STUDI KELAYAKAN PEMBANGUNAN PEMBANGKI T
LI STRI K TENAGA PANAS BUMI ( PLTPB) DI BENGKULU
TUGAS AKHI R
Disusun Oleh : YUSUF SHOLEHUDDI N
NI M : 08.530.068
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNI K
UNI VERSI TAS MUHAMMADI YAH MALANG
2011
STUDI KELAYAKAN PEMBANGUNAN PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB) DI BENGKULU
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
Yusuf Sholehuddin
NIM : 08.530.068
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “STUDI PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTPB) DI
BENGKULU”. Penulisan dari tugas ini adalah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan segala kerendahan hati, penulis akui bahwa Tugas Akhir ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan dan arahan dari semua pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Allah SWT segala cinta kasih dan berkah-Nya.
2. Ir. Diding Suhardi, MT dan Ir. Nurhadi, MT selaku dosen Pembimbing I dan Pembimbing II.
3. Machmud Effendy, ST., Meng dan M. Chasrun Hasani, ST., MT selaku dosen Penguji I dan Penguji II.
4. Seluruh Dosen dan Staff Jurusan Elektro khususnya TU jurusan elektro ibu Ratna, serta TU part time Fauzi dan Hifa yang selalu memberikan masukan dan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak dan Ibuku tercinta yang tiada hentinya memberikan segalanya serta doa untukku selalu.
6. Kakak dan Adikku terima kasih untuk doa yang telah kalian berikan untukku dan jangan pernah menyerah untuk membuat orang tua kita bangga akan kehadiran kita. 7. Untuk seorang teman, sahabat dan kekasih yang nanti 22 April 2011 akan menjadi
istriku yang sah “Andina Priska” terima kasih untuk kesabaran dan doamu “let’s begin”.
8. Para Detroits yang setia membantu memecahkan masalah, kepanikan dan kegelisahan di Tugas Akhir ini terima kasih.
9. Semua teman – teman Jurusan Teknik Elektro terima kasih untuk semua bantuan di masa perkuliahan terdahulu.
10.Rekan – rekan di PT. SMART Telecom terima kasih atas dukungan dan semangat yang kalian berikan.
Sekali lagi kepada mereka, penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih atas bantuannya, semoga amal baik semua mendapat balasan yang sepantasnya dari Allah SWT dan hubungan kita selalu terjaga erat, amin.
Penulis sadar sepenuhnya Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna, kritik serta saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dam menambah wawasan pengetahuan nagi pembaca.
Billahi Fii Sabilil Haq Fastabiqul Khairat Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Malang, 01 Februari 2011
DAFTAR ISI
1.2 Permasalahan ...2
1.3 Tujuan ...2
1.4 Metodologi ...3
1.5 Sistematika Pembahasan ...4
1.6 Relevansi ...4
BAB II Teori Penunjang ...5
2.1 Panas Bumi atau Geothermal ...5
2.1.1 Pengertian Panas Bumi ...5
2.1.2 Karateristik Sumber Panas ...6
2.1.2.1 Dapur Magma Sebagai Sumber Panas Bumi ...7
2.1.2.2 Kondisi Hidrologi ...7
2.1.2.3 Manifestasi Panas Bumi ...8
2.1.2.4 Reservoir ...9
2.1.2.5 Umur Kegiatan dan Metoda Estimasi Potensi Panas Bumi ...9
2.1.3 Kriteria Panas Bumi ...10
2.1.4 Sumber Panas Bumi ...11
2.1.5 Keunggulan Industri Panas Bumi ...12
2.1.6 Energi Panas Bumi ...13
2.1.6.1 Energi Panas Bumi Uap Basah ...13
2.1.6.2 Energi Panas Bumi Air Panas ...14
2.1.6.3 Energi Panas Bumi Batuan Panas ...15
2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) ...16
2.2.1 Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi ...17
2.2.1.1 Generator ...17
2.2.1.2 Turbin Uap ...19
2.2.1.3 Condensor ...21
2.2.1.4 Heat Echanger (Penukar Panas) ...21
2.2.1.6 Cooling Tower ...22
2.2.1.7 Cooling Water Pump ...23
2.2.2 Proses Terjadinya Energi Listrik ...24
2.2.2.1 Dry Steam Power Plants ...24
2.2.2.2 Flash Steam Power Plants ...25
2.2.2.3 Binary Cycle Power Plants (BCPP) ...25
2.3 Biaya Pembangkitan Tenaga Listrik ...26
2.3.1 Biaya Modal (Capital Cost) ...27
2.3.2 Biaya Bahan Bakar (Fuel Cost) ...27
2.3.3 Biaya Operasional dan Pemeliharaan ...28
2.3.4 Biaya Ekonomis dan Discount Rate ...28
2.3.5 Faktor Manfaat ...28
2.4 Metode Peramalan Kebutuhan Listrik ...28
2.4.3 Peramalan Kebutuhan Listrik Dengan DKL 3.01 (PT.PLN 1994) ...29
2.4.3.1 Sektor Rumah Tangga ...29
2.4.3.2 Sektor Bisnis (Komersil) ...33
2.4.3.3 Sektor Industri ...34
2.4.3.4 Sektor Publik ...36
2.4.3.5 Energi Terjual PLN ...37
2.6 Beban Puncak ...38
2.7 Ekonomi Pembangkit ...38
2.7.1 Harga Energi Listrik ...38
2.9 Clean Development Mechanism (CDM) ...40
BAB III Kondisi Ketenagalistrikan di Bengkulu ...43
3.1 Propinsi Bengkulu ...43
3.2 Gambaran Kependudukan di Bengkulu ...44
3.3 Kondisi Perekonomian di Bengkulu ...47
3.3.1 Konsumsi Daerah ...48
3.4 Kondisi Ketenagalistrikan di Bengkulu ...48
3.4.1 Konsumsi Energi Listrik Kelompok Konsumen ...50
3.4.2 Pasokan Tenaga Listrik ...50
3.4.3 Saluran Transmisi dan Distribusi ...51
3.4.4 Kondisi beban Puncak ...53
3.4.5 Ratio Elektrifikasi ...54
3.6.1 Potensi Energi Panas Bumi ...56
3.6.2 Potensi Energi Air dan Mikro Hidro ...57
3.6.3 Potensi Energi Ombak ...58
3.6.4 Potensi Energi Biomassa Propinsi Bengkulu ...59
3.6.5 Potensi Energi surya ...60
3.7 Perencanaan Perangkat PLTPB Hulu Lais di Bengkulu ...61
BAB IV Analisa Data ...69
4.1 Kondisi Kelistrikan Propinsi Bengkulu ...69
4.2 Potensi Panas Bumi di Hulu Lais ...70
4.3 Analisa Kebutuhan dan Penyediaan Energi Listrik ...72
4.3.1 Analisa DKL 3.01 ...72
4.3.1.1 Pertumbuhan kebutuhan Energi Listrik di Bengkulu ...74
4.3.1.2 Kebutuhan Energi Rumah Tangga ...75
4.3.1.3 Sektor Bisnis / Komersil ...79
4.3.1.4 Sektor Industri ...82
4.3.1.5 Sektor Sosial ...84
4.3.1.6 Perhitungan Total Pelanggan dan Kebutuhan Listrik ...86
4.3.1.7 Hasil Peramalan DKL ...88
4.3.1.8 Energi Produksi Propinsi Bengkulu ...89
4.3.1.9 Beban Puncak Propinsi Bengkulu ...89
4.3.1.10 Pengaruh PLTPB Hulu Lais Terhadap Proyeksi Neraca Daya di Bengkulu ...91
4.3.1.11 Kebutuhan Energi di Bengkulu ...93
4.4 Analisa Ekonomi ...94
4.4.1 Analisa Sistem Pembangkitan ...94
4.4.2 Analisa Biaya Pembangkitan PLTPB ...95
4.4.2.1 Biaya Modal ...95
4.4.2.2 Analisa Penggunaan Panas Bumi ...98
4.4.2.3 Perhitungan Biaya Bahan Bakar ...99
4.4.2.4 Biaya Operasional dan Pemeliharaan ...100
4.4.2.5 Biaya Lingkungan ...100
4.4.2.6 Biaya Pembangkitan Total PLTPB ...101
4.4.2.7 Analisa Harga Jual Listrik PLTPB Hulu Lais ...102
4.4.2.8 Subsidi Pembangkit Oleh Pemerintah ...103
4.5 Return On Investment ...113
4.6 Analisa Perhitungan Biaya Pokok Penyediaan Setelah Pembangunan PLTPB ...114
4.7 Analisa Lingkungan ...116
4.8 Analisa Perhitungan Harga Jual Per Kelompok Konsumen Setelah PLTPB Hulu Lais Beroperasi ...118
BAB V Penutup ...121
5.1 Kesimpulan ...121
5.2 Saran ...122
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Sketsa Sistem Panas Bumi ...6
Gambar 2.2. Skema Pembangkit Listrik Panas Bumi ...13
Gambar 2.3. Prinsip Kerja PLTPB Dengan Uap Panas ...14
Gambar 2.4. Skema PLTPB dengan Air Panas (sisi biner) ...15
Gambar 2.5. Skema Pembangkitan PLTPB dari Batu Panas ...16
Gambar 2.6. Metode Pembangkitan dengan Konversi Langsung ...16
Gambar 2.7. Metode Pembangkitan dengan Konversi Tidak Langsung ...17
Gambar 2.8. Generator pada PLTPB ...19
Gambar 2.9. Turbin Uap PLTPB ...20
Gambar 2.10. Condensor pada PLTPB ...21
Gambar 2.11. Heat Exchanger PLTPB ...22
Gambar 2.12. Feed Water Pump ...22
Gambar 2.13. Cooling Water ...23
Gambar 2.14. Cooling Water Pump ...23
Gambar 2.15. Skema Dry Sistem ...24
Gambar 2.16. Skema Flash Steam Power Plant ...25
Gambar 2.17. Skema BCPP ...26
Gambar 3.1. Peta Propinsi Bengkulu ...43
Gambar 3.2. Grafik Laju Pertumbuhan Penduduk Bengkulu Tahun 2004 – 2007 ...46
Gambar 3.3. Perkembangan Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) dan Laju Pertumbuhan PDRB Propinsi Bengkulu (Harga Konstan 2000) ...47
Gambar 3.4. Lokasi Jaringan Transmisi Nasional Propinsi Bengkulu ...53
Gambar 3.5. Grafik Penggunaan Energi Primer di Indonesia Pada Tahun 2008 ...55
Gambar 3.6. Lokasi Panas Bumi di Indonesia ...56
Gambar 3.7. Photovoltaic Panel ...60
Gambar 3.8. Skema PLTPB di Kamojang – Jabar ...61
Gambar 3.9. Separator PLTPB ...62
Gambar 3.10. Demister PLTPB ...63
Gambar 3.11. Turbin PLTPB ...64
Gambar 3.12. Generator PLTPB ...65
Gambar 3.13. Transformator PLTPB ...66
Gambar 3.14. Kondensor PLTPB ...67
Gambar 4.2. Peta Lokasi Hululais ...71
Gambar 4.3. Alur Analisa DKL ...73
Gambar 4.4. Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik ...79
Gambar 4.5. Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Komersil ...81
Gambar 4.6. Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Industri ...84
Gambar 4.7. Grafik Perkiraan Konsumsi Energi Listrik Sektor Sosial ...86
DAFTAR PUSTAKA
1. Agus Nurrohim dan Erwin Siregar, 2003, “Sistem Kelistrikan Luar JAMALI”.
2. Alimin Ginting, Asosiasi Panas Bumi Indonesia (API), “Geothermal Energy Global Status, Market and Challenge For Developing In Indonesia”.
3. Bambang Setiawan, Kementerian ESDM, “Investasi Pembangkit Listrik Panas Bumi”.
4. Bambang Budiardjo, Djoko Hantono, Heni Agus & Nugroho, ”Gochemical Characterization Of Thermal Waters In Hululais Geothermal Prospect”.
5. Biro Pusat Statistik (BPS), Ditjen LPE DSDEM, PLN Persero, Litbang Sentra Elektrik
6. Departemen ESDM, 2004, ”Rancangan Pedoman Dan pola Tetap Pengembangan Dan Pemanfaatan Energi Panas Bumi”.
7. Ir. Syariffudin, “Carbon Emissions”.
8. Ir. Syariffudin, “Ekonomi teknik Peramalan beban & Perhitungan Pembangkit Panas Bumi”.
9. Ir. Syariffudin, 2008, “ PLT Panas Bumi”.
10.Moch. Muchlis dan Adhi Darma Permana, 2003, “Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN”. 11.PT. PLN Bengkulu, 2007, “Data Kelistrikan Wilayah Bengkulu”.
12.Ronald Dipippo, Ph.D.,”Small Geothermal Plants Design Performance and Economics”.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring jumlah penduduk tiap tahunya yang meningkat maka kebutuhan akan energi listrik secara otomatis juga akan meningkat. Kedual hal ini merupakan bagian yang tak terpisahkan apalagi dengan pesatnya peningkatan teknologi, industri dan informasi. Akan tetapi dengan sumber daya yang ada, sampa saat ini pihak penyedia energi listrik yaitu pln belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara keseluruhan.
PLTA di Bengkulu yang mensuplai daya 1,66 MW tidak berfungsi jika terjadi pendangkalan air di bendungan Way Besai. Akibatnya listik bengkulu hanya di suplai oleh PLTD sukamerindu yang berkekuatan 33,71 MW.
Di sisi lain saat ini semakin menipisnya cadangan minyak bumi dan juga cadangan gas alam yang tidak selalu tersedia ditempat yang diperlukan serta transportasi gas alam yang kian mahal, maka salah satu pilihan jatuh pada penggunaan energi panas bumi sebagai energi primer non bbm. Sehingga dapat di simpulkan bahwa serta makin meningkatnya kesadaran akan usaha untuk melestarikan lingkungan, menyebabkan kita harus berpikir untuk mencari altematif penyediaan energi listrik yang memiliki karakter;
1. Dapat mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian energi fosil, khususnya minyak bumi
2. Dapat menyediakan energi listrik dalam skala lokal regional 3. Mampu memanfaatkan potensi sumber daya energi setempat, serta
4. Cinta lingkungan, dalam artian proses produksi dan pembuangan hasil produksinya tidak merusak lingkungan hidup disekitarnya.
Akan tetapi sejak tahun 1992 kebutuhan energi listrik nasional meningkat mencapai 18 persen rata-rata per tahun, atau sekitar dua kali lebih tinggi dari skenario yang dibuat pada tahun 1990. Hal ini disebabkan oleh tingginya pertumbuhan ekonomi nasional kaitannya dengan pertumbuhan industri dan jasa konstruksi. Jika keadaan ini terus bertahan, berarti diperlukan pula pengadaan sistem pembangkit energi listrik tambahan guna mengantisipasi peningkatan kebutuhan tersebut.
Mengingat pentingnya energi listrik bagi kehidupan orang banyak dan bagi pembangunan nasional, maka suatu sistem tenaga listrik harus bisa melayani pelanggan secara baik, dalam arti sistem tenaga listrik tersebut aman dan handal. Aman disini mempunyai pengertian bahwa sistem tenaga listrik ini tidak membahayakan manusia dan lingkungannya dan handal
mempunyai arti bahwa sistem tenaga listrik ini dapat melayani pelanggan secara memuaskan misalnya dalam segi kontinyuitas dan kualitasnya.
Pada dasarnya pertumbuhan penduduk yang sangat pesat mengakibatkan bertambahnya kebutuhan pasokan energi listrik, peningkatan permintaan ini hingga mencapai 8.5% setiap tahunnya. Unuk mengatasi krisis tersebut pemerintah sedang melakukan proyek percepatan penambahan daya listrik 12.000 MW dengan kapasitas pembangkit panas bumi (PLTPB) sebesar 4000 MW.
Pembangunan pembangkit listrik panas bumi merupakan salah satu pembangkit yang lagi digiatkan. Hal ini dikarenakan kepulauan Indonesia yang dibentuk oleh dominan busur vulkanik-magmatik, merupakan negara dengan potensi panas bumi terbesar di dunia sebesar ±40% dari cadangan dunia yaitu 25.875 MW atau setara dengan 12,37 milyar barel minyak. Dari potensi tersebut baru ±4% yang telah dikembangkan dan dimanfaatkan terutama untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik setiap tahunnya di Bengkulu, maka dirasakan perlu untuk membangun pembangkit tenaga listrik yang baru.
Pembangunan PLTPB Hululais 110 MW di Bengkulu dapat dijadikan jawaban untuk pemanfaatan potensi panas bumi yang melimpah sebagai bahan bakar pembangkit listrik dan juga menambah pasokan listrik yang semakin kritis di Indonesia yang rencananya pada tahun 2012 adalah 3442 MW.
1.2 Permasalahan
Permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana kebutuhan listrik di Bengkulu serta cadangan kapasitas daya yang terpasang dari pembangkit untuk mensuplai kebutuhan energi listrik saat ini dan tahun – tahun mendatang.
2. Pengaruh pembangunan PLTPB Hulu Lais 110 MW, terhadap pertumbuhan kebutuhan listrik di Propinsi Bengkulu
3. Subsidi yang diberikan jika daya beli masyaakat lebih rendah dari biaya pokok penyediaan energi listrik untuk wilayah Bengkulu.
4. Harga jual energi listrik dari PLTPB Hulu Lais 110 MW, serta lamanya waktu yang diperlukan untuk mengembalikan investasi dan mulai mendapatkan keuntungan.
1.3 Tujuan
Tujuan dari penulisan ini adalah mempelajari dan menganalisa pembangunan PLTPB Hulu Lais 110 MW di Bengkulu dalam usaha pemenuhan kebutuhan tenaga listrik di
Bengkulu khususnnya dan di Indonesia umumnya dengan mempertimbangkan aspek ekonomi, sosial dan lingkungan guna menjadikan kehidupan yang lebih baik.
1.4 Metodologi
Adapun metode yang di gunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Metode pengumpulan data yaitu dengan studi literatur melalui data-data sekunder 2. Metode analisa dengan mrnggunakan metode regresi dan DKL 3.01 untuk peramalan
konsumsi energi listrik
3. Metode penentuan harga jual melalui penentuan biaya pokok penyediaan serta biaya pembangkitan pembangkit PLTPB Hulu Lais.
1.5 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan tugas akhir ini adalah :
BAB I : Pendahuluan yang meliputi latar belakang, permasalahan, batasan masalah, tujuan, sistematika pembahasan, dan relevansi.
BAB II : Teori dasar sistem pembangkit tenaga listrik, jenis dan kualitas panas bumi, teknologi pembangkit tenaga listrik panas bumi dan ekonomi teknik.
BAB III : Data-data mengenai sistem tenaga listrik Propinsi Bengkulu dan data untuk prediksi, data pembangkit tenaga listrik, kebutuhan sampai dengan tahun 2007 BAB IV : Analisa sistem ketenagalistrikan Propinsi Bengkulu dengan menggunakan metode
DKL 30.1, analisa teknologi dan ekonomi pembangkitan berupa biaya investasi, biaya subsidi serta penentuan harga pokok penjualan energi listrik setelah pembangunan PLTPB.
BAB V : Penutup, Kesimpulan dan saran.
1.6 Relevansi
Mengingat kebutuhan BBM untuk keperluan pembangkitan saat ini sangat tinggi, maka pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) sangatlah penting untuk dilakukan. Hal itu untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak, dan untuk mengurangi pengaruh terhadap kerusakan lingkungan. Pembangunan PLTPB tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik yang semakin meningkat agar tidak terjadi krisis energi listrik. Untuk itu, dengan program pembangunan pembangkit dengan kapasitas total 12.000 mega watt di seluruh Indonesia sangatlah penting dalam mensuplai kebutuhan listrik di Indonesia.
Dari pembahasan ini diharapkan pembangunan PLTPB Hulu Lais 110 MW yang nantinya dapat memenuhi pasokan energi listrik di Bengkulu dan dapat mendukung pemenuhan kebutuhan energi listrik di Sumatera guna meningkatkan tingkat kelistrikan nasional. Serta dapat dijadikan bahan pertimbangan bagi pemerintah daerah Bengkulu dalam pembangunan pembangkit tenaga listrik dapat bermanfaat sekali bagi peningkatan kesejahteraan masyarakat guna menjadikan kehidupan yang lebih baik.
