STUDI PEMANFAATAN BIOMASSA LIMBAH KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP DI KALIMANTAN SELATAN (STUDI KASUS KAB TANAH LAUT)
OLEH OLEH : : INDRA PERMATA KUSUMA INDRA PERMATA KUSUMA 220 206 6 10 100 03 036 6
osen
em m n
Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng
osen
em m n
Ir. Te Tegu Teguh guh h Yuwono Yuwo Yu wono no
LATAR BELAKANG Kondisi ketenagalistrikan di Indonesia saat ini : 1.
2.
3.
ota em ang it i n onesia se esar . , yang sebagian besar terdiri dari energi fosil. Pada saat ini di Kalimantan Selatan penggunaan energi fosil , yang berasal dari PLTA Riam Kanan. Pertum ertumbu buha hann pe permi rmint ntaa aann te tena nag ga list listri rikk sela selama ma kurun kurun wa tu ta un tera ir mencapai rata-rata – – seti setiap ap ta tahu hunn nny ya (S (Sum umbe berr Data Data St Stat atis isti tikk PLN) PLN).. Hal Hal ini ini tidak diimbangi dengan pasokan listrik yang cukup. Terja rjadi krisis energi listrik di beberapa daerah beberapa beberapa tahun terakhir di indonesia.
LATAR BELAKANG Kondisi ketenagalistrikan di Indonesia saat ini : 1.
2.
3.
ota em ang it i n onesia se esar . , yang sebagian besar terdiri dari energi fosil. Pada saat ini di Kalimantan Selatan penggunaan energi fosil , yang berasal dari PLTA Riam Kanan. Pertum ertumbu buha hann pe permi rmint ntaa aann te tena nag ga list listri rikk sela selama ma kurun kurun wa tu ta un tera ir mencapai rata-rata – – seti setiap ap ta tahu hunn nny ya (S (Sum umbe berr Data Data St Stat atis isti tikk PLN) PLN).. Hal Hal ini ini tidak diimbangi dengan pasokan listrik yang cukup. Terja rjadi krisis energi listrik di beberapa daerah beberapa beberapa tahun terakhir di indonesia.
Penggun enggunaan aan Jenis Jenis Pembangk embangkit it Di Di n ones a
1.
2.
3.
4.
Bagaimana jumlah produksi dan potensi kelapa sawit di Kalimantan Selatan. Bagaimana prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor listrik dengan bahan bakar limbah kelapa sawit. Bagaimana dampak pembangunan PLTU ter a ap ing ungan ususnya i a imantan Selatan. Ba aimana kela akan investasi emban unan proyek pembangkit limbah kelapa sawit ditinjau dari perspektif ekonomi dan lingkungan.
TUJUAN PENELITIAN 1.
2. 3.
4.
5.
Untuk mengidentifikasi jumlah produksi dan potensi kelapa sawit di Kalimantan Selatan. Untuk mengetahui estimasi jumlah kebutuhan beban. n u menge a u pr ns p er a an a or- a or yang mempengaruhi proses pembangkitan energi listrik dengan bahan bakar limbah kelapa sawit. Untuk mengetahui dampak pembangunan PLTU terhadap lingkungan. Untuk men etahui kela akan investasi emban unan ro ek pembangkit dari perspektif ekonomi.
METODOLOGI PENELITIAN Studi literatur
Pengumpulan data
na s s erama an e utu an Listrik
Analisa Investasi
Penulisan Buku Tugas Akhir
Analisa Studi Kelayakan
Analisa dampak lingkungan
TEORI PENUNJANG
Sekilas Kabu aten Tanah Laut
•
Kabupaten Tanah Laut merupakan salah satu dari 13 Kabupaten/Kota yang ada di Propinsi Kalimantan Selatan.
•
Jumlah penduduk Tanah Laut tahun 2007 (BPS Kalsel dalam angka 2008) mencapai 260.640 jiwa, Yang terdiri dari 136.581 jiwa (50.75,%) laki-laki dan 124.059 jiwa (49,25%) penduduk wanita
Dengan luas wilayah sebesar 3.729,30 km², tingkat kepadatan penduduk di Kabupaten Tanah Laut pada tahun 2007 adalah 69 penduduk per km2 . Hal ini berbanding sangat jauh dengan jumlah penduduk di Pulau Jawa, yang per km nya mencapai 2000 jiwa penduduk. • PDRB perkapita tahun 2007 atas dasar harga berlaku sebesar 5.691.540 ru iah. PDRB erka ita atas dasar har a berlaku Kabupaten Tanah Laut selama periode 2003 – 2006 tumbuh rata-rata sebesar 7,05%, sedangkan pertumbuhan rata-rata PDRB atas dasar har a konstan dalam eriode an sama hanya sebesar 2,30%. • PDRB yang merupakan gambaran kesejahteraan rakyat •
Data kondisi ketenagalistrikan a man an e a an
Pada tahun 2008 nilai beban puncak sudah melebihi nilai dari daya mampu pembangkit dan kondisi ini harus dapat diatasi dengan penambahan pembangkit baru agar daya mampu jauh melebihi beban .
Banyaknya Tenaga Listrik yang Diproduksi, -
Banyaknya tenaga listrik yang terjual pertahun tidak diimbangi engan pro u s energ s r , a n menye a an er a nya krisis energi listrik di Kalimantan Selatan.
Peramalan Beban dengan metode DKL .
Dengan metode DKL 3.01 didapatkan peramalan
Dengan menggunakan metode DKL 3.01 dapat dihitung energi produksi dan beban puncak setiap
Neraca Da a Pada tabel dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 beban puncak sudah melampaui daya mampu, hal ini mengindikasi bahwa sudah terjadi defisit energi listrik di kalimantan selatan.
Analisa Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Berbahan Bakar -
Potensi Kelapa Sawit di Kabupaten u Potensi kelapa sawit di Kabupaten Tanah Laut tergolong cukup tinggi. Saat ini di kabupaten tanah laut memiliki luas 37.038 Ha dengan jumlah penduduk hampir 265.629 jiwa dan memiliki perkebunan potensi perkebunan kelapa sawit seluas 87.260,61 Ha. Setiap hektar e un e apa saw anam se ar pohon kelapa sawit dan menghasilkan 1530 kg tandan buah segar untuk setiap .
Analisis Pembangkit Listrik Uap Berbahan Bakar
sumber energi terbarukan yang dapat menjawab kebutuhan energi alternatif. Limbah kelapa sawit ini memiliki kandungan .
Untuk setiap 1 ton pengolahan tandan buah segar(TBS) akan dihasilkan 1 kg serat, kg bungkil kosong, kg cangkang. Dan setiap pengolahan 1 ton TBS diperlukan antara 1-2 ton air untuk proses pembangkit, air ini diambil dari sungai di sekitar pabrik. Pada Studi kasus di kab Tanah Laut menggunakan 30 ton TBS/jam, sehingga limbah serat dan cangkang yang dihasilkan .
Serat Serat dida atkan den an alan men e res buah an terdiri dari sejumlah minyak dengan mesin screw press. Setelah itu, serat buah kelapa sawit akan terpisah dengan bijinya. Sebenarnya . terkandung diserat ini sekitar 2637-4554 kkal/kg.
Can kan
Shell
Bagian luar biji yang dipisahkan dari inti dinamakan cangkang. Cangkang ini didapatkan dengan memecah biji buah kelapa sawit dengan alat pemecah. Cangkang ini mempunyai kalori yang tinggi sekitar 4105-4802 kkal k sehin a da at dikonversikan men adi energi listrik. Tapi dalam penggunaannya cangkang ini hanya digunaka beberapa persen saja.
Tandan Bun kil Koson Em t Bunch Bungkil kosong didapatkan dengan cara, proses tandan buah segar (TBS) yang dikelupas dengan menggunakan alat kupas (Thresher). Sehingga buah kelapa sawit mengelupas (keluar) dari tandan buah segar (TBS). Bungkil kosong ini presentase jumlahnya paling besar bila an ng engan m a e apa saw t a n an uga apat dikonversikan ke dalam bentuk energi yang lain misal energi panas.
Lum ur Slud e proses termasuk proses akhir oleh sejumlah uap dan air yang ditambahkan pada proses mendapatkan minyak kelapa sawit. Jumlah lumpur sekitar 60% dari TBS, lumpur ini dapat diolah menjadi pupuk urea.
Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga omassa e apa aw
1.
2.
energi listik, terdapat dua macam pemrosesan: Proses pengambilan serabut dan cangkang pada buah kelapa sawit Proses konversi energi dari serabut dan cangkang menjadi energi listrik.
Proses Pengambilan Serabut dan ang ang a a ua e apa aw
Proses konversi energi dari serabut an cang ang men a energ s r
KETEL UAP SISTEM GRATE Ketel uap yang digunakan dalam proses pembakaran limbah kelapa sawit adalah tipe khusus yang menggunakan sistem grate. Berbeda dengan bahan bakar lain yang tidak menggunakan sistem grate. Serabut dan cangkang ini dalam penggunaanya menggunakan 70% serabut dan 30% cangkang, hal ini dikarenakan spesifikasi boiler. Bila penggunaanya tidak sesuai maka akan merusak gratenya.
Teknolo i co- eneration
Teknolo i co- eneration meru akan konfi urasi system yang digunakan untuk mengoptimalkan serta meningkatkan efisiensi thermal suatu pemakai energi. on guras n apa a sana nan engan memanfaatkan uap yang dihasilkan oleh suatu boiler secara bertingkat tetapi juga dapat dengan memanfaatkan panas gas buang suatu pembangkit listrik untuk memproduksi uap.
Keun
ulan co eneration adalah:
1. Teknologinya bersih. 3. Mampu mengurangi emisi terhadap lingkungan.
Biaya Pembangkitan PLTU Limbah Kelapa Sawit
i a arga
= p
.
,
Analisa ekonomi Persamaan biaya pembangkitan total dalam pembangkitan tahunan dapat dinyatakan sebagai berikut: TC = CC + FC + O&M
Untuk suku bunga i = 12 % maka: = . . . = 5.704 cent / kWh = 0,05704 US$/kWh = 570.4 Rp/kWh = TC = 2.42 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh = 5,054cent / kWh = 0,05054 US$/kWh = Untuk suku bunga i = 6 % maka : TC = 1.89 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh = 4.524 cent / kWh = = 452,4 Rp/kWh
Analisa ekonomi Har a Jual Listrik Harga jual listrik didapatkan dari hasil perhitungan sebagai berikut : Untuk Suku Bunga i = 12%
Harga jual listrik
= 0,05704 US$/kWh+ (0,12 x 0,05704 US$/kWh) = 0,05704 US$/kWh + 0,006845 US$/kWh =
,
= Rp 638.8/kWh Untuk Suku Bunga i =9%
Harga jual listrik
= 0,05054 US$/kWh+ (0,09 x 0,05054 US$/kWh) = 0,05054 US$/kWh + 0,004549 US$/kWh = 0,05509 US$/kWh = Rp 550.9/kWh
ntu
u u unga =
Harga jual listrik
= 0,04524 US$/kWh+ (0,06 x 0,04524 US$/kWh) = 0,04524 US$/kWh + 0,0027144 US$/kWh = 0 047954 US$ kWh = Rp 479.54/kWh
Kemampuan Daya Beli Energi Listrik en u u a ana au Pendapatan perkapita penduduk setiap bulan menurut PDRB se esar p . Dengan mengasumsikan dalam 1 rumah tangga penduduk memiliki 4 anggota keluarga sehingga didapat : = . = . . Sedangkan pengeluaran rumah tangga untuk konsumsi energi listrik rata-rata berkisar 6% - 10%(sumber PLN). Dengan diasumsikan pengeluaran rumah tangga untuk energi listrik rata-rata adalah 7%, maka pengeluarannya se esar p. . . Dengan sambungan daya pelanggan pada 450 VA maka dengan asumsi power faktor 0,8 didapat sambungan daya dalam watt sebesar : . . Maka konsumsi listrik dalam 1 bulan didapat : Kwh 1 bulan = 0.36 kw x 30 x 24 x Load faktor
Dengan faktor beban sebesar 64.02 % maka : = .
.
Kwh 1 bulan = 165.94 kw Dengan biaya beban sebesar Rp. 12.000 (sesuai Keppres no. 103 tahun 2003 mengenai Tarif Dasar Listrik). Biaya beban Biaya pemakaian
= Rp 11.000 = 165.94 kWh/bulan · Rp 518/kWh = Rp 85.956,8
Biaya total
= biaya beban + biaya pemakaian = Rp 96.956,8
Sehingga daya beli listrik masyarakat Kabupaten Tanah Laut adalah: Daya beli
= (132.800/ 96.956,8) · Rp 518/kWh p .
Dengan daya beli listrik rumah tangga sebesar Rp.709.5/kWh maka harga jual energi listrik dari energi terbarukan Biomassa Limbah Kelapa Sawit mampu dibayar oleh masyarakat dibawah daya beli untuk listrik rumah tangga.
Perbandingan Biaya Pembangkitan
Dari table diatas dapat dilihat bahwa untuk jenis konversi energi pembangkit listrik engan mengguna an omassa, mempunya aya pem ang an yang se relative lebih murah dibanding dengan PLTU batubara dan PLTP, karena PLTU biomassa menggunakan bahan bakar sampah kelapa sawit, sehingga biayanya sangat murah. Selain memiliki harga pembangkitan yang relative murah, biaya bahan bakar dari biomassa meru akan ener renewable sehin a tidak da at habis.
Analisa Keputusan dalam Penggunaan nerg er aru an Analisa ini ditin au dari se i teknis dari se i ekonomis dan dari segi lingkungan, di mana di dalamnya terdapat uraian khusus faktor-faktor yang pengaru nya. Dari aspek-aspek tersebut didapatkan total Tenaga Biomassa dengan menggunakan limbah kelapa sawit layak untuk dikembangkan di Kabupaten Tanah aut- a imantan e atan.
Dam ak Lin kun an Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukup rendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas dan batubara. Emisi Gas CO2 yang dihasilkan per kWh sekitar 1100 g pada batubara, sedangkan pada pembangkit listrik berbahan bakar limbah kelapa adalah gas nitrogen dioksida (NOx), partikulat (PM) dan belerang dioksida (SO2) [10]. Gas hasil pembakaran limbah kelapa sawit menjadi listrik tergolong cukup rendah jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil. enyum ang po us ter esar a a a proses pengo a an e apa saw t men a minyak.
KESIMPULAN 1.
2.
3.
4.
5.
Potensi luas area perkebunan kelapa sawit di kabupaten tanah laut sekitar . , a. an pa a saa n penggunaan area se ar . . Dengan area perkebunan kelapa sawit sekitar 37.038 Ha, dapat diperoleh limbah hasil produksi yang melimpah. Dengan kapasitas produksi 259.200 ton . , . ton serabut. Boiler yang digunakan ini memiliki tipe khusus yaitu menggunakan grate, grate ini digunakan untuk mengendalikan kecepatan cangkang dan serabut yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan komposisi bahan bakar. Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukup rendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas dan batubara. Biaya investasi untuk pembangkit listrik tenaga uap bahan bakar limbah kelapa sawit ini relative lebih murah dibanding dengan PLTU dan PLTP.
SARAN 1.
2.
3.
Perlunya segera dilakukan upaya-upaya pemecahan permasalahan yang mendesak terkait krisis kelistrikan yang terjadi di Kalimantan Selatan untuk tercapainya pendistribusian tenaga listrik dalam jumlah yang cukup, efisiensi yang tinggi, dan mutu yang baik. Pemanfaatan Biomassa sebagai salah satu energi alternatif di Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah karena potensi dari energi terbarukan ini sangat besar dan potensial. Perlunya penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan energi terbarukan untuk pembangkit listrik sehingga didapatkan alternatif untuk diversifikasi dan mendapatkan harga energi yang lebih kompetitif untuk jangka panjang.
