STUDI KELAYAKAN PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB) DI BENGKULU
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh : YUSUF SHOLEHUDDIN NIM : 08.530.068
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2011 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN
STUDI KELAYAKAN PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB) DI BENGKULU
TUGAS AKHIR Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh : Yusuf Sholehuddin NIM : 08.530.068
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2011
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat serta hidayah-Nya, sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
Tugas
Akhir
yang
berjudul
“STUDI
PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB) DI BENGKULU”. Penulisan dari tugas ini adalah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan segala kerendahan hati, penulis akui bahwa Tugas Akhir ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan dan arahan dari semua pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada : 1. Allah SWT segala cinta kasih dan berkah-Nya. 2. Ir. Diding Suhardi, MT dan Ir. Nurhadi, MT selaku dosen Pembimbing I dan Pembimbing II. 3. Machmud Effendy, ST., Meng dan M. Chasrun Hasani, ST., MT selaku dosen Penguji I dan Penguji II. 4. Seluruh Dosen dan Staff Jurusan Elektro khususnya TU jurusan elektro ibu Ratna, serta TU part time Fauzi dan Hifa yang selalu memberikan masukan dan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 5. Bapak dan Ibuku tercinta yang tiada hentinya memberikan segalanya serta doa untukku selalu. 6. Kakak dan Adikku terima kasih untuk doa yang telah kalian berikan untukku dan jangan pernah menyerah untuk membuat orang tua kita bangga akan kehadiran kita. 7. Untuk seorang teman, sahabat dan kekasih yang nanti 22 April 2011 akan menjadi istriku yang sah “Andina Priska” terima kasih untuk kesabaran dan doamu “let’s begin”. 8. Para Detroits yang setia membantu memecahkan masalah, kepanikan dan kegelisahan di Tugas Akhir ini terima kasih. 9. Semua teman – teman Jurusan Teknik Elektro terima kasih untuk semua bantuan di masa perkuliahan terdahulu. 10. Rekan – rekan di PT. SMART Telecom terima kasih atas dukungan dan semangat yang kalian berikan. 11. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan namanya satu – persatu terima kasih atas dukungan dan doa untuk saya.
Sekali lagi kepada mereka, penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih atas bantuannya, semoga amal baik semua mendapat balasan yang sepantasnya dari Allah SWT dan hubungan kita selalu terjaga erat, amin. Penulis sadar sepenuhnya Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna, kritik serta saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan. Akhirnya penulis berharap semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dam menambah wawasan pengetahuan nagi pembaca. Billahi Fii Sabilil Haq Fastabiqul Khairat Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Malang, 2011 Penulis
01
Februari
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul Daftar Isi BAB I Pendahuluan ...............................................................................................................1 1.1 Latar Belakang
...............................................................................................................1
1.2 Permasalahan
...............................................................................................................2
1.3 Tujuan
...........................................................................................................................2
1.4 Metodologi
...............................................................................................................3
1.5 Sistematika Pembahasan ...................................................................................................4 1.6 Relevansi ...........................................................................................................................4 BAB II Teori Penunjang
...................................................................................................5
2.1 Panas Bumi atau Geothermal
.......................................................................................5
2.1.1 Pengertian Panas Bumi .......................................................................................5 2.1.2 Karateristik Sumber Panas
...........................................................................6
2.1.2.1 Dapur Magma Sebagai Sumber Panas Bumi .......................................7 2.1.2.2 Kondisi Hidrologi
...........................................................................7
2.1.2.3 Manifestasi Panas Bumi 2.1.2.4 Reservoir
...............................................................8
.......................................................................................9
2.1.2.5 Umur Kegiatan dan Metoda Estimasi Potensi Panas Bumi ...............9 2.1.3 Kriteria Panas Bumi
.....................................................................................10
2.1.4 Sumber Panas Bumi
.....................................................................................11
2.1.5 Keunggulan Industri Panas Bumi 2.1.6 Energi Panas Bumi
.............................................................12
.....................................................................................13
2.1.6.1 Energi Panas Bumi Uap Basah
.................................................13
2.1.6.2 Energi Panas Bumi Air Panas
.................................................14
2.1.6.3 Energi Panas Bumi Batuan Panas
.................................................15
2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
.................................................16
2.2.1 Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
.....................................17
2.2.1.1 Generator
.....................................................................................17
2.2.1.2 Turbin Uap
.....................................................................................19
2.2.1.3 Condensor
.....................................................................................21
2.2.1.4 Heat Echanger (Penukar Panas) 2.2.1.5 Feed Water Pump
................................................21
.........................................................................22
2.2.1.6 Cooling Tower
.........................................................................22
2.2.1.7 Cooling Water Pump .........................................................................23 2.2.2 Proses Terjadinya Energi Listrik
.............................................................24
2.2.2.1 Dry Steam Power Plants
.............................................................24
2.2.2.2 Flash Steam Power Plants
.............................................................25
2.2.2.3 Binary Cycle Power Plants (BCPP) .................................................25 2.3 Biaya Pembangkitan Tenaga Listrik
.........................................................................26
2.3.1 Biaya Modal (Capital Cost)
.........................................................................27
2.3.2 Biaya Bahan Bakar (Fuel Cost) .........................................................................27 2.3.3 Biaya Operasional dan Pemeliharaan .............................................................28 2.3.4 Biaya Ekonomis dan Discount Rate
.............................................................28
2.3.5 Faktor Manfaat .................................................................................................28 2.4 Metode Peramalan Kebutuhan Listrik
.........................................................................28
2.4.3 Peramalan Kebutuhan Listrik Dengan DKL 3.01 (PT.PLN 1994)
.............29
2.4.3.1 Sektor Rumah Tangga
.............................................................29
2.4.3.2 Sektor Bisnis (Komersil)
.............................................................33
2.4.3.3 Sektor Industri
.........................................................................34
2.4.3.4 Sektor Publik .....................................................................................36 2.4.3.5 Energi Terjual PLN 2.6 Beban Puncak
.........................................................................37
.............................................................................................................38
2.7 Ekonomi Pembangkit
.................................................................................................38
2.7.1 Harga Energi Listrik
.....................................................................................38
2.9 Clean Development Mechanism (CDM) .........................................................................40 BAB III Kondisi Ketenagalistrikan di Bengkulu .............................................................43 3.1 Propinsi Bengkulu
.................................................................................................43
3.2 Gambaran Kependudukan di Bengkulu .........................................................................44 3.3 Kondisi Perekonomian di Bengkulu 3.3.1 Konsumsi Daerah
.........................................................................47
.....................................................................................48
3.4 Kondisi Ketenagalistrikan di Bengkulu .........................................................................48 3.4.1 Konsumsi Energi Listrik Kelompok Konsumen
.....................................50
3.4.2 Pasokan Tenaga Listrik .....................................................................................50 3.4.3 Saluran Transmisi dan Distribusi
.............................................................51
3.4.4 Kondisi beban Puncak .....................................................................................53 3.4.5 Ratio Elektrifikasi
.....................................................................................54
3.6 Potensi Energi Terbarukan di Bengkulu .........................................................................56
3.6.1 Potensi Energi Panas Bumi
.........................................................................56
3.6.2 Potensi Energi Air dan Mikro Hidro
.............................................................57
3.6.3 Potensi Energi Ombak .....................................................................................58 3.6.4 Potensi Energi Biomassa Propinsi Bengkulu 3.6.5 Potensi Energi surya
.................................................59
.....................................................................................60
3.7 Perencanaan Perangkat PLTPB Hulu Lais di Bengkulu .................................................61 BAB IV Analisa Data
.................................................................................................69
4.1 Kondisi Kelistrikan Propinsi Bengkulu .........................................................................69 4.2 Potensi Panas Bumi di Hulu Lais .....................................................................................70 4.3 Analisa Kebutuhan dan Penyediaan Energi Listrik 4.3.1 Analisa DKL 3.01
.................................................72
.....................................................................................72
4.3.1.1 Pertumbuhan kebutuhan Energi Listrik di Bengkulu .........................74 4.3.1.2 Kebutuhan Energi Rumah Tangga 4.3.1.3 Sektor Bisnis / Komersil 4.3.1.4 Sektor Industri
.................................................75
.............................................................79
.........................................................................82
4.3.1.5 Sektor Sosial .....................................................................................84 4.3.1.6 Perhitungan Total Pelanggan dan Kebutuhan Listrik .........................86 4.3.1.7 Hasil Peramalan DKL .........................................................................88 4.3.1.8 Energi Produksi Propinsi Bengkulu .................................................89 4.3.1.9 Beban Puncak Propinsi Bengkulu
.................................................89
4.3.1.10 Pengaruh PLTPB Hulu Lais Terhadap Proyeksi Neraca Daya di Bengkulu .....................................................................................91 4.3.1.11 Kebutuhan Energi di Bengkulu
.................................................93
4.4 Analisa Ekonomi .............................................................................................................94 4.4.1 Analisa Sistem Pembangkitan .........................................................................94 4.4.2 Analisa Biaya Pembangkitan PLTPB .............................................................95 4.4.2.1 Biaya Modal .....................................................................................95 4.4.2.2 Analisa Penggunaan Panas Bumi
.................................................98
4.4.2.3 Perhitungan Biaya Bahan Bakar
.................................................99
4.4.2.4 Biaya Operasional dan Pemeliharaan ...............................................100 4.4.2.5 Biaya Lingkungan
.......................................................................100
4.4.2.6 Biaya Pembangkitan Total PLTPB
...............................................101
4.4.2.7 Analisa Harga Jual Listrik PLTPB Hulu Lais
.......................102
4.4.2.8 Subsidi Pembangkit Oleh Pemerintah
...................................103
4.4.2.9 Pendapatan Per Tahun (Cash In flow)
...................................105
4.5 Return On Investment
...............................................................................................113
4.6 Analisa Perhitungan Biaya Pokok Penyediaan Setelah Pembangunan PLTPB ...........114 4.7 Analisa Lingkungan
...............................................................................................116
4.8 Analisa Perhitungan Harga Jual Per Kelompok Konsumen Setelah PLTPB Hulu Lais Beroperasi
...............................................................................................118
BAB V Penutup
...........................................................................................................121
5.1 Kesimpulan
...........................................................................................................121
5.2 Saran
.......................................................................................................................122
DAFTAR PUSTAKA
...............................................................................................123
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.
Sketsa Sistem Panas Bumi
...........................................................................6
Gambar 2.2.
Skema Pembangkit Listrik Panas Bumi
.................................................13
Gambar 2.3.
Prinsip Kerja PLTPB Dengan Uap Panas
.................................................14
Gambar 2.4.
Skema PLTPB dengan Air Panas (sisi biner) .................................................15
Gambar 2.5.
Skema Pembangkitan PLTPB dari Batu Panas
Gambar 2.6.
Metode Pembangkitan dengan Konversi Langsung .....................................16
Gambar 2.7.
Metode Pembangkitan dengan Konversi Tidak Langsung
Gambar 2.8.
Generator pada PLTPB
Gambar 2.9.
Turbin Uap PLTPB
.....................................16
.........................17
.........................................................................19
.....................................................................................20
Gambar 2.10. Condensor pada PLTPB
.........................................................................21
Gambar 2.11. Heat Exchanger PLTPB
.........................................................................22
Gambar 2.12. Feed Water Pump
.....................................................................................22
Gambar 2.13. Cooling Water .................................................................................................23 Gambar 2.14. Cooling Water Pump .....................................................................................23 Gambar 2.15. Skema Dry Sistem
.....................................................................................24
Gambar 2.16. Skema Flash Steam Power Plant
.............................................................25
Gambar 2.17. Skema BCPP .................................................................................................26 Gambar 3.1.
Peta Propinsi Bengkulu
.........................................................................43
Gambar 3.2.
Grafik Laju Pertumbuhan Penduduk Bengkulu Tahun 2004 – 2007 .............46
Gambar 3.3.
Perkembangan Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) dan Laju Pertumbuhan PDRB Propinsi Bengkulu (Harga Konstan 2000)
.............47
Gambar 3.4.
Lokasi Jaringan Transmisi Nasional Propinsi Bengkulu
.........................53
Gambar 3.5.
Grafik Penggunaan Energi Primer di Indonesia Pada Tahun 2008 .............55
Gambar 3.6.
Lokasi Panas Bumi di Indonesia
Gambar 3.7.
Photovoltaic Panel
Gambar 3.8.
Skema PLTPB di Kamojang – Jabar .............................................................61
Gambar 3.9.
Separator PLTPB
.....................................................................................62
Gambar 3.10. Demister PLTPB
.....................................................................................63
.............................................................56
.....................................................................................60
Gambar 3.11. Turbin PLTPB.................................................................................................64 Gambar 3.12. Generator PLTPB
.....................................................................................65
Gambar 3.13. Transformator PLTPB Gambar 3.14. Kondensor PLTPB Gambar 4.1.
.........................................................................66
.....................................................................................67
Alur Pembahasan dari Studi Pembangunan PLTPB Hululais
.............69
Gambar 4.2.
Peta Lokasi Hululais .....................................................................................71
Gambar 4.3.
Alur Analisa DKL
Gambar 4.4.
Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik
Gambar 4.5.
Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Komersil .........................81
Gambar 4.6.
Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Industri .........................84
Gambar 4.7.
Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Sosial
.........................86
Gambar 4.8.
Penggolongan Biaya Teknologi Sistem Tenaga Listrik
.........................95
.....................................................................................73 .................................................79
DAFTAR PUSTAKA
1. Agus Nurrohim dan Erwin Siregar, 2003, “Sistem Kelistrikan Luar JAMALI”. 2. Alimin Ginting, Asosiasi Panas Bumi Indonesia (API), “Geothermal Energy Global Status, Market and Challenge For Developing In Indonesia”. 3. Bambang Setiawan, Kementerian ESDM, “Investasi Pembangkit Listrik Panas Bumi”. 4. Bambang Budiardjo, Djoko Hantono, Heni Agus & Nugroho, ”Gochemical Characterization Of Thermal Waters In Hululais Geothermal Prospect”. 5. Biro Pusat Statistik (BPS), Ditjen LPE DSDEM, PLN Persero, Litbang Sentra Elektrik 6. Departemen ESDM, 2004, ”Rancangan Pedoman Dan pola Tetap Pengembangan Dan Pemanfaatan Energi Panas Bumi”. 7. Ir. Syariffudin, “Carbon Emissions”. 8. Ir. Syariffudin, “Ekonomi teknik Peramalan beban & Perhitungan Pembangkit Panas Bumi”. 9. Ir. Syariffudin, 2008, “ PLT Panas Bumi”. 10. Moch. Muchlis dan Adhi Darma Permana, 2003, “Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN”. 11. PT. PLN Bengkulu, 2007, “Data Kelistrikan Wilayah Bengkulu”. 12. Ronald Dipippo, Ph.D.,”Small Geothermal Plants Design Performance and Economics”. 13. Statistik Energi Nulkir, 2003, “Statistik Ketenagalistrikan dan Energi”.
