POTENSI ENERGI PANAS BUMI (GEOTHERMAL) DI WILAYAH GUNUNG KAMOJANG JAWA BARAT

Windu Nur Mohamad Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung Windu_nm@yahoo.com

ABSTRACT For energy native heat, in ” Road National Energy Management Folder ”, Government establishes harnessed step-up plan energy native heat at step by step Indonesia, of 807 MWe on year 2005 until 9500 MWe on year 2025, which is 5% of year energy hotchpotches 2025 or one par 167,5 million oil barrels. For the moment power station capacity native heat Indonesia newing to reach 1.169 MW. Plotted on year 2014 capacity it will increase to become 4.733 MW, which is 2.137 MWe to Balinese Javanese areas and 2.596 MW to Javanese outer areas Balinese. Seen from potency flank, Indonesia presumedding to have sumberdaya native heat with electric potency as big as 27.510 MWe, about 30 40% potencies native heat the world, with supernumerary potency 14.172 MWe, consisting of evident reserve 2.287 MWe, reserve may 1.050 MWe and reserve is predicted 10.835 MWe. Remembering potency native heat the world the greatest available at Indonesia and system character native heat that so site specifik , was necessarily developmental field native heat developed Indonesia by corporate national by use of avowed Indonesia past master its expertise is not only at home affairs but also at international world. Keywords:Geothermal, fluida, fasa.

SARI Untuk energi panas bumi, dalam ”Road Map Pengelolaan Energi Nasional”, Pemerintah menetapkanrencana peningkatan pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia secara bertahap, dari 807 MWepada tahun 2005 hingga 9500 MWe pada tahun 2025, yaitu 5% dari bauran energi tahun 2025 atausetara 167,5 juta barrel minyak. Pada saat ini kapasitas pembangkit listrik panas bumi Indonesia barumencapai 1.169 MW. Direncanakan pada tahun 2014 kapasitasnya akan meningkat menjadi 4.733 MW, yaitu 2.137 MWe untuk area Jawa‐Bali dan 2.596 MW untuk area luar Jawa‐Bali. Dilihat dari sisipotensi, Indonesia diperkirakan mempunyai sumberdaya panas bumi dengan potensi listrik sebesar27.510 MWe, sekitar 30‐40% potensi panas bumi dunia, dengan potensi cadangan 14.172 MWe,terdiri dari cadangan terbukti 2.287 MWe, cadangan mungkin 1.050 MWe dan cadangan terduga10.835 MWe. Mengingat potensi panas bumi dunia yang terbesar terdapat di Indonesia dan sifat sistem panasbumi yang sangat site specifik, sudah semestinya pengembangan lapangan panas bumi Indonesiadikembangkan oleh perusahaan nasional dengan menggunakan tenaga ahli Indonesia yang diakuikepakarannya tidak hanya di dalam negeri tetapi juga di dunia Internasional. Kata Kunci: Geothermal, fluida, fasa.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Saat ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang

dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di mancanegara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, danUniversity of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal merupakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi terbaik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekonomis mungkin, dan keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu.

Panas yang ada di dalam bumi ini berperan besar pada dinamika bumi atau proses yang terjadi di planet bumi ini. Panas dapat berpindah secara konduksi, konveksi dan radiasi.Perpindahan panas secara konduksi disebabkan interaksi atomik atau molekul penyusun bahan tersebut dalam mantel.Perpindahan panas secara konveksi diikuti dengan perpindahan massa. Kedua proses inilah yang sangat dominan di dalam bumi.

Pada kedalaman 100-300 km di bawah permukaan bumi, suhu pada mantel bumi dapat melelehkan batuan dan membentuk magma yang cair atau cair sebagian.Magma yang terkumpul dalam dapur magma dapat naik sebagian melalui zona lemah. Penyebaran gunung api di dunia 95% terletak di batas lempeng.

Indonesia yang kaya akan wilayah gunung berapi, memiliki potensi panas bumi yang besar untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Sekitar 54% potensi panas bumi di dunia berada di wilayah indonesia. Dengan potensi yang sangat besar ini (lebih dari 50%), wilayah Indonesia sangat cocok untuk menggunakan sumber pembangkit listrik tenaga panas bumi.

Sekitar 80% lokasi panas bumi di Indonesia berasosasi dengan sistem vulkanik aktif seperti Sumatra (81 lokasi), Jawa (71 lokasi), Bali dan Nusa Tenggara (27 lokasi), Maluku (15 lokasi), dan terutama Sulawesi Utara (7 lokasi).Sedangkan yang berada di lingkungan non vulkanik aktif yaitu di Sulawesi (43 lokasi), Bangka Belitung (3 lokasi), Kalimantan (3 lokasi), dan Papua (2 lokasi).Dari 252 lokasi panas bumi yang ada, hanya 31% yang telah disurvei secara rinci dan didapatkan potensi cadangan. Di sebagian besar lokasi terutama yang berada di daerah terpencil masih dalam status survey Kolokium Hasil Lapangan – DIM, 2005 1-3 pendahuluan sehingga didapatkan potensi sumber daya.

Total potensi panas bumi dari 252 lokasi sebesar 27.357 MWe terdiri dari sumber daya sebesar 14.007 MWe dan cadangan sebesar 13.350 MWe. Apabila ditinjau dari total potensi yang ada, pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia masih sangat kecil yaitu sekitar 3%. Pemanfaatan ini juga masih terbatas untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) dengan menghasilkan energi listrik sebesar 807 MWe yang sebagian besar masih terkonsentrasi di Pulau Jawa (97%). Tujuh lapangan panas bumi yang telah dimanfaatkan sebagai PLTP terletak di Jawa Barat (Gunung Salak 330 MWe, Wayang Windu 110 MWe, Kamojang 140 Mwe, dan Darajat 145 MWe), Jawa Tengah (Dieng 60 MWe), Sumatra Utara (Sibayak 2 MWe) dan Sulawesi Utara (Lahendong 20 MWe). Energi panas bumi di Indonesia sangat beragam, sehingga selain pemanfaatan tidak langsung (PLTP), dapat dimanfaatkan secara langsung (direct uses) seperti untuk industry pertanian (antara lain untuk pengeringan hasil pertanian, sterilisasi media tanaman, dan budi daya tanaman tertentu).

Dibandingkan dengan negara lain (China, Korea, New Zealand) pemanfaatan langsung di Indonesia masih sangat terbatas terutama hanya untuk pariwisata yang umumnya dikelola oleh daerah setempat. Untuk mengembangkan pemanfaatan energi panas bumi secara langsung di Indonesia masih diperlukan riset dan kajian lebih lanjut.

1.2. Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut:

1. Jenis-jenis sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi 2. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi 3. Peralatan pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi 4. Keuntungan dan kekurangan energi panas bumi (geothermal) 5. Analisa dampak lingkungan dan resiko eksplorasi.

1.3. Batasan Masalah

Penulisan makalah ini hanya dibatasi pada model optimasi konversi energi panasbumi ke energi listrik, baik kriteria teknik maupun kriteria ekonomi pada vertical well system dengan teknologi sirkulasi air terbuka (open water circulation).

1.4. Tujuan Adapun tujuan dibuatnya makalah Pembagkit Listrik Tenaga Panas Bumi ini adalah :

1. Untuk mengetahui jenis-jenis sistem Pembangkit Listerik Tenaga Panas Bumi. 2. Untuk mengetahui peralatan pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi. 3. Untuk mengetahui bagaimana keuntungan dan kekurangan dari Energi Panas Bumi

(geothermal).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Pengertian Energi Panas Bumi (Geothermal Energy)

Energi panas bumi, adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya.Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand sejak tahun 1958.Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor non‐listrik (direct use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negara‐negara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan cara memanfaatkan energi panas bumi. Saat ini energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di 24 Negara, termasuk Indonesia. Disamping itu fluida panas bumi juga dimanfaatkan untuk sektor non‐listrik di 72 negara, antara lain untuk pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil produk pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu, kertas dll.

II.2. Terjadinya Sistem Panas Bumi

Secara garis besar bumi ini terdiri dari tiga lapisan utama (Gambar 1), yaitu kulit bumi (crust), selubung bumi (mantle) dan inti bumi (core). Kulit bumi adalah bagian terluar dari bumi. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi umumnya kulit bumi di bawah suatu daratan (continent) lebih tebal dari yang terdapat di bawah suatu lautan. Di bawah suatu daratan ketebalan kulit bumi umumnya sekitar 35 kilometer sedangkan di bawah lautan hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang mempunyai density sekitar 2.7 - 3 gr/cm3.

Gambar 1. Susunan Lapisan Bumi

Di bawah kulit bumi terdapat suatu lapisan tebal yang disebut selubung bumi

(mantel) yang diperkirakan mempunyai ketebalan sekitar 2900 km. Bagian teratas dari selubung bumi juga merupakan batuan keras.

Bagian terdalam dari bumi adalah inti bumi (core) yang mempunyai ketebalan sekitar 3450 kilometer. Lapisan ini mempunyai temperatur dan tekanan yang sangat tinggi sehingga lapisan ini berupa lelehan yang sangat panas yang diperkirakan mempunyai density sekitar 10.2 - 11.5 gr/cm3. Diperkirakan temperatur pada pusat bumi dapat mencapai sekitar 60000F.

Kulit bumi dan bagian teratas dari selubung bumi kemudian dinamakan litosfir (80 - 200 km). Bagian selubung bumi yang terletak tepat di bawah litosfir merupakan batuan lunak tapi pekat dan jauh lebih panas. Bagian dari selubung bumi ini kemudian dinamakan astenosfer (200 - 300 km). Di bawah lapisan ini, yaitu bagian bawah dari selubung bumi terdiri dari material-material cair, pekat dan panas, dengan density sekitar 3.3 - 5.7 gr/cm3.

Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa litosfer sebenarnya bukan merupakan permukaan yang utuh, tetapi terdiri dari sejumlah lempeng-lempeng tipis dan kaku (Gambar 2).

Gambar 2. Lempengan-lempengan Tektonik

Lempeng-lempeng tersebut merupakan bentangan batuan setebal 64 – 145 km yang mengapung di atas astenosfer. Lempeng-lempeng ini bergerak secara perlahan-lahan dan menerus. Di beberapa tempat lempeng-lempeng bergerak memisah sementara di beberapa tempat lainnya lempeng-lempeng saling mendorong dan salah satu diantaranya akan menujam di bawah lempeng lainnya (lihat Gambar 3). Karena panas di dalam astenosfere dan

panas akibat gesekan, ujung dari lempengan tersebut hancur meleleh dan mempunyai temperatur tinggi (proses magmatisasi).

Gambar 3. Gambaran Pergerakan Lempengan-lempengan Tektonik (Wahl, 1977)

Adanya material panas pada kedalaman beberapa ribu kilometer di bawah permukaan bumi menyebabkan terjadinya aliran panas dari sumber panas tersebut hingga ke pemukaan. Hal ini menyebabkan tejadinya perubahan temperatur dari bawah hingga ke permukaan, dengan gradien temperatur rata-rata sebesar 300C/km. Di perbatasan antara dua lempeng (di daerah penujaman) harga laju aliran panas umumnya lebih besar dari harga rata-rata tersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperatur di daerah tersebut menjadi lebih besar dari gradien tempetatur rata-rata, sehingga dapat mencapai 70-800C/km, bahkan di suatu tempat di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur sangat tinggi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam 0C/km tetapi dalam 0C/cm.

Pada dasarnya sistem panas bumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.

Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.

Gambar 4. Perpindahan Panas Di Bawah Permukaan

Terjadinya sumber energi panasbumi di Indonesia serta karakteristiknya dijelaskan

oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di Indonesia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng India-Australia dan lempeng Eurasia. Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas bumi di Indonesia. Tumbukan antara lempeng India-Australia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 - 210 km di bawah Pulau Jawa-Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal ini menyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. Oleh karena itu, reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam dan menempati batuan volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal.

II.3. Jenis – Jenis Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Fluida panas bumi yang telah dikeluarkan ke permukaan bumi mengandung energi panas yang akan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.Hal ini dimungkinkan oleh suatu sistem konversi energifluida panas bumi (geothermal power cycle) yang mengubah energi panas dari fluida menjadi energi listrik.

Pembangkit Listrik Tenaga PanasBumi (PLTP) pada prinsipnyasama seperti Pembangkit Listrik TenagaUap(PLTU),hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi. Apbila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapatdialirkan langsung ke turbin,dankemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik. Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin.

Banyak sistem pembangkitan listrik dari fluida panas bumi yang telah diterapkan di lapangan, diantaranya:

1. Direct Dry Steam 2. Separated Steam 3. Single Flash Steam 4. Double Flash Steam 5. Multi Flash Steam 6. Brine/Freon Binary Cycle 7. Combined Cycle 8. Well Head Generating Unit

II.3.1. Siklus Uap Kering (Direct Dry Steam Cycle)

Fluida panas bumi dapat berupa fasa cair, fasa uap atau campuran dari keduanya, tergantung dari tekanan dan temperaturnya. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin (Gambar 5). Turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik.

Gambar 5. Skema Instalasi Pembangkit Listrik Uap Kering.

Sistem konversi untuk fluida uap kering merupakan sistem konversi yang paling

sederhana dan paling murah. Uap dari turbin dapat dibuang ke atmosfir (atmospheric exhaust turbine) atau di alirkan ke kondensor untuk dikondensasikan (condensing turbine). Dari kondensor, kondensat kemudian dialirkan ke menara pendingin atau cooling tower dan selanjutnya diinjeksikan kembali ke bawah permukaan. Sebagian dari air kondensat ini dialirkan ke kondensor. Pembangkit listrik yang menggunakan atmospheric exhaust turbine mengkonsumsi sekitar dua kali (dalam tekanan inlet yang sama) lebih banyak untuk setiap kilowatt keluaran sehingga banyak energi dan biaya yang terbuang.

Pembangkitan listrik di PLTP Kamojang pada prinsipnya sama seperti pada Gambar 5, karena sumur-sumur di lapangan Kamojang menghasilkan uap kering (temperatur di dalam reservoir 2400C). Unit I dengan kapasitas 30 MW beroperasi pada tanggal 7 Februari 1983. Unit II dan III masing-masing sebesar 55 MW dioperasikan berturut-turut pada tanggal 29 Juli 1987 dan 13 September 1987, sehingga jumlah daya terpasang PLTP Kamojang seluruhnya menjadi 140 MW. Lapangan Kamojang terus dikembangkan. Untuk memenuhi kebutuhan uap PLTP Kamojang telah dimanfaatkan produksi uap dari 26 sumur. Pola pengusahaan panasbumi Kamojang unit 1 s.d unit 3, adalah sebagai berikut:

II.3.2. Siklus Uap Hasil Pemisahan (Separated Steam Cycle) Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin. Oleh karena uap yang digunakan adalah hasil pemisahan maka, sistem konversi energi ini dinamakan Siklus uap hasil pemisahan.Gambar 6 memperlihatkan proses pembangkitan listrik dari lapangan panas bumi yang menghasilkan fluida dua fasa, yaitu campuran uap dan air. Fluida dari sumur dipisahkan menjadi fasa uap dan air di dalam separator dimana uapnya kemudian dialirkan ke turbin dan airya diinjeksikan kembali kebawah permukaan.

Gambar 6. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Fluida Dominasi Air

Sedangkan untuk unit 4 s.d 6 adalah sbb: II.3.3. Siklus Uap Hasil Penguapan (Single Flash Steam)

Sistem ini digunakan bilamana fluida dikepala sumur dalam kondisi air jenuh (saturated liquid). Fluida dialirkan ke sebuah flasher agar menguap. Banyaknya uap yang dihasilkan tergantung dari tekanan flasher. Fraksi uap yang dihasilkan kemudian dialirkan ke turbin.

Gambar 7. Skema Diagram Pembangkit Listrik dengan Siklus “Single Flash Steam”

II.3.4. Siklus Uap Hasil Pemisahan dan Penguapan (Double Flash Steam) Pada sistem ini digunakan dua pemisahan fluida yaitu separator dan flasher dan

digunakan komposisi 2 turbin, yaitu HP-turbine dan LP-turbine yang disusun tandem (ganda), seperti diperlihatkan pada Gambar 8. Contoh lapangan yang menggunakan sistem konversi seperti ini adalah Hatchobaru (Jepang), dan Krafla (Iceland).

Gambar 8. Skema Diagram Pembangkit Listrik dengan Siklus Double Flash Steam II.3.5. Siklus Uap Hasil Pemisahan dan Penguapan dengan Dua Turbin Terpisah (Flashing Multi Flash Steam)

Sistem siklus konversi energi ini mirip dengan sistem double flash, bedanya adalah kedua turbin yang berbeda tekanan disusun secara terpisah (Gambar 9), Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi yang mengandung air dipisahkan di separator agar diperoleh uap kering yang digunakan untuk menggerakkan high pressure turbin. Turbin akan mengubah energi

panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkanenergilistrik. Air hasil pemisahan dari separator temperatur dan tekanannya akan lebih rendah dari kondisi fluida di kepala sumur. Air ini dialirkan ke flasher agar menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan dialirkan ke low pressure turbin sementara air sisanya dibawa ke condensor.

Gambar 9. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistem Multi Flash Steam

II.3.6. Binary Cycle Umumnya fluida panas bumi yang digunakan untuk pembangkit listrik adalah fluida

yang mempunyai temperatur 2000C, tetapi secara tidak langsung fluida panas bumi temperatur sedang (100-2000C) juga dapat digunakan untuk pembangkit listrik yaitu dengan cara menggunakannya untuk memanasi fluida organik yang mempunyai titik didih rendah (Gambar 10), uap dari fluida organik ini kemudian digunakan untuk menggerakan sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan listrik.

Fluida organik dipanasi oleh fluida panas bumi melalui mesin penukar kalor atau heat exchanger. Jadi fluida panas bumi tidak dimanfaatkan langsung melainkan hanya panasnya saja yang diekstraksi, sementara fluidanya sendiri diinjeksikan kembali kedalam reservoir. Dua lapangan yang menggunakan siklus konversi energi seperti ini adalah Parantuka, Kamchatka Peninsula (USSR) dan Otake (Jepang). Di lapangan Lahendong juga terdapat sebuah pembangkit listrik panasbumi siklus binari (binary geothermal power plant) berkapasitas 2,5 MW.

Gambar 10. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistem Binary Cycle

II.3.7. Combined Cycle

Untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi panas bumi di beberapa industri mulai digunakan sistim pembangkit listrik dengan siklus kombinasi (combined cycle), seperti diperlihatkan pada Gambar 11. Fluida panas bumi dari sumur dipisahkan fasa-fasanya

dalam separator. Uap dari separator dialirkan ke PLTP (Turbin ke I), dan setelah itu sebelum fluida diinjeksikan kembali ke dalam reservoir, fluida digunakan untuk memanaskan fluida organik yang mempunyai titik didih rendah. Uap dari fluida organik tersebut kemudian digunakan untuk menggerakan turbin (Turbin ke II).

Gambar 11. Skema Diagram Pembangkit Listrik Untuk Sistim Siklus Kombinasi

II.3.8. Well Head Generating Unit Beberapa tahun terakhir ini unit pembangkit kepala sumur yang dikenal dengan

nama "Well Head Generating Units" mulai banyak digunakan di lapangan. Sesuai dengan namanya unit ini ditempatkan di dekat kepala sumur (well head). Ada dua jenis "Well Head Generating Units" yaitu: 1. Back pressure turbine atau turbin tanpa kondensor (atmospheric exhaust). Turbin ini tidak

dilengkapi dengan kondensor. Uap dari sumur atau uap dari separator dialirkan langsung ke turbin dan setelah digunakan untuk membangkitkan listrik langsung dilepas ke atmosfir. Unit pembangkit jenis ini sering disebur "monoblock".

2. Turbin yang dilengkapi dengan kondensor (condensing unit). Turbin ini dilengkapi dengan kondensor. Uap keluaran dari turbin diubah menjadi kondensat di dalam kondensor.

Well Head Generating Units atau unit pembangkit kepala sumur banyak digunakan karena alasan-alasan berikut: 1. Unit pembangkit kepala sumur dapat lebih cepat dioperasikan, yaitudalam waktu kurang

dari1 - 2 bulan. Sedangkan "central plant” biasanya baru bisa dioperasikan 6 - 7 tahun setelah pemboran sumur pertama.

2. Dengan digunakannya unit-unit pembangkit kepala sumur berkapasitas kecil maka perusahaan swasta nasional dapat dilibatkan dalam perusahaan panas bumi.

3. Penggunaan unit-unit pembangkit listrik berkapasitas kecil memungkinkan para penanam modal untuk memperoleh kembali modalnya dalam waktu yang lebih cepat. Hal ini karena alasan pertama di atas, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk pemasangan unit pembangkit berkapasitas kecil lebih singkat daripada untuk berkapasitas besar, sehingga dapat lebih cepat dioperasikan.

4. Well head generating units dapat digunakan di daerah-daerah dimana topografi cukup rumit, karena dengan digunakannya unit tersebut maka pipa alir uap jauh lebih pendek bila dibandingkan dengan pipa alir di central power plant.

5. Apabila tekanan reservoir turun lebih cepat dari yang diharapkan, maka turbin masih dapat di operasikan pada tekanan yang lebih rendah dan memproduksikan listrik dalam jumlah yang sama meskipun efisiensinya lebih rendah.

6. Unit pembangkit kepala sumur (Wellheadgenerating units) dapat dipindahkan ke lokasi sumur lain hanya dalam waktu 1 - 2 bulan.

Concrea

Surfa AnchProductio

Ble

BypaSevic

Expension

Shut-

II.4. Peralatan Pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Suatu PLTP memiliki peralatan-peralatan yang tidak banyak berbeda dengan suatu

PLTU bahkan lebih sederhana karena tidak ada bagian pembangkitan uap. Peralatan suatu PLTP pada dasarnya dapat dibagi menjadi 2 bagian yang besar yaitu : A. Bagian Produksi uap dalam

Disini untuk peralatan dibagian produksi uap alam terletak dilapangan panas bumi itu sendiri. Adapun peralatan pada bagian produksi uap alam adalah ;

1. Peralatan lubang produksi (well head equpment)adalah peralatan yang terdapat tepat diatas lubang produksi. a. Service Valve

Digunakan untuk pengaturan aliran serta tekanan fluida yang keluar selama pengujian. b. Shunt off valve

Dipergunakan untuk menutup lubang sumur, apabila diadakan perbaikan atau pemeliharaan.

c.Bleed Valve Dipergunakan untuk mengeluarkan gas yang tidak dapat terkondensasi.

d. Bypass Valve Dipergunakan untuk membuang uap yang tidak diperlukan.

Gambar 12. Peralatan Lubang ProduksiS.L. Uppal, Electrical Power, Khanna Publisher, 1976. New Delhi.

2. Peralatan transmisi cairan ( Uap dan air panas )

a. Pipa – pipa transmisi Yaitu peralatan yang digunakan untuk mentransmisikan cairan ( uap dan air panas ) dari

lubang produksi ke PLTP. b. Drum ( Steam Receives ). Tempat yang digunakan untuk mengumpulkan uap alam dari lubang – lubang produksi

sebelum uap dialirkan ke turbin PLTP ( uap dari sumur produksi dikumpulkan menjadi satu ).

c. Pemisah Uap ( Steam Sparators ) Alat ini berfungsi sebagai pemisah antara kotoran dan air yang terkandung dalam uap

sebelum uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin. d. Silensers Alat ini difungsikan untuk menahan kebisingan akibat pengaliran sat – sat dengan

kecepatan yang tinggi ( uap, gas dan sebagainya ).

B. Bagian Perubahan Tenaga Uap Alam Menjadi Tenaga Listrik 1. Turbin Uap

Turbin adalah suatu mesin penggerak dimana energi fluida kerja, dalam hal ini adalah uap, dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin.Bagian turbin yang berputar dinamakan

roda turbin.Roda turbin ini terletak didalam rumah turbin.Roda turbin memutar poros yang menggerakan atau memutar bebannya, yang dalam hal ini adalah generator listrik.Peralatan ini juga yang berfungsi untuk merubah tenaga uap menjadi tenaga mekanis.Ditinjau dari sistem kerjanya turbin uap dibagi menjadi dua bagianyaitu:

Condensing Turbin, turbin yang menggunakan condensor. Non Condensing Turbin, Turbin yang tidak menggunakan condensor

2. Generator

Dalam hal ini generator berfungsi untuk merubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik, seperti generator pada pembangkit listrik pada umumnya. 3. Condensor

Merubah uap menjadi air kembali ( kondensasi ) dan juga untuk menyingkirkan gas yang tidak terkondensasi seperti Baromatric jet condenser.Dalam studi kelayakan, telah dipertimbangkan dua jenis condenser yang dapat dipakai pada PLTP yaitu ; a. Barometric Condenser

Condenser jenis ini umumnya terletak di luar power house dan pada elevasi yang lebih tinggi dari pada turbin. Kerugian : condenser jenis ini karena uap yang keluar dari turbin harus melalui pipa

penghantar yang panjang untuk ke condenser di samping itu memerlukan fondasi tersendiri.

Keuntungan : lantai turbin dapat dibuat lebih rendah sehingga rumah pembangkit ( power house ) juga tidak akan terlampau tinggi.

b. Low Level Condenser Condenser terletak langsung dibawah turbin sehingga hambatan aliran praktis kecil sekali. Dalam hal ini perlu dipasang fleksibel guna meredam getaran yang terjadi. Kerugian : lantai turbin menjadi lebih tinggi, bangunan menjadi lebih berat sehingga

fondasi power house harus lebih kuat. Keuntungan : pemanfaatan energi uap menjadi lebih baik sebab hambatan aliran uap

keluar dari turbin lebih kecil dan kemungkinan kebocoran udara menjadi lebih kecil karena tidak banyaknya terdapat sambungan pipa . Biaya condensor jenis ini akan lebih murah.

Perlengkapan Condenser Yang dimaksud perlengkapan condenser disini adalah fasilitas pembantu pada

condenser, agar supaya condenser tersebut berfungsi sebagai mana mestinya. Perlengkapan condenser ini terdiri dari ;

a. Gas Extractor

Di dalam gas extractor ini udara dan non condensable gasses dikeluarkan dengan jalan tarikan uap tekanan tinggi pada enjectornya. Campuran gas yang harus dikeluarkan terdiri dari CO2 kebanyakan dan sebagian kecil gas seperti H2S, CH4, H2, O2, N2, Ag, NH3 dan H2O. Adanya H2S, NH3, Sulfate dan Chlorida menyebabkan adanya larutan korosi.Pemilihan gas extractor untuk non condensable gesses tersebut tergantung dari: Mass flow Kevakuman condenser Cooling water flow Temperatur

b. Hot Well Pump atau Condensate Pump.

Hot pump ini berfungsi memindahkan secara kontinyu dan cepat air, yang jatuh pada hot well. Condensate tersebut dipompa ke dalam storage tank untuk selanjutnya dipompa ke cooling tower, biasanya condensate pump ini memakai pompa jenis contrifugal.

c. Circulation Water Pump

Circulating water pump ini dipakai untuk mensirkulasi air pendingindengan jumlah yang besar. Pada PLTP pompa ini dipakai untuk menaikkan condensate ke

cooling tower dan untuk mensirkulasikan air pendingin kebagian – bagian yang memerlukan pendingin.

4. Pompa Vakum (Vacuum pumps)

Pompa vakum berfungsi untuk memperbaiki derajat kevakuman.

5. Menara Pendingin (Cooling Tower) Pada PLTP, sistem pendinginannya memenfaatkan udara pegunungan yangdingin dan

bersih. Akan tetapi, karena udara bersifat sebagai gas, maka dibutuhkan volume yang besar, dan permukaan pertukaran panas yang luas, agar pendinginannya sempurna. Untuk itu dibutuhkan suatu menara yang tinggi. Pada menara pendingin ini, udara dihisap kedalam dan setelah mendinginkan kondensator, udara yang telah menjadi panas ini, dihembuskan keluar melalui cerobong menara disebelah atas.

BAB III METODE PENELITIAN

Dalam penelitian yang saya lakukan, setelah mencari dari beberapa sumber sebagai pokok untuk mengetahui metode atau cara seperti apa yang dilakukan oleh beberapa peneliti yang melakukan penelitian di PLTP Geothermal Pertamina di Kamojang. Akhirnya saya dapat mencari benang merah yang tepat untuk melakukan metode apa yang lebih cocok untuk digunakan. Pemodelan sistem reservoir panas bumi lapangan Kamojang menggunakan program TRINV dan TRCOOL. Telah dilakukan pemodelan sistem reservoir panasbumi Kamojang dengan program TRINV dan TRCOOL dengan menggunakan data hasil tes perunut tritium di lapangan panasbumi Kamojang. Parameter reservoir yang didapat dari program TRINV adalah flow velocity, dispersivity, cross section of pathdan mass recovery. Sedangkan melalui program TRCOOL, didapat prediksi pendinginan reservoir selama 300 bulan (25 tahun) ke depan dengan berbagai skenario laju reinjeksi. Hasil dari pemodelan ini dapat menjadi perangkat yang penting dalam pengelolaan lapangan panasbumi di masa mendatang.

III.1. Program TRINV Program TRINV (tracer inversion) adalah salah satu program yang terdapat dalam paket piranti lunak ICEBOX, yang dibuat oleh divisi Geosciences National Energy Authority (Orkustofnun) Eslandia. TRINV digunakan untuk interpretasi data perunut, menghitung waktu terobosan, mass recovery dan berbagai parameter sistem reservoir panasbumi seperti kecepatan alir (flow velocity), difusitas dan koefisien dispersi. Persamaan matematis yang mendasari program ini dapat dilihat pada persamaan berikut (Axelsson, 2003).

풄(풕) =풖푴풆 (풙 풖풕)ퟐ ퟒ푫풕⁄

푸ퟐ√흅푫풕

Dimana:

c(t) = konsentrasi perunut pada sumur produksi (kg/m3) Q = adalah laju produksi (kg/s), X = jarak antar sumur reinjeksi dengan sumur produksi (m), D = koefisien dispersi (m2/s), M = Jumlah perunut yang diinjeksikan (kg), u = Kecepatan alir (m/s).

TRINV merupakan bentuk program inverse modeling, di mana sebaran data diskret dalam ruang dan waktu hasil monitoring perunut pada tiap sumur pengamatan diolah untuk menghasilkan karakter sistem reservoir panasbumi in situ. Input yang dibutuhkan dalam program ini adalah:

1. Konsentrasi perunut terhadap waktu (dalam detik). 2. Jumlah pulsa/puncak perunut (tracer pulse), sesuai dengan pengamatan perunut. Jumlah puncak

ini menggambarkan flowpath perunut dari sumur reinjeksi ke sumur produksi. Jumlah pulsa yang lebih dari satu menunjukkan flowpath perunut yang juga lebih dari satu.

3. Jumlah perunut yang diinjeksikan (kg). Untuk perunut radioaktif, satuan aktivitas (Ci, Bq atau TU) dapat disetarakan dengan kg.

4. Laju produksi (production rate) dan laju injeksi (injection rate) dalam kg/s. 5. Massa jenis air di dalam reservoir dan di lab (kg/m3)

Selain input di atas, TRINV memberikan pilihan model yang dapat digunakan yaitu model parameter matematika normal (normal mathematical parameters), model parameter fisik (physical parameters) dan model ukuran pulsa/puncak (pulse size). Pemilihan model tersebut dilakukan berdasarkan atas data yang tersedia. Model parameter matematika normal membutuhkan data jarak, kecepatan alir, dan koefisien dispersi. Model fisik membutuhkan data jarak, luas area flow path, dispersivitas dan mass recovery. Untuk kondisi sistem yang belum diketahui, penggunaan model ukuran pulsa (pulse size) merupakan pilihan yang terbaik. Model ini hanya membutuhkan data jarak dari sumur reinjeksi ke sumur pengamatan (produksi), konsentrasi maksimum perunut dan waktunya, serta lebar (waktu) pada setengah puncak. Semua data tersebut diperoleh dari kurva monitoring perunut tritium pada sumur pengamatan terhadap waktu. Setelah data dimasukkan, secara otomatis akan dihasilkan beberapa parameter sistem reservoir.

III.2. Program TRCOOL Program lain yang terdapat dalam paket ICEBOX adalah TRCOOL, yang digunakan untuk memprediksi penurunan temperatur reservoir panasbumi. Program ini merupakan bentuk forward modelingdengan input karakter reservoir yang telah diketahui seperti: temperatur aktual reservoir, kapasitas dan konduktivitas panas reservoir, massa jenis reservoir, porositas zona patahan dan tinggi serta lebar zona patahan. Persamaan yang mendasari program ini sebagai berikut (Axelsson, 2003):

푻(풕) = 푻ퟎ −풒푸

(푻ퟎ −푻풊) ퟏ − 풆풓풇풌풙풉

풄풘풒 풌(풕 − 풙 휷⁄ )

휷 =풄풘풒

(흆풄)풇풉풃

(흆풄)풇 = 흆풘풄풘흓 + 흆풓풄풓(ퟏ− 흓) Dimana:

T(t) = temperatur fluida di sumur produksi pada saat t (oC), T0 = temperatur awal reservoir (oC), Ti = temperatur air reinjeksi (oC), q = laju reinjeksi air (kg/s), k = konduktivitas termal reservoir (W/moC), ρ = densitas (kg/m3), c = kapasitas panas (J/kgoC), h = tinggi zona patahan (m), b = lebar zona patahan (m).

Meskipun TRCOOL dirancang untuk melakukan forward modeling, program ini juga dapat digunakan sekaligus sebagai inverse modeling untuk kalibrasi dan mendapatkan karakter reservoir yang tepat jika ada data temperatur reservoir aktual dalam waktu yang berbeda (historical match). Studi Kasus Lapangan Lapangan panasbumi Kamojang terletak 42 km arah tenggara kota Bandung, Jawa Barat. Lapangan Kamojang saat ini menghasilkan energi sebesar 140 MWe yang berasal dari sekitar 60 buah sumur produksinya. Kondensat uap dari pembangkit listrik diinjeksikan kembali ke dalam reservoir melalui 6 buah sumur reinjeksi. Pada tanggal 30 Juni 2003, dilakukan test radio perunut tritium (aktivitas = 15 Ci) pada sumur reinjeksi KMJ-46 untuk dimonitor pada sumur produksi di sekitarnya, yaitu sumur KMJ-22, 41, 63, 26, 27 dan 62 (gambar 1). Laju injeksi (injection rate) pada sumur KMJ-46 sebesar 20 kg/s. Dalam paper ini hanya disajikan data monitoring perunut tritium di sumur produksi KMJ-27 dan 62 karena pada sumur produksi lain belum ditemukan kenaikan konsentrasi perunut tritium yang signifikan.

Gambar 13. Lokasi sumur injeksi dan sumur produksi

Tabel 1. Data pengamatan tritium pada KMJ-27 dan KMJ-62

Waktu (hari)

KMJ – 27 (TU)

KMJ – 62 (TU) Waktu

(hari) KMJ – 27

(TU) KMJ – 62

(TU) 6 18.36 4.43 124 51.88 277.9 13 19.36 10.94 136 54.22 294.28 21 19.54 49.19 152 56.3 315.27 27 23.69 73.77 240 170.57 372.85 31 27.27 113.16 303 77.93 337.08 38 30.2 145.51 336 103.66 298.74 46 33.54 168.47 360 84.25 255.91 52 36.54 177.25 392 65.35 277.28 66 40.66 194.88 549 54.13 177.07 81 43.72 206.36 570 67.56 182.69 94 47.2 231.21 603 55.543 182.08 108 49.56 258

Keterangan: memperlihatkan data hasil pengamatan perunut tritium yang sudah dikoreksi terhadap faktor peluruhan dan background. Tritium dianalisis menggunakanLSC (Liquid Scintillation Counter) dengan menggunakan metode electrolyticenrichment. Hasil pencacahan dinyatakan dalam satuan TU (Tritium Unit = 1 atom 3H dalam 1018 atom 1H atau sebesar 0.118 Bq/kg). Selain data di atas, data-data lain mengenai sumur produksi yang dibutuhkan untuk input program TRINV dapat dilihat pada tabel 2 berikut. Tabel 2. Data sumur produksi Kamojang

Sumur Production rate (Kg/s) Jarak flowpath (m)

KMJ - 27 19.4 673 KMJ - 62 19.4 236

Tabel 3. Input data reservoir untuk program TRCOOL

Parameter Sumur Produksi

KMJ – 27 KMJ – 62 M1 M2 M3 M1 M2 M3

Temperatur awal reservoir, T(oC) 1998 232.1 232.1 232.1 237.6 237.6 237.6

Temperatur air reinjeksi, t (oC) 40 40 40 40 40 40 Laju produksi, Q (kg/det) 19.4 19.4 19.4 19.4 19.4 19.4 Laju reinjeksi, q (kg/det) 20 15 10 20 15 15

Konduktifitas panas reservoir,k (W/m oC) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8

Kapasitas panas reservoir, C ( J/kgoC) 800 800 800 800 800 800

Densitas batuan reservoir, R (kg/m3) 2700 2700 2700 2700 2700 2700 Kapasitas panas air reinjeksi, c

(J/kgoC) 4179 4179 4179 4179 4179 4179

Lebar daerah patahan, b (m) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

Tinggi daerah patahan, H, (m) 470 470 470 500 500 500 Porositas p, (%) 10 10 10 10 10 10

Tabel 3 [Abidin,2003]. Untuk prediksi pendinginan reservoir, digunakan tiga skenario model (asumsi) untuk masing-masing sumur KMJ-27 dan KMJ-62 yaitu variasi laju air reinjeksisebesar 10, 15 dan 20 kg/s dengan menggunakan program TRCOOL. Parameter lainyang digunakan sebagai input program TRCOOL.

BAB IV PEMBAHASAN

III.1. Energi Panas Bumi di Indonesia

Terjadinya sumber energy panasbumi diIndonesia serta karakteristiknya dijelaskan oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di Indonesia yaitu, lempengPasifik, lempeng India‐Australia danlempeng Eurasia. Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebuttelah memberikan peranan yang sangatpenting bagi terbentuknya sumber energy panas bumi di Indonesia.Tumbukan antara lempeng India‐Australia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utaramengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 ‐ 210 km di bawah Pulau Jawa‐Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal inimenyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan dengan dibawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenismagma yang dihasilkan akan lebih bersifat basadan lebih cair dengan kandungan gas magmatic yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsigunung api yang lebih kuat yang pada akhirnyaakan menghasilkan endapan vulkanik yang lebihtebal dan terhampar luas. Oleh karena itu,reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnyalebih dalam dan menempati batuan volkanik,sedangkan reservoir panas bumi di Sumateraterdapat di dalam batuan sedimen danditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal. Sistem panas bumi di Pulau Sumatera umumnya berkaitan dengan kegiatan gunung api andesitisriolitisyang disebabkan oleh sumber magma yang bersifat lebih asam dan lebih kental, sedangkan diPulau Jawa, Nusatenggara dan Sulawesi umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanik bersifatandesitis‐basaltis dengan sumber magma yang lebih cair. Karakteristik geologi untuk daerah panasbumi di ujung utara Pulau Sulawesi memperlihatkan kesamaan karakteristik dengan di Pulau Jawa. Akibat dari sistim penunjaman yang berbeda, tekanan atau kompresi yang dihasilkan oleh tumbukanmiring (oblique) antara lempeng India‐Australia dan lempeng Eurasia menghasilkan sesar regionalyang memanjang sepanjang Pulau Sumatera yang merupakan sarana bagi kemunculan sumber - sumberpanas bumi yang berkaitan dengan gunung‐gunung api muda. Lebih lanjut dapat disimpulkanbahwa sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya lebih dikontrol oleh sistim patahan regionalyang terkait dengan sistim sesar Sumatera, sedangkan di Jawa sampai Sulawesi, sistim panas buminyalebih dikontrol oleh sistim pensesaran yang bersifat lokal dan oleh sistim depresi kaldera yangterbentuk karena pemindahan masa batuan bawah permukaan pada saat letusan gunung api yangintensif dan ekstensif. Reservoir panas bumi di Sumatera umumnya menempati batuan sedimen yangtelah mengalami beberapa kali deformasi tektonik atau pensesaran setidak‐tidaknya sejak Tersiersampai Resen.Hal ini menyebabkan terbentuknya porositas atau permeabilitas sekunder padabatuan sedimen yang dominan yang pada akhirnya menghasilkan permeabilitas reservoir panas bumiyang besar, lebih besar dibandingkan dengan permeabilitas reservoir pada lapangan‐lapangan panasbumi di Pulau Jawa ataupun di Sulawesi. Sistem panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistimhidrothermal yang mempunyai temperatur tinggi (>2250C),hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperature sedang (150‐225oC).Pada dasarnya sistim panas bumi jenishidrothermal terbentuk sebagai hasil perpindahan panas darisuatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secarakonduksi dan secara konveksi.Perpindahan panas secarakonduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panassecara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengansuatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi padadasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gayagravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerakkebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadiperpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan.Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerakturun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.Adanya suatu sistim hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanyamanifestasi panasbumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air panas,kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panasbumi lainnya, dimana beberapadiantaranya, yaitu mata air panas, kolam air panas sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempatuntuk mandi, berendam, mencuci, masak dll. Manifestasi panasbumi di permukaan diperkirakanterjadi karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahanrekahanyang memungkinkan fluida panasbumi (uap dan air panas) mengalir kepermukaan. Berdasarkan pada jenis fluida produksi dan jenis kandungan fluida utamanya, sistim hidrotermaldibedakan menjadi dua, yaitu sistim satu fasa atau sistim dua fasa.Sistim

dua fasa dapat merupakansistem dominasi air atau sistem dominasi uap.Sistim dominasi uap merupakan sistim yang sangatjarang dijumpai dimana reservoir panas buminya mempunyai kandungan fasa uap yang lebihdominan dibandingkan dengan fasa airnya.Rekahan umumnya terisi oleh uap dan pori‐pori batuanmasih menyimpan air.Reservoir air panasnya umumnya terletak jauh di kedalaman di bawahreservoir dominasi uapnya.Sistim dominasi air merupakan sistim panas bumi yang umum terdapat didunia dimana reservoirnya mempunyai kandungan air yang sangat dominan walaupun “boiling”sering terjadi pada bagian atas reservoir membentuk lapisan penudung uap yang mempunyaitemperatur dan tekanan tinggi.Dibandingkan dengan temperatur reservoir minyak, temperatur reservoir panasbumi relatif sangattinggi, bisa mencapai 3500oC.Berdasarkan pada besarnya temperatur, Hochstein (1990) membedakansistim panasbumi menjadi tiga, yaitu:

1. Sistim panasbumi bertemperatur rendah, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandungfluida dengan temperatur lebih kecil dari 1250C.

2. Sistim/reservoir bertemperatur sedang, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluidabertemperatur antara 1250C dan 2250C.

3. Sistim/reservoir bertemperatur tinggi, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluidabertemperatur diatas 2250C.

Sistem panasbumi seringkali juga diklasifikasikan berdasarkan entalpi fluida yaitu sistim entalpirendah, sedang dan tinggi. Kriteria yang digunakan sebagai dasar klasifikasi pada kenyataannya tidakberdasarkan pada harga entalphi, akan tetapi berdasarkan pada temperatur mengingat entalphiadalah fungsi dari temperatur. Pada Tabel dibawah ini ditunjukkan klasifikasi sistim panasbumi yangbiasa digunakan.

Muffer & Cataldi (1978)

Benderiter &Cormy (1990)

Haenel, Rybach &Stegna (1988) Hochestein(1990)

Sistim panasbumientalphi

rendah <90oC <100oC <150oC <125oC

Sistim panasbumientalphi

sedang 90‐150oC 100‐200oC - 125‐225oC

Sistim panasbumientalphi

tinggi >150oC >200oC >150oC >225oC

III.2. Keuntungan dan Kekurangan PLTP

Dalam halaman ini kita akan membahas tentang keuntungan dan kekurangan dari energi panas bumi diatas :

A. Keuntungan PLTP Bersih.

PLTP, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Matahari tidak membakar bahan bakar untuk menghasilkan uap panas guna memutar turbin. Menghasilkan listrik dengan energi geotermal membantu menghemat pemanfaatan bahan bakar fosil yang tidak bisa diperbaharui, dan dengan pengurangan pemakaian jenis-jenis bahan bakar ini, kita mengurangi emisi yang merusak atmosfir kita.

Tidak boros lahan. Lokal area yang diperlukan untuk membangun PLTP ukurannya per MW lebih kecil dibandingkan hampir semua jenis pembangkit lain.Instalasi geotermal tidak memerlukan

pembendungan sungai atau penebangan hutan,dan tidak ada terowongan tambang, lorong-lorong,lubang-lubang terbuka,timbunan limbah atau tumpahan minyak.

Dapat diandalkan. PLTP dirancang untuk beroperasi 24 jam sehari sepanjang tahun.Suatu pembangkit listrik geotermal terletak diatas sumber bahan bakarnya.Hal ini membuatnya resisten terhadap hambatan penghasilan listrik yang diakibatkan oleh cuaca dan bencana alam yang bisa mengganggu transportasi bahan bakar.

Fleksibel. Suatu PLTP bisa memiliki rancangan moduler, dengan unit tambahan dipasang sebagai peningkatan yang diperlukan untuk memenuhi permintaan listrik yang meningkat.

Mengurangi Pengeluaran. Uang tidak perlu dikeluarkan untuk mengimpor bahan bakar untuk PLTP ’’ Bahan bakar “geotermal, selalu terdapat dimana pembangkit itu berada.

Pembangunan PLTP di lokasi terpencil bisa meningkatkan standar dan kualitas hidup dengan cara membawa tenaga listrik ke orang yang bertempat tinggal jauh dari sentra populasi yang berlistrik.

B. Kerugian – kerugian PLTP PLTP selalu dibangun di daerah lapang Panas Bumi dimana terdapat banyak sumber air

panas atau uap yang mengeluarkan gas H2S, hal ini akan menyebabkan kandungan H2S akan meningkat.Kandungan H2S yang bersifat korosit akan dapat menyebabkan peralatan–peralatan mesin maupun listrik berkarat.

Ancaman akan adanya hujan asam Penurunan stabilitas tanah yang akan berakibat pada bahaya erosi dan amblesan

(subsidence). Amblesanjugadidukungletakgeomorfologitapakkegiatan yang beradapadakalderavulkanikdenganpatahansekelilingnyasesuaidenganmunculnyakerucut resent. Faktor lain yang berpengaruhadalahposisi Bali secara regional merupakandaerahrawangempabumi. Untukmemantaudampakamblesan, makaditapakkegiatanharusdipasangmikroseismograf. Apabilaterjadiamblesanmakakegiatanoperasional PLTP harusdihentikan.

Menyusut dan menurunnya debit maupun kwalitas sumber mata air tanah maupun danau-danau di sekitar area pembangunan yang akan menyebabkan gangguan pada kehidupan biota perairan dan menurunkan kemampuan tanah untuk menahan air

Berubahnya tata guna lahan, perubahan dan ancaman kebakaran hutan di mana diperlukan waktu antara 30-50 tahun untuk mengembalikan fungsi hutan lindung seperti semula

Terganggunya kelimpahan dan keanekaragaman jenis biota air karena diperkirakan akan tercemar zat-zat kimia SO2, C02, CO, NO2 dan H2S

2.3. Dampak Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi terhadap Lingkungan Dalam pemanfaatan energi panas bumi untuk pembangkit listrik terdapat berbagai

dampak terhadap lingkungan akibat kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada tahap eksplorasi dan eksploitasi. Dampak-dampak tersebut di antaranya adalah :

Akuisisi lahan Gangguan permukaan (flora, fauna, tanah) Emisi udara Thermal effluents Chemical discharge Limbah padat Penggunaan air

Dampak-dampak yang dihasilkan dari pemanfaatan energi panas bumi sebagai pembangkit listrik dapat diminimalisir dengan manajemen lingkungan yang tepat.Salah satu contohnya adalah melakukan pemantauan dampak-dampak yang ditimbulkan.

III.3. Data Hasil ( Menggunakan program TRINV ) Tabel 4. Output program TRINV

Parameter KMJ – 27 KMJ – 62 Flow velocity, u (10-5 m/s) 3.09 0.92 Dispersion coefficient, D

(10-3 m2/s) 1.02 0.47

Cross section of path, A¢ (10-2 m2) 0.79 13.81 Dispersivity, L (m) 32.98 50.69

Mass recovery, Mr (%) 1.19 6.16

Gambar 14. Grafik KMJ - 27

Gambar 15. Grafik KMJ – 62

Data di atas memperlihatkan bahwa kecepatan aliran dominan menuju arah sumur KMJ - 27 dibanding ke arah sumur KMJ - 62 dengan rata-rata kecepatan alir sebesar 3.09 x 10-5 m/s. Sebaliknya untuk mass recovery, perunut tritium lebihdominan muncul pada sumur KMJ-62 yaitu sebesar 6.16 % (gambar 16). Hal ini terjadi karena flow path (lintasan) dari KMJ-46 ke KMJ-27 memiliki volume yang lebih kecil dibandingkan dengan flow path dari KMJ-46 ke KMJ-62. Hal ini ditunjukkan dengan rendahnya cross section of path (penampang lintang lintasan) KMJ-27 yang hanya sebesar 7.9 x 10-3 m2.

Gambar 16. Kontur aliran perunut dari KMJ-46

Untuk prediksi pendinginan dengan program TRCOOL dapat dilihat pada gambar 17 dan 18 di bawah. Terlihat bahwa dengan nilai variasi laju reinjeksi menimbulkan efek yang berbeda. Semakin besar laju reinjeksi, akan semakin besar pula penurunan temperatur yang terjadi pada sumur produksi. Pada sumur KMJ-27, penurunan temperatur selama 300 bulan (25 tahun) mencapai 131.5 oC dengan asumsi laju reinjeksi sebesar 20 kg/s. Sedangkan dengan asumsi yang sama pada sumur KMJ - 62 akan terjadi penurunan temperatur sebesar 177.48 oC. Sebaliknya untuk asumsi laju reinjeksi sebesar 10 kg/s pada sumur KMJ - 27 akan menurunkan temperatur sebesar 38.1 oC dan 75.96 oC pada KMJ - 62 dalam waktu 25 tahun. Penurunan temperatur pada KMJ - 62 yang lebih besar daripada KMJ - 27 pada laju reinjeksi yang sama diakibatkan oleh besarnya cross section antara sumur reinjeksi dengan KMJ - 62 (channeling).

Gambar 17. Prediksi penurunan temperatur pada KMJ - 27

Gambar 18. Prediksi penurunan temperatur pada KMJ - 62

BAB V PENUTUP

IV.1. Kesimpulan

Berdasarkan uraian tersebut di atas, kiranya dapat disimpulkan bahwa pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi cukup menjanjikan. Apalagi kalau diingat bahwa pemanfaatan energi panas bumi sebagai sumber penyedia tenaga listrik adalah termasuk teknologi yang tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan, suatu hal yang dewasa ini sangat diperhatikan dalam setiap pembangunan dan pemanfaatan teknologi, agar alam masih dapat memberikan daya dukungnya bagi kehidupan umat manusia. Bila pemanfaatan energi panas bumi dapat berkembang dengan baik, maka kota-kota di sekitar daerah sumber energi panas bumi yang pada umumnya terletak di daerah pegunungan, kebutuhan tenaga listriknya dapat dipenuhi dari pusat listrik tenaga panas bumi. Apabila masih terdapat sisa daya tenaga listrik dari pemanfaatan energi panas bumi, dapat disalurkan ke daerah lain sehingga ikut mengurangi beban yang harus dibangkitkan oleh pusat listrik tenaga uap, baik yang dibangkitkan oleh batubara maupun oleh tenaga diesel yang keduanya menimbulkan pencemaran udara.

IV.2. Saran Diharapkan kepada semua komponen Masyarakat dapat mengetahui tentang perlunya dipikirkan penambahan energi melalui pemilihan energi alternatif yang ramah terhadap lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Fournier, R.O., 1981. Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir Engineering,“Geothermal System:Principles and Case Histories”. John Willey& Sons. New York.

Carroll, M.R., and Holloway, J.R., eds, Volatiles in magma, Mineral Society Am. Rev. Mineral, 30, 1994

DiPippo, R., Geothermal Energy as a Source of Electricity: A Worldwide Survey of the Design and Operation of Geothermal Power Plants, U.S. Dept. of Energy, DOE/RA/28320-1, U.S. Gov. Printing Office, Washington, DC, 1980.

ABIDIN, ZAINAL, “Karakterisasi Reservoir Panasbumi untuk Manajemen Lapangan Uap di Lapangan Kamojang – Jawa Barat”, Desertasi S-3, Universitas Gadjah Mada, 2003.

SUDARMAN, S., SUROTO, PUDYASTUTI, K., ASPIYO, S. “Geothermal Development Progress in Indonesia: Country Update 1995-2000” Proceeding