1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kebutuhan energi di era globalisasi semakin meningkat seiring
perkembangan jumlah penduduk dan industri. Namun, kebutuhan tersebut
semakin lama menuntut negara memberikan pasokan energi yang lebih banyak
daripada tahun sebelumnya. Di sisi lain, berdasarkan data dari BP (British
Petroleum) pada tahun 2014 menunjukkan bahwa cadangan bahan bakar
fosil akan habis 10 tahun lagi. Kondisi ini menuntut Indonesia membangun
pembangkit listrik secara masif untuk memenuhi pasokan listrik di dalam negeri
dikarenakan oleh tuntutan tenaga listrik yang dibutuhkan meningkat sekitar 19% per tahun seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2.
Sedangkan di sisi lain kondisi meningkatnya CO2 tiap tahunnya rata-rata sebesar
8% seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.3.
Gambar 1.1 Jumlah kebutuhan energi dari berbagai jenis sumbernya
(Sumber: BPPT – Outlook Energi Indonesia, 2014)
1
Gambar 1.2 Jumlah energi yang dikonsumsi oleh berbagai sektor (Sumber:
BPPT – Outlook Energi Indonesia, 2014)
Gambar 1.3 Data emisi tahunan terdiri atas CO2, N20, CH4, CFC-12, CFC-11,
HCFC-22, HFC-134a (Etheridge et al 1998) dimodifikasi sesuai kalibrasi
NOAA Earth System Research Laboratory (Dlugokencky et al, 2005)
Peningkatan jumlah penduduk di Indonesia faktanya tidak diimbangi
dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik. Masih ada daerah di Indonesia
yang belum mendapatkan hak pasokan energi listriknya. Padahal Indonesia
2
merupakan negara yang memiliki cadangan geothermal terbesar di dunia
(International Geothermal Association). Menteri Energi dan Sumber Daya
Alam dan Manusia mengatakan bahwa. “Presiden Jokowi menargetkan
pembangunan PLTP 35.000 MW di Indonesia”. Target ini perlu dicapai karena
Indonesia memiliki masa depan yang baik dengan potensi panas bumi yang
melimpah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.4.
Gambar 1.4 Ditribusi proyek geothermal (World Bank, 2013)
Banyak investor dalam negeri dan luar negeri yang melakukan investasi
ke ranah panas bumi saat ini di Indonesia. Melihat potensi ini, pengembangan
teknologi maupun metode optimasi suatu sistem dalam energi terbarukan
khususnya Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi sangat diperlukan. Pada
tahun 2012, potensi di Indonesia sebesar 28.835 MW, sedangkan yang baru
digunakan hanya sekitar 1401 MWe (www.psdg.bgl.esdm.go.id) mengingat
Indonesia memiliki potensi panas bumi sebesar 40% dari seluruh dunia.
3
Gambar 1.5 Grafik potensi panas bumi di Indonesia (Badan Geologi, 2012)
Untuk mencapai target pemanfaatan energi panas bumi yang optimal
diperlukan analisis kesetimbangan energi untuk mengoptimalkan panas bumi
yang akan dikonversi menjadi energi listrik maupun secara direct use.
Analisis kesetimbangan energi dan exergy telah digunakan oleh para
peneliti dan praktisi lapangan sebagai cara yang baik dalam mengidentifikasi
dan mengetahui proses penurunan transfer energi dikarenakan oleh jumlah
energi yang terkonversi menjadi bentuk lain (losses). Metode ini juga dapat
digunakan dalam pembuktian studi kasus dari beberapa metode perhitungan
efisiensi pada suatu sistem.
1.2
Rumusan Masalah
PLTP Kamojang unit IV menghasilkan sebesar 65 MW. Tetapi yang
diperoleh kurang dari 65 MW. Apakah yang menyebabkan hilangnya energi
tersebut? Dengan menggunakan analisis kesetimbangan energi dan exergy kita
dapat mengetahui tipe, lokasi, dan jumlah energi yang hilang. Oleh karena itu,
perlu dilakukan analisis ini terhadap masing-masing sistem pada unit
pembangkit. Dimulai dari scrubber, turbin uap, hot well pump, auxiliary cooling
water pump, cooling tower, dan ejektor. Dengan menggunakan analisis
4
kesetimbangan energi dan exergy di tiap komponen bisa kita peroleh jumlah
efisiensi dan jumlah energi yang hilang akibat proses tersebut. Setelah dianalisis,
jumlah energi yang hilang bisa dilakukan optimalisasi pada suatu sistem terkait
agar dapat ditingkatkan efisiensinya sehingga jumlah energi yang terbuang bisa
diminimalisir sesuai kebutuhan yang diperlukan.
1.3
Batasan Masalah
Studi kasus ini terbatas pada analisis sistem sebagai berikut :
1. Analisis berdasarkan kondisi aktual dengan mengasumsikan kondisi dan
parameter yang diperlukan
2. Fluida yang mengalir dari sumur produksi diasumsikan properti air
3. Sistem disederhanakan menjadi control volume dan aliran diasumsikan
steady state, dan proses berlangsung secara reversible
4. Kinetik exergy, potensial exergy dan chemical exergy diabaikan
5. Analisis terbatas pada nilai exergy dari suatu proses, exergy yang hilang
dan second law efficiency.
6. Dengan asumsi saat beberapa komponen sedang tidak aktif disesuaikan
kondisi saat pengukuran yaitu pada saat kondisi tidak ada masalah
seperti blow out, kebakaran, kerusakan komponen dan pembersihan
turbin uap
1.4
Tujuan
Tujuan studi kasus ini adalah menganalisis kesetimbangan energi dan
exergy pada suatu sistem.
1.5
Manfaat
Dengan mengetahui kesetimbangan exergy kita bisa mengetahui bahwa
seberapa besar nilai dan kualitas energi pada suatu sistem sekaligus mendata
nilai exergy destroyed supaya dapat ditentukan solusi untuk mengurangi atau
memanfaatkan energi yang hilang tersebut sekaligus dapat meningkatkan
efisiensi sistem sehingga diperoleh daya pembangkit yang mendekati kapasitas
total produksi pembangkit.
5