Program Pascasarjana Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Analisis Kehandalan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Entalpi Tinggi

Promovendus : Rachmawan Budiarto Tim Promotor : 1. Prof. Dr. Ir. Indarto, D.E.A. 2. Prof. Ir. Sunarno, M.Eng.,

Ph.D. 3. Prof. Dr. Ing. Ir. Harwin

Saptoadi, M.S.E. 4. Ir. Sutrisno, M.S.M.E., Ph.D.

Pemanfaatan panas bumi untuk pembangkitan listrik terus meningkat. Tahun 2020 Indonesia diprediksikan akan menduduki peringkat ke-2 terbesar pemakai PLTP di dunia.

Kehandalan PLTP mempengaruhi produksi listrik. Produksi listrik jadi salah satu indikator utama keberhasilan pembangungan dan operasional PLTP. Selain itu, aspek kehandalan juga sangat penting untuk menjaga capaian target profitabilitas PLTP.

Investasi pengembangan PLTP sangat diperlukan untuk meningkatkan pasok energi listrik dan meningkatkan porsi energi terbarukan dalam bauran energi. Bagi investor tingkat produksi listrik jadi salah satu indikator utama keberhasilan investasi mereka dan menjadi pertimbangan apakah akan dilakukan investasi kembali atau tidak. Tingkat kehandalan tinggi PLTP antara lain akan mampu menghasilkan keuntungan menarik bagi investor; salah satu yang sangat penting dalam usaha akselerasi peningkatan peran PLTP.

Namun, tak ditemukan studi yang merumuskan kriteria kehandalan yang secara spesifik bisa menunjukkan derajat kehandalan suatu PLTP yang dibangun dengan mempertimbangkan berbagai variabel khas PLTP. Formulasi derajat kehandalan tersebut akan berguna, antara lain dalam pertimbangan investasi awal, investasi tambahan, perancangan dan pengembangan program pemeliharaan PLTP. Oleh sebab itu disertasi ini difokuskan pada aspek kehandalan PLTP. PLTP yang dipilih adalah jenis entalpi tinggi, yang lebih banyak dipakai di dunia, termasuk Indonesia.

Penelitian ini bertujuan untuk 1) merumuskan kriteria kehandalan yang menunjukkan derajat kehandalan PLTP yang dengan mempertimbangkan berbagai variabel khas PLTP. Ini tidak akan hanya menunjukkan kemampuan pasok listrik, melainkan juga berbagai hal lain terkait pasok uap dan berbagai masalah yang bisa mengganggu kinerja PLTP dan 2) mengukur derajat kehandalan sejumlah PLTP di Indonesia.

Kehandalan PLTP dapat diekspresikan dalam bentuk kontinuitas dan stabilitas pasokan uap, yang kemudian dimanfaatkan untuk mendapatkan kontinuitas dan stabilitas produksi listrik. Hubungan antara peningkatan atau penurunan pasok uap dengan produksi listrik sebagai hasilnya dinyatakan dalam bentuk kuadran kehandalan. Kuadran kehandalan

tersebut dapat memberi indikasi awal masalah kehandalan PLTP.

Indikasi awal adanya masalah kehandalan di suatu PLTP muncul jika:

1) di kuadran 1: peningkatan pasok uap yang lebih tinggi dibanding peningkatan produksi listrik, dan atau, 2) di kuadran 3: turunnya produksi listrik lebih dibanding turunnya pasok uap, dan atau 3) di kuadran 4: penurunan produksi listrik saat kenaikan pasok uap.

Tiga kondisi ini muncul dalam daerah indikasi awal masalah kehandalan (daerah diarsir yang dibatasi oleh garis diagonal putus-putus). Sebagai contoh, ditampilkan kuadran yang memberi indikator awal kehandalan di PLTP Sibayak. Indikasi awal masalah di kuadran kehandalan perlu dielaborasi lebih dalam.

Studi ini membangun indikator komposit guna

menyatakan derajat kehandalan suatu PLTP. Tahapan pembentukan indikator komposit adalah 1) penentuan konteks dan tujuan, 2) identifikasi alternatif indikator tunggal, 3) pemilihan indikator tunggal, 4) normalisasi dan pembobotan, 5) agregasi dan 6) implementasi.

Dalam tahap kedua dan ketiga, studi menerapkan pendekatan deduktif guna memilih indikator tunggal sebagai komponen pembentuk indikator komposit.

Guna langkah identifikasi, dilakukan analisis kehandalan dengan fokus pada kasus-kasus di PLTP entalpi tinggi eksisting di Indonesia, Filipina dan Selandia Baru. Analisis menghasilkan jawaban terhadap empat kelompok pertanyaan dasar: resiko masalah yang bisa terjadi di PLTP, masalah yang terjadi di komponen permukaan PLTP, penyebab dan dampaknya.

Analisis kehandalan menemukan bahwa scaling (pengerakan di permukaan berbagai komponen) jadi variabel terkuat penyebab masalah di PLTP yang diteliti. Karema itu dilakukan uji scaling PLTP Dieng. Dalam uji laboratorium simulasi pipa brine, dengan memanfaatkan synthetic brine, terlihat bahwa laju scaling di penampang pipa bagian bawah lebih tinggi dibandingkan dengan laju di bagian atas. Ditemukan pula bahwa laju scaling menurun terhadap waktu.

Contoh Scaling pada Pipa Uji pada Uji 5 jam

Berdasar tahap kedua, ditetapkan delapan

indikator tunggal sebagai pembentuk indikator komposit, yaitu 1) produksi listrik, 2) pasok uap, 3) masalah internal scaling, 4) masalah internal korosi, 5) masalah internal lain-lain, 6) resiko masalah internal scaling, 7) resiko masalah internal korosi dan 8) masalah dan resiko masalah eksternal.

Normalisasi dilakukan dengan metoda categorial scale; memberi nilai untuk tiap indikator tunggal sesuai kondisi yang diwakilinya. Tiap indikator diberi empat kategori nilai dalam rentang 100 hingga 40. Setelah itu, dilakukan pembobotan dengan equal weighting.

Indikator tunggal diagregasikan menjadi satu indikator komposit kehandalan PLTP. Hasil analisis ditampilkan sebagai diagram mawar kehandalan. Diberikan mawar kehandalan dari enam PLTP di Indonesia (sebagai contoh adalah PLTP Darajat).

Mawar Kehandalan PLTP Darajat

Ditampilkan bahwa dua PLTP, yaitu Wayang Windu (nilai 95,00) dan Lahendong (92,50) masuk kategori “handal”, tiga PLTP, yaitu Kamojang (82,50), Derajat (87,50) dan Awibengkok (85,00) masuk kategori “dekat ke handal”. PLTP Dieng mempunyai derajat kehandalan terendah, yaitu 62,50, yang masuk kategori “dekat ke tidak handal”.

Hasil 1) kuadran kehandalan, 2) indikator komposit kehandalan untuk menunjukkan derajat kehandalan dan 3) diagram mawar kehandalan merupakan kebaruan studi ini; belum pernah ada sebelumnya.

Metode ini terbuka untuk dikembangkan untuk berbagai jenis teknologi energi terbarukan lain. Studi ini diharapkan juga akan meningkatkan kualitas program pemeliharaan, yang mampu meningkatkan kehandalan dan keberlanjutan manfaat aplikasi berbagai teknologi energi terbarukan. Rachmawan Budiarto Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika Fakultas Teknik – Universitas Gadjah Mada Jln. Grafika 2, Yogyakarta 55281 Telepon: +62274580882, 6492120, Fax: +62274580882 Website: tf.ugm.ac.id Mobile: +6281392932566