Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
ISSN : 1693-752X
PEMANFAATAN CANGKANG DAN SERABUT SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR PADA PLTU UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK MASYARAKAT KABUPATEN BUNGO Oleh : Erhaneli* Elsi Alfionita Syawal** Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Padang
[email protected] Abstract Kabupaten Bungo merupakan suatu daerah yang memiliki lahan perkebunan sawit Β± 169.111 Ha. Hal ini berpeluang besar memanfaatkan cangkang dan serabut sawit sebagai bahan bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo. Penelitian ini bertujuan mengetahui jumlah daya yang dapat dihasilkan dari cangkang dan serabut sawit yang nantinya dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh potensi daya yang dihasilkan dari cangkang sawit sebesar 21.397,565 MW/tahun dengan menggunakan cangkang sawit sebanyak 49.214.400 kg, dan potensi daya yang dihasilkan serabut sawit sebesar 49.214,4 MW/tahun dengan menggunakan serabut sawit sebanyak 127.957.440 kg, daya ini dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat sebesar 3.135,911588 MW/tahun di Kabupaten Bungo. Potensi daya yang bisa digunakan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo adalah 8 MW/jam yang bersumber dari cangkang sawit sebesar 2,4 MW dengan menggunakan cangkang sebanyak 5.520 kg dan serabut sawit sebesar 5,6 MW dengan menggunakan serabut sebanyak 14.560 kg .Biaya pembangkit yang diperlukan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo adalah Rp 2.964/kWh dan jumlah air yang dibutuhkan pada PLTU tersebut adalah 48.481.193,15 kg. Kata kunci : Cangkang dan Serabut Sawit ,PLTU, Kebutuhan Listrik Muaro Bungo
1.
PENDAHULUAN
Pada saat ini, krisis energi listrik terjadi di Indonesia padahal kebutuhan energi listrik di Indonesia semakin meningkat seiring dengan pertumbuhan penduduk. Krisis energi listrik yang terjadi dikarenakan semakin menipisnya sumber energi konvensional dan banyak pembangkit tenaga listrik di Indonesia menggunakan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar utamanya. Sebagai solusinya dapat memanfaatkan sumber-sumber energi alternatif yang dapat menjadi bahan bakar substitusi yang ramah lingkungan, efektif, efisien, dan dapat diakses oleh masyarakat luas. Selain itu, sumber energi alternatif tersebut idealnya berasal dari sumber energi yang bisa diperbarui. Salah satu potensi energi yang dapat diperbarui adalah energi biomassa limbah kelapa sawit. Bila dikelola dengan baik limbah kelapa sawit dapat digunakan sebagai energi alternatif pengganti batu bara yang bisa digunakan sebagai bahan bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Limbah sawit yang dapat digunakan sebagai DOI 10.21063/JM.2017.V19.1.10-18 Β© 2017 ITP Press. All right reserved.
bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) ialah serabut sawit dan cangkang sawit. Dilihat dari peneliti-peneliti terdahulu diantaranya Bambang Sunarwan (2013) dalam penelitiannya β Pemanfaatan Limbah Sawit Untuk Bahan Bakar Energi Baru dan Terbarukan. Hasil penelitiannya menyatakan bahwa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) memiliki potensi besar untuk dijadikan bahan bakar nabati (BBN). TKKS bisa diolah menjadi bioetanol dan bahan bakar pembangkit listrik tenaga biomasa (PLT Biomassa) dapat membangkitkan listrik sebesat 6,33 MW. Harris (2013) telah melakukan kajian tentang Studi Pemanfaatan Limbah Padat dari Perkebunan Kelapa Sawit pada PLTU 6 MW di Bangka Belitung. Hasil penelitiannya menyatakan bahwa limbah padat dari perkebunan kelapa sawit berupa cangkang dan serabut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif pada PLTU. Cangkang memiliki kandungan energi sebesar 4115 kkal/kg dan fibre sebesar 3500 10
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
kkal/kg. Cangkang dan fibre dimanfaatkan sebagai bahan bakar pada PLTU 6 MW. Valdo Sihombing (2014) telah melakukan kajian tentang Analisis Perhitungan Ekonomi dan Potensi Penghematan Energi Listrik pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap di Pabrik Kelapa Sawit PT. X. Hasil penelitiannya menyatakan bahwa faktor kebutuhan oleh generator 1800 KW sebesar 57,3%. Penghematan pada rugi-rugi boiler dengan menggunakan economizer dapat menghasilkan penghematan sebesar Rp.116.000.000 pertahunnya dengan payback periode 1,7 tahun. Kabupaten Bungo merupakan suatu daerah yang berpotensi untuk memanfaatkan sumber energi alternatif karena memiliki perkebunan sawit 169.111 Ha. Oleh karena itu, daerah Kabupaten Bungo memiliki peluang yang besar untuk memanfaatkan cangkang dan serabut sawit sebagai bahan bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), dimana PLTU tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui jumlah daya dihasilkan cangkang dan serabut sawit, mengetahui jumlah daya yang bisa digunakan PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo, mengetahui jumlah biaya yang diperlukan PLTU untuk memenuhi kebutuhan energi listrik Kabupaten Bungo dan mengetahui jumlah air yang dibutuhkan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan energi listrik Kabupaten Bungo.
ISSN : 1693-752X
Tabel 2.2 Data perkebunan di Kabupaten Bungo
Berdasarkan tabel diatas, dapat diamati bahwa potensi pemanfaatan limbah kelapa sawit ( cangkang dan serabut sawit) di Kabupaten Bungo sangat besar yang dapat digunakan sebagai bahan bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit =
π½π’πππβ ππππππππ π ππ€ππ‘ ππππ ππ΅π π½π’πππβ ππππππππ π ππ€ππ‘ π¦πππ ππππ’π‘π’βπππ/ππ
Potensi daya yang dihasilkan serabut sawit =
π½π’πππβ serabut π ππ€ππ‘ ππππ ππ΅π π½π’πππβ serabut π ππ€ππ‘ π¦πππ ππππ’π‘π’βπππ/ππ
Potensi daya yang digunakan untuk membuat suatu PLTU : = daya yang dihasilkan cangkang + daya yang dihasilkan serabut
3.
Sistem Kelistrikan Kabupaten Bungo Kabupaten Bungo merupakan salah satu dari 11 Kabupaten/Kota yang ada di PropinsiJambi. Kabupaten Bungo terdiri dari 17 kecamatan, yaitu : kecamatan Pasar Muara Bungo, Bungo Dani, Rimbo Tengah, Batin III, Batin II Babeko, Muko-Muko Batin VII, Rantau Pandan, Batin III hulu, Pelepat, Pelepat Ilir, Tanah Sepenggal Lintas, Tanah Sepenggal, Tanah Tumbuh, Jujuhan, Jujuhan Ilir, Pelayang, Limbur Lubuk Mengkuang. Kabupaten Bungo memiliki luas wilayah sebesar 716.000 Ha, dengan jumlah penduduk sebesar 369.068 jiwa. Pendapatan per kapita Kabupaten Bungo adalah Rp 18.000.000,00 per tahun.
2.
Potensi Limbah Kelapa Sawit di Kabupaten Bungo Kabupaten Bungo merupakan suatu daerah di provinsi Jambi dan termasuk daerah yang berpenghasilan sawit yang besar. Kabupaten Bungo memiliki perkebunan sawit seluas 169.111 Ha yang terdiri dari 3 bagian, perkebunanb rakyat, perkebunan besar swasta dan perkebunan inti rakyat transmigran (pir trans). Data Dperkebunan di Kabupaten Bungo ditunjukkan pad Tabel 2.1
11
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
ISSN : 1693-752X
akan diproses untuk menghasilkan steam. Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Air umpan merupakan air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam. Berbagai valve juga disediakan untuk perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan pada sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Metode yang digunakan dalam perhitungan kapasitas uap boiler pada PLTU adalah metode langsung. Dalam metode langsung, energi yang terkandung dalam steam dibandingkan dengan energi yang terkandung dalam bahan bakar boiler. Dalam metode ini, efisiensi dapat dievaluasi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Gambar 2.1 Peta Kabupaten Bungo (Sumber : bappeda.bungokab.go.id) Dari tahun ke tahun jumlah pelanggan listrik di Kabupaten Bungo terus mengalami kenaikan seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk yang mengakibatkan bertambahnya jumlah pelanggan listrik di sektor rumah tangga, industri, komersil (bisnis) dan publik. Listrik di Kabupaten Bungo hampir semuanya bersumber dari PT. PLN, yang merupakan interkoneksi dari PLTU Ombilin Padang dan PLTA Palembang. Namun, ada beberapa pabrik di Kabupaten Bungo yang menyuplai listrik sendiri dengan menggunakan PLTU yang dimilikinya.
πΈπππ ππππ π π΅πππππ(αΏ) =
π π₯ (βπ β βπ) π π₯ πΊπΆπ
Dimana : hg = Entalpi steam jenuh dalam kkal/kg steam. hf = Entalpi air umpan dalam kkal/kg air Q = Jumlah steam yang dihasilkan per jam dalam kg/jam. q = Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam dalam kg/jam GCV = Nilai panas bahan bakar dalam kkal/kg.
3.1
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga thermal yang banyak digunakan karena efisiensinya tinggi sehingga menghasilkan energi listrik yang ekonomis. Energi kimia dalam bahan bakar dikonversi menjadi energi listrik pada PLTU. Tahapan melalui proses konversi energi pada PLTU adalah : a) Energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi. b) Energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. c) Energi mekanik diubah menjadi energi listrik.
Jumlah uap yang dibutuhkan/Kw adalah : ππ’πππβ π’ππ π¦πππ ππβππ πππππ = ππ’πππβ πππ¦π π¦πππ ππβππ πππππ Daya yang dihasilkan (P) adalah βΆ = π π₯ ππ’πππβ π’ππ π¦πππ
ππππ’π‘π’βπππ ππ
Dimana : Q = kapasitas uap / jam (kg uap) P = daya yang dihasilkan per jam (kW)
Boiler (Ketel Uap) Ketel uap atau yang sering disebut boiler, yaitu suatu komponen yang berfungsi sebagai tempat untuk menghasilkan uap, energi kinetiknya dimanfaatkan untuk memutar turbin. Air merupakan media utama yang diolah di dalam boiler yang selanjutnya
Jumlah air yang dibutuhkan perKW adalah : π½π’πππβ πππ π¦πππ =
12
ππππ’πππππ
π½π’πππβ πππ¦π π¦πππ
πππ ππβππ πππππ πππ
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan/kW adalah =
menunjukkan Siklus Bahan Bakar PLTU.
ISSN : 1693-752X Proses
Terjadinya
π½π’πππβ ππβππ πππππ π¦πππ ππππ’πππππ π·ππ¦π π¦πππ ππβππ πππππ
Jumlah Air = Jumlah air yang dibutuhkan/kW x jumlah pemakaian energi listrik yang digunakan/tahun Biaya Bahan bakar /kW adalah : Gambar 2.2 Siklus Proses Terjadinya Bahan Bakar PLTU
= Jumlah bahan bakar yang digunaka x harga bahan bakar dibagi dengan jumlah pemakaian energi listrik
3.3
Proses Produksi PLTU Bahan baku utama dalam proses produksi pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah air. Sumber air yang digunakan untuk proses pada PLTU berasal dari waduk. Waduk tersebut merupakan sungai milik masyarakat yang dibendung sebagian, jaraknya tidak terlalu jauh dari lokasi PLTU. Air dari sumber diproses melalui water treatment sehingga menghasilkan air yang dapat digunakan pada PLTU dengan kadar pH air sebesar 8,0 - 9,5. Air dari proses water treatment dipanaskan terlebih dahulu melalui feed tank sehingga mencapai suhu 900C, kemudian dipanaskan lagi didalam daerator mencapai suhu 1100C, dari daerator air dipompa menuju ke economizer dan dipanaskan lagi sehingga mencapai suhu 2000C - 2200C. Air dari economizer dipompa menuju ke dalam boiler dan dipanaskan lagi dengan menggunakan bahan bakar cangkang dan serabut sehingga menghasilkan uap. Uap dari pemanasan air di dalam boiler dikeringkan dengan menggunakan superheater sehingga menghasilkan temperatur uap sebesar 3000C dan tekanan uap sebesar 40 bar. Uap tersebut digunakan untuk memutar turbin uap dengan putaran rata-rata sebesar 5400 rpm. Poros dari turbin uap terhubung dengan rotor generator pada PLTU sehingga rotor generator berputar dan menghasilkan output berupa energi listrik. Energi listrik tersebut digunakan untuk mensuplai proses kerja pabrik sawit dan pabrik karet serta penerangan perumahan. Gambar 2.20 menunjukkan Siklus Proses Produksi PLTU.
3.2
Proses Terjadinya Bahan Bakar PLTU Buah kelapa sawit dari perkebunan yang berupa tandan buah segar dibawa menggunakan truk menuju ke pabrik kelapa sawit untuk di proses. Proses awal yang dilakukan pada pabrik kelapa sawit adalah perebusan tandan buah segar dengan menggunakan sterilizer yang bertujuan untuk memisahkan brondolan dari janjang kosong. Pada proses perebusan tidak semua brondolan terpisah dari janjang kosong sehingga dilakukan pemisahan lagi menggunakan thresher. Janjang kosong yang telah terpisah dari brondolan dikirim ke penampungan melalui konveyor yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman dan ada juga yang ditekan menggunakan press manumancer sehingga menjadi fibre sedangkan brondolan dimasukkan ke dalam digester yang bertujuan untuk menghasilkan minyak kelapa sawit yang berupa crued palm oil (CPO), kulit dari brondolan yang keluar dari digester menjadi serabut β serabut halus atau disebut fibre. Fibre yang berasal dari janjang kosong dan kulit brondolan ini yang di gunakan sebagai bahan bakar pada PLTU dan nut yang keluar dari digester diproses lagi di dalam polishing drum yang bertujuan untuk memisahkan fibre yang masih menempel pada nut. Kemudian nut dipecah menggunakan ripple mill sehingga menghasilkan cangkang dan kernel. Kernel dijual sehingga menghasilkan minyak kelapa sawit berupa Crued Palm Kernel Oil (CPKO) yang diolah olek pabrik lain sedangkan cangkang digunakan sebagai bahan bakar boiler pada PLTU. Gambar 2.19
13
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
ISSN : 1693-752X
Biaya pembangkit adalah : π½π’πππβ ππππ¦π π‘ππ‘ππ
= π½π’πππβ πππππ’ππ π πππππ π ππ‘πβπ’π + ππππ¦π π£πππππππ)
4.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mempersiapkan Data sesuai dengan kebutuhan dalam perhitungan : a. Data produksi sawit Kabupaten Bungo. b. Data pengoperasian PLTU PT. Megasawindo Perkasa Kab. Bungo. c. Data pemakaian listrik Muara Bungo 2. Menghitung potensi daya yang dihasilkan oleh cangkang dan serabut sawit 3. Menghitung potensi daya yang bisa digunakan untuk membuat PLTU 4. Menghitung biaya pembangkit 5. Menghitung jumlah air yang dibutuhkan/Kw
Gambar 2.3 Siklus Proses Produksi PLTU (Sumber : ejurnal.its.ac.id) 3.4
Biaya Pembangkit Biaya pembangkit ialah biaya pokok yang diperlukan dalam produksi pembangkit tenaga listrik. Biaya pembangkit terdiri dari 2 jenis, yaitu : 1. Biaya Tetap Biaya tetap adalah biaya yang selalu ada walaupun unit pembangkit tidak dalam kondisi beroperasi. Biaya ini terdiri dari biaya bunga,biaya modal, bangunan sipil, alat elektromekanik, biaya unit pembangkit, biaya administrasi dan biaya pegawai.
4.1
Deskripsi Data Untuk melengkapi data yang dibutuhkan dalam analisa dan perhitungan diambil sesuai dengan aplikasi penelitian yaitu data pemakaian energi dan produksi energi di Kabupaten Bungo tahun 2015. Data-data tersebut adalah sebagai berikut : 1. Data pemakaian energi listrik Kabupaten Bungo tahun 2015 yangditunjukkan pada Tabel 4.1 2. Data produksi perkebunan sawit Kabupaten Bungo tahun 2015 pada Tabel 4.2 3. Data produksi PLTU PT.Megasawindo Perkasa Januari 2016 pada Tabel 4.3 4. Data biaya PLTU.
Biaya bunga = % bunga modal x biaya modal
Jumlah Pembangkitan listrik/tahun:
tenaga
= daya terpasang x faktor daya x 8760
2. Biaya Variabel Biaya variabel adalah biaya yang muncul ketika unit pembangkit beroperasi. Biaya ini terdiri dari biaya bahan bakar dan biaya pemeliharaan.
Tabel 4.1 : Pemakaian Energi listrik Kabupaten Bungo Tahun 2015
=
1
Januari
Daya Terpasang (VA) 297.286.350
2
Februari
299.059.900
254.200.915
237.526
299.808.100
254.836.885
238.139
April
303.662.850
258.113.423
239.464
Mei
304.618.750
258.925.938
240.373
306.869.650
260.839.203
242.251
307.932.450
261.742.583
243.023
No.
Jumlah biaya bahan bakar adalah : π½π’πππβ π΅πβππ π΅ππππ
METODOLOGI PENELITIAN
π·πππ’πππππ
π₯ βππππ ππβππ πππππ 3 πππ πππππππππ ππππππ πππ π‘πππ/πππ 4 5
14
Bulan
Maret
6
Juni
7
Juli
Daya Mampu (Watt) 252.693.398
Jumlah Pelanggn 235.733
Vol.19 No.1 Februari 2017 8
Jurnal Momentum
Agustus
309.193.200
262.814.220
243.820
264.386.465
244.884
9
September
311.042.900
10
Oktober
312.807.800
265.886.630
246.154
11
November
317.718.100
270.060.385
247.584
Desember Jumlah
319.307.700
271.411.545
248.551
3.689.307.750
3.135.911.588
2.907.502
12
Tabel 4.2 : Produksi Perkebunan Sawit Kabupaten Bungo Tahun 2015 N o 1 2 3 4
Jenis Perkebunan Kabupaten Bungo Perkebunan Rakyat Perkebunan Inti Swasta Perkebunan Plasma Swasta Perkebunan Pir Trans Jumlah
Produksi Sawit per tahun (Ton) 100.676 145.396
Total operasi boiler (Jam) Jumlah uap yang dihasilkan (kg/ Jam) Jumlah Air yang digunakan (kg/Jam) TBS per hari (ton) Daya yang dihasilkan/jam (kW) hg (Kkal/kg) hf (Kkal/kg) Nilai kalori cangkang (Kkal/kg) Nilai kalori serabut (Kkal/kg) Efisiensi boiler
19 Januari 2016 24 31.418,21 32.389,90 483,72 2.094,5 710,9 90,03 5.656 4.875 73%
73% = 0,73 31.418,21:2.095,4 = 15 4.875 kkal/kg 5.656 kkal/kg 710,9 kkal/kg 90,03 kkal/kg
Sedangkan serabut yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya 1 kW :
Perhitungan Produksi PLTU PT. Megasawindo Perkasa 19 Januari 2016. Berdasarkan data lapangan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.4 Hasil
62.883,6 Kg/hari 24 jam
Maka Jumlah Daya yang dihasilkan secara keseluruhan Ptot = PC + PS = 1.093,3 + 1.001,23 = 2.094,5 kW/jam Dan cangkang yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya 1 kW adalah : 2.466,1 = = 2,3 kg 1.093,3
4.2 Analisa dan Perhitungan 4.2.1 Menghitung daya yang dihasilkan dari cangkang dan serabut sawit dari data produksi PLTU PT. Megasawindo Perkasa.
Tabel 4.4 : berdasarkan data Material Tandan Buah Segar (TBS) Cangkang sawit = 5% TBS Serabut sawit =
13% TBS Total operasi boiler Effisiensi ( αΏ ) Jumlah uap/kW = P/Q Nilai kalori serabut (GCVs) Nilai kalori cangkang (GCVc) entalpi uap (hg) entalpi air (hf)
Dengan menggunakan formula diatas maka dapat dihitung : 1. Kebutuhan pembangkit akan cangkang sawit (qc) perjam = 2.466,1 kg/jam 2. Kebutuhan pembangkit akan serabut ( sawait (qs) perjam = 2.620,2 kg/jam 3. Kapasitas uap cangkang = 16.399,83 kg/jam 4. Maka Daya yang dihasilkan cangkang (Pc) per jam = 1.093,3 kW/jam 5. Kapasitas uap serabut (Qs) =15.018,38 kg/jam 6. Daya yang dihasilkan serabut (Ps) per jam adalah = 1.001,23 kW/jam
246.072 492.144 984.288
Tabel 4.3 : Produksi PLTU PT. Megasawindo Perkasa 19 Januari 2016 Tanggal Pengoperasian PLTU
ISSN : 1693-752X
=
2.620,2 = 2,6 kg 1.001,23
Maka Total kapasitas uap ( QTotal ) adalah:
perhitungan
QTotal
Hasil perhitungan 483,72 ton = 48.372 Kg/hari 5% x 48.372 kg = 59.186 Kg/ hari 13% x 48.372 kg =
15
= QC + QS = 16.399,83 + 15.018,38 = 31.418,21 kg/jam
Jumlah air yang digunakan untuk menghasilkan daya /kW adalah : =
32.389,90 2.094,5
= 15,46 ππ
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa untuk menghasilkan daya 1 kW jika menggunakan cangkang sawit maka dibutuhkan cangkang sawit sebanyak 2,3 kg , jika menggunakan serabut sawit dibutuhkan sebanyak 2,6 kg serabut sawit. Selanjutnya untuk menghasilkan daya 1 kW dibutuhkan air sebanyak 15,46 kg. Setelah didapatkan jumlah cangkang dan serabut sawit yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kW energi listrik, maka selanjutnya dapat dihitung jumlah daya yang bisa dihasilkan dari hasil produksi perkebunan sawit Kabupaten Bungo.
=
49.214,4 = 5,6 MW/jam 8760
Potensi daya yang bisa digunakan PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik Kabupaten Bungo per jam adalah : = 2,4 + 5,6 = 8 MW/jam Jadi potensi daya yang bisa digunakan PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo per jam adalah 8 MW. Berdasarkan data pemakaian energi listrik Kabupaten Bungo, diperoleh jumlah pemakaian energi listrik dalam setahun adalah 3.135.911.588 Watt = 3.135.911,588 kW = 3.135,911588 MW.
4.2.2 Perhitungan Produksi perkebunan sawit Hasil produksi perkebunan sawit dalam setahun adalah : = 984.288 ton = 984.288.000 kg/tahun
Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di Kabupaten Bungo sebesar 3.135.911,588 kW/tahun maka dibutuhkan cangkang sawit sebagai berikut :
Cangkang sawit = 5% X hasil produksi sawit = 5% X 984.288.000 = 49.214.400 kg/tahun Serabut sawit
ISSN : 1693-752X
Cangkang sawit untuk satu tahun : = 2,3 x 3.135.911,588 = 7.212.596,652 kg/tahun
= 13% X hasil produksi sawit = 13% X 984.288.000 = 127.957.440 kg/tahun
Jumlah daya listrik yang digunakan per hari : 3.135.911,588 = 365 = 8.591,538 kW/ hari = 357.981 kW/jam
4.2.3 Perhitungan potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit dan serabut sawit dalam satu tahun
Jumlah cangkang sawit yang digunakan per hari = 2,3 x 8.591,538 = 19.760,537 kg/hari = 823,356 kg/jam
Potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit dalam setahun adalah : 49.214.400 = 2,3 = 21.397.565,22 kW/tahun = 21.397,565 MW/tahun Jadi potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit per jam adalah : 21.397,565 = 8760 = 2,4 MW/jam
Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di Kabupaten Bungo sebesar 3.135.911,588 kW/tahun maka dibutuhkan serabut sawit sebagai berikut: Serabut sawit yang digunakan untuk satu tahun adalah : = 2,6 x 3.135.911,588 = 8.153.370,129 kg/tahun
Potensi daya yang dihasilkan Serabut sawit dalam setahun adalah : 127.957.440 = 2,6 = 49.214.400 kW/tahun = 49.214,4 MW/tahun
Jumlah serabut sawit yang digunakan/hari = 2.6 x 8.591,538 = 22.337,99 kg/hari = 930,75 kg/ jam
Jadi potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit per jam adalah :
Selain bahan bakar, maka dibutuhkan air untuk menghasilkan uap yang mampu
16
Vol.19 No.1 Februari 2017
Jurnal Momentum
ISSN : 1693-752X
menghasilkan energi listrik. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan terhadap produksi PLTU PT. Megasawindo Perkasa maka dibutuhkan 15,46 kg air untuk menghasilkan 1 kW energi listrik. Jadi untuk memenuhi kebutuhan energi listrik masyarakat Kabupaten Bungo dalam setahun dibutuhkan air sebanyak:
Alat-alat elektromekanik 1 = π₯ π
π 150.000.000,00 25 = π
π 60.000.000,00 Unit Pembangkit : 1 = π₯ π
π 140.000.000.000,00 25 = π
π 5.600.000.000,00
Jumlah Air yang dibutuhkan/tahun = 15,46 x 3.135.911,588 = 48.481.193,15 kg/tahun = 5.534,38 kg/jam
Biaya Pegawai : = Rp 3.000.000.000,00 Biaya Administrasi : = 250.000.000.,00
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil perhitungan yang dirangkum dalam tabel 4.4
Bunga Modal : = 13% π₯ π
π 132.200.000.000,00 = π
π 17.186.000.000,00
Tabel 4.4 : Perbandingan Hasil Perhitungan Cangkang Sawit dan Serabut Sawit N Kategori Cangkang Serabut o. Perhitung sawit Sawit an 1 Potensi daya yang 21.397.565 49.214.400 dihasilkan kg/tahun kg/tahun /tahun 2 Potensi daya yang 2,4 MW 5,6 MW dihasilkan /jam 3 Kebutuha 7.212.596, 8.153.370, n bahan 652 129 bakar kg/tahun Kg/tahun /tahun 4 Kebutuha 823,356 930,75 n bahan kg/jam kg/jam bakar /jam
Total Biaya Tetap = Rp 23.291.000.000,00 3. Jumlah Produksi dalam satu tahun = Daya Terpasang x faktor daya x jumlah jam Dalam setahun = 2000 x 0,85 x 8760 = 14.892.000 kWh 4. Biaya Pembangkit Rp 23.291.000.000,00 = + Rp 1.300 14.892.000 + Rp 100,00 = Rp 2.964 / kWh Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, maka diperoleh harga biaya pembangkit, yaitu = Rp 2.964 / kWh
4.2.4
Perhitungan biaya pembangkit per kWh Perhitungan dimulai dari menghitung biaya tetap, produksidan biaya variabel.
5.
KESIMPULAN
Berdasarkan perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu
1. Harga bahan bakar per kg adalah Rp 500,00. Maka harga bahan bakar/kWH : 930,75 π₯ Rp 500 1300 = = Rp 357,98 kWH
1. Potensi daya yang dihasilkan cangkang sawit adalah 21.397,565 MW/tahun dengan menggunakan cangkang sawit sebanyak 49.214.400 kg, sedangkan potensi daya yang dihasilkan serabut sawit adalah 49.214,4 MW/tahun dengan menggunakan serabut sawit sebanyak 127.957.440 kg, potensi ini mampu memenuhi kebutuhan listrik masyarakat
2. Biaya Tetap Untuk bangunan sipil : 1 = π₯ π
π 300.000.000,00 25 = π
π 120.000.000,00 17
Vol.19 No.1 Februari 2017 sebesar 3.135,911588MW/tahun Kabupaten Bungo
Jurnal Momentum di
ISSN : 1693-752X
Tiyono. 2011. Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa Sawit PKS Ngabang Sebesar 110 KW/ Ton Sawit per Jam. Jurnal Penelitian Teknik Elektro Vol.4 No.2. Kamal, Netty. 2012. Karakterisasi dan Potensi Pemanfaatan Limbah Sawit. Jurnal Itenas. Kusuma, Indra Permata. 2007. Studi Pemanfaatan Biomassa Kelapa Sawit Sebagai Bahan Bakar Pembangkit Listrik Tenaga Uap Di Kalimantan Selatan. Proceeding Seminar Tugas Akhir. Sihombing, Valdo. 2014. Analisis Perhitungan Ekonomi dan Potensi Penghematan Energi Listrik pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap di Pabrik Kelapa Sawit PT. X. Jurnal Online Institut Teknologi Nasional, Vol.2 No.2. Sunarwan, Bambang. 2013. Pemanfaatan Limbah Sawit Untuk Bahan Bakar Energi Baru dan Terbarukan. Jurnal Tekno Insentif Kopwil 4, Volume 7, No. 2, ISSN: 1907-4964, hal 1-14.
2. Potensi daya yang bisa digunakan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo adalah 8 MW/jam yang bersumber dari daya yang dihasilkan cangkang sawit sebesar 2,4 MW dengan menggunakan 5.520 kg cangkang dan serabut sawit sebesar 5,6 MW dengan menggunakan 14.560 kg serabut. 3. Biaya pembangkit yang diperlukan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo adalah Rp 2.964/kWh. 4. Jumlah air yang dibutuhkan pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo sebesar 3.135,911588MW adalah 48.481.193,15 kg. 5.2 Saran Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, ketersediaan cangkang dan serabut sawit berdasarkan produksi perkebunan sawit pada Kabupaten Bungo mencukupi sebagai bahan bakar pada PLTU untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo, sehingga listrik tidak tergantung pada PLN. Oleh karena itu, sebaiknya pemerintah Kabupaten Bungo dapat melakukan pembangunan PLTU berbahan bakar cangkang dan serabut sawit untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Kabupaten Bungo. DAFTAR PUSTAKA Djokosetyardjo. 1993. Ketel Uap. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Djokosetyardjo. 1999. Pembahasan Lebih Lanjut Tentang Ketel Uap. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Harris. 2013. Studi Pemanfaatan Limbah Padat dari Perkebunan Kelapa Sawit pada PLTU 6 MW di Bangka Belitung. Jurnal Teknik POMITS Vol. 2, No. 1, ISSN: 2337-3539. Hazwi, Mulfi. 2012. Optimalisasi Efisiensi Termis Boiler Menggunakan Serabut dan Cangkang Sawit Sebagai Bahan Bakar. Jurnal Dinamis,Volume I, No.11, ISSN 0216-7492.
18
