ANALISIS TERMODINAMIKA DAN TEKNO-EKONOMI TERHADAP COFIRING HIDROGEN PADA TURBIN GAS AERODERIVATIVE TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh RAYMOND NICHOLAS SILALAHI NIM: 23122359 (Program Studi Magister Teknik Mesin) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Januari 2025 i ABSTRAK ANALISIS TERMODINAMIKA DAN TEKNO-EKONOMI TERHADAP COFIRING HIDROGEN PADA TURBIN GAS AERODERIVATIVE Oleh Raymond Nicholas Silalahi NIM: 23122359 (Program Studi Magister Teknik Mesin) Target Net Zero Emission (NZE) Indonesia pada tahun 2060 mendorong sektor ketenagalistrikan untuk mengembangkan solusi untuk menurunkan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi primer pada pembangkit listrik yang masih mendominasi. Salah satu solusinya adalah melakukan cofiring pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) dengan hidrogen (H2). Hidrogen akhir-akhir ini menjadi sorotan sebagai bahan bakar bersih dan berkelanjutan mengingat hasil pembakarannya yang tidak menghasilkan karbon. Oleh karena itu, perlu dilakukan kajian lebih lanjut terkait cofiring hidrogen pada turbin gas. Penelitian ini akan menggunakan perangkat lunak Aspen HYSYS untuk memodelkan turbin gas aeroderivative TM2500+ yang dioperasikan di PLTG Maleo. Selanjutnya dilakukan simulasi rasio volume hidrogen dari 0% - 100% terhadap gas alam pada volume campuran bahan bakar konstan dan Turbine Inlet Temperature (TIT) konstan. Selain analisis termodinamika, akan dilakukan analisis tekno-ekonomi terhadap biaya modal dan biaya operasional untuk mengevaluasi kelayakan penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar cofiring. Hasil penelitian menunjukkan parameter operasi turbin gas aeroderivative tetap berada dalam batas operasional saat rasio cofiring volume hidrogen berkisar antara 0% hingga 90%. Peningkatan efisiensi termodinamika sebesar 2,19% diamati saat rasio volume hidrogen ditingkatkan menjadi 100%. Terjadi penurunan emisi CO2, mencapai 100% pada rasio hidrogen 100%. Investasi biaya modal yang diperlukan untuk infrastruktur hidrogen adalah 429.638 USD. Adapuin total biaya operasional meningkat 19,92% pada skenario 1 (3,75 USD/kgH2), sedangkan pada skenario 2 (2,00 USD/kgH2) terjadi penurunan 9,04% terhadap biaya operasional saat menggunakan 100% gas alam. Kata Kunci: turbin gas aeroderivative, cofiring, hidrogen. . ii ABSTRACT THERMODYNAMIC AND TECHNOECONOMIC ANALYSIS OF HYDROGEN COFIRING IN AERODERIVATIVE GAS TURBINE By Raymond Nicholas Silalahi NIM: 23122359 (Master’s Program in Mechanical Engineering) Indonesia's target for Net Zero Emission (NZE) by 2060 necessitates the development of solutions within the electricity sector to reduce the reliance on fossil fuels as the predominant primary energy source in power plants. One proposed solution is the implementation of cofiring hydrogen (H2) in Gas Fired Power Plants (PLTG). Hydrogen has recently emerged as a promising clean and sustainable fuel for the future, given that its combustion does not produce CO2. Therefore, further research on hydrogen cofiring in gas turbines is imperative. This study employs Aspen HYSYS software to model the TM2500+ aeroderivative gas turbine operated at PLTG Maleo. Simulations will be conducted with hydrogen volume ratios ranging from 0% to 100% in comparison to natural gas, maintaining a constant fuel mixture volume and a constant Turbine Inlet Temperature (TIT).