LAPORAN AKHIR PABUM 2016 draft final - b2tke.bppt.go.idb2tke.bppt.go.id/images/Documents/PPID/SetiapSaat/N - Hasil...Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu; 3) Pilot Plant PLTP Binary

LAPORAN AKHIR

(PROGRAM DOCUMENT)

PEREKAYASAAN TEKNOLOGI PLTP SKALA KECIL

BALAI BESAR TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI

BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI 2016

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehubungan

dengan berakhirnya kegiatan DIPA tahun anggaran 2016. Kami telah

menyelesaikan laporan akhir tahunan kegiatan Pengkajian dan Penerapan

Teknologi Panas Bumi, dengan masih memprioritaskan pada kegiatan

Pengkajian dan Penerapan Teknologi Pemanfaatan Energi Panas Bumi untuk

Pembangkit Listrik Skala Kecil. Adapun pagu dana untuk pelaksanaan

kegiatan ini pada tahun anggaran 2016 adalah Rp 5.746.400.000,- dengan

penyerapan dana mencapai Rp. 5.556.905.000,- atau 96.70 %.

Pada tahun anggaran 2016 ini dilaporkan beberapa hasil akhir kegiatan , yaitu

berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP yang berbeda: 1)

Pilot Plant PLTP Condensing Turbine 3 MW di Kamojang; 2) Pilot Plant PLTP

Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu; 3) Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500

kW di Lahendong.

Kami telah berusaha secara maksimal menyusun laporan akhir ini

sesempurna mungkin, namun kami menyadari bahwa masih ada kekurangan

secara materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu kami menunggu kritik

dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak, demi kesempurnaan

laporan akhir ini.

Akhirnya, kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu dalam pembuatan laporan akhir kegiatan ini.

Jakarta, Januari 2017

Tim Panas Bumi-BPPT

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................................ I

DAFTAR ISI ...................................................................................................................................... II

DAFTAR TABEL ............................................................................................................................... III

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................................... IV

EXECUTIVE SUMMARY ................................................................................................................... VI

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG DAN URGENSI PERMASALAHAN .................................................................. 1

BAB II TUJUAN DAN SASARAN ......................................................................................................... 3

2.1 TUJUAN KEGIATAN ................................................................................................................... 3 2.2 SASARAN KEGIATAN ................................................................................................................. 4

BAB III KEGIATAN PROGRAM ........................................................................................................... 7

3.1. OUTCOME ................................................................................................................................. 7 3.2. STATUS TEKNOLOGI .................................................................................................................. 7 3.3. PELAKSANAAN ANGGARAN 2016 ........................................................................................... 14 3.4. PELAKSANAAN KEGIATAN ....................................................................................................... 19 3.5. KONTRIBUSI TERHADAP PENCAPAIAN KINERJA ...................................................................... 23

BAB IV HASIL KEGIATAN PROGRAM DAN PEMBAHASAN ................................................................ 24

4.1 PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG ............................................... 25 4.1.1 Persiapan Pengujian ....................................................................................................... 25 4.1.2 Pelaksanaan Pengujian ................................................................................................... 25

4.1.2.1 Pengujian (Rolling Turbine‐Generator) Tanpa Beban ................................................................ 25 4.1.2.2 Pengujian (Rolling Turbin‐Generator) dengan Menggunakan Dummy Load 500 kW ............... 29

4.1.2.2.1 Pengamatan Vibrasi selama Pengujian ................................................................................ 30 4.1.2.3 Persiapan Sinkronisasi dengan Grid PLN ................................................................................... 34

4.2 MAINTENANCE PLTP BINARY CYCLE 100 KW .......................................................................... 37 4.2.1 PERAWATAN SUB‐SISTEM BRINE SUPPLY ...................................................................................... 37 4.2.2 PERAWATAN SUB‐SISTEM MODULAR BINARY CYCLE ....................................................................... 42 4.2.3 PERAWATAN SUB‐SISTEM AIR COOLER ........................................................................................ 48 4.2.4 PERAWATAN SUB‐SISTEM ELECTRICAL, INSTRUMENTATION DAN CONTROL ......................................... 51 4.2.5 PERAWATAN LAIN‐LAIN ............................................................................................................ 53 4.3 PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW LAHENDONG .......................................................... 58

4.3.1 Konstruksi dan Instalasi .................................................................................................. 59 4.3.2 Hydrostatic Test .............................................................................................................. 60 4.3.3 Pre‐Commissioning ......................................................................................................... 61 4.3.4 Commissioning ................................................................................................................ 62

BAB V REKOMENDASI .................................................................................................................... 65

BAB VII REFERENSI ........................................................................................................................ 68

BAB VII FORM A & FORM B ........................................................................................................... 69

iii

DAFTAR TABEL

TABEL 1: OUTPUT 2016 PER WBS/TAHUN ............................................................................................. 5 TABEL 2: TARGET KEGIATAN TAHUN 2015 - 2019 ................................................................................. 7 TABEL 3: PERENCANAAN/JADWAL ANGGARAN (FINANCIAL PLANNING) (DALAM RIBUAN RUPIAH) ... 14 TABEL 4: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 1 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 15 TABEL 5: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 2 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 16 TABEL 6: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 3 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 17 TABEL 7: REALISASI ANGGARAN 2016 PER TRIWULAN 4 (DALAM RIBUAN RUPIAH) .............................................. 18 TABEL 8: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 1 ............................................................................................ 19 TABEL 9: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 2 ............................................................................................ 20 TABEL 10: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 3 .......................................................................................... 21 TABEL 11: REALISASI PELEKASANAAN TRIWULAN 4 .......................................................................................... 22 TABEL 12: HASIL PELAKSANAAN KEGIATAN/SUB KEGIATAN TAHUN ANGGARAN 2015 ...................... 23 TABEL 13: HASIL BUMP TEST TURBINE-GENERATOR SYSTEM .......................................................... 27 TABEL 11: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW) ............................. 32 TABEL 15: PROGRESS PEKERJAAN KONSTRUKSI & INSTALASI PLTP BC 500KW ............................ 59

iv

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 1: STRUKTUR ORGANISASI PROGRAM PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL ...................... 5 GAMBAR 2: SKEMA DIAGRAM PLTP CONDENSING TURBINE ............................................................... 8 GAMBAR 3: SKEMA DIAGRAM PLTP BINARY CYCLE .......................................................................... 12 GAMBAR 4: HASIL AKHIR RATA-RATA PENGUKURAN ALIGNMENT SPACER (TURBIN-GEARBOX) ........ 26 GAMBAR 5: BY-PASS VALVE YANG RUSAK .......................................................................................... 27 GAMBAR 6: HASIL AKHIR RATA-RATA PENGUKURAN ALIGNMENT SHORTFLEX (GEARBOX-

GENERATOR) .................................................................................................................................. 28 GAMBAR 7: KONFIGURASI PENGUKURAN VIBRASI PADA RUMAH BEARING ....................................... 30 GAMBAR 8: TITIK PENGUKURAN VIBRASI ............................................................................................ 31 GAMBAR 9: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW), SENSOR T1V ... 32 GAMBAR 10: LEVEL GETARAN (TANPA BEBAN & DENGAN DUMMY LOAD 500 KW), SENSOR G1A 33 GAMBAR 11: SPEKTRUM GETARAN, SENSOR T1V ............................................................................. 33 GAMBAR 12: SPEKTRUM GETARAN, SENSOR G1A............................................................................. 33 GAMBAR 13: DIAGRAM ALUR SINKRONISASI DENGAN PLN ............................................................... 35 GAMBAR 14: PEMBERSIHAN KERAK/DEPOSIT PADA ROTOR DAN STATOR ........................................ 36 GAMBAR 15: KONDISI PIPA TAPPING BRINE SEBELUM PENGECATAN DAN ISOLASI .......................... 38 GAMBAR 16: KONDISI PIPA BRINE SEBELUM PENGECATAN ................................................................................. 38 GAMBAR 17: PENGECATAN PIPA BRINE .......................................................................................................... 38 GAMBAR 18: PENGECATAN PIPA BRINE MASUK MODULAR ................................................................................ 39 GAMBAR 19: KONDISI JALUR PIPA BRINE SETELAH PENGECATAN DAN ISOLASI ....................................................... 39 GAMBAR 20: DIAGRAM PRESSURETEST.......................................................................................................... 40 GAMBAR 21: PERSIAPAN PENGUJIAN KEBOCORAN ........................................................................................... 41 GAMBAR 22: PROSES PENGUJIAN PIPA BRINE ................................................................................................. 41 GAMBAR 23: HASIL TEST PRESSURE PIPE BRINE KE SLILINCER (11.2 BAR) ............................................................ 42 GAMBAR 24: HASIL TEST PRESSURE PIPE BRINE KE SLILINCER (16.5 BAR) ............................................................ 42 GAMBAR 25: PEMERIKSAAN KONDISI GENERATOR ........................................................................................... 43 GAMBAR 26: PEMERIKSAAN KONDISI COOLER TURBIN ...................................................................................... 43 GAMBAR 27: PEMERIKSAAN KONDISI BLADE TURBIN ........................................................................................ 44 GAMBAR 28: PEMERIKSAAN KONDISI GEAR BOX TURBIN ................................................................................... 44 GAMBAR 29: PROSES PENGECATAN TURBIN‐GENERATOR .................................................................................. 45 GAMBAR 30: KONDISI TURBIN-GENERATOR SETELAH PENGECATAN ............................................... 45 GAMBAR 31: PENYETELAN KEMBALI ALIGNMENT TURBIN ................................................................. 45 GAMBAR 32: PENYETELAN KEMBALI VALVE MODULAR PLTP BINARY CYCLE 100 KW .................. 47 GAMBAR 33: PENYETELAN KONDISI WALKWAY MODULAR SETELAH PENGECATAN ......................... 47 GAMBAR 34: PENYETELAN PEMBERIAN GREASE PADA RODA GIGI .................................................. 48 GAMBAR 35: KONDISI RODA GIGI SETELAH PERAWATAN .................................................................. 48 GAMBAR 36: PENAMBAHAN HANDRAIL PADA AIR COOLER ............................................................... 49 GAMBAR 37: KONDISI AIR COOLER SETELAH PENAMBAHAN HANDRAIL ........................................... 49 GAMBAR 38: PEMERIKSAAN BAUT AIR COOLER ................................................................................ 50 GAMBAR 39: KONDISI BAUT SEBELUM DILAKUKAN PENGECATAN .................................................... 50 GAMBAR 40: PROSES PENGECATAN DENGAN MENGGUNAKAN ANTI KARAT .................................... 51 GAMBAR 41: PEMASANGAN KEMBALI KABEL POWER FEED PUMP ................................................... 52 GAMBAR 42: PEMASANGAN KEMBALI KONEKSI KABEL LAMPU ........................................................ 52 GAMBAR 43: PEMASANGAN KEMBALI INSTRUMENTASI YANG RUSAK ............................................... 53 GAMBAR 44: MEMPERBAIKI PINTU PANEL CONTROL YANG RUSAK .................................................. 53 GAMBAR 45: CONTROL ROOM SEBELUM DIBERSIHKAN ..................................................................... 54 GAMBAR 46: CONTROL ROOM SESUDAH DIBERSIHKAN ..................................................................... 54 GAMBAR 47: PENGELASAN TRALIS KONTAINER ................................................................................. 55 GAMBAR 48: JENDELA CONTROL ROOM SETELAH DIBERI TERALIS .................................................. 55 GAMBAR 49: KONDISI KONTAINER SEBELUM DICAT .......................................................................... 56 GAMBAR 50: KONDISI KONTAINER SESUDAH DICAT ........................................................................... 56 GAMBAR 50: OFFICE ROOM SEBELUM DIBERSIHKAN ......................................................................... 57 GAMBAR 52: OFFICE ROOM SESUDAH DIBERSIHKAN ......................................................................... 57 GAMBAR 53: RUANG GENSET SESUDAH DIBERSIHKAN ...................................................................... 57

v

GAMBAR 54: KONDISI SEBELUM PENGECATAN ANTI KARAT GENSET SESUDAH DIBERSIHKAN ....... 58 GAMBAR 55: KONDISI SETELAH PENGECATAN ANTI KARAT .............................................................. 58 GAMBAR 56: LAYOUT PEMBANGKIT PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................. 59 GAMBAR 57: INSTALASI PLTP BINARY CYCLE 500 KW .................................................................... 60 GAMBAR 58: UJI HIDROSTATIK PLTP BINARY CYCLE 500 KW ....................................................... 61 GAMBAR 59: PRE-COMMISSIONING PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................ 62 GAMBAR 60: PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW ................................................................. 63 GAMBAR 61: PENGGANTIAN BATTERY DI ELECTRICAL CONTROL VALVE ......................................... 63 GAMBAR 62: PENGETESAN INVERTER ................................................................................................ 64 GAMBAR 62: GRAFIK HASIL PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW ........................................ 64

vi

Executive Summary

Indonesia mempunyai potensi sumberdaya energi panas bumi lebih dari 29.000 MW yang

tersebar mengikuti jalur vulkanik mulai dari pulau Sumatra, Jawa, Bali, NTT, Sulawesi dan

Maluku. Sampai dengan saat ini baru 1.533,5 MW (5%) yang telah dimanfaatkan untuk

menghasilkan listrik, atau hanya sekitar 1% dari total energy mix di Indonesia.

Dalam rangka mempercepat pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia, BPPT sesuai

dengan perannya melakukan pengembangan PLTP Skala Kecil melalui tahapan penyusunan

engineering design sistem pembangkit dan seluruh komponen-komponennya, dimana

seluruh proses EPC sampai dengan manufaktur komponen pembangkit dilakukan oleh

industri dalam negeri. Pengembangan PLTP ini akan mampu mengembangkan industri

pembangkit di dalam negeri seperti misalnya pekerjaan engineering design, industri

manufaktur turbin. heat exchanger, termasuk akan memberikan multiplier effect dalam

pengembangan industri komponen pada UKM.

Di dalam Peraturan Presiden No. 5 tahun 2010 tentang Rencana Program Jangka Menengah

Nasional (RPJMN) 2010 – 2014, dan Peraturan Presiden No. 2 tahun 2015 tentang Rencana

Program Jangka Menengah Nasional (RPJMN) 2015 – 2019, Pengembangan Teknologi

PLTP Skala Kecil di BPPT merupakan program prioritas nasional dengan 2 kegiatan utama,

yaitu:

1. Pengembangan PLTP binary cycle dengan kapasitas 100 kW dan 500 kW; dan

2. Pengembangan PLTP teknologi condensing turbine dengan kapasitas 3 dan 5 MW.

Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan menjadi 3

bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP yang berbeda:

1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:

Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem

perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan tekanan oli

yg mampu bekerja dengan baik.

Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi yang

mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran kondisi vibrasi dengan

peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing di turbine-generator.

Selain itu telah dilakukan pula bump test untuk mengetahui frekuensi pribadi

turbin, gearbox dan generator. Perbaikan vibrasi telah dilakukan dengan

merubah clearance pada bearing, serta menghindari putaran di rpm terjadinya

frekuensi pribadi.

Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment

generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta melakukan short

circuit dan open circuit test.

vii

Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan listrik

dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.

Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN, terjadi

vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak silika yang

menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage ke-4, 5 dan 6. Untuk

itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk pembersihan kerak silika tersebut.

Pilot plant PLTP 3 MW siap untuk diuji sinkronisasi ke jaringan 20 kV.

Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal Energy

tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang” yang berakhir pada

tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember

2017.

1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu, capaian

meliputi:

Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang Windu yang

tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini telah dilakukan

inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap persiapan pengujian.

Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan

perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi baik

dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan elektrikal dan

instrumentasi juga telah diselesaikan.

Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and Risk

Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle ini, serta fluida

kerja n-pentane handling.

Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd. tentang

“Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu” yang

berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31

Desember 2018.

1. Pilot Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong, capaian meliputi:

Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan dry

cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.

Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah

diselesaikan di bulan September 2016.

Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di brine

supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada saat dilakukan hot

flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange primary heat exchanger.

Untuk itu penggantian seluruh gasket harus dilakukan.

Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak

lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.

viii

Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator

mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang dilakukan

analisa kerusakan bearing tersebut.

1

BAB I

Pendahuluan

1.1 LATAR BELAKANG DAN URGENSI PERMASALAHAN

Indonesia mempunyai potensi sumberdaya energi panas bumi lebih dari

29.000 MW yang tersebar mengikuti jalur vulkanik mulai dari pulau Sumatra,

Jawa, Bali, NTT, Sulawesi dan Maluku. Sampai dengan saat ini baru 1.533,5

MW (5%) yang telah dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik, atau hanya

sekitar 1% dari total energy mix di Indonesia., dan seluruh PLTP tersebut

menggunakan teknologi asing.

Selain itu, sebagian besar lapangan panas bumi di Indonesia menghasilkan

water dominated fluids, akan tetapi pemanfaatan air panas buangan (brine)

untuk pembangkit listrik sama sekali belum diterapkan. Indonesia mempunyai

potensi brine yang sangat besar.

Di Indonesia Bagian Timur seperti provinsi NTB, NTT, Maluku, Maluku Utara

dan daerah terpencil lain, walaupun sumber panas buminya sangat melimpah,

saat ini sumber energi listrik di daerah-daerah tersebut masih didominasi oleh

pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD).

Di dalam program percepatan pembangunan pembangkit listrik 35.000 MW,

terdapat 43 lokasi baru lapangan panas bumi yang sangat potensial sebagai

market PLTP skala kecil. Saat ini, kebutuhan listrik untuk pengeboran dan

utilitasnya menggunakan PLTD.

Pemanfaatan potensi energi panas bumi skala kecil yang jumlahnya banyak

terutama di Indonesia Bagian Timur ini sangat diperlukan dan mendesak untuk

segera dilakukan, terutama dalam rangka program diversifikasi energi dan

pemanfaatan energi lokal (indigenous energy) yang sebesar-besarnya, serta

program substitusi PLTD untuk menekan subsidi listrik oleh Pemerintah.

Tetapi, di Indonesia saat ini belum tersedia teknologi yang siap pakai dan

proven untuk PLTP skala kecil.

2

Menurut hasil studi awal oleh Kementerian Ristek tahun 2009 yang dilakukan di

4 provinsi di Indonesia bagian timur yaitu NTB, NTT, Maluku, dan Maluku

Utara, terdapat lebih dari 200 MW PLTD dengan unit kapasitas pembangkitan

yang relatif kecil (< 5 MW) karena memang demand di daerah tersebut juga

kecil. Pemanfaatan energi panas bumi (PLTP) skala kecil untuk menggantikan

PLTD yang ada sangat mendesak untuk segera dilakukan karena subsidi listrik

saat ini sangat membebani Pemerintah.

Akan tetapi, pembangunan PLTP skala kecil, apalagi di daerah terpencil, tidak

diminati oleh investor swasta, sehingga pengembangan PLTP skala kecil

menjadi tanggung jawab Pemerintah. Oleh karena itu, BPPT sebagai bagian

dari Pemerintah di sektor pengembangan teknologi perlu mengambil inisiatif

pengembangan teknologi PLTP skala kecil dengan menggunakan komponen

dalam negeri secara maksimal, sehingga industri ketenagalistrikan di dalam

negeri, termasuk industri komponen oleh UKM, dapat berkembang.

Penguasaan teknologi PLTP skala kecil ini mendesak untuk direalisasikan

karena calon pihak pengguna (PLN, pemerintah daerah, pengembang panas

bumi, dll.) meminta adanya bukti bahwa PLTP tersebut mampu beroperasi

dengan baik. Hal ini sangat penting untuk memberikan performance guarantee

dalam pengembangan selanjutnya.

Target dari kegiatan Tahun Anggaran 2016 adalah :

Diketahuinya kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang dalam

menghasilkan listrik yang terkoneksi ke jaringan 20 kV PT. PLN.

Diketahuimya kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di

Wayang Windu dalam menghasilkan listrik dengan dummy load.

Diselesaikannya pembangunan dan dimulainya commissioning pilot

plant PLTP Binary Cycle 500 kW bersama GFZ di lapangan panas

bumi Lahendong.

3

BAB II

Tujuan dan Sasaran

2.1 TUJUAN KEGIATAN

Mengembangkan teknologi PLTP skala kecil, dimana seluruh proses EPC

(engineering, procurement & construction) sampai dengan manufaktur komponen

pembangkit dilakukan oleh industri dalam negeri, dalam rangka mensubstitusi

penggunaan BBM dan berkontribusi dalam program peningkatan elektrifikasi oleh

Pemerintah.

Tujuan akhir dari seluruh rangkaian kegiatan hingga tahun 2019 adalah penguasaan

teknologi PLTP skala kecil untuk mewujudkan ketahanan energi nasional dan

kemandirian bangsa melalui inovasi dan layanan teknologi.

Teknologi yang sedang dikembangkan adalah sbb:

a. PLTP Condensing Turbine Kapasitas 3 MW.

Pilot plant telah dibangun di lapangan panas bumi Kamojang, Jawa

Barat, tahun 2012 bekerjasama dengan PT. Pertamina Geothermal

Energy dan Kementerian Kehutanan.

Turbine island 3 MW ini merupakan hasil reverse engineering. Saat ini

sedang dilakukan pengujian kinerja PLTP 3 MW.

b. PLTP Binary Cycle Kapasitas 100 kW

Pilot plant telah dibangun di lapangan panas bumi Wayang Windu,

Jawa Barat, tahun 2013 bekerjasama dengan Star Energy

Geothermal Ltd.

c. PLTP Binary Cycle Kapasitas 500 kW

Proven binary cycle plant (ORC) teknologi oleh Dürr Cyplan Jerman

yang telah diuji di Jerman, dan akan dibangun di lapangan panas

bumi Lahendong, Sulawesi Utara, tahun 2016. Ini merupakan

4

kerjasama antara BPPT dan PT. PGE dengan GFZ (Geosciences

Research Center) di Jerman.

Demo plant ini akan menjadi sarana penelitian/pembelajaran tentang

proven teknologi PLTP binary cycle.

2.2 SASARAN KEGIATAN

a. Dikuasainya teknologi PLTP skala kecil (teknologi PLTP condensing

pressure dan binary cycle) oleh SDM dan industri dalam negeri, sehingga

mampu mencapai TKDN secara maksimal (diatas 60%) pada tahun 2019.

b. Dikeluarkannya rekomendasi kepada Pemerintah (Kementerian ESDM dan

Perindustrian) tentang kebijakan pengembangan PLTP skala kecil dari

aspek teknologi dan keekonomian, terutama dalam rangka substitusi dan

penghematan BBM untuk berkontribusi dalam program peningkatan

elektrifikasi oleh Pemerintah, serta mewujudkan ketahanan energi nasional

dan kemandirian bangsa.

Sasaran Tahunan dihubungkan dengan peningkatan kapasitas inovasi dan

teknologi khususnya daya saing sektor produksi. Sasaran Tahun 2016 adalah

sbb:

- PLTP CT 3 MW : Diperolehnya SLO (Sertifikat Laik Operasi).

- PLTP BC 100 kW : Diselesaikannya pengujian kinerja.

- PLTP BC 500 kW : Diselesaikannya commissioning.

Untuk melaksanakan tujuan kegiatan tahun 2016 ini telah dibentuk struktur

organisasi program. Struktur organisasi program dari kegiatan ini dipimpin oleh

Kepala Program, dibantu oleh Program Manager berserta 2 Asistant for Scheduling

dan for Estimation, dan oleh Chief Engineer berserta 1 assistant for Qualty

Assurance and Control Struktur organisasi program di topang oleh 4 WBS, yaitu;

WBS PB100 Technology Transfer, Legal & Policy, WBS PB200 System Integration

Engineering, WBS PB300 Mechanical System Engineering, WBS PB400 Electrical

5

Engineering & Instrument&Control System, dan Civil Engineering. Bagan dari

struktur organisasi program tersebut dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.

Gambar 1: Struktur organisasi program Pengembangan PLTP Skala Kecil

Output kegiatan tahun 2016 yang diuraikan dalam bentuk kontribusi WBS terhadap

program dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini:

Tabel 1: Output 2016 per WBS/tahun Nama WBS Kontribusi terhadap Program Output

PB 100

Kajian & analisa sumber/karakteristik fluida panas bumi.

Pemilihan lokasi lapangan panas bumi;

pengajuan sertifikasi laik operasi ke Kementerian ESDM; pengajuan HaKI

menjalin kerjasama

• Dokumen sertifikasi Peralatan PLTP

• Dokumen kajian industrialisasi PLTP Binary Cycle

• Dokumen studi potensi dan prospek PLTP Binary Cycle

• Dokumen MoU

6

pelaksanaan HSE

PB 200

Thermodynamic analysis, engineering design dan sistem integrasi PLTP skala kecil

pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja pengoperasian PLTP

• Dokumen hasil pengujian PLTP 3 MW.

• Dokumen hasil pengujian PLTP BC 100 kW, dan PLTP BC 500kW (Kerjasama dg GFZ).

• Dokumen Engineering Design PLTP

PB 300

Engineering design & review design komponen mekanikal PLTP Skala Kecil,

pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja komponen mekanikal PLTP

• Dokumen hasil pengujian kinerja turbin.

• Dokumen hasil pengujian kinerja komponen mekanikal lain spt condenser, jet ejector, heat exchangers.


PB 400

Engineering design & review design komponen elektrikal dan sistem konstrol PLTP Skala Kecil

pengujian, monitoring dan evaluasi kinerja komponen elektrikal dan sistem kontrol PLTP

Engineering design & review design konstruksi sipil PLTP Skala Kecil

• Dokumen hasil pengujian elektrikal (kinerja generator, koneksi ke jaringan 20kV, MCC, dll.), sistem kontrol, dll.


7

BAB III

Kegiatan Program

3.1. OUTCOME

Outcome akhir dari kegiatan ini dimanfaatkannya teknologi PLTP skala kecil

hasil pengembangan BPPT oleh industri dalam negeri dalam memenuhi kebutuhan

PLTP skala kecil dengan TKDN maksimal, serta berkontribusi dalam program

peningkatan elektrifikasi oleh Pemerintah.

Di dalam tahun anggaran 2016, outcome diatas belum tercapai karena pilot

plant PLTP 3 MW masih di dalam tahap penyelesaian pengujian dan pengoperasian

secara non-komersial. Jangka waktu pelaksanaan kegiatan secara keseluruhan

dapat dilihat pada table dibawah ini.

Tabel 2: Target Kegiatan Tahun 2015 - 2019

3.2. STATUS TEKNOLOGI

Teknologi PLTP yang dikembangkan oleh BPPT adalah teknologi PLTP skala

kecil yang menerapkan teknologi condensing turbine dan binary cycle.

a) PLTP Condensing Turbine

8

PLTP condensing turbine dengan kapasitas 3 yang dikembangkan oleh BPPT

adalah teknologi pembangkit listrik yang sangat sesuai untuk diterapkan dalam

pemanfaatan energi panas bumi skala kecil. PLTP 3 MW dilakukan melalui proses

reverse engineering dan modifikasi terhadap desain turbinnya.

Skema diagram PLTP condensing turbine ditunjukkan pada Gambar 2. Fluida

yang dihasilkan dari sumur produksi dialirkan ke dalam separator untuk memisahkan

uap dan air. Uap tersebut dialirkan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan

generator untuk membangkitkan listrik. Uap yang keluar turbin dikondensasikan

melalui condenser dengan sistem pendingin cooling tower. Uap yang

dikondensasikan di tampung di dalam hot pond, kemudian diinjeksikan kembali ke

reservoir.

Gambar 2: Skema Diagram PLTP condensing turbine

PLTP skala kecil ini sangat sesuai diterapkan di daerah Indonesia bagain

timur yang mempunyai banyak sumber panas bumi dan demand listriknya relatif

kecil, serta untuk mensubstitusi PLTD di daerah terpencil yang mempunyai potensi

energi panas bumi. Menurut hasil studi awal oleh Kementerian Ristek bersama

BPPT pada tahun 2009 yang dilakukan di 4 provinsi di Indonesia bagian timur yaitu

NTB, NTT, Maluku, dan Maluku Utara, terdapat lebih dari 200 unit PLTD dengan

kapasitas total lebih dari 214 MW yang dapat disubstitusi oleh energi panas bumi

(PLTP) skala kecil, dengan potensi penghematan BBM sebesar Rp. 1,1 Trilyun per

9

tahun (Subsidi listrik oleh Pemerintah pada tahun 2009 adalah sebesar Rp.51,9

Trilyun).

Pengembangan PLTP skala kecil lebih diarahkan untuk meningkatkan tingkat

kandungan komponen dalam negeri (TKDN) sehingga industri komponen

pembangkit listrik di dalam negeri dapat berkembang untuk mewujudkan percepatan

kemandirian bangsa di bidang industri ketenagalistrikan. Engineering design sistem

pembangkit dikembangkan oleh BPPT, sedangkan seluruh komponen utama PLTP

seperti turbin, generator, condenser, cooling tower, separator, perpipaan, dll. akan

dimanufaktur oleh industri nasional seperti PT Nusantara Turbin & Propulsi, PT

PINDAD, PT Intan Prima Kalorindo, dll.

PLTP dengan condensing turbine ini memerlukan banyak komponen

pendukung seperti kondensor, cooling tower, pompa, dsb. Berikut adalah peralatan

atau komponen-kompenen utama dari pembangkit Teknologi PLTP Condesing

Turbine dikelompokan menjadi 7 bagian:

a. Kepala Sumur, Brine, Sistem Pipanisasi Uap (Wellhead, brine dan

steam supply system):

Wellhead valvesand control

a. Blowout preventer (while drilling)

b. Master valves

c. Bleed lines

Separator vessel

a. Vertical cyclone type

b. Bottom-outlet steam discharge

c. External or integral water collecting tank

Ball check valve

Steam piping, insulation dan support

a. Condensate traps

b. Expansion loops atau spools

Steam header

Final moisture remover

a. Vertical demister

Atmospheric discharge silencer

10

a. Rock muffler atau cyclone silencer dengan weir flow control

Brine piping, insulation dan support.

b. Turbine-generator dan control

Steam turbine-generator dengan accessories

a. Multistage, impulse-reaction turbine

a. Interstage moisture removal (optional)

b. Single-cylinder, single-flow atau double-flow

c. Tandom-compound, four-flow

b. Rotor material: stainless steel (typ. 12% Cr, 6% Ni, 1.5% Mo)

c. Blade material: stainless steel (typ. 403, 13% Cr)

d. Stator material: carbon steel

e. Direct coupled, hydrogen atau air cooled, 2-atau 4-pole

f. synchronous generator dengan static excitation

g. Lubricating oil system

Control system

a. Digital-computer-based distributed control system

b. Continuous date acquisition system

c. Programmable component controller

d. Full automation dan remote control (optional)

Air compressor

a. 1 atau 2 stage, motor driven units untuk plant dan/atau

instrument air.

c. Condenser, gas ejection dan pollution control (jika diperlukan)

Condenser

a. Direct-contact atau surface-type

b. Barometric atau low-level jet type

c. Integral gas cooler

d. Material untuk wetted surfaces: stainless steel (tipe. 316 atau

316L)

Condensate pump dan motor

a. Vertical, centrifugal can pumps

b. Stainless-steel wetted surfaces

c. Low-head, high volume design

11

d. Two 100 percent capacity units

e. Electric-motor driven

Gas removal system

a. Steam jet ejector dengan inter- dan after-cooler

b. Turbocompressor

c. Hybrid ejector/compressor

NCG treatment system

a. H2S removal via commercially available methods.

d. Heat rejection system

Water cooling tower

a. Multi-cell, mechanically-induced-draft, counterflow atau

crossflow type

b. Natural-draft type (rarely used)

c. Drift eliminator

d. Fire-retardant materials of construction

Cooling water pump dan motor

a. Vertical, centrifugal, wet-pit type

b. Stainless steel wetted surfaces

c. Low-head, high-volume flow type

d. Four 25 percent atau two 50 percent capacity units

e. Electric-motor driven

Cooling water treatment system

a. Chemical additives to control pH to 6.5–8.0.

e. Back-up systems

Standby power supply

a. Back-feed from grid

b. Diesel generator.

f. Noise abatement system (bila dibutuhkan)

Rock mufflers untuk stacked steam

Acoustic insulation untuk noisy fluid handling components.

g. Geofluid disposal system

Injection wells untuk excess condensate dan cooling tower blowdown

Emergency holding ponds untuk wells dan separators

12

Impermeable lagoons untuk temporary disposal of waste brine.

b) PLTP Binary Cycle

PLTP Binary Cycle adalah teknologi pembangkit yang sangat efektif untuk

diterapkan dalam pemanfaatan energi panas bumi skala kecil (enthalpy rendah-

menengah dengan temperatur 120 – 180°C), dengan menggunakan fluida kerja

kedua (hidrokarbon) sebagai fluida yang akan menggerakkan turbin. PLTP Binary

Cycle yang dikembangkan oleh BPPT adalah sistem modul 1 MW melalui tahapan

pengembangan prototipe 2 kW dan pilot plant 100 kW, yang sangat sesuai dengan

karakteristik pengembangan lapangan panas bumi di Indonesia yang dilakukan

secara bertahap. Selain itu, PLTP skala kecil teknologi Binary Cycle Sistem Modul

1MW sangat sesuai untuk menggantikan PLTD di daerah terpencil yang mempunyai

potensi energi panas bumi.

Seperti yang ditunjukkan di dalam skema diagram PLTP Binary Cycle pada

gambar 3 dibawah ini, fluida air panas bumi hasil separasi (brine) yang selama ini

hanya langsung direinjeksikan ke bumi tanpa dimanfaatkan lebih lanjut bisa

digunakan sebagai sumber panas untuk memanaskan fluida kerja di dalam

evaporator. Uap gas dari fuida kerja yang dihasilkan dialirkan ke turbin untuk

menggerakkan generator penghasil listrik. Uap/gase yang keluar dari turbin

dikondensasi di dalam condenser, kemudian di pompa untuk dialirkan dalam siklus

tertutup.

Gambar 3: Skema Diagram PLTP Binary Cycle

13

Pada dasarnya teknologi PLTP Binary Cycle adalah teknologi yang relatif

sederhana, sehingga teknologinya akan mudah dikuasai dengan cepat, dan bisa

dikembangkan oleh industri lokal dalam negeri Indonesia. Kendala utama tidak

berkembangnya teknologi ini di Indonesia adalah tidak adanya kemampuan industri

lokal dalam manufaktur turbin n-pentane. Dengan telah dibuatnya prototipe turbin

PLTP Binary Cycle 2KW oleh BPPT, dan akan dilanjutkan dengan pilot plant PLTP

Binary Cycle 100KW, serta pada tahun anggaran 2009 – 2012, maka kendala ini

akan segera bisa diatasi.

Pengembangan PLTP binary cycle diarahkan untuk penguasaan teknologi ini

karena saat ini teknologi PLTP binary cycle didominasi oleh hanya satu perusahaan

saja yaitu ORMAT Technologies, Inc., yang telah membangun lebih dari 260 unit

pembangkit di banyak negara di dunia, kecuali di Indonesia.

Selain itu, seperti halnya PLTP condensing turbine, pengembangan PLTP

binary cycle diarahkan pula untuk meningkatkan tingkat kandungan komponen

dalam negeri (TKDN) sehingga industri komponen pembangkit listrik di dalam negeri

dapat berkembang dan kemandirian bangsa di bidang industri ketenagalistrikan

dapat terwujud.

14

3.3. PELAKSANAAN ANGGARAN 2016

Tabel 3: Perencanaan/Jadwal Anggaran (Financial Planning) (dalam ribuan rupiah)

15

Tabel 4: Realisasi Anggaran 2016 per Triwulan 1 (Dalam Ribuan Rupiah)

16


17


18


19

3.4. PELAKSANAAN KEGIATAN

Tabel 8: Realisasi Pelekasanaan Triwulan 1

20


21


22


23

3.5. KONTRIBUSI TERHADAP PENCAPAIAN KINERJA

Tabel 12 dibawah ini adalah deliverables terkait program unit kerja mengacu RKA secara angka/kwantitatif/terukur:

Tabel 12: Hasil Pelaksanaan Kegiatan/Sub Kegiatan Tahun Anggaran 2015

Realisasi (Rp.) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIPA 5,746,400,000 5,526,324,000 96.70 Energi

PNBP

PHLN

Keterangan nomor 1-10 adalah sebagai berikut : 1. Rekomendasi 5. Pengujian 9. Prototype 2. Advokasi 6. Jasa operasional 10. Survey 3. Alih Tek 7. Pilot project 4. Konsultasi 8. Pilot plant

FORM A

54 2 11

SDM (org,)

ANGGARAN (dlm ribuan)

No. KODE KEG DAN NAMA KEGIATAN Pagu (Rp.)

1 PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL

KETERANGANBIDANG

LUARAN

2

BAB IV

Hasil Kegiatan Program dan

Pembahasan

Wilayah Indonesia bagian timur: Sulawesi, Nusa tenggara dan Maluku, saat

ini mayoritas, menggunakan PLTD sebagai sumber listrik. PLTD-PLTD tersebut

mempunyai kapasitas pembangkitan yang relatif kecil karena memang demand di

daerah tersebut juga kecil. Namun penggunaan PLTD tersebut membebani

Pemerintah, karena pemerintah masih harus memsubsidi bahan bakar PLTD (Rp.93

Trilyun di APBN-P tahun 2012). Di sisi lain, di wilayah tersebut terdapat sumber

energi panas bumi sekitar lebih 4.000 MWe, yang belum termanfaatkan. Saat ini,

Indonesia mempunyai sumberdaya panas bumi lebih dari 29.000 MWe di tersebar

dari ujung barat pulau Sumatra hingga di kawasan Nusa Tenggara Timur dan

Maluku. Oleh karena itu, pemanfaatan energi panas bumi (PLTP) skala kecil dapat

menggantikan PLTD.

Akan tetapi, pembangunan PLTP skala kecil, apalagi di daerah terpencil, tidak

diminati oleh investor. Untuk itu pengembangan PLTP skala kecil menjadi tanggung

jawab Pemerintah, dan untuk membantu tugas Pemerintah tersebut BPPT telah

mulai mengembangkan PLTP skala kecil dengan teknologi binary cycle dan

teknologi condesing turbine, seperti dijelaskan pada bab sebelumnya.

Pengembangan PLTP ini juga akan memberikan manfaat dalam proses

pengembangan industri pembangkit di dalam negeri, seperti misalnya industri

manufaktur turbin, generator, dll.

Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan oleh BPPT

dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu:

1. pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang

2. pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu

3. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 500 kW bersama GFZ di

lapangan panas bumi Lahendong.

25

4.1 PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG

4.1.1 Persiapan Pengujian

Beberapa persiapan pengujian yang dilakukan adalah:

1. Memastikan bahwa perbaikan turbine oleh NTP sudah sesuai dengan

rekomendasi.

2. Melakukan alignment bersama (BPPT, NTP, PINDAD) untuk memastikan semua

dilaksanakan sesuai persyaratan desain.

3. Melibatkan ITB (Dinamika Lab) melakukan Bump Test untuk mengetahui daerah

putaran kritis.

4. Disusun dan disepakati bersama NTP, PINDAD, dan Operator sebuah SOP

pengoperasian berdasar hasil bump test.

5. Memastikan sistem gouvernor sudah beroperasi dengan baik untuk mendukung

pengoperasian plant (start-up, normal, shutdown) secara otomatis/semi otomatis.

4.1.2 Pelaksanaan Pengujian

Pengujian dilakukan dengan melalui 2 tahapan, yaitu (1) pengujian tanpa beban dan

(2) pengujian dengan beban.

1) Pengujian tanpa beban

Pengujian dilaksanakan dengan mengacu pada SOP yang telah disepakati

bersama BPPT, NTP, PINDAD dan Operator.

Selama tidak terjadi kerusakan, pengujian akan dilaksanakan non-stop

selama 24 jam sehari (dua shift).

Selama pengujian diusulkan untuk dilakukan monitoring vibrasi.

2) Pengujian dengan beban

Jika pengujian tanpa beban berhasil, pengujian dilanjutkan dengan pembebanan

/sinkronisasi ke jaringan PLN wilayah Garut. Tapi, sebelum disinkronkan ke jaringan

PLN, terlebih dahulu dilakukan pengujian dengan menggunakan beban dummy load.

4.1.2.1 Pengujian (Rolling Turbine-Generator) Tanpa Beban

Beberapa persiapan yang harus dilakukan sebelum pengujian dilakukan adalah sbb:

26

a. Turbin:

Perbaikan kerusakan poros, balancing, clearence bearing, re-instalasi ke

sistem “sudah selesai”

b. Governor Valve:

Pompa booster “berfungsi dengan baik”

Governor valve “berfungsi dengan baik” setelah pemasangan pompa boster,

pengujian dan kalibrasi travel tuas governor

c. Turbin-gearbox-Generator:

Dilakukan alignment poros, “berhasil dengan baik”

Dilakukan bump-test, “teridentifikasi critical speed pada turbin, gearbox dan

generator”

Gambar 4: Hasil akhir rata-rata pengukuran alignment spacer (Turbin-

Gearbox)

Start-up dilakukan secara manual melalui by-pass valve, dan turbin-generator

berhasil berputar hingga 1500 rpm. Dari hasil pengamatan vibrasi menunjukkan

bahwa ada signal vibrasi pada rpm sesuai data bump test walaupun amplitude masih

kecil dan masih dalam batas aman. Saat start-up, putaran gagal dinaikkan akibat

adanya kerusakan pada komponen mekanik by-pass valve, sehingga pengujian

harus dihentikan. Dari hasil inspeksi, didapat kerusakan mekanik by-pass valve dan

terbukti ada kerusakan mekanik.

27

Gambar 5: By-pass Valve yang Rusak

Tabel 13: Hasil Bump Test Turbine-Generator System

Hasil bump test Hasil uji

Setelah by-pass yang rusak diganti dengan material yang lebih baik, pengujian tanpa

beban kembali dilanjutkan. Start-up dilakukan hingga mencapai putaran nominal

6485 rpm dan dipertahankan selama 2 jam. Setelah itu, pembangkit dishut-down

secara normal.

28

Selama pengujian, dilakukan pengamatan parameter proses dan spectrum vibrasi

oleh tim dari ITB. Dari hasil pengamatan disimpulkan bahwa pada putaran nominal

vibrasi generator ke arah aksial relatif besar (s/d 3,6 mm/s), akibat angular

missalignment antara gear box dan generator. Untuk itu perlu dilakukan re-alignment

gearbox dan generator.

Re-allignment dilakukan bersama-sama oleh tim BPPT-PINDAD-DEWATA. Gambar

dibawah menunjukkan hasil re-allignment.

Gambar 6: Hasil akhir rata-rata pengukuran alignment Shortflex (Gearbox-

Generator)

Dari hasil re-allignment disimpulkan hal-hal sbb:

- Posisi poros gearbox dan generator yang tersambung dengan shortflex sudah

sesuai dengan target/spesifikasinya baik pada bidang vertical maupun

horizontal.

- Nilai capaian alignment shortflex pada bidang vertical & horisontal mampu

dikoreksi sampai dibawah batas toleransi terkecil [ Excellent ];

- Nilai posisi alignment yang dicapai jauh lebih baik dibandingkan nilai

alignment yang dilakukan sebelumnya;

29

Pengujian berikutnya dilakukan setelah re-allignment berhasil dilaksanakan. Pada

pengujian berikutnya, start up turbin mencapai putaran nominal 6485 rpm. Pada

putaran tersebbut, dilakukan pengamatan cukup lama (lebih dari 5 jam) dimana

pada kondisi tersebut dapat dilihat bahwa semua parameter proses dalam keadaan

stabil, vibrasi maksimum sekitar 3,5 mm/s (masih di bawah batas maksimum yang

diijinkan), serta stabilitas putaran generator 1500 ± 5 rpm.

Pada pengujian tersebut dilakukan juga pengujian open & short sirkuit.

Pengujian Open Circuit (OC) berhasil dengan beberapa catatan penting sbb:

- Belum bisa dilakukan pembacaan beban dan penginjeksian arus yang

dilakukan dari GCP.

- Pembacaan dan penginjeksian dilakukan secara manual melalui peralatan uji

OC milik PINDAD.

- Injeksi arus dimulai dari 0 - 110% dengan kenaikan setiap 10%.

- Selama pengujian OC, belum dirasakan ada perubahan yang signifikan di

sistem turbin-generator, semua kondisi proses, dan vibrasi stabil dalam batas

aman.

Sedangkan pada pengujian Short Circuit (SC):

- Injeksi arus dimulai dari 0 dengan kenaikan setiap 10%

- Pengujian dihentikan pada injeksi arus 50 % karena tercium bahu terbakar

dan keluar asap di sistem CT.

- Selama uji SC berlangsung, kondisi proses sistem turbin-generator dalam

keadaan stabil, belum terasa ada kenaikan beban yang signifikan.

4.1.2.2 Pengujian (Rolling Turbin-Generator) dengan Menggunakan Dummy

Load 500 kW

Pengujian dengan menggunakan beban dummy load dilakukan dengan

pengamanan pada generator, yaitu membatasi arus maksimum yang diijinkan,

disesuaikan dengan beban maksimum 500kW.

Pengujian ini diawali dengan start up turbin hingga mencapai putaran nominal 6485

rpm. Sebelum pembebanan dummy load, terlebih dulu dilakukan pengujian ulang

30

open circuit. Setelah pengujian open circuit berhasil, baru dilanjutkan dengan uji

dummy load 500 kW.

Pada uji dummy load ini, pembebanan dinaikkan dengan setiap kenaikan sebesar 50

kW. Pada beban 200 kW, dilakukan load rejection test, dan governor berhasil

mengendalikan putaran dengan aman (belum ada pengaruh yang signifikan

terhadap stabilitas plant). Selanjutnya pengujian pembebanan dilanjutkan dan

sukses sampai 500 kW. Plant dalam keadaan stabil, vibrasi terkendali dibawah batas

aman.

Pada kondisi pembangkit beroperasi dengan beban 500 kW, dilakukan pengamatan

kondisi operasi, tunning katup governor, karakterisasi pembukaan line uap utama, dll,

dan semua berjalan lancar dan sukses. Setelah itu, pembangkit dimatikan

(shutdown) secara normal.

4.1.2.2.1 Pengamatan Vibrasi selama Pengujian

Selama pengujian tanpa dan dengan dummy load 500 kW, dilakukan pengamatan

vibrasi. Konfigurasi pengukuran vibrasi pada rumah bearing dapat dilihat pada

gambar 7. Akselerometer dipasang pada setiap rumah bearing dan dihubungkan

dengan multichannel data acquisition sehingga getaran yang terjadi dapat diukur

secara simultan dan kontinyu. Data getaran kemudian ditampilkan pada layar

monitor sehingga dapat dianalisis lebih lanjut.

Gambar 7: Konfigurasi Pengukuran Vibrasi pada Rumah Bearing

Sensor vibrasi dipasang di rumah bearing pada turbin, gearbox dan generator. Pada

masing-masing titik ukur dipasang sensor yang mengukur vibrasi pada arah

31

horizontal, vertikal dan aksial (lihat gambar 8). Selain itu, dipasang juga key phasor

yang mengukur keceparan putar rotor turbin yang dipasang di dekat bearing turbin

inboard.

Gambar 9 menampilkan grafik level geteran tanpa beban dan dengan dummy load

500kW pada titik ukur T1V (turbine bearing 1 arah vertikal). Ripple vibrasi T1V pada

saat dengan bebab dummy load lebih halus dibandingkan dengan tanpa beban. Hal

yang sama ditunjukan pada titiku ukur G1A (generator bearing arah axial) bahwa

Ripple vibrasi G1A pada saat dengan bebab dummy load makin halus dibandingkan

dengan tanpa beban. Table 11 menunjukan hasil level getaran tanpa beban dan

dengan dummy load 500kW pada semua titik ukur. Hampir semua titik ukur

mengalami penuruan nilai vibrasi pada saat dengan beban dibandingkan dengan

tanpa beban, kecuali titik ukur T1V mengalami kenaikan dari 2,42 mm/sec menjadi

2,99 mm/sec, namun masih dibawah nilai trip ( 4m/sec).

Gambar 11 dan gambar 12 menampilkan pula spectrum getaran pada sensor T1V

dan sensor G1A. Hasil analisa tersebut dapat dibaca pada kesimpulan.

Gambar 8: Titik Pengukuran Vibrasi

32

Tabel 14: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW)

Gambar 9: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW),

Sensor T1V

33

Gambar 10: Level Getaran (Tanpa Beban & dengan Dummy Load 500 kW),

Sensor G1A

Gambar 11: Spektrum Getaran, Sensor T1V

Gambar 12: Spektrum Getaran, Sensor G1A

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil selama pengamatan vibrasi adalah sbb:

- Berdasarkan standard ISO 10816-3 dan batas vibrasi manufaktur, vibrasi yang

terjadi pada turbin, gearbox dan generator pada saat beroperasi pada 6500 RPM

34

baik tanpa maupun dengan beban (maksimum 500 kW) berada dalam Zona

Acceptable. Dengan demikian, turbine-generator tersebut dapat dioperasikan

dengan pembebanan secara terus menerus dalam waktu yang lama.

- Analisa spektrum vibrasi menunjukkan bahwa amplitudo vibrasi 1xRPM

generator terdeteksi pada spektrum vibrasi turbin. Hal ini mengindikasikan

bahwa pengaruh generator cukup besar.

- Analisa spektrum vibrasi dan vibratory movement membuktikan bahwa terdapat

residual misalignment antara turbin dan gearbox dan juga antara gearbox dan

generator. Namun demikian, misalignment yang terjadi masih dalam batas yang

dapat ditoleransi karena vibrasi yang terjadi masih dalam batas yang diizinkan.

- Perlu dipertimbangkan penggunaan diameter katup governor yang lebih kecil.

Kondisi ini memperbaiki mode start-uap dan pegendalian putaran turbin yang

lebih stabil saat pengoperasian. Walaupun dengan diameter yang ada sekarang,

sudah berhasil beroperasi sampai dengan 500kW, tetapi dengan mode

pengoperasian yang kurang comfort.

- Perlu segera diperbaiki sistem kelistrikan, termasuk segala sesuatu yang terkait

dengan pengopeasian dari GCP.

- Perlu dilakukan uji dengan pembebanan yang lebih signifikan untuk mempelajari

karakteristik proses yang lebih signifikan.

4.1.2.3 Persiapan Sinkronisasi dengan Grid PLN

Listrik yang dihasilkan dari PLTP 3 MW ini akan dialirkan ke grid 20 kV milik PLN.

Dari hasil pertemuan-pertemuan yang dilakukan oleh BPPT dan PLN, disimpulkan

bahwa PLN Distribusi Jabar akan memberikan ijin sinkron jika SOP, PKS dan

rekomendasi dari PLN Pusertif sudah lengkap. BPPT dan PLN distribusi Jabar

bersama-sama menyiapkan, menyetujui, dan menanda-tangani SOP Sinkron dan

PKS. Gambar 13 menunjukan alur sinkronisasi dengan PLN.

PLN Pusertif akan memberikan rekomendasi laik sinkron setelah melakukan

validasi/verifikasi kondisi operasi pembangkit tanpa beban (uji short circuit hingga

100% sampai temperatur gulungan steady atau mencapai kondisi saturasi, interlock

AC/DC oil pump, sistem mechanical trip, dokumen relay, dan hal lain yang terkait

35

proteksi). Kegiatan uji sinkron ini dilakukan oleh BPPT bersama dengan PLN Area

Garut dan PLN Distribusi Jabar.

PLN . WIL. GARUT

PLN . DIS. JABAR

BPPTPLN . Pusertif

SINKRON

1

23

4

Gambar 13: Diagram Alur Sinkronisasi dengan PLN

Sebelum uji sinkron dilakukan, terlebih dulu harus dilakukan rolling turbin-generator

untuk uji peralatan mekanik over speed trip. Seperti biasa, start up turbin tanpa

beban dilakukan hingga putaran nominal 6458 rpm. Pengujian peralatan mekanik

over speed trip dilakukan hingga putaran 7200 rpm dimana pada putaran tersebut,

peralatan belum bekerja dan vibrasi masih dibawah batas aman. Plant dishutdown

dan dilakukan penyetelan pegas pada peralatan tersebut. Kemudian dilakukan

pengujan ulang, dan peralatan bekerja pada putaran yang terlalu rendah (6000 rpm).

Plant lalu dishutdown dan dilakukan penyetelan ulang pegas pada peralatan

tersebut. Lalu pengujian kembali dilakukan, dan peralatan gagal bekerja hingga

putaran yang terlalu rendah (6000 rpm). Plant dimatikan (shutdown) kembali.

Pada pengujian ulang berikutnya, peralatan gagal bekerja hingga 3 kali uji:

- Hingga putaran 7075 rpm (trip vibrasi)



36

Sebelum pengujian selanjutnya dilakukan, diputuskan untuk dilakukan perbaikan

desain kekakuan pegas dan thermal clearence.

Setelah perbaikan dilakukan, pengujian kembali dilaksanakan. Start up turbin tanpa

beban dilakukan hingga putaran nominal 6458 rpm, dan dilanjutkan setting speed

hingga nilai 6900 rpm untuk uji over speed trip dari peralatan mekanik. Namun

sebelum nominal speed tercapai, telah terjadi trip sebanyak 4 kali (3 kali pada 4000

rpm dan 1 kali pada 5000 rpm).

Pada putaran 2000 rpm vibrasi mengalami kenaikan antara 0.7 s.d. 0.9 mm/sec

tidak seperti turbine rolling sebelumnya (hanya 0.2 mm/sec). Berdasarkan analisa

spektrum di lapangan, terindikasi terjadi unbalance dan misalignment pada turbine.

Dari hasil inspeksi dari pihak NTP didapatkan hal-hal sbb:

- Perlu dilakukan pembersihan beberapa kerak/desopit setebal ± 3cm di ujung

blade pada stage 4,5,6 (rotor dan stator).

- Perlu dilakukan perbaikan/pembuatan baru carbon seal pada bagian bearing

housing I (rusak/patah saat pengakatan rotor).

Gambar 14: Pembersihan Kerak/Deposit pada Rotor dan Stator

37

4.2 MAINTENANCE PLTP BINARY CYCLE 100 KW

Perawatan pada pembangkit diperlukan untuk dilakukan secara berkala. Perawatan

ini dilakukan untuk mencegah adanya karat, korosi dan kerusakan-kerusakan lain

yang mungkin timbul, sehingga pembangkit dapat tetap memiliki kinerja yang baik.

Perawatan yang dilakukan pada PLTP binary cycle 100 kW terdiri dari :

(1) Perawatan sub sistem brine supply

(2) Perawatan sub-sistem modular binary cycle

(3) Perawatan sub-sistem air cooler

(4) Perawatan sub-sistem peralatan elektrikal, kontrol & instrumentasi

4.2.1 Perawatan Sub-Sistem Brine Supply

Brine supply diperlukan dalam PLTP binary cycle untuk memanaskan dan

menguapkan fluida kerja n-pentane. Uap dari n-pentane inilah yang nantinya

digunakan untuk menggerakkan turbin-generator. Brine yang digunakan diambil dari

buangan separator Star Energy, ltd. Brine disalurkan melalui pipa 3 inch.

Untuk menjaga brine berjalan dengan lancar maka dilakukan perawatan terhadap

pipa brine tersebut. Beberapa perawatan yang dilakukan adalah:

- Melakukan perlindungan terhadap pipa supaya tidak karat

- Melakukan pengecatan pipa brine

- Melakukan pemasangan isolasi pada pada pipa brine

- Uji kebocoran pipa brine

Gambar berikut menampilkan kondisi sesudah perawatan dan sebelum perawatan:

38

Gambar 15: Kondisi Pipa Tapping Brine sebelum Pengecatan dan Isolasi

Gambar 16: Kondisi Pipa Brine sebelum Pengecatan

Gambar 17: Pengecatan Pipa Brine

39

Gambar 18: Pengecatan Pipa Brine Masuk Modular

Gambar 19: Kondisi Jalur Pipa Brine setelah Pengecatan dan Isolasi

Untuk pengujian kebocoran (hydrostatic test) pada papa pipa brine, sebelum

dilakukan pengujian, terlebih dahulu pipa yang akan diuji harus dalam keadaan

bersih. Semua sambungan-sambungan dengan peralatan lain harus dilepas. Pada

pelaksanaan pengujian ini jika terdapat katup / valve yang tidak digunakan untuk

pengetesan harus dilepas dan diganti dengan temporary spool.

Adapun urutan pekerjaan yang akan dilaksanakan antara lain :

- Pengisian pipa dengan air bersih / tawar

- Menaikkan tekanan sesuai dengan spesifikasi.

- Peralatan (instrument) untuk mencatat data-data selama Hydrostatic Test

dilaksanakan.

40

- Equipment yang masih berfungsi baik harus sudah disiapkan seperti:

a. Pressure Raising Pump

b. Pressure Gauge

c. SW Flange Gasket

d. Blind Flange

- Pelaksanaan pengujian juga didasarkan pada kekuatan jenis material pipa yang

telah disetujui dan besarnya tekanan pengujian adalah 1,5 x design pressure.

- Pelaksanaan test dilakukan secara bertahap sebagai berikut:

30% x Pressure Test ditahan selama 15 menit

60% x Pressure Test ditahan selama 15 menit

100% x Pressure Test ditahan selama 15 menit (dilakukan pemeriksaan

tanpa direcord)

100% x Pressure Test dan direcord selama 2 (empat) jam.

Nilai tekanan pada kedua Pressure Gauge dicatat setiap interval 15 menit.

Selama tekanan 100% Pressure Test, agar dilakukan pemeriksaan

kemungkinan adanya kebocoran pada sambungan-sambungan antara lain

sambungan pipa, flange to flange, blind flange dan lain-lain.

Bila terjadi kebocoran maka tekanan didalam pipa harus dikeluarkan

secara bertahap sampai titik atmosphere, selanjutnya dilakukan perbaikan

pada kebocoran tersebut.

Sesudah perbaikan dilakukan, pengujian diulangi lagi sampai pengujian

baik

Keterangan: A. Holding Time, B. Inspection, C. Inspection, D. Draining

Gambar 20: Diagram PressureTest

41

Gambar 21: Persiapan Pengujian Kebocoran

Gambar 22: Proses Pengujian Pipa Brine

42

Gambar 23: Hasil Test Pressure Pipe Brine ke Slilincer (11.2 Bar)

Gambar 24: Hasil Test Pressure Pipe Brine ke Slilincer (16.5 Bar)

4.2.2 Perawatan Sub-Sistem Modular Binary Cycle

Sistem PLTP Binary cycle 100 kW Wayang Windu, dirakit menjadi satu dalam

bentuk modular, yang terdiri dari turbin-generator, evaporator-preheater dan

peralatan instrumentasi modular PLTP binary cycle 100 kW. Gambar di bawah ini

menunjukkan perawatan terhadap sub-sistem binary cycle.

1) Perawatan Terhadap Turbin-Generator

43

Gambar 25: Pemeriksaan Kondisi Generator

Gambar 26: Pemeriksaan Kondisi Cooler Turbin

Secara keseluruhan kondisi turbin dalam keadaan baik hanya sedikit karat di casing

turbin (bagian luar) sedangkan bagian dalam aman tidak berkarat. Untuk

menghilangkan dan mencegah karat, dilakukan pengecatan pada casing turbin-

generator.

44

Gambar 27: Pemeriksaan Kondisi Blade Turbin

Gambar 4.17 Pemeriksaan Gear Box Turbin

Gambar 28: Pemeriksaan Kondisi Gear Box Turbin

45

Gambar 29: Proses Pengecatan Turbin-Generator

Gambar 30: Kondisi Turbin-Generator Setelah Pengecatan

Gambar 31: Penyetelan Kembali Alignment Turbin

46

Alignment adalah suatu proses pengerjaan yang menyatukan dua atau lebih sumbu

putar pada sebuah rangkaian sumbu putar terhadap sumbu X, Y & Z. Pengertian

“Lurus” dalam kenyataan tidaklah bisa diperoleh 100% secara pastinya, untuk itu

dapatlah diberikan besaran toleransi penyimpangan yang mana besaranya

dtentukan oleh perhitungan masing2 sesuai dengan aplikasinya.

Melakukan proses Alignment dengan benar akan dapat mengurangi risiko kerusakan

pada mesin. Adapun problem yang dapat ditimbulkan oleh tidak-alignment-nya

mesin adalah :

lost production

leaking seals

increased vibration

higher energy consumption

bearing failure

shaft breakage

coupling wear

quality problems

Ada banyak yang akan diperoleh dari proses alignment yang baik yaitu dalam hal

waktu (umur mesin dan durasi produksi) dan tentunya akan berdampak pada biaya

produksi & perawatan.

Manakala mesin beroperasi dan adanya misalignment, beban putar poros akan

secara dramatis menjadi berat akibat reaksi gaya yang terjadi pada sambungan

Coupling. Hal ini akan memberi dampak:

Cepatnya kerusakan pada Bearing, Seal, Coupling itu sendiri atau bahkan pada

poros (bengkok atau patah)

Naiknya Bearing Temperatur & Vibrasi

Konsumsi daya meningkat, namun performa menurun.

Proses alignment adalah hal yang terpenting dari program maintenance dan ini akan

dapat memberikan keuntungan :

Meningkatkan Umur Mesin (Plant Operating) dan kehandalannya.

Mengurangi Biaya perawatan secara menyeluruh dan penyediaan spare part.

Meningkatkan keselamatan dalam operasional.

47

Menekan atau mengurangi biaya operasional.

2) Perawatan terhadap pipa & valve modular PLTP binary cycle 100 kW

Gambar 32: Penyetelan Kembali Valve Modular PLTP Binary Cycle 100 kW

Gambar 33: Penyetelan Kondisi Walkway Modular setelah Pengecatan

Pengecatan terhadap walkway merupakan salah satu bentuk perawatan terhadap

walkway. Tujuan pengecatan ini adalah untuk melindungi walkway supaya tidak

mudah berkarat.

48

4.2.3 Perawatan Sub-Sistem Air Cooler

Air cooler pada PLTP binary cycle 100 kW digunakan sebagai alat kondensasi fluida

kerja n-pentane yang keluar dari turbin. Proses pendinginan dalam air cooler

dilakukan dengan menggunakan udara.

Pada saat pemeriksaan air cooler, ditemukan karat pada roda gigi air cooler. Untuk

menghilangkan karat tersebut maka perlu diberikan grease pada roda gigi.

Gambar 34: Penyetelan Pemberian Grease pada Roda Gigi

Gambar 35: Kondisi Roda Gigi setelah Perawatan

49

Gambar 36: Penambahan Handrail pada Air Cooler

Gambar 37: Kondisi Air Cooler setelah Penambahan Handrail

Selain pemberian grease dan penambahan handrail, perawatan lain yang dilakukan

adalah penambahan isolasi.

Tujuan penambahan isolasi adalah sbb:

Mengurangi kehilangan panas atau mendapatkan panas untuk mencapai

konservasi energi.

Kontrol suhu permukaan untuk personil dan peralatan perlindungan.

Mencegah atau mengurangi kondensasi pada permukaan.

Meningkatkan efisiensi operasi pemanasan / ventilasi / pendingin, pipa, uap,

proses dan sistem tenaga.

Mencegah atau mengurangi kerusakan pada peralatan dari paparan kebakaran

atau atmosfer korosif.

Mengurangi kebisingan dari sistem mekanik.

50

Selain itu, pada saat dilakukan pemeriksaan pada air cooler, ditemukan karat pada

ujung baut-baut. Hal tersebut mengakibatkan kesulitan pada saat ingin melepaskan

baut. Oleh karena itu dilakukan pengecatan anti karat (noverox) pada baut dan diberi

fluida WD 40.

Gambar 38: Pemeriksaan Baut Air Cooler

Gambar 39: Kondisi Baut sebelum Dilakukan Pengecatan

51

Gambar 40: Proses Pengecatan dengan Menggunakan Anti Karat

4.2.4 Perawatan Sub-Sistem Electrical, Instrumentation dan Control

Setelah instalasi semua peralatan elektrikal instrumentasi dan control dilakukan,

selanjutnya dilakukan pengujian dengan melakukan beberapa tahapan berikut:

(1) Memberikan daya (power) pada peralatan yang telah terinstal

(2) Melakukan pemeriksaan arus, tegangan, koneksi dan lainnya

(3) Melakukan pemrograman pada PLC dan setting pada kontroller

(4) Melakukan pengetesan instrument dan kalibrasi online

(5) Melakukan simulasi sistem kontrol dan interlocking

Untuk menjaga semua peralatan elektrikal instrumentasi dan control dapat berfungsi

dengan baik secara terus menerus dilakukan perawatan (maintenance) terhadap alat

tersebut.

1) Perawatan Peralatan Elektrikal

Perawatan terhadap peralatan elektrikal meliputi:

- Menggantikan relay yang rusak

- Melakukan pemeriksaan kembali koneksi kabel

Gambar dibawah ini menampilkan kegiatan perawatan peralatan elektrikal:

52

Gambar 41: Pemasangan Kembali Kabel Power Feed Pump

Gambar 42: Pemasangan Kembali Koneksi Kabel Lampu

2) Perawatan Peralatan Instrumentasi dan Control

Perawatan peralatan instrumentasi dan control meliputi:

- Pemeriksaan kembali fungsi valve otomatis

- Pemeriksaan kondisi semua instrumentasi

- Memperbaiki instrument dan panel yang rusak

Gambar dibawah ini menampilkan pekerjaan perawatan instrumentasi dan kontrol:

53

Gambar 43: Pemasangan Kembali Instrumentasi yang Rusak

Gambar 44: Memperbaiki Pintu Panel Control yang Rusak

4.2.5 Perawatan Lain-Lain

Selain perawatan terhadap peralatan utama, seperti yang telah disebutkan di atas,

telah dilakukan juga perawatan terhadap peralatan pendukung PLTP binary cycle

100 kW.

1) Perawatan Ruang Kontainer

Perawatan yang dilakukan berupa pembersihan pada ruang kontainer.

54

a. Control Room

Gambar 45: Control Room sebelum Dibersihkan

Gambar 46: Control Room sesudah Dibersihkan

55

Gambar 47: Pengelasan Tralis Kontainer

Pemberian teralis pada jendela control room dilakukan untuk mencegah terjadinya

pencurian pada control room.

Gambar 48: Jendela Control Room setelah Diberi Teralis

Selain itu untuk mencegah karat pada kontainer, dilakukan pengecatan dengan

menggunakan cat anti karat.

56

Gambar 49: Kondisi Kontainer sebelum Dicat

Gambar 50: Kondisi Kontainer sesudah Dicat

b. Office Room

57

Gambar 51: Office Room sebelum Dibersihkan

Gambar 52: Office Room sesudah Dibersihkan

c. Ruang Genset

Gambar 53: Ruang Genset sesudah Dibersihkan

58

2) Perawatan Panel Lampu

Panel lampu sudah mulai berkarat seperi pada gambar di bawah ini:

Gambar 54: Kondisi sebelum Pengecatan Anti Karat Genset sesudah Dibersihkan

Gambar 55: Kondisi setelah Pengecatan Anti Karat

4.3 PENGUJIAN PLTP BINARY CYCLE 500 KW LAHENDONG

PLTP binary cycle 500 kW di Lahendong, Sulawesi Utara, merupakan demo plant

hasil kerjasama bilateral antara Pemerintah Federal Jerman dengan Pemerintah RI,

dimana kerjasama tersebut dilaksanakan oleh GFZ German Geosciences Research

Institute dengan BPPT dan PT. Pertamina Geothermal Energy.

Setelah dilakukan pengujian di workshop Durr Cyplan di Jerman (Factory Accetance

Test), modular ORC 500 kW telah dikirim ke lapangan panas bumi Lahendong di

59

bulan Januari 2016, dan segera dilakukan pekerjaan konstruksi dan instalasi.

Pekerjaan konstruksi dan instalasi selesai 100% di bulan November 2016,

dilanjutkan dengan hydrostatic test, pre-commissioning dan commissioning.

4.3.1 Konstruksi dan Instalasi

Pekerjaan konstruksi dan instalasi PLTP BC 500 kW ini meliputi :

Main component assembly (primary heat exchanger, ORC unit, dry cooler)

Pipeline construction

Cabling & wiring

Layout plant yang dibangun adalah seperti pada ilustrasi di bawah ini.

Gambar 56: Layout Pembangkit PLTP Binary Cycle 500 kW

Progres pekerjaan konstruksi & instalasi selama tahun 2016 ini adalah seperti yang

ditunjukkan di dalam tabel dibawah ini.

Tabel 15: Progress pekerjaan konstruksi & instalasi PLTP BC 500kW Bulan Progres

Juli 2016 92,5 % Agustus 2016 93,2 % September 2016 95,8 % Oktober 2016 98,2 % November 2016 100 %

60

Gambar 57: Instalasi PLTP Binary Cycle 500 kW

4.3.2 Hydrostatic Test

Hydrostatic test dilakukan dengan membagi sistem perpipaan menjadi 3 segmen,

yaitu:

a. Brine supply cycle

Pengujian dilakukan dengan kondisi operasi sbb:

Pressure Test : 14.6 barg

Actual Pressure : 260 Psi

Media : Water

Holding Time : 30 minutes

Hasil pengujian berhasil dengan baik, tidak terjadi kebocoran di pipa ini.

61

b. Hot water cycle




Media : Water



c. Cooling water cycle




Media : Water



Gambar 58: Uji Hidrostatik PLTP Binary Cycle 500 kW

4.3.3 Pre-Commissioning

Pre-commissioning dilakukan sebagai tahapan persiapan sebelum commissioning.

Di dalam pre-commissioning telah dilakukan pengaliran brine ke dalam brine supply

cycle, cold water flushing ke seluruh perpipaan, primary heat exchanger dan dry

cooler. Selain itu juga telah dilakukan pengisian fluida kerja n-pentane ke dalam

tanki unit ORC, pengisian udara ke dalam compressor (compressed air supply).

62

Gambar 59: Pre-Commissioning PLTP Binary Cycle 500 kW

4.3.4 Commissioning

1) Mekanikal

Commissioning mekanikal dimulai dengan melakukan inspeksi visual terhadap

seluruh peralatan mekanikal. Dari inspeksi tersebut ditemukan adanya kebocoran

pada seluruh gasket di flange primary heat exchanger. Untuk itu telah dilakukan

penggantian terhadap 3 gasket, sedangkan sisanya akan diganti setelah gasket

yang baru diadakan. Commissioning pengoperasian dilanjutkan dengan setting

temperatur dan tekanan yang lebih rendah untuk menghindari terjadinya kebocoran

gasket.

63

Gambar 60: Pengujian PLTP Binary Cycle 500 kW

2) Elektrikal

Commissioning elektrikal dimulai dengan melakukan functional test terhadap seluruh

peralatan elektrikal. Dari tes tersebut ditemukan beberapa hal sbb:

Electrical control valve di hot water cycle tidak bekerja akibat batteray yang

sudah tidak mengandung strum lagi. Batteray telah diganti baru tetapi segera

kosong kembali. Untuk itu batteray diganti dengan UPS.

Gambar 61: Penggantian Battery di Electrical Control Valve

Feed-in unit atau inverter yang merupakan interface untuk menghantar listrik

dari unit ORC ke jaringan listrik PLN tidak berfungsi. Setelah dilakukan

diagnosa dan berbagai tes dengan Schneider sebagai pemasok alat tersebut

selama 2 minggu, akhirnya feed-in unit dapat berfungsi dengan baik.

64

Gambar 62: Pengetesan Inverter

3) Uji Pengoperasian

Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak

lama, dengan hasil seperti yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini.

Gambar 63: Grafik Hasil Pengujian PLTP Binary Cycle 500 kW

Grafik diatas menunjukkan bahwa sistem PLTP binary cycle ini dapat beroperasi

sampai dengan kapasitas 300 kW.

BAB V

REKOMENDASI

Berikut adalah kesimpulan dan saran/rekomendasi dari Pengkajian Dan Penerapan

Teknologi Panas Bumi:

Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan

menjadi 3 bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi pengujian PLTP

yang berbeda:

1. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:

Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem

perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan

tekanan oli yg mampu bekerja dengan baik.

Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi

yang mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran kondisi

vibrasi dengan peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing

di turbine-generator. Selain itu telah dilakukan pula bump test untuk

mengetahui frekuensi pribadi turbin, gearbox dan generator. Perbaikan

vibrasi telah dilakukan dengan merubah clearance pada bearing, serta

menghindari putaran di rpm terjadinya frekuensi pribadi.

Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment

generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta

melakukan short circuit dan open circuit test.

Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan

listrik dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.

Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN,

terjadi vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak

silika yang menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage

ke-4, 5 dan 6. Untuk itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk

pembersihan kerak silika tersebut.


66

Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal

Energy tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang” yang

berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai

dengan 31 Desember 2017.

2. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu,

capaian meliputi:

Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang

Windu yang tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini

telah dilakukan inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap

persiapan pengujian.

Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan

perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi

baik dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan

elektrikal dan instrumentasi juga telah diselesaikan.

Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and

Risk Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle ini,

serta fluida kerja n-pentane handling.

Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd.

tentang “Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang

Windu” yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang

sampai dengan 31 Desember 2018.


Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan

dry cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.

Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah

diselesaikan di bulan September 2016.

Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di

brine supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada saat

dilakukan hot flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange

primary heat exchanger. Untuk itu penggantian seluruh gasket harus

dilakukan.

67

Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu

yang tidak lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.

Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator

mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang

dilakukan analisa kerusakan bearing tersebut.

68

BAB VII

REFERENSI

Komunikasi pribadi ke pihak lapangan panas bumi terkait

Laporan internal BPPT; Laporan Akhir 2014: Pengembangan PLTP Skala Kecil.

Laporan internal BPPT; Laporan Akhir 2015: Pengembangan PLTP Skala Kecil.

Program Manual Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Skala Kecil, BPPT, Januari 2016.

Technical Doument No. TD02-GL_PB100/PLTP_SK/BPPT/VI/2016

Technical Doument No. TD03-GL_PB200/PLTP_SK/BPPT/XII/2016



Technical Doument No. TD02-GL_PB300/PLTP_SK/BPPT/IX/2016



Technical Doument No. TD02-GL_PB500/PLTP_SK/BPPT/IX/2016

69

BAB VII

FORM A & FORM B

a. Form A

b. Form B

Form B LAPORAN RINGKAS KEGIATAN/SUB KEGIATAN TAHUN 2016

V – 5 PEREKAYASAAN TEKNOLOGI PLTP SKALA KECIL

PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP 3 MW DI KAMOJANG

PENGUJIAN KINERJA PILOT PLANT PLTP BINARY CYCLE 100 KW DI WAYANG WINDU

DEMO PLANT PLTP BINARY CYCLE 500 KW DI LAHENDONG

Bidang : Energi Lokasi : Jakarta Durasi : 2010 s/d 2015 Tahun ke : 5/5 (tahun ke 5 dari 5 tahun)

Unit Kerja : B2TKE Koordinator : Dr. Taufan Surana, M.Eng Peneliti Utama : Prof. Dr. Bambang Teguh P. DEA Peneliti : Dipl. Ing. Suyanto, MSc Alamat : Gedung 625, Puspiptek Telepon/fax : 7560916/7560904 E-mail : [email protected]

Dana DIPA : Rp. 5.746.400.000,- Dana mitra : Rp.60.000.000.000,- Nama mitra kerja : PT. PGE, B2KSDA Distamben, PLN Pengguna : PLN, Kelompok Masyarakat Kamojang

TUJUAN KEGIATAN

a. Mengembangkan PLTP skala kecil dengan teknologi condensing turbine dengan kapasitas 3MW dan 5MW, yang direncanakan akan diselesaikan

pada tahun 2017 dan tahun 2019, melalui tahapan penyusunan engineering design sistem pembangkit dan desain seluruh komponen-komponennya.

Sistem pembangkit ini sangat sesuai untuk pengembangan lapangan panas bumi secara bertahap, yang merupakan ciri khas pengembangan panas

bumi di Indonesia.

b. Mengembangkan PLTP skala kecil sistem modul 500kW dengan teknologi binary cycle yang direncanakan akan diselesaikan pada tahun 2018 melalui

kerjasama penelitian dengan GFZ, institusi penelitian dari Jerman. BPPT sendiri telah mengembangkan prototipe 2kW yang telah diujicoba pada tahun

2008 dan dan telah menyelesaikan pembangunan pilot plant 100kW pada tahun 2015. Sistem modul pembangkit mempunyai keunggulan dalam

tingkat availability pembangkit yang tinggi, dan sangat sesuai untuk pemanfaatan sumber panas bumi dengan enthalpy rendah - menengah.

KEGIATAN YANG DILAKSANAKAN

1. pengujian kinerja Pilot Plant PLTP 3 MW di Kamojang

2. pengujian kinerja Pilot Plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu

3. Demo Plant PLTP Binary Cycle 500 kW di Lahendong

HASIL KEGIATAN

Pada tahun anggaran 2016 ini, kegiatan yang telah dilakukan dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu berdasarkan sub-kegiatan di ketiga lokasi

pengujian PLTP yang berbeda:

I. Pengujian kinerja pilot plant PLTP 3 MW di Kamojang, capaian meliputi:

Modifikasi sistem oli pendingin turbin dengan merancang ulang sistem perpipaannya dan mengganti unit main oil pump untuk mendapatkan

tekanan oli yg mampu bekerja dengan baik.

Telah dilakukan 4 kali turbine rolling (pengujian turbin), dan terjadi vibrasi yang mengakibatkan trip. Untuk itu telah dilakukan pengukuran

kondisi vibrasi dengan peralatan vibration analyser, yang dipasang pada bearing di turbine-generator. Selain itu telah dilakukan pula bump

test untuk mengetahui frekuensi pribadi turbin, gearbox dan generator. Perbaikan vibrasi telah dilakukan dengan merubah clearance pada

bearing, serta menghindari putaran di rpm terjadinya frekuensi pribadi.

Pemeriksaan kondisi generator dimulai dengan melakukan re-alignment generator, cek kebocoran oli, cek auxiliary wending stator, serta

melakukan short circuit dan open circuit test.

Pada bulan Juli 2016, pilot plant ini telah berhasil diuji untuk menghasilkan listrik dengan menggunakan dummy load sebesar 500 kW.

Pada saat akan dilakukan uji sinkronisasi ke jaringan 20 kV PT. PLN, terjadi vibrasi pada turbin. Dari hasil investigasi, terdapat banyak kerak

silika yang menempel di dalam rotor dan stator turbin, terutama di stage ke-4, 5 dan 6. Untuk itu telah dilakukan pembongkaran turbin untuk

pembersihan kerak silika tersebut.


Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan PT. Pertamina Geothermal Energy tentang “Penelitian PLTP Skala Kecil 3 MW di Kamojang”

yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember 2017.

2. Pengujian kinerja pilot plant PLTP Binary Cycle 100 kW di Wayang Windu, capaian meliputi:

Setelah lama tidak dapat dioperasikan karena kondisi PLTP Wayang Windu yang tidak dapat menghasilkan brine, memasuki tahun 2016 ini

telah dilakukan inspeksi terhadap seluruh peralatan sebagai tahap persiapan pengujian.

Dari inspeksi diketahui bahwa seluruh peralatan perlu dilakukan perawatan/maintenance untuk memastikan seluruh sistem dalam kondisi

baik dan dapat berfungsi dengan baik. Individual test terhadap peralatan elektrikal dan instrumentasi juga telah diselesaikan.

Selain itu telah disiapkan pula dokumen HIRA (Hazard Identification and Risk Assessment) terhadap SOP pengoperasian PLTP binary cycle

ini, serta fluida kerja n-pentane handling.

Perjanjian Kerjasama antara BPPT dengan Star Energy Geothermal Ltd. tentang “Pengembangan Teknologi PLTP Binary Cycle 100 kW di

Wayang Windu” yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016 telah diperpanjang sampai dengan 31 Desember 2018.


Pada bulan Januari 2016 unit ORC 500 kW, primary heat exchanger dan dry cooler telah tiba di Lahendong, konstruksi dan instalasi dimulai.

Konstruksi dan instalasi seluruh sistem PLTP binary cycle 500 kW telah diselesaikan di bulan September 2016.

Selanjutnya dilakukan pre-commissioning, yaitu pekerjaan hot flushing di brine supply cycle dan cold flushing di cooling system cycle. Pada

saat dilakukan hot flushing di brine supply cycle terjadi kebocoran di flange primary heat exchanger. Untuk itu penggantian seluruh gasket

harus dilakukan.

Uji pengoperasian telah dilakukan sebanyak 3 kali untuk jangka waktu yang tidak lama, dan berhasil membangkitkan listrik sebesar 300 kW.

Pada saat akan dilakukan pengujian jangka panjang, bearing generator mengalami masalah sehingga pengujian dihentikan. Saat ini sedang

dilakukan analisa kerusakan bearing tersebut.

Hasil Pelaksanaan Kegiatan/Sub Kegiatan Tahun Anggaran 2016

Realisasi (Rp.) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIPA 5,746,400,000 5,526,324,000 96.70 Energi

PNBP

PHLN

Keterangan nomor 1-10 adalah sebagai berikut : 1. Rekomendasi 5. Pengujian 9. Prototype 2. Advokasi 6. Jasa operasional 10. Survey 3. Alih Tek 7. Pilot project 4. Konsultasi 8. Pilot plant

FORM A

54 2 11

SDM (org,)

ANGGARAN (dlm ribuan)

No. KODE KEG DAN NAMA KEGIATAN Pagu (Rp.)

1 PENGEMBANGAN PLTP SKALA KECIL

KETERANGANBIDANG

LUARAN

2