PENGENALAN INDUSTRI MIGAS 1 & PANAS BUMI

PENGENALAN INDUSTRI MIGAS 1 & PANAS BUMI

Dr. Khasani, S.T., M.Eng.Jurusan Teknik Mesin dan Industri dan Pusat Studi

Panas Bumi FT UGM

BAB. 11.PEMANFAATAN SUMBER DAYA PANAS

BUMI

11.1. PENDAHULUANSumber daya panas bumi sangat bervariasi

dari satu tempat ke tempat lain tergantung pada suhu kedalam sumber kimia batuan dan jumlah dari fluida. Pemanfaatan sumber daya panas bumi secara umum dapat diklasifikasikan menjadi pemanfaatan untuk pembangkitan listrik (electricity generation) dan pemanfaatan bukan listrik (direct use). Tipe dari sumber panas bumi akan menetukan metode pemanfaatannya. Sumber panas bumi dengan entalpi tinggi seperti pada sumber dengan uap kering atau fluida panas yang bisa ditemukan pada

daerah vulkanik dimanfaatkan untuk pembqangkitan tenaga listrik. Dengan teknologi modern, pembangkitan listrik dapat juga dilakukan untuk enthalpy mediun/moderato menggunakan power plant siklus biner. Enthalpy yang dapat diperlakukan kurang lebih sebanding dengan suhu, dapat digunakan untuk menyatakan kandungan energy dalam fluida. Tabel 11.1(berikut) menunjukan klasifikasi system geothermal menurut beberapa penulis.

 Muffler dan

Cataldi (1978)

 Hochstein

(1990)

 Benderitter dan Cormy

(1990)

 Nicholson

(1990)

 Axelsson

dan Gunnlaugsson (2000)

Enthalpy rendah < 90 < 125 < 100 ≤ 150 ≤ 190

Enthalpy menengah 90-150 125-225 100-200 - -

Enthalpy tinggi

 > 150 > 225 > 200 > 150 > 190

Table 11.1 Klasifikasi system geothermal berdasarkan enthalpy fluida.

GAMBAR 11.1 DIAGRAM PEMANFAATAN FLUIDA PANAS BUMI

Sementara itu, untuk sumber dengan kategori moderat sampai rendah seperti sumber air hangat hingga panas dapat dimanfaatkan untuk pemanasan dan pendinginan langsung serta untuk keperluan industri, seperti pertanian, perikanan, kesehatan, pariwisata, dan lain-lain. Secara garis bersar, pemanfaatan energy panas bumi berdasarkan suhu sumbernya.

11.2. PEMBANGKITAN LISTRIK

Pembangkitan tenaga listrik dari sumber panas bumi dapat menggunakan turbin uap konvensional atau Power Plant dengan siklus biner bergantung pada karakteristik sumbernya. Berdasarkan pada kondisi uap yang masuk ke turbin type Power Plant dapat berupa uap kering, Flash atau biner.

11.2.1 Pembangkitan Listrik Konvensional

Type ini membutuhkan suhu fluida paling tidak sebesar 150°C dan dapat menggunakan kondisi keluaran turbin type atmospheric (back-pessure) atau condensing. Type back-pressure mempunyai bentuk yang sederhana lebih murah. Uap yang berasal langsung dari sumur dengan uap kering atau dari proses flashing dari separator untuk sumur basah dialirkan ke turbin dan kemudian dikeluarkan ke udara / atmosfer (Gambar 11.2)

GAMBAR 11.2. DIAGRAM POWER PLANT PANAS BUMI TIPE ATMOSPHERIC.

Keterangan Gambar :Production Well

Steam Water Separator

WaterRe-Injection WellSteamTurbo AltenatorAtmospheric Exhaust

1

2

3

4

5

6

7

8 1

2

3

4

5

6

7

8

Dengan tipe ini, konsumsi uap (dari tekanan inlet yang sama) per kWh yang dihasilkan hampir dua kali dari tipe condensing. Meskipun demikian, tipe ini sangat bermanfaat sebagai pilot plant, stand-by plant, untuk sumur-sumur terisolasi atau untuk pembangkitan listrik dari sumur uji selama pengembangan lapangan. Tipe ini sederhana dan relative cepat pemasangannya dan pada umumnya tersedia untuk ukuran kecil (2,5 – 5 MWe).

GAMBAR 11.3. DIAGRAM POWER PLANT PANAS BUMI TIPE CONDENSING.

Keterangan Gambar :Production Well

Steam Water Separator

WaterRe-Injection WellSteamTurbo AltenatorCondensorCooling Water PumpCooling Tower

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

10

9

2

3

4

5

6

7

8

Tipe condensing mempunyai peralatan tambahan yang lebih banyak, lebih kompleks, ukuran besar dan memerlukan waktu lebih lama (dua kali) untuk konstruksi dan pemasangannya dibandingkan dengan tipe back-pressure . namun demikian, konsumsi uap dan tipe ini kurang lebih separo dari tipe back-pressure. Pada umumnya kapasitas satu unit power plan tipe condensing adalah 55-60 MWe, tetapi saat ini banyak power plant yang dibangun dengan kapasitas 110MWe (Gambar 11.3)

Pembangkitan listrik dari fluida panas bumi untuk klasifikasi entalpi moderat sampai rendah dan untuk air panas yang keluar dari separator pada lapangan panas bumi dominasi air dapat digunakan teknologi fluida biner. Power plant biner menggunakan fluida kerja kedua. biasanya fluida organic (khususnya n-pentana), yang mempunyai titik didih rendah dan tekanan uap tinggi pada suhu rendah jika dibandingkan dengan uap air. Fluida kedua dioperasikan menggunakan siklus Rankine

11.2.2. Pembangkit listrik siklus biner

konvensional dimana fluida panas bumi memberikan panas kepada fluida kedua dalam sebuah penukar panas sehingga menguap. Uap yang dihasilkan akan menggerakan turbin kemudian didinginkan dalam kondensor sampai akhirnya siklus diulangi lagi.

GAMBAR 11.4 DIAGRAM POWER PLANT PANAS BUMI SIKLUS BINER.

Keterangan Gambar :Geothermal

Reservoar Production Well Pump

Cooled WaterInjection WellHeat ExchangerOrganic VaperTurbineGeneratorCondensorCooling TowerWaterAir & Water Vapor

1

10

9

8

76

32

11

13

4

12

5

1

2

3

7

10

6

4

9

5

8

11

12

13

Power plant siklus biner ini, biasanya dibuat dalam bentuk unit modul kecil dengan kapasitas beberapa kWe sampai MWe. Beberapa unit ini dapat digabungkan untuk memperoleh Power plant dengan kapasitas sampai beberapa puluh MWe. Harga per unit banyak bergantung pada beberapa factor diantaranya adalah suhu fluida panas bumi, alat penukar kalor dan system pendingin.

Pemanfaatan secara langsung energy panas bumi dapat dilakukan untuk berbagai macam aplikasi bergantung pada suhu sumber energy, kondisi social ekonomi daerah yang mempunyai sumber energy dan kebutuhan energy penduduk lokal daerah tersebut. Pemanmfaatan panas yang diambil dari fluida panas bumi dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

11.3. PEMANFAATAN LANGSUNG (direct use)

1. Rumah tangga dan komersional : Pemanasan dan

pendinginan ruangan; Kebutuhan air panas

dan dingin ; Permandian atau kolam

renang; Refrigerasi; Pencaieran es; Pembuangan limbah.

2. Pertanian dan hal terkait :

Budi daya ikan; Pemanasan

greenhouse; Proses untuk pertanian

seperti pengeringan, fermentasi, pembuangan liumbah, dan pengalengan.

3. Industri : Proses pada pengolahan kertas,

pulp, kayu Pengolahahan untuk

mendapatkan emas, perak dan mineral lain

Pengolahan limbah cair.

Salah satu aplikasi energy panas bumi pada bidang pertanian adalah greenhouse heating. Pertumbuhan sayuran atau tanaman bunga diluar musim, atau diiklim yang tidak alami dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi yang diperoleh dari hasil penelitian. Beberapa solusi tersedia untuk mendapatkan pertumbuhan optimum berdasarkan suhu peretumbuhan optimum untuk setiap tanaman dan banyak cahaya, konsentrasi CO² dalam ruangan, kelembaban udara serta pergerakan udara.

11.3.1. Green house heating

11.3.2 Aquakulture

Aquaculture merupakan bentuk kehidupan dalam air untuk pembudidayaan spesies secara terkontrol. Pengontrolan suhu pembudidayaan untuk spesies air menjadi lebih penting daripada spesies darat dimana kecenderungan kurva pertumbuhan spesies air sangat berbeda terhadap spesies darat. Dengan mempertahankan suhu optimum kita dapat membudidayakan spesies langka, meningkatkan produksi bahkan

menggadakan siklus reproduksi. Spesies yang umumnya yang dibudidayakan adalah udang, lobster, kepiting, kerang, karper, salmon, belut, tiram, dll. Gambar 11.9 memnunjukan aplikasi panas bumi untuk budidaya ikan.

Suhu yang dibutuhkan untuk spesies air berada pada rentang 20 - 30°C. ukuran dari instalasi akan bergantung pada suhu sumber panas bumi, suhu yang dibutuhkan dalam kolam ikan dan panas yang hilang dalam kolam.

11.3.3 Aplikasi Industri

Berbagai macam pemanfaatan untuk aplikasi industry diantaranya termasuk proses pemanasan, penguapan, pengeringan, destilasi, sterilisasi, pencucian, pencairan es, dan ekstrasi garam.

Data perhitungan potensi panas bumi di Indonesia menunjukan bahwa sebagian besar dari potensi tersebut termasuk dalam kategori entalpi tinggi. Dengan denikian, pemanfaatannya pada umumnya adalah untuk membangkitkan energy listrik. Menurut data yang dipublikasikan oleh Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) 2011, kapasitas terpasang energy listrik yang dihasilkan oleh PLTP sebesar 1226 MW yang bersumber dari beberapa PLTP yang ada yaitu Kamojang (200 MW), Salak (377 MW), Darajat (270 MW), Wayang Windu (227 MW), Dieng (60 MW), Lahendong (80 MW), dan Sibayak (12 MW).

11.4. Pemanfaatan energy panas bumi di Indonesia

Sementara itu, laporan yang dikeluarkan Badan Geologi, Kementrian ESDM tahun 2010 menyebutkan bahwa dari 24 area prospek baru dengan potensi sebesar 2763 MW yang ditemukan, 8 di antaranya merupakan prospek yang masuk dalam kategori entalpi medium/rendah sebesar 475 MW. Pada umumnya area dengan potensi di medium /rendah ditemukan diwilayah Indonesia bagian timur seperti Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, dan Sulawesi. Dengan demikian apabila potensi ini dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya, ini akan membantu meningkatkan roda perekonomian di wilayah tersebu6t. ini disebabklan oleh salah satu permasalahan besar yang ada disana adalah kurangnya pasokan energy listrik

yang saat ini dipenuhi dengan menggunakan BBM yang membutuhkan biaya opersional yang sangat tinggi. Salah satu mini pilot power plant yang telah berhasil di bangun adalah PLTP 70 kW di daerah Mataloko, Nusa Tenggara Timur.

Potensi energy panas bumi dengan kategori entalpi medium/rendah juga digunakan untuk p[emanfaatan langsung. Salah satu proyek percontohan adalah pemanfaatan energy panas bumi untuk pengeringan kopra dilampung dan budi daya jamur dilapangan panas bumi Kamojang Jawa Barat. Selain itu, pemanfaatan brine yang keluar dari separator juga dapat dimanfaatkanuntuk pembuatan gula aren seperti yang telah dilakukan dilapangan panas buni Lahendong Sulawesi Utara.

SEMOGA BRMANFAAT&

SEKIAN DAN TERIMA KASIH