Bab I
Pendahuluan
I.1 Latar Belakang
Ketergantungan manusia akan energi sangat tinggi seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, kualitas dan taraf hidup masyarakat, serta teknologi. Ketergantungan ini berkaitan erat dengan kebutuhan primer sandang, pangan, dan papan. Hal ini menimbulkan kekhawatiran akan timbulnya krisis energi. Berikut Gambar I.1 menunjukkan peningkatan konsumsi energi pertahun sejak tahun 1970 dan prediksi konsumsi energi hingga tahun 2030 di dunia.
Gambar I.1Kebutuhan Energi Berdasarkan Tipe Sumber Energi Sumber: Sigma Xi, The Scientific Research Society
Hingga saat ini konsumsi energi pertahun dunia adalah 500 x 1015BTU/tahun. Dari jumlah energi yang dikonsumsi tersebut, berikut persentase sumber energi yang digunakan untuk sumber pembangkit listrik di dunia.
Gambar I.2 Kebutuhan Energi Listrik Dunia Berdasarkan Sumber Energi Sumber: IEA Electicity Information 2010
Sementara jumlah energi yang dikonsumsi sebagai pembangkit listrik di Indonesia adalah sebagai berikut.
Gambar I.3 Produksi Listrik Indonesia Berdasarkan Sumber Energi Sumber: Ministry of Energy and Mineral Resources Tahun 2011
Coal 41% Gas 21% Hydro 16% Nuclear 13% Oil 6% Other 3%
Total 20,269 Twh (Tera Watt Hour)
12%
7%
63% 9%
9%
Total 146.478 Gwh (Giga Watt Hour)
Dari Gambar I.3 dapat diambil kesimpulan bahwa energi listrik sebagian besar diperoleh dari batubara. Sumber energi tersebut tergolong sumber energi yang nonrenewable yang berarti sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Eksploitasi besar terhadap salah satu jenis sumber energi saja akan menimbulkan ketergantungan besar yang sangat membahayakan penduduk dunia. Untuk itu perlu ada kajian pemanfaatan energi dengan melihat potensi dari masing-masing sumber energi guna mensinergi pemakaian sumber energi secara bijaksana. Strategi ini penting mengingat baik populasi maupun kebutuhan energi adalah dua faktor yang akan terus meningkat seiring dengan perkembangan peradaban umat manusia. Selain itu batubara juga memberikan dampak polusi udara yang cukup besar sebagai hasil limbah (dapat dilihat pada Gambar I.4). Untuk itu perlu ada pengembangan energi alternatif sebagai pembangkit listrik yang mana akan lebih baik jika sumber energi tersebut tergolong renewable serta ramah lingkungan.
Gambar I.4 Kandungan Emisi
Sumber: IPCC and Indonesia’s First Communication Report Tahun 2009 Geothermal adalah salah satu solusi dari sumber pembangkit listrik yang renewable serta ramah lingkungan. Geothermal (panas bumi) tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi. Pembangkit listrik ini sangat cocok
Kementrian Energi dan Sumber daya Mineral tahun 2011). Berikut Gambar Gambar I.5 menunjukkan potensi sumber energi panas bumi di Indonesia.
Gambar I.5 Potensi Panas Bumi Indonesia Sumber: Badan Geologi Kementrian ESDM Tahun 2011
Star Energy Geothermal [Wayang Windu] Ltd. merupakan anak perusahaan dari Star Energy yang memanfaatkan geothermal sebagai pembangkit listrik. Star Energy Geothermal ini terletak 40 km sebelah selatan dari Bandung, Jawa Barat yaitu berlokasi di Wayang Windu Kabupaten Padalarang Jawa Barat. Star Energi Geothermal ini memiliki 2 unit PLTP dengan installed capacity 227 megawatt (MW) yang terhubung ke jaringan interkoneksi Jawa Bali.
Gambar I.6 Aliran Proses Produksi
Pada Gambar I.6 dapat dilihat aliran proses produksi listrik yang ada di Star Energy Geothermal. Kegiatan produksi dimulai ketika fluida yang berada di dalam bumi mengalir ke dalam pipa akibat perbedaan tekanan menuju separator guna memisahkan antara fluida yang berbentuk gas dengan bentuk lainnya yaitu padat dan cair. Selanjutnya fluida dalam bentuk gas akan dialirkan ke dalam scrubber guna memisahkan antara uap air dengan gas lainnya yang dapat menyebabkan korosi. Sementara fluida padat dan cair akan diinjeksi kembali ke dalam bumi. Setelah itu, uap air tersebut akan mengalir menuju steam turbine untuk mengubah panas dari uap menjadi energi mekanik kemudian disalurkan ke generator untuk diubah menjadi listik. Tekanan uap yang masuk ke dalam steam turbine adalah sebesar 1.02 MPa dengan temperatur 181°C. Selanjutnya fluida dari steam turbine akan dialirkan ke dalam condenser untuk diubah dari uap air menjadi air. Sementara gas selain uap air yang lolos mengalir ke dalam turbine akan masuk ke dalam gas removal system untuk dibuang. Air yang dihasikan dari condenser sebagian akan diinjeksi ke dalam bumi dan sebagiannya lagi akan masuk ke dalam coolling tower untuk didinginkan, setelah itu air tersebut akan
Dari proses produksi tersebut dapat dilihat bahwa key facility dimiliki oleh mesin steam turbine yang berjumlah 2 unit yang mana merupakan mesin turbine terbesar di dunia karena tiap unitnya mampu menghasilkan listrik hingga 120 MW. Ketika turbin mengalami down, maka otomatis listrik tidak dapat dihasilkan sehingga seluruh proses produksi berhenti. Jika hal ini terjadi, tentu saja angka produksi listrik yang sudah ditargetkan akan sulit tercapai. Hal ini dibuktikan dengan data statistik kapasitas bersih pertahun yaitu pada tahun 2000 persentase produksi listrik sebesar 100% sesuai dengan installed capacity yang telah ditentukan. Sementara sejak tahun 2006 hingga 2011 persentase produksinya berkisar antara 96% sampai 98% seperti pada Gambar I.7.
Gambar I.7 Persentase Produksi Pertahun
Sejak resmi berdiri pada tahun 2000, Star Energy Geothermal melakukan kegiatan perawatan yang terdiri dari corrective maintenance dan preventive maintenance dari vendor manual yaitu melakukan Turn Around setiap 3 tahun sekali. Sementara menurut Moubray 1991, kegiatan Turn Around merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan pada generasi ke 2. Kegiatan tersebut sudah mulai ditinggalkan sejak tahun 1980 karena terbukti merupakan kegiatan maintenance yang kurang efektif. Hal ini disebabkan dengan melakukan Turn Around justru sering meningkatkan laju kerusakan secara keseluruhan karena membuka
92.0% 93.0% 94.0% 95.0% 96.0% 97.0% 98.0% 99.0% 100.0% 101.0% 102.0% 2006 2007 2008 2009 2010 2011 P er se n tas e Tahun Unit 1 Unit 2
kemungkinan infant mortality ke dalam system yang stabil. Selain itu, kegiatan Turn Around juga memakan banyak waktu serta biaya. Berikut Tabel I.1 menunjukkan history dari loss of revenue ketika dilakukan TA.
Tabel I.1 History Loss of Revenue
Unit 1 Unit 2
Tahun Durasi MWh Loss
Revenue ($) Tahun
Durasi
MWh Loss
Revenue ($)
Hour Day Hour Day
2003 169 7.1 17,998.0 1,079,880.00 2010 245.8 10.3 28,000.0 1,679,997.25 2006 291.4 12.2 31,515.5 1,890,932.40 2009 332.5 13.9 36,837.3 2,210,238.00 2012 201.9 8.5 22,904.0 1,374,237.44 2012 282.6 11.8 31,353.4 1,881,203.20 Rata-rata 1,686,081.38
Pada Tabel I.1 dapat dilihat rata-rata loss of revenue ketika dilakukan TA adalah sebanyak $1,686,081.38, sementara waktu rata-rata pelaksanaan TA adalah 11 hari, yang berarti selama 11 hari power plant shut down. Oleh karena itu perlu dilakukan kegiatan maintenance yang efektif dan efisien sesuai dengan karakteristik kerusakan dari mesin Steam Turbine dengan menggunakan metode Reliability Centered Maintenance.
Selain itu, optimasi spare part tidak kalah pentingnya untuk dilakukan berdasarkan kenyataan bahwa salah satu alasan untuk menyimpan persediaan part pengganti adalah untuk mengurangi konsekuensi dari kegagalan yang terjadi. Hubungan antara konsekuensi dan kegagalannya bertumpu pada waktu yang dibutuhkan untuk proses pengadaan barang penggantian di supplier serta biaya yang dikeluarkan tiap melakukan pemesanan. Jika hal ini bisa dilakukan secara instan maka penyimpanan spare part tidak dibutuhkan, akan tetapi di dunia nyata, proses pengadaaan suku cadang selalu memerlukan waktu. Waktu ini dikenal sebagai lead time. Waktu tersebut bervariasi mulai dari hanya beberapa hari, sampai beberapa bulan, bahkan tahun. Di sisi lain, supplier biasa memberikan tawaran harga yang lebih murah untuk part dengan jumlah tertentu, sementara menyimpan suku cadang pengganti juga membutuhkan biaya sehingga suatu
biaya tiap pemesanan, biaya menyimpan komponen pengganti tersebut dengan total biaya yang terjadi jika tidak menyimpannya.
I.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah yang akan diangkat sebagai bahan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana equipment hierarchy mesin Steam Turbine dengan menggunakan System Breakdown Structure (SBS)?
2. Bagaimana critical part dari mesin Steam Turbine dengan menggunakan risk matrix Star Energy Geothermal?
3. Bagaimana kebijakan maintenance yang optimal dengan menggunakan metode Reliablity Centered Maintenance (RCM)?
4. Bagaimana menentukan jumlah spare part komponen mesin Steam Turbine yang optimal berdasarkan output dari Reliability Centered Maintenance (RCM)?
I.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka dapat ditentukan tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Membangun equipment hierarchy mesin Steam Turbine dengan menggunakan System Breakdown Structure (SBS).
2. Menentukan critical part dari mesin Steam Turbine dengan menggunakan risk matrix Star Energy Geothermal.
3. Merumuskan kebijakan maintenance yang optimal dengan menggunakan metode Reliablity Centered Maintenance (RCM).
4. Menentukan jumlah spare part komponen mesin Steam Turbine yang optimal berdasarkan output dari Reliability Centered Maintenance (RCM).
I.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam pelaksanaan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Aspek teknis dalam pelaksanaan kegiatan perawatan seperti tata cara memperbaiki komponen, pemasangan, ataupun pembongkaran mesin tidak termasuk dalam pembahasan.
2. Penelitian yang dilakukan hanya pada komponen kritis dari steam turbine. 3. Periode data yang digunakan adalah sejak tahun 2009 hingga 2012.
I.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Star Energy Geothermal dapat mengetahui evaluasi kebijakan perawatan yang tengah diterapkan perusahaan.
2. Star Energy Geothermal dapat mengetahui interval perawatan komponen mesin Steam Turbine yang optimal berdasarkan perhitungan akademis dengan mempertimbangkan faktor penyebab kegagalan, reliability, serta biaya perawatan.
3. Star Energy Geothermal dapat mengetahui jumlah pengadaan spare part yang optimal untuk komponen dari mesin Steam Turbine berdasarkan perhitungan akademis.
4. Star Energy Geothermal dapat mengetahui perbandingan biaya antara kebijakan maintenance existing dengan kebijakan maintenance usulan.
I.6 Sistematika Penulisan
Penelitian ini diuraikan dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini berisi uraian mengenai latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisi literatur yang relevan dengan permasalahan yang diteliti. Kajian yang menjadi acuan pada penelitian ini adalah manajemen perawatan, Reliability Centered Maintenance, Spare part Management, Risk matrix, Reliability, dan Availability.
Pada bab ini dijelaskan langkah-langkah penelitian secara rinci meliputi: tahap merumuskan masalah penelitian, mengembangkan model konseptual serta sistematika penyelesaian masalah.
Bab IV Pengumpulan dan Pengolahan Data
Pada bab ini berisi pengolahan data baik secara kuantitatif dan kualitatif dari yang telah dikumpulkan baik merupakan data wawancara atau pun data historis, di antaranya adalah data kegiatan perawatan mesin existing dan data operating serta maintenance cost. Selanjutnya yaitu pembuatan equipment hierarchy, penentuan equipment kritis, pengolahan RCM, pengolahan data kerusakan, waktu interval perawatan, perhitungan biaya, dan optimasi jumlah spare part.
Bab V Analisis
Pada bab ini dilakukan analisis terhadap hasil pengolahan data yang telah dilakukan pada bab sebelumnya.
Bab VI Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini berisi kesimpulan dari penelitian dan saran bagi perusahaan serta bagi penelitian selanjutnya.
