Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro - FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih - Sukolilo, Surabaya - 60111
STUDI PEMBANGUNAN PLTU TANAH GROGOT 2X7 MW DI KABUPATEN PASER KALIMANTAN TIMUR DAN PENGARUH TERHADAP TARIF LISTRIK REGIONAL KALIMANTAN TIMUR
Puguh Dwi Prasetyo NRP 2203109045 Dosen Pembimbing Ir.H.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir.Teguh Yuwono JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010
ada 5 PembangkikTotal di Kaltim = 248 MW
ada 16 Pembangkit
Prinsip Kerja dari PLTU : cerobong
Batubara yang dimasukkan kedalam ruang pembakaran (ketel) akan menghasilkan panas yang tinggi yang menyebabkan pipa-pipa yang berisi air tersebut menjadi uap panas yang bertekanan, yang kemudian mengalir ke ruang turbin dan kemudian memutar sudu-sudu turbin dari gerak translasi menjadi gerak rotasi, karena poros turbin dan generator di kopel, maka generator akan berputar pula untuk menghasilkan Listrik yang kemudian dikirim ketransformer untuk dinaikkan tegangannya yang kemudian dikirim kejala-jala.
Latar Belakang Peningkatan penggunaan energi tak terbarukan akhir-akhir ini
menyebabkan cadangan energi yang ada menipis dengan pesat. Hal ini diperparah dengan pemakaian potensi energi minyak bumi yang cenderung boros dalam penggunaannya.
Saat ini konsumsi energi listrik di Kalimantan Timur sebagian besar bergantung pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) dan Pembangkit listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). Mesin pembangkit yang tua sangat boros BBM menyebabkan PLN Wilayah Kalimantan Timur mengalami krisis kelistrikan yang mengakibatkan terjadinya pemadaman.
Permasalahan Dari uraian tersebut, permasalahan yang timbul sebagai berikut: 1. Bagaimana kondisi eksisting ketenaga listrikan di Kalimantan Timur? 2. Berapa banyak kebutuhan batubara yang dikonsumsi untuk bahan bakar PLTU Tanah Grogot? 3. Bagaimana peranan pembangunan PLTU Tanah Grogot 2x7 MW dalam mensuplai kebutuhan listrik di Kalimantan Timur? 4. Bagaimana analisa teknis dan ekonomi pembangunan PLTU Tanah Grogot 2x7 MW? 5. Bagaimana dampak lingkungan dari pembangunan PLTU Tanah Grogot 2x7 MW? 6. Apakah PLTU Tanah Grogot 2x7 MW layak dibangun (investasi)?
Batasan Masalah 1. Peramalan kebutuhan listrik akan dikembangkan secara jangka panjang berdasarkan kebutuhan daya yang semakin meningkat. 2. Daerah yang dibahas dibatasi hanya PLN Wilayah Kalimantan Timur. 3. Dari sisi teknis hanya menjelaskan mengenai prinsip kerja PLTU, serta faktor-faktor yang mempengaruhinya. Dan sedikit membahas mengenai dampak lingkungan akibat proses pembakaran batubara.
Tujuan Tujuan dari penulisan ini adalah mempelajari dan menganalisa pembangunan PLTU Tanah Grogot 2x7 MW di Kalimantan Timur dalam usaha pemenuhan kebutuhan tenaga listrik di Kalimantan Timur khususnya dan di Indonesia umumnya dengan mempertimbangkan Pengaruh Terhadap Tarif Listrik Regional Kalimantan Timur.
Kondisi Kelistrikan di Kalimantan Timur Krisis listrik di Kalimantan Timur antara percaya dan tidak. Percaya
karena memang kenyataannya kita krisis listrik, suplai dan demand tidak seimbang, pemadaman listrik silih berganti masih saja bahkan sudah empat tahun berlangsung, permintaan pemasangan baru daya listrik maupun perubahan daya bagi pelanggan sulit terpenuhi. Tidak percaya adanya krisis listrik, memang ya karena sesungguhnya Kalimantan Timur dikenal oleh anak negeri merupakan Propinsi terkaya akan hasil hutannya, bahkan gas dan terutama batubara harus menyandang gelar Propinsi miskin energi listrik.
Analisa Kebutuhan Batubara PLTU Tanah Grogot memiliki kapasitas 14 MW dengan faktor kapasitas sebesar 0.85, menggunakan bahan bakar batubara Lignit yang berkalori 4.500 Kcal/kg, maka dari data pembanding dapat dihitung pemakaian batubara sebagai bahan bakar PLTU Tanah Grogot : No
Perhitungan
PLTU Batubara
1
Energi listrik per tahun (KWh/tahun)
89.352.000
2
Kebutuhan energi kalor (Kcal/tahun)
3.533.930.000
3
Kebutuhan bahan bakar per tahun (kg)
75.190.000
4
Kebutuhan bahan bakar 25 tahun (kg)
1.879.750.000
5
Prosentase pemakaian bahan bakar dari cadangan bahan bakar yang tersedia (%)
0.080
Proyeksi Kebutuhan Energi dan Pelanggan Listrik dengan Metode Regresi Data input perhitungan beban mendatang dengan Metode Regresi adalah: • Pertumbuhan jumlah pelanggan rumah tangga ( X1 ) • Pertumbuhan jumlah pelanggan bidang bisnis ( X2 ) • Pertumbuhan jumlah pelanggan bidang industri ( X3 ) • Pertumbuhan jumlah pelanggan Publik ( X4 ) • Pertumbuhan jumlah pelanggan Sosial (X5) • Pertumbuhan jumlah penduduk ( X6 ) • Peningkatan PDRB suatu wilayah ( X7 )
Parameter Analisa Regresi Berganda Tahun
Energi terjual
RT (Ribu)
Bisnis
Industri
Publik
Sosial
Penduduk
PDRB
Y
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
1998
483,64
270,66
15,00
204
2,47
4,47
2.401,10
45,19
1999
551,76
311,64
16,60
210
2,61
5,05
2.470,40
64,49
2000
703,34
321,89
18,20
216
2,74
5,62
2.539,70
83,79
2001
890,05
332,14
19,81
222
2,88
6,20
2.609.00
103,09
2002
979,51
342,38
21,41
228
3,01
6,78
2.678.30
122,39
2003
1.066.46
360,50
23,42
229
3,18
7,32
2.747,60
141,69
2004
1.218,28
378,43
24,33
231
3,44
7,66
2.816,90
160,99
2005
1.295,33
396,04
25,38
234
3,57
8,12
2.886,20
180,28
2006
1.336,54
401,69
25,58
242
3,81
8,57
2.955,50
199,58
2007
1.629,80
407,33
25,79
250
4,05
9,03
3.024,80
212,09
2008
2.053,30
412,97
25,99
258
4,29
9,49
3.055,35
224,60
Cara Perhitungan Dengan Regresi
T 1 T =(X X) XY k
0 1 2 3 4 5 6 7
= 3,8634 = 0,0235 = -0,0366 = 0,0009 = -0,0403 = 0,1564 = 0,0024 = 0,0215
Proyeksi Energi Terjual (GWh), Jumlah Pelanggan per Sektor, Jumlah Penduduk (Ribu), dan PDRB (Trilyun) Kalimantan Timur Energi Terjual
RT (Ribu)
Bisnis
Industri
Publik
Sosial
Penduduk
PDRB
Y
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
2009
1.582,74
418,62
27,38
258
4,37
9,95
3.124,65
243,23
2010
1.673,07
424,26
28,09
263
4,55
10,40
3.182,33
259,13
2011
1.764,41
429,90
28,79
267
4,73
10,86
3.240,00
275,03
2012
1.853,75
435,55
29,50
272
4,91
11,31
3.297,68
290,94
2013
1.944,09
441,19
30,21
277
5,09
11,77
3.355,35
306,84
2014
2.034,43
446,83
30,91
282
5,27
12,22
3.413,03
322,75
2015
2.124,43
452,47
31,62
287
5,45
12,68
3.470,70
338,65
2016
2.124,77
458,12
32,32
291
5,63
13,14
3.528,38
354,55
2017
2.305,45
463,76
33,03
296
5,82
13,59
3.586,05
370,46
2018
2.395,78
469,40
33,73
301
6,00
14,05
3.643,73
386,36
2019
2.486,12
475,05
34,44
306
6,18
14,50
3.701,40
402,27
2020
2.576,46
480,69
35,14
311
6,36
14,96
3.759.08
418,17
Tahun
Proyeksi Kebutuhan Energi dan Pelanggan Listrik dengan Metode DKL 3.0 1. 2. 3. 4.
Sektor Rumah Tangga Sektor Komersil Sektor Publik Sektor Industri
Proyeksi Konsumsi Energi Listrik per Kelompok Pelanggan (GWh) Kalimantan Timur Tahun
RT
Komersil
Publik
Industri
Total
t
Pel.Rt
Pel.K
Pel.Pt
Pel.Pt
Pel.Tt
2008
819,61
352,48
45,59
189,18
1.428,84
2009
831,16
374,47
49,59
218,58
1.497,40
2010
842,86
397,83
54,47
252,54
1.572,52
2011
854,71
422,65
59,53
291,79
1.655,05
2012
866,72
449,02
65,07
337,14
1.745,96
2013
878,87
506,79
71,13
389,54
1.846,32
2014
891,19
538,40
77,74
450,08
1.957,41
2015
903,66
571,99
84,98
520,02
2.080,65
2016
916,29
607,67
92,88
600,84
2.217,69
2017
929,09
645,58
10,.52
694,22
2.370,41
2018
942,05
685,85
110,97
802,11
2.540,97
2019
955,17
728,64
121,29
926,76
2.731,86
2020
968,46
774,10
132,57
1.070,79
2.945,92
Aspek Ekonomi Biaya Pembangkitan Energi
Biaya Tak Tetap - Biaya Bahan Bakar - Biaya Perawatan dan Operasional
Biaya Tetap - Biaya Bahan Bakar - Biaya Perawatan & Operasional (O&M) - Pajak dan Asuransi
Biaya Pokok Pembangkitan (BP)
Biaya Langsung - Tanah dan hak tanah - Sarana dan fasilitas - Peralatan pembangkit - Peralatan-peralatan listrik
Biaya Dasar Biaya Aktif
Biaya Investasi
Biaya Tambahan - Biaya kepemilikan - Biaya suku cadang - Biaya tak terduga Biaya Financial - Kenaikan harga - Bunga selama masa konstruksi - Kenaikan tingkat suku bunga
Biaya Tak Langsung - Fasilitas pembantu - Manajemen konstruksi - Jasa engineering lapangan
Aspek Ekonomi Net Present Value (NPV) Metode Net Present Value (NPV) ini menghitung jumlah nilai sekarang dengan menggunakan Discount Rate tertentu dan kemudian membandingkannya dengan investasi awal (Initial Invesment). Selisihnya disebut NPV. Apabila NPV tersebut positif, maka usulan investasi tersebut diterima, dan apabila negatif ditolak. Return On Investment (ROI) Return On Investment adalah kemampuan pembangkit untuk mengembalikan dana investasi dalam menghasilan tingkat keuntungan yang digunakan untuk menutup investasi yang dikeluarkan
Aspek Ekonomi Benefit Cost Ratio (BCR) Benefit-Cost Ratio adalah rasio perbandingan antara pemasukan total sepanjang waktu operasi pembangkit dengan biaya investasi awal.
Payback Period (PP) Payback Periode adalah lama waktu yang dibutuhkan agar nilai investasi yang diinvestasikan dapat kembali dengan utuh.
Perhitungan Biaya Modal Dalam perhitungan biaya modal (Capital Cost), tergantung pada tingkat suku bunga (discount rate) dan umur ekonomis :
Suku Bunga i=6% dan Umur Pembangkit (Life Time) n= 25 Tahun 0,06(1 0,06) 25 CRF 0.078 25 (1 0,06) 1 Suku Bunga i=9% dan Umur Pembangkit (Life Time) n= 25 Tahun
CRF
0,09(1 0,09) 25 (1 0,09) 25 1
0.10
Biaya Pembangkitan Total TC = CC + FC + OM
Untuk suku bunga i = 6 % maka: TC = 0.10cent / KWh + 3.77 cent /KWh + 0.58 cent / KWh =4.45 cent / KWh = 0.445 US$/KWh = 445 Rp/KWh Untuk suku bunga i = 9 % maka : TC = 1.13 cent / KWh + 3.77 cent / KWh + 0.58 cent / KWh =4.48 cent / KWh = 0.0448 US$/KWh = 448 Rp/KWh
Aspek Kelayakan Investasi kWhoutput = Daya Terpasang x Faktor Kapasitas x 8760 = 14 MW x 1000 x 0,85 x 8760 . = 89.352.000 kWh/tahun Untuk suku bunga i = 6 % KP = BPP – BP = Rp 1965 – Rp.445 = Rp. 1520/kWh CIF = KP x kWhoutput = Rp. 1520/kWh x 89.352.000 = Rp. 1358,2 milyar/tahun
Untuk suku bunga i = 9 % KP = PP – BP = Rp.1965 – Rp.448 = Rp. 1517/kWh CIF = KP x kWhoutput = Rp. 1517/kWh x 89.352.000 = Rp. 1355,6 milyar/tahun
Net Present Value Metode ini menggunakan pertimbangan bahwa nilai uang sekarang lebih tinggi bila dibandingkan dengan nilai uang pada waktu mendatang, karena adanya faktor bunga. Rumus untuk menghitung NPV adalah sebagai berikut: n
NPV
COF t 1
CIF (1 k ) t Biaya Pokok Penyediaan (BPP) wilayah Kaltim = Rp 1965/kWh
Tahun
25
Suku Bunga 6%
Suku Bunga 9%
TC=0,0445
TC=0,0448
CIF
COF
NPV
CIF
COF
NPV
135,8
-12
1723,98
135,5
-12
1720,14
Return of Investment adalah kemampuan pembangkit untuk mengembalikan dana investasi dalam menghasilkan tingkat keuntungan yang digunakan untuk menutup investasi yang dikeluarkan. n
Bennefitt ROI
Investment Cost
t
Investment Cost Tahun
25
Suku Bunga 6%
Suku Bunga 9%
Bennefit
ROI
Bennefit
ROI
3108
3104
3116,5
3386,5
Benefit Cost Ratio adalah ratio perbandian antara pemasukan total sepanjang waktu operasi pembangkit dengan biaya investasi awal.
BCR
Bennefitt (US $) InvestmentCost (US $)
Tahun
25
Investasi =120 Milyar
Investasi =120 Milyar
Suku Bunga 6%
Suku Bunga 9%
∑CIFt
BCR (%)
∑CIFt
BCR (%)
3123,4
260,28
3387,5
282,29
Payback Period adalah lama waktu yang diperlukan untuk mengembalikan dana investasi. Untuk suku bunga i = 6 %
PP = 0,08 = 1 Tahun Untuk suku bunga i = 9 %
PP = 0,08 = 1 Tahun
Biaya Pokok Penyediaan (BPP) Pembangunan PLTU Tanah Grogot Perhitungan Biaya Pokok Penyediaan Tenaga Listrik setelah pengoperasian PLTU Tanah Grogot 14 MW ini diharapkan mengalami penurunan harga dimana saat ini BPP untuk wilayah Kalimantan Timur sekitar Rp 1965/kWh.
Sedangakan BPP Listrik sebelum PLTU di bangun yaitu: Rp 1841,01/kWh Sedangkan BPP Listrik setelah PLTU di bangun yaitu: Rp 1745,20/kWh Maka setelah pengoprasian PLTU Tanah Grogot, terdapat suatu penurunan BPP Listrik untuk wilayah Kalimantan Timur yaitu sebesar Rp1745,20/kWh.
Aspek Sosial Indeks Pembangunan Manusia (IPM) IPM merupakan indeks komposit yang digunakan untuk mengukur pencapaian rata-rata suatu negara dalam tiga hal mendasar pembangunan manusia, yaitu: lama hidup, yang diukur dengan angka harapan hidup ketika lahir; pendidikan yang diukur berdasarkan rata-rata lama sekolah dan angka melek huruf penduduk usia 15 tahun ke atas; dan standar hidupyang diukur dengan pengeluaran per kapita yang telah disesuaikan menjadi paritas daya beli.
Perbandingan IPM Indonesia di Asia Tenggara Glob al Rank
Asia
IPM
Life Expectacy at Birth
Adult Literacy Rate
GDP Per capita in $
Education Index
25
3
Singapore
0.916
78.9
92.5
28,077
0.91
34
5
Brunei Darussalam
0.871
76.6
92.7
19,210
0.88
61
12
Malaysia
0.805
73.4
88.7
10,276
0.84
74
14
Thailand
0.784
60.3
92.6
8,090
0.86
84
17
Philippine
0.763
70.7
92.6
4,614
0.89
108
23
Indonesia
0.711
67.2
90.4
3,609
0.83
109
105
Vietnam
0.609
70.8
90.3
2,745
0.81
129
131
Cambodja
0.583
56.5
73.6
2,423
0.69
130
132
Myanmar
0.581
60.5
89.9
1,027
0.76
133
134
Laos
0.553
55.1
68.7
1,954
0.66
Country
Perbandingan IPM dan Komponennya Propinsi di Indonesia
IPM
Shortfall
DKI
76,3
1,08
Kaltim
74,5
1,92
Jabar
70,3
1,28
Jateng
70,3
1,57
Jatim
69,2
2,39
Indonesia
71,1
1,68
PDRB sebagai fungsi Rasio Elektrifikasi
Aspek Lingkungan Prakiraan dampak penting dalam pembangunan PLTU Tanah Grosot ini yaitu suatu upaya pemantauan lingkungan untuk kegiatan pembangunan PLTU. prakiraan dampak yang terjadi akan ditinjau dalam 4 (empat) tahapan: 1. Tahap Persiapan 2. Tahap Konstruksi 3. Tahap Operasional 4. Tahap Pasca Operasi
Pengelompokan yang baik dan benar dengan memperhatikan perubahan lingkungan dan sumber dampak yang terjadi, akan dapat merendam dan menekan dampak negatif yang mungkin terjadi bahkan mungkin dapat merubah berbalik menjadi positif. Secara umum upaya pengelolaan lingkungan ini adalah pengelolaan rencana kegiatan yang akan membuat pengaruh (dampak) terhadap lingkungan, mulai dari tahap kegiatan persiapan, konstruksi dan pasca konstruksi sehingga dampak yang terjadi dapat ditekan seminimal mungkin
Clean Development Mechanism (CDM) Berdasar dari ratifikasi “kyoto protocol” yang menunjukkan komitmen negara maju tekait global warming untuk insentif atau carbon credit terhadap pembangunan (clean development mecahnism) berdasarkan seberapa besar pengurangan CO2 dibandingkan dengan base line yang telah ditetapkan.
KESIMPULAN Dari hasil pembahasan dan analisa, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1. Pada tahun 2008 beban puncak Kalimantan Timur adalah sebesar 365 MW dengan beban dasar sekitar 270 MW yang di suplai oleh PLTU dan PLTGU. Sedangkan pada waktu beban puncak antara pukul 18.00-23.00 di suplai dengan PLTD sebagai pemenuh pada saat kondisi beban puncak.
2. Bahwa total pemakaian batubara PLTU Tanah Grogot 14 MW ini sebesar 0,2 % dari total batubara yang terdapat di Kalimantan Timur, maka PLTU Tanah Grogot tidak akan mengalami kesulitan dalam hal penyediaan batubara selama proses operasinya. 3. Dengan pembangunan PLTU Tanah Grogot yang memiliki kapasitas 14 MW dengan faktor kapasitas 0,85, maka kelistrikan Kalimantan tidak akan mengalami defisit kembali pada awal tahun 2015. Dengan begitu akan menggantikan PLTD yang selama ini eksis di Kalimantan Timur.
KESIMPULAN 4. Dampak Lingkungan yang dihasilkan oleh PLTU dapat diminimalisasi dengan penggunaan Electric Precipitator dimana selain dapat meningkatkan efisiensi pembangkit juga dapat mengurangi emisi gas yang ditimbulkan.
5. Biaya pembangkitan pokok PLTU Tanah Grogot untuk suku bunga 6% dan 9% sebesar Rp.445/kWh dan Rp 448/kwh. Sedangkan kemampuan daya beli masyarakat sebesar Rp 624/kWh. Hal ini menunjukkan bahwa harga jual listrik PLTU Tanah Grogot masih mungkin bisa terjangkau. 6. PLTU Tanah Grogot 14 MW dengan biaya investasi US$ 12 juta layak untuk diinvestasikan, karena lama waktu agar investasi dapat kembali untuk PLTU Tanah Grogot dengan suku bunga 6% dan 9% adalah selama 1 tahun. Dan biaya pokok penyediaan listrik sebelum pengoperasian PLTU Tanah Grogot 14 MW sebesar Rp. 1841.01/kWh, dan setelah pengoperasian PLTU Tanah Grogot 14 MW turun menjadi Rp.1745.20/kWh atau turun sekitar 5.2%.
SARAN 1. Seringnya terjadi pemadaman di berbagai wilayah Kalimantan Timur oleh PLN, karena konsumsi energi listrik yang semakin banyak oleh konsumen dan masih tergantungnya masyarkat terhadap PLTD. Hal ini tidak diikuti dengan berkembangnya pembangkit, dimana efisiensi pembangkit yang sudah tua akan semakin kecil, sehingga daya mampunya semakin lama semakin turun. PLN wilayah Kalimantan Timur harus lebih sering mensosialisasikan program DSM (Demand Side Management) yaitu dengan cara penghematan energi pada jam-jam beban puncak. 2. Segera dibangun pembangkit baru lagi dengan kapasitas yang lebih besar, karena sumber daya energi baru terbarukan melimpah ruah dan untuk perkembangan kebutuhan listrik yang selalu meningkat yang harus diikuti dengan penambahan pembangkit baru. Memberikan peluang atau penawaran kepada perusahaan swasta nasional maupun Internasional untuk membangun pembangkit tenaga listrik.
Terima Kasih
