4.1 Tujuan Mahasiswa dapat mengetahui sistem produksi panas bumi Lahendong Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja serta fungsi dari komponen-komponen pada sistem produksi panas bumi Lahendong

4.2 Studi Literatur PRODUKSI ENERGI PANAS BUMI Energi panas bumi adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung di dalamnya. Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand sejak tahun 1958. Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor non-listrik (direct use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negara-negara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan cara memanfaatkan energi panas bumi. Saat ini energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di 24 negara, termasuk Indonesia. Disamping itu fluida panas bumi juga dimanfaatkan untuk sektor non-listrik di 72 negara, antara lain untuk pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil prouksi pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu, kertas, dll.

Gejala panas bumi pada umunya tampak di permukaan bumi berupa mata air panas, fumarola, geyser dan sulfatora. Dengan jalan pengeboran, uap alam yang bersuhu dan bertekanan tinggi dapat diambil dari dalam bumi dan dialirkan ke generator turbo yang selanjutnya menghasilkan tenaga listrik.

Energi Panas Bumi di Indonesia

Di Indonesia usaha pencarian sumber energi panas bumi pertama kali ditemukan di daerah kawah Kamojang pada tahun 1918. Pada tahun 1926 hingga tahun 1929 lima sumur eksplorasi dibor dimana sampai saat ini salah satu dari sumur tersebut, yaitu sumur KMJ-3 masih memproduksi uap panas kering atau dry steam. Kegiatan eksplorasi panas bumi di Indonesia baru dilakukan secara luas pada tahun1972. Direktorat Vulkanologi dan Pertamina, dengan bantuan Pemerintah Perancis dan New Zealand melakukan survey pendahuluan di seluruh wilayah Indonesia. Dari hasil survey dilaporkan bahwa di Indonesia terdapat 217 prospek panas bumi, yaitu di sepanjang jalur vulkanik mulai dari bagian Barat Sumatera, terus ke Pulau Jawa, Bali, Nusatenggara dan kemudian berbelok kea rah utara melalui Maluku dan Sulawesi. Survey yang dilakukan selanjutnya telah berhasil menemukan beberapa daerah prospek baru sehingga jumlahnya meningkat menjadi 256 prospek, yaitu 84 prospek di Sumatera, 76 prospek di Jawa, 51 prospek di Sulawesi, 21 prospek di Nusatenggara, 3 prospek di Irian, 15 prospek di Maluku dan 5 prospek di Kalimantan. Sistim panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistim hydrothermal yang mempunyai temperature tinggi (>225C), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperature sedang (150-225C). Sistem Hidrothermal Pada dasarnya sistim panas bumi jenis hydrothermal terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui bebatuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak ke bawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperature air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.

Berdasarkan pada jenis fluida produksi dan jenis kandungan fluida utamanya, system hydrothermal dibedakan menjadi dua , yaitu system satu fasa atau system dua fasa. System dua fasa dapat merupakan system dominasi air atau system dominasi uap. System dominasi uap merupakan system yang sangat jarang dijumpai dimana reservoir panas buminya merupakan kandungan fasa uap yang lebih dominan dibandingkan dengan fasa air. Rekahan umumnya terisi oleh uap dan pori-pori batuan masih menyimpan air. Reservoir air panasnya umumnya terletak jauh di kedalaman di bawah reservoir dominan uapnya. System dominasi air merupakan system panas bumi yang umum terdapat di dunia dimana reservoirnya mempunyai kandungan air yang sangat dominan walaupun boiling sering terjadi pada bagian atas reservoir membentuk lapisan penudung uap yang mempunyai temperature dan tekanan tinggi. Keunggulan Energi Panas Bumi dari Sumber Energi Lain Energy panas bumi dapat menyediakan sumber tenaga yang bersih dan terbarukan serta dapat memberikan keuntungan yang signifikan. Emisi energy panas bumi tak mengandung polutan kimiawi atau tidak mengeluarkan limbah dan hanya mengandung sebagian besar air yang diinjeksikan kembali ke dalam bumi. Energy panas bumi adalah sumber tenaga yang andal yang dapat mengurangi kebutuhan impor bahan bakar fosil. Panas bumi juga dapat terbarukan karena praktis sumber panas alami dari dalam bumi tidak ada batasnya. Beberapa keunggulan sumber energy panas bumi adalah : Menyediakn tenaga listrik yang andal dengan pembangkit yang tidak memakan tempat. Terbarui dan berkesinambungan Memberikan tenaga beban dasar yang konstan Dapat mengconserve bahan bakar fosil Memberikan keuntungan ekonomis secara local

Dapat dikontrol secara jarak jauh Dapat mengurangi polusi dari penggunaan bahan bakar fosil.

Perhitungan Energi Panas Bumi Perkiraan atau penelitian potensi panas bumi pada prinsipnya mempergunakan data-data geologi, geofisika dan geokimia. Analisa-analisa kimia memberikan parameter-parameter yang dapat digunakan untuk perkiraan potensi panas bumi suatu daerah. Rumus yang ada adalah sangat kasar dan merupakan perkiraan garis besar. Di antara rumus yang ada atau sering dipakai adalah metode Perry dan metode Bandwell, yang pada umumnya merupakan rumus empirik. Metode Perry pada dasarnya mempergunakan prinsip energy dari panas yang hilang. Rumus untuk mendapatkan energy metode Perry adalah sebagai berikut : E = D x Dt x P dimana, E = energi D = debit (L/dt) Dt = perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin P = panas jenis (kCal/Kg) Untuk perhitungan ini, data suhu dinyatakan dalam derajat celcius, debit air panas dalam satuan liter per detik, sedangkan isi chloride dalam larutan air panas dinyatakan dalam milligram per liter. Metode yang kedua adalah metode Bandwell. Rumus untuk mendapatkan energy panas bumi oleh Bandwell adalah sebagai berikut : E = M (h1 h2) Kwh dimana, E = energy panas M = massa dari waduk uap panas bumi yang terdiri atas cairan dan uap (Kg) h1 = entalphy uap pada t1 (BTU/lb) h2 = entalphy uap pada t2 (BTU/lb) t1 = suhu waduk uap panas bumi mula-mula (F) t2 = suhu waduk uap setelah mendingin (F) Kcal per detik

massa dari waduk uap panas bumi (M) sangat tergantung pada : Volume waduk uap panas bumi Persentase uap yang terkandung dalam waduk

4.3 Data Hasil Observasi Berdasarkan observasi yang sudah dilakukan di daerah produksi panas bumi Lahendong, diperoleh data hasil sebagai berikut :

Kepala sumur panas bumi Dipasang pada saat sumur mencapai kedalaman 2000 m.

Rupture disk Mengamankan pada saat terjadi tekanan lebih pada flow line dengan cara mengeluarkan tekanan (dalam bentuk ledakan).

Separator Berfungsi untuk memisahkan uap dari fluida (air). Uap keluaran dari separator dikirim ke Scrubber, sedangkan fluidanya dikirim ke cooling pool lalu ke sumur reinjeksi untuk diinjeksikan kembali.

Bejana Tekan

Rumah kompresor dan genset

Kompresor

Genset Berfungsi untuk membangkitkan listrik pada cluster ketika terjadi trip. Sebagai sumber listrik penerangan pada cluster dll.

Cooling PondBerfungsi untuk mendinginkan air keluaran dari Separator untuk diinjeksikan ke sumur reinjeksi.

Panel Control Scrubber 1

Penunjuk tekanan Penunjuk suhu

Penunjuk tekanan, laju aliran massa, dan suhu (secara bergantian)

Monitor Control Scrubber 2

Tekanan : 7.763 Bar Laju aliran massa : 138.094 Ton/H Suhu : 300 C

Monitor Control Scrubber 3 Main steam flow : 0.03 Ton/HMain steam press. : 6.409 Bar Main steam temp. : 167.050 C

4.4 Evaluasi Objek Berdasarkan hasil observasi, komponen-komponen utama pada sistem produksi panas Bumi Lahendong adalah sebagai berikut: 1. Sumur produksi, yaitu produksi dari panas bumi, dalam hal ini 2 fasa (uap, air) 2. Manifold, yaitu kolam pengumpul panas bumi yang berasal dari sumur-sumur produksi 3. Separator, yaitu komponen yang berfungsi memisahkan uap dan air 4. Cooling Pond, yaitu kolam pendingin air keluaran dari separator 5. Sumur Reinjeksi, yaitu sumur untuk menampung air keluaran dari cooling pond dan cooling tower yang kemudian diinjeksikan kembali ke sumber panas bumi. 6. Scrubber, yaitu komponen penyaring akhir uap keluaran dari separator (uap yang dikeluarkan adalah uap kering dan bersih) yang kemudian didistribusikan ke turbin uap 7. Rock muffler komponen yang berfungsi menampung sebagian uap pada saat terjadi trip atau turun beban 8. Sistem kontrol Pneumatik dan PLC, yaitu sistem kontrol yang mengatur aliran uap dari sumur produksi sampai ke turbin. Berikut ini adalah proses aliran uap dan air dari sumur produksi hingga dapat memutar turbin.

Pertama-tama uap air pada sumur-sumur produksi dikumpulkan pada money pool pengumpul, kemudian disalurkan ke separator, pada separator uap dan air dipisahkan. Air dilalirkan ke cooling pond untuk didinginkan kemudian diinjeksikan ke sumur reinjeksi. Uap dari separator disalurkan ke scrubber agar lebih bersih dan kering, setelah itu uap kering disalurkan ke turbin generator. Secara skematik dapat digambarkan sebagai berikut: Sumur Reinjeksi

Generator

Cooling pond

Sumur

Manifold

Separator

.Scrubber

Turbin

Rock Muffler 4.5 Kesimpulan

Cooling Tower

Berdasarkan objek observasi dan evaluasi objek dapat disimpulkan beberapa hal yaitu: Pemanfaatan panas bumi Lahendong sangat ideal dan potensial sebagai sumber energi primer pembangkitan tenaga listrik, selain karena ramah lingkungan (kadar emisi gas yang sangat rendah) juga menyuplai daya yang sangat besar, dimana presentase penyuplaian daya yang terbesar di minahasa saat ini, juga dari pemanfaatan panas bumi Lahendong. Adapun komponen-komponen utama pada sistem produksi panas Bumi Lahendong adalah sebagai berikut: 1. Sumur produksi, yaitu produksi dari panas bumi, dalam hal ini 2 fasa (uap, air) 2. Money pool, yaitu kolam pengumpul panas bumi yang berasal dari sumursumur produksi 3. Separator, yaitu komponen yang berfungsi memisahkan uap dan air 4. Cooling Pond, yaitu kolam pendingin air keluaran dari separator 5. Sumur Reinjeksi, yaitu sumur untuk menampung air keluaran dari cooling pond dan cooling tower yang kemudian diinjeksikan kembali ke sumber panas bumi.

6. Scrubber, yaitu komponen penyaring akhir uap keluaran dari separator (uap yang dikeluarkan adalah uap kering dan bersih) yang kemudian didistribusikan ke turbin uap 7. Rock muffler komponen yang berfungsi menampung sebagian uap pada saat terjadi trip atau turun beban 8. Sistem kontrol Pneumatik dan PLC, yaitu sistem kontrol yang mengatur aliran uap dari sumur produksi sampai ke turbin.