STUDI KELAYAKAN EKONOMIS PLTU BERBAHAN
BAKAR FIBER DAN CANGKANG SAWIT SEBAGAI
DOMESTIC POWER
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam
Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh :
GIDEON REWIN NAPITUPULU
NIM : 110422001
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
STUDI KELAYAKAN EKONOMIS PLTU BERBAHAN BAKAR FIBER
DAN CANGKANG SAWIT SEBAGAI
DOMESTIC POWER
Oleh:
GIDEON REWIN NAPITUPULU
NIM : 110422001
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 26 Bulan Nopember Tahun 2014 di depan Penguji :
1. Ketua Penguji : Ir. Syamsul Amien, M.S
2. Anggota Penguji : Ir. Surya Tarmizi, Kasim, M.Si
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir,
Ir. Eddy Warman, MT NIP. 19541220 198003 1 003
Diketahui Oleh :
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
STUDI KELAYAKAN EKONOMIS PLTU BERBAHAN BAKAR FIBER
DAN CANGKANG SAWIT SEBAGAI
DOMESTIC POWER
Oleh :
GIDEON REWIN NAPITUPULU
NIM : 110422001
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 26 Bulan Nopember Tahun 2014 di depan Penguji :
1. Ketua Penguji : Ir. Syamsul Amien, M.S ……….
2. Anggota Penguji : Ir. Surya Tarmizi, Kasim, M.Si ……….
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir,
Ir. Eddy Warman, MT NIP. 19541220 198003 1 003
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU,
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. NIP. 19540531 198601 1 002
ABSTRAK
PT. Perkebunan Minanga Ogan merupakan perusahaan perkebunan yang
memiliki pabrik pengolahan sawit yang menggunakan pembangkit listrik sendiri
sebagai sumber daya untuk menjalankan kegiatan pengolahan dan kehidupan
domestic pada areal perkebunan itu sendiri dan mempunyai kebun sendiri serta
kebun plasma, salah satunya adalah Sei Ogan Mill (SOGM). SOGM adalah pabrik
yang mengolah sawit menjadi CPO dengan kapasitas 60 ton/jam. SOGM
memakai dua alternatif sumber power, yaitu PLTU dan PLTD. Turbin uap
menghasilkan daya 1500 kW dioperasikan pada saat pabrik berjalan. Beban turbin
tersebut adalah pabrik dan perumahan domestic PT. Perkebunan Minanga Ogan.
Uap dihasilkan boiler berkapasitas 19 Bar sebanyak 3 unit dan yang
beroperasi 2 unit berbahan bakar fiber dan cangkang hasil pengolahan. Pada saat
pabrik berhenti mengolah, sumber daya untuk perumahan domestic bersumber
dari 2 unit genset dengan kapasitas 301 kW berbahan bakar solar.
Harga energi listrik masing-masing pembangkit dengan suku bunga 12 %,
6 %, adalah Rp. 920,-/kWh, Rp. 807,-/kWh untuk PLTU dan Rp. 2.337,-/kWh,
Rp. 2.322,-//kWh untuk PLTD sedangkan nilai kalor bahan bakar fiber =
2.770,544 kkal/Kg = 3,222 kWh, cangkang = 3.881,15 kkal/Kg = 4,513 kWh dan
solar = 2149,75 kkal = 2,5 kWh.
Kata Kunci : Pembangkit Tenaga Listrik, Fiber dan Cangkang Kelapa
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
pertolongan, kasih dan karunia-Nya yang penulis alami dan rasakan dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun Tugas Akhir ini diselesaikan untuk
memenuhi syarat kesarjanaan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada keluarga yang terkasih,
yaitu : Ibunda Kristin Sitorus, B.Sc dan abang-abang ku Hizkia Yody Napitupulu,
SE dan Daniel Fred Octo Napitupulu, SH yang senantiasa mendukung dan
mendoakan penulis selama perkuliahan maupun di dalam penyelesaian Tugas
Akhir.
Dalam kesempatan ini penulis banyak memperoleh bimbingan dan
dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan
terimakasih kepada :
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Rachmad Fauzi, ST. MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT selaku Dosen Wali penulis selama mengikuti
perkuliahan.
4. Bapak Ir. Eddy Warman, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas
bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Heri Juliansyah, ST dan seluruh staff serta karyawan PT. Perkebunan
Minanga Ogan atas bantuannya dalam memberikan bimbingan dan
pengambilan data.
6. Seluruh Staff Pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan seluruh
karyawan di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro USU.
7. Teman-teman seangkatan Jurusan Teknik Elektro Ekstensi 2011 (Arnan
Hasibuan dkk), senior dan junior serta reguler untuk dukungannya.
8. Semua pihak yang memberi dukungan yang tidak dapat penulis sebutkan satu
per satu.
Medan, Nopember 2014
Penulis,
Gideon Rewin Napitupulu
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
ABSTRAK ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan ... 1
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metodologi Penulisan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 5
2.1 Potensi Sumber Energi Terbarukan ... 5
2.2 Sumber Energi Biomassa ... 6
2.2.1. Sumber Energi Biomassa Sawit ... 6
2.3 Prinsip Dasar PLTU ... 8
2.4 Peralatan Utama pada PLTU ... 11
2.4.1 Turbin Uap ... 11
2.4.2 Boiler ... 13
BAB III PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI TEKNIK ... 41
vii
4.4 Data-data Penggunaan PLTD sebagai Penghasil Daya Listrik ... 46
4.5 Perhitungan Biaya Bahan Bakar ... 46
4.6 Biaya Modal ... 48
4.7 Biaya Operasional dan Perawatan ... 51
4.7.1 Chemical Air ... 51
4.7.2 Biaya Pegawai ... 52
4.8 Perhitungan Total Biaya Pembangkitan ... 53
4.9 Perbandingan PLTU Berbahan Bakar Fiber dan Cangkang Sawit dengan Bahan Bakar Minyak Lainnya atau Bahan Bakar Lainnya ... 54
4.10 Perbandingan Biaya Produksi Listrik Domestic Power dengan Harga Beli PT. PLN (Persero) ... 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Konversi Energi pada PLTU... 8
Gambar 2.2 Siklus Fluida Kerja Sederhana pada PLTU... 9
Gambar 2.3 Diagram T-s Siklus PLTU (Siklus Rankine)... 11
Gambar 2.4 Turbin Uap di PT. Perkebunan Minanga Ogan ... 12
Gambar 2.5 Bagian-bagian Turbin Uap ... 13
Gambar 2.6 Bagian-bagian Boiler ... 14
Gambar 2.7 Safety Valve ... 15
Gambar 2.8 Preusser Gauge ... 15
Gambar 2.9 Sight Glass ... 16
Gambar 2.10 Kondensor ... 21
Gambar 2.11 Konstruksi Generator Sinkron secara Umum ... 22
Gambar 2.12 Rotor Generator Sinkron ... 24
Gambar 2.13 Proses Pengolahan Kelapa Sawit ... 25
Gambar 2.14 Depericaper Station ... 26
ix
Gambar 2.17 Hopper Bahan Bakar ... 31
Gambar 2.18 Loader Pengangkut Bahan Bakar ... 31
Gambar 2.19 Pengisian Bahan Bakar ke Hopper Bahan Bakar ... 31
Gambar 2.20 Steam Flow ... 32
Gambar 2.21 Name-Plate Turbin Uap di PT. Perkebunan Minanga Ogan ... 33
Gambar 2.22 Name-Plate Generator di PT. Perkebunan Minanga Ogan ... 34
Gambar 2.23 Turbo Charger PLTD ... 35
Gambar 2.24 Combustion Chamber PLTD ... 36
Gambar 2.25 Proses Pergerakan Bolak-balik (Reciprocating) pada Torak ... 37
Gambar 2.26 Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) ... 38
Gambar 2.27 Diesel Generator di PT. Perkebunan Minanga Ogan ... 39
Gambar 2.28 Name-Plate Diesel Generator ... 39
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Potensi Sumber Energi Terbarukan di Indonesia ... 5
Tabel 2.2 Potensi Bahan Bakar yang Dihasilkan PKS SOGM dengan Kapasitas 60 Ton/Jam ... 7
Tabel 2.3 Daftar Bahan Kimia Kougulasi ... 29
Tabel 4.1 Ketersediaan Bahan Bakar PTP. Minanga Ogan ... 47
Tabel 4.2 Ketersediaan Bahan Bakar PTP. Minanga Ogan per Tahun ... 47
Tabel 4.3 Biaya Bahan Bakar PLTU dalam per kW dan per Tahun ... 48
Tabel 4.4 Kapasitas, Umur, Tipe Bahan Bakar, Biaya Investasi PLTU PTP. Minanga Ogan ... 49
Tabel 4.5 Keseluruhan Biaya Pembangkit ... 53
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian ... 54
Tabel 4.7 Kandungan Kalori pada Bagian Kelapa Sawit ... 55
