MAKALAH
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (GEOTHERMAL)
OLEH
AEJELINA EL GAZALY 1720952004
PASCASARJANA TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS ANDALAS PADANG
2018
Energi panas bumi adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan dibawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya. Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand tahun 1958. Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor non-listrik (direct use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memicu negara-negara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan cara memanfaatkan energi panas bumi.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah pembangkit listrik yang menggunakan panas bumi sebagai sumber energinya. Listrik dari tenaga panas bumi saat ini digunakan di 24 negara, sementara pemanasan memanfaatkan panas bumi digunakan di 70 negara. Perkiraan potensi listrik yang bisa dihasilkan oleh tenaga panas bumi berkisar antara 35 s.d. 2.000 GW. Kapasitas di seluruh dunia saat ini adalah 10.715 megawatt (MW), dengan kapasitas terbesar di Amerika Serikat sebesar 3.086 MW, diikuti oleh Filipina dan Indonesia. India sudah mengumumkan rencana untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga panas bumi pertamanya di Chhattisgarh.
Tenaga panas bumi dianggap sebagai sumber energi terbarukan karena ekstraksi panasnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan muatan panas bumi. Emisi karbondioksida pembangkit listrik tenaga panas bumi saat ini kurang lebih 122 kg CO2 per megawatt-jam (MW·h) listrik, kira-kira seperdelapan dari emisi pembangkit listrik tenaga batubara.
Indonesia dikaruniai sumber panas Bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di Indonesia. Dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi panas Bumi.
Potensi panas bumi yang dimiliki Indonesia berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW hingga 28.900 ribu MW listrik dari energi panas bumi yang tersebar di 253 lokasi.
Hal ini menurut data PT Pertamina Geothermal Energy, setara dengan 40% dari seluruh potensi panas bumi di dunia. Namun sayangnya, dari potensi tersebut hingga sekarang baru kurang dari 5 persen saja yang telah dimanfaatkan. Jumlah dan produksi energi dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi di Indonesia tidak sebanding dengan potensi geothermal yang dimiliki.
Dari potensi panas bumi di Indonesia, baru ±4% yang telah dikembangkan dan dimanfaatkan terutama untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) di wilayah wilayah dimana kebutuhan energi listrik dari sumber pembangkit konvensional sudah tidak memadai lagi, diantaranya adalah :
1. 2 MW di Sibayak (Sumatera Utara) 2. 330 MW di G.Salak
3. 110 MW di Wayang Windu 4. 125 MW di Darajat
5. 140 MW di Kamojang 6. 60 MW di Dieng (P.Jawa)
Gambar 1. Contoh Lokasi PLTPB II. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
Prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja yang digunakan pada PLTP adalah uap panas bumi yang telah dipisahkan dari air, yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah dibandingkan dengan PLTU, karena tidak perlu membeli bahan bakar, namun membutuhkan biaya investasi yang cukup besar untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.
Pengeboran dilakukan di atas permukaan kantong uap di perut bumi, tepatnya, di atas lapisan batuan yang keras di atas penggerak generator, hingga uap dari dalam akan menyembur keluar.
Namun ada dampak yang tidak menguntungkan dari uap yang menyembur keluar ini. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni. Zat-zat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO2, CO2, H2S dan NH4. Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.
Setelah menggerakan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan disuntikan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang sudah maupun akan dibangun harus disesuaikan dengan perkiraan jumlah kandungan tersebut.
Panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi dapat langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumber energi terbarukan.
Gambar 2.Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Keterangan gambar :
1. Sumur uap, mengambil uap panas yang didapatkan dari kantung uap di perut bumi
2. Steam receiving header (header penerima uap) 3. Separator (pemisah)
4. Demister
5. Governing valve (katup pengatur)
6. Turbine, mengubah energi uap menjadi energi gerak yang memutar generator 7. Generator, menghasilkan energi listrik
8. Main transformer
9. Transmission line, penyalur energi listrik ke konsumen 10. Condenser, mengembunkan uap menjadi air
11. Sumur reinjection, menyuntikkan air kembali ke perut bumi (tanah). 12. Tanah
Prinsip kerja pembangkit listik tenaga panas bumi secara singkat adalah sebagai berikut :
b. Karena uap panas bumi dari sumur uap tidak murni uap maka uap kemudian disalurkan ke separator yang berfungsi memisahkan partikel padat yang terbawa bersama uap.
c. Dari separator, masuk ke deminister. (berfungsi memisahkan butiran air dari uap panas bumi, untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle turbine).
d. Uap yang sudah bersih dialirkan menuju turbine melalui main steam valve.
e. Uap akan menggerakan turbin dan memutar generator dengan kecepatan 3000 rpm. keluaran generator berupa energi listrik dengan arus 3 phasa, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV.
f. Uap bekas memutar turbin dikondensasikan di dalam kondenser. Proses kondensasi terjadi akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. level air kondenser dijaga dalam kondisi normal oleh cooling water pump, lalu didinginkan di cooling tower sebelum disirkulasi kembali.
g. kelebihan air kondeser akan diinjeksikan kembali (reinjeksi) ke dalam reservoir melalui injection well. Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir.
2. Peralatan Utama Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi 1. Sumur Produksi (Production Wells)
Sumur produksi merupakan fasilitas utama yang bertugas mengalirkan uap dari reservoir menuju ke permukaan tanah. Sumur produksi geothermal biasanya memiliki kedalaman sekitar 2000 hingga 2500 meter di bawah permukaan tanah. Sumur ini ada yang dibor dengan arah vertikal dan ada pula yang dibor dengan arah dan belokan tertentu (directional well). Sepanjang lubang sumur diselubungi oleh semacam pipa baja khusus yang disebut casing. Casing ini direkatkan ke formasi batuan di sampingnya dengan menggunakan semen khusus. Untuk sumur berukuran besar (big hole), diameter dari production casing biasanya 133/8 inch (baca: tiga belas tiga per depalan inch).
2. Steam Receiving Header
Steam receiving header adalah stasiun pengumpul uap dari beberapa sumur produksi sebelum uap tersebut dialirkan menuju turbin.
Gambar 4. Steam Receiving Header 3. Separator
Separator adalah tempat untuk memisahkan uap dari air atau tempat untuk memisahkan uap dari partikel padat dan mist. Bentuk fisik dari separator dan gaya gravitasi yang bekerja memungkinkan uap bergerak ke atas dan air beserta partikel padat jatuh ke bawah. Dengan cara ini, maka uap akan terpisahkan dari air dan partikel padat. Uap selanjutnya masuk ke pipa alir uap dan air beserta partikel padat selanjutnya masuk ke pipa alir brine.
4. Demister
Demister adalah peralatan yang berfungsi untuk menangkap butiranbutiran air yang masih terkandung di dalam uap sesaat sebelum uap tersebut memasuki turbin. Sehingga demister biasanya dipasang tidak jauh dari turbin.
Gambar 6. Demister 5.Governing valve (katup pengatur)
6. Turbin
Turbin adalah suatu mesin penggerak dimana energi fluida kerja, dalam hal ini adalah uap, dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Bagian turbin yang berputar dinamakan roda turbin. Roda turbin ini terletak didalam rumah turbin. Roda turbin memutar poros yang menggerakan atau memutar bebannya, yang dalam hal ini adalah generator listrik.
Secara umum, terdapat dua jenis turbin yaitu turbin tanpa kondenser (Atmospheric Exhaust/Back Pressure Turbine) dimana yang keluar dari turbin langsung dibuang ke udara dan turbin dengan kondenser dimana fluida yang keluar dari turbin dialirkan ke kondenser untuk dikondensasikan.
Gambar 7. Turbin 7. Generator
Generator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik putaran poros turbin menjadi energi listrik.
Gambar 8. Generator 8.Trafo Utama ( Main Transformer)
Gambar 9. . Trafo Utama 9. Transmission line, penyalur energi listrik ke konsumen
Switch yard adalah perangkat yang dberfungsi sebagai pemutus dan penghubung aliran listrik yang berada di wilayah PLTP maupun aliran yang akan didistribusikan melalui system inter koneksi Jawa – Bali . (PLTP Kamojang)
Gambar 10. Transmission line 10. Kondensor
Kondensor adalah suatu alat untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi tekanan yang hampa.. Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian mengalami kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan melalui spray nozzle. Uap bekas yang tidak terkondensasi dikeluarkan dari kondensor oleh ejector. Ejector ini juga berfungsi untuk mempertahankan hampa kondensor pada saat operasi normal dan membuat hampa kondensor sewaktu start awal. Air kondensat dipompakan oleh dua buah pompa pendingin utama ( Main Cooling Water Pump ) ke menara pendingin ( Cooling Tower ) untuk didinginkan ulang sebelum disirkulasikan kembali ke kondensor.
Gambar 11. Kondensor 11. Sumur Injeksi (Injection Wells)
Sumur injeksi adalah sumur yang digunakan untuk mengalirkan air hasil pemisahan dan air kondensat kembali ke dalam perut bumi. Sumur ini biasanya diletakkan pada topografi yang relatif lebih rendah sehingga tidak diperlukan pompa untuk mengalirkan fluida tersebut menuju ke wellpad sumur injeksi.
12.Tanah
3. Siklus Uap Air
1. Silkus Uap Air Langsung (Direct Steam Cycle)
Uap air yang didapatkan dari sumur produksi langsung digunakan untuk memutar turbin.
Uap air yang keluar akan diembunkan oleh kondesor kemudian mejadi air dan selanjutnya air tersebut diinjeksikan kembali ke perut bumi melalui sumur injeksi.
Gambar 12. Silkus Uap Air Langsung 2. Siklus Uap Air Terpisah (Separated Cycle)
Campuran uap air dan air yang didapatkah dari sumur produksi akan dipisahkan terlebih dahulu antara uap air dan airnya di separator.
Air hasil pemisah akan diinjeksikan kembali ke perut bumi melalui sumur injeksi. Sedangkan uap air hasil pemisah akan digunakan untuk memutar turbin.
Gambar 13. Siklus Uap Air Terpisah 3. Siklus Biner (Binary Cycle)
Uap air maupun air panas yang diambil dari perut bumi tidak secara langsung digunakan untuk memutar turbin, melainkan hanya panasnya saja yang akan ditransfer di heat exchanger untuk memanaskan suatu fluida (contohnya iso-butana) sehingga menguap. Uap tersebut digunakan untuk memutar turbin. Uap hasil keluaran turbin akan diembunkan kembali dengan kondeser dan kembali lagi ke heat exchanger.
Gambar 14. Siklus Biner 4. Syarat-syarat Penyaluran Uap Alam Kepembangkit
1. Penentuan jenis uap
Ada 2 sistem uap yaitu uap basah dan uap kering. Dimana diperlukan untuk menetukan konsumsi uap yang diperlukan dan pemilihan separator.
2. Transmisi uap dari sumur ke turbin, dlakukan melalui pipa yang cukup panjang.
5. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi a). Reservoir Panas Bumi
Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang bersuhu rendah (low temperature) dengan suhu di bawah 1.500 derajat Celsius dan high temperature, dengan suhu di atas 1.500 derajat Celsius. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik adalah yang masuk kategori high temperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan, asalkan suhunya melebihi 500 derajat Celsius.
b). Pembangkit (Power Plants)
6. Faktor Yang Bisa Memperkecil Kehilangan Energi Panas Selama Transmisi 1. Kondisi uap masuk turbin, Untuk menentukan besarnya tekanan uap yang
disalurkan ke turbin agar daya yang besar.
2. Pemilihan material, Mengingat uap geothermal mengandung unsure yang bersifat korosif seperti H2S, CO2, maka material yang dipilih perlu disesuaikan dengan sifat-sifat uap yang ada.
3. Kevakuman kondesor, Apabila kevakuman tinggi maka energi dimanfaatkan menjadi lebih besar dan ini diperoleh bila suhu air pendingin rendah.
4. Menara pendingin, Suhu air pendingin yang rendah diperoleh bila kemampuan menara pendinginnya besar dan ini tercapai dengan biaya besar.
5. Kondisi atmosfir setempat, Merupakan faktor penentu dalam disain suatu proyek PLTP, seperti untuk kemojang dipilh :
Dry sistem yang keluar dari perut bumi berupa uap tanpa kandungan mineral lainnya. Contoh : pusat-pusat listrik tenaga panas bumi, The Geyser Amerika Serikat dan Matsukawa, Jepang.
Hot Water yaitu sistem yang keluar dari perut bumi berupa air panas tanpa mineral lainnya. Contoh : Cerra Prieto, Meksiko dan Kizildare, Turki.
Mineral Hot Water yaitu sistem yang keluar dari perut bumi berupa air panas dan mineral lainnya. Contoh : Lardarello, Italia.
2. Sistem Geopressure
Ditemukan di Gulf Coast (Texas-Florida) daerah antara landas benua dan daratan sejauh 100 mil merupakan cekungan (patahan) dimana aliran air terjadi dan menimbulkan reservoir uap.
Sistem ini menimbulkan energi karena :
a. Reservoir yang terbentuk bertekanan tinggi.
b. Terdapat cukup panas dalam air yang bisa diekstrasi secara “Binery Cycle Sistem”
c. Mengandung gas metan yang bisa dimanfaatkan.
3. Sistem Hot Dry Rock
Perut bumi jauh dibawah permukaan bumi merupakan sumber panas yang belum dapat dicapai dengan metode teknologi pengeboran saat ini.
4. Sistem Magma
Tidak adanya minat lembaga ilmiah untuk menanam modal dalam bidang ini. Kekurangan peralatan dan mesin bor.
Kekurangan biaya.
Peralatan yang sulit perencanaannya (korosi,pengelupasan erosi dan lainnya).
Usaha serupa ini sedang berlangsung di Proyek Geothermal Hawai, USA dan Pilot Plant 3,5 MW dari 1 sumur akan siap tahun 1981 (PLTP Puna).
8. Ciri – ciri Geologi Daerah Panas Bumi
1. Sumber Panas : Magma yang mempunyai temperature ~ 700 C
2. Bed Rock : Lapisan Batuan Dasar yang merupakan batuan keras lapisan bagian bawah.
3. Aquifer (Lapisan Permeable Zone) : merupakan lapisan yang mampu dialiri oleh air. Lapisan ini sebagai Reservoir
4. Cap Rock : Lapisan batuan keras sebagai lapisan batuan penutup. 5. Water Replishment : sebagai air penambah.
6. Surface Manifestation yaitu : Gejala-gejala yang muncul di permukaan bumi (kawah, air panas, Geyser, Gunung berapi, dll).
9. Hal-hal Yang Perlu Mendapat Perhatian Dalam Pemilihan Teknologi Penggunaan Energi Panas Bumi Untuk Dikonversikan Menjadi Energi Listrik 1. Temperatur;Fluida panasbumi bertemperatur tinggi > 225 oC telah lama digunakan
untuk pembangkit listrik. Temperatur sedang 150 – 225 oC. 2. Cadangan sumberdaya hingga 25 – 30 tahun.
3. Kualitas Uap, diharapkan yang mempunyai pH hampir netral, karena bila pH sangat rendah laju korosi terhadap material akan lebih cepat.
4. Kedalaman Sumur dan Kandungan Kimia Biasanya tidak terlalu dalam (tidak lebih dari 3 km). Lokasi relatif mudah dicapai.
5. Kemungkinan terjadinya erupsi hydrothermal relatif rendah. Produksi fluida panas dari dalam perut bumi dapat meningkatkan resiko terjadinya erupsi hydrothermal.
10. Tahapan Pembangunan PLTP di Indonesia 1. Tahap Survei Awal
Survei awal dilakukan oleh Tim Geologi, dan berdasarkan hasil penelitian disimpulkan daerah berpotensi sebagai lokasi PLTP yang selanjutnya diadakan survei untuk mengetahui : luas lahan, pemetaan lahan yang akan digunakan dan aspek sosial.
2. Tahap Pra Kontruksi
b. Melakukan sosialisasi kemasyarakat setempat, instansi/pejabat pemerintah mengenai rencana kegiatan pembangunan yang akan berlangsung.
c. Melakukan eksplorasi dengan cara pengeboran di beberapa titik untuk menentukan lokasi sumur produksi yang dilanjutkan dengan pembebasan lahan.
d. Memenuhi kegiatan AMDAL apabila kapasitas PLTPB lebih dari 55 MW, sesuai keputusan Menteri Lingkungan hidup No. 17 tahun 2001 tentang jenis Usaha dan Kegiatan yang wajib AMDAL.
3. Tahap Kontruksi
a. Pembersihan dan pematangan lahan meliuti, penebangan pohon dan cut and fill.
b. Mobilisasi peralatan, bahan dan personil kontruksi sipil meliputi, pengerasan dan pengaspalan jalan utama dan tapak pengeboran, pembuatan saluran drainase, pembuatan bak penampung brine dan prasarana pendukung.
c. Kontruksi mekanik dan listrik meliputi pembangunan sumur produksi dan pembangunan sarana penunjang produksi. Dilanjutkan dengan tahap operasional meliputi: mobilisasi dan rekruiting tenaga kerja, operasional lapangan uap dan operasional PLTPB.
4. Tahap Pasca Opersional
Apabila masa kontrak operasional berakhir atau kapasitas produksi tidak memadai sebagai PLTPB, maka harus dilakukan :
1. Pembongkaran dan perapihan lahan. 2. Penutupan sumur dan revegetasi lahan. 3. Pelepasan tenag kerja.
11. Biaya Pengembangan Lapangan Uap (Steam Field)
Biaya pengembangan lapangan uap (steam field) terdiri atas: 1. Biaya survey eksplorasi.
Biaya survey eksplorasi terdiri atas biaya survei pendahuluan dan biaya survey rinci (fase prakelayakan). Biaya survei pendahuluan adalah biaya yang dikeluarkan untuk survei geoscientifik awal yang terdiri dari survei geologi dan geokimia pada daerah‐daerah panas bumi yang paling potensial atau di sekitar manifestasi panas permukaan. Berdasarkan hasil survei ini dapat ditentukan apakah pada daerah prospek yang diteliti ter sebut cukup layak untuk dilakukan survei lebih lanjut atau tidak.
merupakan komponen biaya survey eksplorasi adalah biaya untuk core hole, study mengenai resource, lingkungan dan reservoir.
2. Biaya pemboran sumur (sumur eskplorasi, pengembangan, injeksi, make up) Biaya pemboran sumur terdiri atas biaya untuk sewa rig, ongkos pengangkutan alat pemboran ke lokasi serta pemasangannya, biaya casing, bit, lumpur, semen bahan kimia, fasilitas kepala sumur, pengangkutan casing dari pabrik ke tempat penyediaan dan biaya analisa core. Faktor‐faktor yang mempengaruhi biaya pemboran antara lain adalah jenis sumur (tegak atau miring), lokasi sumur, kedalaman sumur, teknologi pemboran yang digunakan, diamter pipa selubung.
Sumur eksplorasi pada umumnya lebih mahal dari sumur pengembangan yang disebabkan oleh :
1. Pemboran sumur eksplorasi memerlukan data yang paling lengkap dan seteliti mungkin dikarenakan ketidak pastian yang tinggi.
2. Kebutuhan untuk meneliti kondisi reservoir semaksimal mungkin dengan pemboran sedalam mungkin.
3. Di dalam pemboran sumur eksplorasi, pengukuran, logging dan coring dilakukan lebih sering dibandingkan dengan pemboran pengembangan. 4. Hal‐hal lain yang sering menyebabkan keterlambatan penyelesaian
pemboran menyangkut hilang sirkulasi pada kedalaman dangkal, terjepitnya rangkaian pemboran karena runtuhnya formasi.
3. Biaya lahan, jalan, persiapan lahan dan lain‐lain.
Yang termasuk kedalam kelompok biaya ini adalah biaya pembelian dan pembebasan lahan, penyiapan jalan masuk ke lokasi (road), dan perataan lahan (excavation).
4. Biaya fasilitas produksi.
Fasilitas produksi yang diperlukan untuk mengoperasikan lapangan uap panas bumi terdiri dari separator, pemipaan, silencer, scrubber, valve, instrumentasi dan gauge. Separator hanya diperlukan untuk lapangan dengan sistim dominasi air. Pemakaian separator dapat dilakukan dengan dua cara; cara pertama yaitu dengan menempatkan separator pada setiap sumur atau dengan cara kedua yaitu dengan pemusatan separator yang letaknya tidak terlalu jauh dari lokasi pembangkit listriknya. Cara pertama mempunyai keuntungan berupa pengurangan resiko dalam mentransportasikan fluida dua fasa terutama pada topografi kasar serta mengurangi biaya penggunaan lahan dan pipa air.
5. Biaya operasi dan pemeliharaan.
Biaya operasi dan pemeliharaan pada proyek panas bumi dibagi menjadi dua bagian, yaitu biaya operasi dan pemeliharaan lapangan uap dan pembangkit listrik. Biaya operasi dan pemeliharaan lapangan uap mencakup biaya untuk monitoring, pemeliharaan, operasi lapangan, gaji management dan pekerja, transportasi dan lain‐lain. Biaya ini dikeluarkan untuk mempertahankan efektifitas dan efisiensi management dan operasi lapangan.
6. Biaya sarana pendukung.
Biaya lain yang termasuk dalam biaya pengembangan lapangan uap adalah biaya untuk pembangunan fasilitas penunjang terdiri dari biaya pembangunan perkantoran, laboratorium, perumahan management dan karyawan, fasilitas umum, gudang, kafetaria, sarana ibadah, fasilitas peamadam kebakaran, fasilitas air bersih, bengkel, fasilitas kesehatan dan lain‐lain. Besarnya biaya fasilitas penunjang sangat tergantung dari besar kecilnya kapasitas listrik proyek yang dibangun atau secara langsung terkait dengan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkannya.
7. Biaya Pembangkit Listrik
Yang termasuk kedalam biaya power plant adalah biaya penyiapan jalan masuk ke lokasi PLTP (road), pembebasan dan perataan lahan (land cost and axcavation), perencanaan rinci (detailed engineering), fasilitas pembangkit listrik (plant facilities), perakitan dan pemasangan peralatan PLTP (construction and installation) dan pekerjaan pembangunan gedung PLTP, perkantoran, laboratorium, fasilitas umum dan lain‐lain (civil work).
Biaya operasi dan pemeliharaan untuk pembangkit listrik pada dasarnya adalah biaya untuk mempertahankan pembangkit listrik berjalan dengan efisiensi tetap maksimal. Pada umumnya, sekali dalam setahun turbin panas bumi harus mengalami overhaul agar berjalan optimum.
Biaya untuk pembangunan fasilitas penunjang terdiri dari biaya pembangunan gedung PLTP, perkantoran, perumahan management dan karyawan, fasilitas umum, gudang, kafetaria, sarana ibadah, fasilitas peamadam kebakaran, fasilitas air bersih, bengkel, fasilitas kesehatan dan lain‐lain. Besarnya biaya fasilitas penunjang sangat tergantung dari besar kecilnya kapasitas listrik proyek yang dibangun atau secara langsung terkait dengan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkannya.
12.
Garis Besar Penilaian Kelayakan Pengembangan Lapangan Panas BumiSecara garis besar kegiatan yang dilakukan untuk menilai kelayakan pengembangan lapangan panasbumi adalah sebagai berikut:
penting dilakukan dalam menilai kelayakan pengembangan suatu lapangan. Jenis‐jenis data yang dikaji tergantung dari kegiatan‐ kegiatan yang telah dilaksanakan di daerah panasbumi tersebut. Tujuan utama dari pengkajian data adalah untuk memperkirakan, jenis reservoir beserta kedalaman, ketebalan dan luasnya, serta perkiraan tentang tekanan dan temperatur, jenis dan sifat batuan, jenis fluida reservoir. Berdasarkan data‐data yang telah diperoleh kemudian dibuat model konseptual dari sistim panasbumi yang sedang dikaji. Gambaran mengenai sistim panasbumi di suatu daerah biasanya dibuat dengan memperlihatkan sedikitnya lima komponen, yaitu sumber panas, reservoir dan temperaturnya, sumber air, serta manifestasi panasbumi permukaan yang terdapat di daerah tersebut. Komponen‐komponen lain yang sering diperlihatkan dalam model adalah penyebaran batuan, jenis dan arah aliran air di bawah permukaan. Model sistim panasbumi atau biasa disebut “conceptual model” dibuat berdasarkan hasil evaluasi data geologi, hidrologi, geofisika, geokimia dan data sumur.
2. Menghitung besarnya sumberdaya, cadangan dan potensi listrik.
3. Mengkaji apakah suatu sumberdaya panasbumi dimaksud tepat untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Apabila energi tsb dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik maka langkah selanjutnya adalah menentukan rencana pengembangan PLTP. Rencana pengembangan meliputi menentukan kapasitas PLTP yang akan dibangun, jumlah turbin serta kapasitas masing‐masing turbin serta menentukan alternatif pengembangan lapangan.
4. Menentukan rencana pengembangan lapangan (steam field development) meliputi penentuan jumlah sumur produksi, injeksi dan sumur cadangan (make up well). Probabilitas keberhasilan pemboran pengembangan dapat diperkirakan berdasarkan data jumlah sumur yang berhasil dan jumlah sumur yang gagal di prospek yang telah dilakukan pemboran eksplorasi sumur dalam (probabilitas keberhasilan pemboran eksplorasi).
5. Melakukan simulasi reservoir untuk memperkirakan kinerja reservoir. Simulasi atau pemodelan reservoir merupakan kegiatan yang penting dilakukan dalam penilaian kelayakan pengembangan suatu lapangan karena hasil pemodelan biasanya digunakan sebagai dasar pertimbangan untuk mengambil keputusan dalam menetapkan strategi pengembangan lapangan. Dari model reservoir yang dibuat dapat diperoleh gambaran mengenai kondisi di bawah permukaan yang meliputi distribusi sebaran permeabilitas, tekanan, temperatur, konduktivitas. Hasil simulasi juga dapat memberikan perkiraan tentang energi panas yang terkandung di dalamnya sebelum reservoir diproduksikan. Pemodelan tahap lanjutan dilakukan untuk meniru kinerja reservoir untuk berbagai skenario pengembangan lapangan.
6. Menentukan biaya pengusahaan panasbumi, meliputi biaya sumur eksplorasi, biaya sumur pengembangan, biaya fasilitas produksi, biaya PLTP, biaya operasi dan perawatan.
7. Menentukan jadwal pelaksanan pekerjaan.
9. Menentukan parameter‐parameter ekonomi (cash flow, ROR, NPV, EMV dll.)
10. Untuk masing‐masing kasus (alternatif) dibuat analisa yang sama dan kemudian diperbandingkan satu sama lain.
XIII. SUMBER DAYA
Muatan panas bumi adalah sekitar 10 Joule.Panas ini secara alami akan mengalir ke permukaan lewat konduksi dengan laju 44.2 terawatt (TW) dan diisi kembali oleh peluruhan radioaktif dengan laju 30 TW. Laju tenaga ini lebih dari dua kali konsumsi energi manusia saat ini yang berasal dari sumber utama, tapi sebagian besarnya terlalu tersebar (perkiraan rata-rata 0.1 W/m2) untuk dapat dipulihkan. Kerak bumi secara efektif bertindak sebagai selimut isolasi tebal yang harus ditembus dengan saluran fluida (mis. magma, air atau lainnya) untuk melepaskan panas di bawahnya.
Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan sumber panas bersuhu tinggi yang hanya dapat berasal dari jauh di bawah tanah. Panas tersebut harus dibawa ke permukaan lewat sirkulasi fluida, baik melalui saluran magma, mata air panas, sirkulasi hidrotermal, sumur minyak, sumur bor, atau gabungan dari contoh-contoh tersebut. Sirkulasi ini terkadang muncul secara alami pada tempat dimana kerak bumi tipis. Saluran magma membawa panas dekat ke permukaan, dan mata air panas membawanya ke permukaan. Jika tidak tersedia mata air panas maka sumur harus dibor untuk menjadi akuifer air panas. Jika jauh dari batas lempeng tektonik, gradien panas bumi di sebagian besar tempat adalah 25-30 °C per kilometer kedalaman, sehingga membuat sumur menjadi harus beberapa kilometer dalamnya untuk dapat membangkitkan listrik. Jumlah dan mutu sumber daya panas yang dapat dipulihkan meningkat sebanding dengan kedalaman pengeboran dan kedekatan dengan batas lempeng tektonik.
Pada tanah yang panas dan kering, atau dimana tekanan air tidak memadai, fluida dapat disuntikkan untuk merangsang produksi. Pengembang akan menggali dua lubang di calon lokasi, dan memecah batu di antara keduanya dengan bahan peledak atau air bertekanan tinggi. Kemudian memompakan air atau karbon dioksida cair ke salah satu lubang galian, sehingga keluar di lubang galian lainnya dalam bentuk gas. Pendekatan ini disebut hot dry rock geothermal energy di Eropa atau enhanced geothermal systems di Amerika Utara. Pendekatan ini dapat menghasilkan potensi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan jika dihubungkan secara konvensional ke akuifer alami.
memungkinkan tercapainya kapasitas pembangkitan listrik sebesar 100 GW pada tahun 2050 di Amerika Serikat saja. Laporan MIT memperkirakan bahwa lebih dari 200 zettajoule (ZJ) akan dapat dihasilkan, dengan potensi untuk ditingkatkan hingga lebih dari 2.000 ZJ dengan perbaikan teknologi - cukup untuk memenuhi kebutuhan energi seluruh dunia saat ini selama beberapa milenium.
Saat ini sumur panas bumi jarang lebih dari 3 km dalamnya.Taksiran tertinggi atas potensi sumber daya panas bumi memperkirakan kedalaman sumur 10 km. Penggalian hingga mendekati kedalaman ini sekarang sudah dapat dilakukan dalam industri perminyakan, walaupun biayanya sangat mahal. Sumur penelitian terdalam di dunia, Kola superdeep borehole, dalamnya 12,3 km. Rekor tersebut baru-baru ini sudah dapat ditiru oleh sumur minyak komersial seperti sumur Z-12 milik Exxon di ladang Chayvo, Sakhalin. Sumur dengan kedalaman lebih dari 4 km umumnya menanggung biaya pengeboran hingga puluhan juta dolar. Tantangan teknologinya adalah untuk menggali lubang yang lebar dengan biaya rendah dan untuk memecahkan volume batu yang lebih banyak.
Tenaga panas bumi dianggap sebagai sumber energi terbarukan karena ekstraksi panasnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan muatan panas bumi. Namun pemanfaatannya harus tetap diawasi untuk menghindari kekosongan lokal. Meski situs panas bumi mampu menyediakan panas selama puluhan tahun, tiap-tiap sumur dapat mendingin atau kehabisan air. Ketiga situs tertua yakni Larderello, Wairakei, dan The Geysers, semuanya sudah mengalami penurunan produksi. Tidak jelas apakah pembangkit-pembangkit ini memakai tenaga panas bumi lebih cepat daripada diisi kembali dari kedalaman yang lebih jauh, atau apakah akuifer yang menyediakannya mulai kehabisan. Jika produksi dikurangi dan air disuntikkan kembali, sumur-sumur ini secara teori dapat kembali memenuhi potensinya. Strategi penanganan yang demikian sudah diterapkan pada beberapa situs. Keberlanjutan jangka panjang energi panas bumi telah dibuktikan di ladang Lardarello di Italia sejak 1913, di ladang Wairakei di Selandia Baru sejak 1958, dan di ladang The Geysers di Kalifornia sejak 1960.
