PERBANDINGAN HARGA PRODUKSI LISTRIK PLTU
DENGAN TARIF DASAR LISTRIK PLTU
PADA SUATU INDUSTRI
4.1 Umum
Dalam menghitung harga produksi listrik dari sebuah pembangkit listrik tenaga uap ( PLTU ) pada suatu industri, penulis mengambil data dari sebuah pembangkit listrik tenaga uap yang berbahan bakar cangkang kelapa sawit yang digunakan oleh suatu industri pabrik pengolahan crude palm oil ( CPO ) menjadi beberapa bahan seperti sabun, minyak makan dan beberapa bahan-bahan kimia lainnya yang masih berupa bahan baku untuk diolah kembali. PLTU tersebut memiliki kapasitas sebesar 9,8 MW yang beroperasi selama 24 jam sehari.
Setelah mendapatkan harga produksi listrik PLTU, maka penulis akan membandingkannya dengan tarif dasar listrik. Sehingga dapat diketahui manakah yang lebih murah antara harga produksi listrik PLTU pada suatu industri atau tarif dasar listrik PT. PLN ( Persero ).
4.2 Perhitungan Harga Produksi Listrik PLTU
Perhitungan harga produksi listrik PLTU melibatkan daya yang dihasilkan PLTU dalam satu tahun, biaya investasi, biaya operasi dan perawatan serta biaya bahan bakar pembangkit tersebut.
4.2.1 Total Daya dalam Satu Tahun
PLTU ini memiliki kapasitas sebesar 9,8 MW, tetapi dalam pengoperasiannya sehari-hari, PLTU tersebut dibebani sebesar 7.700 kW untuk mengantisipasi naik turunnya beban secara tiba-tiba dan gangguan-gangguan yang lain. Selain itu, walaupun PLTU ini bekerja secara terus menerus yakni 24 jam sehari, tetapi perlu juga dilakukan pemeliharaan terhadap PLTU tersebut. Jadi dalam satu tahun, PLTU ini beroperasi selama 350 hari atau selama 8400 jam. Maka total daya yang dihasilkan oleh PLTU ini dalam setahun adalah :
7.700 kW x 8.400 jam = 64.680.000 kWh 4.2.2 Biaya Investasi
Biaya investasi yang dimaksud disini ada total biaya investasi yang dikeluarkan untuk membangun sebuah pembangkit dibagi dengan masa pakai ( lifetime ) pembangkit tersebut.
Biaya investasi PLTU meliputi biaya pembelian turbin dan alternator, biaya pembelian ketel uap, biaya pembelian water treatment, biaya instalasi seluruh peralatan pembangkit, dan biaya instalasi peralatan listrik ( meliputi panel listrik dan sistem proteksi seluruh pembangkit tersebut ). Rinciannya sebagai berikut : a. Turbin = $ 1.800.000 b. Boiler = $ 1.750.000 c. Water treatment = $ 300.000 d. Electrical = $ 150.000 e. Instalasi = $ 1.500.000 Total = $ 5.500.000
Jika dirupiahkan ( kurs $ 1 = Rp. 9050 ) maka menjadi Rp. 49.775.000.000. Kemudian dengan memperkirakan masa pakai dari pembangkit tersebut selama sepuluh ( 10 ) tahun, maka biaya investasi
pembangkit tersebut per tahun adalah sebesar Rp. 4.977.500.000 ( Empat milyar sembilan ratus tujuh puluh tujuh juta lima ratus ribu rupiah ).
4.2.3 Biaya Operasi dan Perawatan
Biaya operasi dan perawatan meliputi biaya administrasi, biaya pemeliharaan, dan biaya pegawai.
Biaya administrasi yaitu biaya kantor seperti kertas, telepon, pos dan lain- lain. Biaya pegawai yaitu semua biaya yang menyangkut pegawai yang menyelenggarakan kegiatan pembangkitan meliputi gaji, upah, biaya perawatan kesehatan dan lain-lain.
Biaya pemeliharaan yaitu biaya untuk melakukan pemeliharaan instalasi pembangkitan.
Rincian biaya pegawai per bulannya :
a. Turbin Operator 2org/shift = Rp. 12.000.000 b. Boiler Operator 3org/shift = Rp. 18.000.000 c. Water Treat Operator 1org/shift = Rp. 6.000.000
d. Teknisi = Rp. 3.000.000
e. General Worker = Rp. 3.000.000 f. Turbin Supervisor = Rp. 3.000.000 g. Boiler Supervisor = Rp. 3.000.000 h. Water Treat Supervisor = Rp. 3.000.000
Total = Rp. 51.000.000
Jadi, dalam satu tahun, biaya pegawai sebesar Rp. 612.000.000 ( Enam ratus dua belas juta rupiah ).
Biaya administrasi per bulannya kurang lebih sebesar Rp. 500.000 ( Lima ratus ribu rupiah ) per bulan. Jadi selama satu tahun, biaya administrasi sebesar Rp. 6.000.000 ( Enam juta rupiah ).
Untuk biaya pemeliharaan, PLTU ini memerlukan Rp.35 / kWh. Jadi, total biaya pemeliharaan PLTU ini dalam setahun yaitu :
Rp. 35 / kWh x 64.680.000 kWh = Rp. 2.263.800.000 ( dua milyar dua ratus enam puluh tiga juta delapan ratus ribu rupiah ).
Jadi, total biaya operasi dan perawatan adalah
= biaya pegawai + biaya administrasi + biaya pemeliharaan = Rp. 612.000.000 + Rp. 6.000.000 + Rp. 2.263.800.000
= Rp. 2.881.800.000 ( Dua milyar delapan ratus delapan pluh satu juta delapan ratus ribu rupiah ).
4.2.4 Biaya Bahan Bakar
Bahan bakar untuk PLTU ini terbagi menjadi dua, yaitu cangkang kelapa sawit dan air. Cangkang kelapa sawit digunakan untuk memanaskan ketel uap. Sedangkan air digunakan sebagai media untuk menghasilkan uap.
4.2.4.1 Cangkang Kelapa Sawit
Dari data-data di lapangan, diperoleh : Steam Rate Turbin = 5,2 kg Uap / kWh.
Untuk menghasilkan 1 ton uap, diperlukan 270 kg cangkang kelapa sawit. 1 kg cangkang kelapa sawit menghasilkan 3,7 kg uap.
1 kg cangkang kelapa sawit = Rp. 500
Untuk menghasilkan 1 kWh dibutuhkan kira-kira 1,4 kg cangkang. Konsumsi Uap = 7.700 kW x 5,2 kg uap / kWh
= 40.040 kg uap / jam = 40,04 ton uap / jam Konsumsi Cangkang = 40,040 ton uap / jam x 270 kg / ton uap
Konsumsi Cangkang per hari = 10.810,8 kg / jam x 24 jam = 259.459,2 kg
= 260 ton
Konsumsi Cangkang per tahun = 260 ton x 350 hari = 91.000 ton / tahun
Biaya Bahan Bakar Cangkang per tahun = 91.000 x Rp. 500 x 1.000 = Rp. 45.500.000.000
4.2.4.2 Air Bersih
Dari data di lapangan, untuk menghasilkan air bersih ( air yang telah mengalami proses purifikasi ) diperlukan biaya Rp. 4.000 / m3.
1 liter air = 1 kg = 0,001 m3 1 ton = 1 m3
Didalam 1 kg air, terdapat 1 kg uap, maka konsumsi air bersih per harinya adalah :
= Rp. 4.000 / m3 x 40,04 ton / jam = Rp. 160.160 / jam
Biaya Pemakaian air bersih dalam setahun = Rp. 160.160/jam x 8.400 jam = Rp. 1.345.344.000
Maka total biaya bahan bakar adalah :
= Biaya Bahan Bakar Cangkang/tahun + Biaya Pemakaian Air Bersih/tahun = Rp. 45.500.000.000 + Rp. 1.345.344.000
= Rp. 46.845.344.000 ( Empat puluh enam milyar delapan ratus empat puluh lima juta tiga ratus empat puluh empat ribu rupiah ).
Dari perhitungan di atas didapat :
Total Daya = 64.680.000 kWh
Biaya Investasi = Rp. 4.977.500.000 Biaya Operasi dan Perawatan = Rp. 2.881.800.000 Biaya Bahan Bakar = Rp. 46.845.344.000 Maka, Harga Biaya Produksi Listrik PLTU, yaitu :
= Rp. 846 / kWh 4.3 Tarif Dasar Listrik PLN
Tarif Dasar Listrik yang akan kita gunakan adalah tarif dasar listrik untuk keperluan industri. Karena kapasitas PLTU adalah 9,8 MW, maka kita menggunakan golongan tarif I-3/TM dengan batas daya diatas 200 kVA dan dibawah 30.000 kVA.
Dengan menganggap bahwa faktor daya kita adalah diatas atau sama dengan 0,85 dan faktor K yang ditetapkan oleh PLN adalah sebesar 2, maka biaya pemakaian listrik PLN adalah sebesar :
= Rp. 793,3 / kWh
BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
Harga produksi listrik yang dihasilkan oleh PLTU milik PT.MUSIM MAS adalah sebesar Rp.846/ kWh
Tarif dasar listrik PT.PLN ( PERSERO ) untuk keperluan industri menurut golongan tarif I-3/TM dengan batas daya diatas 200 KVA dan dibawah 30.000 KVA adalah sebesar Rp.793,3/ kWh
Melihat hasil perhitungan pada bab sebelumnya, maka tarif dasar listrik PT.PLN ( PERSERO ) untuk keperluan industri menurut golongan tarif I-3/TM lebih murah dibandingkan dengan harga produksi listrik yang dihasilkan oleh PLTU milik PT.MUSIM MAS dengan ketentuan faktor daya rata-rata tiap bulannya berada diatas 0,85 dimana faktor daya dari perusahaan adalah sebesar 0,93.
Melihat hasil perhitungan pada bab sebelumnya, biaya bahan bakar merupakan biaya yang paling besar jika dibandingkan dengan biaya- biaya yang lain.
5.2 SARAN
Untuk menghemat biaya produksi listrik yang dihasilkan PLTU, kita dapat menggunakan bahan bakar yang dapat meningkatkan kinerja dan efisiensi daripada PLTU tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
1. Boehm, R. F., “Design Analysis Of Thermal Systems”, United States of
America: John Wiley & Sons, Inc., 1987.
2. Djokosetyardjo, M. J., “Ketel Uap”, Jakarta: Pradnya Paramita, 2003.
3. El-Wakil, M. M., “Powerplant Technology”, United States of America:
McGraw-Hill, Inc., 1984
4. Kadir, Abdul, “Energi Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik dan Potensi Ekonomi Edisi Kedua”, Jakarta: Universitas Indonesia, 1995.
5. Kadir, Abdul, “Pembangkit Tenaga Listrik”, Jakarta: Erlangga, 1997. 6. Marsudi, Djiteng,“Operasional Sistem Tenaga Listrik”, Yogyakarta:
Graha Ilmu, 2006.
7. Marsudi, Djiteng, “Pembangkitan Energi Listrik”, Jakarta: Erlangga, 2005.
8. Pudjanarsa, Astu; Djati Nursuhud, “Mesin Konversi Energi”, Yogyakarta: Penerbit ANDI, 2006.
9. Sorensen, Harry A., “Energy Conversion Systems”, Unites States of America: John Wiley & Sons, Inc., 1983.
10.Woodruff, Everett B; Herbert B. Lammers; Thomas F. Lammers, “Steam Plant Operation”, New York: McGraw-Hill, Inc., 1984.
LAMPIRAN 1
Tentang PT.MUSIM MAS KIM II
PT.MUSIM MAS KIM II adalah perusahaan pengolahan CPO (Crude Palm Oil) menjadi beberapa bahan jadi seperti sabun, minyak makan, dan beberapa bahan- bahan kimia lainnya yang masih berupa bahan baku untuk diolah seperti fatty acid, alkohol, dan sebagainya.
Di dalam melakukan proses produksinya, perusahaan ini memiliki pembangkit sendiri yaitu berupa Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Sedangkan sumber listrik dari PT.PLN (PERSERO) hanya bisa memberikan daya sebesar 2000 kW. Untuk unit PLTU, perusahaan ini memiliki empat unit mesin PLTU dengan kapasitas daya yang berbeda-beda. Untuk unit PLTU 1 atau perusahaan ini menyebutnya dengan nama Turbin 1 memiliki kapasitas sebesar 2400 kW, untuk unit PLTU 2 atau Turbin 2 memiliki kapasitas sebesar 3400 kW, Turbin 3 kapasitasnya 4000 kW, dan Turbin 4 dengan kapasitas 9,8 MW. Untuk unit PLTD terdiri-dari tujuh unit mesin yang terdiri-dari 2 unit merk SKL dengan masing-masing kapasitas 2800 kVA, 4 unit merk MTU dengan masing-masing kapasitas 500 kVA, dan 1 unit merk Caterpillar dengan kapasitas daya 2050 kVA. Masing-masing generator diesel memiliki faktor daya 0,8.
Kedua jenis mesin pembangkit ini (PLTU dan PLTD) beroperasi tidak secara bersamaan, karena disesuaikan dengan kebutuhan daya pada perusahaan ini. Untuk PLTU yang beroperasi secara terus-menerus hanya 2 unit yaitu Turbin 2 dan Turbin 4, sedangkan Turbin 1 dan Turbin 3 berfungsi sebagai cadangan jika terjadi kekurangan daya. Untuk unit PLTD, biasanya digunakan untuk change power atau dengan kata lain pemindahan beban dari PLN ke generator, karena daya dari PLN setiap pukul 18:00 sampai dengan 22:00 tidak digunakan, karena pada jam tersebut
PT.PLN (PERSERO) menggunakan dayanya untuk melayani beban puncak di masyarakat. Di samping itu, PLTD juga berfungsi untuk memberikan daya secara cepat jika unit PLTU mengalami gangguan.
Gambar: Blok Diagram Aliran Uap dan Air PT.MUSIM MAS KIM II Ketetangan gambar:
P-1 : pipa uap boiler 1 P-2 : pipa uap boiler 2 P-3 : pipa uap boiler 3
P-4 : pipa uap boiler 4
V-1 : valve / keran uap dari boiler 1 ke header V-2 : valve / keran uap dari boiler 2 ke header V-3 : valve / keran uap dari boiler 3 ke header V-4 : valve / keran uap dari boiler 4 ke header V-5 : control valve uap dari header ke plan alkohol V-6 : control valve uap dari header ke plan speciality fat V-7 : control valve uap dari header ke plan MTC
V-8 : control valve uap dari header ke plan fatty acid I / II V-9 : valve uap dari boiler 4 ke turbin 4
V-10 : valve uap dari header ke turbin 1 dan 3 V-11 : valve uap dari header ke turbin 2 V-12 : valve uap dari header ke turbin 1 V-13 : valve uap ke turbin 4
V-14 : valve uap ke turbin 3
V-15 : control valve air kondensat turbin 4 ke deaerator 3 V-16 : control valve air kondensat turbin 3 ke deaerator 1 dan 2 V-17 : valve air ke feed tank 1
V-18 : valve air ke feed tank 2 V-19 : valve air ke feed tank 3
V-20 : valve uap ke turbin 1 V-21 : valve uap ke turbin 2
V-22 : control valve air kondensat turbin 1 ke deaerator 1 dan 2 V-23 : control valve ke exhaust steam
Sistem pembangkit di PT.MUSIM MAS KIM II menggunakan empat unit boiler sebagai pemanas airnya untuk menghasilkan uap. Untuk boiler 1 sampai boiler 3 memiliki kapasitas yang sama yaitu tekanan uap maksimal 30 bar dengan temperatur maksimal 300 0C. Sedangkan untuk boiler 4 memiliki kapasitas yang berbeda dengan boiler lainnya yaitu tekanan uap 40 bar dengan temperatur uap 400
0
C.
Di dalam operasi normal turbin artinya tidak kekurangan daya listrik ke beban, maka turbin yang beroperasi adalah turbin 2 dan turbin 4. Sedangkan turbin 1 dan turbin 3 adalah cadangan untuk beban puncak dan apabila ada gangguan di turbin 2 dan turbin 4. Begitu juga dengan boiler, untuk operasi normal, boiler yang beroperasi hanya tiga unit dari empat unit yang ada yaitu dua dari boiler 1, 2, 3 dan satu lagi boiler 4. Untuk boiler 1, 2, 3 mensuplai uapnya terlebih dahulu ke header sebelum diberikan ke turbin. Oleh karena itu, perlu dilakukan sinkronisasi boiler sebelum uap-uapnya dimasukkan ke header, yaitu dengan menyamakan tekanan uapnya yaitu sebesar 30 bar untuk setiap boiler yang akan disinkron. Untuk boiler 4 digunakan khusus untuk mensuplai uap ke turbin 4 yang memiliki daya yang cukup besar yaitu 9,8 MW.
LAMPIRAN 2
Data sheet Turbin milik PT.MUSIM MAS KIM II
Model E 5THB5
Type Impulse, Condensing Type
Number Of Stages 10
Inlet Steam Diameter 8" - 600 lbs - RF - Side Uncontrolled Extraction Diameter 8" - 150 lbs - FF - Side
Exhaust Steam Diameter 55" - 150 lbs - Vertical Up Or Down Governor Control Woodward 505 STD Model Electronic
Type Electronic
Steam Turbine Governor Valve Type Multi Valve, up to 03 Inlet Steam Control Valve
Emergency Valve Trip & Throttle
Steam Rate 5,2 kg uap / kWh
Data sheet Boiler milik PT.MUSIM MAS KIM II
Type Vickers Babcock BI-Drum Water Tube
Model BD15/52 - 75
Working Pressure 40 Barg
Capacity 55,000 kg/hr ,450 0C Superheated Steam
Recommended Boiler Water Condition pH value (at 25 degree C) 10
Caustic Alkalinity (Ca Co3) 50 - 100 ppm Total Dissolved Solids < 250 ppm
Chloride (NaC1) Below 30 ppm
Sulphite (Na2 So3) 10 ppm
Silica (Si O2) Below 75 ppm
LAMPIRAN 3
Tabel Konversi Satuan
Joule kWh kilokalori
Joule 1 2,778 x 10-7 2,39 x 10-4 kWh 2,778 x 10-7 1 860,42 kilokalori 2,39 x 10-4 860,42 1
Dari data-data di lapangan, diperoleh : Steam Rate Turbin = 5,2 kg Uap / kWh.
Untuk menghasilkan 1 ton uap, diperlukan 270 kg cangkang kelapa sawit. 1 kg cangkang kelapa sawit = 3400 kilokalori.
Maka:
1 kg cangkang kelapa sawit menghasilkan
= 3,7 kg uap.
Untuk menghasilkan 1 kWh dibutuhkan =
1,4 kg cangkang. Untuk menghasilkan 1 kWh dibutuhkan =
= 1,4 kg cangkang x 3400 kilokalori = 4760 kilokalori