Studi Kelayakan Ekonomis Pltu Berbahan Bakar Fiber Dan Cangkang Sawit Sebagai Domestic Power

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

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,

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,

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

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 NIM : 110422001

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

2.4.2 Boiler ... 13

2.4.3. Kondensor ... 21

2.4.4. Generator ... 21

2.5 PLTU dengan Bahan Bakar Fiber dan Cangkang Sawit di PT. Perkebunan Minanga Ogan ... 24

2.5.1. Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit ... 24

2.5.2 Treatment Air ... 27

2.5.3 Proses Penggunaan PLTU sebagai Penghasil Daya Listrik ... 30

2.5.3.1 Persiapan Bahan Bakar ... 30

2.5.3.2 Penaikan Tekanan Boiler ... 32

2.5.3.3 Pengaliran Steam dari Boiler ke Turbin Uap ... 32

2.6 Prinsip Dasar PLTD ... 34

2.6.1 Peralatan Utama pada PLTD ... 37

BAB III PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI TEKNIK ... 41

3.1 Harga Energi Listrik ... 41

3.2 Biaya Operasional dan Perawatan ... 42

3.3 Biaya Bahan Bakar ... 42

3.4 Biaya Pegawai ... 43

3.5 Biaya Modal (Capital Cost) ... 43

3.6 Total Biaya Pembangkitan PLTU ... 44

BAB IV ANALISIS DATA ... 45

4.1 Umum ... 45

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

Gambar 2.15 Fibre Cyclone dan Air Lock ... 26

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

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

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

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) pada PT. Perkebunan Minanga Ogan menggunakan uap sebagai pemutar turbin uap. Uap dihasilkan oleh boiler yang berbahan bakar fiber dan cangkang sawit hasil dari pengolahan. Untuk mengoperasikan turbin uap dibutuhkan biaya produksi berupa biaya lembur karyawan, biaya chemical air dan biaya bahan bakar. Dalam keadaan operasi sehari-hari sumber daya dapat juga berasal dari mesin diesel yangberbahan bakar solar yang mempunyai biaya produksi berupa solar.

Dalam Tugas Akhir ini penulis membahas tentang studi kelayakan ekonomis penggunaan PLTU menggunakan sisa bahan bakar hasil produksi pabrik sawit sebagai penghasil daya untuk perumahan domestic dengan membandingkannya dengan pemakaian Genset sebagai penghasil daya.

1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan

Adapun tujuan penulisan dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Untuk mengetahui berapa besar biaya produksi untuk menjalankan PLTU berbahan bakar fiber dan cangkang sawit sisa produksi.

2. Untuk mengetahui perbandingannya dengan pemakaian PLTD sebagai sumber daya perumahan domestic dan bahan bakar minyak lainnya atau bahan bakar lainnya.

3. Untuk mengetahui perbedaan biaya produksi listrik domestic power dengan harga beli PT. PLN (Persero).

Adapun manfaat dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1. Memberikan perhitungan biaya yang digunakan untuk menjalankan PLTU berbahan bakar fiber dan cangkang sawit dan membandingkannya dengan pemakaian PLTD sebagai sumber daya perumahan domestic dan bahan bakar minyak lainnya atau bahan bakar lainnya.

2. Mendapatkan pengertian dan penjelasan mengenai penggunaan PLTU berbahan bakar fiber dann cangkang sawit sisa produksi dari sisi biaya produksi.

3. Mendapatkan perbandingan biaya produksi listrik domestic power dengan harga beli PT. PLN (Persero).

1.3 Batasan Masalah

Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam Tugas Akhir ini lebih terarah, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah sebagai berikut :

1. Aplikasi dilakukan pada pabrik SOGM (Sei Ogan Mill) PT. Perkebunan Minanga Ogan.

2. Biaya produksi yang diambil adalah biaya lembur karyawan, biaya chemical air dan biaya bahan bakar.

3. Pembanding adalah berupa biaya solar untuk pemakaian Genset 301 kW dan bahan bakar minyak lainnya atau bahan bakar lainnya.

4. Kegiatan dilakukan pada saat pabrik berhenti beroperasi.

5. Bahan bakar berasal dari fiber dan cangkang hasil dari produksi.

1.4 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini, yaitu :

1. Studi Literatur

Studi literatur ini dilakukan dengan membaca teori-teori yang berhubungan dengan Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik dari penulis sendiri ataupun dari perpustakaan, artikel-artikel dan jurnal serta internet. 2. Studi Bimbingan

Diskusi dengan dosen pembimbing Tugas Akhir yang berkaitan dengan masalah-masalah dalam penulisan Tugas Akhir.

3. Observasi

Mengamati proses penggunaan PLTU dan PLTD sebagai penghasil listrik serta menemukan data-data biaya yang diperlukan untuk memperoleh kesimpulan dari hasil keduanya.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut :

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas tentang sumber energi terbarukan, sumber energi biomassa sawit, prinsip dasar PLTU, peralatan utama pada PLTU, PLTU berbahan bakar fiber dan cangkang sawit dan prinsip dasar PLTD.

BAB III PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI TEKNIK

Bab ini membahas tentang harga energi listrik, biaya operasional dan perawatan, biaya bahan bakar, biaya pegawai, biaya modal dan total biaya pembangkitan PLTU.

BAB IV ANALISIS DATA

Bab ini membahas perhitungan dari aspek ekonomi teknik pada pengambilan data Tugas Akhir di lapangan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bagian penutup berupa kesimpulan dan saran yang berkaitan dengan pembahasan yang telah diperoleh sebelumnya.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Potensi Sumber Energi Terbarukan

Energi adalah hal yang sangat krusial pada saat ini karena energi diperlukan di dalam setiap aspek kehidupan. Salah satu negara yang memiliki potensi dalam hal energi terbarukan (renewable energy) adalah Indonesia. Namun, hal tersebut kurang dimanfaatkan dengan baik sejauh ini oleh pemerintah disebabkan minimnya pengembangan dan pemanfaatan pada energi terbarukan. Sumber energi terbarukan, yaitu energi yang prosesnya berkelanjutan jika dikelola dengan baik dan tidak akan habis secara alami yang biasa disebut dengan energi berkelanjutan (sustainable energy) [1].

Tabel 2.1 Potensi Sumber Energi Terbarukan di Indonesia [2]

No. Jenis Energi Potensi Pemanfaatan

(MW) (MW) (%)

1. Tenaga Air 75.670 4.200 5,55

2. Panas Bumi 27.510 1.189 4,32

3. Mikro Hidro 500 86 17,22

4. Biomassa 49.800 445 0,89

5. Energi Angin 9.290 1,12 0,01

7. Gelombang 10-35**) - -

Total 162.770 5.921 3,64

Keterangan : *) kWh/m2/hari

**) MW per km coast length

(Dewan Riset Nasional, 2010)

2.2 Sumber Energi Biomassa

Biomassa merupakan salah satu dari bentuk energi yang terbarukan karena diperoleh dari sumber-sumber yang dapat diproduksi lagi dimana sumber utama biomassa tersebut berlimpah di alam dan dapat terus tumbuh dimana limbahnya tersedia secara terus-menerus (proses berkesinambungan).

2.2.1. Sumber Energi Biomassa Sawit

Fiber dan cangkang kelapa sawit merupakan limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit dan abu hasil pembakaran bahan bakar adalah hasil sampingan dari limbah padat lainnya. Pada saat ini pemanfaatan limbah biomassa adalah untuk memenuhi energi pengolahan minyak kelapa sawit melalui pembakaran langsung fiber dan cangkang.

Cangkang dan fiber tersebut memiliki kandungan nilai kalori 2.770,544 kkal dan 3.881,15 kkal yang cukup tinggi seperti pada Tabel 2.2 sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar PLTU.

Tabel 2.2 Potensi Bahan Bakar yang Dihasilkan PKS SOGM dengan Kapasitas 60 Ton/Jam

(Sumber Tabel : PT. Perkebunan Minanga Ogan, Palm Oil Management Nut & Kernel Station)

 1 Kg fiber = 11.600 kJ = 2.770,544 kkal

 1 Kg cangkang sawit = 16.250 kJ = 3.881,15 kkal Dimana (James Prescott Joule pada tahun 1914) [3] : 1 kalori = 4,186 joule

1 kkal = 4186,8 J

1 kkal = 1,163 x 10-3 kWh 1 joule = 2,389 x 10-4 kkal 1 kjoule = 0,23884 kkal 1 joule = 2,778 x 10-7 kWh 1 joule = 1 watt = 1 detik Nm 1 kWh = 3,6 x 106 joule 1 kWh = 859,9 kkal

Bahan Bakar Quantity Nilai Kalor

Fibre (12%) 7.200 Kg/Jam 11.600 kJ/Kg

2.3 Prinsip Dasar PLTU

PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga thermal yang banyak digunakan karena efisiensinya tinggi sehingga menghasilkan energi listrik yang ekonomis. Energi kimia dalam bahan bakar dikonversi menjadi energi listrik pada PLTU.

Tahapan melalui proses konversi energi pada PLTU adalah :

a. Energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi.

b. Energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. c. Energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

Gambar 2.1 Proses Konversi Energi pada PLTU

Sirkulasi secara tertutup fluida kerja air uap digunakan pada PLTU. Siklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya secara singkat adalah sebagai berikut :

1. Air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. Di dalam boiler air ini dipanaskan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.

2. Uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran. 3. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi

listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator. 4. Uap bekas keluar turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air

pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler.

5. Siklus ini berlangsung secara terus menerus dan berulang-ulang.

Siklus tertutup kerja PLTU dapat digambarkan dengan diagram T-s (Temperatur-entropi) yang merupakan penerapan siklus rankine ideal. Langkah-langkah penerapannya, yaitu :

1. a-b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi.

2. b-c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih yang terjadi di LP heater, HP heater dan economiser.

3. c-d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis dan terjadi di boiler, yaitu di wall tube (riser) dan steam drum.

4. d-e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar.

5. e-f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis dan terjadi di dalam turbin.

6. f-a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis dan terjadi di dalam kondensor [4].

Gambar 2.3 Diagram T-s Siklus PLTU (Siklus Rankine)

2.4 Peralatan Utama pada PLTU 2.4.1 Turbin Uap

Turbin uap adalah turbin yang menggunakan energi potensial uap (yang dihasilkan oleh boiler) yang diubah menjadi energi mekanik di sudu-sudu dan rotor yang berputar dan diubah menjadi energi listrik di alternator [5].

Gambar 2.5 Bagian-bagian Turbin Uap

2.4.2. Boiler

Boiler adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menghasilkan uap bertekanan. Adapun tipe-tipe dari boiler adalah :

1. Menurut penggunaannya.

a. Stationary Boiler (Ketel Uap Tetap).

b. Non Stationary Boiler (Ketel Uap Tidak Tetap). 2. Menurut tekanan kerja.

a. Low Pressure (2-16 Kg/cm²). b. Medium Pressure (17-30 Kg/cm²). c. High Pressure (31-140 Kg/cm²).

e. Super Critical Pressure (Hingga 226 Kg/cm²). 3. Menurut kandungan pipanya.

a. Fire Tube Boiler (Ketel Pipa Api). b. Water Tube Boiler (Ketel Pipa Air).

c. Combi Boiler (Ketel Pipa Api dan Pipa Air).

Gambar 2.6 Bagian-bagian Boiler

Adapun alat-alat safety device boiler adalah sebagai berikut : a. Safety Valve

Safety Valve adalah alat untuk mengurangi tekanan kerja pada drum boiler agar tidak melebihi tekanan yang diizinkan atau telah disetting.

Gambar 2.7 Safety Valve

b. Preusser Gauge

Preusser Gauge sebagai indikator tekanan pada drum boiler.

Gambar 2.8 Preusser Gauge

c. Sight Glass/Gelas Penduga

Sight Glass/Gelas Penduga merupakan alat penunjuk level air yang paling pertama dan harus diperhatikan apabila memasuki station boiler.

Gambar 2.9 Sight Glass

d. Blowdown Valve

Blowdown Valve untuk pembuangan kotoran TDS (Total Disolvid Solid) dari dalam boiler dan mengkontrol parameter air pada boiler.

e. Alarm/Sirine

Alarm/Sirine untuk memperingatkan operator akan kondisi level air pada drum. Adapun lampu indikator level boiler terdiri atas 4, yaitu :

1. High Level, pada level ini alarm akan berbunyi. 2. Normal Level.

3. First Low Level, pada level ini alarm akan berbunyi. 4. Second Low Level, pada level ini alarm akan berbunyi. f. Thermometer

Untuk mengukur temperatur uap dari boiler. Peralatan ini juga dipasang untuk memonitor temperatur gas buang boiler pada cerobong asap [5].

Selanjutnya, cara kerja dari sebuah boiler adalah :

Penting dilakukan pengawasan/kontrol yang seksama terhadap semua peralatan pada boiler untuk memastikan bahwa semuanya berada dalam kondisi siap pakai sebelum dilakukan pemanasan :

• Periksa dan pastikan semua valve pada boiler dalam posisi tertutup.

• Periksa secara visual terhadap semua fan seperti : casing, bearing, v-belt, baut penahan dan lain-lain.

• Periksa level air pada gelas penduga. Cobakan gelas penduga untuk memastikan bahwa level air sekitar setengah gelas penduga.

• Periksa pressure gauge berfungsi baik atau tidak.

• Kontrol air compresor dan pastikan tekanannya lebih besar dari 8.

• Inspeksi ruang bakar dan pastikan bahwa dapur bersih dan fire bar serta dinding batu secara umum siap pakai.

• Periksa dan pastikan blowdown valve dalam posisi tertutup. • Periksa tangki air umpan dan isi bila diperlukan.

• Tes alarm untuk level air tinggi dan level air rendah (level pertama dan kedua). Ini dilakukan dengan memompakan air ke level yang tinggi kemudian buang menjadi level pertama dan kedua. Kembalikan lagi level air di boiler sekitar setengahnya.

 Pemanasan (Menaikkan Steam).

Waktu yang dibutuhkan untuk pemanasan boiler bervariasi diantara jenis atau tipe boiler. Jika boiler dipadamkan malam sebelumnya lakukan hal seperti berikut ini :

• Masukkan fiber dan sebarkan secara merata di atas fire grate kemudian nyalakan api.

• Hidupkan ID fan, FD fan dan secondary fan dengan damper yang setengah terbuka.

• Jika memiliki sistem pendingin pendukung batang ruang bakar, buka water valve atau jalankan pompa sirkulasi jika ada.

• Panaskan boiler secara perlahan untuk menaikkan steam ke tekanan kerja. Pastikan bahwa level air di gelas penduga tidak bertambah (terkontrol). • Lakukan blowdown pada header dinding samping dan pastikan bahwa level

air tetap terjaga (Jangan lakukan blowdown pada header dinding samping ketika boiler operasi).

 Saat boiler bekerja (Selama Pengoperasian).

Selama boiler beroperasi perhatikan hal-hal berikut ini :

• Pengujian safety valve dengan menaikkan tekanan steam satu kali tiap shift untuk memastikan bahwa safety valve dalam kondisi siap pakai setiap waktu. Catat tanggal, waktu dan nama orang yang melaksanakan pengujian tersebut.

• Pengujian gauge glass dengan frekuensi satu kali per shift untuk memastikan bahwa bagian steam dan air terlihat jelas. Pengujian dilakukan sesuai dengan prosedur pengujian gauge glass secara normal.

• Lakukan blowdown pada steam drum dan main headers sesuai hasil analisa air boiler. Pastikan bahwa level air terjaga pada setengah gelas penduga. Catat tanggal, waktu dan nama orang yang melaksanakan blowdown.

• Lakukan soot blowing satu kali per shift. Operasikan soot blower dari depan ke belakang. Catat tanggal, waktu dan nama orang yang melakukan soot blowing.

• Masukkan bahan bakar dan sebarkan secara merata di atas fire grate dengan ketebalan tidak lebih dari 15 cm.

• Bersihkan fire grate dengan penggaruk dan keluarkan bongkahan kerak tiap empat jam sekali. Ini dilakukan dengan membersihkan setengah bagian fire grate dan mempertahankan tekanan. Lakukan pembersihan pada setengah bagian lainnya setelah tekanan dinaikkan. Catat tanggal, waktu dan nama orang yang melakukan pembersihan ini.

 Normal Shutdown (Setelah Pengoperasian).

Petunjuk berikut adalah untuk pemadaman boiler malam sebelumnya atau pemadaman lain yang dilakukan tidak dalam kondisi darurat.

• Berhentikan pemberian bahan bakar dan biarkan bahan bakar pada ruang bakar terbakar habis.

• BerhentikanFD dan secondary fan serta tutup damper.

• Biarkan tekanan turun dengan mengalirkan steam ke stasiun klarifikasi dan rebusan.

• Berhentikan ID fan dan tutup damper ketika tekanan boiler sekitar setengah dari tekanan kerja normalnya.

• Keluarkan abu dan bongkahan dari ruang bakar.

• Blowdown boiler secara manual 2 atau 3 kali tetapi pastikan bahwa level air tidak hilang dari gelas penduga.

• Pompa air ke boiler untuk mengisi bagian atas gelas penduga.

• Tutup main stop valve, auxiliary valve boiler dan hentikan feed pump serta tutup semua valve.

• Sebelum boiler ditinggalkan, asisten harus memastikan bahwa tekanan boiler tidak lebih dari 3 bar.

 Emergency Stop Boiler.

Dalam keadaan darurat seperti kondisi low level, langkah pertama adalah memeriksa air di dalam gauge glass. Jika air tidak terlihat di dalam glass, segera lakukan pengujian gauge glass dalam keadaan darurat.

Jika air tetap tidak terlihat di dalam glass setelah pengujian gauge glass dalam keadaan darurat, boiler harus segera dihentikan total dengan urutan sebagai berikut :

• Segera hentikan pompa air umpan boiler secara bersamaan (simultan). • Tutup penuh isolating valve air umpan pada modulating control valve dan

hentikan valve/check valve air umpan pada steam drum (catatan : valve bypass pada modulating control valve juga harus ditutup penuh).

• Berhentikan pembakaran boiler dan tarik keluar semua bahan pembakaran (tanpa meninggalkan sisa abu dan bahan bakar) dari dapur boiler.

• Tutup penuh main steam stop valve untuk mengisolasi boiler.

• Jaga semua pintu dapur dan damper fan terbuka penuh untuk mendinginkan dapur.

• Informasikan ke Manager dan GM tentang kejadian ini. Inspeksi semua bagian boiler terhadap kerusakan ketika boiler telah cukup dingin.

2.4.3 Kondensor

Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin (uap yang telah digunakan untuk memutar turbin) [4].

Gambar 2.10 Kondensor

2.4.4 Generator

Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik. Hampir semua energi listrik dibangkitkan dengan menggunakan generator sinkron. Oleh sebab itu, generator sinkron memegang peranan penting dalam sebuah pusat pembangkit listrik. Generator sinkron (sering disebut alternator) merupakan sebuah mesin sinkron yang berfungsi mengubah energi mekanik berupa putaran menjadi energi listrik bolak-balik (AC) [6].

medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator. Mesin sinkron tidak dapat start sendiri karena kutub-kutub tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan medan putar pada waktu saklar terhubung dengan jala-jala. Generator sinkron dapat berupa generator sinkron tiga phasa atau generator sinkron satu phasa [7].

Pada prinsipnya konstruksi generator sinkron sama dengan motor sinkron. Secara umum konstruksi generator sinkron terdiri dari stator (bagian yang diam) dan rotor (bagian yang bergerak). Keduanya merupakan rangkaian magnetik yang berbentuk simetris dan silindris. Selain itu, generator sinkron memiliki celah udara ruang antara stator dan rotor yang berfungsi sebagai tempat terjadinya fluksi atau induksi energi listrik dari rotor ke stator. Secara umum konstruksi sederhana dari sebuah generator sinkron dapat dilihat pada Gambar 2.11 [7].

a. Rotor

Rotor terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu :

1. Slip Ring

Slip ring merupakan cincin logam yang melingkari poros rotor tetapi dipisahkan oleh isolasi tertentu. Terminal kumparan rotor dipasangkan ke slip ring ini kemudian dihubungkan ke sumber arus searah melalui sikat (brush) yang letaknya menempel pada slip ring.

2. Sikat

Sebagian dari generator sinkron ada yang memiliki sikat ada juga yang tidak memiliki sikat. Sikat pada generator sinkron berfungsi sebagai saklar putar untuk mengalirkan arus DC ke kumparan medan pada rotor generator sinkron. Sikat terbuat dari bahan karbon tertentu.

3. Kumparan Rotor (Kumparan Medan)

Kumparan medan merupakan unsur yang memegang peranan utama dalam menghasilkan medan magnet. Kumparan ini mendapat arus searah dari sumber eksitasi tertentu.

4. Poros Rotor

Poros rotor merupakan tempat meletakkan kumparan medan dimana pada poros tersebut telah terbentuk slot-slot secara paralel terhadap poros rotor.

Bentuk suatu rotor dari generator sinkron dapat dilihat pada Gambar 2.12 [7] dimana rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah

elektromagnet yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient pole (kutub menonjol) dan non salient pole (kutub silinder atau tidak menonjol) [8].

Gambar 2.12 Rotor Generator Sinkron

2.5 PLTU dengan Bahan Bakar Fiber dan Cangkang Sawit di PT. Perkebunan Minanga Ogan

Pembangkit Listrik Tenaga Uap yang beroperasi tersebut memiliki beban pabrik itu sendiri dan perumahan domestic PT. Perkebunan Minanga Ogan yang berbahan bakar fiber dan cangkang sawit hasil pengolahan.

2.5.1. Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit

Dari semua bagian pengolahan kelapa sawit di bawah ini yang akan penulis lebih fokuskan adalah pada bagian Power House atau kamar mesin sebagai pusat pengaturan listrik untuk keperluan pabrik dan keperluan listrik perumahan domestic. Listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik dengan menggunakan turbin uap, secara tidak langsung pembangkit listrik merupakan

sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Sumber uap berasal dari boiler yang berbahan bakar fiber dan cangkang sawit hasil dari pengolahan kelapa sawit. Fiber merupakan pemisahan kulit dari buah kelapa sawit (nut) yang dipisahkan melalui press cake (produk press). Proses pemisahan terjadi pada separating column berdasarkan perbedaan berat jenis kemudian fiber akan terangkat ke transport/conveying ducting sedangkan nut akan jatuh ke polishing drum kemudian fiber tersebut menuju peralatan fibre cyclone dan air lock (pemisahan fiber dengan udara). Proses pemisahanan antara nut dan fiber disebut Depericaping sedangkan cangkang adalah kulit luar atau batok dari inti buah kelapa sawit yang dipisahkan pada proses cracker inti sawit seperti pada Gambar 2.13 [9]. Dalam hal ini penulis akan membahas tentang pembangkit listrik dan boilernya serta pengolahan air yang akan digunakan sebagai uap air.

Gambar2.14 Depericaper Station

Gambar2.15 Fibre Cyclone dan Air Lock

Fibre

Air Lock

Fibre

In

2.5.2. Treatment Air

Treatment air adalah sebuah treatment yang dilakukan untuk memperoleh air dengan kualitas yang diperlukan untuk suplai domestic ataupun suplai air boiler. Tujuan dari treatment air adalah :

a. Mencegah pembentukan kerak atau formasi sludge di atas permukaan transfer panas di boiler.

b. Mengendalikan padatan yang tidak larut dalam air umpan boiler sehingga konsentrasi padatan dalam air boiler dapat dijaga untuk menghasilkan steam yang bersih tanpa perlakuan blowdown yang berlebihan.

c. Mengurangi biaya boiler water treatment dengan hasil air yang bersih dan jernih.

d. Memperpanjang umur pengoperasian boiler yang berarti mengurangi biaya perbaikan.

Sungai adalah sumber air dalam penelitian Tugas Akhir ini dan prosedur pelaksanaan treatment air dapat dilihat pada Gambar 2.16. Namun, sumber air dapat juga diperoleh dari :

a. Air Permukaan  Sungai.  Danau.  Kolam.  Laut. b. Air Tanah

 Sumur.  Mata Air.

Gambar 2.16 Alur Treatment Air

Air dari sungai ditampung pada sebuah waduk lalu dialirkan ke tangki penampungan. Pada tangki penampungan diinjeksikan bahan kimia flokulan dan koagulan yang berfungsi untuk memisahkan padatan terlarut seperti lumpur dari air. Setelah melalui prosedur ini, air akan disaring kembali pada sand filter untuk menghilangkan sisa pasir yang ada di dalam air. Setelah itu air disimpan pada tangki air bersih dan siap untuk dipakai dimana tahapan dari sistem treatment air tersebut adalah :

a. Koagulasi

Penambahan koagulan untuk menetralisir muatan dan membuat koloid dapat berglomerasi.

b. Flokulasi

Pengikatan antara flokulan dan aglomerasi partikel koloid sehingga membentuk partikel yang lebih besar dan dapat mengendap.

Menahan padatan yang tersuspensi dan memisahkan dari air [9].

Selanjutnya bahan kimia yang digunakan pada saat koagulasi adalah seperti pada Tabel 2.1 [9].

Tabel 2.3 Daftar Bahan Kimia Koagulasi

TIPE EFEKTIF PH KEUNGGULAN KEKURANGAN

Alum Al2(SO4)3

5.5 - 7.2

Murah Kurang korosif

Flok kecil Tidak efektif di atas

pH 7.2 Perununan pH tinggi Poly

Aluminium Chloride

(PAC)

4.5 - 8.0

Koagulasi lebih daripada Alum Penurunan pH sedikit

Mahal

Tidak efektif di atas pH 8

Ferric Chloride Ferric Sulfate

5.0 – 11

Flok lebih besar Efektif pada pH tinggi

Korosif Mahal

(Sumber Tabel : PT. Perkebunan Minanga Ogan, Palm Oil Management Nut & Kernel Station)

Air yang digunakan untuk menjadi uap harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut :

Silica : maksimal 150 ppm

Hardnes : trace

Alkalinity : 2,5 x silica

Sulfit : 30 - 50 ppm

TDS (Total Disolvid Solid) : 2000 - 2500 ppm

Untuk memenuhi syarat air seperti di atas diperlukan treatment air. Treatment ini menggunakan bahan kimia seperti Alum (tawas), causticsoda, flukolan, koagulan, ph boaster, anion (NaOh), cation (HCL). Pemakaian chemical ini merupakan salah satu sumber biaya.

2.5.3. Proses Penggunaan PLTU sebagai Penghasil Daya listrik 2.5.3.1. Persiapan Bahan Bakar

Desain sebuah pembangkit listrik pada sebuah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) SOGM PT. Perkebunan Minanga Ogan adalah dengan mendesain sebuah hopper atau tempat penampungan bahan bakar dengan kapasitas 4 ton yang akan dibawa oleh konveyor ke dapur boiler sebagai bahan bakar. Bahan bakar dimuat oleh sebuah loader dengan kapasitas bucket 1,5 ton.

Suplai air ke boiler ditreatment terlebih dahulu pada stasiun water treatment yang akan diubah menjadi steam untuk memutar turbin uap. Daya yang dikeluarkan oleh generator didistribusikan melalui panel distribusi yang terletak pada Power House untuk dibagikan ke perumahan domestic.

Gambar 2.17 Hopper Bahan Bakar

2.5.3.2. Penaikan Tekanan Boiler

Pemanasan boiler membutuhkan waktu yang bervariasi dalam menaikkan steam boiler. Pada fire grate dimasukkan fiber secara merata dan disebarkan dengan api yang dinyalakan pada damper yang setengah terbuka. ID fan, FD fan dan secondary fan dihidupkan untuk sistem pendingin pendukung batang ruang bakar dan menjalankan pompa sirkulasi jika ada (membuka water valve). Secara perlahan boiler dipanaskan untuk menaikkan steam ke tekanan kerja dengan level air gelas penduga tidak bertambah. Setelah level air tetap terjaga, blowdown dapat dilakukan pada header dinding samping dan jangan dilakukan ketika boiler sedang beroperasi.

2.5.3.3. Pengaliran Steam dari Boiler ke Turbin Uap

Setelah uap dari boiler sampai pada tekanan kerjanya, uap akan dialirkan menuju turbin untuk memutar turbin uap. Setelah sampai pada kecepatan nominalnya (1500 rpm), maka generator siap untuk dipakai seperti pada Gambar 2.20.

Gambar 2.21 Name-Plate Turbin Uap di PT. Perkebunan Minanga Ogan

Spesifikasi pada turbin uap, yaitu :

Merk : Siemens

Kecepatan : 1575 rpm

Daya : 1500 KW

Tekanan Uap :

 Low : 15,7 Bar

 Medium : 17,0 Bar

 High : 19,0 Bar Suhu Kerja :

 Low : 210 °C

 Medium : 260 °C

Gambar 2.22 Name-Plate Generator di PT. Perkebunan Minanga Ogan

Spesifikasi pada Generator, yaitu :

Merk : Stamford

Phasa : 3

KW base rate : 1500 KW Frekuensi : 50 Hz

Rpm : 1500 rpm

Tegangan : 380 volt

Arus : 2848,8 A

Cos fi : 0,8

2.6 Prinsip Dasar PLTD

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah Pembangkit listrik yang menggunakan mesin diesel sebagai penggerak mula (prime mover). Peralatan

yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator disebut prime mover. Sebagai penggerak mula, PLTD berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang digunakan untuk memutar rotor generator pada mesin diesel. Kebutuhan listrik dalam jumlah beban yang kecil seperti daerah terpencil, listrik pedesaan dan memasok kebutuhan listrik suatu pabrik biasanya menggunakan PLTD.

Pada tangki penyimpanan, bahan bakar dipompakan ke dalam tangki penyimpanan kemudian disimpan di dalam tangki penyimpanan sementara (daily tank) yang sebelumnya telah disaring terlebih dahulu. Bahan bakar adalah bahan bakar minyak (BBM), maka bahan bakar dari daily tank dipompakan ke pengabut (nozzel). Melalui saluran masuk (intake manifold), temperatur bahan bakar dinaikan hingga manjadi kabut yang dimasukan ke dalam tangki udara menggunakan kompresor udara bersih dan dialirkan ke turbo charger. Tekanan dan temperatur udara dinaikan pada turbo charger. Pada umumnya suhu mencapai ±600°C dimana udara yang dialirkan sebesar 500 psi.

Bahan bakar dari convertion kit atau nozzel dan udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi diinjeksikan ke dalam ruang bakar (combustion chamber).

Gambar 2.24 Combustion Chamber PLTD

Berdasarkan udara murni yang dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi (35-50 atm), proses kerja di dalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri sehingga temperatur di dalam silinder naik dan bahan bakar disemprotkan di dalam silinder yang bertemperatur dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar yang akan menyala secara otomatis dan dapat menimbulkan ledakan bahan bakar. Ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada poros engkol diubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Torak gerak rotasi

gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

Gambar 2.25 Proses Pergerakan Bolak-balik (Reciprocating) pada Torak

Selanjutnya untuk menggerakan poros rotor generator digunakan poros engkol mesin diesel. Gaya gerak listrik (ggl) terjadi karena energi mekanis pada generator tersebut diubah menjadi energi listrik [10].

2.6.1. Peralatan Utama pada PLTD

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama untuk daerah baru yang

terpencil atau untuk listrik pedesaan dan untuk memasok kebutuhan listrik suatu pabrik.

Peralatan utama Pembangkit Listrik Tenaga Diesel adalah : 1. Tangki penyimpanan bahan bakar.

2. Penyaring bahan bakar.

3. Tangki penyimpanan bahan bakar sementara (bahan bakar yang disaring). 4. Pengabut.

5. Mesin diesel. 6. Turbo Charger.

7. Penyaring gas pembuangan.

8. Tempat pembuangan gas (bahan bakar yang disaring). 9. Generator.

10. Trafo.

11. Saluran transmisi.

Gambar 2.27 Diesel Generator di PT. Perkebunan Minanga Ogan

Gambar 2.28 Name-Plate Diesel Generator

Spesifikasi pada Diesel Generator, yaitu :

Jumlah fasa : 3 Excitasi : 47 volt

Daya : 377 KVA

Cos fi : 0,8

Frekuensi : 50 Hz Tegangan : 400 volt

Arus : 547 A

Kebutuhan bahan bakar pada sebuah PLTD adalah solar dan pemakaian solar genset tersebut rata-rata 60 liter/jam.

 1 kW (kJ/s) = 859,9 kkal/h.

 1 kkal/h = 1,16x10-3 kW.

 60 liter Solar/Jam = 150 kW/Jam.

 1 liter solar = 2,5 kW = 2.149,75 kkal/h.

 Standard kebutuhan solar untuk Diesel Genset = 3,5 kWh/liter [5].

Harga bahan bakar solar yang digunakan di PT. Perkebunan Minanga Ogan tergantung keputusan pemerintah untuk periode tersebut dan nilai kalornya, yaitu :

BAB III

PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI TEKNIK

Untuk mengetahui kelayakan PLTU Minanga Ogan berbahan bahan bakar fiber dan cangkang sawit dalam memenuhi kebutuhan domestic power perlu dilakukan analisis perhitungan terhadap biaya dan aspek ekonominya.

3.1 Harga Energi Listrik

Setiap pembangkit memiliki parameter-parameter dalam menghitung harga energi listrik yang berbeda-beda, yaitu [11] :

a. Biaya pembangkitan per kW.

b. Biaya pengoperasian per kWh.

c. Biaya perawatan per kWh.

d. Suku bunga. e. Depresiasi.

f. Umur operasi.

g. Daya yang dibangkitkan.

Aspek ekonomi dalam pengembangan teknologi pembangkitan dianalisa dari biaya-biaya berikut ini : [11]

b. Biaya bahan bakar

c. Biaya operasi dan perawatan

3.2 Biaya Operasional dan Perawatan

Biaya yang digunakan selama pembangkit beroperasi termasuk ke dalam biaya operasional dan perawatan. Biaya operasional dan perawatan terdiri dari biaya tetap (fixed cost) dan biaya tidak tetap (variabel cost). Fixed Cost adalah biaya yang tidak berhubungan terhadap besar tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik. Variabel Cost adalah biaya yang berkaitan dengan pengeluaran untuk alat-alat dan perawatan yang dipakai dalam periode pendek dan tergantung pada besar tenaga listrik yang dihasilkan seperti biaya air dan lembur karyawan dalam waktu satu tahun.

Biaya operasional dan perawatan (O&M) dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

Gs = � & ���

. . . (3.1)

dimana :

Gs = biaya O&M (US$/kWh) To = jam per tahun

3.3 Biaya Bahan Bakar

Pembangkit ini menggunakan bahan bakar dari fiber dan cangkang kelapa sawit yang merupakan hasil sisa bahan bakar hasil produksi pabrik kelapa sawit.

Cangkang merupakan sisa produksi yang memiliki nilai jual sedangkan fiber tidak memiliki harga jual. Oleh sebab itu, biaya bahan bakar untuk pembangkit ini dimasukkan ke dalam biaya produksi untuk mengoperasikan PLTU. Disamping itu solar merupakan bahan bakar yang dipakai untuk PLTD sebagai pembanding bahan bakar fiber dan cangkang tersebut.

Untuk perhitungan biaya bahan bakar (fuel cost) sangat dipengaruhi oleh harga bahan bakar yang digunakan oleh masing-masing pembangkit tersebut.

Kebutuhan bahan bakar pada sebuah boiler adalah SSC (Sepesific Steam Consumtion) turbin uap 26 Kg/kW. Panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 Kg Uap (20 Kg/Cm2 dengan Temperatur 212,4°C) adalah : 2.792 KJ/Kg = 669 kKal/Kg.

3.4 Biaya Pegawai

Biaya pegawai meliputi banyaknya jumlah karyawan yang lembur dalam pengoperasian pembangkit untuk memenuhi kebutuhan domestic power.

3.5 Biaya Modal (Capital Cost)

Biaya modal atau capital cost merupakan pengeluaran-pengeluaran dalam proyek pembangkit listrik dimana dipengaruhi umur ekonomis suatu pembangkit dan tingkat suku bunga dalam biaya tahunan. Biaya modal dapat dirumuskan sebagai berikut :

CC = � � � ��

� � � . . . (3.2)

Capital Recovery Factor (CRF) dapat dihitung dengan persamaan 3.3 berikut ini :

CRF = (�+ )

(�+ ) −� . . . (3.3)

Keterangan :

CRF = Capital Recovery Factor (decimal)

i = suku bunga 12% dan 6% pertahun untuk pinjaman lunak (%) n = Umur Pembangkit (tahun)

Ps = Biaya pembangunan US$/kWh

3.6 Total Biaya Pembangkitan

Total dari seluruh biaya pembangkitan adalah keseluruhan biaya yang meliputi biaya modal, biaya bahan bakar, dan biaya operasional dan perawatan dalam setahun pemakaian. Total biaya pembangkitan dapat dirumuskan sebagai berikut :

TC = CC + FC + OM . . . (3.4)

Dimana :

TC = Biaya Total (Total Cost) CC = Biaya Modal (Capital Cost) FC = Biaya Bahan Bakar (Fuel Cost)

BAB IV

ANALISIS DATA

4.1 Umum

Salah satu peralatan yang terdapat di dalam sebuah pabrik kelapa sawit adalah boiler yang berfungsi sebagai penghasil uap yang digunakan sebagai bahan untuk mengolah kelapa sawit dan penggerak turbin uap untuk menghasilkan listrik. Sebagai penghasil uap untuk penggerak turbin, boiler akan bekerja dengan tekanan kerja yang idealnya berada diantara 15 Bar sampai dengan 18 Bar.

Adapun prosedurnya, yaitu :

1. Persiapan bahan bakar. 2. Persiapan air umpan boiler. 3. Pengaturan turbin di kamar mesin.

4.2 Peralatan yang Digunakan

Peralatan yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah : 1. Alat tulis.

2. Kamera Handphone. 3. Loader Komatsu.

4. kWh meter (Terdapat pada kamar mesin PT. Perkebunan Minanga Ogan). 5. Flow meter (Terdapat pada kamar mesin PT. Perkebunan Minanga Ogan).

4.3 Data-data Penggunaan PLTU sebagai Penghasil Daya listrik

Dari pengamatan yang dilakukan di lapangan dan data-data yang diperoleh di PT. Perkebunan Minanga Ogan, diperoleh data-data untuk penggunaan PLTU sebagai penghasil daya listrik sebagai berikut :

a. SSC (Specific Steam Consumtion) : 26 Kg/kW b. kW/Jam Domestic : 150 kW/Jam

c. Harga Cangkang : Rp. 490,-/Kg

d. Harga Pengolahan Air : Rp. 1.200,-/Ton e. Rata- rata Lembur Karyawan : Rp. 11.600,-/Orang

4.4 Data-data Penggunaan PLTD sebagai Penghasil Daya Listrik

Dari pengamatan yang dilakukan di lapangan dan data-data yang diperoleh di PT. Perkebunan Minanga Ogan, diperoleh data-data untuk penggunaan PLTD sebagai penghasil daya listrik sebagai berikut :

a. Pemakaian Solar : Rata-rata 60 liter/jam

b. Harga Solar : Untuk periode ini Rp. 11.150,- (Tergantung keputusan pemerintah)

4.5 Perhitungan Biaya Bahan Bakar

Potensi bahan bakar yang dihasilkan oleh sebuah pabrik dengan kapasitas 60 ton per jam dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.1 Ketersediaan Bahan Bakar PTP. Minanga Ogan [12]

Dari tabel diatas dapat dihasilkan ketersediaan bahan bakar fiber dan cangkang dalam jumlah pertahun seperti Tabel 4.2 dengan rata-rata kerja 12 jam/hari.

Tabel 4.2 Ketersediaan Bahan Bakar PTP. Minanga Ogan per Tahun Bahan Bakar Quantity Nilai Kalor Panas yang Dihasilkan

Fibre (12%) 31.536 ton/ tahun 11.600 Kj/kg 365.817.600 Mj/tahun Shell (6%) 15.768 ton/tahun 16.250 Kj/kg 256.230.000 Mj/tahun

Kebutuhan bahan bakar pada sebuah boiler adalah SSC (Specific Steam Consumtion) turbin uap 26 Kg/kW. Panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 Kg Uap (20 Kg/Cm2 dengan Temperatur 212,4 °C) adalah 2.792 KJ/Kg = 669 kKal/Kg. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh PLTU adalah 1.500 kW, maka diperlukan uap sebesar 26 x 1.500 = 39.000 kg uap/jam, maka kebutuhan bahan bakar, yaitu : 39.000 x 2.792 = 108.888 Mj/jam atau 476.929.440 Mj/tahun.

Kebutuhan bahan bakar ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu pencampuran antara cangkang dan fiber dimana penggunaan cangkang adalah 1.500 kg/jam atau sama dengan 24.375 MJ/jam atau 106.762.500 MJ/tahun, maka sisa energi berasal dari fiber, yaitu 84.513 MJ/jam atau 370.166.940 MJ /tahun.

Bahan Bakar Quantity Nilai Kalor Panas yang dihasilkan Fibre (12%) 7.200 kg/jam 11.600 Kj/kg 83.520.000 Kj/jam

Untuk penggunaan bahan bakar solar sebagai PLTD diperlukan solar sebanyak 60 liter/jam, maka kebutuhan dalam setahun adalah 262.800 liter/tahun.

Berdasarkan pengambilan data-data di lapangan, maka :

a. Fiber tidak memiliki harga jual sehingga fiber tidak memerlukan biaya.

b. Biaya cangkang sawit = 1500 Kg/Jam, maka biaya bahan bakar dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.3 Biaya Bahan Bakar PLTU dalam per kW dan per Tahun

Bahan Bakar Quantity MJ/ Tahun Harga Total Harga per Tahun Total Harga per kW

Fibre 370.166.940 - -

Shell 106.762.500 Rp. 490,-/16.250 Kj Rp. 3.219.300.000,- Rp . 490,-

Untuk menggunakan PLTD diperlukan solar sebanyak 262.800 liter/ tahun dengan nilai rupiah sebesar = 262.800 x Rp. 11.150,- = Rp. 2.930.220.000,-

4.6 Biaya Modal

Biaya modal dirumuskan sebagai berikut ini :

CC = � � � � � � �

Di bawah ini merupakan Tabel 4.4 kapasitas, umur, tipe bahan bakar dan biaya investasi PLTU PTP. Minanga Ogan.

Tabel 4.4 Kapasitas, Umur, Tipe Bahan Bakar dan Biaya Investasi PLTU PTP. Minanga Ogan

Jenis Data Nilai

Kapasitas PLTU 1,5 MW

Umur 25 Tahun

Tipe Bahan bakar Fiber dan Cangkang

Rata-rata jam operasional

12 Jam/hari 4380 Jam/tahun

Pembangkitan listrik 6570 MWh/tahun

Biaya investasi 1.000 US$/kW

1. Perhitungan CRF

Perhitungan Capital Recovery Factor (CRF) dipengaruhi oleh umur ekonomis pembangkit dan suku bunga.

CRF = � (1+�) (1+�) −1

 Untuk suku bunga (i) = 12 % dan umur pembangkit (n) = 25 tahun, yaitu : CRF = 0,12 (1+0,12)

25

 Untuk suku bunga (i) = 6 % dan umur pembangkit (n) = 25 tahun, yaitu : CRF = 0,06 (1+0,06)

25

(1+0,06)25−1 = 0,0783

2. Perhitungan pembangkitan tenaga listrik per tahun

 PLTU = Kapasitas x jam operasional = 1.500 kW x 4.380 jam/tahun = 6.570.000 kWh/tahun

= 6.570 MWh/tahun

 PLTD = Kapasitas x jam operasional = 301 kW x 4380 jam/tahun = 1.318.380 kWh/tahun

3. Perhitungan biaya pembangunan

Biaya pembangunan PLTU = �

� �

= 1.500.000 $ 1.500 � = 1.000 US$/kW

Biaya pembangunan PLTD = �

� �

= 40.000 $ 301 �

 Biaya modal (Capital Cost) pada PLTU a. Suku bunga (i) = 12 %

CC = 1.000 1.500 0,1275

6.570.000

=

0,0291 US$/kW b. Suku bunga (i) = 6 %

CC = 1.000 1.500 0,07835

6.570.000

=

0,0178 US$/kW

 Biaya modal (Capital Cost) pada PLTD a. Suku bunga (i) = 12 %

CC = 132,89 301 0,1275

1.318.380

=

0,0038 US$/kW b. Suku bunga (i) = 6 %

CC = 132,89 301 0,07835

1.318.380

=

0,0023 US$/kW

4.7 Biaya Operasional dan Perawatan

Adapun biaya operasional dan perawatan meliputi biaya chemical air dan biaya pegawai.

4.7.1 Chemical Air

Berdasarkan pengambilan data-data di lapangan, yaitu SSC (Specific Steam Consumption) turbin uap adalah 26 Kg/kW.

Biaya pengolahan air = 39 Ton/Jam x Rp 1200,-/Ton = Rp 46.800,-/Jam, atau Rp. 204.984.000 ,-/tahun, maka biaya air adalah Rp. 31,2 ,-/kWh

4.7.2 Biaya Pegawai

Biaya pegawai adalah biaya dari jumlah karyawan yang lembur untuk penggunaan PLTU pada saat pabrik berhenti beroperasi dalam memenuhi kebutuhan domestic power yang terdiri dari :

Boiler : 4 Orang

Water treatment : 2 Orang Operator Loader : 1 Orang

Total : 7 Orang

Upah lembur karyawan = 7 x Rp 11.600,-/jam = Rp. 81.200,-/jam.

Hitungan lembur adalah jam pertama sampai jam terakhir untuk 1 jam kerja dihitung 2 jam lembur per harinya, maka biaya pegawai adalah Rp. 162.400.-/Jam atau Rp. 711.312.000 ,-/tahun, maka biaya lembur adalah Rp. 108,26,-/kWh.

Jumlah operator PLTD yang lembur adalah 1 orang dalam memenuhi kebutuhan domestic power. Biaya operator PLTD adalah Rp. 23.200,-/Jam atau Rp. 101.616.000,-/tahun.

Total biaya operasional dan perawatan pada PLTU adalah : Gs = Rp . 204.984.000,− + Rp . 711.312.000,−

12 365 1500 = Rp. 139.46,-/kWh Total biaya operasional dan perawatan pada PLTD adalah : Gs = Rp . 101.616.000,−

Dari data-data diatas dapat diperoleh pada Tabel 4.5 berikut ini :

Tabel 4.5 Keseluruhan Biaya Pembangkit

Jenis Biaya Harga per Tahun Harga per kW

Biaya Modal –

0,0291 US$ dan 0,0038 US$ (i = 12%) 0,0178 US$ dan 0,0023 US$ (i = 6%) Biaya Bahan

bakar

Rp. 3.219.300.000,- (Fiber dan Cangkang Sawit) Rp. 2.930.220.000,- (Solar)

Rp. 490,- (Fiber dan Cangkang Sawit) Rp. 2.222,59,- (Solar)

Biaya Operasional dan

Perawatan

Rp. 916.296.000,- (lembur + chemical air) Rp. 101.616.000,- (Solar)

Rp. 139,46,- (Fiber dan Cangkang sawit) Rp. 77,07,- (Solar)

4.8 Perhitungan Total Biaya Pembangkitan

Perhitungan total biaya pembangkitan adalah : TC = CC + FC + OM

a. Suku bunga (i) = 12 % dengan asumsi nilai tukar kurs dolar terhadap rupiah adalah Rp. 10.000,-

Biaya total = (0,0291 x Rp. 10.000,-) + Rp. 490,- + Rp. 139,46,- = Rp. 920,-/kWh (PLTU)

Biaya total = (0,0038 x Rp. 10.000,-) + Rp. 2.222,59,- + Rp. 77,07,-

b. Suku bunga (i) = 6 % dengan asumsi nilai tukar kurs dolar terhadap rupiah adalah Rp. 10.000,-

Biaya total = (0,0178 x Rp. 10.000,-) + Rp. 490,- + Rp. 139,46,- = Rp. 807,-/kWh (PLTU)

Biaya total = (0,0023 x Rp. 10.000,-) + Rp. 2.222,59,- + Rp. 77,07,- = Rp. 2.322,-/kWh (PLTD)

4.9 Perbandingan PLTU Berbahan Bakar Fiber dan Cangkang Sawit dengan Bahan Bakar Minyak Lainnya atau Bahan Bakar Lainnya

Perbandingan PLTU berbahan bakar fiber dan cangkang sawit dengan bahan bakar minyak lainnya atau bahan bakar lainnya diperoleh dari data hasil pengujian masing-masing bahan bakar, yaitu rata-rata dua data hasil pengujian yang dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian [13]

Bahan Nilai Kalor (kal/gr)

Batubara 5.619,16

Arang Batubara 6.543,50

Serabut Kelapa Sawit 3.809,70 Arang Serabut Kelapa Sawit 6.231,22 Cangkang Kelapa Sawit 5.112,56 Arang Cangkang Kelapa Sawit 6.877,32

(Sumber Tabel : Syafriuddin & Hanesya, Rio, “Perbandingan Penggunaan Energi Alternatif Bahan Bakar Serabut (fiber) dan Cangkang Kelapa Sawit

Terhadap Bahan Bakar Batubara dan Solar pada Pembangkit Listrik”)

Tabel 4.7 Kandungan Kalori pada bagian Kelapa Sawit [2]

Bagian Kelapa Sawit Nilai Kalori

Cangkang 3.400 kcal/kg

Serat 2.637 - 4.554 kcal/kg Tandan Buah Kosong 1800 kcal/kg

Batang 4.167 kcal/kg

POME (Palm Oil Mill Effluent) 4.695 – 8.569 kcal/m3

(Sumber Tabel : Butar-butar, David Partogi, “Analisis Biaya Produksi Listrik per kWh Menggunakan Bahan Bakar Biogas Limbah Cair Kelapa Sawit Aplikasi pada PLTBGS PKS Tandun”)

Berdasarkan nilai kalor pada Tabel 4.6 dan Tabel 4.7, fiber dan cangkang sawit yang digunakan sebagai bahan bakar PLTU di PT. Perkebunan Minanga Ogan dinyatakan layak secara ekonomis sebagai domestic power PT. Perkebunan Minanga Ogan.

4.10 Perbandingan Biaya Produksi Listrik Domestic Power dengan Harga Beli PT. PLN (Persero)

Biaya produksi listrik yang dihasilkan oleh PLTU lebih murah bila dibandingkan dengan PLTD dan tarif dasar listrik yang disediakan oleh PLN berdasarkan ditetapkannya peraturan menteri energi dan sumber daya mineral untuk golongan bisnis dan industri dengan daya 66.600 VA [14]. Hal ini menunjukkan perhitungan harga atas tenaga listrik yang dihasilkan PLTU berbahan bakar fiber dan cangkang sawit lebih menguntungkan sebagai domestic power seperti pada Tabel 4.8.

Tabel 4.8 Perbandingan Biaya Produksi Listrik PLTU, PLTD dan

PT. PLN (Persero)

Keterangan PLTU PLTD PLN

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari data pengamatan di lapangan dan data yang diperoleh, maka penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Harga energi listrik di PT. Perkebunan Minanga Ogan berdasarkan perhitungan suku bunga untuk masing-masing pembangkit, yaitu : bahan bakar fiber dan cangkang dengan suku bunga 12 % dan 6 %, adalah Rp. 920,-/kWh dan Rp. 807,-/kWh sedangkan bahan bakar solar dengan suku bunga 12 % dan 6 % adalah : Rp. 2.337,-/kWh dan Rp. 2.322,-//kWh.

2. Bahan bakar fiber dan cangkang sawit lebih ekonomis dan menguntungkan sebagai penghasil energi listrik karena energi listrik yang dihasilkan lebih besar dan biayanya lebih murah dibandingkan dengan bahan bakar solar, yaitu : bahan bakar fiber = 2.770,544 kkal/Kg, cangkang sawit = 3.881,15 kkal/Kg = 4,513 kWh dan solar = 2149,75 kkal = 2,5 kWh.

3. Biaya produksi listrik PLTU untuk domestic power lebih ekonomis dibandingkan dengan PLTD dan biaya pemakaian tarif tenaga listrik PT. PLN (Persero) untuk golongan bisnis menengah B2 (6.600-200.000 VA) sebesar Rp. 972,-/kWh.

5.2 Saran

1. Sebaiknya memperbanyak pemakaian fiber yang tidak memiliki harga jual dan mengurangi pemakaian cangkang setengah bucket dalam 1 jam serta mengurangi tenaga kerja dari karyawan yang lembur untuk penggunaan PLTU yang lebih efisien.

2. Memanfaatkan limbah sawit lainnya atau bahan bakar minyak lainnya dan bahan bakar lainnya sebagai alternatif bahan bakar PLTU.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Alamendah.org. 2014. Sumber Energi Terbarukan.

http://alamendah.org/2014/09/09/8-sumber-energi-terbarukan-di-indonesia/

[Diakses 22 Desember 2014]

[2] Butar-butar, David Partogi. 2013. Analisis Biaya Produksi Listrik per kWh Menggunakan Bahan Bakar Biogas Limbah Cair Kelapa Sawit (Aplikasi pada PLTBGS PKS Tandun). Skripsi.Universitas Sumatera Utara.

[3] www.engineeringtoolbox.com [Diakses 21 Agustus 2014].

[4] Rakhman, Alief, “Fungsi dan Prinsip Kerja PLTU”, 8 April 2013, [online]. Tersedia : http://rakhman.net/2013/04/fungsi-dan-prinsip-kerja-pltu.html [Diakses 20 Agustus 2014].

[5] Setiawan, Bagus, Boiler station dan Power House Station, Pelatihan Engineering Minanga Group, 2013.

[6] Boldea, Ion, Variabel Speed Generator, New York : Taylor & Francis Group : 2006.

[7] Theraja, B.L. & Theraja, A.K., A Text Book of Electrical Technology Volume II, New Delhi : S.Chand and Company Ltd., 2001.

[8] Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya Edisi ke-5, Jakarta : Gramedia, 1995.

[9] D.Laksito, Suripto, Palm Oil Mill Management, Pelatihan Engineering Minanga Group, 2013.

[10] Pembangkit, Nik, “PLTD Diesel Power Plants”, 5 Mei 2013 [online]. Tersedia : http://p3mb4ngk1t.blogspot.com [Diakses 20 Agustus 2014]. [11] Sinaga, Ishak. 2011. Energi Terbarukan Sisa Keluaran Limbah Padat

Pengolahan Kelapa Sawit (Studi Kasus Perencanaan Pembangunan PLTBS PKS Blangkahan). Skripsi. Universitas Sumatera Utara.

[12] PT. Perkebunan Minanga Ogan. (2014). Palm Oil Management Nut & Kernel Station. Palembang. Indonesia.

[13] Syafriuddin & Hanesya, Rio, “Perbandingan Penggunaan Energi Alternatif Bahan Bakar Serabut (fiber) dan Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Bahan Bakar Batubara dan Solar pada Pembangkit Listrik”, 3 November 2012

[online]. Tersedia :

http://repository.akprind.ac.id/sites/files/conferenceproceedings/2012/1_154 1 6.pdf [Diakses 1 Mei 2014].

[14] www.pln.co.id

[15] Kadir, Abdul. Pembangkit Tenaga Listrik. UI-Press, Universitas Indonesia, Jakarta. (1996).

[16] Marsudi, Djiteng. (2005). Pembangkitan Energi Listrik. Erlangga : Indonesia.

LAMPIRAN 2

350kW Caterpillar Diesel Engine Generator Set for sale. Cat XQ 350, 60Hz, 480 Volts, 3 Phase, 7213 Hours. Built in 2000. Just pulled off rental line and is in good running condition. Price $40,000.

STAMFORD 1540 KW Harga: rp. 233.333.333

Steam Turbine SST-060 (up to 6 MW)

(formerly known as AFA, CFA or CFR series)

 Features

 Typical Dimensions

 Service

Technical Data

Power output up to 6 MW

Inlet pressure up to 131 bar (a) / 1,900 psi

Inlet temperature dry

saturated steam up to 530 °C / 985 °F

Speed according to driven machine

Exhaust pressure Back pressure: up to 29 bar (a) /

420 psi or vacuum

BOILER

Boiler Type : Water Tube

Rated Capacity : 22.700 Kg/Hr from & AT 100 °C Year of Manufacture : 2002

Serial No. : 20410 Design Pressure : 2,5 N/mm2 Hydrotest Pressure : 3,75 N/mm2 Hydrotest No. : KLR 0160571 Model : TW 1G/44 - 5483

Working Pressure : 2,5 N/mm2 Inspection Authority : LLOYDS

LAMPIRAN 4

LAMPIRAN 5

OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK DAN ONE LINE

DIAGRAM KELISTRIKAN DI PKS SOGM

1.

TYPICAL ELECTRICAL DISTRIBUTION SYSTEM IN

PALM OIL MILLS

1.1 LAYOUT OF POWER GENERATORS, MAIN SWITCHBOARD, MOTOR

CONTROL PANELS AND POWER CABLES

Power Supply System In Palm Oil Mill

Different Parts of Power System (a) Generating Sets

Comprising Steam, Diesel and Gas Types (Sinar Mas is considering installing Biogas Engine)

(b) Main Cables

Linking Generating Sets and Main Switchboard. Commonly used are PVC/PVC Single Core Copper Conductors. Due to flexibility.

(c) Main Switchboard

Comprising Generator Control Boards, Outgoing Distribution Panels, Switching Panels and Capacitor Boards.

(d) Sub-Main Cables

Linking Main Switchboards and Sub-Switchboards. Commonly used are 4 Core Armoured Cable or 4 Core Paper Insulated Lead Alloy Sheathed Cable. (e) Sub-Switchboard

Another name is Motor Control Panel. Starter Boards are located here. (f) Loads

Comprising Electric Motor, Lighting, Heating, Air-Conditioner, Equipment.

1.2 MAIN SWITCHBOARD

1.2.1 MAIN SWITCHBOARD

These are attachment of panels to control power intake from generators and power flow to load centres under control conditions.

The operations are executed by the use of ACB, MCCB, Protection Equipment, Metering Equipment, Selector Switches, Change-over Switches, P.F. Capacitor Banks, Bus-bars, Cables, etc.

The Main Switchboard comprises : (a) Generator Control Panel

(b) Loads Control Panel (c) Change-over Panel

(d) Automatic Power Factor Correction Panel (e) Synchronising Panel

These panels are fabricated from 10 SWG and 12 SWG Sheet Metals for Frame Work and Door/Covers respectively. These sheet metals are first cleansed throughtly, given a phosphate treatment before being painted with two undercoats of zinc chromate. The panels are then painted with two layers of e a el ora ge o the outside a d t o layers of hite o the inside.

1.2.2 GENERATOR CONTROL PANEL

Each generator control panel comprises :

(a) 1 No. 3 Pole ACB c/w under voltage release and auxiliary contacts (b) 1 No. 3 Phase Magnetic-Thermal Overload Relays

(c) 1 No. Neutral Knife Switch (d) 1 No. Earth fault Relay (e) 1 No. Reverse Power Relay

(f) 1 No. 144 mm Square Voltmeter c/w Voltmeter Selector Switch (g) 3 Nos. 144 mm Square Ammeter

(h) 1 No. 144 mm Square Kilo-watt (KW) meter (i) 1 No. Kilo-watt Hour (KWh) meter

(j) 1 No. Hour-run meter

(k) 7 Nos. Measurement Current Transformers (l) 4 Nos. Protection Current Transformers (m)1 No. 1,5 kilo-ohm 3 Watts Voltage Trimmer

(o) 1 No. 144 mm Square Power Factor Meter (p) 1 No. Reed Type Frequency Meter

(q) 10 Nos. 20/6A Control Fuse and Fuse Link (r) Key Interlock Switch (if required)

(s) Tinned Copper Bus-bars and cabling

1.2.3 LOADS CONTROL PANEL

Power flow from these panels are control by : (a) Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) (b) No Fuse Breaker (NFB)

(c) Fuse Switch (F/S) (d) Switch Fuse (S/F) (e) Socket Outlet

The advantages of MCCB or NFS over F/S and S/F are : (a) No change of fuse is necessary

(b) Re-set when trigger by overload (c) Small and compact

(d) Large ratings can be manufactured Standard Ratings of TPN MCCB are : (a) 30 A

(b) 60 A (c) 100 A (d) 225 A (e) 400 A (f) 600 A (g) 800 A

Overloads are fixed

(h) 1000 A (i) 1250 A

1.2.4 CHANGE-OVER PANEL

(a) This can also be called Switching Panel.

(b) This is done by the use of 4 Pole Change-Over Switch and Main Switch (ACB, MCCB, F/S).

(c) The purpose is to tap po er supply fro Stea Bus-Bars O‘ Diesel

Bus-Bars .

(d) The advantage of this type of design is FLEXIBILITY IN OPERATIONS. (e) At timers KEY INTERLOCK is provided to prevent mal-operation.

1.2.5 AUTOMATIC POWER FACTOR CORRECTION PANEL

(a) This comprises :

 Main Switch (to protect system)

 AC Contractor (to provide switching of capacitor Bank)

 Power Fuse (to protect capacitor bank)

 Electronic Power Factor Regulator (P.F. Controller)

 Measurement Current Transformer (to sense reactive power)

 Ammeter (measure amperes)

 Indicating Lights (to show no. of steps being switched on)

(b) Electronic Power Factor Regulator is normally available in steps of 6 and 12.

6-steps Regulator provide switching up to 6 capacitor banks. 12-step Regulator provide switching up to 12 capacitor banks.

(c) Measurement Current Transformer should be installed at location where the total power demand flows through. This is to ensure total

correction of all inductive reactive load.

(d) The time response setting of Power Factor Regulator =

(e) Example : System has 6 x 65 KVAr Capacitor Banks Measurement Current Transformer use 2000/5A.

Thus Time Response Setting =

=

= = 0.1625

1.2.6 SYNCHRONISING PANEL

(a) This consists of :

 Synchronoscope (indicate phase sequence)

 Double Voltmeter (indicate bus-bar and incoming set voltage)

 Double Frequency (indicate bus-bar and incoming set frequency)

 Selector Switch (to select gen-set to be paralleled)

 Synchronising Light (indicate phase sequence)

 Instrument Fuse (to protect meter and equipment)

(b) Synchronising Panel is require to assist in paralleling of generating sets.

(c) Paralleling is done at the instance of :

 Equality is voltage

 Equality in frequency

 Equality in phase sequence

KVAR CT ratio

KVAR CT ratio 65 2000 / 5

65 x 5 2000

(d) Paralleling of generating sets than the above conditions can cause serious damage to generators, switchgears and meters due to large circulating current.

Legend and Item Specification

Item No. Symbol Description Make/Type

1 A Ammeter SACI 144 x 144 mm & 96 x 96 mm

2 V Voltmeter SACI 144 x 144 mm

3 Kw Kilowatt meter SACI 144 x 144 mm Unbalanced Load

4 Hz Frequency meter SACI 144 x 144 mm Reed Type

5 RPR Reverse Power Relay CROMPTON Electronic Type

6 PF Power Factor SACI 144 x 144 mm

7 KWh Kilowatt-hour meter KRIZIK Unbalance Load

8 HR Hour-run meter BAUSER Hour Counter

9 EF Earth Fault Relay ENGLISH ELECTRIC CAG12

10 OL Overload Relay TAMCO BHI

11 UVT Under Voltage Trip SACE

12 UVOV Under/Over Voltage Trip ELECTROMATIC SYY 155

13 TOR Thermal Overload Relay MITSUBISHI

14 VS Volt Selector Switch BRETER/BREMAS

15 VT Voltage Trimmer HERO

16 FS Fast/Slow Governor Switch BRETER/BREMAS

17 KS Knife Switch SOCOMEX

18 ACB Air Circuit Breaker SACE TPN Withdrawable Type

19 MCCB Moulded Case Circuit Breaker MITSUBISHI TPN

20 OSP Over Speed Protection MULON/OMRON

22 HWT Hot Water Temperature MULON/OMRON

23 SL Synchronising Light SIEMENS

24 SYN SCOPE Syncronising Scope SACI

25 DV Double Voltmeter SACI

26 DF Double Frequency meter SACI

27 SS Synchornising Key Switch FANAL

28 RS Reset Push-button SPRECHER + SHUH (S/S)

29 PS Parallleling Selector Switch EGA

30 PFR Power Factor Regulator BELUK

31 I/L Indicating Light SPRECHER + SCHUH (S/S)

32 CT Current Transformer NILSEN

33 FU HRC Fuse NILSEN/FEDERAL

34 TP Triple Pole -

35 TPN Triple Pole and Neutral -

LAMPIRAN 6

GOLONGAN DAN DAYA LISTRIK PLN TERPASANG

LAMPIRAN 7

1.3 MOTOR CONTROL PANELS

LAMPIRAN 6

GOLONGAN DAN DAYA LISTRIK PLN TERPASANG

DI PT. PERKEBUNAN MINANGA OGAN

LAMPIRAN 7

TARIF DASAR LISTRIK PT.PLN (PERSERO)