laporan akhir pabum 2016 draft final -...
TRANSCRIPT
LAPORAN AKHIR
(PROGRAM DOCUMENT)
PEREKAYASAAN TEKNOLOGI PLTP SKALA KECIL
BALAI BESAR TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI
BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI 2016
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehubungan
dengan berakhirnya kegiatan DIPA tahun anggaran 2016. Kami telah
menyelesaikan laporan akhir tahunan kegiatan Pengkajian dan Penerapan
Teknologi Panas Bumi, dengan masih memprioritaskan pada kegiatan
Pengkajian dan Penerapan Teknologi Pemanfaatan Energi Panas Bumi untuk
Pembangkit Listrik Skala Kecil. Adapun pagu dana untuk pelaksanaan
kegiatan ini pada tahun anggaran 2016 adalah Rp 5.746.400.000,- dengan
penyerapan dana mencapai Rp. 5.556.905.000,- atau 96.70 %.
Pada tahun anggaran 2016 ini dilaporkan beberapa hasil akhir kegiatan , yaitu
berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP yang berbeda: 1)
Pilot Plant PLTP Condensing Turbine 3 MW di Kamojang; 2) Pilot Plant PLTP
Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu; 3) Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500
kW di Lahendong.
Kami telah berusaha secara maksimal menyusun laporan akhir ini
sesempurna mungkin, namun kami menyadari bahwa masih ada kekurangan
secara materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu kami menunggu kritik
dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak, demi kesempurnaan
laporan akhir ini.
Akhirnya, kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu dalam pembuatan laporan akhir kegiatan ini.
Jakarta, Januari 2017
Tim Panas Bumi-BPPT
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................................................ I
DAFTAR ISI ...................................................................................................................................... II
DAFTAR TABEL ............................................................................................................................... III
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................................... IV
EXECUTIVE SUMMARY ................................................................................................................... VI
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................................... 1
1.1 LATAR BELAKANG DAN URGENSI PERMASALAHAN .................................................................. 1
BAB II TUJUAN DAN SASARAN ......................................................................................................... 3
2.1 TUJUAN KEGIATAN ................................................................................................................... 3 2.2 SASARAN KEGIATAN ................................................................................................................. 4
BAB III KEGIATAN PROGRAM ........................................................................................................... 7
3.1. OUTCOME ................................................................................................................................. 7 3.2. STATUS TEKNOLOGI .................................................................................................................. 7 3.3. PELAKSANAAN ANGGARAN 2016 ........................................................................................... 14 3.4. PELAKSANAAN KEGIATAN ....................................................................................................... 19 3.5. KONTRIBUSI TERHADAP PENCAPAIAN KINERJA ...................................................................... 23
BAB IV HASIL KEGIATAN PROGRAM DAN PEMBAHASAN ................................................................ 24
4.1 PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG ............................................... 25 4.1.1 Persiapan Pengujian ....................................................................................................... 25 4.1.2 Pelaksanaan Pengujian ................................................................................................... 25
4.1.2.1 Pengujian (Rolling Turbine‐Generator) Tanpa Beban ................................................................ 25 4.1.2.2 Pengujian (Rolling Turbin‐Generator) dengan Menggunakan Dummy Load 500 kW ............... 29
4.1.2.2.1 Pengamatan Vibrasi selama Pengujian ................................................................................ 30 4.1.2.3 Persiapan Sinkronisasi dengan Grid PLN ................................................................................... 34
4.2 MAINTENANCE PLTP BINARY CYCLE 100 KW .......................................................................... 37 4.2.1 PERAWATAN SUB‐SISTEM BRINE SUPPLY ...................................................................................... 37 4.2.2 PERAWATAN SUB‐SISTEM MODULAR BINARY CYCLE ....................................................................... 42 4.2.3 PERAWATAN SUB‐SISTEM AIR COOLER ........................................................................................ 48 4.2.4 PERAWATAN SUB‐SISTEM ELECTRICAL, INSTRUMENTATION DAN CONTROL ......................................... 51 4.2.5 PERAWATAN LAIN‐LAIN ............................................................................................................ 53 4.3 PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW LAHENDONG .......................................................... 58
4.3.1 Konstruksi dan Instalasi .................................................................................................. 59 4.3.2 Hydrostatic Test .............................................................................................................. 60 4.3.3 Pre‐Commissioning ......................................................................................................... 61 4.3.4 Commissioning ................................................................................................................ 62
BAB V REKOMENDASI .................................................................................................................... 65
BAB VII REFERENSI ........................................................................................................................ 68
BAB VII FORM A & FORM B ........................................................................................................... 69
iii
DAFTAR TABEL
TABEL 1: OUTPUT 2016 PER WBS/TAHUN ............................................................................................. 5 TABEL 2: TARGET KEGIATAN TAHUN 2015 - 2019 ................................................................................. 7 TABEL 3: PERENCANAAN/JADWAL ANGGARAN (FINANCIAL PLANNING) (DALAM RIBUAN RUPIAH) ... 14 TABEL 4: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 1 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 15 TABEL 5: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 2 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 16 TABEL 6: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 3 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 17 TABEL 7: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 4 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 18 TABEL 8: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 1 ............................................................................................ 19 TABEL 9: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 2 ............................................................................................ 20 TABEL 10: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 3 .......................................................................................... 21 TABEL 11: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 4 .......................................................................................... 22 TABEL 12: HASIL PELAKSANAAN KEGIATAN/SUB KEGIATAN TAHUN ANGGARAN 2015 ...................... 23 TABEL 13: HASIL BUMP TEST TURBINE-GENERATOR SYSTEM .......................................................... 27 TABEL 11: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW) ............................. 32 TABEL 15: PROGRESS PEKERJAAN KONSTRUKSI & INSTALASI PLTP BC 500KW ............................ 59
iv
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1: STRUKTUR ORGANISASI PROGRAM PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL ...................... 5 GAMBAR 2: SKEMA DIAGRAM PLTP CONDENSING TURBINE ............................................................... 8 GAMBAR 3: SKEMA DIAGRAM PLTP BINARY CYCLE .......................................................................... 12 GAMBAR 4: HASIL AKHIR RATA-RATA PENGUKURAN ALIGNMENT SPACER (TURBIN-GEARBOX) ........ 26 GAMBAR 5: BY-PASS VALVE YANG RUSAK .......................................................................................... 27 GAMBAR 6: HASIL AKHIR RATA-RATA PENGUKURAN ALIGNMENT SHORTFLEX (GEARBOX-
GENERATOR) .................................................................................................................................. 28 GAMBAR 7: KONFIGURASI PENGUKURAN VIBRASI PADA RUMAH BEARING ....................................... 30 GAMBAR 8: TITIK PENGUKURAN VIBRASI ............................................................................................ 31 GAMBAR 9: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW), SENSOR T1V ... 32 GAMBAR 10: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW), SENSOR G1A 33 GAMBAR 11: SPEKTRUM GETARAN, SENSOR T1V ............................................................................. 33 GAMBAR 12: SPEKTRUM GETARAN, SENSOR G1A............................................................................. 33 GAMBAR 13: DIAGRAM ALUR SINKRONISASI DENGAN PLN ............................................................... 35 GAMBAR 14: PEMBERSIHAN KERAK/DEPOSIT PADA ROTOR DAN STATOR ........................................ 36 GAMBAR 15: KONDISI PIPA TAPPING BRINE SEBELUM PENGECATAN DAN ISOLASI .......................... 38 GAMBAR 16: KONDISI PIPA BRINE SEBELUM PENGECATAN ................................................................................. 38 GAMBAR 17: PENGECATAN PIPA BRINE .......................................................................................................... 38 GAMBAR 18: PENGECATAN PIPA BRINE MASUK MODULAR ................................................................................ 39 GAMBAR 19: KONDISI JALUR PIPA BRINE SETELAH PENGECATAN DAN ISOLASI ....................................................... 39 GAMBAR 20: DIAGRAM PRESSURETEST.......................................................................................................... 40 GAMBAR 21: PERSIAPAN PENGUJIAN KEBOCORAN ........................................................................................... 41 GAMBAR 22: PROSES PENGUJIAN PIPA BRINE ................................................................................................. 41 GAMBAR 23: HASIL TEST PRESSURE PIPE BRINE KE SLILINCER (11.2 BAR) ............................................................ 42 GAMBAR 24: HASIL TEST PRESSURE PIPE BRINE KE SLILINCER (16.5 BAR) ............................................................ 42 GAMBAR 25: PEMERIKSAAN KONDISI GENERATOR ........................................................................................... 43 GAMBAR 26: PEMERIKSAAN KONDISI COOLER TURBIN ...................................................................................... 43 GAMBAR 27: PEMERIKSAAN KONDISI BLADE TURBIN ........................................................................................ 44 GAMBAR 28: PEMERIKSAAN KONDISI GEAR BOX TURBIN ................................................................................... 44 GAMBAR 29: PROSES PENGECATAN TURBIN‐GENERATOR .................................................................................. 45 GAMBAR 30: KONDISI TURBIN-GENERATOR SETELAH PENGECATAN ............................................... 45 GAMBAR 31: PENYETELAN KEMBALI ALIGNMENT TURBIN ................................................................. 45 GAMBAR 32: PENYETELAN KEMBALI VALVE MODULAR PLTP BINARY CYCLE 100 KW .................. 47 GAMBAR 33: PENYETELAN KONDISI WALKWAY MODULAR SETELAH PENGECATAN ......................... 47 GAMBAR 34: PENYETELAN PEMBERIAN GREASE PADA RODA GIGI .................................................. 48 GAMBAR 35: KONDISI RODA GIGI SETELAH PERAWATAN .................................................................. 48 GAMBAR 36: PENAMBAHAN HANDRAIL PADA AIR COOLER ............................................................... 49 GAMBAR 37: KONDISI AIR COOLER SETELAH PENAMBAHAN HANDRAIL ........................................... 49 GAMBAR 38: PEMERIKSAAN BAUT AIR COOLER ................................................................................ 50 GAMBAR 39: KONDISI BAUT SEBELUM DILAKUKAN PENGECATAN .................................................... 50 GAMBAR 40: PROSES PENGECATAN DENGAN MENGGUNAKAN ANTI KARAT .................................... 51 GAMBAR 41: PEMASANGAN KEMBALI KABEL POWER FEED PUMP ................................................... 52 GAMBAR 42: PEMASANGAN KEMBALI KONEKSI KABEL LAMPU ........................................................ 52 GAMBAR 43: PEMASANGAN KEMBALI INSTRUMENTASI YANG RUSAK ............................................... 53 GAMBAR 44: MEMPERBAIKI PINTU PANEL CONTROL YANG RUSAK .................................................. 53 GAMBAR 45: CONTROL ROOM SEBELUM DIBERSIHKAN ..................................................................... 54 GAMBAR 46: CONTROL ROOM SESUDAH DIBERSIHKAN ..................................................................... 54 GAMBAR 47: PENGELASAN TRALIS KONTAINER ................................................................................. 55 GAMBAR 48: JENDELA CONTROL ROOM SETELAH DIBERI TERALIS .................................................. 55 GAMBAR 49: KONDISI KONTAINER SEBELUM DICAT .......................................................................... 56 GAMBAR 50: KONDISI KONTAINER SESUDAH DICAT ........................................................................... 56 GAMBAR 50: OFFICE ROOM SEBELUM DIBERSIHKAN ......................................................................... 57 GAMBAR 52: OFFICE ROOM SESUDAH DIBERSIHKAN ......................................................................... 57 GAMBAR 53: RUANG GENSET SESUDAH DIBERSIHKAN ...................................................................... 57
v
GAMBAR 54: KONDISI SEBELUM PENGECATAN ANTI KARAT GENSET SESUDAH DIBERSIHKAN ....... 58 GAMBAR 55: KONDISI SETELAH PENGECATAN ANTI KARAT .............................................................. 58 GAMBAR 56: LAYOUT PEMBANGKIT PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................. 59 GAMBAR 57: INSTALASI PLTP BINARY CYCLE 500 KW .................................................................... 60 GAMBAR 58: UJI HIDROSTATIK PLTP BINARY CYCLE 500 KW ....................................................... 61 GAMBAR 59: PRE-COMMISSIONING PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................ 62 GAMBAR 60: PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................................. 63 GAMBAR 61: PENGGANTIAN BATTERY DI ELECTRICAL CONTROL VALVE ......................................... 63 GAMBAR 62: PENGETESAN INVERTER ................................................................................................ 64 GAMBAR 62: GRAFIK HASIL PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW ........................................ 64
vi
Executive Summary
Indonesia mempunyai potensi sumberdaya energi panas bumi lebih dari 29.000 MW yang
tersebar mengikuti jalur vulkanik mulai dari pulau Sumatra, Jawa, Bali, NTT, Sulawesi dan
Maluku. Sampai dengan saat ini baru 1.533,5 MW (5%) yang telah dimanfaatkan untuk
menghasilkan listrik, atau hanya sekitar 1% dari total energy mix di Indonesia.
Dalam rangka mempercepat pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia, BPPT sesuai
dengan perannya melakukan pengembangan PLTP Skala Kecil melalui tahapan penyusunan
engineering design sistem pembangkit dan seluruh komponen-komponennya, dimana
seluruh proses EPC sampai dengan manufaktur komponen pembangkit dilakukan oleh
industri dalam negeri. Pengembangan PLTP ini akan mampu mengembangkan industri
pembangkit di dalam negeri seperti misalnya pekerjaan engineering design, industri
manufaktur turbin. heat exchanger, termasuk akan memberikan multiplier effect dalam
pengembangan industri komponen pada UKM.
Di dalam Peraturan Presiden No. 5 tahun 2010 tentang Rencana Program Jangka Menengah
Nasional (RPJMN) 2010 – 2014, dan Peraturan Presiden No. 2 tahun 2015 tentang Rencana
Program Jangka Menengah Nasional (RPJMN) 2015 – 2019, Pengembangan Teknologi
PLTP Skala Kecil di BPPT merupakan program prioritas nasional dengan 2 kegiatan utama,
yaitu:
1. Pengembangan PLTP binary cycle dengan kapasitas 100 kW dan 500 kW; dan
2. Pengembangan PLTP teknologi condensing turbine dengan kapasitas 3 dan 5 MW.
Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan menjadi 3
bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP yang berbeda:
1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:
Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem
perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan tekanan oli
yg mampu bekerja dengan baik.
Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi yang
mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran kondisi vibrasi dengan
peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing di turbine-generator.
Selain itu telah dilakukan pula bump test untuk mengetahui frekuensi pribadi
turbin, gearbox dan generator. Perbaikan vibrasi telah dilakukan dengan
merubah clearance pada bearing, serta menghindari putaran di rpm terjadinya
frekuensi pribadi.
Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment
generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta melakukan short
circuit dan open circuit test.
vii
Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan listrik
dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.
Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN, terjadi
vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak silika yang
menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage ke-4, 5 dan 6. Untuk
itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk pembersihan kerak silika tersebut.
Pilot plant PLTP 3 MW siap untuk diuji sinkronisasi ke jaringan 20 kV.
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal Energy
tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang” yang berakhir pada
tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember
2017.
1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu, capaian
meliputi:
Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang Windu yang
tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini telah dilakukan
inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap persiapan pengujian.
Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan
perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi baik
dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan elektrikal dan
instrumentasi juga telah diselesaikan.
Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and Risk
Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle ini, serta fluida
kerja n-pentane handling.
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd. tentang
“Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu” yang
berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31
Desember 2018.
1. Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong, capaian meliputi:
Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan dry
cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.
Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah
diselesaikan di bulan September 2016.
Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di brine
supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada saat dilakukan hot
flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange primary heat exchanger.
Untuk itu penggantian seluruh gasket harus dilakukan.
Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak
lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.
viii
Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator
mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang dilakukan
analisa kerusakan bearing tersebut.
1
BAB I
Pendahuluan
1.1 LATAR BELAKANG DAN URGENSI PERMASALAHAN
Indonesia mempunyai potensi sumberdaya energi panas bumi lebih dari
29.000 MW yang tersebar mengikuti jalur vulkanik mulai dari pulau Sumatra,
Jawa, Bali, NTT, Sulawesi dan Maluku. Sampai dengan saat ini baru 1.533,5
MW (5%) yang telah dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik, atau hanya
sekitar 1% dari total energy mix di Indonesia., dan seluruh PLTP tersebut
menggunakan teknologi asing.
Selain itu, sebagian besar lapangan panas bumi di Indonesia menghasilkan
water dominated fluids, akan tetapi pemanfaatan air panas buangan (brine)
untuk pembangkit listrik sama sekali belum diterapkan. Indonesia mempunyai
potensi brine yang sangat besar.
Di Indonesia Bagian Timur seperti provinsi NTB, NTT, Maluku, Maluku Utara
dan daerah terpencil lain, walaupun sumber panas buminya sangat melimpah,
saat ini sumber energi listrik di daerah-daerah tersebut masih didominasi oleh
pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD).
Di dalam program percepatan pembangunan pembangkit listrik 35.000 MW,
terdapat 43 lokasi baru lapangan panas bumi yang sangat potensial sebagai
market PLTP skala kecil. Saat ini, kebutuhan listrik untuk pengeboran dan
utilitasnya menggunakan PLTD.
Pemanfaatan potensi energi panas bumi skala kecil yang jumlahnya banyak
terutama di Indonesia Bagian Timur ini sangat diperlukan dan mendesak untuk
segera dilakukan, terutama dalam rangka program diversifikasi energi dan
pemanfaatan energi lokal (indigenous energy) yang sebesar-besarnya, serta
program substitusi PLTD untuk menekan subsidi listrik oleh Pemerintah.
Tetapi, di Indonesia saat ini belum tersedia teknologi yang siap pakai dan
proven untuk PLTP skala kecil.
2
Menurut hasil studi awal oleh Kementerian Ristek tahun 2009 yang dilakukan di
4 provinsi di Indonesia bagian timur yaitu NTB, NTT, Maluku, dan Maluku
Utara, terdapat lebih dari 200 MW PLTD dengan unit kapasitas pembangkitan
yang relatif kecil (< 5 MW) karena memang demand di daerah tersebut juga
kecil. Pemanfaatan energi panas bumi (PLTP) skala kecil untuk menggantikan
PLTD yang ada sangat mendesak untuk segera dilakukan karena subsidi listrik
saat ini sangat membebani Pemerintah.
Akan tetapi, pembangunan PLTP skala kecil, apalagi di daerah terpencil, tidak
diminati oleh investor swasta, sehingga pengembangan PLTP skala kecil
menjadi tanggung jawab Pemerintah. Oleh karena itu, BPPT sebagai bagian
dari Pemerintah di sektor pengembangan teknologi perlu mengambil inisiatif
pengembangan teknologi PLTP skala kecil dengan menggunakan komponen
dalam negeri secara maksimal, sehingga industri ketenagalistrikan di dalam
negeri, termasuk industri komponen oleh UKM, dapat berkembang.
Penguasaan teknologi PLTP skala kecil ini mendesak untuk direalisasikan
karena calon pihak pengguna (PLN, pemerintah daerah, pengembang panas
bumi, dll.) meminta adanya bukti bahwa PLTP tersebut mampu beroperasi
dengan baik. Hal ini sangat penting untuk memberikan performance guarantee
dalam pengembangan selanjutnya.
Target dari kegiatan Tahun Anggaran 2016 adalah :
Diketahuinya kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang dalam
menghasilkan listrik yang terkoneksi ke jaringan 20 kV PT. PLN.
Diketahuimya kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di
Wayang Windu dalam menghasilkan listrik dengan dummy load.
Diselesaikannya pembangunan dan dimulainya commissioning pilot
plant PLTP Binary Cycle 500 kW bersama GFZ di lapangan panas
bumi Lahendong.
3
BAB II
Tujuan dan Sasaran
2.1 TUJUAN KEGIATAN
Mengembangkan teknologi PLTP skala kecil, dimana seluruh proses EPC
(engineering, procurement & construction) sampai dengan manufaktur komponen
pembangkit dilakukan oleh industri dalam negeri, dalam rangka mensubstitusi
penggunaan BBM dan berkontribusi dalam program peningkatan elektrifikasi oleh
Pemerintah.
Tujuan akhir dari seluruh rangkaian kegiatan hingga tahun 2019 adalah penguasaan
teknologi PLTP skala kecil untuk mewujudkan ketahanan energi nasional dan
kemandirian bangsa melalui inovasi dan layanan teknologi.
Teknologi yang sedang dikembangkan adalah sbb:
a. PLTP Condensing Turbine Kapasitas 3 MW.
Pilot plant telah dibangun di lapangan panas bumi Kamojang, Jawa
Barat, tahun 2012 bekerjasama dengan PT. Pertamina Geothermal
Energy dan Kementerian Kehutanan.
Turbine island 3 MW ini merupakan hasil reverse engineering. Saat ini
sedang dilakukan pengujian kinerja PLTP 3 MW.
b. PLTP Binary Cycle Kapasitas 100 kW
Pilot plant telah dibangun di lapangan panas bumi Wayang Windu,
Jawa Barat, tahun 2013 bekerjasama dengan Star Energy
Geothermal Ltd.
c. PLTP Binary Cycle Kapasitas 500 kW
Proven binary cycle plant (ORC) teknologi oleh Dürr Cyplan Jerman
yang telah diuji di Jerman, dan akan dibangun di lapangan panas
bumi Lahendong, Sulawesi Utara, tahun 2016. Ini merupakan
4
kerjasama antara BPPT dan PT. PGE dengan GFZ (Geosciences
Research Center) di Jerman.
Demo plant ini akan menjadi sarana penelitian/pembelajaran tentang
proven teknologi PLTP binary cycle.
2.2 SASARAN KEGIATAN
a. Dikuasainya teknologi PLTP skala kecil (teknologi PLTP condensing
pressure dan binary cycle) oleh SDM dan industri dalam negeri, sehingga
mampu mencapai TKDN secara maksimal (diatas 60%) pada tahun 2019.
b. Dikeluarkannya rekomendasi kepada Pemerintah (Kementerian ESDM dan
Perindustrian) tentang kebijakan pengembangan PLTP skala kecil dari
aspek teknologi dan keekonomian, terutama dalam rangka substitusi dan
penghematan BBM untuk berkontribusi dalam program peningkatan
elektrifikasi oleh Pemerintah, serta mewujudkan ketahanan energi nasional
dan kemandirian bangsa.
Sasaran Tahunan dihubungkan dengan peningkatan kapasitas inovasi dan
teknologi khususnya daya saing sektor produksi. Sasaran Tahun 2016 adalah
sbb:
- PLTP CT 3 MW : Diperolehnya SLO (Sertifikat Laik Operasi).
- PLTP BC 100 kW : Diselesaikannya pengujian kinerja.
- PLTP BC 500 kW : Diselesaikannya commissioning.
Untuk melaksanakan tujuan kegiatan tahun 2016 ini telah dibentuk struktur
organisasi program. Struktur organisasi program dari kegiatan ini dipimpin oleh
Kepala Program, dibantu oleh Program Manager berserta 2 Asistant for Scheduling
dan for Estimation, dan oleh Chief Engineer berserta 1 assistant for Qualty
Assurance and Control Struktur organisasi program di topang oleh 4 WBS, yaitu;
WBS PB100 Technology Transfer, Legal & Policy, WBS PB200 System Integration
Engineering, WBS PB300 Mechanical System Engineering, WBS PB400 Electrical
5
Engineering & Instrument&Control System, dan Civil Engineering. Bagan dari
struktur organisasi program tersebut dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.
Gambar 1: Struktur organisasi program Pengembangan PLTP Skala Kecil
Output kegiatan tahun 2016 yang diuraikan dalam bentuk kontribusi WBS terhadap
program dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini:
Tabel 1: Output 2016 per WBS/tahun Nama WBS Kontribusi terhadap Program Output
PB 100
Kajian & analisa sumber/karakteristik fluida panas bumi.
Pemilihan lokasi lapangan panas bumi;
pengajuan sertifikasi laik operasi ke Kementerian ESDM; pengajuan HaKI
menjalin kerjasama
• Dokumen sertifikasi Peralatan PLTP
• Dokumen kajian industrialisasi PLTP Binary Cycle
• Dokumen studi potensi dan prospek PLTP Binary Cycle
• Dokumen MoU
6
pelaksanaan HSE
PB 200
Thermodynamic analysis, engineering design dan sistem integrasi PLTP skala kecil
pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja pengoperasian PLTP
• Dokumen hasil pengujian PLTP 3 MW.
• Dokumen hasil pengujian PLTP BC 100 kW, dan PLTP BC 500kW (Kerjasama dg GFZ).
• Dokumen Engineering Design PLTP
PB 300
Engineering design & review design komponen mekanikal PLTP Skala Kecil,
pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja komponen mekanikal PLTP
• Dokumen hasil pengujian kinerja turbin.
• Dokumen hasil pengujian kinerja komponen mekanikal lain spt condenser, jet ejector, heat exchangers.
• Dokumen Engineering Design PLTP
PB 400
Engineering design & review design komponen elektrikal dan sistem konstrol PLTP Skala Kecil
pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja komponen elektrikal dan sistem kontrol PLTP
Engineering design & review design konstruksi sipil PLTP Skala Kecil
• Dokumen hasil pengujian elektrikal (kinerja generator, koneksi ke jaringan 20kV, MCC, dll.), sistem kontrol, dll.
• Dokumen Engineering Design PLTP
7
BAB III
Kegiatan Program
3.1. OUTCOME
Outcome akhir dari kegiatan ini dimanfaatkannya teknologi PLTP skala kecil
hasil pengembangan BPPT oleh industri dalam negeri dalam memenuhi kebutuhan
PLTP skala kecil dengan TKDN maksimal, serta berkontribusi dalam program
peningkatan elektrifikasi oleh Pemerintah.
Di dalam tahun anggaran 2016, outcome diatas belum tercapai karena pilot
plant PLTP 3 MW masih di dalam tahap penyelesaian pengujian dan pengoperasian
secara non-komersial. Jangka waktu pelaksanaan kegiatan secara keseluruhan
dapat dilihat pada table dibawah ini.
Tabel 2: Target Kegiatan Tahun 2015 - 2019
3.2. STATUS TEKNOLOGI
Teknologi PLTP yang dikembangkan oleh BPPT adalah teknologi PLTP skala
kecil yang menerapkan teknologi condensing turbine dan binary cycle.
a) PLTP Condensing Turbine
8
PLTP condensing turbine dengan kapasitas 3 yang dikembangkan oleh BPPT
adalah teknologi pembangkit listrik yang sangat sesuai untuk diterapkan dalam
pemanfaatan energi panas bumi skala kecil. PLTP 3 MW dilakukan melalui proses
reverse engineering dan modifikasi terhadap desain turbinnya.
Skema diagram PLTP condensing turbine ditunjukkan pada Gambar 2. Fluida
yang dihasilkan dari sumur produksi dialirkan ke dalam separator untuk memisahkan
uap dan air. Uap tersebut dialirkan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan
generator untuk membangkitkan listrik. Uap yang keluar turbin dikondensasikan
melalui condenser dengan sistem pendingin cooling tower. Uap yang
dikondensasikan di tampung di dalam hot pond, kemudian diinjeksikan kembali ke
reservoir.
Gambar 2: Skema Diagram PLTP condensing turbine
PLTP skala kecil ini sangat sesuai diterapkan di daerah Indonesia bagain
timur yang mempunyai banyak sumber panas bumi dan demand listriknya relatif
kecil, serta untuk mensubstitusi PLTD di daerah terpencil yang mempunyai potensi
energi panas bumi. Menurut hasil studi awal oleh Kementerian Ristek bersama
BPPT pada tahun 2009 yang dilakukan di 4 provinsi di Indonesia bagian timur yaitu
NTB, NTT, Maluku, dan Maluku Utara, terdapat lebih dari 200 unit PLTD dengan
kapasitas total lebih dari 214 MW yang dapat disubstitusi oleh energi panas bumi
(PLTP) skala kecil, dengan potensi penghematan BBM sebesar Rp. 1,1 Trilyun per
9
tahun (Subsidi listrik oleh Pemerintah pada tahun 2009 adalah sebesar Rp.51,9
Trilyun).
Pengembangan PLTP skala kecil lebih diarahkan untuk meningkatkan tingkat
kandungan komponen dalam negeri (TKDN) sehingga industri komponen
pembangkit listrik di dalam negeri dapat berkembang untuk mewujudkan percepatan
kemandirian bangsa di bidang industri ketenagalistrikan. Engineering design sistem
pembangkit dikembangkan oleh BPPT, sedangkan seluruh komponen utama PLTP
seperti turbin, generator, condenser, cooling tower, separator, perpipaan, dll. akan
dimanufaktur oleh industri nasional seperti PT Nusantara Turbin & Propulsi, PT
PINDAD, PT Intan Prima Kalorindo, dll.
PLTP dengan condensing turbine ini memerlukan banyak komponen
pendukung seperti kondensor, cooling tower, pompa, dsb. Berikut adalah peralatan
atau komponen-kompenen utama dari pembangkit Teknologi PLTP Condesing
Turbine dikelompokan menjadi 7 bagian:
a. Kepala Sumur, Brine, Sistem Pipanisasi Uap (Wellhead, brine dan
steam supply system):
Wellhead valvesand control
a. Blowout preventer (while drilling)
b. Master valves
c. Bleed lines
Separator vessel
a. Vertical cyclone type
b. Bottom-outlet steam discharge
c. External or integral water collecting tank
Ball check valve
Steam piping, insulation dan support
a. Condensate traps
b. Expansion loops atau spools
Steam header
Final moisture remover
a. Vertical demister
Atmospheric discharge silencer
10
a. Rock muffler atau cyclone silencer dengan weir flow control
Brine piping, insulation dan support.
b. Turbine-generator dan control
Steam turbine-generator dengan accessories
a. Multistage, impulse-reaction turbine
a. Interstage moisture removal (optional)
b. Single-cylinder, single-flow atau double-flow
c. Tandom-compound, four-flow
b. Rotor material: stainless steel (typ. 12% Cr, 6% Ni, 1.5% Mo)
c. Blade material: stainless steel (typ. 403, 13% Cr)
d. Stator material: carbon steel
e. Direct coupled, hydrogen atau air cooled, 2-atau 4-pole
f. synchronous generator dengan static excitation
g. Lubricating oil system
Control system
a. Digital-computer-based distributed control system
b. Continuous date acquisition system
c. Programmable component controller
d. Full automation dan remote control (optional)
Air compressor
a. 1 atau 2 stage, motor driven units untuk plant dan/atau
instrument air.
c. Condenser, gas ejection dan pollution control (jika diperlukan)
Condenser
a. Direct-contact atau surface-type
b. Barometric atau low-level jet type
c. Integral gas cooler
d. Material untuk wetted surfaces: stainless steel (tipe. 316 atau
316L)
Condensate pump dan motor
a. Vertical, centrifugal can pumps
b. Stainless-steel wetted surfaces
c. Low-head, high volume design
11
d. Two 100 percent capacity units
e. Electric-motor driven
Gas removal system
a. Steam jet ejector dengan inter- dan after-cooler
b. Turbocompressor
c. Hybrid ejector/compressor
NCG treatment system
a. H2S removal via commercially available methods.
d. Heat rejection system
Water cooling tower
a. Multi-cell, mechanically-induced-draft, counterflow atau
crossflow type
b. Natural-draft type (rarely used)
c. Drift eliminator
d. Fire-retardant materials of construction
Cooling water pump dan motor
a. Vertical, centrifugal, wet-pit type
b. Stainless steel wetted surfaces
c. Low-head, high-volume flow type
d. Four 25 percent atau two 50 percent capacity units
e. Electric-motor driven
Cooling water treatment system
a. Chemical additives to control pH to 6.5–8.0.
e. Back-up systems
Standby power supply
a. Back-feed from grid
b. Diesel generator.
f. Noise abatement system (bila dibutuhkan)
Rock mufflers untuk stacked steam
Acoustic insulation untuk noisy fluid handling components.
g. Geofluid disposal system
Injection wells untuk excess condensate dan cooling tower blowdown
Emergency holding ponds untuk wells dan separators
12
Impermeable lagoons untuk temporary disposal of waste brine.
b) PLTP Binary Cycle
PLTP Binary Cycle adalah teknologi pembangkit yang sangat efektif untuk
diterapkan dalam pemanfaatan energi panas bumi skala kecil (enthalpy rendah-
menengah dengan temperatur 120 – 180°C), dengan menggunakan fluida kerja
kedua (hidrokarbon) sebagai fluida yang akan menggerakkan turbin. PLTP Binary
Cycle yang dikembangkan oleh BPPT adalah sistem modul 1 MW melalui tahapan
pengembangan prototipe 2 kW dan pilot plant 100 kW, yang sangat sesuai dengan
karakteristik pengembangan lapangan panas bumi di Indonesia yang dilakukan
secara bertahap. Selain itu, PLTP skala kecil teknologi Binary Cycle Sistem Modul
1MW sangat sesuai untuk menggantikan PLTD di daerah terpencil yang mempunyai
potensi energi panas bumi.
Seperti yang ditunjukkan di dalam skema diagram PLTP Binary Cycle pada
gambar 3 dibawah ini, fluida air panas bumi hasil separasi (brine) yang selama ini
hanya langsung direinjeksikan ke bumi tanpa dimanfaatkan lebih lanjut bisa
digunakan sebagai sumber panas untuk memanaskan fluida kerja di dalam
evaporator. Uap gas dari fuida kerja yang dihasilkan dialirkan ke turbin untuk
menggerakkan generator penghasil listrik. Uap/gase yang keluar dari turbin
dikondensasi di dalam condenser, kemudian di pompa untuk dialirkan dalam siklus
tertutup.
Gambar 3: Skema Diagram PLTP Binary Cycle
13
Pada dasarnya teknologi PLTP Binary Cycle adalah teknologi yang relatif
sederhana, sehingga teknologinya akan mudah dikuasai dengan cepat, dan bisa
dikembangkan oleh industri lokal dalam negeri Indonesia. Kendala utama tidak
berkembangnya teknologi ini di Indonesia adalah tidak adanya kemampuan industri
lokal dalam manufaktur turbin n-pentane. Dengan telah dibuatnya prototipe turbin
PLTP Binary Cycle 2KW oleh BPPT, dan akan dilanjutkan dengan pilot plant PLTP
Binary Cycle 100KW, serta pada tahun anggaran 2009 – 2012, maka kendala ini
akan segera bisa diatasi.
Pengembangan PLTP binary cycle diarahkan untuk penguasaan teknologi ini
karena saat ini teknologi PLTP binary cycle didominasi oleh hanya satu perusahaan
saja yaitu ORMAT Technologies, Inc., yang telah membangun lebih dari 260 unit
pembangkit di banyak negara di dunia, kecuali di Indonesia.
Selain itu, seperti halnya PLTP condensing turbine, pengembangan PLTP
binary cycle diarahkan pula untuk meningkatkan tingkat kandungan komponen
dalam negeri (TKDN) sehingga industri komponen pembangkit listrik di dalam negeri
dapat berkembang dan kemandirian bangsa di bidang industri ketenagalistrikan
dapat terwujud.
14
3.3. PELAKSANAAN ANGGARAN 2016
Tabel 3: Perencanaan/Jadwal Anggaran (Financial Planning) (dalam ribuan rupiah)
15
Tabel 4: Realisasi Anggaran 2016 per Triwulan 1 (Dalam Ribuan Rupiah)
16
Tabel 5: Realisasi Anggaran 2016 per Triwulan 2 (Dalam Ribuan Rupiah)
17
Tabel 6: Realisasi Anggaran 2016 per Triwulan 3 (Dalam Ribuan Rupiah)
18
Tabel 7: Realisasi Anggaran 2016 per Triwulan 4 (Dalam Ribuan Rupiah)
19
3.4. PELAKSANAAN KEGIATAN
Tabel 8: Realisasi Pelekasanaan Triwulan 1
20
Tabel 9: Realisasi Pelekasanaan Triwulan 2
21
Tabel 10: Realisasi Pelekasanaan Triwulan 3
22
Tabel 11: Realisasi Pelekasanaan Triwulan 4
23
3.5. KONTRIBUSI TERHADAP PENCAPAIAN KINERJA
Tabel 12 dibawah ini adalah deliverables terkait program unit kerja mengacu RKA secara angka/kwantitatif/terukur:
Tabel 12: Hasil Pelaksanaan Kegiatan/Sub Kegiatan Tahun Anggaran 2015
Realisasi (Rp.) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DIPA 5,746,400,000 5,526,324,000 96.70 Energi
PNBP
PHLN
Keterangan nomor 1-10 adalah sebagai berikut : 1. Rekomendasi 5. Pengujian 9. Prototype 2. Advokasi 6. Jasa operasional 10. Survey 3. Alih Tek 7. Pilot project 4. Konsultasi 8. Pilot plant
FORM A
54 2 11
SDM (org,)
ANGGARAN (dlm ribuan)
No. KODE KEG DAN NAMA KEGIATAN Pagu (Rp.)
1 PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL
KETERANGANBIDANG
LUARAN
2
BAB IV
Hasil Kegiatan Program dan
Pembahasan
Wilayah Indonesia bagian timur: Sulawesi, Nusa tenggara dan Maluku, saat
ini mayoritas, menggunakan PLTD sebagai sumber listrik. PLTD-PLTD tersebut
mempunyai kapasitas pembangkitan yang relatif kecil karena memang demand di
daerah tersebut juga kecil. Namun penggunaan PLTD tersebut membebani
Pemerintah, karena pemerintah masih harus memsubsidi bahan bakar PLTD (Rp.93
Trilyun di APBN-P tahun 2012). Di sisi lain, di wilayah tersebut terdapat sumber
energi panas bumi sekitar lebih 4.000 MWe, yang belum termanfaatkan. Saat ini,
Indonesia mempunyai sumberdaya panas bumi lebih dari 29.000 MWe di tersebar
dari ujung barat pulau Sumatra hingga di kawasan Nusa Tenggara Timur dan
Maluku. Oleh karena itu, pemanfaatan energi panas bumi (PLTP) skala kecil dapat
menggantikan PLTD.
Akan tetapi, pembangunan PLTP skala kecil, apalagi di daerah terpencil, tidak
diminati oleh investor. Untuk itu pengembangan PLTP skala kecil menjadi tanggung
jawab Pemerintah, dan untuk membantu tugas Pemerintah tersebut BPPT telah
mulai mengembangkan PLTP skala kecil dengan teknologi binary cycle dan
teknologi condesing turbine, seperti dijelaskan pada bab sebelumnya.
Pengembangan PLTP ini juga akan memberikan manfaat dalam proses
pengembangan industri pembangkit di dalam negeri, seperti misalnya industri
manufaktur turbin, generator, dll.
Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan oleh BPPT
dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu:
1. pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang
2. pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu
3. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 500 kW bersama GFZ di
lapangan panas bumi Lahendong.
25
4.1 PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG
4.1.1 Persiapan Pengujian
Beberapa persiapan pengujian yang dilakukan adalah:
1. Memastikan bahwa perbaikan turbine oleh NTP sudah sesuai dengan
rekomendasi.
2. Melakukan alignment bersama (BPPT, NTP, PINDAD) untuk memastikan semua
dilaksanakan sesuai persyaratan desain.
3. Melibatkan ITB (Dinamika Lab) melakukan Bump Test untuk mengetahui daerah
putaran kritis.
4. Disusun dan disepakati bersama NTP, PINDAD, dan Operator sebuah SOP
pengoperasian berdasar hasil bump test.
5. Memastikan sistem gouvernor sudah beroperasi dengan baik untuk mendukung
pengoperasian plant (start-up, normal, shutdown) secara otomatis/semi otomatis.
4.1.2 Pelaksanaan Pengujian
Pengujian dilakukan dengan melalui 2 tahapan, yaitu (1) pengujian tanpa beban dan
(2) pengujian dengan beban.
1) Pengujian tanpa beban
Pengujian dilaksanakan dengan mengacu pada SOP yang telah disepakati
bersama BPPT, NTP, PINDAD dan Operator.
Selama tidak terjadi kerusakan, pengujian akan dilaksanakan non-stop
selama 24 jam sehari (dua shift).
Selama pengujian diusulkan untuk dilakukan monitoring vibrasi.
2) Pengujian dengan beban
Jika pengujian tanpa beban berhasil, pengujian dilanjutkan dengan pembebanan
/sinkronisasi ke jaringan PLN wilayah Garut. Tapi, sebelum disinkronkan ke jaringan
PLN, terlebih dahulu dilakukan pengujian dengan menggunakan beban dummy load.
4.1.2.1 Pengujian (Rolling Turbine-Generator) Tanpa Beban
Beberapa persiapan yang harus dilakukan sebelum pengujian dilakukan adalah sbb:
26
a. Turbin:
Perbaikan kerusakan poros, balancing, clearence bearing, re-instalasi ke
sistem “sudah selesai”
b. Governor Valve:
Pompa booster “berfungsi dengan baik”
Governor valve “berfungsi dengan baik” setelah pemasangan pompa boster,
pengujian dan kalibrasi travel tuas governor
c. Turbin-gearbox-Generator:
Dilakukan alignment poros, “berhasil dengan baik”
Dilakukan bump-test, “teridentifikasi critical speed pada turbin, gearbox dan
generator”
Gambar 4: Hasil akhir rata-rata pengukuran alignment spacer (Turbin-
Gearbox)
Start-up dilakukan secara manual melalui by-pass valve, dan turbin-generator
berhasil berputar hingga 1500 rpm. Dari hasil pengamatan vibrasi menunjukkan
bahwa ada signal vibrasi pada rpm sesuai data bump test walaupun amplitude masih
kecil dan masih dalam batas aman. Saat start-up, putaran gagal dinaikkan akibat
adanya kerusakan pada komponen mekanik by-pass valve, sehingga pengujian
harus dihentikan. Dari hasil inspeksi, didapat kerusakan mekanik by-pass valve dan
terbukti ada kerusakan mekanik.
27
Gambar 5: By-pass Valve yang Rusak
Tabel 13: Hasil Bump Test Turbine-Generator System
Hasil bump test Hasil uji
Setelah by-pass yang rusak diganti dengan material yang lebih baik, pengujian tanpa
beban kembali dilanjutkan. Start-up dilakukan hingga mencapai putaran nominal
6485 rpm dan dipertahankan selama 2 jam. Setelah itu, pembangkit dishut-down
secara normal.
28
Selama pengujian, dilakukan pengamatan parameter proses dan spectrum vibrasi
oleh tim dari ITB. Dari hasil pengamatan disimpulkan bahwa pada putaran nominal
vibrasi generator ke arah aksial relatif besar (s/d 3,6 mm/s), akibat angular
missalignment antara gear box dan generator. Untuk itu perlu dilakukan re-alignment
gearbox dan generator.
Re-allignment dilakukan bersama-sama oleh tim BPPT-PINDAD-DEWATA. Gambar
dibawah menunjukkan hasil re-allignment.
Gambar 6: Hasil akhir rata-rata pengukuran alignment Shortflex (Gearbox-
Generator)
Dari hasil re-allignment disimpulkan hal-hal sbb:
- Posisi poros gearbox dan generator yang tersambung dengan shortflex sudah
sesuai dengan target/spesifikasinya baik pada bidang vertical maupun
horizontal.
- Nilai capaian alignment shortflex pada bidang vertical & horisontal mampu
dikoreksi sampai dibawah batas toleransi terkecil [ Excellent ];
- Nilai posisi alignment yang dicapai jauh lebih baik dibandingkan nilai
alignment yang dilakukan sebelumnya;
29
Pengujian berikutnya dilakukan setelah re-allignment berhasil dilaksanakan. Pada
pengujian berikutnya, start up turbin mencapai putaran nominal 6485 rpm. Pada
putaran tersebbut, dilakukan pengamatan cukup lama (lebih dari 5 jam) dimana
pada kondisi tersebut dapat dilihat bahwa semua parameter proses dalam keadaan
stabil, vibrasi maksimum sekitar 3,5 mm/s (masih di bawah batas maksimum yang
diijinkan), serta stabilitas putaran generator 1500 ± 5 rpm.
Pada pengujian tersebut dilakukan juga pengujian open & short sirkuit.
Pengujian Open Circuit (OC) berhasil dengan beberapa catatan penting sbb:
- Belum bisa dilakukan pembacaan beban dan penginjeksian arus yang
dilakukan dari GCP.
- Pembacaan dan penginjeksian dilakukan secara manual melalui peralatan uji
OC milik PINDAD.
- Injeksi arus dimulai dari 0 - 110% dengan kenaikan setiap 10%.
- Selama pengujian OC, belum dirasakan ada perubahan yang signifikan di
sistem turbin-generator, semua kondisi proses, dan vibrasi stabil dalam batas
aman.
Sedangkan pada pengujian Short Circuit (SC):
- Injeksi arus dimulai dari 0 dengan kenaikan setiap 10%
- Pengujian dihentikan pada injeksi arus 50 % karena tercium bahu terbakar
dan keluar asap di sistem CT.
- Selama uji SC berlangsung, kondisi proses sistem turbin-generator dalam
keadaan stabil, belum terasa ada kenaikan beban yang signifikan.
4.1.2.2 Pengujian (Rolling Turbin-Generator) dengan Menggunakan Dummy
Load 500 kW
Pengujian dengan menggunakan beban dummy load dilakukan dengan
pengamanan pada generator, yaitu membatasi arus maksimum yang diijinkan,
disesuaikan dengan beban maksimum 500kW.
Pengujian ini diawali dengan start up turbin hingga mencapai putaran nominal 6485
rpm. Sebelum pembebanan dummy load, terlebih dulu dilakukan pengujian ulang
30
open circuit. Setelah pengujian open circuit berhasil, baru dilanjutkan dengan uji
dummy load 500 kW.
Pada uji dummy load ini, pembebanan dinaikkan dengan setiap kenaikan sebesar 50
kW. Pada beban 200 kW, dilakukan load rejection test, dan governor berhasil
mengendalikan putaran dengan aman (belum ada pengaruh yang signifikan
terhadap stabilitas plant). Selanjutnya pengujian pembebanan dilanjutkan dan
sukses sampai 500 kW. Plant dalam keadaan stabil, vibrasi terkendali dibawah batas
aman.
Pada kondisi pembangkit beroperasi dengan beban 500 kW, dilakukan pengamatan
kondisi operasi, tunning katup governor, karakterisasi pembukaan line uap utama, dll,
dan semua berjalan lancar dan sukses. Setelah itu, pembangkit dimatikan
(shutdown) secara normal.
4.1.2.2.1 Pengamatan Vibrasi selama Pengujian
Selama pengujian tanpa dan dengan dummy load 500 kW, dilakukan pengamatan
vibrasi. Konfigurasi pengukuran vibrasi pada rumah bearing dapat dilihat pada
gambar 7. Akselerometer dipasang pada setiap rumah bearing dan dihubungkan
dengan multichannel data acquisition sehingga getaran yang terjadi dapat diukur
secara simultan dan kontinyu. Data getaran kemudian ditampilkan pada layar
monitor sehingga dapat dianalisis lebih lanjut.
Gambar 7: Konfigurasi Pengukuran Vibrasi pada Rumah Bearing
Sensor vibrasi dipasang di rumah bearing pada turbin, gearbox dan generator. Pada
masing-masing titik ukur dipasang sensor yang mengukur vibrasi pada arah
31
horizontal, vertikal dan aksial (lihat gambar 8). Selain itu, dipasang juga key phasor
yang mengukur keceparan putar rotor turbin yang dipasang di dekat bearing turbin
inboard.
Gambar 9 menampilkan grafik level geteran tanpa beban dan dengan dummy load
500kW pada titik ukur T1V (turbine bearing 1 arah vertikal). Ripple vibrasi T1V pada
saat dengan bebab dummy load lebih halus dibandingkan dengan tanpa beban. Hal
yang sama ditunjukan pada titiku ukur G1A (generator bearing arah axial) bahwa
Ripple vibrasi G1A pada saat dengan bebab dummy load makin halus dibandingkan
dengan tanpa beban. Table 11 menunjukan hasil level getaran tanpa beban dan
dengan dummy load 500kW pada semua titik ukur. Hampir semua titik ukur
mengalami penuruan nilai vibrasi pada saat dengan beban dibandingkan dengan
tanpa beban, kecuali titik ukur T1V mengalami kenaikan dari 2,42 mm/sec menjadi
2,99 mm/sec, namun masih dibawah nilai trip ( 4m/sec).
Gambar 11 dan gambar 12 menampilkan pula spectrum getaran pada sensor T1V
dan sensor G1A. Hasil analisa tersebut dapat dibaca pada kesimpulan.
Gambar 8: Titik Pengukuran Vibrasi
32
Tabel 14: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW)
Gambar 9: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW),
Sensor T1V
33
Gambar 10: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW),
Sensor G1A
Gambar 11: Spektrum Getaran, Sensor T1V
Gambar 12: Spektrum Getaran, Sensor G1A
Beberapa kesimpulan yang dapat diambil selama pengamatan vibrasi adalah sbb:
- Berdasarkan standard ISO 10816-3 dan batas vibrasi manufaktur, vibrasi yang
terjadi pada turbin, gearbox dan generator pada saat beroperasi pada 6500 RPM
34
baik tanpa maupun dengan beban (maksimum 500 kW) berada dalam Zona
Acceptable. Dengan demikian, turbine-generator tersebut dapat dioperasikan
dengan pembebanan secara terus menerus dalam waktu yang lama.
- Analisa spektrum vibrasi menunjukkan bahwa amplitudo vibrasi 1xRPM
generator terdeteksi pada spektrum vibrasi turbin. Hal ini mengindikasikan
bahwa pengaruh generator cukup besar.
- Analisa spektrum vibrasi dan vibratory movement membuktikan bahwa terdapat
residual misalignment antara turbin dan gearbox dan juga antara gearbox dan
generator. Namun demikian, misalignment yang terjadi masih dalam batas yang
dapat ditoleransi karena vibrasi yang terjadi masih dalam batas yang diizinkan.
- Perlu dipertimbangkan penggunaan diameter katup governor yang lebih kecil.
Kondisi ini memperbaiki mode start-uap dan pegendalian putaran turbin yang
lebih stabil saat pengoperasian. Walaupun dengan diameter yang ada sekarang,
sudah berhasil beroperasi sampai dengan 500kW, tetapi dengan mode
pengoperasian yang kurang comfort.
- Perlu segera diperbaiki sistem kelistrikan, termasuk segala sesuatu yang terkait
dengan pengopeasian dari GCP.
- Perlu dilakukan uji dengan pembebanan yang lebih signifikan untuk mempelajari
karakteristik proses yang lebih signifikan.
4.1.2.3 Persiapan Sinkronisasi dengan Grid PLN
Listrik yang dihasilkan dari PLTP 3 MW ini akan dialirkan ke grid 20 kV milik PLN.
Dari hasil pertemuan-pertemuan yang dilakukan oleh BPPT dan PLN, disimpulkan
bahwa PLN Distribusi Jabar akan memberikan ijin sinkron jika SOP, PKS dan
rekomendasi dari PLN Pusertif sudah lengkap. BPPT dan PLN distribusi Jabar
bersama-sama menyiapkan, menyetujui, dan menanda-tangani SOP Sinkron dan
PKS. Gambar 13 menunjukan alur sinkronisasi dengan PLN.
PLN Pusertif akan memberikan rekomendasi laik sinkron setelah melakukan
validasi/verifikasi kondisi operasi pembangkit tanpa beban (uji short circuit hingga
100% sampai temperatur gulungan steady atau mencapai kondisi saturasi, interlock
AC/DC oil pump, sistem mechanical trip, dokumen relay, dan hal lain yang terkait
35
proteksi). Kegiatan uji sinkron ini dilakukan oleh BPPT bersama dengan PLN Area
Garut dan PLN Distribusi Jabar.
PLN . WIL. GARUT
PLN . DIS. JABAR
BPPTPLN . Pusertif
SINKRON
1
23
4
Gambar 13: Diagram Alur Sinkronisasi dengan PLN
Sebelum uji sinkron dilakukan, terlebih dulu harus dilakukan rolling turbin-generator
untuk uji peralatan mekanik over speed trip. Seperti biasa, start up turbin tanpa
beban dilakukan hingga putaran nominal 6458 rpm. Pengujian peralatan mekanik
over speed trip dilakukan hingga putaran 7200 rpm dimana pada putaran tersebut,
peralatan belum bekerja dan vibrasi masih dibawah batas aman. Plant dishutdown
dan dilakukan penyetelan pegas pada peralatan tersebut. Kemudian dilakukan
pengujan ulang, dan peralatan bekerja pada putaran yang terlalu rendah (6000 rpm).
Plant lalu dishutdown dan dilakukan penyetelan ulang pegas pada peralatan
tersebut. Lalu pengujian kembali dilakukan, dan peralatan gagal bekerja hingga
putaran yang terlalu rendah (6000 rpm). Plant dimatikan (shutdown) kembali.
Pada pengujian ulang berikutnya, peralatan gagal bekerja hingga 3 kali uji:
- Hingga putaran 7075 rpm (trip vibrasi)
- Hingga putaran 7080 rpm (trip vibrasi)
- Hingga putaran 6875 rpm (trip vibrasi)
36
Sebelum pengujian selanjutnya dilakukan, diputuskan untuk dilakukan perbaikan
desain kekakuan pegas dan thermal clearence.
Setelah perbaikan dilakukan, pengujian kembali dilaksanakan. Start up turbin tanpa
beban dilakukan hingga putaran nominal 6458 rpm, dan dilanjutkan setting speed
hingga nilai 6900 rpm untuk uji over speed trip dari peralatan mekanik. Namun
sebelum nominal speed tercapai, telah terjadi trip sebanyak 4 kali (3 kali pada 4000
rpm dan 1 kali pada 5000 rpm).
Pada putaran 2000 rpm vibrasi mengalami kenaikan antara 0.7 s.d. 0.9 mm/sec
tidak seperti turbine rolling sebelumnya (hanya 0.2 mm/sec). Berdasarkan analisa
spektrum di lapangan, terindikasi terjadi unbalance dan misalignment pada turbine.
Dari hasil inspeksi dari pihak NTP didapatkan hal-hal sbb:
- Perlu dilakukan pembersihan beberapa kerak/desopit setebal ± 3cm di ujung
blade pada stage 4,5,6 (rotor dan stator).
- Perlu dilakukan perbaikan/pembuatan baru carbon seal pada bagian bearing
housing I (rusak/patah saat pengakatan rotor).
Gambar 14: Pembersihan Kerak/Deposit pada Rotor dan Stator
37
4.2 MAINTENANCE PLTP BINARY CYCLE 100 KW
Perawatan pada pembangkit diperlukan untuk dilakukan secara berkala. Perawatan
ini dilakukan untuk mencegah adanya karat, korosi dan kerusakan-kerusakan lain
yang mungkin timbul, sehingga pembangkit dapat tetap memiliki kinerja yang baik.
Perawatan yang dilakukan pada PLTP binary cycle 100 kW terdiri dari :
(1) Perawatan sub sistem brine supply
(2) Perawatan sub-sistem modular binary cycle
(3) Perawatan sub-sistem air cooler
(4) Perawatan sub-sistem peralatan elektrikal, kontrol & instrumentasi
4.2.1 Perawatan Sub-Sistem Brine Supply
Brine supply diperlukan dalam PLTP binary cycle untuk memanaskan dan
menguapkan fluida kerja n-pentane. Uap dari n-pentane inilah yang nantinya
digunakan untuk menggerakkan turbin-generator. Brine yang digunakan diambil dari
buangan separator Star Energy, ltd. Brine disalurkan melalui pipa 3 inch.
Untuk menjaga brine berjalan dengan lancar maka dilakukan perawatan terhadap
pipa brine tersebut. Beberapa perawatan yang dilakukan adalah:
- Melakukan perlindungan terhadap pipa supaya tidak karat
- Melakukan pengecatan pipa brine
- Melakukan pemasangan isolasi pada pada pipa brine
- Uji kebocoran pipa brine
Gambar berikut menampilkan kondisi sesudah perawatan dan sebelum perawatan:
38
Gambar 15: Kondisi Pipa Tapping Brine sebelum Pengecatan dan Isolasi
Gambar 16: Kondisi Pipa Brine sebelum Pengecatan
Gambar 17: Pengecatan Pipa Brine
39
Gambar 18: Pengecatan Pipa Brine Masuk Modular
Gambar 19: Kondisi Jalur Pipa Brine setelah Pengecatan dan Isolasi
Untuk pengujian kebocoran (hydrostatic test) pada papa pipa brine, sebelum
dilakukan pengujian, terlebih dahulu pipa yang akan diuji harus dalam keadaan
bersih. Semua sambungan-sambungan dengan peralatan lain harus dilepas. Pada
pelaksanaan pengujian ini jika terdapat katup / valve yang tidak digunakan untuk
pengetesan harus dilepas dan diganti dengan temporary spool.
Adapun urutan pekerjaan yang akan dilaksanakan antara lain :
- Pengisian pipa dengan air bersih / tawar
- Menaikkan tekanan sesuai dengan spesifikasi.
- Peralatan (instrument) untuk mencatat data-data selama Hydrostatic Test
dilaksanakan.
40
- Equipment yang masih berfungsi baik harus sudah disiapkan seperti:
a. Pressure Raising Pump
b. Pressure Gauge
c. SW Flange Gasket
d. Blind Flange
- Pelaksanaan pengujian juga didasarkan pada kekuatan jenis material pipa yang
telah disetujui dan besarnya tekanan pengujian adalah 1,5 x design pressure.
- Pelaksanaan test dilakukan secara bertahap sebagai berikut:
30% x Pressure Test ditahan selama 15 menit
60% x Pressure Test ditahan selama 15 menit
100% x Pressure Test ditahan selama 15 menit (dilakukan pemeriksaan
tanpa direcord)
100% x Pressure Test dan direcord selama 2 (empat) jam.
Nilai tekanan pada kedua Pressure Gauge dicatat setiap interval 15 menit.
Selama tekanan 100% Pressure Test, agar dilakukan pemeriksaan
kemungkinan adanya kebocoran pada sambungan-sambungan antara lain
sambungan pipa, flange to flange, blind flange dan lain-lain.
Bila terjadi kebocoran maka tekanan didalam pipa harus dikeluarkan
secara bertahap sampai titik atmosphere, selanjutnya dilakukan perbaikan
pada kebocoran tersebut.
Sesudah perbaikan dilakukan, pengujian diulangi lagi sampai pengujian
baik
Keterangan: A. Holding Time, B. Inspection, C. Inspection, D. Draining
Gambar 20: Diagram PressureTest
41
Gambar 21: Persiapan Pengujian Kebocoran
Gambar 22: Proses Pengujian Pipa Brine
42
Gambar 23: Hasil Test Pressure Pipe Brine ke Slilincer (11.2 Bar)
Gambar 24: Hasil Test Pressure Pipe Brine ke Slilincer (16.5 Bar)
4.2.2 Perawatan Sub-Sistem Modular Binary Cycle
Sistem PLTP Binary cycle 100 kW Wayang Windu, dirakit menjadi satu dalam
bentuk modular, yang terdiri dari turbin-generator, evaporator-preheater dan
peralatan instrumentasi modular PLTP binary cycle 100 kW. Gambar di bawah ini
menunjukkan perawatan terhadap sub-sistem binary cycle.
1) Perawatan Terhadap Turbin-Generator
43
Gambar 25: Pemeriksaan Kondisi Generator
Gambar 26: Pemeriksaan Kondisi Cooler Turbin
Secara keseluruhan kondisi turbin dalam keadaan baik hanya sedikit karat di casing
turbin (bagian luar) sedangkan bagian dalam aman tidak berkarat. Untuk
menghilangkan dan mencegah karat, dilakukan pengecatan pada casing turbin-
generator.
44
Gambar 27: Pemeriksaan Kondisi Blade Turbin
Gambar 4.17 Pemeriksaan Gear Box Turbin
Gambar 28: Pemeriksaan Kondisi Gear Box Turbin
45
Gambar 29: Proses Pengecatan Turbin-Generator
Gambar 30: Kondisi Turbin-Generator Setelah Pengecatan
Gambar 31: Penyetelan Kembali Alignment Turbin
46
Alignment adalah suatu proses pengerjaan yang menyatukan dua atau lebih sumbu
putar pada sebuah rangkaian sumbu putar terhadap sumbu X, Y & Z. Pengertian
“Lurus” dalam kenyataan tidaklah bisa diperoleh 100% secara pastinya, untuk itu
dapatlah diberikan besaran toleransi penyimpangan yang mana besaranya
dtentukan oleh perhitungan masing2 sesuai dengan aplikasinya.
Melakukan proses Alignment dengan benar akan dapat mengurangi risiko kerusakan
pada mesin. Adapun problem yang dapat ditimbulkan oleh tidak-alignment-nya
mesin adalah :
lost production
leaking seals
increased vibration
higher energy consumption
bearing failure
shaft breakage
coupling wear
quality problems
Ada banyak yang akan diperoleh dari proses alignment yang baik yaitu dalam hal
waktu (umur mesin dan durasi produksi) dan tentunya akan berdampak pada biaya
produksi & perawatan.
Manakala mesin beroperasi dan adanya misalignment, beban putar poros akan
secara dramatis menjadi berat akibat reaksi gaya yang terjadi pada sambungan
Coupling. Hal ini akan memberi dampak:
Cepatnya kerusakan pada Bearing, Seal, Coupling itu sendiri atau bahkan pada
poros (bengkok atau patah)
Naiknya Bearing Temperatur & Vibrasi
Konsumsi daya meningkat, namun performa menurun.
Proses alignment adalah hal yang terpenting dari program maintenance dan ini akan
dapat memberikan keuntungan :
Meningkatkan Umur Mesin (Plant Operating) dan kehandalannya.
Mengurangi Biaya perawatan secara menyeluruh dan penyediaan spare part.
Meningkatkan keselamatan dalam operasional.
47
Menekan atau mengurangi biaya operasional.
2) Perawatan terhadap pipa & valve modular PLTP binary cycle 100 kW
Gambar 32: Penyetelan Kembali Valve Modular PLTP Binary Cycle 100 kW
Gambar 33: Penyetelan Kondisi Walkway Modular setelah Pengecatan
Pengecatan terhadap walkway merupakan salah satu bentuk perawatan terhadap
walkway. Tujuan pengecatan ini adalah untuk melindungi walkway supaya tidak
mudah berkarat.
48
4.2.3 Perawatan Sub-Sistem Air Cooler
Air cooler pada PLTP binary cycle 100 kW digunakan sebagai alat kondensasi fluida
kerja n-pentane yang keluar dari turbin. Proses pendinginan dalam air cooler
dilakukan dengan menggunakan udara.
Pada saat pemeriksaan air cooler, ditemukan karat pada roda gigi air cooler. Untuk
menghilangkan karat tersebut maka perlu diberikan grease pada roda gigi.
Gambar 34: Penyetelan Pemberian Grease pada Roda Gigi
Gambar 35: Kondisi Roda Gigi setelah Perawatan
49
Gambar 36: Penambahan Handrail pada Air Cooler
Gambar 37: Kondisi Air Cooler setelah Penambahan Handrail
Selain pemberian grease dan penambahan handrail, perawatan lain yang dilakukan
adalah penambahan isolasi.
Tujuan penambahan isolasi adalah sbb:
Mengurangi kehilangan panas atau mendapatkan panas untuk mencapai
konservasi energi.
Kontrol suhu permukaan untuk personil dan peralatan perlindungan.
Mencegah atau mengurangi kondensasi pada permukaan.
Meningkatkan efisiensi operasi pemanasan / ventilasi / pendingin, pipa, uap,
proses dan sistem tenaga.
Mencegah atau mengurangi kerusakan pada peralatan dari paparan kebakaran
atau atmosfer korosif.
Mengurangi kebisingan dari sistem mekanik.
50
Selain itu, pada saat dilakukan pemeriksaan pada air cooler, ditemukan karat pada
ujung baut-baut. Hal tersebut mengakibatkan kesulitan pada saat ingin melepaskan
baut. Oleh karena itu dilakukan pengecatan anti karat (noverox) pada baut dan diberi
fluida WD 40.
Gambar 38: Pemeriksaan Baut Air Cooler
Gambar 39: Kondisi Baut sebelum Dilakukan Pengecatan
51
Gambar 40: Proses Pengecatan dengan Menggunakan Anti Karat
4.2.4 Perawatan Sub-Sistem Electrical, Instrumentation dan Control
Setelah instalasi semua peralatan elektrikal instrumentasi dan control dilakukan,
selanjutnya dilakukan pengujian dengan melakukan beberapa tahapan berikut:
(1) Memberikan daya (power) pada peralatan yang telah terinstal
(2) Melakukan pemeriksaan arus, tegangan, koneksi dan lainnya
(3) Melakukan pemrograman pada PLC dan setting pada kontroller
(4) Melakukan pengetesan instrument dan kalibrasi online
(5) Melakukan simulasi sistem kontrol dan interlocking
Untuk menjaga semua peralatan elektrikal instrumentasi dan control dapat berfungsi
dengan baik secara terus menerus dilakukan perawatan (maintenance) terhadap alat
tersebut.
1) Perawatan Peralatan Elektrikal
Perawatan terhadap peralatan elektrikal meliputi:
- Menggantikan relay yang rusak
- Melakukan pemeriksaan kembali koneksi kabel
Gambar dibawah ini menampilkan kegiatan perawatan peralatan elektrikal:
52
Gambar 41: Pemasangan Kembali Kabel Power Feed Pump
Gambar 42: Pemasangan Kembali Koneksi Kabel Lampu
2) Perawatan Peralatan Instrumentasi dan Control
Perawatan peralatan instrumentasi dan control meliputi:
- Pemeriksaan kembali fungsi valve otomatis
- Pemeriksaan kondisi semua instrumentasi
- Memperbaiki instrument dan panel yang rusak
Gambar dibawah ini menampilkan pekerjaan perawatan instrumentasi dan kontrol:
53
Gambar 43: Pemasangan Kembali Instrumentasi yang Rusak
Gambar 44: Memperbaiki Pintu Panel Control yang Rusak
4.2.5 Perawatan Lain-Lain
Selain perawatan terhadap peralatan utama, seperti yang telah disebutkan di atas,
telah dilakukan juga perawatan terhadap peralatan pendukung PLTP binary cycle
100 kW.
1) Perawatan Ruang Kontainer
Perawatan yang dilakukan berupa pembersihan pada ruang kontainer.
54
a. Control Room
Gambar 45: Control Room sebelum Dibersihkan
Gambar 46: Control Room sesudah Dibersihkan
55
Gambar 47: Pengelasan Tralis Kontainer
Pemberian teralis pada jendela control room dilakukan untuk mencegah terjadinya
pencurian pada control room.
Gambar 48: Jendela Control Room setelah Diberi Teralis
Selain itu untuk mencegah karat pada kontainer, dilakukan pengecatan dengan
menggunakan cat anti karat.
56
Gambar 49: Kondisi Kontainer sebelum Dicat
Gambar 50: Kondisi Kontainer sesudah Dicat
b. Office Room
57
Gambar 51: Office Room sebelum Dibersihkan
Gambar 52: Office Room sesudah Dibersihkan
c. Ruang Genset
Gambar 53: Ruang Genset sesudah Dibersihkan
58
2) Perawatan Panel Lampu
Panel lampu sudah mulai berkarat seperi pada gambar di bawah ini:
Gambar 54: Kondisi sebelum Pengecatan Anti Karat Genset sesudah Dibersihkan
Gambar 55: Kondisi setelah Pengecatan Anti Karat
4.3 PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW LAHENDONG
PLTP binary cycle 500 kW di Lahendong, Sulawesi Utara, merupakan demo plant
hasil kerjasama bilateral antara Pemerintah Federal Jerman dengan Pemerintah RI,
dimana kerjasama tersebut dilaksanakan oleh GFZ German Geosciences Research
Institute dengan BPPT dan PT. Pertamina Geothermal Energy.
Setelah dilakukan pengujian di workshop Durr Cyplan di Jerman (Factory Accetance
Test), modular ORC 500 kW telah dikirim ke lapangan panas bumi Lahendong di
59
bulan Januari 2016, dan segera dilakukan pekerjaan konstruksi dan instalasi.
Pekerjaan konstruksi dan instalasi selesai 100% di bulan November 2016,
dilanjutkan dengan hydrostatic test, pre-commissioning dan commissioning.
4.3.1 Konstruksi dan Instalasi
Pekerjaan konstruksi dan instalasi PLTP BC 500 kW ini meliputi :
Main component assembly (primary heat exchanger, ORC unit, dry cooler)
Pipeline construction
Cabling & wiring
Layout plant yang dibangun adalah seperti pada ilustrasi di bawah ini.
Gambar 56: Layout Pembangkit PLTP Binary Cycle 500 kW
Progres pekerjaan konstruksi & instalasi selama tahun 2016 ini adalah seperti yang
ditunjukkan di dalam tabel dibawah ini.
Tabel 15: Progress pekerjaan konstruksi & instalasi PLTP BC 500kW Bulan Progres
Juli 2016 92,5 % Agustus 2016 93,2 % September 2016 95,8 % Oktober 2016 98,2 % November 2016 100 %
60
Gambar 57: Instalasi PLTP Binary Cycle 500 kW
4.3.2 Hydrostatic Test
Hydrostatic test dilakukan dengan membagi sistem perpipaan menjadi 3 segmen,
yaitu:
a. Brine supply cycle
Pengujian dilakukan dengan kondisi operasi sbb:
Pressure Test : 14.6 barg
Actual Pressure : 260 Psi
Media : Water
Holding Time : 30 minutes
Hasil pengujian berhasil dengan baik, tidak terjadi kebocoran di pipa ini.
61
b. Hot water cycle
Pengujian dilakukan dengan kondisi operasi sbb:
Pressure Test : 18.6 barg
Actual Pressure : 315 Psi
Media : Water
Holding Time : 30 minutes
Hasil pengujian berhasil dengan baik, tidak terjadi kebocoran di pipa ini.
c. Cooling water cycle
Pengujian dilakukan dengan kondisi operasi sbb:
Pressure Test : 8.6 barg
Actual Pressure : 133 Psi
Media : Water
Holding Time : 30 minutes
Hasil pengujian berhasil dengan baik, tidak terjadi kebocoran di pipa ini.
Gambar 58: Uji Hidrostatik PLTP Binary Cycle 500 kW
4.3.3 Pre-Commissioning
Pre-commissioning dilakukan sebagai tahapan persiapan sebelum commissioning.
Di dalam pre-commissioning telah dilakukan pengaliran brine ke dalam brine supply
cycle, cold water flushing ke seluruh perpipaan, primary heat exchanger dan dry
cooler. Selain itu juga telah dilakukan pengisian fluida kerja n-pentane ke dalam
tanki unit ORC, pengisian udara ke dalam compressor (compressed air supply).
62
Gambar 59: Pre-Commissioning PLTP Binary Cycle 500 kW
4.3.4 Commissioning
1) Mekanikal
Commissioning mekanikal dimulai dengan melakukan inspeksi visual terhadap
seluruh peralatan mekanikal. Dari inspeksi tersebut ditemukan adanya kebocoran
pada seluruh gasket di flange primary heat exchanger. Untuk itu telah dilakukan
penggantian terhadap 3 gasket, sedangkan sisanya akan diganti setelah gasket
yang baru diadakan. Commissioning pengoperasian dilanjutkan dengan setting
temperatur dan tekanan yang lebih rendah untuk menghindari terjadinya kebocoran
gasket.
63
Gambar 60: Pengujian PLTP Binary Cycle 500 kW
2) Elektrikal
Commissioning elektrikal dimulai dengan melakukan functional test terhadap seluruh
peralatan elektrikal. Dari tes tersebut ditemukan beberapa hal sbb:
Electrical control valve di hot water cycle tidak bekerja akibat batteray yang
sudah tidak mengandung strum lagi. Batteray telah diganti baru tetapi segera
kosong kembali. Untuk itu batteray diganti dengan UPS.
Gambar 61: Penggantian Battery di Electrical Control Valve
Feed-in unit atau inverter yang merupakan interface untuk menghantar listrik
dari unit ORC ke jaringan listrik PLN tidak berfungsi. Setelah dilakukan
diagnosa dan berbagai tes dengan Schneider sebagai pemasok alat tersebut
selama 2 minggu, akhirnya feed-in unit dapat berfungsi dengan baik.
64
Gambar 62: Pengetesan Inverter
3) Uji Pengoperasian
Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak
lama, dengan hasil seperti yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini.
Gambar 63: Grafik Hasil Pengujian PLTP Binary Cycle 500 kW
Grafik diatas menunjukkan bahwa sistem PLTP binary cycle ini dapat beroperasi
sampai dengan kapasitas 300 kW.
BAB V
REKOMENDASI
Berikut adalah kesimpulan dan saran/rekomendasi dari Pengkajian Dan Penerapan
Teknologi Panas Bumi:
Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan
menjadi 3 bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP
yang berbeda:
1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:
Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem
perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan
tekanan oli yg mampu bekerja dengan baik.
Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi
yang mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran kondisi
vibrasi dengan peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing
di turbine-generator. Selain itu telah dilakukan pula bump test untuk
mengetahui frekuensi pribadi turbin, gearbox dan generator. Perbaikan
vibrasi telah dilakukan dengan merubah clearance pada bearing, serta
menghindari putaran di rpm terjadinya frekuensi pribadi.
Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment
generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta
melakukan short circuit dan open circuit test.
Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan
listrik dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.
Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN,
terjadi vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak
silika yang menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage
ke-4, 5 dan 6. Untuk itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk
pembersihan kerak silika tersebut.
Pilot plant PLTP 3 MW siap untuk diuji sinkronisasi ke jaringan 20 kV.
66
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal
Energy tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang” yang
berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai
dengan 31 Desember 2017.
2. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu,
capaian meliputi:
Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang
Windu yang tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini
telah dilakukan inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap
persiapan pengujian.
Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan
perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi
baik dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan
elektrikal dan instrumentasi juga telah diselesaikan.
Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and
Risk Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle ini,
serta fluida kerja n-pentane handling.
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd.
tentang “Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang
Windu” yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang
sampai dengan 31 Desember 2018.
3. Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong, capaian meliputi:
Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan
dry cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.
Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah
diselesaikan di bulan September 2016.
Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di
brine supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada saat
dilakukan hot flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange
primary heat exchanger. Untuk itu penggantian seluruh gasket harus
dilakukan.
67
Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu
yang tidak lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.
Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator
mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang
dilakukan analisa kerusakan bearing tersebut.
68
BAB VII
REFERENSI
Komunikasi pribadi ke pihak lapangan panas bumi terkait
Laporan internal BPPT; Laporan Akhir 2014: Pengembangan PLTP Skala Kecil.
Laporan internal BPPT; Laporan Akhir 2015: Pengembangan PLTP Skala Kecil.
Program Manual Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Skala Kecil, BPPT, Januari 2016.
Technical Doument No. TD02-GL_PB100/PLTP_SK/BPPT/VI/2016
Technical Doument No. TD03-GL_PB200/PLTP_SK/BPPT/XII/2016
Technical Doument No. TD04-GL_PB200/PLTP_SK/BPPT/XII/2016
Technical Doument No. TD01-GL_PB300/PLTP_SK/BPPT/VI/2016
Technical Doument No. TD02-GL_PB300/PLTP_SK/BPPT/IX/2016
Technical Doument No. TD03-GL_PB300/PLTP_SK/BPPT/XII/2016
Technical Doument No. TD01-GL_PB400/PLTP_SK/BPPT/VI/2016
Technical Doument No. TD02-GL_PB500/PLTP_SK/BPPT/IX/2016
69
BAB VII
FORM A & FORM B
a. Form A
b. Form B
Form B LAPORAN RINGKAS KEGIATAN/SUB KEGIATAN TAHUN 2016
V – 5 PEREKAYASAAN TEKNOLOGI PLTP SKALA KECIL
PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG
PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP BINARY CYCLE 100 KW DI WAYANG WINDU
DEMO PLANT PLTP BINARY CYCLE 500 KW DI LAHENDONG
Bidang : Energi Lokasi : Jakarta Durasi : 2010 s/d 2015 Tahun ke : 5/5 (tahun ke 5 dari 5 tahun)
Unit Kerja : B2TKE Koordinator : Dr. Taufan Surana, M.Eng Peneliti Utama : Prof. Dr. Bambang Teguh P. DEA Peneliti : Dipl. Ing. Suyanto, MSc Alamat : Gedung 625, Puspiptek Telepon/fax : 7560916/7560904 E-mail : [email protected]
Dana DIPA : Rp. 5.746.400.000,- Dana mitra : Rp.60.000.000.000,- Nama mitra kerja : PT. PGE, B2KSDA Distamben, PLN Pengguna : PLN, Kelompok Masyarakat Kamojang
TUJUAN KEGIATAN
a. Mengembangkan PLTP skala kecil dengan teknologi condensing turbine dengan kapasitas 3MW dan 5MW, yang direncanakan akan diselesaikan
pada tahun 2017 dan tahun 2019, melalui tahapan penyusunan engineering design sistem pembangkit dan desain seluruh komponen-komponennya.
Sistem pembangkit ini sangat sesuai untuk pengembangan lapangan panas bumi secara bertahap, yang merupakan ciri khas pengembangan panas
bumi di Indonesia.
b. Mengembangkan PLTP skala kecil sistem modul 500kW dengan teknologi binary cycle yang direncanakan akan diselesaikan pada tahun 2018 melalui
kerjasama penelitian dengan GFZ, institusi penelitian dari Jerman. BPPT sendiri telah mengembangkan prototipe 2kW yang telah diujicoba pada tahun
2008 dan dan telah menyelesaikan pembangunan pilot plant 100kW pada tahun 2015. Sistem modul pembangkit mempunyai keunggulan dalam
tingkat availability pembangkit yang tinggi, dan sangat sesuai untuk pemanfaatan sumber panas bumi dengan enthalpy rendah - menengah.
KEGIATAN YANG DILAKSANAKAN
1. pengujian kinerja Pilot Plant PLTP 3 MW di Kamojang
2. pengujian kinerja Pilot Plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu
3. Demo Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong
HASIL KEGIATAN
Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi
pengujian PLTP yang berbeda:
I. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:
Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan
tekanan oli yg mampu bekerja dengan baik.
Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi yang mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran
kondisi vibrasi dengan peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing di turbine-generator. Selain itu telah dilakukan pula bump
test untuk mengetahui frekuensi pribadi turbin, gearbox dan generator. Perbaikan vibrasi telah dilakukan dengan merubah clearance pada
bearing, serta menghindari putaran di rpm terjadinya frekuensi pribadi.
Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta
melakukan short circuit dan open circuit test.
Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan listrik dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.
Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN, terjadi vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak
silika yang menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage ke-4, 5 dan 6. Untuk itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk
pembersihan kerak silika tersebut.
Pilot plant PLTP 3 MW siap untuk diuji sinkronisasi ke jaringan 20 kV.
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal Energy tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang”
yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember 2017.
2. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu, capaian meliputi:
Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang Windu yang tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini
telah dilakukan inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap persiapan pengujian.
Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi
baik dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan elektrikal dan instrumentasi juga telah diselesaikan.
Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and Risk Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle
ini, serta fluida kerja n-pentane handling.
Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd. tentang “Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di
Wayang Windu” yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember 2018.
3. Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong, capaian meliputi:
Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan dry cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.
Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah diselesaikan di bulan September 2016.
Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di brine supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada
saat dilakukan hot flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange primary heat exchanger. Untuk itu penggantian seluruh gasket
harus dilakukan.
Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.
Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang
dilakukan analisa kerusakan bearing tersebut.
Hasil Pelaksanaan Kegiatan/Sub Kegiatan Tahun Anggaran 2016
Realisasi (Rp.) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DIPA 5,746,400,000 5,526,324,000 96.70 Energi
PNBP
PHLN
Keterangan nomor 1-10 adalah sebagai berikut : 1. Rekomendasi 5. Pengujian 9. Prototype 2. Advokasi 6. Jasa operasional 10. Survey 3. Alih Tek 7. Pilot project 4. Konsultasi 8. Pilot plant
FORM A
54 2 11
SDM (org,)
ANGGARAN (dlm ribuan)
No. KODE KEG DAN NAMA KEGIATAN Pagu (Rp.)
1 PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL
KETERANGANBIDANG
LUARAN
2