigurasi i ini i i dapat d t dilaksanaknan dil k k d dengan memanfaatkan uap yang dihasilkan oleh suatu boiler secara bertingkat g tetapi p jjuga g dapat p dengan g memanfaatkan panas gas buang suatu pembangkit listrik untuk memproduksi uap.
Keunggulan gg cogeneration g adalah: 1. Teknologinya bersih. 2. Penggunaan bahan bakarnya efisien. 3. Mampu mengurangi emisi terhadap lingkungan.
Biaya Pembangkitan PLTU Limbah Kelapa Sawit
Bil harga Bila h 1 US$ = RRp 10.000,00 10 000 00
Analisa ekonomi Persamaan biaya pembangkitan total dalam pembangkitan tahunan dapat dinyatakan sebagai berikut: TC = CC + FC + O&M Untuk suku bunga i = 12 % maka: TC = 3.07 3 07 cent / kWh + 0 0.144 144 cent / kWh + 2 2.49 49 cent / kWh = 5.704 cent / kWh = 0,05704 US$/kWh = 570.4 Rp/kWh Untuk suku bunga i = 9 % maka : TC = 2.42 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh = 5,054cent / kWh = 0,05054 US$/kWh = 505,4 Rp/kWh Untuk suku bunga i = 6 % maka : TC = 1.89 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh = 4.524 cent / kWh = 0,04524 US$/kWh = 452,4 Rp/kWh
Analisa ekonomi Harga g Jual Listrik Harga jual listrik didapatkan dari hasil perhitungan sebagai berikut : Untuk Suku Bunga i = 12% Harga jual listrik
= 0,05704 US$/kWh+ (0,12 x 0,05704 US$/kWh) = 0,05704 US$/kWh + 0,006845 US$/kWh = 0,06388 0 06388 US$/kWh = Rp 638.8/kWh
Untuk Suku Bunga i =9% Harga jual listrik
= 0,05054 US$/kWh+ (0,09 x 0,05054 US$/kWh) = 0,05054 US$/kWh + 0,004549 US$/kWh = 0,05509 US$/kWh = Rp 550.9/kWh
U k Suku Untuk S k B Bunga i =6% 6% Harga jual listrik
= 0,04524 US$/kWh+ (0,06 x 0,04524 US$/kWh) = 0,04524 US$/kWh + 0,0027144 US$/kWh , US$/kWh $/ = 0,047954 = Rp 479.54/kWh
Kemampuan Daya Beli Energi Listrik P d d k Kab Penduduk K b Tanah T h Laut L t Pendapatan perkapita penduduk setiap bulan menurut PDRB sebesar b R 474.295 Rp 474 295 Dengan mengasumsikan dalam 1 rumah tangga penduduk memiliki 4 anggota keluarga sehingga didapat : Pendapatan rumah tangga = Rp 474.295 474 295 x 4 = Rp 1.897.182 1 897 182 Sedangkan pengeluaran rumah tangga untuk konsumsi energi listrik rata-rata berkisar 6% - 10%(sumber PLN). Dengan diasumsikan pengeluaran rumah tangga untuk energi listrik rata-rata adalah 7%, maka pengeluarannya sebesar b R 132.800. Rp. 132 800 Dengan sambungan daya pelanggan pada 450 VA maka dengan asumsi power faktor 0,8 didapat sambungan daya dalam watt sebesar : 450 VA x 0.8 0 8 = 0.36 0 36 kw Maka konsumsi listrik dalam 1 bulan didapat : Kwh 1 bulan = 0.36 kw x 30 x 24 x Load faktor
Dengan faktor beban sebesar 64.02 % maka : Kwh 1 bulan = 0.36 0 36 kw x 30 x 24 x 0.6402 0 6402 Kwh 1 bulan = 165.94 kw Dengan biaya beban sebesar Rp. 12.000 (sesuai Keppres no. 103 tahun 2003 mengenai Tarif Dasar Listrik). Biaya beban Biaya pemakaian
= Rp 11.000 = 165.94 kWh/bulan · Rp 518/kWh = Rp 85.956,8 Biaya y total = biaya y beban + biaya y p pemakaian = Rp 96.956,8 Sehingga daya beli listrik masyarakat Kabupaten Tanah Laut adalah: Daya beli = (132.800/ 96.956,8) · Rp 518/kWh = Rp R 709.5 709 5 /kWh
Dengan daya beli listrik rumah tangga sebesar Rp.709.5/kWh maka harga jual energi listrik dari energi terbarukan Biomassa Limbah Kelapa Sawit mampu dibayar oleh masyarakat karena rata-rata harga jual energi listrik yang berasal dari energi terbarukan Biomassa masih dibawah daya beli untuk listrik rumah tangga.
Perbandingan Biaya Pembangkitan PLTU
Dari table diatas dapat dilihat bahwa untuk jenis konversi energi pembangkit listrik d dengan menggunakan k bi biomassa, mempunyaii biaya bi pembangkitan b kit yang sedikit dikit relative lebih murah dibanding dengan PLTU batubara dan PLTP, karena PLTU biomassa menggunakan bahan bakar sampah kelapa sawit, sehingga biayanya sangat murah. Selain memiliki harga pembangkitan yang relative murah, biaya bahan bakar dari biomassa merupakan energy renewable, sehingga tidak dapat habis.
Analisa Keputusan dalam Penggunaan E Energi i Terbarukan T b k Analisa ini ditinjau j dari segi g teknis,, dari segi g ekonomis,, dan dari segi lingkungan, di mana di dalamnya terdapat uraian khusus faktor-faktor yang di dipengaruhinya. hi Dari aspek-aspek tersebut didapatkan total perhitungan sebesar + 25 maka Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa dengan menggunakan limbah kelapa sawit layak untuk dikembangkan di Kabupaten Tanah L Laut-Kalimantan K li S l Selatan.
Dampak p Lingkungan g g Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukup rendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas dan batubara. Emisi Gas CO2 yang dihasilkan per kWh sekitar 1100 g pada batubara, sedangkan pada pembangkit listrik berbahan bakar limbah kelapa sawit hanya 16 g per kWh emisi gas CO2 nya. Dampak lain selain CO2 adalah gas nitrogen dioksida (NOx), partikulat (PM) dan belerang dioksida (SO2) [10]. Gas hasil pembakaran limbah kelapa sawit menjadi listrik tergolong cukup rendah jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil. P Penyumbang b polusi l i terbesar b adalah d l h proses pengolahan l h kelapa k l sawiti menjadi j di minyak.
KESIMPULAN 1.
2.
3.
4.
5.
Potensi luas area perkebunan kelapa sawit di kabupaten tanah laut sekitar 87 260 61 Ha. 87.260,61 H Dan D pada d saatt ini i i penggunaan area sekitar kit 37.038. 37 038 Dengan area perkebunan kelapa sawit sekitar 37.038 Ha, dapat diperoleh limbah hasil produksi yang melimpah. Dengan kapasitas produksi 259.200 ton tandan buah segar pertahun akan dihasilkan 15.552 15 552 ribu ton cangkang, cangkang 31.104 31 104 ton serabut. Boiler yang digunakan ini memiliki tipe khusus yaitu menggunakan grate, grate ini g untuk mengendalikan g kecepatan p cangkang g g dan serabut yyang g digunakan diumpankan ke tungku dengan mengendalikan komposisi bahan bakar. Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukup rendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas dan batubara. Biaya investasi untuk pembangkit listrik tenaga uap bahan bakar limbah kelapa sawit ini relative lebih murah dibanding dengan PLTU dan PLTP.
SARAN 1.
2.
3.
Perlunya segera dilakukan upaya-upaya pemecahan permasalahan yang mendesak terkait krisis kelistrikan yang terjadi di Kalimantan Selatan untuk tercapainya pendistribusian tenaga listrik dalam jumlah yang cukup, efisiensi yang tinggi, dan mutu yang baik. Pemanfaatan Biomassa sebagai salah satu energi alternatif di Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah karena potensi dari energi terbarukan ini sangat besar dan potensial. Perlunya penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan energi terbarukan untuk pembangkit listrik sehingga didapatkan alternatif untuk diversifikasi dan mendapatkan harga energi yang lebih kompetitif untuk jangka panjang.
Terima Kasih
