Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan kebutuhan energi listrik di Indonesia masih didominasi oleh pembangkit berbahan bakar fosil, khususnya batubara. Dalam upaya penurunan emisi gas rumah kaca dan pencapaian Net Zero Emission (NZE) tahun 2060, salah satu strategi yang dapat diterapkan untuk mendukung target tersebut adalah implementasi co-firing biomassa pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi rasio co-firing biomassa sawdust terhadap performa pembangkit, emisi CO?, dan aspek teknoekonomi pada PLTU Lontar Unit 2. Penelitian dilakukan menggunakan metode simulasi termodinamika dengan software Gate Cycle V.5.61.0.0 yang telah divalidasi menggunakan data commissioning test PLTU Lontar Unit 2. Variasi rasio co-firing yang dianalisis meliputi kondisi coal firing (0%) dan co-firing biomassa sawdust sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% pada kondisi beban maksimum dan asumsi operasi steady state. Parameter yang dianalisis meliputi total fuel flow, Specific Fuel Consumption (SFC), Gross Turbine Heat Rate (GTHR), efisiensi boiler, daya pembangkit, emisi CO?, serta analisis tekno-ekonomi yang ditinjau dari biaya bahan bakar dan biaya produksi listrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan rasio co-firing biomassa sawdust menyebabkan kenaikan kebutuhan laju alir bahan bakar dari 168,02 ton/h mencapai 190,22 ton/h, nilai SFC dan GTHR mengalami kenaikan masing-masing naik dari 0,58 kg/kWh menjadi 0,66 kg/kWh untuk SFC sedangkan nilai GTHR naik dari 1925,52 kcal/kWH menjadi 1928,27 kcal/kWH akibat nilai kalor biomassa yang lebih rendah dibandingkan batubara. Peningkatan persentase biomassa pada proses co-firing juga menyebabkan nilai Net Plant Heat Rate (NPHR) mengalami peningkatan secara bertahap dari 2485,48 kcal/kWh menjadi 2587,39 kcal/kWh akibat dari peningkatan daya pemakaian sendiri. Selain itu, peningkatan persentase biomassa juga menyebabkan penurunan efisiensi boiler dari 80,99% menjadi 80,42% dan daya keluaran pembangkit turun sebesar 37,95 MW apabila daya generator tidak dipertahankan konstan. Namun demikian, implementasi co-firing memberikan manfaat lingkungan berupa penurunan emisi CO? sebesar 17 ton CO2/MWh pada presentase biomassa 20%. Dari aspek tekno-ekonomi, penerapan co-firing akan meningkatkan biaya pokok produksi (BPP) dari 604,13 rupiah/kWh menjadi 632,43 rupiah/kWh dengan presentase biomassa sebesar 20%. Pada skema pola operasi output generator yang dibuat tidak tetap maka dari mode coal firing ke iii mode co-firing 20%, loss output akibat turunannya output generator dari 289,01 MW ke 251,17 MW mencapai 37,95 juta/jam. Dari perbandingan dua pola operasi, unit pembangkit dengan skema output generator dibuat tidak tetap akan merugikan perusahaan sebesar 37,95 juta/jam. Sedangkan dengan pola operasi output generator dibuat tetap, penerapan presentase 20% co-firing biomassa akan merugikan perusahaan sebesar 8,22 juta/jam. Kerugian dua pola operasi ini dihitung dari biaya pokok produksi listrik dan kerugian akibat potensi kehilangan kWH produksi listrik. Agar implementasi co-firing dapat dianggap layak secara finansial maka dibutuhkan penyesuaian beberapa faktor yang dijelaskan dalam beberapa skema, yaitu skema nilai kalor biomassa naik dari 2201 kcal/kg menjadi 2439,69 kcal/kg atau skema selanjutnya adalah penurunan harga biomassa dari 600 rupiah/kg menjadi 528,24 rupiah/kg. Rasio co-firing sebesar 5% merupakan kondisi yang paling optimal untuk diimplementasikan pada PLTU Lontar Unit 2 karena mampu memberikan pengurangan emisi karbon dengan penurunan performa pembangkit yang tidak signifikan.