1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Penelitian
advertisement
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Penelitian Pembangkit listrik tenaga panas bumi merupakan salah satu alternatif pembangkit listrik yang sedang banyak dikembangkan di Indonesia beberapa tahun akhir. Indonesia memiliki letak geologis pada pertemuan tiga lempeng tektonik dunia yang berperan dalam terciptanya pembentukan gunung berapi. Terdapat 244 titik lokasi daerah panas bumi tersebar sepanjang jalur gunung berapi dari Aceh hingga Maluku dengan total daya (resources) energi sekitar 29 GW [1]. Pada tahun 1998, Indonesia merupakan negara terbesar ke 5 di dunia yang memproduksi energi listrik dari sumber panas bumi dengan total produksi mencapai 589,5 MW yang terdiri dari pembangkit dry steam dan single flash [2]. Energi panas bumi merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang sedang dikembangkan oleh pemerintah Indonesia untuk mengurangi ketergantungan negara terhadap sumber energi minyak bumi. Keunggulan dari pembangkit listrik tenaga panas bumi yaitu mampu menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar serta memilki kadar polusi CO₂ relatif jauh lebih kecil sehingga tidak memberi kontribusi gas rumah kaca, disisi lain untuk mengembangkan pembangkit ini dibutuhkan biaya investasi yang besar pada proses pengeboran eksplorasi (wildcat) hingga pengembangannya. Hasil limbah termal atau brine yang dihasilkan pada proses pemisahan, dapat dimanfaatkan kembali sebagai pembangkit listrik skala kecil melalui siklus kerja organic rankine cycle (ORC). Pembangkit listrik tenaga panas bumi akan terus berkembang di Indonesia. Dengan masih banyaknya lokasi gunung-gunung berapi yang berpotensial memiliki cadangan sumber uap panas yang dapat dimanfaatkan sebagai energi listrik. Pemerintah Indonesia menargetkan pengembangan energi listrik panas bumi di Indonesia mencapai 9500 MW pada tahun 2025 [3]. Berikut ini data produksi geotermal di indonesia pada tahun 2010. 1 2 DATA PRODUKSI GEOTHERMAL DI INDONESIA 2010 5% 1% 17% 5% 19% 22% 31% Wayang Windu Derajat Gunung Salak Dieng Kamojang Lahendong Sibayak Gambar I.1 Data produksi Geotermal di Indonesia Tahun 2010 [4] Proses perubahan energi termal menjadi energi listrik dimulai dari proses pengaliran fluida panas menuju permukaan, setelah mencapai permukaan fluida panas yang terdiri dari brine dan uap akan dipisahkan melalui separator. Uap yang telah dipisahkan selanjutnya dialirkan menuju turbin, dari uap tersebut akan menggerakan sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan energi listrik. Sisa uap keluaran turbin selanjutnya di kondensasikan di kondenser tetapi tidak semua uap dapat dikondensasikan. Terdapat noncondensable gases (NCG) seperti karbon dioksida, hidrogen sulfida, metane dan amonia yang merupakan unsur-unsur senyawa tidak dapat dikondensikan di kondenseor [5]. Dibutuhkan kerja dari liquid ring vacuum pump (LRVP) untuk menyedot gas-gas NCG yang selanjutnya dialirkan menuju menara pendingin. Disamping itu penggunaan LRVP juga membutuhkan konsumsi daya dalam pengoperasinanya sehingga berpengaruh terhadap daya yang di produksi sistem pembangkit. I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana pemodelan sistem termodinamika PLTP PT. GEO DIPA ENERGI Unit Dieng menggunakan Cycle Tempo 5.0 2. Bagaimana analisis sistem termodinamika PLTP PT. GEO DIPA ENERGI Unit Dieng berdasarkan hasil simulasi pada Cycle Tempo 5.0 3 3. Bagaimana pengaruh pengoperasian liquid ring vacuum pump (LRVP) pada ekstraksi uap kondenser utama dan pengauhnya terhadap produksi daya PLTP PT. GEO DIPA ENERGI Unit Dieng I.3 Batasan Masalah Pada pengerjaannya kondisi pemodelan dan analisis sistem pembangkit panas bumi ditetapkan pada keadaan tunak. Sehingga keadaan saat start up sampai sistem sebelum keadaan maksimal akan diabaikan. Sistem mulai dianalisis ketika sistem sudah berada pada kerja maksimal. Analisis termodinamika dilakukan berdasarkan hasil perhitungan MS. Excel yang telah terintegrasi dengan fluidprop 2.3. Sebelum dilakukan pemodelan dilakukan terlebih dahulu dilakukan beberapa perhitungan guna mempermudah simulasi yang akan dilakukan. Data operasi yang digunakan merupakan data pada beban daya 42 MW yang diperoleh dari penelitian sebelumnya yang dilakukan Musra Asia Gandi [6]. Analisis dan pembahasan difokuskan pada pengaruh kinerja liquid ring vacuum pump (LRVP) terhadap penurunan tekanan kondenser utama. Pemodelan dibatasi dengan fasilitas yang tersedia pada Cycle Tempo 5.0, sehingga untuk beberapa komponen yang digunakan disesuaikan dengan fasilitas yang terdapat pada Cycle Tempo 5.0. Pada penelitian kali ini tidak dilakukan analisis exergi dan analisis ekonomi. Energi sendiri terdiri dari exergi dan anergi, exergi merupakan energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan kerja sedangkan anergi merupakan energi yang tidak dapat dimanfaatkan dan akan dilepas ke lingkungan. I.4 Tujuan 1. Mendapatkan pemodelan sistem pembangkit panas bumi menggunakan Cycle Tempo 5.0 dangan data beban 42 MW yang telah terverifikasi 2. Melakukan pemodelan liquid ring vacuum pump (LRVP) pada sistem pembangkit panas bumi menggunakan Cycle Tempo 5.0 3. Memperoleh pengaruh kinerja liquid ring vacuum pump (LRVP) terhadap variasi tekanan kondenser utama dan pengaruhnya terhadap produksi daya bersih yang dihasilkan. 4 I.5 Manfaat Liquid ring vacuum pump (LRVP), berfungsi untuk menjaga tekanan pada kondenser utama dengan cara menyedot NCG yang tidak terkondensasi pada kondenser. Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan solusi mengenai pengoperasian liquid ring vacuum pump (LRVP) pada sistem pembangkit panas bumi yang dimodelkan dengan Cycle Tempo 5.0 serta didapatkan pengaruh penggunaan liquid ring vacuum pump (LRVP) terhadap variasi tekanan kondenser utama.