Pemanfaatan Kotoran Sapi untuk Bahan Bakar PLT Biogas 80 .Dalam perhitungan suatu pembangkit tenaga

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Pemanfaatan Kotoran Sapi untuk Bahan Bakar PLT Biogas 80 .Dalam perhitungan suatu pembangkit tenaga

Pemanfaatan Kotoran Sapi untuk BahanBakar PLT Biogas 80 KW di Desa Babadan

Kecamatan Ngajum Malang

Yasinta Fajar Saputri2212 105 070

Dosen Pembimbing IIr. Teguh Yuwono

Teknik Sistem Tenaga

Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2014

Dosen Pembimbing IIIr. H. Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng.

Energi adalah kebutuhan pokok manusia. Konsumsi energi semakin meningkat dari tahun ke

tahun. Sebagian besar energi yang digunakan berasal

dari energi fosil, dan cadangan sumber dayaenergi fosil terbatas.

Harga energi semakin mahal. Masalah lingkungan hidup. Indonesia banyak memiliki sumber energi

terbarukan yang masih belum banyakdimanfaatkan, salah satunya pemanfaatan energibiogas.

Energi Biomassa dan Biogas menurut KementrianESDM potensinya sebesar 50 GW

Sesuai dalam PerPres No.5/2006 tentang kebijakan pemerintah mengenaiSkenario Bauran Energi Nasional dalam jangka waktu tertentu (2006-2025), yang tertuang dalam Kebijakan Energi Nasional (KEN). Yangmenargetkan peningkatan peran energi baru dan terbarukan (EBT) menjadi17%

Gas Alam 28.57%

Batubara15.34%

Minyak Bumi51.66%

Panas Bumi 1.32%

Tenaga Air 3.11%

Energi Mix Tahun 2006

Batubara33%

Gas, 30%

Minyak Bumi

20%

Bahan Bakar Nabati, 5%

Panas Bumi, 5%

Biomasa, Nuklir, Tenaga airEnergi Matahari, Tenaga angin, 5%

Batubara cair, 2%

EBT

Energi Mix Tahun 2025

Bagaimana potensi energi terbarukan (energibiogas dari kotoran sapi) di Desa BabadanKecamatan Ngajum Malang.

Bagaimana analisis teknis, ekonomi,lingkungan dan sosial pembangunan PLTBiogas Desa Babadan Kecamatan NgajumMalang.

Apakah teknologi biogas dapat diterapkansebagai sumber energi baru dan terbarukan diDesa Babadan Kecamatan Ngajum Malangdengan menggunakan analisis keputusan.

Bahan baku biogas yang digunakan adalahlimbah peternakan (feses/kotoran ternak sapi)

Biogas hanya digunakan sebagai bahan bakarPembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLT Biogas)dan tidak untuk keperluan lain, sepertimemasak, dan sebagainya.

Analisa pengambilan keputusan penentuanjenis pembangkit ditinjau dari segi teknis,ekonomis, dan lingkungan.

Mengkaji pemanfaatan potensi limbah kotoransapi di Desa Babadan Kecamatan NgajumMalang sebagai bahan baku biogas.

Mempelajari dan menganalisa pengaruhpembangunan PLT Biogas di Desa BabadanKecamatan Ngajum Malang dalam usahapemenuhan kebutuhan tenaga listrik denganmempertimbangkan aspek teknis, ekonomi,lingkungan dan sosial.

Sumber : PNPM Kab Malang

Luas : 3.534,86 km2 atau353.486 ha

Terdiri dari 33 Kecamatan, 12 Kelurahan, 378 Desa

Terletak antara 0 - 2000 m dari permukaan laut

Jumlah penduduk2.419.889 jiwa (BPS Kab. Malang)

Merupakan industri penghasilsusu sapi

Luas 26 Ha dan berada padaketinggian 1200 meter di ataspermukaan laut

Suhu 160C dengan kelembabansebesar 45%

Memiliki 4.000 ekor sapi Frissian Holstein dari Australia

Dalam perhitungan suatu pembangkit tenaga biogas dari kotoransapi diperlukan lokasi peternakan untuk mendapatkan modeldasar pembangkit tersebut. Dalam perhitungan tersebutdigunakan model di Industri penghasil susu sapi yaitu PT.Greenfields Indonesia sebagai contoh kasus dalammenghasilkan kotoran sapi.

Awal berdiri : 100 ekor Saat ini : 4000 ekorSapi dengan bobot 450 kg dapat

menghasilkan kotoran 25 kg/hari.

Sapi Frissian Holstein

Kapasitas Biogas Sebagai Bahan Bakar

Generator Listrik

Sumber : Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Badan Litbang Pertanian, Departemen Pertanian, 2008

Jumlah sapi di PT. Greenfields Indonesia berjumlah 4000 ekor 1 ekor sapi mampu menghasilkan 25 kg kotoran / hari Produksi kotoran : 4.000 x 25 = 100.000 kg/hari Kandungan bahan kering : 100.000 x 0,20 = 20.000 kg.BK Potensi biogas dari kotoran sapi : 20.000 x 0,04 = 800 m3 / hari

Dengan demikian potensi energi listrik yang dihasilkan dari limbah kotoran sapiyang ada di PT. Greenfields Indonesia adalah :

800 m3 x 4,7 kWh = 3.760 kWh

dengan daya keluaran : 3760 / 24 = 156,6 Kw

Dengan kapasitansi per hari 3.760 kWh maka biogas dari kotoran sapi dapatdimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan di PT. Greenfields IndonesiaDesa Babadan Kecamatan Ngajum Malang untuk pembangkit listrik.

Perancangan Instalasi Pembangkitan Listrik

Tenaga Biogas

Penjelasan singkat dari rancangan di atas :1. Sebelum masuk digester, kotoran ternak dicampur dengan air dengan perbandingan 1:12. Kotoran ternak dan air dialirkan menuju Reaktor (Digester) melalui saluran masuk (inlet)

dan diaduk dengan menggunakan pengaduk mekanis.3. Kemudian gas yang dihasilkan dari campuran kotoran dan air dialirkan menuju penampang

gas, dengan diatur oleh valve pengatur tekanan.4. Biogas dari penampung gas bisa digunakan pada generator biogas untuk kemudian

menyalakan peralatan listrik.5. Zat sisa proses Digesterisasi dapat digunakan langsung sebagai pupuk kandang atau diolah

menjadi pupuk urea kemasan yang siap dijual atau dapat digunakan sebagai pakan ternaklele.

Komponen - Komponen Pembangkitan Listrik

Tenaga Biogas Saluran Masuk Slurry ( Kotoran Segar dan Air )

Sistem Pengaduk

Reaktor ( Digester )

Saluran Keluaran Residu

Katup Pengaman Tekanan (Control Valve)

Saluran Gas

Penampung Gas

Generator (Genset) Biogas

Macam-macam digester

1. Fixed Dome 2. Ballon 3. FloatingPlant Plant Drum Plant

Capital Investment Cost atau biaya pembangunan adalah sebesar :Biaya Pembangunan = = = 800 USD / kW

= Rp 9.200.000,- / kW(dengan kurs 1 USD = Rp 11.500,-)

Penjabaran Biaya Investasi Total.docxPenjabaran Biaya Investasi Total.docx

(dengan kurs 1 USD = Rp 11.500,-)

Perhitungan Biaya Pembangkit Total.docxPerhitungan Biaya Pembangkit Total.docx

Kemampuan Daya Beli Energi ListrikDengan input data sebagai berikut :

Pendapatan per kapita setiap bulan = Rp 1.215.000 (BPS Kab.Malang 2012)

Dengan mengasumsikan dalam 1 rumah tangga terdapat 4 anggota keluargasehingga didapat :

Pendapatan rumah tangga = Rp 1.215.000 x 4 = Rp 4.860.000

Dengan diasumsikan pengeluaran rumah tangga untuk energi listrik rata-rata adalah 8%, maka pengeluarannya sebesar Rp 388.800.

Dari hasil perhitungan didapatkan nilai daya beli masyarakat :x Rp 605/kWh = Rp 1.227,35 / kWh

Dimana Rp 191.651 adalah rata-rata biaya total pemakaian listrik, dan Rp 605 adalah harga rata-rata energi listrik per kWh

Dengan daya beli listrik rumah tangga sebesar Rp 1.227,35 maka harga jual energilistrik dari energi terbarukan biogas mampu dibayar oleh masyarakat karena rata-rata harga jual energi listrik yang berasal dari energi terbarukan biogas masihdibawah daya beli untuk listrik rumah tangga (direncanakan Rp 1.000)

Kemampuan Daya Beli Energi Listrik.docxKemampuan Daya Beli Energi Listrik.docx

Pendapatan Per-Tahun ( Cash In Flow / CIF)Persamaan pendapatan pertahun

CIF = kWhoutput x (Rp 1.000 HJ) HJ = TC + ( i x TC)

a. Untuk Suku Bunga i = 6%CIF = 420.480 x (Rp 1.000 Rp 330,35)

= Rp 281,5 juta/tahun

b. Untuk Suku Bunga i = 9%CIF = 420.480 x (Rp 1.000 Rp 427,44)

= Rp 240,7 juta/tahun

c.Untuk Suku Bunga i = 12%CIF = 420.480 x (Rp 1.000 Rp 555,13)

= Rp 187,1 juta/tahun

Perhitungan Biaya Pembangkit Total.docxPerhitungan Biaya Pembangkit Total.docx

Nilai Awal Proyek ( Net Present Value / NPV)Persamaan Nilai Awal Proyek :

Laba Investasi ( Return of Investment / ROI)

Return of Investment adalah kemampuan pembangkit untuk mengembalikan dana investasidalam menghasilkan tingkat keuntungan yang digunakan untuk menutup investasi yang dikeluarkan.

Persamaan Nilai Awal Proyek :

Bennefitt = CIFt COFt

Dimana:

t = jumlah keuntungan sampai tahun ke-t

CIFt = Pemasukan tahun ke-tCOFt = Pengeluaran tahun ke-t

PPT TA/Laba Investasi.docxPPT TA/Laba Investasi.docx

Suku bunga 6% danainvestasi dapatdikembalikan padatahun ke- 6 sejak PLT Biogas beroperasi.

Suku bunga 9% : thn ke -7

Suku bunga 12% : thn ke -8

CDM (Clean Development Mechanism)

Negara maju dapat menurunkan emisi gas rumah kacanya denganmengembangkan proyek ramah lingkungan di negara berkembang, danmembebankan pajak karbon (Carbon Tax) pada industri-industri penghasilkarbon

CDM adalah mekanisme dibawah Kyoto Protocol, yang dimaksudkanuntuk membantu negara maju/industri memenuhi sebagian kewajibannyamenurunkan emisi serta membantu negara berkembang dalam upayamenuju pembangunan berkelanjutan dan kontribusi terhadap pencapaiantujuan konversi perubahan iklim.

Pembangkit listrik Biogas menghasilkan gas emisi yang rendah di bawahbatas Protocol Kyoto maka kita dapat biaya Carbon Credit.

Tahap Konstruksi

Pada tahap konstruksi akan terjadi penurunan kualitas udara berupameningkatnya kandungan debu akibat transportasi bahan bangunan, peralatandan pekerja di sepanjang jalan yang dilewati sarana transportasi menuju lokasiproyek. Dengan lokasi pembangkit di dalam kawasan PT. Greenfields Indonesia, maka dampak yang lain adalah terjadi gangguan terhadap sapi-sapi yang beradadalam kawasan tersebut.

Tahap Operasi

PLT Biogas ini tidak mengeluarkan emisi atau gas buangan seperti pembangkityang menggunakan bahan bakar fosil. Selain itu PLT Biogas juga dapat mereduksizat-zat dari kotoran hewan yang dapat mencemarkan lingkungan denganmenghasilkan gas-gas