presentation1 geothermal

Geothermal

Energy

OPTIMASI DAYA LISTRIK PADA PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGYAREA KAMOJANGJAWA BARAT (Journal)

By Eka Rachmania Dimitri Balqis,Katherin Indriawati,Bambang Lelono W.Teknik Fisika, Fakultas Teknik IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

Presented By

Heri Purnomo 210030023Geothermal for Energy Solution

The Future of Clean Energy- Geothermal

March 2013 Geothermal Energy

Abstrak

PT Pertamina Geothermal Energy, area Kamojang merupakan salah satu Pembangkit Listrik Tenaga PanasBumi (PLTP) terbesar yang terdapat di Indonesia. Produksi daya listrik yang dihasilkan berkisar lebih dari 60 MW dan didistribusikan di daerah Jawa-Bali

jenis PLTP di PT Pertamina Geothermal Energy area Kamojang adalah jenis single-flash system.Denganproduksi daya listrik yang cukup besar dan jangkauan yang cukup luas permintaan akan kenaikan dayalistrik yang dihasilkan akan meningkat

kondisi sumur setiap tahun memiliki karakteristik yang berbeda sehingga hal inilah yang melatarbelakangiperlunya optimasi produksi daya listrik. Penelitian ini dimulai dengan perhitungan nilai aliran eksergisehingga dapat memperoleh eksergi loss, efisiensi eksergi dan efisiensi eksergi overall



Pendahuluan

Lack of

Fosil

Energy(Coal, Gas, Oil )



Pendahuluan

Potential

Of

Geothermal

Energy

Indonesia secara geologis terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama yaituLempeng Eropa-AsiaIndia-Australia dan Pasifik yang berperan dalam proses pembentukan gunung api di Indonesia. Kondisi geologi ini memberikan kontribusi nyataakan ketersediaan energi panas bumi di Indonesia (54 % Cadangan Geothermal Dunia beradaDi Indonesia)wilayah Indonesia sangat cocok untuk menggunakan sumber Pembangkit Listrik TenagaPanas Bumi (PLTP).



Potential

Of

Geothermal

Energy

PT Pertamina Energy Kamojang Jabar (60 MW)

Pendahuluan

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi



Teori Penunjang

Skema PLTP



SISTEM FLASH



SISTEM FLASH

SISTEM UAP BASAH (FLASH STEAM)•PLTP sistem Flash Steam merupakan PLTP yang paling umum digunakan. •Pembangkit jenis ini memanfaatkan reservoir panas bumi yang berisi air dengantemperatur lebih besar dari 182°C. •Air yang sangat panas ini dialirkan ke atas melalui pipa sumur produksi dengantekanannya sendiri. •Karena mengalir keatas, tekanannya menurun dan beberapa bagian dari air menjadiuap. •Uap ini kemudian dipisahkan dari air dan dialirkan untuk memutar turbin.•Sisa air dan uap yang terkondensasi kemudian disuntikkan kembali melalui sumurinjeksi kedalam reservoir, yang memungkinkan sumber energi ini berkesinambungan dan terbaharui

Proses ini digambarkan pada saat kondisi 1 dan2 pada diagram T-S dimana pada proses inigeofluidmengalami penurunan tekanan dan suhusecara drastis. Hal ini diakibatkan geofluidadari wellhead melewati throttle valve. Selain itu proses flashing ini merupakan prosesisentalpik dan adiabatikkarena proses ini terjadi secara spontan dantidak ada pengaruh kerja di dalamnya



Sehingga dapat dituliskan yaitu sebagai berikut: h1 = h2 (1) Dimana: h1 = entalpi pada wellhead (kJ/kg)h2 = entalpi setelah proses flashing (kJ/kg)

Tinjauan Thermodinamika



Perhitungan Nilai Energi dan Eksergi pada Plant

The Future of Clean Energy- Geothermal Pemodelan sistem plant dan Validasi

Pemodelan sistem plant pada penelitian ini dilakukan sesuai dengan persamaan berdasarkanhukum temodinamika. Pemodelan plant dilakukan secara statis ( steady state) yaitu untuk menentukan nilai daya listrik sesuai dengan persamaan (7). Pemodelan secara statik ini dilakukan menggunakan simulasi komputasi dengan pemberian inputbernilai konstan yaitu laju aliran maksimum (𝑚𝑚𝑎𝑥), tekanan wellhead (P), tekanan kondenser (Pc), dan tekanan pada saat tidak ada laju aliran yang mengalir (Pci). Tekanan wellhead dan kondensermempengaruhi nilai Δh yaitu h1-h2 serta mempengaruhi nilai massa laju aliran steam.Validasi model dilakukan untuk data yangdiperoleh pada PT Pertamina Geothermal Energy (Daya listrik) pada bulan Januari dan Februari 2012. Daya listrik pada bulan Januari dan Februari 2012 berkisar antara 63 MW

Penentuan Temperatur Optimum pada Separator (Sesuai dengan fungsi objektif pada persamaan (7), temperatur pada separator berpengaruh terhadap X2 (kualitas steam). Optimasi dilakukan denganmemberikan nilai konstan dari massa laju aliran (𝑚 ) yaitu sebesar 119,5 kg/s , nilai dari T1 (Twellhead) sebesar 193°C dan nilai dari temperatur kondenser yaitu sebesar 50°C. )

Penentuan Temperatur Optimum pada Kondenser (temperatur pada kondenser berpengaruh pada Δh padaturbin (selisih antara entalpi masukan turbin dan keluaran turbin). Kemudian nilai yang dibuat konstanyaitu massa laju aliran 119,5 kg/s, nilai dari T1 (Twellhead) sebesar 193°C dan nilai dari temperaturseparator yaitu sebesar 183°C. )

Tekanan wellhead merupakan tekanan saat sebelum uap masuk ke dalam separator. Tekanan optimum pada wellhead dapat diperoleh dengan menggunakan simulasi komputasi. Setelah dilakukan optimasi, tekanan wellhead optimum yang diperoleh dapat digunakan yaitu dengan mengatur bukaan throttle valve.



dapat dilihat eksergi loss pada separator dan demister yaitu sebesar 50,792 kW dan 956,42392 kW sedangkan untuk efisiensi eksergi dari separator dan demister cukup tinggi hampir mendekati 100 %. Eksergi loss pada separator dan demister dapat terjadi akibat dari berbagai hal yaitu seperti terjadinya kerusakan padasambungan di dalam separator yang menyebabkan heat loss dan kondensasi uap. Pipa yang mengalami korosi juga dapat menjadi penyebab terjadinya eksergi loss Selain itu pada komponen drain yang tidak berfungsi semestinya juga dapat menyebabkan eksergi loss

Selain itu, dapat dilihat pada tabel nilai eksergi loss paling besar yaitu terdapat pada turbin dan kondenser. Selain itu pada turbin dan kondenser memiliki efisiensi eksergiyang lebih kecil yaitu sebesar 20,5% untuk turbin dan kondenser 0,76 %.Pada turbin, eksergi loss ini dapat terjadi dikarenakan adanya kerugian gesekan terhadap uapyang masuk ke turbin dan kebocoran pada bagian dalam turbin. Selain itu, dapat juga dipengaruhi akibat dari bukaan valve yang tidak sesuai. Untuk kondenser efisiensi yang rendah dapat dipengaruhi panas yang hilang ke lingkungan melalui proses konduksidan turbulensi serta penyumbatan yang mungkin terjadi pada nozzle sebagai efek dari penyemprotan.





Validasi Permodelan

Optimasi dilakukan dengan menentukan temperatur separator optimum, temperatur kondenser optimum, dan tekanan wellhead optimum.



V. KESIMPULAN Berikut ini kesimpulan yang dapat diambil dalam penelitian ini, yaitu sebagai berikut: • Nilai eksergi loss dengan nilai terbesar terdapat pada turbin dengan nilai 25052,401 kW dan kondensersebesar 346354,263 kW. • Kondisi operasi proses di separator dan kondenser pada PT Pertamina GeothermalEnergy area Kamojang tidak dapat digunakan untuk menentukan daya listrik optimum • Kondisi operasi proses yang dapat menentukan daya listrik optimum pada PT PertaminaGeothermal Energy area Kamojang dengan jenis single-flash system yaitu adalah tekanan pada wellhead • Rentang operasi tekanan wellhead optimum yang diperoleh yaitu antara 5,9124 bar - 9,74 bardengan rentang daya listrik optimum antara 71,013 MW- 72,302 MW. • Perhitungan efisiensi eksergi overall dengan menggunakan daya listrik optimum mengalami kenaikanyaitu sebesar 2,8%.



Daftar Pustaka

[1] SNI 13-5012-1998“,Klasifikasi Potensi Energi Panas Bumi di Indonesia”. Badan Standardisasi Nasional-Bs. [2] Siregar Hasoloan, Parlindungan H.. “Optimization Of Electrical Power Production Process For The Sibayak Geothermal Field, Indonesia”.The United United Nation University, Reykjavík, Iceland. 2004 [3] Swandaru, R. B, “Thermodynamic Analysis of Preliminary Design of Power Plant Unit I Patuha, West Java, Indonesia”Report of the United Nations University Geothermal Training Pr ogramme, Reykjavik, Iceland (2006). [4] DiPippo, Ronald, “Geothermal power plants: principles, appications and case studies,” Elsevier Advanced Technology. The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford OX5 IGB. UK. (2006) 85–161 [5] Kwambai, C. B., “Exergy analysis of Olkaria I power plant, Kenya” Report of United Nations University GeothermalTraining Programme, Reykjavik, Iceland.(2005) [6] YILDIRIM ÖZCAN, Nurdan, “Modeling, Simulation And Optimization Of Flashed-Steam Geothermal Power PlantsFrom The Point Of View Of Noncondensable Gas Removal Systems” M.Sc. Thesis, Department of Mechanical and Industrial Engineering University of Iceland.(2010) [7] Moran, J Michael. Shapiro, N Howard., ”Fundamentals of Engineering Thermodynamics” Wiley. England.2006

presentation1 geothermal

Documents