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.

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

Concreate cellar

Surface casing

Anchor casingProduction casing

Bleed valve

Bypass valveSevice valve

Expension compensator compeconvensator

Shut-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 pendingin

dengan 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).

c (t )=uM e−(x−ut )2/4 Dt

Q2√πDt

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):

T (t )=T 0−qQ

(T 0−T i )[1−erf { kxhcw q√k ( t−x /β ) }]

β=cw q

( ρc )f hb

( ρc )f =ρw cw ϕ+ρ r cr (1−ϕ )

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).

III.3. 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

SumurProduction 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

panasbumientalph

i rendah

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

Sistim

panasbumientalph

i sedang

90‐150oC 100‐200oC - 125‐225oC

Sistim

panasbumientalph

i 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

beradapadakalderavulkanikdenganpatahansekelilingnyasesuaidenganmunc

ulnyakerucut 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