STUDI PEMANFAATAN BIOMASSA AMPAS TEBU (DAN PERBANDINGAN DENGAN BATU BARA) SEBAGAI

BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP 1X3 MW DI ASEMBAGUS, KABUPATEN SITUBONDO

(STUDI KASUS PABRIK GULA ASEMBAGUS)

Oleh :Pressa Perdana S.S.2206100068

Dosen Pembimbing

Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng -

Ir. Teguh Yuwonoi -

LATAR BELAKANG

Cadangan bahan bakar fosil yang semakin habismembuat pemerintah mengambil kebijakan program diversifikasi pembangkit dengan bahan bakarterbarukan.

Melimpahnya energi biomassa ampas tebu di Indonesia dengan produksi tebu mencapai 34,5 juta ton / tahunbisa menghasilkan ampas tebu sebanyak 10,4 juta.

Ampas tebu sisa yang tidak dipakai pabrik gulamencapai 279.332 ton / tahun sehingga bisadimanfaatkan untuk menghasilkan listrik

PERMASALAHAN Seberapa besar potensi tebu di Kabupaten Situbondo yang

dapat dioptimalkan sebagai sumber energi utama padapembangkit listrik tenaga uap dan perbandingannya denganbatu bara

Proses penyediaan ampas tebu untuk operasi PLTU dan sifatkontinyuitas dari PLTU berbahan bakar ampas tebu sertaPeralatan yang digunakan dalam proses konversi ampas tebusampai menjadi energi listrik

Energi listrik yang dapat disalurkan ke PLN dari limbah ampastebu tersebut untuk menambah pasokan listrik di KecamatanAsembagus

Biaya produksi dan investasi untuk pembangunan PLTU ampastebu dan nilai keekonomisan bila dibandingkan PLTU denganbahan bakar batu bara

Dampak lingkungan akibat proses pembangunan pembangkitlistrik tenaga uap dengan bahan bakar ampas tebu

TUJUAN Untuk mengidentifikasi jumlah produksi dan potensi

perkebunan tebu di wilayah Situbondo Untuk mengetahui estimasi jumlah kebutuhan beban di

Situbondo Untuk mengetahui prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor

yang mempengaruhi proses pembangkitan energi listrikdengan bahan bakar ampas tebu

Untuk mengetahui efisiensi PLTU dan cara peningkatannya Untuk mengetahui dampak pembangunan PLTU terhadap

lingkungan Untuk mengetahui kelayakan investasi pembangunan proyek

pembangkit dari perspektif ekonomi Untuk mengetahui nilai keekonomisan PLTU berbahan

bakar ampas tebu bila dibandingkan dengan PLTU Batubara

Jawa Timur dan Situbondo

Situbondo dan Asembagus

GAMBARAN UMUM SITUBONDO DAN ASEMBAGUS

No. Keterangan Situbondo Asembagus

1 Luas Daerah 1.638,50 Km2 118,74 km2

2 JumlahKecamatan/Desa

17 Kecamatan 10 Desa

3 Jumlah Penduduk 640.882 49.310

4 Jumlah rumah tangga 212.372 16.656

5 Pendapatan per kapita Rp 11.456.956/per tahun

Rp11.855.450/tahun

Sistem Ketenagalistrikan KecamatanAsembagus

Grafik Beban Bulan April

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Tanggal

Beban Pukul 10.00

Beban Pukul 19.00

Proyeksi Konsumsi Energi Listrik per kelompok Pelanggan (MWH)

Tahun Konsumsi Energi Rumah Tangga Usaha/ Bisnis Industri Umum Sosial

2010 34847 19386 2162 9049 2198 20502011 36379 20473 2296 9185 2320 21022012 37910 21559 2430 9321 2443 21552013 39441 22645 2564 9457 2565 22082014 40973 23732 2698 9592 2688 22612015 42504 24818 2832 9728 2810 23142016 44035 25905 2965 9864 2933 23672017 45567 26991 3099 10000 3055 24202018 47098 28077 3233 10135 3177 24722019 48629 29164 3367 10271 3300 25252020 50160 30250 3501 10407 3422 25782021 51692 31337 3635 10543 3546 26322022 53223 32423 3769 10679 3668 26842023 54755 33510 3903 10815 3790 27372024 56286 34596 4037 10950 3913 27902025 57817 35682 4170 11086 4035 28432026 59349 36769 4304 11222 4158 28962027 60880 37855 4438 11358 4280 29492028 62412 38942 4572 11494 4403 30022029 63943 40028 4706 11629 4525 30552030 65475 41114 4840 11765 4648 31082031 67006 42201 4974 11901 4770 31612032 68538 43287 5108 12037 4893 3213

Potensi Tanaman Tebu di Indonesia

Sumatera : 99.383,42 haJawa : 265.671,82 haKalimantan : 13.970 haSulawesi : 16.373,4 ha

BRASIL : 5,44 juta haProsuksi Gula : 36 juta ton

Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa Ampas Tebu

1. Proses penggilingan tebu yang menghasilkan limbah ampas tebu.

2. Proses konversi energi dari ampas tebu menjadi energi listrik.

Proses penggilingan tebu yang menghasilkan limbah ampas tebu

LAHAN LORI CANE CARRIER UNIGREATER

ROLLINGBAGGASEELEVATORBOILER

Proses konversi energi dari ampas tebu menjadi energi listrik

BOILERBoiler 1

Boiler merk : StorkBoiler type : Fraser B/II Water Tube BoilerMade in : Belanda, 1977Design Pressure : 18 kg/cm2

Boiler working pressure : 18 kg/cm2

Steam Temperature : 300C SuperheatedFeed Water Temperature : Minimum 1050CActual Steam Evaporation : 20.000 kg/hrFuel to be Used : Solid FuelEfficiency : 67%

Boiler 2Boiler merk : TakumaBoiler Type : Fraser B/II Water Tube BoilerMade in : Jepang, 1980Design Pressure : 18 kg/cm2

Boiler working pressure : 18 kg/cm2

Steam Temperature : 300C SuperheatedFeed Water Temperature : Minimum 1050CActual Steam Evaporation : 30.000 kg/hrFuel to be Used : Solid FuelEfficiency : 67%

Turbin dan Generator Kopel TunggalTurbin Uap dan Generator SNM

Made : Jepang , 1980Turbine Speed : 5914 RPMWater Rate : 11.5 kg/kw/hrInlet Steam Pressure :18 kg/cm2

Inlet Steam Temperature : 325 COut put Turbin : 2682 HP

Exhaust Steam : 0.8 kg/cm2

Steam Consumption : 23000 kg/hrOutput Generator : 2500 KVAPower Factor : 0,8 lagVoltage : 11 kVInsulation class : FEnclosure : IP 23

Turbin Uap dan Generator EbaraMade : Belanda , 1977Company : Elliot StormTurbine Speed : 4500 RPMWater Rate : 13.8 kg/kw/hrInlet Steam Pressure :18 kg/cm2

Inlet Steam Temperature : 325 COut put : 2035 HPExhaust Steam : 0.75 kg/cm2 ; 175 CSteam Consumption : 17800 kg/hrOutput Generator : 1612 KVA

Power Factor : 0,8 lag

Voltage : 11 kV

Insulation class : F

Enclosure : IP 23

Analisis Energi Terbangkit di PG Asembagus

KAPASITAS PG ASEMBAGUS

No. 2006 2007 2008 20091 Tebu

digiling (kw)4,090,533.3 4,140,194.3 4,314,467.7 3,632,636

2 Ampas Sisa(Bal)

65,750 103,330 85,457 17,520

3 SuplesiResidu(Liter)

306,790 88,770 33,200 174,880

4 Hari Giling (Hari) 194 188 180 153

5 Rata-rata ampas sisaper hari (kg)

4744.85 7694.79 6646.66 1603.14

Besar Daya Menurut SumberPembangkitan

SumberDaya

terpasang(MW)

Daya Mampu (MW)

Daya yang disalurkan (MW)

1 SNM 2 2 1,7-1,8

2 Ebara 1,29 0,4 0,4

3 PLN 0,276 0,276 0,13-0,15

Total 3,476 2,676 2,23-2,25

EFISIENSI DAN FLOW CHART PEMBANGKITAN

=ENERGI DARI AMPAS TEBU SISA

1500

1550

1600

1650

1700

1750

1800

1850

1900

1950

2000

2050

2100

2150

2200

2250

2300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

DA

YA (K

W)

BEBAN HARIAN PG ASEMBAGUS

DAYA YANG DISALURKANJam Daya Puncak

(KW)Daya Saat ini (KW)

Daya Tersalur (KW)

Daya Tambahan (KW)

Daya Total (KW)

1-2 2230 2081 149 37.7 186.82-3 2230 2112 118 37.8 155.83-4 2230 2133 97 37.8 134.84-5 2230 2154 76 37.8 113.85-6 2230 2175 55 37.8 92.86-7 2230 2168 62 37.8 99.87-8 2230 2205 25 37.8 62.88-9 2230 2221 9 37.8 46.8

9-10 2230 2209 21 37.8 58.810-11 2230 2221 9 37.8 46.811-12 2230 2230 0 37.8 37.812-13 2230 2228 2 37.8 39.813-14 2230 2209 21 37.8 58.814-15 2230 2213 17 37.8 54.815-16 2230 2213 17 37.8 54.816-17 2230 2206 24 37.8 61.817-18 2230 2185 45 37.8 82.818-19 2230 2164 66 37.8 103.819-20 2230 2139 91 37.8 128.820-21 2230 2136 94 37.8 131.821-22 2230 2131 99 37.8 136.822-23 2230 2128 102 37.8 139.823-24 2230 2125 105 37.8 142.8

0-1 2230 2122 108 37.8 145.8

Biaya Investasi PLTU Ampas Tebu2,2378 MW

PerhitunganSuku Bunga12% 9% 6%

Biaya Pembangunan (US$ / kW) 1583,25 1583,25 1583,25Umur Operasi (Tahun) 25 25 25Kapasitas (MW) 2,2378 2,2378 2,2378Biaya Bahan Bakar (cent / kWh) 0,03541 0,03541 0,03541B. O & M (cent / kWh) 2,49 2,49 2,49Biaya Modal (cent/ kWh) 1,856 0,9329 0,7277Biaya Pembangkitan (cent / kWh) 3,71 3,45831 3,25311

Investasi (million US$) 3,543 3,543 3,543

adalah nilai sekarang dari keseluruhan Discounted Cash Flowatau gambaran ongkos total atau pendapatan total proyek dilihat dengan nilai sekarang (nilai pada awal proyek).

Net Present ValueTahun

ke-

Investasi (COF0) = 35,43 MilyarSuku Bunga 12% Suku Bunga 9% Suku Bunga 6%

CIF NPV CIF NPV CIF NPV1 3,056 -32.701 3,239 -32,458 3,387 -32,2352 3,056 -30.265 3,239 -29,732 3,387 -29,2203 3,056 -28.090 3,239 -27,231 3,387 -26,3774 3,056 -26.148 3,239 -24,937 3,387 -23,6945 3,056 -24.414 3,239 -22,831 3,387 -21,1636 3,056 -22.866 3,239 -20,900 3,387 -18,7757 3,056 -21.483 3,239 -19,128 3,387 -16,5228 3,056 -20.249 3,239 -17,503 3,387 -14,3979 3,056 -19.147 3,239 -16,011 3,387 -12,393

10 3,056 -18.163 3,239 -14,643 3,387 -10,50111 3,056 -17.284 3,239 -13,388 3,387 -8,71712 3,056 -16.500 3,239 -12,236 3,387 -7,03413 3,056 -15.800 3,239 -11,180 3,387 -5,44614 3,056 -15.174 3,239 -10,211 3,387 -3,94815 3,056 -14.616 3,239 -9,321 3,387 -2,53516 3,056 -14.117 3,239 -8,506 3,387 -1,20117 3,056 -13.672 3,239 -7,757 3,387 0,056

DAYA BELI MASYARAKATPendapatan per kapita penduduk = Rp 954.746,00Pendapatan rumah tangga = Rp 954.746 x 3 = Rp 2.864.239,00Pengeluaran Listrik = 8% x Rp 2.864.239,00 = Rp. 229.139,00.Daya per rumah tangga : 450 VA x 0.85 = 0.382 KWKonsumsi listrik/bulan : Kwh 1 bulan = 0.382 KW x 30 x 24 x Load faktor

= 0.382 KW x 30 x 24 x 0,6402= 176,08 KW

Dengan biaya beban sebesar Rp. 12.000 (sesuai Keppres no. 103 tahun2003 mengenai Tarif Dasar Listrik).

Biaya pemakaian = 176,08 kWh/bulan · Rp 530 /kWh= Rp 113.307,5

Biaya total = biaya beban + biaya pemakaian= Rp 125.307,5

Daya beli = (229.139 / 125.307,5) ·Rp 530/kWh= Rp 977 /kWh

Daya beli Masyarakat > Harga Jual Listrik (Rp 977 > Rp 795)

PERBANDINGAN

Uraian SatuanPLTU

Biomassa PLTU PLTUJenis Bahan Bakar - Ampas Tebu Batubara MFO

Kapasitas MW 2,2378 2,2378 2,2378

Life Time Tahun 25 25 25

Biaya Modal cent/kWh 0,7277 1,75074 1,75074

Biaya Bahan Bakar cent/kWh 0,0354 2,179 7,655

Biaya O & M cent/kWh 2,49 0,45 0,45

Biaya Pembangkitan cent/kWh 3,253 4,3797 9,855

DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN

1. Limbah Gas Hanya dihasilkan Gas CO2Solusi : Bisa dipakai untuk proses pembuatan gula menggantikan

Gas SO22. Limbah Padat

Fly Ash & Bottom AshFly Ash = Electrostatic Precipitator (EP)Bottom Ash = Jatuh ke bawahJumlah Abu = 2,5% (Batu Bara = 6-10 %)Kandungan Abu = 71% silica sehingga dapat digunakan dalampembuatan kaca, beton, bata, keramaik

3. Limbah CairTidak dihasilkan limbah cair karena exhaust steam setelahmelewati turbin dipakai untuk proses sehingga keluarannya sudahmenjadi air

Analisa Keputusan PemanfaatanEnergi di Asembagus

JenisPembangkit Teknis Energi Ekonomis

LingkunganTotal PrioritasPenanganan

limbahDampak

Makhluk hidupPLT

Biomassa 4 4 4 3 5 20 I

PLTU-Batubara 4 3 3 2 3 15 III

PLTU-MFO 4 3 2 3 3 15 II

KESIMPULAN1. Potensi Luas lahan tanaman tebu pada tahun 2009 di Kabupaten Situbondo

adalah 7.039 ha dengan produksi tebu sebanyak 48.569 ton. Pabrik Gulayang terbesar di Kabupaten Situbondo adalah PG Asembagus. Dengankapasitas giling yang mencapai 3000 TCD, membuat limbah ampas tebuyang dihasilkan pun juga semakin besar. Limbah ampas tebu inidimanfaatkan oleh PG untuk pembakaran boiler karena ampas tebu inimengandung cukup banyak energi, yaitu 1825 kkal.

2. Adanya lima PG yang ada di Kabupaten Situbondo, dengan PGAsembagus yang terbesar, membuat kawasan Kabupaten Situbondomenjadi kawasan pengolahan tebu yang cukup besar. Hal ini membuatjumlah limbah ampas tebu yang dihasilkan dari kelima PG cukupmelimpah. Dari PG Asembagus sendiri, dihasilkan ampas tebu sebanyak790,2 ton per hari. Dengan melimpahnya ampas tebu yang dihasilkan darikelima PG, maka akan dihasilkan ketersediaan energi yang cukup banyakdi Kabupaten Situbondo. Dari PG Asembagus sendiri, dapat dihasilkankelebihan energi listrik sebesar 37,7KWH-186,7\KWH.

3. Peralatan yang digunakan di PLTU Ampas tebu, tidak jauh Berbeda denganPLTU Batu-Bara. Yang membedakan hanya pada sistem boiler yangdigunakan karena pengaruh bahan bakarnya yang berbeda. Boiler yangdigunakan ini menggunakan sistem grate. Grate ini digunakan untukmengendalikan jumlah ampas tebu yang dimasukkan ke ruang pembakaransehingga ampas tebu benar-benar terbakar sempurna sebelum dimasuk kanampas tebu yang baru.

4. PLTU Ampas tebu ini lebih ekonomis bila dibandingkan dengan PLTUBatu Bara dalam hal biaya modal dan biaya bahan bakar. Namun, lebihmahal bila dibandingkan dengan biaya operasional dan maintenance PLTUBatu Bara. Sehingga didapatkan, biaya pembangkitan total PLTU Ampastebu ini adalah US$ 0,03253/ KWH lebih ekonomis bila dibandingkandengan PLTU Batu bara, yaitu US$ 0,0425/ KWH. Selain itu, denganharga jual Rp 795,00/ KWH, dengan suku bunga 6%, biaya modal untukpembangunan PLTU Ampas tebu ini dapat kembali setelah 17 tahun

5. PLTU ini menghasilkan limbah gas dan limbah padat yang bisamenimbulkan dampak negative pada lingkungan. Limbah cairtidak dihasilkan dari PLTU ini karena uap panas yang dihasilkansetelah melewati turbin digunakan lagi untuk proses pengolahangula sehingga tidak diperlukan air pendingin. Limbah gas yangdihasilkan hanya gas CO2.Namun, limbah gas CO2 yang dihasilkanbisa digunakan untuk proses pengolahan gula menggantikan gasSO2 sehingga Kadar pencemaran udaranya rendah. Limbah padatyang dihasilkan berupa abu pembakaran. Jumlah abu yangdihasilkan sebanyak 2,5%,jauh lebih sedikit bila dibandingkandengan batu bara yang menghasilkan abu 10%. Abu yangdihasilkan sebagian ditimbun dan ada yang diolah untuk campuranpada semen, keramik atau beton.

Saran1. Pemanfaatan Biomassa sebagai salah satu energi alternatif di Indonesia

perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah karena potensi darienergi terbarukan ini sangat besar.salah satunya adalah potensi biomassaampas tebu di Kabupaten Situbondo ini

2. Perlu dilakukan studi lebih lanjut untuk menganalisis energi yang bisadimanfaatkan pada empat pabrik gula lain yang ada di KecamatanAsembagus. Sehingga energi yang dihasilkan dari biomassa ampas tebudi Kabupaten Situbondo bisa dimaksimalkan.

3. Perlu dilakukan pergantian boiler dan turbin generator pada PLTU Ampas tebu ini sehingga bisa meminimalisir losses energi danmenghasilkan efisiensi yang maksimal.

4. Perlu dilakukan studi lebih lanjut bila bahan bakar yang digunakandiganti dengan bit gula. Dengan studi ini, diharapkan energi yang dihasilkan bisa lebih maksimal.

Prof.Ontoseno Penangsang• Efisiensi Rendah dari PLTU itu kenapa ?• Yang sdr bahas disini apakah ada plusnya dan

selanjutnya bagaimana ?• Apa temuan sdr ?• Selama ini kelebihan daya dimanfaatkan untuk

apa ?• Perbandingan dengan batubara apa

maksudnya ?

Dr.Dedet Candra Riawan Biaya didasarkan Pembangunan PLTU baru ? Apa yang memotivasi Pembangunan PLTU baru ? Kalau kapasitas bahan baku (ampas tebu) tidak cukup untuk satu tahun ya

dayanya dibuat kecil supaya cukup untuk satu tahun ! Supaya bisa bekerja setahun penuh pembangkit apa yang harus dilakukan ?Prof.Adi Supriyanto• Jelaskan mengenai Perbandingan PLTU AMpas Tebu, batubara dan MFO !• Kapasitasnya berdasarkan apa ? AMpas Tebu yang lainnya mengikuti ?

Batubara pakai jenis mana ? Biaya pembangunannya tidak mungkin sama ? Di lapangan tidak mungkin sama ! Tabel perbandingannya diperbaiki !

• Jelaskan dan perbaiki Tabel perbandingan sdr !