STUDI TEKNO EKONOMI DESALINASI PLTN TIPE PWR DI PULAU BATAM KEPULAUAN RIAU

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional

STUDI TEKNO EKONOMI DESALINASI PLTN TIPE PWR DI PULAU BATAM KEPULAUAN RIAU Budiarto1, Sunardi1, Bambang Galung2, Bandi Parapak3 1Pusat Pengembangan Energi Nuklir, BATAN, Jakarta 2Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN, Tangerang, Banten 3Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir, BATAN, Tangerang, Banten

ABSTRAK STUDI TEKNO EKONOMI DESALINASI PLTN TIPE PWR DI PULAU BATAM KEPULAUAN RIAU. Studi tekno ekonomi desalinasi untuk membandingkan biaya antara sistem pembangkit daya berkopel dengan instalasi desalinasi di pulau Batam dengan program DEEP 3.1 dari IAEA telah dilakukan. Data input diambil dari Badan Pengusahaan Batam untuk air bersih dan listrik dari PT.PLN Batam. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa PLTN ukuran kecil sekitar 200 MWe yang di kopel dengan instalasi desalinasi air laut sangat bersaing untuk dipilih dalam program penyediaan energi dan air dimasa yang akan datang. Untuk ukuran instalasi desalinasi kapasitas 15.000 m3/hari yang di kopel dengan kapasitas 200 MWe PLTN tipe PWR menunjukkan bahwa harga air tanpa biaya transport dengan pipa adalah US $ 0,5655/m3, harga listrik tertinggi US $ 0,038/ Kw-h, biaya konstruksinya adalah US $ 1700/KW dan investasi total untuk instalasi desalinasinya tipe Reverse Osmosis adalah US $ 17,1 juta. Sedangkan PLTU-batubara daya 200 MWe menunjukkan harga air tanpa biaya pipanisasi adalah 0,7519 US$ / m 3, harga listrik tertinggi adalah 0,117 US$/KW-h. Biaya konstruksi spesifik untuk daya 200 MWe lebih rendah yaitu 1.300 US$/KW dan biaya total investasi instalasi desalinasinya untuk Reverses Osmosis nilainya sama dengan PLTN yaitu US $ 17,1 juta. Perbandingan pembangkit 200 MWe PLTU-batubara, PLTN jenis PWR 200 MWe, dan Hight Temperature Gase Reactor (HTGR) 225 MWe juga menunjukkan bahwa varian nuklir sangat bersaing, memasukkan pajak CO2 pada pembangkit energi fosil akan menghasilkan harga tertinggi listrik dan air sangat mahal. Khususnya bila harga minyak dan gas bumi, di dunia sangat mahal untuk program energi dimasa depan Kata kunci : PLTN, PWR, Tekno ekonomi, Desalinasi, Program DEEP 3.1

ABSTRAK THE STUDY OF TECHO ECONOMIC BY DESALINATION OF PLTN TYPE PWR ON PULAU BATAM KEPULAUAN RIAU. The Study of techno economic desalination for compare the cost between power plant system coupled by desalination plant on Batam island has been done by using DEEP 3.1 program released by IAEA. The input data from Management Batam of Agency, for water and electrical by PT.PLN Batam. The results of calculation shows that the medium size 200 Nuclear power plant coupling to desalination plant was very competitive to be selected in providing energy and water supply program. For desalination installation size capacity (reverse Osmosis type) 15.000 m3/day coupled by 200 MWe of PLTN type PWR shows that the water cost without water transport would be US $ 0,5655/m3 , levelized electricity cost is US $ 0,038/Kw-h, construction cost is US $ 1700/KW and total investment for RO desalination plant is US $ 17,1 M. Whereas of power PLTU coal 200 MWe hows that the water cost without water transport would be US $ 0,7519/m3, levelized electricity cost is US $ 0,117/KW-h. The construction cost is US $ 1.300/KW and total investment for RO desalination plant the same is US $ 17,1 M. The comparison of power plant 200 MWe PLTU-coal, PLTN type PWR 200 MWe, and Hight Temperature Gase Reactor (HTGR) 225 Mwe, also shows that variant of nuclear was very competitive, put into of CO2 tax on fossil power

ISSN 1979-1208

37

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional plant resulting levelized electricity and water cost very expensive. Especially when world market price of oil/ gas to be expensive for the future energy program. Keywords : PLTN, PWR Techno ekonomic, Desalination, Program DEEP 3.1

1.

PENDAHULUAN

Pemanfaatan teknologi nuklir sebagai sumber pembangkit energi listrik dan penyedia sumber air bersih dengan menyuling air laut menjadi air tawar mendapatkan peluang besar di Indonesia. Karena tidak dapat dipungkiri saat ini Indonesia sudah mengalami kekurangan energi listrik dan ketersediaan air bersih di berbagai daerah. Pulau Batam yang merupakan salah satu potensi bagi Indonesia dalam menarik investor asing adalah salah satu pulau yang memiliki permasalahan dalam penyediaan air bersih, sumber air baku didapatkan dengan membangun waduk-waduk yang tersebar di beberapa kecamatan dengan mengandalkan air hujan, berbeda dengan Malaysia negara ini sudah mencatat keberhasilan dalam mengamankan persediaan air baku. Negara jiran ini bahkan sudah mampu memasok air bersih kepada Singapura dari Johor Baru sekitar 750 juta liter per hari. Berdasarkan grafik pertumbuhan penduduk pulau Batam dari tahun 2000 yang berjumlah 462.293 jiwa sampai tahun 2008 yang berjumlah 791.605, maka dapat diambil ratarata besar kenaikan pertumbuhan penduduk setiap tahun mencapai sekitar 7%. [1] Dari data tersebut dapat ditarik proyeksi pertumbuhan penduduk sampai tahun 2018 dengan asumsi kenaikan rata-rata pertambahan jumlah penduduk sekitar 5% (di bawah rata-rata kenaikan pertumbuhan jumlah penduduk dari tahun 2000 sampai tahun 2008), maka diprediksi jumlah penduduk kota Batam pada tahun 2018 berjumlah sekitar 1.289.441 jiwa. Dengan jumlah tersebut, maka volume air bersih yang dibutuhkan oleh seluruh penduduk kota Batam adalah 1.289.441 jiwa X 144 liter/hari = 185.679.504 liter/hari atau 185.679,504 m 3/hari (Kebutuhan satu orang per hari mengkonsumsi air rata-rata 144 liter, data Ditjen Cipta Karya, Dep.PU, Tahun 2006). Dengan total kapasitas penyediaan air bersih kota Batam (pasokan) sekitar 78.785,758 m3/hari dan tidak ada rencana pengembangan penyediaan air bersih sampai tahun 2018, maka di prediksi pada tahun 2018 kota Batam akan mengalami kekurangan air bersih sekitar 106.893,746 m3/hari yang akan dipasok oleh pemerintah dan swasta. Pulau Batam yang memiliki letak geografis berdekatan dengan Singapura sudah waktunya untuk memikirkan mengekspor air bersih kesana seperti yang sudah dilakukan oleh Malaysia. Pulau Batam adalah salah satu kotamadya di Provinsi Kepulauan Riau. Pusat kotanya terkenal dengan istilah Batam Center. Pulau ini memiliki luas wilayah 415 km² dan berpenduduk sampai dengan bulan Juni 2006 sebanyak 708.124 jiwa, terdiri atas 9 kecamatan dan merupakan zona ekonomi istimewa, karena berada di seberang Singapura dan terletak di jalur pelayaran internasional, pulau yang merupakan bagian dari Provinsi Kepulauan Riau ini memiliki luas wilayah daratan sebesar 715 kilometer persegi atau sekitar 115 % dari wilayah Singapura, sedangkan luas wilayah keseluruhan mencapai 1,570,35 kilometer persegi, dibawah ini adalah peta pulau Batam. Dilihat dari letak geogafisnya kota Batam di kelilingi oleh lautan, sehingga sangat kecil kemungkinan untuk mendapatkan sumber air bersih dari mata air tanah, kota Batam memanfaatkan air hujan yang ditampung di beberapa waduk yang terdapat di beberapa kecamatan sebagai sumber air baku untuk keperluan penduduk, instansi pemerintah/swasta serta sektor industri. Pertumbuhan ekonomi Pulau Batam yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju pertumbuhan ekonomi nasional, menjadikan wilayah ini sebagai wilayah andalan bagi pemacu pertumbuhan ekonomi secara nasional maupun bagi Propinsi Kepulauan Riau. Beragam sektor penggerak ekonomi meliputi sektor komunikasi, sektor

ISSN 1979-1208

38

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional listrik, air dan gas, sektor perbankan, sektor industri dan alih kapal, sektor perdagangan dan jasa merupakan nadi perekonomian pulau Batam yang tidak hanya merupakan konsumsi masyarakat pulau Batam dan Indonesia, tetapi juga merupakan komoditas ekspor untuk negara lain. Keberadaan kegiatan perekonomian di kota ini juga dalam rangka meningkatkan lapangan pekerjaan dan kesejahteraan masyarakat. Selain itu pendirian kawasan industri yang berstandar internasional yang secara tepat didesain untuk mengakomodasi kelompok industri pada suatu tempat berdasarkan keterkaitan dan efisiensi yang lebih besar. Alternatif pengelompokan lokasi industri yang potensial dikembangkan berdasarkan negara, misalnya kawasan industri Jepang, Korea, Eropa dan lain-lain atau berdasarkan jenis industri yang saling terkait misalnya kawasan industri barang elektronik, dimana berkumpul industri komponen elektronik, industri plastik, industri packaging dan industri-industri komponen pendukung lainnya. Berdasarkan gambaran di atas maka sangat perlu dan sudah saatnya dikaji suatu teknologi baru yang murah, kompetitif dan berwawaskan lingkungan untuk menyelesaikan permasalahan pasokan air bersih dan energi listrik di pulau Batam. Pada saat ini telah dikembangkan reaktor daya nuklir kogenerasi dengan efisiensi termal meningkat menjadi dua kali lipat dari pembangkit daya konvensional atau nuklir yang sekarang banyak beroperasi. Jepang memperkirakan reaktor ini akan dapat beroperasi dengan efisiensi termal efektif 80%. Bahkan secara teoritis, efisiensi tersebut masih akan dapat ditingkatkan lagi. Peningkatan efisiensi termal pembangkit daya akan berpengaruh besar pada lingkungan karena energi panas yang dibuang ke lingkungan akan menjadi lebih kecil. Instalasi pembangkit daya yang sekarang beroperasi rata-rata mempunyai efisiensi termal lebih kurang 30%, jadi 70% energi panasnya akan dibuang ke lingkungan, yang pada akhirnya akan menyumbang pemanasan global dengan konsekuensi kekacauan cuaca dunia. Diperkirakan bahwa pada tahun 2025, sekitar 33% penduduk dunia atau sekitar 1,8 milyar orang akan tinggal di negara atau daerah tanpa tersedia air yang cukup kalau tidak dipikirkan adanya instalasi desalinasi air laut.[4] Di beberapa daerah kecepatan pemakaian air telah melebihi kecepatan pengisiannya, dan di Indonesia pada musim kemarau krisis air yang hebat telah terjadi di beberapa daerah, khususnya di pulau Batam dan di Nusa Tenggara Timur. Reaktor Nuklir telah dipakai untuk desalinasi air laut untuk proyek yang relatif kecil. Pengalaman operasi 150 reaktor-tahun dengan desalinasi air laut menggunakan nuklir telah dilakukan di dunia. Delapan reaktor nuklir yang di kopel dengan proyek desalinasi air laut sekarang ini telah beroperasi di Jepang. India telah hampir menyelesaikan satu unit contoh instalasi desalinasi air laut yang dikopel dengan nuklir dan demikian pula dengan Pakistan telah memulai proyek yang sama. Namun demikian, sebagian besar instalasi desalinasi air laut yang beroperasi di dunia sekarang ini memakai bahan bakar fosil dengan emisi gas CO2 yang menyertainya dan gas –gas lain. Menaikkan pemakaian bahan bakar fosil untuk proses pembangkitan energi seperti instalasi desalinasi air laut skala besar bukanlah opsi jangka panjang yang berkelanjutan jika dipandang dari keterkaitannya dengan dampak lingkungan. Oleh karena itu sumber energi utama untuk instalasi desalinasi dimasa depan adalah reaktor nuklir yang mampu memberikan sejumlah energi yang sangat besar yang diperlukan untuk proyek desalinasi skala besar. [2,4] Sampai tahun 2002, lebih dari 12.000 unit instalasi desalinasi skala industri telah dipasang atau dikontrakkan. Instalasi desalinasi ini diperkirakan mempunyai kapasitas total 8.5 milyar gallon/hari yang terdiri dari 3.5 milyar gallon/hari desalinasi air payau dan 5 milyar gallon/hari desalinasi air laut.[8] Bila opsi nuklir dipilih, maka pemilihan instalasi desalinasi sangat tergantung pada tipe reaktor dan pemakaian akhir dari produk airnya, apakah untuk air minum, air industri

ISSN 1979-1208

39

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional dan air untuk komersial lainnya. Instalasi desalinasi thermal apakah Multi Stage Flash (MSF) atau Multi Effect Destilation (MED) memberikan produk air murni yang langsung dapat dipakai untuk air proses. Reverse Osmosis (RO) menghasilkan air dengan kualitas air minum sesuai standar WHO. [1,3] Program DEEP 3.1 yang dikeluarkan IAEA dapat dipakai untuk menghitung harga air dan energi baik untuk tujuan pembangkitan sendiri maupun untuk tujuan dikopel dengan instalasi desalinasi air laut. DEEP adalah paket perangkat lunak untuk perbandingan ekonomi instalasi desalinasi air laut , termasuk opsi nuklir. Keluaran dari perhitungan meliputi harga air dan energi tertinggi, perincian komponen biaya, konsumsi energi dan energi netto listrik yang bisa dijual untuk setiap opsi yang dipilih. Pembangkit energi tertentu di model dengan pengaturan data input termasuk rancangan tenaga, parameter siklus tenaga dan biayanya. Sistim desalinasi di model agar sesuai dengan standar air minum yang dikeluarkan WHO (World Health Organization).[4]

2.

METODOLOGI

2.1.

Penyiapan data Input untuk Program DEEP 3.1. Untuk menghitung perbandingan biaya instalasi desalinasi air laut yang dikopel dengan nuklir atau fosil, data input yang akan dipakai oleh program DEEP 3.1 harus disiapkan dengan memakai langkah sbb: [4] a. Buka file spread sheet program DEEP 3.1 b. Klik file untuk menyusun case baru (new case) dari file template yang disediakan oleh DEEP 3.1 c. Pilih tipe konfigurasi kopling dari template apakah NSC-MD; NSC-MD-RO. d. Masukkan semua data yang diperlukan pada “template file” terpilih supaya program DEEP 3.1 menghitung dan memberikan hasil yang teliti. Data yang harus dimasukkan tergantung pada tipe template yang akan dipakai misalnya: kalau tipe kopling menggunakan konfigurasi NSC-MD: i. Case identification dan site Characteristics. ii. Parameter data input teknis. iii. Parameter data input ekonomi iv. Exhange data yang dipakai dalam input, Full Iinput, Summary, Full report dan CP Sheet. v. Data modul Fosil atau nuklir seperti misalnya: -Base power plant performance data -Energy plant cost data -Singgle purpuse plant performance -Power plant cost for economic evaluation. vi. Distillation Plant Module data/Definition: -Distillation performance data -Water transport input data -Distillation plant cost data -Distillation plant performance. -Economic evaluation e. Setelah selesai memasukkan data input pada file yang dipilih, klik NEW CASE pada DEEP open file. f. Bila New Case telah di klik konfigurasi berikut dari program DEEP 3.1 akan di tunjukkan.[4]

ISSN 1979-1208

40

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional g. Untuk memerintahkan program DEEP 3.1 menghitung,data yang harus di masukkan pada tampilan NEW CASE diatas adalah: 1. Nama File dari Proyek dan nama Case-nya. 2. Kapasitas total dari instalasi airnya. 3. Data input dari pembangkit energy ( thermal dan net electric power), dan specific construction cost ( $/KW) 4. Salinitas dari air laut (Tds, ppm) dan interest yang dipakai untuk perhitungan (5% atau 8%). 5. Distillation plant data input: Maximum brine temperature, heating steam temperature, and specific construction cost (disediakan oleh DEEP). 6. Konfigurasi kopling diantara sumber energi dan teknologi desalinasi terpilih seperti ditunjukkan dalam case input form, apakah memakai nuklir steam turbin, nuklir gas turbin, panas nuklir, steam cycle turbine, steam cycle oil gas turbine/GRSG, Fossil heat atau Renewable heat dst. 7. Memasukkan data Distillation Plant Data atau Reverse Osmoses Plant Data. 8. Pipeline transport option (kalau dipakai), 9. Carbon tax option (kalau dipakai dalam perhitungan) 10. Nama File 11. Klik OK bila semua data telah dimasukkan. h. Bila DEEP 3.1 telah selesai menghitung, hasil dapat dilihat dalam kotak Show case Result. Case file yang dihasilkan oleh perhitungan DEEP dapat juga dilihat dalam kotak VIEW CASE. i. Apabila data input akan diubah karena ada kesalahan selama penyiapan data, DEEP 3.1 melengkapi dirinya dengan EDIT INPUT DATA. Klik kotak edit input data untuk melakukan editing pada input. Jika seandainya gagal untuk melakukan editing data dari kotak Edit Input Data, maka pemakai harus kembali ke complete file data input yang telah di siapkan ( di run) sebelumnya. Semua data yang salah harus di periksa satu per satu, dan akhirnya instruksikan DEEP untuk melakukan perhitungan kembali. 2.2.

Assumsi dan Batasan pada Perhitungan DEEP 3.1 Beberapa asumsi yang diambil dan karakteristik kunci /batasan yang ada di dalam DEEP untuk melakukan perhitungan adalah sbb: 1. Instalasi desalinasi untuk sesuatu kapasitas dibuat untuk beberapa unit ukuran kecil. Ukuran yang dipakai dalam perhitungan DEEP adalah perkalian 5.000 m3/hari sampai maksimum 15.000 m3/hari untuk tipe distilasi, dan 10.000 , 12.500 m3/hari, dan 15.000 m3/hari untuk hibrid.[2,4] 2. Untuk desalinasi dengan tipe Reverse Osmosis, DEEP menghitung biayanya dengan konfigurasi Stand alone (berdiri sendiri) dan contiguous (berdampingan). Untuk desalinasi dengan contiguous suhu air masuk ke sistim reverse ormosis dapat dinaikkan untuk menyesuaikan dengan pemakaian keluaran air pendingin kondensor sebagai air umpan ke reverse osmosis. Kenaikan suhu air umpan dapat menaikkan kinerja membran tetapi tidak merubah kecepatan produksi air atau biaya air. 3. Discount rate (bunga bank) yang diasumsikan dalam program DEEP untuk kajian ekonomi dari instalasi desalinasi adalah sama dengan discount rate untuk pembangkit energinya. Ini mungkin asumsi secara total kurang sempurna dalam kasus-kasus tertentu dimana biaya untuk pembangkit energi jauh lebih tinggi dari instalasi desalinasinya, dan waktu konstruksi yang lebih pendek untuk instalasi desalinasinya. Untuk perhitungan ini diambil discount rate 8% untuk evaluasi. [2]

ISSN 1979-1208

41

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional 4. 5. 6. 7.

8.

3.

Biaya air terhitung oleh DEEP didasarkan pada metode “ constant money levelized cost”. Dalam kasus MED dan MSF , suhu maksimum garam dalam programDEEP di set pada suhu 700 C atau lebih tinggi, sesuai dengan instruksi dalam manual DEEP. [2,4,6] Untuk tujuan perhitungan ini, rata-rata salinitas laut di Madura adalah 28.800 ppm. Untuk pertimbangan lingkungan dan untuk mengerti dampak biaya air yang dihasilkan pajak CO2 telah ditambahkan pada pembangkit energi minyak/gas maupun batubara yang akan di kopel dengan instalasi desalinasi. Kapasitas hasil desalinasi untuk perhitungan ini telah diambil harga 5.000 m3/hari hingga 15.000 m3/hari, sesuai dengan perkiraan angka kekurangan air minum untuk tahun 2018 di Pulau Batam adalah 229.200 m3/hari.

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1.

Analisa Ekonomi Desalinasi dengan Software DEEP versi 3.1 Untuk menghitung keekonomian dari suatu proses desalinasi air laut digunakan program “Desalination Economic Evaluation Program” disingkat DEEP versi 3.1 yang dikembangkan oleh IAEA dan telah di keluarkan pada bulan September 2006. Program memungkinkan Perancang atau pemegang keputusan dapat membandingkan kinerja dan estimasi biaya dari berbagai tipe desalinasi dan konfigurasi pembangkit energinya. Model desalinasi yang dicakup oleh DEEP meliputi MSF, MED, RO maupun sistem Hibrid, sementara opsi energi pembangkitnya meliputi PLTN jenis PWR dan PLTU(Batubara). Pembangunan fasilitas desalinasi yang dikopel dengan pembangkit energi fosil (PLTU, Batubara) dan PLTN jenis PWR(kapasitas 200 MW(e)) berdasarkan standar kebutuhan air bersih per orang 225 Liter/hari periode 2005 s/d 2011 dan standar kebutuhan air bersih per orang 350 Liter/hari periode 2012 s/d 2020 dengan rata-rata 5% Kebutuhan di sediakan oleh Unit Desalinasi antara tahun 2012 sampai 2020. Dari Tabel 1, 2, dan 3, menunjukkan barwa hasil perhitungan DEEP 3.1 untuk pembangkit energi dari Batubara 200 MW(e) dan dikopel dengan MSF, MED dan RO, diperoleh berbagai harga air untuk kapasitas 5000 m3/hari sampai 15000 m3/hari. Disimpulkan bahwa apabila kapasitas unit desalinasi semakin besar, harga air akan lebih murah. Harga air paling murah bila dibangun tipe kopling COAL–RO dengan diperoleh harga air pada kapasitas 150003/hari sebesar US $ 0,7519/m3 , dengan total biaya investasi untuk desalinasi sebesar US $ 17.100.000,Dari Tabel 4, 5, dan 6, hasil perhitungan DEEP 3.1 untuk pembangkit energi nuklir (PWR 200 MW(e)) dan di kopel dengan MSF, MED dan RO, diperoleh berbagai harga air untuk kapasitas mulai dari 5000 m3/hari sampai 15000 m3/hari. Harga air paling murah bila dipilih kopeling PLTN-RO . Untuk kapasitas desalinasi sebesar 15000 m3/hari harga air sebesar US $ 0,5655 /m3 dan biaya investasi unit desalinasi sebesar US $ 17.100.000,Selanjutnya dari Tabel 7 dan 8, terlihat bahwa hasil perhitungan DEEP untuk pembangkit energi dari PLTN jenis PWR dan dipilih unit desalinasi hibrid (campuran antara MSF-RO atau MED-RO) dengan kapasitas 10.000 m3/hari,12.500 m3/hari dan 15.000 m3/hari. Untuk kapasitas desalinasi hybrid sebesar 15000 m3/hari harga air terendah US $ 0,6802 /m3 ( Unit desalinasi hybrid MED-RO) lebih rendah dibanding desalinasi hybrid MSF-RO, namun untuk biaya investasi unit desalinasi hybrid MED-RO (US $ 17.300.000,-) lebih mahal dibandingkan desalinasi hybrid MSF-RO yaitu sebesar US $ 14.791.700,Kemudian Tabel 9 dan 10, menunjukkan hasil perhitungan DEEP untuk pembangkit energi dari batubara dan dipilih unit desalinasi hybrid (campuran antara MSF-RO atau MED-RO) dengan kapasitas 10.000 m3/hari,12.500 m3/hari dan 15.000 m3/hari. Untuk

ISSN 1979-1208

42

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional kapasitas desalinasi hybrid sebesar 15000 m3/hari harga air tertinggi US $ 1,2869 /m3 Unit desalinasi hybrid MSF-RO dan lebih besar dibanding desalinasi hybrid MED-RO, namun untuk biaya investasi unit desalinasi hybrid MED-RO (US $ 16.400.000,-) lebih mahal dibandingkan desalinasi hybrid MSF-RO yaitu sebesar US $ 13.988.700,Hasil analisa bahwa defisit listrik dan air bersih di Pulau Batam Provinsi Kepulauan Riau hingga tahun 2018 sekitar 750 MWe dan 229.200 m 3/hari. Apabila kondisi masyarakat menghendaki pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN jenis PWR), maka akan menambah kapasitas daya listrik sebesar 200 MWe. Sedangkan kekurangan pasokan air bersih, berdasarkan jumlah penduduk 1.642.640 orang dan dengan asumsi kebutuhan satu orang per hari mengkonsumsi air rata-rata 350 per liter maka kekurangan air bersih yaitu 229.200 m3/hari, jika dengan asumsi 95% dipasok dari air waduk, maka pasokan dari instalasi desalinasi sebesar 5 % yaitu 10.236 m3/ hari. Berdasarkan analisis PLTN dan teknologi desalinasi, serta analisis kebutuhan dan pasokan listrik, serta kebutuhan dan pasokan air bersih di Pulau Batam Provinsi Kepulauan Riau, maka ada 2(dua) pilihan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) yaitu : 1). PLTN jenis PWR, maka terpilih sistem kopling PLTN jenis PWR 200 MWe sebanyak 1 unit yang di kopling dengan instalasi desalinasi jenis RO harga air adalah 0,5655 US$/m3 bila dibanding PLTU-batubara adalah 0,6802 US$/m3. Sedangkan, harga air apabila menggunakan sistem kopling PLTN 200 MWe dengan sistem desalinasi hybrid MED-RO adalah 0,6802 US$/m3, sebagai perbandingan bahwa harga air dari sistem kopling PLTU batubara dengan sistem desalinasi hybrid MED-RO adalah 0,9878 US$/m3 . Dengan dipilihnya Desalinasi jenis RO karena biayanya paling rendah. Diharapkan dengan instalasi desalinasi (tambahan) akan mencukupi kebutuhan air-murni di Pulau Batam, Kep.Riau bagi industri, tambahan air bersih bagi kegiatan pariwisata, masyarakat/rumah-tangga, serta pelayanan fasilitas umum. Tipe-tipe Teknologi Desalinasi yang komersil antara lain :  MSF – Multi-Stage Flash distillation. MSF banyak di PLN, dianggap paling handal, biarpun paling boros energi dan ongkos air paling mahal.  MED – Multi-Effect Distillation. MED lebih mutakhir, lebih hemat energi, terbukti handal serta ongkos produksi tidak mahal, maka sangat disarankan.  RO – Reverse Osmosis. RO paling murah ongkos produksinya, tetapi paling ketat dalam disiplin pengoperasian dan perawatannya. Teknologi RO menggunakan filter membran canggih yang harus di-impor dari luar negeri.  SA-RO – Stand-Alone Reverse Osmosis. SA-RO dapat dibangun terpisah dari pembangkit energi.  C-RO – Contiguous Reverse Osmosis. Tidak dapat teroisah dari pembangkit listriknya.  MED-RO – Gabungan unit MED dan unit RO, memanfaatkan keunggulan dari masing-masing. Adapun limbah buangan (brine) dari instalasi desalinasi air-laut akan dimanfaatkan untuk pembuatan garam. Dengan masukan brine ini pembuatan garam lebih intensif dan lebih produktif. Dengan penambahan daya listrik ini sebaiknya memiliki instalasi desalinasi air-laut, yang kapasitas produksinya diperbesar, dimulai di tahun 2018, kapasitas terendah tambahannya sebesar 5000 m3/hari, kemudian dapat ditambah dengan unit-unit berikutnya mengikuti perkembangan industrialisasi di tahun-tahun kemudian.

ISSN 1979-1208

43

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional

4.

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dengan program DEEP 3.1 yang dikembangkan oleh IAEA dapat disimpulkan sbb: 1. Studi tekno ekonomi desalinasi PLTN jenis PWR dengan perbandingan pembangkit kapasitas 200 MWe dengan Fosil (PLTU-batubara) yang di kopel dengan instalasi desalinasi menunjukkan bahwa varian nuklir sangat bersaing, bila dipilih untuk program energi dimasa depan. Untuk instalasi desalinasi (tipe reverse osmosis/RO) kapasitas 15.000 m3/hari yang di kopel dengan PLTN jenis PWR daya 200 MWe menunjukkan harga air tanpa biaya pipanisasi adalah 0,5655 US$ / m 3, harga listrik tertinggi adalah 0,038 US$/KW-h. Biaya konstruksi spesifik untuk 200 MWe PWR adalah 1.700 US$/KW dan biaya total investasi instalasi desalinasinya untuk Reverses Osmosis adalah US $ 17,1 juta sedangkan PLTU-batubara daya 200 MWe menunjukkan harga air tanpa biaya pipanisasi adalah 0,7519 US$ / m3, harga listrik tertinggi adalah 0,117 US$/KW-h. Biaya konstruksi spesifik untuk daya 200 MWe lebih rendah yaitu 1.300 US$/KW dan biaya total investasi instalasi desalinasinya untuk Reverses Osmosis nilainya sama dengan PLTN yaitu US $ 17,1 juta. 2. Studi tekno ekonomi desalinasi PLTN kogenerasi dengan perbandingan pembangkit 200 MWe PLTU-batubara, PLTN jenis PWR 200 MWe, dan HTGR 225 MWe juga menunjukkan bahwa varian nuklir sangat bersaing, namun dengan memasukkan pajak CO2 pada pembangkit energi fosil akan menghasilkan harga tertinggi listrik dan air sangat mahal. Khususnya bila harga minyak dan gas bumi, di dunia sangat mahal untuk program energi dimasa depan. HTGR dengan daya 2 x 112,5 MWe atau 225 MWe sebanyak 1 unit yang di kopling dengan instalasi desalinasi MSF/MED

Ucapan Terima Kasih Tim Peneliti mengucapkan terima kasih kepada DP2M DIKTI melalui program Sinergi dan Sinkronisasi Penelitian Bidang IPTEK Nuklir DIKTI-BATAN 2009 atas pendanaannya dan terima kasih juga kami sampaikan kepada Laboratorium Sucofindo di Batam atas kerjasamanya dalam pengambilan dan pengujian sampel air laut serta fasilitasnya.

DAFTAR PUSTAKA [1]. [2]. [3]. [4]. [5].

[6].

[7].

Anonymous, “ Optimization of The Coupling Nuclear Reactors and Desalination Systems”, IAEA TECDOC- 1444, Final Report of Coordinated Research Project 199-2003.(2003) Anonymous, “Examining the Economics of Seawater Desalination Using The DEEP Code”, IAEA-TECDOC-1186, November 2000. Anonymous, “ Introduction of Nuclear Desalination, A Guide Book”, Technical Report Series No. 400, International Atomic Energy Agency, Vienna, (2000) Anonymous, “ Desalination Economic Evaluation Programme Version 3.1”, Draft Version of the User Manual, International Atomic Energy Agency, September 2006. Anonymous, “Water Desalination Brochure”, Energy Division Department Power Plant Engineering, Lahmeyer International GmbH, Friedberger Str. 173 61118 Bad Vilbel, Germany.(2000) DJOKOLELONO MURSID dkk, “Penilaian Ekonomi Instalasi Listrik Dan Air Bersih Bagi Madura”, Laporan Akhir Riset Unggulan Terpadu (RUT) Tahun Anggaran 2001-2002, Pusat Pengembangan Energy Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional.(2002) INGERSOLL D.T., and BINDER J.L. Oak Ridge National Laboratory, USA; Kostia V.I.,

ISSN 1979-1208

44

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional

[8].

Panov Yu.K., Polunichev OKB Mechanical Engineering Rusia; Ricotti M.E., and Conti D., Polytechnic of Milan, Italy; Alonso G Instituto National de Investigaciones Nucleares, Mexico, “ Cogeneration of Electricity and Potable Water Using The International Reactor Innovative and Secure (IRIS) Design. SEMIAT RAPHAEL, “ Desalination : Present and Future”, Water Research Institute, Technion City, Haifa Israel, International Water Resources Assosiation, Water International, Volume 25, Number 1, Page 54-65, March 2000.

DISKUSI 1.

Pertanyaan dari Sdr. Wahri Sunanda (Univ.Bangka Belitung) Jelaskan berapa besar defisit listrik dan air bersih yang terjadi di Pulau Batam pada tahun 2018? Jawaban : Hasil analisis bahwa defisit listrik dan air bersih di Pulau Batam Provinsi Kepulauan Riau hingga tahun 2018 sekitar 750 MWe dan 229.200 m 3/hari. Apabila kondisi masyarakat menghendaki pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN jenis PWR), maka akan menambah kapasitas daya listrik sebesar 200 MWe. Sedangkan kekurangan pasokan air bersih, berdasarkan jumlah penduduk 1.642.640 orang dan dengan asumsi kebutuhan satu orang per hari mengkonsumsi air rata-rata 350 per liter maka kekurangan air bersih yaitu 229.200 m3/hari, jika dengan asumsi 95% dipasok dari air waduk, maka pasokan dari instalasi desalinasi sebesar 5 % yaitu 10.236 m3/ hari. Berdasarkan analisis PLTN dan teknologi desalinasi, serta analisis kebutuhan dan pasokan listrik, serta kebutuhan dan pasokan air bersih di Pulau Batam Provinsi Kepulauan Riau, maka perbandingan dua pembangkit listrik yaitu pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN tipe PWR) dan PLTU-Batubara sebagai berikut : Dengan PLTN, maka terpilih sistem kopling PLTN jenis PWR 200 MWe sebanyak 1 unit yang di kopling dengan instalasi desalinasi jenis RO harga air adalah 0,5655 US$/m3 bila dibanding dengan PLTU-batubara harga air adalah 0,6802 US$/m3. Apabila menggunakan sistem kopling PLTN 200 MWe dengan sistem desalinasi hybrid MED-RO adalah 0,6802 US$/m3, sebagai perbandingan bahwa harga air dari sistem kopling PLTU batubara dengan sistem desalinasi hybrid MED-RO adalah 0,9878 US$/m3 . Dengan dipilihnya Desalinasi jenis RO karena biayanya paling rendah. Diharapkan dengan instalasi desalinasi (tambahan) akan mencukupi kebutuhan airmurni di Pulau Batam, Kep.Riau bagi industri, tambahan air bersih bagi kegiatan pariwisata, masyarakat/rumah-tangga, serta pelayanan fasilitas umum.

ISSN 1979-1208

45

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional Table 1. Hasil Perhitungan DEEP utk Multi Stage Flash (MSF), 200 MW Coal PowerPlant; Interest 5% dan TDS=28800 ppm; Pajak CO2 dihitung ; Kapasitas 5000m3/hari, 7500m3/hari; 10000m3/hari; 12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018;

Table 2. Hasil Perhitungan DEEP Utk Multi Effect Distillation (MED) ; 200 MW Coal Power Plant, Interest 5% and TDS 28800 ppm; m ; Pajak CO 2 dihitung ; Kapasitas 5000 m3/hari ;7500 m3/hari; 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018

Table 3. Hasil Perhitungan DEEP Utk Reverse Osmosis (RO) ; 200 MW Coal Power Plant; Interest 5% and TDS 28800 ppm; Pajak CO2 dihitung; Kapasitas 5000 m3/hari ;7500 m3/hari; 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018;

ISSN 1979-1208

46

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional Table 4. Hasil Perhitungan DEEP Utk Multi Stage Flash (MSF) ; 200 MW PWR Nuclear Power Plant, Interest 5% dan TDS 28800 ppm, Kapasitas 5000 m 3/hari ;7500 m3/hari; 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018;

Table 5. Hasil Perhitungan DEEP Utk Multi Effect Distillation (MED) ; 200 MW PWR Nuclear Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm, Kapasitas 5000 m3/hari, 7500 m3/hari; 10000m3/hari; 12500m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi th 2018

Table 6. Hasil Perhitungan DEEP Utk Reverse Osmosis (RO); 200 MW PWR Nuclear Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm, Kapasitas 5000 m3/hari ;7500 m3/hari; 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018

Table 7. Hasil Perhitungan DEEP untuk tipe Hibrid MSF-RO;200 MW PWR Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm; ,Kapasitas 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018

ISSN 1979-1208

47

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir IV, 2011 Pusat Pengembangan Energi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional Table 8. Hasil Perhitungan DEEP untuk tipe Hibrid MED-RO;200 MW PWR Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm; Kapasitas 10000 m3/hari ;12500 m3/hari; 15000 m3/hari; Beroperasi thn 2018

Tabel 9. Hasil Perhitungan DEEP untuk tipe HIBRID MSF-RO; 200 MW Coal Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm,;Kapasitas10000 m 3/hari; 12500 m3/hari dan 15000 m3/day ; Beroperasi thn 2018

Table 10. Hasil Perhitungan DEEP untuk tipe HIBRID MED-RO; 200 MW Coal Power Plant; Interest 5% dan TDS 28800 ppm,Kapasitas 10000 m 3/hari; 12500 m3/hari dan 15000 m3/hari ; Beroperasi thn 2018

ISSN 1979-1208

48