Proposal Skripsi Argy
-
Upload
argy-wimala -
Category
Documents
-
view
137 -
download
7
Transcript of Proposal Skripsi Argy
PROPOSAL SKRIPSI
PENGARUH KETERLAMBATAN PROYEK PEMBANGKIT 10.000MW TAHAP I TERHADAP BIAYA BAHAN BAKAR
Disusun oleh :
ARGY WIMALA
08/269347/TK/34428
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2012
PROPOSAL SKRIPSI
PENGARUH KETERLAMBATAN PROYEK PEMBANGKIT 10.000MW TERHADAP BIAYA BAHAN BAKAR
Diajukan oleh :
ARGY WIMALA
08/269347/TK/34428
Telah disetujui
Dosen Pembimbing I
Sarjiya, STNIP 1965 1004 1993 03 1 003 Tanggal : September 2012
Dosen Pembimbing II
Dr. Eng. F. Danang Wijaya, S.T., M.T.NIP 1974 0226 1998 03 1 003 Tanggal : September 2012
Abstrak
Pembangkit Listrik Thermal di Indonesia merupakan Pembangkit yang paling banyak
menyumbang energi listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik Jawa-Bali. Dimana
pembangkit-pembangkit dengan kapasitas besar terinterkoneksi dengan saluran transmisi
500kV dan 150 kV. Pembangkit Listrik Thermal ini memiliki karakteristik dan bahan bakar
yg berbeda. Macam-macam dari pembangkit Thermal itu sendiri adalah sebagai berikut :
PLTU, PLTG, PLTGU, PLTD, dan lain-lain. Dimana sebagai contoh PLTU Suralaya
menggunakan batubara sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap air sehingga dapat
memutar turbin dalam generator, PLTU Tambak Lorok menggunakan MFO (Marine Fuel
Oil) sebagai bahan bakarnya dan PLTGU Gilitimur menggunakan HSD sebagai bahan
bakarnya. Dengan adanya proyek 10.000 MW Tahap I yang dibangun pada area Jawa-Bali ini
yang pembangkitnya berbahan bakar Batubara diharapkan dapat menekan biaya bahan bakar
karena harga batubara yang murah dibandingkan dengan Gas , MFO ( Marine Fuel Oil),
maupun HSD ( High Speed Diesel). Tugas akhir ini untuk menganalisa pengaruh
keterlambatan proyek 10.000MW tahap I terhadap biaya bahan bakar.
i
DAFTAR ISI
Abstrak........................................................................................................................................iDAFTAR ISI.............................................................................................................................iiDAFTAR GAMBAR................................................................................................................iiiDAFTAR TABEL....................................................................................................................iiiBAB 1 LATAR BELAKANG...................................................................................................1
1.1 Perumusan Masalah.....................................................................................................11.2 Manfaat dan Tujuan Penelitian...................................................................................1
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI...........................................................32.1 Pembangkit Listrik Tenaga Thermal...........................................................................3
2.1.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).............................................................32.1.2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).............................................................42.1.3 Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap (PLTGU)..................................................4
2.2 Economy Dispatch......................................................................................................6BAB 3 METODOLOGI.............................................................................................................8
3.1 Metodologi Penelitian.................................................................................................83.2 Alat yang Digunakan...................................................................................................93.3 Diagram Alir Penelitian..............................................................................................9
BAB 4 JADWAL PENELITIAN.............................................................................................10DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................................11
ii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1 Prinsip Kerja PLTU...............................................................................................3Gambar 2-2 Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga Gas-Uap........................................................5Gambar 2-3 Kurva hubungan biaya input bahan bakar dengan daya output yang dihasilkan unit pembangkit termal..............................................................................................................7Gambar 3-1 Diagram alir penelitian..........................................................................................9
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Jadwal penelitian......................................................................................................27
iii
BAB 1
LATAR BELAKANG
1.1 Perumusan Masalah
Kebutuhan listrik Indonesia khususnya Jawa-Bali dari tahun ke tahun selalu
meningkat. Dimana saat ini beban puncak Jawa-Bali mencapai 20.424 MW. Untuk
memenuhi kebutuhan energi listrik Jawa-Bali maka PT.PLN membuat proyek pembangkitan
tenaga listrik 10.000MW. Selain proyek ini untuk memenuhi kebutuhan listrik di Jawa-Bali,
dengan adanya pembangkit thermal (PLTU) ini juga bisa menekan biaya bahan bakar,
terutama mengurangi operasinya pembangkit-pembangkit listrik yang masih menggunakan
bahan High Speed Diesel (HSD) maupun MFO (Marine Fuel Oil). HSD dan MFO ini
harganya mencapai Rp. 8.500,00/liter dan Rp 6.600,00/liter.
Untuk itu dengan adanya proyek 10.000MW yang pembangkit listriknya
menggunakan bahan bakar batubara, biaya bahan bakar untuk pembangkitan lebih murah
dibandingkan dengan penggunaan pembangkit menggunakan bahan bakar HSD maupun
MFO. Tugas akhir ini untuk menganalisa pengaruh keterlambatan proyek 10.000MW tahap I
terhadap biaya bahan bakar.
1.2 Manfaat dan Tujuan Penelitian
Manfaat yang diharapkan oleh Penulis dari penulisan Tugas Akhir ini adalah dengan
mengetahui adanya kendala dalam pembangunan proyek 10.000MW maka pembangkit yang
seharusnya sudah beroperasi menjadi terhambat. Dari keterlambatan tersebut kita dapat
mengetahui seberapa besar perbedaan biaya bahan bakar pembangkitan saat pembangkit
tersebut tepat waktu beroperasi maupun telat beroperasi.
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan sebagai berikut :
1
1. Untuk mengetahui perhitungan biaya bahan bakar pembangkitan Jawa-Bali
2. Untuk mengetahui perbedaan biaya bahan bakar antara proyek 10.000MW tepat
waktu dan terlambat.
3. Untuk Mengetahui jumlah penggunaan bahan bakar pembangkitan
2
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Thermal
2.1.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik
dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama pembangkit listrik jenis ini adalah
Generator yang di hubungkan ke turbin dimana untuk memutar turbin diperlukan energi kinetik
dari uap panas atau kering.
Gambar 2-1 Prinsip Kerja PLTU
Dalam PLTU, energi primer yang dikonversikan menjadi energi listrik adalah bahan
bakar. Bahan bakar yang digunakan dapat berupa batubara (padat), minyak (cair), atau gas.
Ada kalanya PLTU menggunakan kombinasi beberapa macam bahan bakar. Konversi energi
tingkat pertama yang berlangsung dalam PLTU adalah konversi energi primer menjadi energi
panas (kalor). Hal ini dilakukan dalam ruang bakar dari ketel uap PLTU. Energi panas ini
kemudian dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa ketel untuk menghasilkan uap yang
dikumpulkan dalam drum dari ketel. Uap dari drum ketel dialirkan ke turbin uap. Dalam
turbin uap, energi uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator, dan
3
akhirnya energi mekanik dari turbin uap ini dikonversikan menjadi energi listrik oleh
generator.
2.1.2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik
yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin gas
dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang
dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan
untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan
adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi dalam
perkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut mulai dapat
dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi
yang rendah hal ini merupakan salah satu dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada
perkembangannya untuk menaikkan efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperature kerja siklus
dengan menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan dapat
juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas
dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
4
2.1.3 Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap (PLTGU)
PLTGU merupakan kombinasi PLTG dengan PLTU. Gas buang dari PLTG yang
umumnya mempunyai suhu di atas 4000C, dimanfaatkan (dialirkan) ke dalam ketel uap
PLTU untuk menghasilkan uap penggerak turbin uap. Dengan cara ini, umumnya didapat
PLTU dengan daya sebesar 50% daya PLTG. Ketel uap yang digunakan untuk memanfaatkan
gas buang PLTG mempunyai desain khusus untuk memanfaatkan gas buang di mana dalam
bahasa Inggris disebut Heat Recovery Steam Generator (HRSG).
Dalam operasinya, unit turbin gas dapat dioperasikan terlebih dahulu untuk
menghasilkan daya listrik sementara gas buangnya berproses untuk menghasilkan uap dalam
ketel pemanfaat gas buang. Kira-kira 6 (enam) jam kemudian, setelah uap dalam ketel uap
cukup banyak, uap dialirkan ke turbin uap untuk menghasilkan daya listrik.
Bagian-bagian penting dari PLTGU adalah :
1) Turbin gas
2) HRSG (Heat Recovery Steam Generator)
3) Turbin Uap dan alat-alat bantu lainnya
Secara sederhana cara kerja PLTGU dapat dijelaskan dengan gambar
5
Gambar 2-2 Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga Gas-Uap
Karena daya yang dihasilkan turbin uap tergantung kepada banyaknya gas buang yang
dihasilkan unit yaitu kira-kira menghasilkan 50% daya unit PLTG, maka dalam
mengoperasikan PLTGU ini, pengaturan daya PLTGU dilakukan dengan mengatur daya unit
PLTG, sedangkan unit PLTU mengikuti saja, menyesuaikan dengan gas buang yang diterima
dari unit PLTG-nya.
Perlu diingat bahwa selang waktu untuk pemeliharaan unit PLTG lebih pendek
daripada unit PLTU sehingga koordinasi pemeliharaan yang baik dalam suatu blok PLTGU
agar daya keluar dari blok tidak terlalu banyak berubah sepanjang waktu. Ditinjau dari segi
efisiensi pemakaian bahan bakar, PLTGU tergolong sebagai unit yang paling efisien dari
unit-unit termal (bisa mencapai angka di atas 45%).
2.2 Economy Dispatch
Economic Dispatch adalah penentuan jangka pendek dari output yang optimal dari
sejumlah fasilitas pembangkit listrik, untuk memenuhi beban sistem, pada biaya serendah
mungkin, sementara memberin pelayanan kepada publik dengan cara yang bagus dan handal.
Masalah Economic Dispatch diselesaikan dengan perangkat lunak komputer khusus yang
6
harus mengikuti batasan-batasan operasional dan sistem sumber daya yang tersedia dan
kemampuan transmisi yang sesuai. Dalam Kebijakan Energi AS Act tahun 2005 istilah ini
didefinisikan sebagai "pengoperasian fasilitas pembangkit untuk menghasilkan energi pada
biaya terendah untuk terpercaya melayani konsumen, mengenali batasan operasional fasilitas
pembangkit dan transmisi.
Biaya operasi dari pusat pembangkit termal adalah harga bahan bakar, gaji karyawan,
biaya pemeliharaan serta biaya-biaya komponen pendukung lainnya. Penjadwalan
pembangkitan secara ekonomis dapat diamati dari hubungan antara biaya input bahan bakar
(fuel cost) dari unit pembangkit (Rp/jam) dengan daya output yang dihasilkan (MW), seperti
pada Gambar 2-3 Kurva hubungan biaya input bahan bakar dengan daya output yang
dihasilkan unit pembangkit termal, dimana dalam perhitungan, biaya-biaya lain dapat
dimasukkan ke dalam biaya bahan bakar.
Gambar 2-3 Kurva hubungan biaya input bahan bakar dengan daya output yang
dihasilkan unit pembangkit termal
Menurut Marsudi, Djiteng (2006), persamaan hubungan biaya bahan bakar suatu unit
pembangkit sebagai fungsi daya outputnya, umumnya dapat didekati dengan baik sebagai
fungsi polinomial orde dua sebagai berikut,
7
Ci = ai + bi.Pi + ci.Pi2
Dimana Ci = Biaya bahan bakar unit pembangkit ke-i (Rp/jam)
Pi = Daya output unit pembangkit ke-I (MW)
ai, bi, dan ci, adalah konstanta.
Seperti diuraikan sebelumnya bahwa pembicaraan kita adalah penjadwalan
pembangkitan dari unit-unit pembangkit termal dalam suatu pusat pembangkit, seperti yang
digambarkan pada Gambar
Gambar 2-4 Konfigurasi Unit unit pembangkit dalam suatu pembangkit
Solusinya adalah dengan menyelesaikan fungsi objektif dari biaya bahan bakar total
Ct dan persamaan koordinasi untuk mencari Pi, yaitu daya output yang dibangkitkan oleh
masing-masing unit pembangkit.
Berdasarkan persamaan (1), persamaan untuk Ct diberikan oleh,
C t=C1+C2+…+Cn=∑i=1
n
Ci
¿∑i=1
n
a i+bi . Pi+c i . Pi2
8
yaitu jumlah biaya bahan bakar unit pembangkit 1, pembangkit ke-2,…, pembangkit ke-n ;
dan harus minimum. Ini dipenuhi jika
dC1
dP1
=λ ,dC2
dP2
=λ ,dC3
dP3
=λ
artinya semua unit harus bekerja pada biaya bahan bakar tambahan l yang sama atau IPC
yang sama dan minimum. Karena itu berdasarkan persamaan (3) diperoleh,
dC i
dPi
=2c i . Pi+b i=λ
Atau
Pi=λ−bi
2 c i
ini disebut dengan persamaan koordinasi (coordination equations). Persamaan pembatasnya
(equality constraint) adalah
∑i=1
n
Pi=PD
dimana PD adalah total permintaan beban atau daya total yang akan disuplai oleh pusat
pembangkit ke sistem, yang harus sama dengan jumlah daya yang dibangkitkan oleh semua
unit pembangkit. Disamping itu pertidaksamaan pembatas (inequality constraint) yang harus
dipenuhi adalah,
Pi (min ) ≤ Pi ≤ Pi (max ) , i=1,2,3 , …, n
dimana Pi (min) dan Pi (max) adalah kemampuan daya minimum dan maksimum yang dapat
dibangkitkan oleh pembangkit ke-i. Untuk medapatkan nilai Pi yang memenuhi persamaan
dan pertidaksamaan pembatas (7) dan (8) dengan suatu nilai l, dapat dilakukan dengan cara
iterasi. Pertama-tama didefinisikan suatu persamaan yang sama dengan persamaan (7) dan
dapat menggantikannya sebagai persamaan pembatas, yaitu
9
BAB 3
METODOLOGI
3.1 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini dapat dijabarkan sebagai
berikut :
1. Studi literatur
Studi literatur dilakukan dengan membaca buku dan melakukan pencarian literatur
melalui internet mengenai, Proyek pembangkit listrik 10.000MW, Harga bahan bakar,
dan Jadwal Operasi pembangkit.
2. Metode Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan sumber lain untuk
membantu menyelesaikan masalah dalam pembuatan tugas akhir ini.
3. Pengumpulan data
Data yang dikumpulkan meliputi data-data parameter seperti jadwal operasi
pembangkitan dan harga bahan bakar. Data-data tersebut diperoleh dari PT. PLN
(persero)
4. Analisis
Analisis dilakukan terhadap data yang telah terkumpul dari simulasi menggunakan
Software Prosym dan perhitungan.
10
Mulai
Studi literatur
Pengumpulan Data
Simulasi menggunakan Prosym dengan mengubah
jadwal operasi
Analisis keterlambatan proyek 10.000MW terhadap biaya bahan
bakar
Kesimpulan
Selesai
5. Penulisan skripsi
Penulisan skripsi dilakukan sebagai penggambaran kesimpulan dari tugas akhir ini.
Kesimpulan tersebut merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisis. Selain itu
juga akan diberikan saran sebagai masukan berkaitan dengan apa yang telah dilakukan.
3.2 Alat yang Digunakan
Alat–alat yang digunakan pada penelitian antara lain komputer dan perangkat
lunak/software Prosym yang digunakan PT. PLN (persero)
3.3 Diagram Alir Penelitian
Penelitian yang dilakukan akan melalui beberapa proses. Proses dalam penelitian
dapat direpresentasikan oleh diagram alir pada gambar berikut.
11
Gambar 3-5 Diagram alir penelitian
BAB 4
JADWAL PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan selama lima bulan. Rincian jadwal penelitian dicantumkan
dalam tabel berikut ini.
Tabel 4.1 Jadwal penelitian
No
.Keterangan
Bulan
1 2 3 4 5
1. Telaah literatur
2. Pengumpulan data
3. Analisis data
4. Evaluasi dan perbaikan
5. Penulisan Laporan
12
DAFTAR PUSTAKA
Stevenson, W.D.,1993, Analisis Sistem Tenaga Listrik (alih bahasa), Edisi 4, Erlangga,
Jakarta.
Wood J., Wollenberg F., 1996, Power, Generation, Operation, and Control, John Wiley &
Sons, New York
Zuhal, 1991, Dasar Tenaga Listrik, Penerbit ITB, Bandung.
13