TUGAS AKHIR TUGAS AKHIR STUDI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW JAWA TENGAH BERDASARKAN ASPEK TEKNIS, EKONOMI, DAN LINGKUNGAN Satrio Hanindhito 2207 100 549 1. Ir. Syariffuddin Mahmudsyah M.Eng
Dosen Pembimbing 2.Ir. Teguh Yuwono
LATAR BELAKANG • Ketersediaan sumber daya energi fosil yang terus berkurang akibat penggunaan energi yang berlebihan. • Semakin menipisnya cadangan energi tak terbarukan memberikan dorongan dalam pengembangan unit pembangkit b kit energii listrik li t ik alternatif lt tif dengan d menggunakan energi terbarukan. • Indonesia I d i merupakan k negara dengan d potensi t i panas bumi terbesar di dunia mencapai ± 40 % dari cadangan dunia yaitu sebesar 28.803 28 803 MW. MW
PERMASALAHAN 1. Mengetahui kondisi eksisting dan potensi daerah Jawa Tengah. 2. Mengetahui penggunaan komponen PLTP yang Mengetahui penggunaan komponen PLTP yang sesuai dengan karakteristik sumber panas bumi daerah Guci berdasarkan dari segi teknis. daerah Guci berdasarkan dari segi teknis. 3. Mengetahui kalkulasi harga jual energi listrik dari pembangunan PLTP Guci dan lama waktu yang pembangunan PLTP Guci dan lama waktu yang diperlukan untuk pengembalian investasi. 4 Mengetahui pengaruh pembangunan PLTP Guci 4. Mengetahui pengaruh pembangunan PLTP Guci terhadap lingkungan sekitar.
Geothermal / Panas Bumi / •
•
•
Energi panas bumi adalah energi yang terkandung dalam energi yang terkandung dalam batuan panas atau cairan yang mengisi rekahan dan pori‐pori di dalam kerak bumi di dalam kerak bumi. Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif jauh di dalam bumi dan dapat berupa dalam bumi dan dapat berupa air panas, uap panas, atau batuan kering panas. Panas bumi juga dapat diartikan Panas bumi juga dapat diartikan sebagai suatu bentuk energi panas yang diperoleh dari hasil perpindahan panas dari suatu perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. dan secara konveksi.
Geothermal / Panas Bumi / • Berdasarkan temperatur fluida, sumber panas bumi b b i diklasifikasikan menjadi : 1. Suhu rendah (< 125° C) 2. Suhu sedang (125° ‐ 225° C) 3. Suhu tinggi (> 225° C). * • Sumber p panas bumi bersuhu rendah dan sedang biasanya digunakan secara langsung yaitu dibidang pertanian, perikanan, industri, dan pariwisata. • Sumber p panas bumi bersuhu suhu tinggi biasanya digunakan untuk pembangkit tenaga listrik * Hoechestein 1990
Jawa Tengah g 9 Luas wilayah 32.544,12 Km2 9 Bagian dari cincin api daerah P ifik d Pasifik dengan 6 gunung 6 berapi yang aktif, yaitu: • • • • • •
Gunung Merapi Gunung Merapi Gunung Slamet Gunung Sindoro Gunung Sumbing Gunung Dieng Gunung Merbabu
• Terdiri dari 29 Kabupaten dan 6 Kotamadya 6 Kotamadya
Kependudukan Jawa Tengah p g Pada tahun 2009 • Jumlah penduduk mencapai 32 864 563 ji 32.864.563 jiwa. • Kepadatan penduduk tercatat 1 010 jiwa / Km2. tercatat 1.010 jiwa / Km • Pertumbuhan penduduk mencapai 3 83 % * mencapai 3,83 %.
* Statistik BPS
Ketenagalistrikan Jawa Tengah Ketenagalistrikan Jawa Tengah Konsumsi Energi Listrik Kelompok Konsumen (MWh) Tahun 2005 ‐ 2009 Tahun
Rumah Tangga
Industri
Sosial
Kantor
2009 6.424.320 4.527.129 1.509.312
383.143
128.691
422.740 13.395.335
2008 5.948.492 4.466.481 1.342.836
343.894
115.086
437.245 12.654.034
2007 5.727.676 4.255.785 1.164.514
327.553
111.107
436.853 12.023.488
2006 5.346.001 3.879.977 1.013.314
294.200
96.702
434.276 11.064.470
2005 5.065.741 3.616.994 1.105.933
273.884
91.231
417.113 10.570.896
* Statistik PLN
Usaha
Jalan
Jumlah
Potensi Daerah Guci
Guci
Daerah Guci memiliki potensi D hG i iliki t i panas bumi sebesar 79 MW dengan temperatur fluida dengan temperatur fluida berkisar 900C – 1750C. p p Pemanfaatan potensi panas bumi di Guci hanya sebesar 55 MW, hal tersebut dikarenakan sumber panas bumi tidak selalu menyediakan pasokan energi yang tetap energi yang tetap.
Analisa Teknis PLTP Guci 1 X 55 MW Untuk pemanfaatan energi Untuk pemanfaatan energi panas bumi di daerah Guci menggunakan metode Binary Steam Power Plant Steam Power Plant. • Fluida dari sumber panas bumi tidak memutar turbin secara langsung, melainkan memanaskan fluida kerja yang berada di unit heat exchanger. • Fluida kerja memiliki titik didih <1000C sehingga fluida didih <100 C sehingga fluida kerja dapat berubah fasa menjadi uap dan akan memutar turbin yang memutar turbin yang terhubung dengan generator. •
Komponen PLTP p
1 Turbin Uap 1. T bi U • • • • • •
Type Rated Inlet steam pressure Inlet steam temp. Inlet steam flow Speed
: Steam Condensing Double Flow : 55.000 kW : 8,83 Mpa : 5350C : 317 lb/hr : 3000 RPM
Komponen PLTP p
2 GENERATOR SINKRON 2. GENERATOR SINKRON • Output • Power Factor • Voltage • Speed • Pole • Frequency
: 68.750 kVA : 0.80 : 13.8 kV : 3000 RPM : 2 , 3Ø : 50 Hz
Komponen PLTP p 3. Heat Exchanger Di dalam unit heat exchanger terdapat dua aliran fluida yaitu fluida dari sumber panas dan fluida kerja. Kedua fluida tersebut terpisah oleh pelat tipis tersebut terpisah oleh pelat tipis sebagai pembatas sirkulasi fluida. Terjadi perpindahan fluida. Terjadi perpindahan panas dari sumber air panas menuju fluida kerja, fluida kerja yang awalna berbentuk cair akan berubah menjadi uap panas.
Komponen PLTP p 4. Condenser Condenser merupakan unit pendingin yang mana digunakan untuk mengubah uap fluida kerja menjadi cairan setelah digunakan cairan setelah digunakan untuk memutar turbin. Fluida pendingin berupa air Fluida pendingin berupa air dari sistem cooling tower.
Komponen PLTP p 5. Cooling Tower Cooling tower digunakan untuk mendinginkan air sebagai pendingin dalam unit condenser. Cooling tower yang digunakan adalah sistem digunakan adalah sistem tertutup dimana cooling tower memiliki air pendingin memiliki air pendingin bersirkulasi yang mengalir melalui tabung dalam menara. Air didinginkan oleh udara melalui konveksi dari pipa.
Komponen PLTP p 6 Transformator Utama 6. Transformator Utama • Rating Kapasitas : 70.000 Kva • Rating Tegangan Rating Tegangan : 13.8 kV 13 8 kV / 150 kV / 150 kV • Jumlah Phasa : 3Ø • Tipe Pendingin Ti P di i : ONAN ONAN • Frequency : 50 Hz
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW 1. Biaya Modal Awal CC =
Biaya Pembanguna n x Kapasitas Pembangkit x CRF J l h Pembangkit Jumlah P b ki an Netto N T Tenaga Li ik Listrik
Dimana : CC = Capital Cost Capital Cost / Biaya Modal (US$ / kWh) / Biaya Modal (US$ / kWh) CRF = Capital Recovery Factor i = Suku Bunga (%) n = Umur Pembangkit / Lama Waktu Penyusutan (Tahun) Jumlah Pembangkitan Netto Tenaga Listrik Jumlah Pembangkitan Netto Tenaga Listrik = Daya x Faktor Kapasitas x 8760.
i (1 + i ) n CRF = (1 + i ) n − 1 • Suku Bunga 6% 25 0 , 06 (1 + 0 , 06 ) CRF = = 0,0782 25 (1 + 0 , 06 ) −1
Suku Bunga 9% • Suku Bunga 9% 25 0 , 09 (1 + 0 , 09 ) CRF = = 0,1018 25 (1 + 0 , 09 ) −1
• Suku Bunga 12% 25 0 ,12 (1 + 0 ,12 ) CRF = = 0,127 25 (1 + 0 ,12 ) −1
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW Investment Cost Installed Capacity 150 x 10 6 USD = 55 x 10 3 kW = 2727,27USD / kWh
Biaya Pembangunan(CIC) =
• Suku Bunga 6% CC =
2727, 27 x 55.000 x 0,0782 385.440.000
= 0,0304 USD/kWh = 3,04 cent/kWh
• Suku Bunga 9% 2727 , 27 x 55 .000 x 0 ,1018
Dengan daya terpasang 55 MW dan faktor kapasitas CC = 385 .440 .000 80% maka jumlah pembangkitan tenaga listrik 80% maka jumlah pembangkitan tenaga listrik = 0,0396 USD/kWh = 3,96 cent/kWh (kWh/tahun) adalah : = Daya x Faktor Kapasitas x 8760 • Suku Bunga 12% 2727 , 27 x 55 .000 x 0 ,127 = 55 MW x 0,8 x 8760 CC = 385 .440 .000 = 385.440.000 kWh/tahun
= 0,0494 USD/kWh = 4,94 cent/kWh
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW 2. Biaya Bahan Bakar Asumsi 1 USD = Rp. 9.000,00, maka : Harga = 3 USD/ton = 3 USD/ton Konsumsi panas bumi = 7,5 ton/MW‐hour Konsumsi panas bumi per tahun = (7,5 x 8760) ton/MW‐year = 65700 ton/MW‐year / y = 65,7 ton/GW‐year Fuel Cost (FC) = 7,5 ton/MWh x 3 USD/ton 7 5 t /MWh 3 USD/t = 22,5 USD/MWh = 0,0225 USD/kWh = 2,25 cent/kWh
3. Biaya Lingkungan Lingkungan 1th =
Biaya Lingkungan dalam 1 tahun Kapasitas Pembangkit
=
1071140 55000
= 19,475 19 4 US$/kW/ta S$/k / hun h
EC =
Lingk 1 th m ⋅ To
=
19.475 0,8 ⋅ 8760
= 0 , 002779 US$/kWh = 0,28 cent US$/k Wh
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW 5. Biaya Operasional dan Pemeliharaan Biaya operasi dan perawatan yang merupakan biaya untuk pengoperasian pembangkit dan perawatan berkala atau dikenal dengan periode bulanan atau pembangkit dan perawatan berkala atau dikenal dengan periode bulanan atau tahunan.
Keterangan g
Small Plants < 5 MW 5 MW
Medium Plant 5 30 MW 5 ‐ 30 MW
Large Plants > 30 MW 30 MW
Power Plant
0,45 – 0,70
0,35 – 0,45
0,25 – 0,45
Steam Field
0,35 – 0,70
0,25 – 0,35
0,15 – 0,25
Total
0,80 – 1,4
0,60 – 0,80
0,40 – 0,70
Biaya operasional & pemeliharaan PLTP Guci 1 X 55 MW adalah sebesar 0,70 cent/kWh
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW 6. Biaya Pembangkitan Total TC = CC TC CC + FC FC + EC EC+O&M O&M Dimana : TC = Biaya total CC = Biaya modal FC = Biaya bahan bakar = Biaya bahan bakar EC = Biaya lingkungan O&M = Biaya operasi dan y p perawatan
Suku Bunga 6% TC = 3,04 + 2,25 + 0,70 + 0,28 cent/kWh = 6,26 cent/kWh = Rp. 533 /kWh Suku Bunga = 9% TC = 3,96 + 2,25 + 0,70 + 0,28 cent/kWh = 7,19 cent/kWh = Rp 611 /kWh = Rp. 611 Suku Bunga 12% TC = 4,94 + 2,25 + 0,70 + 0,28 cent/kWh , , , , / = 8,17 cent/kWh = Rp. 694 /kWh
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW Daya Beli Masyarakat (DBM) Daya Beli Masyarakat (DBM) Pengeluaran per‐kapita masyarakat Jawa Tengah pada tahun 2008 adalah sebesar Rp. 409.328,‐. Dengan pengeluaran untuk konsumsi listrik sebesar Rp.197.312,‐ Diasumsikan daya yang terpasang rata‐rata rata rata di Jawa Tengah sebesar 900 VA, VA dengan biaya beban Rp. Rp / KVA / bulan sebesar Rp.20.000‐, maka besar daya aktif yang diserap adalah : P = 900 x cos φ = 900 x 0,8 08 = 720 watt Konsumsi listrik satu bulan adalah = kW x 1 bulan x 24 jam x faktor beban = 0,72 0 72 x 30 x 24 x 0,69 0 69 = 357,7 / kWh Dengan tarif dasar listrik untuk pelanggan rumah tangga sebesar Rp.533,55/kWh Pemakaian blok dalam 1 bulan = (357,7/kWh x Rp.533,55/kWh) + Biaya beban Pemakaian blok dalam 1 bulan = (357 7/kWh x Rp 533 55/kWh) + Biaya beban = Rp. 190850,8 /kWh + Rp.20.000 = Rp. 210850,8 /kWh R .197 .312 / kWh Rp DBM = xRp.533,55 = Rp. 499,3 / kWh = Rp. 499 / kWh Rp . 210.850,8 / kWh
ANALISA EKONOMI PEMBANGUNAN PLTP GUCI 1 X 55 MW Subsidi Pendanaan Awal Oleh Pemerintah Sebesar 50% Subsidi Pendanaan Awal Oleh Pemerintah Sebesar 50% Besar biaya pembangkitan total adalah :
TC = CC + FC + EC+O&M TC = CC + FC + EC+O&M Suku Bunga 6% TC = 1,52 1 52 + 2,25 + 0,70 + 0,28 + 2 25 + 0 70 + 0 28 cent/kWh = 4,75 cent/kWh = Rp. 404 /kWh Suku Bunga 9% Suku Bunga 9% TC = 1,98 + 2,25 + 0,70 + 0,28 cent/kWh = 5,21 cent/kWh = Rp 443 /kWh = Rp 443 Suku Bunga 12% TC = 2,47 + 2,25 + 0,70 + 0,28 cent/kWh = 5,7 5 7 cent/kWh = Rp 485 /kWh
PERAMALAN BEBAN JAWA TENGAH • Regresi Berganda merupakan metode peramalan dengan metoda kecenderungan, dimana hasil peramalan cenderung mengikuti data data masa lalu. • Metode DKL 3.01 merupakan analisa terhadap data atau parameter yang digunakan menakar kebutuhan tenaga listrik model sektoral yang digunakan untuk menyusun prakiraan kebutuhan tenaga listrik pada suatu daerah listrik pada suatu daerah.
Hasil Peramalan Metode Regresi Untuk Tahun 2010 ‐ 2025 Tahun 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Konsumsi (GWh)
Rumah Tangga (GWh)
Industri (GWh)
PDRB (Milyar)
Jumlah Penduduk (Ribu)
Y
X1
X2
X3
X4
13.874 14.382 14 921 14.921 15.493 16.099 16 592 16.592 17.551 18.182 18 923 18.923 19.402 19.910 20.449 21.021 21.627 22.120 23.079
6.654 6.898 7 156 7.156 7.431 7.723 8 003 8.003 8.385 8.605 9 081 9.081 9.311 9.555 9.814 10.088 10.380 10.660 11.042
4.683 4.849 5 024 5.024 5.210 5.405 5 668 5.668 6.044 6.254 6 315 6.315 6.472 6.638 6.813 6.999 7.194 7.457 7.833
409.882 429.095 450 938 450.938 475.771 504.006 551 567 551.567 582.399 632.509 662 554 662.554 679.453 698.665 720.508 745.342 773.576 821.137 851.969
32.917.231 32.925.615 32 934 001 32.934.001 32.942.389 32.950.779 32 712 606 32.712.606 32.466.495 32.263.946 32 995 066 32.995.066 33.003.447 33.011.831 33.020.217 33.028.605 33.036.995 32.798.822 32.552.711
PERAMALAN BEBAN JAWA TENGAH • Metode DKL 3.01 Pendekatan yang digunakan dalam menghitung kebutuhan listrik adalah dengan mengelompokkan pelanggan menjadi empat pelanggan, yaitu : 1P l 1.Pelanggan Rumah Tangga R hT 2.Pelanggan Bisnis 3 l 3.Pelanggan Industri I d i 4.Pelanggan Publik
Hasil Peramalan Metode DKL 3.01 Untuk Tahun 2010 ‐ 2025 Tahun
Pelanggan Rumah gg Tangga
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
6.494 6.560 6.627 6.695 6.763 6.832 6.902 6.972 7.043 7.115 7.187 7.261 7.335 7.410 7.485 7.562
Pelanggan Pelanggan Pelanggan Komersil Industri Publik 1.696 1.907 2.143 2.409 2.708 3.044 3.421 3.845 4.322 4.858 5.460 6.137 6.898 7.754 8.715 9.796
4.527 4.589 4.651 4.714 4.778 4.843 4.908 4.975 5.043 5.111 5.180 5.251 5.322 5.394 5.467 5.542
975 1.086 1.209 1.347 1.501 1.672 1.863 2.075 2.312 2.575 2.869 3.196 3.560 3.966 4.418 4.921
Jumlah Konsumsi g Energi
13.692 14.141 14.631 15.165 15.750 16.390 17.094 17.867 18.719 19.659 20.696 21.845 23.115 24.524 26.085 27.821
PERBANDINGAN ANTARA METODE REGRESI BERGANDA DENGAN METODE DKL 3.01 TAHUN 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
REGRESI DKL 3.01 3 01 13.874 13.692 14.382 14.141 14 921 14.921 14 631 14.631 15.493 15.165 16.099 15.750 16 592 16.592 16 390 16.390 17.551 17.094 18.182 17.867 18 923 18.923 18 719 18.719 19.402 19.659 19.914 20.696 20 449 20.449 21 845 21.845 21.021 23.115 21.627 24.524 22 123 22.123 26 085 26.085 23.079 27.821
ASPEK LINGKUNGAN Sesuai dengan konsep pembangunan berkelanjutan Sesuai dengan konsep pembangunan berkelanjutan yang dicanangkan pemerintah dan untuk memperkirakan besar serta pentingnya dampak yang memperkirakan besar serta pentingnya dampak yang mungkin terjadi, maka perlu dilakukan Analisa Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) Aspek‐ Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL). Aspek‐ aspek tersebut meliputi: 1T h P K t k i 1.Tahap Pra Konstruksi 2.Tahap Konstruksi 3.Tahap Operasi 4.Tahap Pasca Operasi 4.Tahap Pasca Operasi
Kesimpulan p • Mengacu pada manifestasi yang mengindikasikan suatu daerah sebagai sumber panas bumi, daerah Guci ‐ Kabupaten Tegal layak untuk dibangun unit Pembangkit Listrik Tenaga Tegal layak untuk dibangun unit Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) dengan kapasitas total 55 MW dari potensi y g yang terduga sebesar 79 MW. g • Pembangunan PLTP Guci 1 x 55 MW menggunakan metode Binary Steam Power Plant dengan jenis turbin adalah Straight Condensing Double Flow (SCDF) dan generator berkapasitas 55 MW, jumlah putaran 3000 RPM, tegangan keluaran 13,8 kV.
Kesimpulan p • Dengan memfungsikan listrik sebagai prasarana harga jual listrik untuk suku bunga 6 % mencapai Rp. 533,‐ /kWh, sehingga tidak terjangkau oleh daya beli pelanggan rumah sehingga tidak terjangkau oleh daya beli pelanggan rumah tangga masyarakat Jawa Tengah yang hanya sebesar Rp. 499,‐ / /kWh. Dengan bantuan subsidi pemerintah dalam investasi g p awal sebesar 50%, maka harga jual listrik dari PLTP Guci 1 X 55 MW untuk suku bunga 6% sebesar Rp. 404,‐ /kWh sehingga dapat terjangkau oleh daya beli masyarakat dan memiliki waktu pengembalian investasi yang relatif lebih cepat yakni 5 tahun setelah beroperasi tahun setelah beroperasi.
Kesimpulan p • Dalam pembangunan PLTP perlu diperhatikan tentang aspek lingkungan, khususnya pada alam. Pembangunan PLT dapat meningkatkan tingkat pencemaran pada air udara dan tanah meningkatkan tingkat pencemaran pada air, udara dan tanah. Perlu penanganan yang ekstra guna mencegah kemungkinan j p p g g terjadi pencemaran terhadap lingkungan sekitar.
Saran • Pembangunan PLTP Guci 1 X 55 MW harus segera dilaksanakan, mengingat kebutuhan energi listrik yang meningkat tiap tahun tapi kapasitas daya mampu tidak meningkat tiap tahun tapi kapasitas daya mampu tidak bertambah. Harus ada keseimbangan antara pertumbuhan beban puncak dan kapasitas daya mampu pembangkit p p y p p g sehingga kebutuhan energi listrik khususnya di Jawa Tengah dapat terpenuhi dengan baik. • Pemerintah Provinsi Jawa Tengah harus melakukan terobosan guna membangun pembangkit baru lain seperti PLTP Guci 55 MW MW mengingat Jawa Tengah memiliki potensi cadangan panas i tJ T h iliki t i d bumi yang besar.
TERIMA KASIH... TERIMA KASIH...
