STUDI PEMANFAATAN BIOMASSA LIMBAH KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP DI KALIMANTAN SELATAN (STUDI KASUS KAB TANAH LAUT)

OLEH :INDRA PERMATA KUSUMA

2206 100 036

OLEH :INDRA PERMATA KUSUMA

2206 100 036

Dosen Pembimbing 1Dosen Pembimbing 1

2206 100 036

D P bi bi g 1D P bi bi g 1 D P bi bi g 2D P bi bi g 2Dosen Pembimbing 1Dosen Pembimbing 1Dosen Pembimbing 1Dosen Pembimbing 1

Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.EngIr. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng

Dosen Pembimbing 2Dosen Pembimbing 2

Ir. Ir. TeguhTeguh YuwonoYuwono

LATAR BELAKANG

Kondisi ketenagalistrikan di Indonesia saat ini :T l P b k d I d b 2525 218218 MWMW1. Total Pembangkit di Indonesia sebesar 2525..218218 MWMW,yang sebagian besar terdiri dari energi fosil. Pada saatini di Kalimantan Selatan penggunaan energi fosilmencapai 90% sedangkan energi non fosil hanya 10%mencapai 90%, sedangkan energi non fosil hanya 10%yang berasal dari PLTA Riam Kanan.

2. Pertumbuhan permintaan tenaga listrik selama kurunk 10 h khi i 66 99%%waktu 10 tahun terakhir mencapai rata-rata 66 –– 99%%

setiap tahunnya (Sumber Data Statistik PLN). Hal initidak diimbangi dengan pasokan listrik yang cukup.

3. Terjadi krisis energi listrik di beberapa daerahbeberapa tahun terakhir di indonesia.

Penggunaan Jenis Pembangkit Di I d iIndonesia

Sumber: Data statistik PLN tahun 2008Sumber: Data statistik PLN tahun 2008

PERMASALAHANPERMASALAHAN

1. Bagaimana jumlah produksi dan potensi kelapag j p p psawit di Kalimantan Selatan.

2. Bagaimana prinsip kerja PLTU dan faktor-faktoryang mempengaruhi proses pembangkitan energiyang mempengaruhi proses pembangkitan energilistrik dengan bahan bakar limbah kelapa sawit.

3. Bagaimana dampak pembangunan PLTUh d li k kh di K literhadap lingkungan khususnya di Kalimantan

Selatan.4. Bagaimana kelayakan investasi pembangunan4. Bagaimana kelayakan investasi pembangunan

proyek pembangkit limbah kelapa sawit ditinjaudari perspektif ekonomi dan lingkungan.

TUJUAN PENELITIAN

1. Untuk mengidentifikasi jumlah produksi dan potensi kelapasawit di Kalimantan Selatan.

2. Untuk mengetahui estimasi jumlah kebutuhan beban.Unt k mengetah i prinsip kerja PLTU dan faktor faktor ang3. Untuk mengetahui prinsip kerja PLTU dan faktor-faktor yangmempengaruhi proses pembangkitan energi listrik denganbahan bakar limbah kelapa sawit.

4. Untuk mengetahui dampak pembangunan PLTU terhadaplingkungan.

5. Untuk mengetahui kelayakan investasi pembangunan proyekg y p g p ypembangkit dari perspektif ekonomi.

METODOLOGI PENELITIAN

Studi literatur

Pengumpulan data

A li i P l K b h

Penulisan Buku Tugas Akhir

Analisis Peramalan Kebutuhan Listrik Analisa Studi

Kelayakan

Analisa dampaklingkungan

Analisa Investasi

TEORI PENUNJANG

Sekilas Kabupaten Tanah Lautp

• Kabupaten Tanah Laut merupakan salah satu dari 13 Kabupaten/Kota yang ada di Propinsi Kalimantan Selatan.

• Jumlah penduduk Tanah Laut tahun 2007 (BPS Kalsel dalam angka 2008) mencapai 260.640 jiwa, Yang terdiri dari 136.581 jiwa (50.75,%) laki-laki dan 124.059 jiwa (49,25%) penduduk wanita

• Dengan luas wilayah sebesar 3.729,30 km², tingkatk d d d k d b h d hkepadatan penduduk di Kabupaten Tanah Laut pada tahun2007 adalah 69 penduduk per km2 . Hal ini berbandingsangat jauh dengan jumlah penduduk di Pulau Jawa, yang per

2km2 nya mencapai 2000 jiwa penduduk.• PDRB perkapita tahun 2007 atas dasar harga berlakusebesar 5.691.540 rupiah. PDRB perkapita atas dasar hargap p p gberlaku Kabupaten Tanah Laut selama periode 2003 – 2006tumbuh rata-rata sebesar 7,05%, sedangkan pertumbuhanrata-rata PDRB atas dasar harga konstan dalam periode yangg p y gsama hanya sebesar 2,30%.• PDRB yang merupakan gambaran kesejahteraan rakyatsuatu daerahsuatu daerah

Data kondisi ketenagalistrikanK li t S l tKalimantan Selatan

Pada tahun 2008 nilai beban puncak sudah melebihi nilai dari dayamampu pembangkit dan kondisi ini harus dapat diatasi denganpenambahan pembangkit baru agar daya mampu jauh melebihi bebanpuncakpuncak.

Banyaknya Tenaga Listrik yang Diproduksi, Terpasang dan Terjual pada Tahun 2002-2007Terpasang dan Terjual pada Tahun 2002-2007

Banyaknya tenaga listrik yang terjual pertahun tidak diimbangid d k i i li t ik H l i i b bk t j didengan produksi energi listrik, Hal ini menyebabkan terjadinyakrisis energi listrik di Kalimantan Selatan.

Peramalan Beban dengan metode DKL 3 013.01

Dengan metode DKL 3.01 didapatkan peramalanbeban puncak Kalimantan Selatan dan Neraca Daya.beban puncak Kalimantan Selatan dan Neraca Daya.

Dengan menggunakanmetode DKL 3.01 dapatdihitung energi produksidan beban puncak setiaptahunnyatahunnya

Neraca Dayay

Pada tabel dapat dilihatbahwa pada tahun 2008beban puncak sudahmelampaui daya mampu, halini mengindikasi bahwasudah terjadi defisit energilistrik di kalimantan selatan.

Analisa Pembangunan PembangkitListrik Tenaga Uap Berbahan Bakar

Biomassa Limbah Kelapa SawitBiomassa-Limbah Kelapa Sawit

Potensi Kelapa Sawit di Kabupaten Tanah La tTanah Laut

Potensi kelapa sawit di Kabupaten TanahLaut tergolong cukup tinggi. Saat ini dikabupaten tanah laut memiliki luas37.038 Ha dengan jumlah pendudukhampir 265.629 jiwa dan memilikiperkebunan potensi perkebunan kelapasawit seluas 87.260,61 Ha. Setiap hektarkebun kelapa sawit ditanami sekitar 148kebun kelapa sawit ditanami sekitar 148pohon kelapa sawit dan menghasilkan 15-30 kg tandan buah segar untuk setiappohon kelapa sawitpohon kelapa sawit.

Analisis Pembangkit Listrik Uap Berbahan BakarLimbah Kelapa SawitLimbah Kelapa Sawit

Energi Biomassa limbah kelapa sawit merupakan salah satuEnergi Biomassa limbah kelapa sawit merupakan salah satusumber energi terbarukan yang dapat menjawab kebutuhanenergi alternatif. Limbah kelapa sawit ini memiliki kandungankalori yang cukup tinggikalori yang cukup tinggi.

Untuk setiap 1 ton pengolahan tandan buah segar(TBS) akand h lk 120 k 230 k b k l k 60 k kdihasilkan 120 kg serat, 230 kg bungkil kosong, 60 kg cangkang.Dan setiap pengolahan 1 ton TBS diperlukan antara 1-2 ton airuntuk proses pembangkit, air ini diambil dari sungai di sekitarpabrik. Pada Studi kasus di kab Tanah Laut menggunakan 30 tonTBS/jam, sehingga limbah serat dan cangkang yang dihasilkansebesar 3600 kg dan 1800 kgsebesar 3600 kg dan 1800 kg.

Serat

Serat didapatkan dengan jalan mengepres buah yang terdirip g j g p y gdari sejumlah minyak dengan mesin screw press. Setelah itu, seratbuah kelapa sawit akan terpisah dengan bijinya. Sebenarnyaserat ini masih mengandung sedikit minyak Kalori yangserat ini masih mengandung sedikit minyak. Kalori yangterkandung diserat ini sekitar 2637-4554 kkal/kg.

Cangkang (Shell)g g ( )

Bagian luar biji yang dipisahkan dari inti dinamakan cangkang.g j y g p g gCangkang ini didapatkan dengan memecah biji buah kelapa sawitdengan alat pemecah. Cangkang ini mempunyai kalori yang tinggisekitar 4105-4802 kkal/kg, sehingga dapat dikonversikan menjadi/ g, gg p jenergi listrik. Tapi dalam penggunaannya cangkang ini hanyadigunaka beberapa persen saja.

Tandan Bungkil Kosong(Empty Bunch)g g( p y )

Bungkil kosong didapatkan dengan cara, proses tandan buah segar(TBS) yang dikelupas dengan menggunakan alat kupas (Thresher).Sehingga buah kelapa sawit mengelupas (keluar) dari tandan buahsegar (TBS). Bungkil kosong ini presentase jumlahnya paling besar biladib di d li b h k l i l i d j ddibanding dengan limbah kelapa sawit lain dan juga dapatdikonversikan ke dalam bentuk energi yang lain misal energi panas.

Lumpur (Sludge)p ( g )

Lumpur berasal dari kumpulan limbah cair pada semuaLumpur berasal dari kumpulan limbah cair pada semuaproses termasuk proses akhir oleh sejumlah uap dan airyang ditambahkan pada proses mendapatkan minyakkelapa sawit. Jumlah lumpur sekitar 60% dari TBS,lumpur ini dapat diolah menjadi pupuk urea.

Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Bi K l S itBiomassa Kelapa Sawit

Dalam proses konversi limbah kelapa sawit keDalam proses konversi limbah kelapa sawit keenergi listik, terdapat dua macam pemrosesan:

1. Proses pengambilan serabut dan cangkang padap g g g pbuah kelapa sawit

2. Proses konversi energi dari serabut dancangkang menjadi energi listrik.

Proses Pengambilan Serabut dan C k P d B h K l S itCangkang Pada Buah Kelapa Sawit

Proses konversi energi dari serabut d k j di i li t ikdan cangkang menjadi energi listrik

KETEL UAP SISTEM GRATEU S S M G

Ketel uap yang digunakan dalamp y g gproses pembakaran limbahkelapa sawit adalah tipe khususyang menggunakan sistem grate.Berbeda dengan bahan bakarglain yang tidak menggunakansistem grate. Serabut dancangkang ini dalampenggunaanya menggunakan70% serabut dan 30% cangkang,hal ini dikarenakan spesifikasiboiler. Bila penggunaanya tidaksesuai maka akan merusakgratenya.

Teknologi co-generationg g

Teknologi co-generation merupakan konfigurasig g p gsystem yang digunakan untuk mengoptimalkan sertameningkatkan efisiensi thermal suatu pemakai energi.k fi i i i d t dil k k dkonfigurasi ini dapat dilaksanaknan denganmemanfaatkan uap yang dihasilkan oleh suatu boilersecara bertingkat tetapi juga dapat dengang p j g p gmemanfaatkan panas gas buang suatu pembangkitlistrik untuk memproduksi uap.

Keunggulan cogeneration adalah:gg g1. Teknologinya bersih.2. Penggunaan bahan bakarnya efisien.2. Penggunaan bahan bakarnya efisien.3. Mampu mengurangi emisi terhadap lingkungan.

Biaya Pembangkitan PLTU Limbah Kelapa Sawit

Bil h 1 US$ R 10 000 00Bila harga 1 US$ = Rp 10.000,00

Analisa ekonomi

Persamaan biaya pembangkitan total dalam pembangkitan tahunan dapatdinyatakan sebagai berikut:

TC = CC + FC + O&MUntuk suku bunga i = 12 % maka:TC = 3 07 cent / kWh + 0 144 cent / kWh + 2 49 cent / kWhTC 3.07 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh

= 5.704 cent / kWh= 0,05704 US$/kWh = 570.4 Rp/kWh

Untuk suku bunga i = 9 % maka :Untuk suku bunga i 9 % maka :TC = 2.42 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh

= 5,054cent / kWh= 0,05054 US$/kWh = 505,4 Rp/kWh 505,4 Rp/kWh

Untuk suku bunga i = 6 % maka :TC = 1.89 cent / kWh + 0.144 cent / kWh + 2.49 cent / kWh

= 4.524 cent / kWh= 0,04524 US$/kWh 0,04524 US$/kWh = 452,4 Rp/kWh

Analisa ekonomi Harga Jual Listrikg

Harga jual listrik didapatkan dari hasil perhitungan sebagai berikut :

Untuk Suku Bunga i = 12%

Harga jual listrik = 0,05704 US$/kWh+ (0,12 x 0,05704 US$/kWh)

= 0,05704 US$/kWh + 0,006845 US$/kWh

= 0 06388 US$/kWh = 0,06388 US$/kWh

= Rp 638.8/kWh

Untuk Suku Bunga i =9%

Harga jual listrik = 0,05054 US$/kWh+ (0,09 x 0,05054 US$/kWh)

= 0,05054 US$/kWh + 0,004549 US$/kWh

= 0,05509 US$/kWh

= Rp 550.9/kWh

U k S k B i 6%Untuk Suku Bunga i =6%

Harga jual listrik = 0,04524 US$/kWh+ (0,06 x 0,04524 US$/kWh)

= 0,04524 US$/kWh + 0,0027144 US$/kWh

= 0,047954 US$/kWh , $/

= Rp 479.54/kWh

Kemampuan Daya Beli Energi ListrikP d d k K b T h L tPenduduk Kab Tanah LautPendapatan perkapita penduduk setiap bulan menurut PDRB

b R 474 295sebesar Rp 474.295Dengan mengasumsikan dalam 1 rumah tangga penduduk memiliki 4 anggotakeluarga sehingga didapat :Pendapatan rumah tangga = Rp 474 295 x 4 = Rp 1 897 182Pendapatan rumah tangga Rp 474.295 x 4 Rp 1.897.182Sedangkan pengeluaran rumah tangga untuk konsumsi energi listrik rata-rataberkisar 6% - 10%(sumber PLN). Dengan diasumsikan pengeluaran rumahtangga untuk energi listrik rata-rata adalah 7%, maka pengeluarannya

b R 132 800sebesar Rp. 132.800.Dengan sambungan daya pelanggan pada 450 VA maka dengan asumsipower faktor 0,8 didapat sambungan daya dalam watt sebesar :450 VA x 0 8 = 0 36 kw450 VA x 0.8 = 0.36 kwMaka konsumsi listrik dalam 1 bulan didapat :Kwh 1 bulan = 0.36 kw x 30 x 24 x Load faktor

Dengan faktor beban sebesar 64.02 % maka :Kwh 1 bulan = 0 36 kw x 30 x 24 x 0 6402Kwh 1 bulan 0.36 kw x 30 x 24 x 0.6402Kwh 1 bulan = 165.94 kwDengan biaya beban sebesar Rp. 12.000 (sesuai Keppres no. 103 tahun 2003 mengenai Tarif DasarListrik).

Biaya beban = Rp 11.000Biaya pemakaian = 165.94 kWh/bulan · Rp 518/kWh

= Rp 85.956,8Biaya total = biaya beban + biaya pemakaiany y y p

= Rp 96.956,8Sehingga daya beli listrik masyarakat Kabupaten Tanah Laut adalah:Daya beli = (132.800/ 96.956,8) · Rp 518/kWh

= R 709 5 /kWh= Rp 709.5 /kWh

Dengan daya beli listrik rumah tangga sebesar Rp.709.5/kWh maka harga jual energi listrikdari energi terbarukan Biomassa Limbah Kelapa Sawit mampu dibayar oleh masyarakatkarena rata-rata harga jual energi listrik yang berasal dari energi terbarukan Biomassa masihkarena rata-rata harga jual energi listrik yang berasal dari energi terbarukan Biomassa masihdibawah daya beli untuk listrik rumah tangga.

Perbandingan Biaya PembangkitanPLTUPLTU

Dari table diatas dapat dilihat bahwa untuk jenis konversi energi pembangkit listrikd k bi i bi b kit dikitdengan menggunakan biomassa, mempunyai biaya pembangkitan yang sedikitrelative lebih murah dibanding dengan PLTU batubara dan PLTP, karena PLTUbiomassa menggunakan bahan bakar sampah kelapa sawit, sehingga biayanyasangat murah. Selain memiliki harga pembangkitan yang relative murah, biayabahan bakar dari biomassa merupakan energy renewable, sehingga tidak dapatbahan bakar dari biomassa merupakan energy renewable, sehingga tidak dapathabis.

Analisa Keputusan dalam PenggunaanE i T b kEnergi TerbarukanAnalisa ini ditinjau dari segi teknis, dari segi ekonomis,j g , g ,dan dari segi lingkungan, di mana di dalamnyaterdapat uraian khusus faktor-faktor yangdi hidipengaruhinya.Dari aspek-aspek tersebut didapatkan totalperhitungan sebesar + 25 maka Pembangkit Listrikperhitungan sebesar + 25 maka Pembangkit ListrikTenaga Biomassa dengan menggunakan limbah kelapasawit layak untuk dikembangkan di Kabupaten TanahL K li S lLaut-Kalimantan Selatan.

Dampak Lingkunganp g g

Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukuprendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas danbatubara. Emisi Gas CO2 yang dihasilkan per kWh sekitar 1100 g padabatubara, sedangkan pada pembangkit listrik berbahan bakar limbah kelapasawit hanya 16 g per kWh emisi gas CO2 nya. Dampak lain selain CO2sawit hanya 16 g per kWh emisi gas CO2 nya. Dampak lain selain CO2adalah gas nitrogen dioksida (NOx), partikulat (PM) dan belerang dioksida(SO2) [10]. Gas hasil pembakaran limbah kelapa sawit menjadi listriktergolong cukup rendah jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil.P b l i b d l h l h k l i j diPenyumbang polusi terbesar adalah proses pengolahan kelapa sawit menjadiminyak.

KESIMPULAN

1. Potensi luas area perkebunan kelapa sawit di kabupaten tanah laut sekitar87 260 61 H D d t i i kit 37 03887.260,61 Ha. Dan pada saat ini penggunaan area sekitar 37.038.

2. Dengan area perkebunan kelapa sawit sekitar 37.038 Ha, dapat diperolehlimbah hasil produksi yang melimpah. Dengan kapasitas produksi 259.200 tontandan buah segar pertahun akan dihasilkan 15 552 ribu ton cangkang 31 104tandan buah segar pertahun akan dihasilkan 15.552 ribu ton cangkang, 31.104ton serabut.

3. Boiler yang digunakan ini memiliki tipe khusus yaitu menggunakan grate, grate inidigunakan untuk mengendalikan kecepatan cangkang dan serabut yangg g p g g y gdiumpankan ke tungku dengan mengendalikan komposisi bahan bakar.

4. Dampak lingkungan yang ditimbulkan pada pembangkit ini tergolong cukuprendah, bila dibanding dengan pembangkit yang menggunakan gas danbatubara.

5. Biaya investasi untuk pembangkit listrik tenaga uap bahan bakar limbah kelapasawit ini relative lebih murah dibanding dengan PLTU dan PLTP.

SARAN

1. Perlunya segera dilakukan upaya-upaya pemecahan permasalahan yang mendesak terkait krisis kelistrikan yang terjadi di Kalimantan Selatan untuk tercapainya pendistribusian tenaga listrik dalam jumlah yang cukup, efisiensi yang tinggi, dan mutu yang baik.

2. Pemanfaatan Biomassa sebagai salah satu energi alternatif di Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah karena potensi darienergi terbarukan ini sangat besar dan potensial.

3. Perlunya penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan energi terbarukanuntuk pembangkit listrik sehingga didapatkan alternatif untuk diversifikasidan mendapatkan harga energi yang lebih kompetitif untuk jangkapanjang.

Terima Kasih