Buku Tahunan Badan Litbang Esdm 2013

7/25/2019 Buku Tahunan Badan Litbang Esdm 2013

1/75

BUKU TAHUNAN

PENELITIAN DAN PENGEMBANGANENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

TAHUN 2013

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral

Badan Penelitian dan Pengembangan Energi dan Sumber Daya Mineral


2/75

Buku Tahunan Badan Penelitian dan Pengembangan Energi dan Sumber Daya Mineral Tahun 2013 2

HASIL PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BADAN LITBANG ESDM

I. PENINGKATAN KETAHANAN ENERGI

A. Intensifikasi Energi

1. Pengembangan Metode dan Aplikasi Perangkat Lunak Seismik untukMendukung Eksplorasi dan Karakterisasi Reservoar

Ketua Tim : Ir. Isnawati M.Si

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Teknologi Eksplorasi,

Puslitbangtek Minyak dan Gas Bumi LEMIGAS

Email:[email protected] dan [email protected]

Pengembangan metode dan aplikasi teknologi perangkat lunak seismik

merupakan langkah yang dirancang untuk mengatasi permasalahan di eksplorasi dan

karakterisasi reservoar. Tingginya resiko kegagalan dalam pemboran diawali dengan

belum tepatnya memilih daerah-daerah yang memiliki potensi migas. Minimnya

metode pengembangan seismik membuat ketidakpastian dalam menentukan daerah

mana saja yang memiliki kandungan hidrokarbon dan kualitas data seismik kurang

baik (resolusi rendah) sehingga fitur geologi dan anomali kandungan hidrokarbon

tidak terlihat dengan jelas

Metode pengembangan seismik diawali dengan pencarian parameter yang

diturunkan dari besaran-besaran/atribut seismik baik dari atribut amplitude, waktu,

frekuensi, fase, dan lain sebagainya. Setiap rekaman data seismik yang diterima di

receiver membawa informasi mengenai keadaan bawah permukaan termasuk

informasi adanya anomali kandungan hidrokarbon. Dari beberapa metode yang

validitasnya cukup baik, maka dipilih beberapa atribut seismik yang dapatmemberikan gambaran anomali kandungan hidrokarbon. Pada penelitian ini,

beberapa metode digunakan untuk meningkatkan kualitas data seismik, mendeteksi

adanya fluida, dan bagaimana memisahkan litologi dan fluida.

Metode Inversi Filter-Q digunakan untuk meningkatkan resolusi seismik pada

data seismik post-stack. Aplikasi metode ini digunakan pada data lapangan X dimana

posisi reservoar yang dalam kualitas data seismiknya tidak memungkinkan untuk

memberikan gambaran yang jelas posisi reservoar. Melalui beberapa tahapan, maka

resolusinya dapat diperbaiki sehingga lapisan-lapisan yang tipis dapat terlihat

(Gambar 2).
mailto:[email protected]:[email protected]


3/75


Gambar 1. Workflow metode inversi filter-Q

Gambar 2. Hasil inversi filter Q

Metode Continuous Wavelet Transform (CWT) berperan dalam mendeteksi

keberadaan hidrokarbon terutama dalam bentuk fase gas. Dengan adanya anomali

frequency shadowyang dapat ditunjukkan pada saat metode ini diaplikasikan, maka

dapat ditentukan frekuensi yang tepat untuk reservoar itu sendiri. Selain itu

dilakukan juga kontrol di sumur untuk menentukan validitas anomali yang

ditimbulkan pada saat analisis CWT. Hal ini penting karena adanya penentuan

anomali kandungan hidrokarbon diluar sumur jika menggunakan data 3D. Aplikasi

metode ini menggunakan data lapangan X dan data sumur dengan beberapa log


4/75


sumur. Reservoar batupasir berisi gas berada di kedalaman 3762 - 3776 meter, lalu

dilakukan penentuan respon frekuensi yang diamati melalui panel 1D (frekuensi vs

time). Hasilnya menunjukkan reservoar berada di frekuensi 14 Hz sehingga untuk

melihat penyebarannya di luar sumur dilakukan pengamatan respon amplitude pada

frekuensi 14 Hz. Amplitudo yang tinggi menunjukkan keberadaan hidrokarbon.

Gambar 3. Penampang respon frekuensi 14 Hz

Metode lainnya, yaitu metode Empirical Mode Decomposition (EMD) yang

digunakan untuk memisahkan anomali yang disebabkan oleh efek kandungan

hidrokarbon (gas) dan batubara.

Aplikasi metode ini digunakan pada data lapangan Y (Gambar 4 kiri) dimana

terlihat adanya dua bright spot. Bright spot yang pertama (posisi di lapisan atas)

disebabkan oleh efek batubara dan pada lapisan di bawahnya disebabkan oleh gas.

Data sumur Kreo-1 ( kanan) respon log Sw menunjukkan posisi litologi batubara

berada di kedalaman sekitar 900 ms dan reservoar gas di kedalaman 1100 ms.

Gambar 4. Penampang seismik yang menunjukkan lapisan batubara dan gas (kiri) dan Log Sw dari

sumur Kreo-1 (kanan).


5/75


Gambar 5. (a). Penampang seismik (b) Penampang IMF-1 (c) Penampang IMF-3.

Untuk respon batubara, mode fungsinya terlihat amplitudo yang tinggi pada IMF-1

namun respon gasnya amplitudonya rendah. Setelah dilakukan penyelidikan,

ternyata respon batubara dan gas akan saling berkebalikan pada posisi IMF-3, di

mana respon batubara amplitudonya rendah, namun respon gas amplitudonya tinggi.

Pada saat meninjau penyebaran batubara, maka data seismik yang ditinjau adalah

pada posisi IMF-1 dan penyebaran gas yang ditinjau data seismik pada posisi IMF-3

().Pada Gambar 9b, terlihat respon batubara di sekitar sumur dan posisi

kemenerusannya, namun amplitudo akibat respon gas masih terlihat sehingga pada

IMF-1. Respon gas yang benar - benar terlihat pada IMF-3, dimana amplitudo akibat

batubara tidak terlihat (Gambar 9c).

2. Rancang Bangun dan Pengembangan Prototipe Rig CBM

Ketua Tim : Ir. Panca Wahyudi M.

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Teknologi Eksploitasi,Puslitbangtek Minyak dan Gas Bumi LEMIGAS

Email :[email protected] dan [email protected]

Potensi gas CBM Indonesia sangat besar yaitu 453,3 TCF(453109 cubic feet),

yang tersebar pada 11 cekungan hydrocarbon. Dari sumber daya tersebut, cadangan

CBM sebesar 112,47 TCF merupakan cadangan terbukti dan 57,60 TCF merupakan

cadangan potensial. Dengan 54 Kontraktor CBM yang ada saat ini, maka prospek

industri manufaktur rig ke depan sangat potensial.


6/75


Pada tahun 2013 dalam programnya SKK MIGAS mencanangkan sebagai tahun

pemboran dimana tidak kurang dari 412 sumur CBM akan dibor hingga tahun 2015.

Mengacu data yang diberikan oleh APMI, yaitu jumlah rig konvensional sebanyak

348 buah dan telah berusia di atas 20 tahun, dirasa rig yang tersedia belum bisa

Coalbed Methane (CBM) merupakan salah satu sumber daya alam strategis yang

cukup potensial memasok kebutuhan energi nasional dalam rangka diversifikasi

energi. Potensi CBM Indonesia berdasarkan hasil studi Advance Research

International (ARI) dengan Ditjen Migas dan Bank Pembangunan Asia tahun 2003

diperkirakan sebesar 453 Tcf (453109cubic feet), tersebar di 11 cekungan di pulau

Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, dan Jawa (Gambar 6). Potensi yang demikian besar

telah menarik minat pelaku bisnis mengembangkan sumber energi baru ini. Sampai

dengan Oktober 2012 telah ditandatangani 54 Wilayah Kerja (WK) CBM, meningkat

pesat sejak pertama kali konsesi WK CBM ditawarkan pemerintah tahun 2008.

Gambar 6. Sebaran potensi CBM Indonesia (ARII, 2003)

Pada tahun 2013 dalam programnya SKK MIGAS mencanangkan sebagai tahun

pemboran dimana tidak kurang dari 412 sumur CBM akan dibor hingga tahun 2015.

Mengacu data yang diberikan oleh APMIhingga tahun 2013 hanya ada sekitar 348

buah dimana usia dari Rig yang ada rata-rata sudah diatas 20 tahun,dan rig yang

tersedia belum bisa mencukupi untuk rencana program pemboran dari SKK MIGAS.

Berdasarkan peluang dan tantangan seperti diuraikan di atas, Badan Penelitiandan Pengembangan Energi dan Sumber Daya Mineral melalui LEMIGAS

mengembangkan prototype rig CBM yang memenuhi standar internasional, relatif

murah, handal, dan mudah operasionalnya dengan nilai tingkat kandungan lokal

tinggi. Melalui kegiatan ini diharapkan dapat mendorong manufaktur rig CBM dalam

negeri serta menunjang pengusahaan industri CBM yang mandiri, efisien, dan

kompetitif dalam rangka memperkuat ketahanan energi dan mewujudkan

kemandirian industri energi nasional.


7/75


Tujuan kegiatan ini adalah membuat rancang bangun sebuah rig CBM yang handal

dan ekonomis dan membuat prototype rig yang dapat dikomersialkan dan

dimanfaatkan oleh industri CBM dan industri migas.

Konsep yang diambil pada rancang bangun rig CBM adalah menggabungkan

duabuah konsep antara rig konvensional migas dengan rig tambangberkapasitas 350

HP, dengan mengambil spesifikasi keunggulan dari masing-masing jenis rig tersebutdiharapkan dapat membangun sebuah rig CBM yang murah, handal, ekonomis dan

tangguh. Beberapa beberapa keunggulan yang ingin diambil seperti:

a. Rig dapat memberikan kemampuan angkat yang cukup besar.

b. Rig bisa memberikan beban tekan pada saat operasi pemboran/corring diluar

berat rangkaian yang diberikan

c. Rig bisa dioperasikan pada lahan yang terbatas

d. Rig bisa dioperasikan dengan jumlah operator yang sedikit/efisien

e. Rangkaian BOP bisa dipasang dibawah Rigf. Rig dapat dimobilisasi dengan cepat, baik pada medan yang berat atau berlumpur

g. Mudah dan cepat dalam pelaksanaan Rig Updan Rig Down-nya

h. Biaya pengoperasian Rig harus bisa lebih murah

Kegiatan ini direncanakan akan dikerjakan dalam kurun waktu 2 tahun yaitu:

a. Tahun pertama (2013) melakukan rancang bangun sebuah Rig CBM yang meliputi:

- Pembuatan dan Evaluasi Desain Rig CBM sesuai dengan konsep yang

dinginkan

- Pembuatan Rancang Bangun Rig CBM, pelaksanaan pembuatan dan pabrikasiRig CBM dilakukan di WarehousePetrodrill Dauwan Jawa Barat

- Uji Coba Fungsi dan Load Test

b. Tahun kedua (2014) untuk pelaksanaan uji coba pemboran di lapangan,

optimalisasi desain diperlukan.

Pelaksanaan rancang bangun Rig CBM dilakukan di warehouse Petrodrill

Dauwan jawa Barat. Beberapa aktivitas kegiatan yang dilakukan meliputi

pekerjaan menggambar ulang detail desain, konstruksi (pemotongan, penyetelan,

dan pengelasan), penginstalan, Sand Blasting dan pengecatan. Gambar 7

menunjukkan Rig CBM yag telah berhasil dibuat.


8/75


Gambar 7. Rig CBM LEMIGAS-Balitbang ESDM

Komponen TKDN pada pembuatan prototipe rig CBM yang telah berhasil dibuat

telah mencapai lebih dari 40%, meliputi beberapa bagian struktur Rig antara lainchasis, kabin, roda (unit carrier) dan sistem elektrik telah dibuat di dalam negeri,

serta beberapa komponen pada mesin, hidrolik, dan menara (mast).

Spesifikasi Rig CBM yang dibangun/Fabrikasi minimal adalah "Truck Mounted"

8 x 8 axle. Rig menggunakan 1 (satu) unit Engine dengan kapasitas 440 HP 1800rpm sebagai penggerak Truck & System Operasional Rig.

Pada rig CBM telah dilakukan pengujian terhadap fungsi rig up maupun rig

down, fungsi putar pada Top Drive, dan pengujian Jalan.Mesin Carterpilar C13 yang

berfungsi sebagai penggerak truk dan penggerak sistem operasi hydraulic,

terbukti cukup tangguh dengan pengujian jalan secara nonstop dan mampumenempuh jarak sejauh 70 km.

Rig yang telah dibuat diharapkan dapat diujicoba pada skala lapangan dengan

melakukan beberapa kelengkapan teknis seperti pengurusan SILO (Surat Ijin

Layak Operasi) yang dikeluarkan oleh Ditjen Migas.Pada rig tersebut juga masih

diperlukan kelengkapan tambahan seperti Loading Ram dan Substructure bila

persyaratan penggunaan BOP (Blow Out Preventer) yang digunakan harus

lengkap.

3. Optimalisasi Kinerja Pilot PlantAdsorber Mercury RemovalUntuk Gas Bumi

Ketua Tim : Dra. Lisna Rosmayati M.Si

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Teknologi Gas,




9/75


Pada kegiatan sebelumnya di tahun 2012 telah dilakukan penelitian mengenai

pembuatan atau rancang bangun adsorber mercury removal dan peningkatan

potensi adsorben karbon aktif untuk menyerap uap merkuri dalam gas bumi

tetapi kinerja dan parameter spesifikasi adsorbennya belum teruji dan belum

diteliti. Untuk itu kegiatan penelitian di tahun 2013 yaitu Optimalisasi Kinerja

Pilot Plant Adsorber Mercury Removaluntuk gas bumi sangatlah penting sebagaiaplikasi langsung di lapangan dalam mewujudkan usaha peningkatan kualitas gas

bumi dan mengembangkan potensi gas bumi dalam mengurangi konsumsi bahan

bakar minyak (BBM).

Gambar 8. Adsorber mercury removalskala pilot

Adsorben yang digunakan dalam penelitian adalah karbon (arang) yang berasal

dari material tempurung kelapa yang diaktifkan melalui suatu proses aktivasi

fisika dan kimia dengan prosedur kerja yang sudah mengalami uji coba secara

laboratorium, sehingga menjadi adsorben karbon aktif yang dapat menyerap

kandungan merkuri (Hg) dalam gas bumi dengan optimal. Aktivasi adsorbendalam kegiatan ini dilakukan dalam skala pilot, disesuaikan dengan kebutuhan

dan ukuran dari adsorber penghilang merkuri. Aktivasi fisika dilakukan

menggunakan reaktor dengan pemanasan hingga temperatur 600oC ditahan

selama 1 jam, sedangkan aktivasi kimia dilakukan dengan cara impregnasi

menggunakan aktivator ZnCl2 7%. Adsorben hasil aktivasi selanjutnya

dikarakterisasi dengan uji SEM (Scanning Electron Microscope), bilangan iodin

(iodine number) dan BET (Bett Elmer Teller). Hasil karakterisasi secara

keseluruhan menunjukkan bahwa adsorben hasil aktivasi mampu menyerap


10/75


kandungan merkuri dalam gas bumi dan siap untuk digunakan dalam uji kinerja

adsorber berskala pilot.

Pengujian kinerja adsorbermercury removaldilakukan di GDS (Gas

Demonstration System) plant di PPPTMGB LEMIGAS dengan kondisi pengujiantekanan aliran gas bumi 100 psi, temperatur udara 32oC dan laju alir gas bumi

berkisar pada 4,6 liter/menit. Data yang diperoleh dalam pengujian optimalisasikinerja adsorber penghilang merkuri bertujuan untuk menghitung seberapa besar

penurunan tekanan dalam sistem (pressure drop), menghitung besarnya efisiensi

penyerapan dari adsorben dan menghitung masa pakai ( life time) adsorben.

Efisiensi penyerapan tergantung pada jenis adsorben (karbon aktif) dan akan

mempengaruhi waktu tinggal merkuri serta besarnya penurunan tekanan

(pressure drop) sistem. Sedangkan impregnant (ZnCl2) berpengaruh pada masa

pakai (life time) dan waktu tinggal. Dari hasil ujipressure dropdidapatkan bahwa

ketika tanpa adsorben, terjadi penurunan tekanan sebesar 0,8001 psig/ft dan

dengan adsorben terjadi penurunan tekanan sebesar 1,7526 psig/ft.

Sementara karakteristik adsorben didalam silinder (adsorber) harusmemilikipressuredrop maksimal 10 psig (Rules of Thumb for Chemical Engineers

Carl Branan, 2002). Hasil uji menunjukkan bahwa pressure drop masih jauh di

bawah 10 psig, sehingga adsorber dapat berfungsi memisahkan merkuri dengan

baik.

Konsentrasi merkuri dalam gas bumi di titik inlet adsorber dalam 30 menit

pertama pengujian, terukur oleh Mercury Analyzersekitar 6400 g/m3. Setelah 30

menit, jumlah konsentrasi merkuri yang terukur mengalami penurunan hingga

menit ke 94, yaitu sekitar 3500 g/m3. Setelah menit ke 94, konsentrasi merkuri

di inletnaik sedikit dan menurun kembali pada menit 130. Sedangkan konsentrasi

merkuri dalam gas bumi di titik outlet adsorber dalam 30 menit pertama terukursekitar 400 g/m3, dan mengalami penurunan hingga menit 135. Pada menit 150,

konsentrasi merkuri di outlet naik kembali dengan konsentrasi merkuri terukur

117 g/m3 dan turun kembali di menit 180 an. Gambaran konsentrasi merkuri di

inletdan outletadsorber selama pengujian kinerja berlangsung dapat dilihat pada

grafik gambar di bawah.

Dari hasil perhitungan kapasitas adsorpsi adsorben karbon aktif tempurung

kelapa diketahui bahwa kapasitas penyerapan mercury dalam karbon aktif adalah

0,124 Kg-Hg/Kg-Carbon.Jadi untuk 1 kg adsorben karbon aktif tempurung kelapa

yang telah diaktifasi, mampu menyerap merkuri dalam gas bumi sebesar 0,124 kg

Hg.

Kapasitas adsorpsi suatu adsorber sangat bergantung pada ukuran dimensi

adsorbernya seperti tinggi, diameter adsorber dan laju alir gas bumi yang diuji.

Untuk efisiensi penyerapan, diperoleh rata-rata efisiensi penyerapan karbon aktif

tempurung kelapa terhadap merkuri dalam gas bumi di titik inlet dan outlet

adsorber adalah 95,74 %.


11/75


Gambar 9. Pelaksaan pengujian uji kenerja peralatan mercury removal

4. Pembuatan Membran Serat Berongga dan Uji Aplikasi Pemisahan CO2Pada

Gas Alam Lapangan Tekanan Rendah

Ketua Tim : Dr. Adiwar

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Teknologi Proses,



Maksud dari kegiatan adalah membuat membran serat berongga yang selektif

untuk pemisahan gas CO2 dari gas alam lapangan gas tekanan rendah dan uji aplikasi

lapangan. Tujuan kegiatan adalah penguasaan teknik pembuatan membran serat

berongga dan penguasaan teknik pemisahan uji aplikasi lapangan terkait pemisahan

CO2 dari gas alam pada lapangan gas tekanan rendah.

Gambar 10. Unit Peralatan Pembuat Membran Serat Berongga


12/75


Telah dilakukan pembuatan membran serat berongga dengan menggunakan alat

unit pembuat membran serat berongga. Unit peralatan ini terdiri dari serangkaian

komponen berupa motor dan ulir penggerak piston, piston yang dilengkapi dengan

seal, tabung fluida, filter, spinneret, bak koagulan dan rol penggulung. Membran serat

berongga dibuat dari bahan dasar polimer celulosa asetat dan polietilena glikol yang

dilarutkan dalam aseton tanpa ditambah dan atau ditambah formamida.

Pengoperasian unit peralatan pembuat membran serat berongga, berhasil

mengubah larutan polimer yang bersifat instantenuous demixing menjadi membran

serat berongga dengan bentuk yang cukup baik seperti terlihat padaGambar 11.

Gambar 11. Membran serat berongga yang dihasilkandari komposisi yang bersifat

instantenuous demixing.

Namun peralatan tersebut tidak berhasil sama sekali mengubah larutan polimer

yang bersifat delayed demixing menjadi membran serat berongga. Mekanisme

perubahan fasa larutan polimer yang instantenuous demixing menghasilkan

membran dengan permukaan aktif berpori, sedangkan mekanisme perubahan fasa

larutan polimer yang delayed demixingmenghasilkan membran dengan permukaan

aktif yang padat/tidak berpori.

Untuk mengatasinya, pada unit peralatan tersebut dilakukan penggantian pada

sistem penggeraknya dari sistem motor dan ulir menjadi sistem penggerak

pneumatik. Perubahan tersebut berhasil mengubah larutan polimer yang bersifat

delayed demixingmenjadi membran serat berongga dengan bentuk yang cukup baik.

Pada peralatan tersebut dilakukan juga pengoperasian menggunakan spinneret

terhadap larutan polimer yang bersifat delayed demixingdan hasilnya berupa

membran serat berongga, tetapi bentuknyatidak konsisten bulat, kadang gepeng,

kempot dan bentol dan injeksian larutan polimer yang keluar dari spinneret sering

putus. Membran yang dihasilkan tidak melewatkan CH4namun dapat melewatkan

CO2 dengan permeabilitas sekitar 100 sampai 1.000 Barrer. Membran yang

dihasilkan dapat menahan tekanan operasi sekitar 40 sampai 60 psi.

Perbaikan terhadap bentuk membran dan ketahanan tekan membran dilakukan

dengan jalan mengubah diameter dan lebar celah larutan polimer spinneret.


13/75


Gambar 12. Bentuk membran yang tidak

konsisten bulat

Gambar 13. Bentuk membran yang relatif

konsisten bulat

Terhadap membran serat berongga yang dibuat dilakukan uji selektifitas dan uji

ketahanan tekan untuk mendapatkan membran yang bisa dipakai untuk uji aplikasilapangan. Membran serat berongga yang diperoleh dikemas dalam bentuk elemen

membranyang bersama elemen head membentuk modul membran. Sejumlah modul

membran dipasangkan pada skid mountedhousing membentuk unit skid

mounteduntuk uji aplikasi lapangan.

Membran yang dihasilkan dari modifikasi tersebut tidak melewatkan CH4 dan

dapat melewatkan CO2 dengan permeabilitas sekitar 10-8 sampai 10-7

cm3(STP).cm.cm-2.s-1.cmHg-1 atau sekitar 100 sampai 1000 Barrer. Membran yang

dihasilkan dapat menahan tekanan operasi sampai 150 psi atau lebih.

Untuk menjaga perubahan morfologi membran sehingga membran dapat

disimpan dalam keadaan kering dan terekspos dalam kondisi ambien, maka terhadapmembran tersebut dilakukan perendaman menggunakan kepolaran bertahap dengan

isopropil alkohol dan heksana.

Menurut Robeson (1991), unjuk kerja membran komersial untuk pemisahan CO2

dan CH4 pada gas lapangan memiliki selektifitas aktual sekitar 8 20 dengan

permeabilitas CO2 sekitar 50 120 Barrer. Kemungkinan besar tipikal unjuk kerjamembran komersial untuk pemisahan CO2dan CH4pada gas lapangan pada saat ini

sudah jauh lebih meningkat. Merujuk pada apa yang dikemukakan oleh Robeson

tersebut, membran yang dihasilkan dalam penelitian ini sangat potensial untuk

diaplikasikan dalam pemisahan CO2dan CH4pada gas lapangan walaupun data yang

dipunyai pada saat ini masih terbatas pada selektivitas ideal dan permeabilitas gas

murni, belum terhadap gas campuran.

5. Pengembangan Peta Potensi Energi Terbarukan Indonesia

Tim : Marlina Pandin dan Hari Soekarno

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Energi Baru

Terbarukan, Puslitbangtek KEBTKE

Email : [email protected],[email protected].
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


14/75


Melalui Peraturan Presiden No. 5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi

Nasional,Pemerintah menetapkan target pangsa energi baru terbarukan sebesar 17%

pada tahun 2025. Saat ini, target pangsa energi baru terbarukan dalam bauran energi

nasional menjadi lebih tinggi, yaitu sebesar 25% pada tahun 2025, atau dikenal

dengan Visi Energi 25/25.

Visi Energi 25/25 menekankan kepada 2 (dua) hal penting, yaitu upaya konservasienergi di sisi pemanfaatan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi

nasional, dan upaya diversifikasi energi di sisi penyediaan dengan mengutamakan

energi baru terbarukan.Pada tahun 2013, Puslitbangtek KEBTKE melaksanakan

kegiatan Pengembangan Peta Potensi Energi Terbarukan Indonesia yang merupakan

tahun ke-3. Tujuan akhir kegiatan ini adalah tersedianya visualisasi data potensi

energi baru terbarukan di Indonesia. Adapun potensi energi baruterbarukan

tersebut, meliputi angin, surya, biomassa, dan mikrohidro.

Pada tahun 2013 dilaksanakan Pengembangan aplikasi Peta Potensi EBT

Indonesia berbasis GIS dan Web;pengolahan dan pengintegrasian data hasil kegiatan

Studi Potensi Energi Angin;pengembangan Model Peta Kecepatan Angin melaluidownscalling hingga diperoleh resolusi yang lebih tinggi (Downscallingke resolusi

27x27 km);pengembangan model peta potensi energi mikrohidro pulau

Sumatera;pembuatan Peta potensi Biomassa: melengkapi dengan sektor kehutanan

dan mengembangkan hingga level Kecamatan;pengembanganmodel peta

RadiasiSuryaIndonesia resolusi 27x27 km; verifikasi data potensi energi surya di

lokasi-lokasi prospek melalui pengambilan data sekunder dan pengukuran lapangan,

perhitungan, modeling data dan analisis hasil.

Kegiatan yang berhasil dilaksanakan sebagai berikut:

a. Peta Potensi Angin

Pembuatan peta kecepatan angin rata-rata dimulai tahun 2008 pada ketinggian 10

m di atas permukaan tanah untuk wilayah Indonesia dengan melakukan proses

downscaling menggunakan perangkat lunak WRF. Peta yang dihasilkan memiliki

grid27 km, time sampling6 jam. Validasi telah dilakukan dengan menggunakan data

hasil pengukuran lapangan yang telah dilakukan P3TKEBTKE di Sukabumi pada

tahun 2008.

Peta kecepatan angin Indonesia resolusi 27x27 km menampilkan kecepatan angin

rata-rata tahunan di Indonesia dalam bentuk gradasi warna hijau hingga merah

(rendah ke tinggi) dengan nilai antara 1,1 - 7,8 m/detik (Gambar 14).

Kecepatan angin terendah yaitu 1,1 - 3,6 m/detik (warna hijau) terdapat didataran pulau-pulau besar yaitu Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, dan Papua.

Kecepatan angin 3,6 - 5,4 m/detik (warna kuning dan oranye) tersebar di sebagianpulau Jawa dan Laut Jawa, serta di wilayah Nusa Tenggara;

Kecepatan angin tertinggi 5,4-7,8 m/detik (warna merah) terdapat di pesisirselatan pulau Jawa, sebagian Laut Jawa, sebelah selatan Wilayah Nusa

Tenggaradan Laut Banda (Maluku Tenggara);


15/75


Pengembangan energi angin di Indonesia dapat difokuskan di wilayah-wilayahyang memiliki kecepatan angin cukup baik yaitu sebelah selatan pulau Jawa, Nusa

Tenggara dan Maluku Tenggara.

Gambar 14. Kecepatan Angin Rata-rata Tahun 2008 Resolusi 27x27km

b. Peta Potensi Energi Surya

Dengan metode yang sama, dilakukan downscalinguntuk radiasi global surya pada

permukaan horizontal di wilayah Indonesia untuk tahun 2008, sehingga diperoleh

petaradiasi global resolusi 27x27 km (Gambar 15).

Gambar 15. Radiasi Global Surya Tahun 2008 Resolusi 27x27km.


16/75


Peta intensitas radiasi surya Indonesia resolusi 27x27 km menunjukkan radiasisurya rata-rata tahunan di Indonesia dalam bentuk gradasi warna hijau hingga

merah (rendah ke tinggi) dengan nilai bervariasi antara 100-290 Watt/m2;

Peta ini menunjukkan seberapa besar energi yang mampu dihasilkan oleh suatualat konversi energi surya seperti panel PV dan kolektor surya pelat datar apabila

dipasang pada permukaan horizontal di lokasi dimana sistem tenaga surya akan

dipasang;

Berdasarkan informasi dari peta tersebut, potensi energi surya terbesar diIndonesia terdapat di wilayah selatan Indonesia bagian timur seperti NTT, flores,

maluku barat daya dan sekitarnya (warna merah).

c. Peta Potensi Energi Biomassa

Pengembangan peta potensi energi biomassa pada tahun 2013 difokuskan pada

sektor kehutanan. Seperti halnya dari sektor pertanian, biomassa untuk energi dari

sektor kehutanan hanya memanfaatkan limbah hasil hutan mengingat produk

utamanya ditujukan untuk pemanfaatan yang lain seperti kertas, furniture, dan lainsebagainya.Pemetaan limbah hasil hutan ini dimaksudkan agar dapat diketahui

sebaran dan kuantitasnya, sehingga dapat dilakukan perencanaan yang tepat dalam

pemanfaatannya.Setelah memetakan jumlah limbah hutan produksi, selanjutnya

limbah tersebut dikonversi menjadi potensi energi listrik. Menurut Lembaga

Penelitian Hasil Hutan yang berkedudukan di Bogor, hasil hutan jenis kayu

menghasilkan limbah sebesar 3 m3/ha/tahun. Dengan berat 1 m3limbah adalah 0,18

ton dan kalori yang dikandung setiap ton limbah adalah 3992,6 kalori serta 1 ton

kalori setara dengan 1,1628 KWh, maka untuk setiap 1 ha hutan produksi kayu per

tahun dihasilkan limbah yang setara dengan 2,5 KWh listrik.

Peta potensi energi biomassa menyajikan estimasi potensi energi biomassa darilimbah pertanian, perkebunan, dan kehutanan pada level kabupaten di seluruh

Indonesia;

Dari peta ini terlihat total potensi energi dari limbah biomassa Indonesia adalah35,6 GW yang disumbangkan oleh limbah masing-masing tanaman yaitu padi

(19,1 GW); jagung (3,47 GW); Singkong (2,3 GW); Kelapa Sawit (0,81 GW); Kelapa

Dalam (0,82), dan Hutan Produksi ( 8,8 GW);

Potensi limbah biomassa terbesar berada di Pulau Jawa yang berasal dari limbahtanaman padi, sementara untuk limbah hutan produksi terdapat di pulau

Kalimantan.


17/75


Hasil pengembangan peta potensi energi biomassa dari limbah pertanian dan

kehutanan untuk seluruh Indonesia disajikan per provinsi (dalam Gambar 16hanya

Provinsi NAD saja yang ditampilkan):

Gambar 16. Peta Cetak Potensi Energi Biomassa dari Limbah Pertanian dan Kehutanan Provinsi NAD

d. Model Peta Potensi Mikrohidro:

Pengembangan peta potensi mikrohidro pada tahun anggaran 2013dilaksanakandi wilayah provinsi Lampung.

Gambar 17. Peta Cetak Potensi Mikrohidro Provinsi Lampung.


18/75


Metodologi yang diterapkan dalam pengembangan peta potensi mikrohidro

provinsi Lampung, kemudian juga digunakan dalam pengembangan peta potensi

mikrohidro di provinsi lainnya di Pulau Sumatera mencakup:

1. Provinsi Nangroe Aceh Darussalam (Aceh);

2. Provinsi Sumatera Utara;

3. Provinsi Sumatera Barat;

4. Provinsi Riau;

5. Provinsi Sumatera Selatan;

6. Provinsi Jambi;

7. Provinsi Bengkulu.

Hasil dari kegiatan pengembangan potensi mikrohidro ini adalah:

Model peta potensi mikrohidro pulau Sumatera menunjukkan bahwa di pulau

Sumatera terdapat potensi mikrohidro yang cukup besar bervariasi antara 0-50kW, 50-100 kW, dan 100-500 kW;

Model ini tidak dikembangkan untuk Provinsi Bangka Belitung dan Provinsi

Kepulauan Riau. Hal ini mengingat kedua provinsi ini terdiri dari pulau-pulau yang

relatif kecil dengan kontur yang cukup datar, sehingga potensi mikrohidro sangat

terbatas;

Model ini tidak terbatas hanya untuk potensi mikrohidro (5kW-1MW), namundapat digunakan untuk memodelkan potensi hingga 1-5MW (minihidro). Hasil

sementara menunjukkan pulau Sumatera juga sangat potensial untuk Pembangkit

Listrik Tenaga Minihidro.

6. Studi Potensi Energi Angin

Tim : Dian Galuh Cendrawati dan Syaiful Nasution

Kelompok Energi Baru Terbarukan, Puslitbangtek KEBTKE

Email:[email protected],[email protected]

Tujuan kegiatan adalahmelakukan studi potensi energi angin yang komprehensif,

agar tersedia informasi yang cukup sebagai bahan untuk melakukan studi kelayakan

PLT Angin yang komersial.Metodologi Studi Potensi Energi Angin adalahpengumpulan data sekunder untuk angin, terrain dan lingkungan, serta

pengumpulan data primer profil kecepatan angin.

Pada tahun 2013, telah terpasang empat belas menara ukur kecepatan angin, yaitu

di lokasi Tahuna dan Pulau Lembeh (Sulawesi Utara), Probolingg (Jawa Timur), Pulo

Panjang (Banten), serta Serdang Bedagai (Sumatera Utara). Sementara lokasi menara

ukur kecepatan angin hasil kerja sama dengan PERTAMINA berada di Lampung Barat

(Lampung), Tanah Laut (Kalimantan Selatan) dan Pandeglang(Banten).

Selain itu, terdapat juga lokasi menara ukur yang baru terpasang, yaitu di Bogor

(Jawa Barat), Pulau Sabu (Nusa Tenggara Timur) dan Pulau Moa (Maluku).


19/75


a. Pada menara ukur di Tahuna, Sulawesi Utara tidak dilakukan perbaikan dan

dilakukan analisis data yang bisa terkumpul dan pra studi kelayakan. Kecepatan

rata-rata angin dari bulan 21 April 2012 hingga 13 Januari 2013 adalah 3,99 m/s

pada ketinggian 50 m, dan arah angin dominan adalah dari arah utara (Gambar

18).

Gambar 18. Data pengukuran angin menara Tahuna.

b. Pada menara ukur di Pulau Lembeh, Sulawesi Utara kecepatan rata-rata angin dari

bulan 11 April 2012 hingga 23 Januari 2014 adalah 4,55 m/s pada ketinggian 30

m; 5,25 m/s pada ketinggian 50 m dengan arah angin dominan adalah dari arah

tenggara.

c. Pada menara ukur di Probolinggo, Jawa Timur telah berakhir waktu pengukuran

kecepatan angin dan akan dilakukan analisis data yang bisa terkumpul dan pra

studi kelayakan. Kecepatan rata-rata angin dari bulan Juni hingga Desember 2013adalah 2,13 m/s pada ketinggian 20m; 4,03 m/s pada ketinggian 30 m; 5,81 m/s

pada ketinggian 50 m dengan arah angin dominan adalah dari arah selatan

(Gambar 19).

Gambar 19. Data pengukuran angin menara Probolinggo

d. Pada menaradi Pulo Panjang, Bantendilakukan perbaikan, kecepatan angin

terukur pada awal bulan Juni 2013 sampai dengan Desember 2013 adalah 1,71


20/75


m/s pada ketinggian 20m; 2,02 m/s pada ketinggian 30 m; 2,16 m/s pada

ketinggian 50 m dengan arah angin dominan adalah dari arah barat daya (Gambar

20).

Gambar 20. Data pengukuran angin menara Pulau Panjang

e. Pada menara ukur di Serdang Bedagai, Sumatera Utara, waktu pengukuran

kecepatan angin telah berakhir dan sudah dilakukan presentasi serta penyerahan

hasil penelitian ke pemerintah daerah setempat dalam hal ini diwakili oleh

instansi BAPEDA Serdang Bedagai. Kecepatan angin rata-rata (nilai tengah

distribusi kecepatan) diDesa Sentang, Kecamatan Teluk Mengkudu sebesar 2,57

m/s; 3,15 m/s dan 3,25 m/s masing-masing berturut-turut pada ketinggian 20 m,

30 m dan 50 m dengan arah dominan dari barat daya.

f. Pada tahun 2013 juga dilakukan pengontrolan terhadap kondisi menara ukur

kecepatan angin yang telah terpasang di beberapa lokasi dan ternyata mengalami

kerusakan, yaitu menara ukur kecepatan angin di Lampung Barat (roboh, akhir

Desember 2012), Tahuna (patah stek menara, Januari 2013), Pulo Panjang (patah

stek menara, Januari 2013).Untuk lokasi menara Lampung Barat telah dilakukan

pertemuan dengan PERTAMINA dan disepakati bahwa akan dilakukan relokasi

yang akan didiskusikan lebih lanjut penempatan lokasi terbarunya.Kerusakan

tersebut menyebabkan data dari menara ukur hasil kerjasama dengan

PERTAMINA belum dapat dianalisis sesuai dengan jadwal agenda kerjasama.

g. Pada tahun 2013 telah beroperasi menara ukur kecepatan angin di Jonggol, Jawa

Barat dan Pulau Sabu, Nusa Tenggara Timur. Kecepatan rata-rata untuk lokasi

menara di Jonggol dari bulan 29 Nopember hingga 30 Desember 2013 adalah 2,29

m/s pada ketinggian 20m; 2,43 m/s pada ketinggian 30 m; 2,65 m/s pada

ketinggian 50 m dengan arah angin dominan adalah dari arah utara.Kecepatan

rata-rata untuk lokasi menara di Sabu dari 25 hingga 30 Desember 2013 adalah

3,33 m/s pada ketinggian 20m; 3,75 m/s pada ketinggian 30 m; 3,96 m/s pada

ketinggian 50 m dengan arah angin dominan adalah dari arah utara.


21/75


7. Studi Potensi Panas Bumi Untuk Catu Daya Smelter Mangan di NTT

Tim : Benny Facius Dictus dan Hari Soekarno

Kelompok Energi Baru Terbarukan, Puslitbangtek KEBTKE,

Email:[email protected]

Kebutuhan akan energi, khususnya energi listrik, makin berkembang menjadi

bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat seiring dengan pesatnya

peningkatan pembangunan di bidang teknologi, industri dan informasi.

Pengembangan dan pemanfaatan energi terbarukan di NTT perlu didorong

mengingat terdapat potensi energi panas bumi sebesar 29 GWe, kapasitas

terpasang 1,2GWe dan 276 lokasi yang tersebar di wilayah nusantara (Badan

Geologi, 2010),dan untuk wilayah Nusa Tenggara (NTT) potensi sebesar 1.0GWe.

Tujuan kegiatan adalahtersedianya identifikasi setiap jenis potensi sumber daya

energi terbarukan secara lengkap di setiap wilayah khususnya di NTT.Pengumpulan

data skunder diperoleh dari beberapa instansi, antara lain Pusat Sumber DayaGeologi, PT PLN cabang Nusa Tenggara Timur, Puslitbangtek Mineral dan Batubara,

dan Dinas Pertambangan dan Energi Nusa Tenggara Timur. Dari data tersebut

dilakukan analisis potensi panas bumi, pemetaan potensi tambang mangan,

pemetaan sistem Transmisi Jaringan dan distribusi ketenagalistrikan, penentuan

letak industri smelter.

Hasil yang didapat, antara lain kebutuhan terbesar listrik di NTT adalah Kupang

(37%). Pertumbuhan permintaan listrik di NTT sekitar 11% per tahun.

Potensi energi panas bumi yang dapat dikembangkan saat ini untuk pulau Flores,

yaitu dari lapangan Sukoria, Mataloko, Ulumbu dan Wai Pesidengan total kapasitas

210 MW.Data mineral mangan sebagian besar tersebar di Kabupaten Manggarai, dengan

status cadangan dan terbukti sebesar 248,000 ton di lokasi Satamani, desa

Satarpunda dengan kadar Mangan 38%.Berdasarkan potensi tersebut, maka dapat

dikembangkan smelter kapasitas 10.000 ton ingot mangan per tahun selama 25

tahun. Penentuan letak smelter berdasarkan, transportasi ingot mangan melalui laut,

dekat dengan jaringan excisting. Sehingga terpilih lokasi di Kecamatan Lambaleda,

namun masih memerlukan pembangunan pelabuhan dan penambahan jaringan

listrik tegangan 70 kVA sepanjang 20 km. Gambar 21 memperlihatkan roadmap

sistem ketenagalistrikan Kepulauan Flores.


22/75


Gambar 21. Roadmap interkoneksi transmisi 70 KV.

Perkiraan investasi yang dibutuhkan, meliputi:

Tabel 1.Perkiraan kebutuhan investasi

No Investasi Biaya (Rp)

1. Pembangkit listrik panas bumi Ulumbu danMataloko 1.870.000.000.000

2. Smelter kapasitas 10.000 ton/tahun 458.000.000.000

3. Jaringan, 70 kVA, sepanjang 20 km 10.404.000.000

4. Pelabuhan kapasitas 5.000DWT 8.727.725.000

Total 2.347.131.275.000

8. Penelitian Potensi Energi Arus Laut Sebagai Energi Baru Terbarukan Di

Perairan Raja Ampat, Papua Barat

Tim : Mira Yosi, Nazar Nurdin, Erni Herawati, Beben Rachmat, Mario Dwi Saputra,

Evie H. Sudjono, Hananto Kurnio, Rina Zuraida

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Sumber Daya Geologi

Kelautan, Puslitbang Geologi Kelautan

Email:[email protected]

Saat ini Indonesia masih mengandalkan sumber daya energi fosil yang merupakan

sumber energi tak terbarukan, yaitu: minyak, gas dan batu bara. Secara nasional,

pertumbuhan kebutuhan energi meningkat dengan cepat mencapai 8,5% pertahun.


23/75


Menurut data Dirjen Ketenagalistrikan hingga akhir 2013, tingkat rasio elektrifikasi

di seluruh wilayah Indonesia mencapai 79,3%. Tingkat elektrifikasi terendah berada

di Papua hingga 35%. Rendahnya rasio elektrifikasi di daerah Papuadisebabkan

permasalahan infrastruktur dan belum maksimalnya pemanfaatan potensi sumber

energi terbarukan.

Sebagai Negara maritim, Indonesia menyimpan potensi energi baru terbarukanyang besar, salah satunya adalah sumber energi dari arus laut. Salah satu prioritas

penguasaan, pengembangan, dan penerapan iptek dalam Buku Putih Iptek 2005-

2025 adalah penciptaan dan pemanfaatan energi baru dan terbarukan.

Lokasi daerah penelitian adalah Selat Mensuar, Kecamatan Meos Mansar,

Kabupaten Raja Ampat, Provinsi Papua Barat. Koordinat lokasi penelitian

adalah:130304 1304119.19 BT03024 03645 LS. Kabupaten Raja Ampatmemiliki 610 pulau, empat diantaranya adalah pulau-pulau besar, yaitu: Pulau

Misool, Salawati, Batanta, dan Waigeo.

Gambar 22. Lokasi Kegiatan Penelitian Potensi Energi Arus Laut Sebagai Energi Baru

Terbarukan di Perairan Raja Ampat, Papua Barat

Tujuan penelitian adalah mengetahui potensi energi setempat khususnya sumber

energi terbarukan (arus laut) di daerah yang belum berkembang, daerah terpencil,

dan daerah pedesaan serta mengetahui karakteristik fisik air laut dan dasar laut yangdapat digunakan untuk menentukan jenis turbin yang cocok untuk daerah tersebut.

Pengamatan pasang surut dilakukan di depan Dermaga Desa Sawinggrai. Tipe

pasut di selat Mansuar ini adalah tipe semidiurnal dengan arah arus saat pasang ke

timur dan pada saat surut berbalik arah ke barat. Kecepatan arus maksimum selama

pengukuran adalah 1.793 m/detik (spring tide) yang berjarak sekitar 100 m dari

pantai.

Morfologi dasar laut Selat Mansuar relatif terjal dengan kedalaman maksimum

98,22 m dengan perairan di bagian Barat selat terbagi menjadi dua alur dengan

kehadiran dua tinggian yang tertutup karang. Kedua tinggian tersebut secara umum

P. BATANTA

P. SALAWATI

P. GAM

130 21' 18'' BT

1 4' 56' LS

0 16' 37" LS

Lokasi Penelitian

P. WAIGEO

131 29' 29'' BT

Peta Indeks


24/75


membentukarah BaratTimur.Hasil pengukuran batimetri dan pengamatan langsungdi lapangan menunjukkan bahwa batimetri di selatan P. Gam, pantai di utara P.

Mansuar dan tinggian di bagian barat selat umumnya cukup landai hingga kedalaman

3 m untuk kemudian berubah terjal (sudut lereng sekitar 70) hingga kedalaman 15-

20 m dan membentuk dataran sempit sebelum berubah lagi menjadi tebing terjal ke

arah bawah. Tinggian ini kemudian ditutupi oleh berbagai jenis koral.

Gambar 23. Morfologi kedalaman dasar laut Selat Mansuar

Pengukuran arus dilakukan pada dua lokasi, yaitu di Desa Sawinggrai

(kedalaman 26 m) dan Desa Kapisawar (kedalaman 26 m)menggunakan alat

pengukur arus akuistik agronaut frequensi 750 khz dan ADCP 300khz untuk

pengukuran arus secara transek.

(a) (b)

Gambar 24. Alat pengukur arus yang di deploy di permukaan dasar laut (a) dan pengukuran

secaratransek (b).

Kecepatan arus yang diperoleh selama pengukuran di lokasi Desa Sawinggrai

dengan jarak tidak lebih dari 100 m dari garis pantai berkisar 0,041,793 m/dtkdengan arah dominan relatif ke timur- barat. Sedangkan kecepatan arus di Desa

Kapisawar selama pengukuran berkisar 0,001 1,697 m/detik dengan arah dominan

P. Gam P. Mansuar


25/75


relatif berarah tenggara barat laut. Turbin yang efektif untuk diterapkan di SelatMansuar ini adalah jenis turbin yang bekerja pada arus yang tidak terlalu kencang

(contoh: turbin jenis Gorlov dengan cut in speed 0,5 m/detik).

Perubahan pasang surut berpengaruh terhadap besarnya rapat daya yang

dihasilkan di Selat Mansuar ini . Hal ini dikarenakan arus laut yang merupakan

sumber dari rapat daya sangat dipengaruhi oleh kondisi pasang surut. Selain kondisipasang surut, kedalaman atau morfologi dari perairan mempengaruhi besarnya rapat

daya. Besar total rapat daya untuk satu unit turbin pada saat kondisi spring tidedapat

dilihat padaTabel 2 danTabel 3.

Tabel 2.Rapat Daya di Lokasi Sawinggrai

PERHITUNG N R P T D Y S WINGGR I

SATUUNITTURBIN

NominalPower 2954.16 W/m2 2.954 kW/m2

Rapatdayadalam1hari 8373.06 Wh/m2 8.37 kWh/m2


Rapatdayadalam1bulan 125070.17 Wh/m2 125.07 kWh/m2

Tabel 3.Rapat Daya di Lokasi Kapisawar

PERHITUNG N R P T D Y K PIS W R

SATUUNITTURBIN

NominalPower 2504.61 W/m2 2.505 kW/m2



Rapatdayadalam1bulan 55057.99 Wh/m2 55.06 kWh/m2

Sedimen pantai dan dasar laut daerah penelitian sebagian besar terdiri atas

sedimen yang berasal dari organisme yang hidup di daerah tersebut (bioklastik) dan

juga dari batuan penyusun Pulau Gam dan Mansuar. Berdasarkan ukuran besar butir,

sedimen pantai dan dasar laut daerah penelitian terdiri atas pasir kerikilan, pasir

sedikit kerikilan dan pasir. Pasir sedikit kerikilan hanya dijumpai di satu pocket

beachyang berdekatan dengan singkapan batugamping di P. Mansuar. Pasir kerikilan

umumnya dijumpai pada reef flatdan reef front, sedangkan pasir umumnya dijumpai

padafore reef.


26/75


Gambar11PetasebaransedimenpermukaandasarlautSelatMansuar

Hasil analisis besar butir yang digabungkan dengan hasil pengamatan megaskopis

terhadap contoh sedimen yang diambil dari Selat Mansuar menunjukkan bahwa

sedimen permukaan dasar laut daerah penelitian berukuran pasir hingga kerikildengan penyusun utama (> 50%) berupa material karbonat bioklastik yang terdiri

atas fragmen koral, fragmen dan cangkang moluska dan foraminifera. Fragmen litik

berupa batuan karbonat, mineral gelap dari batuan sebelumnya, serta material

organik merupakan penyusun yang hadir dalam jumlah sedikit.

Pengukuran in situ juga dilakukan secara berkala, pada 2 lokasi yaitu di Desa

Sawinggrai (Pulau Gam) dan di Pulau Mansuar. Temperatur tercatat bevariasi antara

25 30,4 C. Nilai salinitas tercatat antara 27-28,9 , relatif lebih rendah daripadanilai salinitas air laut pada umumnya (30-33 ), hal ini dikarenakan lokasipengambilan data dilakukan dekat dengan daratan dan pemukiman penduduk

sehingga kualitas air laut di lokasi pengukuran dipengaruhi oleh kegiatan manusia.Oksigen terlarut pada lokasi pengukuran berkisar antara 8 15.5 mg/L. Nilai DOpada lokasi pengukuran masih memenuhi baku mutu air laut untuk wisata bahari

dan biota laut dengan nilai diatas 5 mg/L.Turbiditas (kekeruhan) yang tercatat pada

setiap pengukuran menunjukkan nilai 0 NTU, sehingga dapat disimpulkan bahwa

perairan ini sangat jernih dan tidak terdapat partikel tersuspensi di dalamnya.

Pengamatan karakteristik pantai dilakukan dengan cara pengamatan sesaat

(snapshot) baik dari atas maupun bawah muka laut. Berdasarkan jenis materialnya,

maka pantai di daerah penelitian terdiri atas pantai dengan batuan keras dan

bertebing yang dijumpai di hampir seluruh daerah penelitian, baik di selatan P. Gam

4 KM0 2

Lokasi penelitian

13120' 53"

Weigeo

13120' 53"

-052'55"

1300' 28"

0

5'4"

1300' 28"

-052'55"

PETA INDEKS

0

5'4"

130 41' 19.19

-0

30'24"

130 41' 19.19"-03

6'45"

130 30' 4"

-0

30'24"

-0

36'45"

130 30' 4"

P. Kri

gS

gS

P. GAM

(g)S

S E L A T M A N S U A R

SELAT DAMPIER

P. MANSUAR

S

S

S

S


P. Arborek

gS

gS

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBERDAYAMINERALBADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN ENERGI DAN SUMBERD AYAMINERAL

PUSAT PENELI TIAN DAN PENGEMBANGAN GEOLOGI KELAUTAN

PETA SEBARAN SEDIMEN PERMUKAAN DASAR LAUT

DI PERAIRAN SELAT MANSUAR, PAPUA BARAT

Ir. Hananto Kurnio, M. Sc. dan Dr. Ir. Rina Zuraida

Digambar oleh

Disyahkan oleh

Diperiksa oleh

Dr. Susilo Hadi

Hartana

Navigator

Penyusun

Pengamat

: Kontur batimetri interval 5 meter

: Ibukota Kabupaten/Kecamatan

: Lokasi Pengambilan Sampel

KETERANGAN :

R4-2013-17

: Batuan

LEGENDA :

: Pasir

: Pasir Kerikilan

: Pasir Sedikit Kerikilan

P. Kri

gS

gS

P. GAM

(g)S


SELAT DAMPIER

P. MANSUAR

S

S

S

S


P. Arborek

gS

gS

Meos Mansar

R4-2013-01

R4-2013-02

R4-2013-03

R4-2013-04A

R4-2013-05

R4-2013-08

R4-2013-09

R4-2013-10 A

R4-2013-11

R4-2013-12A

- -

R4-2013-14

R4-2013-15

R4-2013-16

R4-2013-17

R4-2013-18

R4-2013-19

R4-2013-20

Sawinggrai

Yenwaupor

Sauwandarek

Kapisawar

Kurkapa

0

90

80

80

60

50

40

40

30

30

30

10

30

30

40

50

30

20

3040

50

3020

30

30

30

50

60

60

30

80

60

20

40

50

60

70

5040

20304020

10

203040 10

80

70

20

10

20

30

20

1040 30

40

80

20

20

20

2010

40

40

40

10

10

1010

30

70

80

80

30

20

20

10

30

40

50

30

40

4040

50

30

80

60

80 70

30

40

10

30

30

20

40

30

20

30

5040

40

60

50

80

80

80

70

10

10 20

10

302010

40302010

50

20

30

50

20

30

2010

20

40

10

2030

1010

10

1010

3010

30

30

20

60

S

(g)S

gS


27/75


maupun di utara P. Mansuar. Jenis pantai lainnya, yaitu pantai dengan sedimen lunak

yang mudah larut yang umumnya dijumpai sebagai pocket beachdengan lebar tidak

lebih dari 30 m dan berakhir di tekuk lereng yang tersusun oleh batugamping

(Gambar 25).

Gambar 25. Karakteristik Pantai Selat Mansuar

Berdasarkan hasil pengukuran temperatur udara selama 15 hari menunjukkan

bahwa temperatur udara di sekitar Pulau Gam berkisar antara 23,8oC 30,7oC.kelembaban udara di lokasi penelitian berkisar antara 67-97 %. Hasil pengukuran

menunjukkan bahwa tekanan udara di lokasi penelitian berkisar antara 1013,3-

1006,3 mbar. Kecepatan angin maksimum selama pengukuran adalah 32,2 knots,

yang berarah dari Barat Daya. Kecepatan terbesar berada pada kelas di bawah 10

knot, yaitu sebesar 93,3%, selanjutnya kelas 10-17 knot sebesar 6,3% (Gambar 26).

4 KM0 2

Lokasi penelitian

131 20' 53"

Weigeo

131 20' 53"

-052'55"

130 0' 28"

05'4"

130 0' 28"

-052'55"

PETA INDEKS

05'4"

130 41' 19.19

-0

30'24"

130 41' 19.19"

-0

36'45"

130 30' 4"

-0

30'24"

-0

36'45"

130 30' 4"

SELAT DAMPIER

P. MANSUAR

P. GAM


KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBERDAYA MINERAL

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN ENERGI DAN SUMBERDAYA MINERAL

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN GEOLOGI KELAUTAN

PETA KARAKTERISTIK PANTAI

DI PERAIRAN SELAT MANSUAR, PAPUA BARAT

Digambar oleh

Disyahkan oleh

Diperiksaoleh

Dr. Ir. RinaZuraida

Dr. Ir. SusilohadiDr. Ir. Susilohadi

Hartana, ST

Navigator

Penyusun

Pengamat

: Pantai bertebing

: Pantai berbatu

: Batuan karbonat (dengan atau/tanpa natch)

resistensi tinggi:Tanggul Pantai

: Endapan Aluvial (resistensi rendah)

: Pantai berpasir

: Relief rendah

: Relief sedang

: Perkampungan

KETERANGAN :

: Pantai berbakau


28/75


Gambar 26. Diagram Angin Selat Mansuar (15 hari pengamatan).

Daerah yang berpotensi untuk penempatan turbin arus laut ini adalah di bagian

Barat Laut Selat Mansuar, yaitu di depan Desa Sawinggrai dan Kapisawar.

B. Diversifikasi Energi

1. Studi Pemanfaatan Campuran LPG dan DME untuk Kendaraan Bermotor

Ketua Tim : Reza Sukaraharja ST.MT

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Aplikasi Produk,


Email:[email protected]; dan [email protected]

Penggunaan LPG sebagai bahan bakar sepeda motor merupakan suatu alternatif

yang harus ditempuh dalam mengantisipasi tingginya pemakaian bahan bakar untuk

sepeda motor yang signifikan dengan bertambahnya jumlah sepeda motor. Uji unjukkerja di jalan raya sepeda motor berbahan bakar LPG merupakan lanjutan dari kajian

sebelumnya, yaitu rancangan peralatan konversi LPG dalam rangka peningkatan

kinerja sepeda motor.

Dengan peralatan konversi original ternyata menghasilkan turunnya kinerja

sepeda motor berupa daya yang didapat lebih kecil dan emisi HC cukup besar. Untuk

meningkatkan kinerja, maka dilakukan modifikasi pada regulator serta perancangan

mixer dan ignition timing (penisbahan waktu penyalaan) yang optimal, kinerja

sepeda motor berbahan bakar LPG menjadi setara/mendekati dengan kinerja sepeda

motor berbahan bakar bensin 88. Modifikasi terhadap peralatan konversi tersebut

Resultant Vector20 deg - 28%

NORTH

SOUTH

WEST EAST

5%

10%

15%

20%

25%

WIND SPEED

(Knots)

>= 34

28 - 3422 - 28

17 - 22

10 - 17

0 - 10

Calms: 0.00%


29/75


diaplikasikan dalam uji prestasi di jalan raya bagi sepeda motor. Kinerja sepeda

motor tersebut kemudian dibandingkan dan dianalisis dengan kinerja sepeda motor

berbahan bakar bensin 88.

Uji kinerja mesin kendaraan berbahan bakar Bensin 88, LGV (Liquied Gas for

Vehicle), dan LGV mix DME (Dimethyl Ether)dilakukan pada chassis dynamometer

dengan parameter yang diuji daya maksimum, torsi maksimum, emisi gas buang,konsumsi bahan bakar dan akselerasi.

Gambar 27. Setting peralatan konversi, uji chassis dynamometer, dan uji jalan/road testsepeda motorLPG

Hasil pengujian terhadap torsi yang dihasilkan oleh kendaraan berbahan bakar

campuran LGV-DME(DME 0%, DME 5%, DME 10%, DME 15% dan DME 20%), padabahan bakar LGV memberi efek rata-rata masing-masing lebih rendah 2,43%, 4,91%,

5,23%, 5,31% dan 3,07%dibandingkan dengan bensin 88. Mengingat daya lebih

mencerminkan kepada pencapaian kecepatan maksimum dan torsi mencerminkan

akselerasi, maka hal ini berarti bahwa driveability pada penggunaan campuran DME

sampai dengan 20% dalam LGV akan sama dengan pada penggunaan bensin 88

maupun LGV. Dengan demikian tidak akan diperlukan perubahan drive-habits dari

pengemudi. Namun pada rpm 2000 sampai dengan 3500 terjadi perubahan yang

cukup signifikan, dikarenakan pada rentang putaran mesin terjadi campuran miskin

yang berarti kurangnya pasokan bahan bakar bila menggunakan bahan bakar LGV

maupun campuran LGV-DME. Kondisi ini dapat diminimalisir dengan melakukansettingkendaraan dengan menambahkan bahan bakar pada rentang putaran mesin

tersebut.

Pengujian juga dilakukan pada emisi gas buang, yaitu CO dan HC. Emisi CO yang

dikeluarkan oleh kendaraan berbahan bakar kendaraan memiliki kecenderungan

berkurang dengan penambahan komposisi DME dalam LGV.Sedangkan emisi HC

yang dihasilkan memiliki kecenderungan menurun dengan semakin meningkatnya

kecepatan dan meningkatnya komposisi DME dalam LGV. Oleh karena itu

pembakaran yang dihasilkan bahan bakar campuran LGV-DME lebih baik sehingga

menghasilkan kadar HC rata-rata lebih rendah daripada kendaraan yang berbahan


30/75


bakar bensin 88 dan LGV. Rendahnya kadar HC menunjukan bahwa bahan bakar

yang masuk ke ruang bakar lebih banyak yang terbakar. Penurunan emisi CO rata-

rata 92,42% dibandingkan dengan bensin 88 dan penurunan kadar emisi HC sebesar

rata-rata 21,23% dibandingkan dengan bensin 88.

Pada komposisi DME 0%, DME 5%, DME 10%, DME 15% dan DME 20%,

memberikan efek rata-rata kadar emisi CO2yang lebih rendah dibandingkan denganbensin 88, yaitu masing-masing 5,02 %, 4,63%, 10,57 %, 12,61 %, dan 19,33 %.

Pada penelitian ini dilakukan juga uji akselerasi untuk mengetahui daya tarikan

kendaraan pada kondisi sentakan pedal gas penuh. Hasil pengukuran akselerasi

memperlihatkan bahwa terjadi perlambatan akselerasi pada saat kendaraan

menggunakan bahan bakar LGV, dan semakin lambat lagi bila komposisi DME

diperbanyak didalam LGV. Perlambatan akselerasi yang terjadi tidak terlalu besar

(rata-rata 1,23 detik) dan tidak terlalu dirasakan pada saat berkendera. Penambahan

komposisi DME 5%, DME 10%, DME 15% dan DME 20% dalam LGV memberi efek

penurunan terhadap daya akselerasi kendaraan dibandingkan dengan kendaraan

berbahan bakar bensin 88 masing-masing sebesar 0,13 %, 4,71%, 0,09 %, dan 0 %.Untuk LGV sendiri terjadi besar kenaikan daya akselerasi sebesar 0,03 %.

Tabel 4.Konsumsi bahan bakar uji jalan

Bahan BakarJarak Tempuh

(km)

Konsumsi Bahan

Bakar Km/L

( % )

Perubahan

BENSIN 88 5.188 12.38

LGV 5.209 10.09 18

LGV mix DME 20 % 5.125 8.70 30

Hasil uji konsumsi bahan bakar pada uji jalan menunjukkan bahwa ketika

menggunakan bahan bakar LGV terjadi penurunan konsumsi bahan bakar sebesar

18% dibanding bensin 88, sedangkan jika menggunakan campuran LGV dan DME

20% terjadi penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 30% dibanding bensin 88

(Tabel 4).

Hasil penilaian pengukuran perubahan berat dan volume pada uji perendaman

komponen non metal saluran bahan bakar yang terdiri dari komponen non metal

seperti regulator, pelampung, selang, filter dan intake memenuhi batas minimal

perubahan berat dan volume.


31/75


Gambar 28. Pengujian chassis dynamometerdan Uji Jalan kendaraan dengan bahan bakar LGV dan LGV

mix DME

Untuk mendapatkan hasil yang lebih komprehensif terhadap pemanfaatan bahanbakar campuran LGV-DME untuk sektor tranportasi perlu dilakukan penelitian lebih

lanjutkhususnya tentang kajian ekonomi yang lebih mendalam dan lebih

komprehensif dari hulu sampai hilir yang menyangkut tentang LGV dan DME.

2. Penelitian dan Pengembangan Energi Angin Untuk Pembangkit Listrik

Tenaga Angin (PLTAngin) Kapasitas Menengah

Tim : Nanda Avianto Wicaksono, Hari Soekarno, dan Harun Al Rasyid



Email:[email protected],[email protected],

[email protected].

Kegiatan ini dilandasi oleh berbagai kebijakan seperti kebijakan energi nasional

sebagaimana tertuang dalam Perpres No. 5 Tahun 2006 yang menargetkan 5%

kontribusi energi baru terbarukan dalam bauran energi nasional tahun 2025 sebagai

acuan pengembangan energi terbarukan di Indonesia, UU No. 18 Tahun 2002 tentang

Sistem Nasional Penelitian, Pengembangan, dan Penerapan Ilmu Pengetahuan dan

Teknologi, dan Undang-undang No. 30 tahun 2008 tentang Energi khususnya

pemanfaatan energi setempat.

Salah satu langkah strategis untuk mengembangkan dan meningkatkan peran

energi baru dan terbarukan adalah dengan meningkatkan kegiatan studi dan

penelitian yang berkaitan dengan pembuatan "prototipe" yang sesuai dengan

spesifikasi dasar dan standar rekayasa, memasyarakatkan pemanfaatan energi baru

dan terbarukan sekaligus mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang

kelayakan operasi sistem yang memanfaatkan energi baru dan terbarukan tersebut

di lapangan melalui pembangunan beberapa proyek percontohan.

Terkait dengan pengembangan energi baru terbarukan maka dilakukan penelitian

dan pengembangan sistem PLTAngin kapasitas 100 kW hasil rancang bangun


32/75


teknologi lokal yang sesuai dengan karakteristik angin di Indonesia yang merupakan

kegiatan multi-years dimulai sejak tahun 2009. Secara umum, kegiatan pada tahun

2013 ditujukan untuk menghubungkan sistem elektrikal PLTAngin dengan Jaringan

Tegangan Menengah PLN, pemeliharaan sistem, peralatan, dan menara yang

dibutuhkan, modifikasi elektrikal dan mekanikal terkait dengan sistem yaw, dan

persiapan uji performa sistem untuk menentukan nilai setting pada aktuator.Sedangkan tujuan khususnya adalah menyusun Human Machine Interface (HMI)

PLTAngin dengan memanfaatkan arsitektur SCADA.

Hasil yang diperoleh pada kegiatan ini adalah:

a. Koneksi sistem elektrikal PLTAngin dengan Jaringan Tegangan Menengah (JTM)

PLN dilakukan menggunakanTrafo 105kVA telah terlaksana.

b. Pemeliharaan sistem, peralatan, dan menara telah dilaksanakan, yaitu berupa

penyambungan power meter PLN (setelah trafo PLN) ke rumah/ruang kontrol,

pemindahan/pengaturan layout panel kontrol di rumah/ruang kontrol untuk

menghindari perusakan oleh pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab,penambahan sistem kontrol di rumah/ruang panel yang merupakan bagian dari

Sistem/Peralatan Pengujian berupa Human Machine Interface(HMI) PLTAngin

yang terintegrasi dan berarsitektur SCADA (Gambar 29 danGambar 30).

Gambar 29. Posisi instalasi trafo hasil penyambungan PLN terhadap towermenara PLT Angin,dan rumah/ruang kontrol setelah kabel diatur kembali.

Gambar 30. Hasil perapian cabling di nacelleTagging Kabel


33/75


c. Modifikasi elektrikal dan mekanikal terkait dengan sistem yawjuga dilakukan

secara keseluruhan sehingga sistem yaw tidak gagal (zero fault) karena

merupakan prasyarat mutlak yang harus dipenuhi sebelum PLTAngin

dioperasikan (Gambar 31). Pekerjaan dimaksud meliputi pengencangan baut-baut

pada dudukan bilah, penghubung nacelle-yaw dan menara serta pekerjaan

pemeliharaan hidrolik brake system dengan memperbaiki pressure and flowvariable valvehingga tekanan di caliper yang mendorong disk brake mencapai

maksimal (100 bar).

Gambar 31. Modifikasi mekanikal dan elektrikal sistemyaw

d. Pekerjaan instalasi sistem/peralatan pengujian berupa Human Machine Interface

(HMI) PLTAngin yang terintegrasi dan berarsitektur SCADA meliputi

pekerjaanSistem kontrol di nacelle, Sistem kontrol di ruang kontrol, dan system

Human Machine Interface (HMI) PLT Angin yang terintegrasi dan berarsitekturSCADA.Hasil pengujian menunjukkan sistem/peralatan yang diinstal mampu

membaca sensor-sensor, kemudian mengolahnya dengan menggunakan algoritma

tertentu, dan kemudian hasil pengolahan tersebut digunakan untuk menentukan

nilai settingpada aktuator.

3. Kegiatan Sistem Gasifikasi Biomassa Untuk Pembakaran Keramik

Tim : Aminuddin, Errie Kusriadi, dan Bono Pranoto


Terbarukan, Puslitbangtek KEBTKEEmail:[email protected],[email protected],[email protected]

Kegiatan ini dilandasi oleh kebijakan energi nasional sebagaimana tertuang dalam

Perpres No. 5 Tahun 2006 menargetkan 5% kontribusi energi baru terbarukan

dalam bauran energi nasional tahun 2025 sebagai acuan pengembangan energi

terbarukan di Indonesia, UU No. 18 Tahun 2002 tentang Sistem Nasional Penelitian,

Pengembangan, dan Penerapan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, dan Instruksi

Presiden Republik Indonesia Nomor 1 Tahun 2006 tanggal 25 Januari 2006 tentang

Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel)sebagai BahanBakarLain.


34/75


Energi biomassa dapat diubah menjadi bentuk lain. Teknologi konversi energi

biomassa yang paling cepat dan memungkinkan untuk mencapai target bauran

energi nasional yang ditetapkan pemerintah adalah konversi thermal melalui jalur

pirolisis, gasifikasi, dan pembakaran. Gasifikasi lebih unggul dibandingkan kedua

teknologi lainnya karena menghasilkan produk yang dapat digunakan pada berbagai

aplikasi. Kegiatan penelitian dan pengembangan teknologi gasifikasi biomassa telahdimulai di P3TKEBTKE sejak tahun 2007. Hasil kegiatan yang telah dilakukan

dipaparkan padaTabel 5 dan perkembangan kegiatan tersebut dari tahun ke tahun.

Tabel 5.Hasil kegiatan penelitian gasifikasi biomassa

Tahun Judul Kegiatan Hasil Kegiatan

2007 Pengembangan Produk Gasifikasi Biomassasebagai Bahan Bakar Industri dan Sel Tunam

Unit gasifierbiomassa sistem fixed bedkapasitas 100 kg/jam

2008 Pengembangan Produk Gasifikasi Biomassasebagai Bahan Bakar Industri

Unit oven pengering keramik

2009 Pengembangan Produk Gasifikasi Biomassasebagai Bahan Bakar Industri

Instalasi perpipaan dan kelistrikan

Pengujianperalatan

2010 Pengembangan Gasifikasi Biomassa untukGas Sintetis

Pengujianoperasionalgasifier untukpembakaran keramik

2011 Pengembangan Gasifikasi Biomassa untukGas Sintetis

Perbaikan dan trouble shooting unitgasifier fixed bed

Desain sistem gasifikasi biomassafluidized bed

2013 Sistem Gasifikasi Biomassa untukPembakaran Keramik

Finalisasi pengoperasian gasifierbiomassa sistem fixed bed

CFD gasifikasi biomassa sistem

fluidized bed

Tujuan kegiatan adalah terlaksananya pengoperasian sistem gasifikasi biomassa

unggun diam di Plered, Purwakarta, dengan grate termodifikasi untuk pembakaran

keramik selama 12 jam non-stop dan kajian terhadap distribusi panas dalam sistem

gasifikasi biomassa dengan melakukan perhitungan CFD (Computational Fluid

Dynamic).Pelaksanaan kegiatan dilakukan melalui desk study dan studi lapangan

baik yang dilaksanakan dengan cara swakelola, maupun dengan bantuan pihak

ketiga. Desk study meliputi studi literatur; diskusi dengan pakar/tenaga ahli,

perhitungan dan analisis data sekunder dan primer, pembuatan model, dan simulasi

model. Studi lapangan meliputi survei langsung ke lokasi gasifier yang telah ada diIndonesia, modifikasi peralatan dan percobaan gasifikasi di Plered (Purwakarta), dan

studi banding.

Pada tahun 2013 dilakukan perawatan atau perbaikan peralatan gasifikasi

biomassa untuk menjaga kontinuitas kinerja peralatan, yang dilakukan pada dua

periode. Pada periode pertama dilakukan penggantian blower yang memiliki

kemampuan tekanan hisap dan kapasitas lebih tinggi, perbaikan tata letak dan

urutan aliran proses, dan penggantian penjebak udara di bawah siklon. Perbaikan

kedua meliputi modifikasi pembuangan abu, pembuangan sistem pengumpanan yang

sudah tidak digunakan kembali, pembuatan pintu akses pada penyaring gas produk,


35/75


pembuatan tangga dan pagar pengaman, pembuatan saluran penampung dan

penjebak abu di dasar gasifier, serta penambahan volume reaktor.

Kendala pembuangan abu diatasi dengan membuat lubang dibawah gasifier,

dengan melintang searah aliran proses di bagian tengah dasar reaktor. Dengan cara

tersebut, abu hasil gasifikasi akan turun ke dasar reaktor dan masuk ke dalam lubang

pembuangan. Kedalaman lubang dibuat miring dari 40 cm hingga 60 cm untukmempermudah pengeluaran abu.

Penampung abu dimodifikasi untuk menampung abu dalam jumlah besar agar

reaksi gasifikasi dapat berjalan lebih lama atau bahkan kontinu tanpa hambatan

penumpukan abu di dasar reaktor, dilengkapi dengan dua pintu yang berhadapan di

bagian sisi tegak sebagai akses pengeluaran abu dalam keadaan darurat. Penampung

abu perlu dilengkapi dengan penahan panas, terbuat dari bahan castable, yaitu

semen tahan panas yang memiliki sifat menahan dan memantulkan panas, agar

panas tidak hilang ke lingkungan dan dinding reaktor tidak memerah akibat suhu

terlalu tinggi.

Untuk memantau perilaku selama proses gasifikasi berlangsung dilakukan denganmetode pengukuran suhu reaksi. Cara ini lebih mudah diterapkan dan cepat

mendapatkan hasil pengukuran sehingga dapat langsung dilakukan tindak lanjut

apabila terjadi permasalahan, yaitu dengan menggunakan alat ukur berupa

termokopel yang dipasang di dalam dan di luar dinding reaktor. Setelah dilakukan

perbaikan dan modifikasi pada sistem gasifikasi dilanjutkan dengan melakukan

pengujian.

Percobaan pertama menemui kendala oleh abu yang tidak dapat turun ke

penjebak abu di bawah gasifier. Percobaan dihentikan dengan mematikan blower.

Pintu yang berada di bagian bawah gasifier dibuka dan digunakan untuk

mengeluarkan abu serta material biomassa yang sebelumnya diumpankan kereaktor. Dari hasil pengamatan diperoleh data bahwa abu tidak dapat masuk ke

penjebak abu karena lubanggrateyang dipasang didasar reaktor tertutup oleh arang

batok.

Percobaan kedua dilakukan dengan menghilangkan batok kelapa ketika penyalaan

dan ketika operasi. Dijumpai kendala berupa pemanasan diluar kebiasaan dinding

luar reaktor bagian tengah. Berdasarkan hasil diskusi dengan tim, diperoleh

kesimpulan pemanasan disebabkan oleh bara biomassa dan nyala api dari dalam

reaktor yang kontak langsung dengan dinding luar. Permasalahan tersebut

ditanggulangi dengan pemasangan bata api pada sisi dalam dinding tersebut

melingkar hingga setengah lingkaran reaktor.

Percobaan ketiga dilakukan sesuai dengan prosedur yang dijalankan pada

percobaan kedua. Sistem telah mampu menghasilkan gas dan telah dibakar dalam

tungku keramik hingga suhu tungku maksimal 460oC. Permasalahan yang dihadapi

adalah nyala api dari gas produk gasifikasi tidak stabil dan maksimal hanya bertahan

empat jam. Hal ini disebabkan oleh abu sekam yang sudah terbakar tidak dapat turun

akibat suhu reaksi terlalu tinggi, yaitu mencapai 1000oC, dan membuat abu saling

terikat. Untuk mengatasi masalah tersebut, telah dibuat pengaduk dari pipa besi

berdiameter 1,5 inci yang diisi dengan castable.


36/75


Gambar 32. Reaktor gasifikasi setelah modifikasi

Hasil pengujian berikutnya masih mengalami kegagalan karena pengaduk putus

akibat tidak kuat menahan suhu reaksi yang terlalu tinggi. Selanjutnya, telah dibuat

kembali pengaduk dari besi yang sama tetapi yang dilapisi castabel adalah bagianluarnya. Pengaduk kedua dapat digunakan dengan baik dan gasifier dapat

dioperasikan secara kontinyu, tetapi kestabilan produk gas belum dapat diperoleh

sesuai dengan yang diharapkan.

Dari keseluruhan kegiatan yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa

perbaikan peralatan sistem gasifikasi biomassa telah dilaksanakan dengan baik, dan

gasifier telah mampu beroperasi secara kontinyu dengan bahan baku sekam padi

meskipun belum mampu menghasilkan produk gas dengan kualitas stabil dan lama.

4. Penelitian dan Pengembangan Energi Laut

Tim : Arfie Ikhsan Firmansyah dan Syaiful Nasution



Email :[email protected],[email protected].

Tujuan kegiatan adalah untuk melakukan inventarisasi potensi energi laut di

Indonesia serta merancang optimasi teknologi konversi pembangkit listrik arus laut.

Pelaksanaan kegiatan meliputi studi literatur; perhitungan dan analisis data


37/75


sekunder dan primer, konsultasi dan diskusi yang intensif dengan institusi terkait,

serta studi lapangan yang meliputi survei langsung ke lokasi potensial untuk

memperoleh data potensi (energi pasang surut dan arus laut) dan data pendukung

lainnya.

Pada tahun 2013, kegiatan ini difokuskan pada inventarisasi data potensi energi

laut dan optimasi teknologi konversi arus laut. Inventarisasi data potensi dilakukanberkoordinasi dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan

(P3GL),meliputi Selat Toyapakeh (Nusa Penida, Bali), Selat Larantuka (Flores Timur,

Nusa Tenggara Timur), Selat Pantar (Kabupaten Alor, NusaTenggara Timur), dan

Selat Molo (Kabupaten Manggarai Barat, Nusa Tenggara Timur).

Hasil pengukuran arus laut di Selat Toyapakeh menunjukkan kecepatan rata-rata

1,0303 m/s pada kedalaman 4 m, 1,1380 m/s pada kedalaman 6m, 1,2097 m/s pada

kedalaman 8 m, dan 1,2786 m/s pada kedalaman 10 m. Sedangkan hasil pengukuran

arus laut di Selat Larantuka menunjukkan kecepatan rata-rata 1,724 m/s pada

kedalaman 3 m, 1,84 m/s pada kedalaman 5 m, 1,844 m/s pada kedalaman 7 m, dan

1,79 m/s pada kedalaman 9 m. Hasil pengukuran arus laut di Selat Pantarmenunjukkan kecepatan rata-rata 1,43 m/s pada kedalaman 4 m, 1,43 m/s pada

kedalaman 6 m, 1,41 m/s pada kedalaman 8 m dan 1.08 m/s pada kedalaman 10 m.

Hasil pengukuran sesaatkecepatan arus di Selat Molo adalah sebesar 1,5 m/s dengan

kecepatan maksimal arus yang terukur pada saat pengukuran 3,8 m/s. Kontur Selat

Molo yang curam dan bertebing serta banyaknya gua di dasar laut mengakibatkan

sering terjadi pusaran sehingga tidak ada satu kapal pun yang melintas di selat ini.

Secara teoritis, di daerah dengan kecepatan arus laut lebih besar dari 1 m/s dapat

dikembangkan menjadi PLTArus laut. Berdasarkan teori ini, maka di Selat Toyapakeh

mulai kedalaman 4 m, di Selat Larantuka mulai kedalaman 3 m, di Selat Pantar mulai

kedalaman 4 m, dan sepanjang Selat Molo layak untuk dikembangkan menjadi

pembangkit listrik arus laut. Peringkat daerah yang menjadi prioritas untuk

pengembangan PLT Arus Laut berturut-turut, yaitu Selat Larantuka, Selat Toyapakeh,

Selat Pantar, Selat Gam, Selat Boleng, kemudian Selat Molo (Gambar 33).

(a) Selat Larantuka (b) Selat Toyapakeh


38/75


(c) Selat Pantar (d) Selat Molo

Gambar 33. Beberapa lokasi inventarisasi data arus laut yang diambil untuk dinilai daerah

yang paling potensi dipasang PLT Arus Laut.

Optimasi teknologi konversi dilakukan dengan memperbaiki rancangan

Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLT-Arus Laut) yang telah ada (rancangan

2011) untuk mendapatkan performa turbin terbaik. PLT Arus Laut tersebut

dirancang sedemikian rupa agar pada cut in speed0,3 m/s sudah dapat menghasilkan

tenaga listrik.

Perbaikan rancangan PLT Arus Laut dilakukan dengan mengubah profil sayap

NACA 0020 menjadi NACA 0016 dan mengubah twist pada turbin konversi arus laut.

Profil sayap NACA 0016 dipilih karena paling optimal digunakan sebagai bilah turbin

(blade) pada turbin pembangkit listrik energi arus laut. Material yang cocok untuk

bagian badan turbin adalah komposit karbon/epoxy dengan densitas 1620 kg/m3dan

memiliki modulus 143 GPa serta kekuatan tarik (tensile strength) 2240 MPa.

Sedangkan material yang cocok untuk poros/shaft turbin adalah alumunium alloys

5052-H38, Rod (SS). Sudut serang lift maksimum NACA 0016 pada kondisi

operasional adalah 18.Pada penelitian, dilakukan juga simulasi CFD (Computational Fluid Dynamic)

dengan arus fluktuatif dan statik. Pada arus fluktuatif dihasilkan nilai torsi yang

cenderung lebih besar dibandingkan dengan arus statik pada kecepatan putar turbin

dan kecepatan maksimum yang sama. Perbedaan hasil simulasi CFD pada arus statik

dengan arus fluktuatif tidak terpaut jauh, yaitu sekitar 5,12%. Artinya, simulasi CFD

pada arus statik dapat menggantikan simulasi CFD pada arus fluktuatif untuk kasus

serupa sebagai suatu bentuk penyederhanaan penyelesaian kasus.

Biaya investasi dan pengoperasian PLT-Arus Laut lebih tinggi dibanding jenis

pembangkit lainnya, yaitu mencapai 0,53-0,79 USD/KWh. Nilai tersebutdapat

dijadikan pertimbangan untuk mengembangkan PLT Arus Laut menjadi skalakomersial.

5. Penelitian dan Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Tim : Didi Sukaryadi dan Guntur Tri Setiadanu

KelompokPelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Ketenagalistrikan,

Puslitbangtek KEBTKE

Email :[email protected],[email protected].


39/75


Pembangkit listrik tenaga panas bumi siklus biner (PLTP biner) skala 50 kW yang

dibangun pada Tahun 2012 memanfaatkan brine (air sisa fluida panas bumi) dari

sumur di PAD-29 lapangan panas bumi Dieng. Reservoir di lapangan panas bumi

Dieng memproduksi fluida fase dengan kandungan air cukup banyak. Fluida

reservoir 2 fase ini dipisahkan di separator pada tekanan kerja di atas 10 bar dimana

fase uap dialirkan untuk menggerakan turbin sedangkan fase air (brine) akandimanfaatkan untuk membangkitkan listrik dengan teknologi siklus biner.

Tujuan kegiatan pada tahun 2013 adalah memasang pilot plant siklus biner di

lokasi PAD-29 PLTP unit Dieng, mengembangkan sistem kontrol-proteksi,

membungkus sistem pemipaan dengan rock woolsebagai bahan isolasi dan cladding

serta mengembangkan jaringan listrik.

Pemasangan Peralatan PLTP Siklus Biner di PAD 29 PLTP Dieng sudah

dilaksanakandan Perjanjian Kerjasama (PKS) antara Pusat Penelitian dan

Pengembangan Teknologi Ketenagalistrikan, Energi Baru, terbarukan dan Konservasi

Energi dan PT.Geodipa Energi sudah ditandatangani oleh ke dua belah pihak pada

tanggal 08 Juli 2013. Sedangkan MOU antara Badan Penelitian dan PengembanganEnergi dan Sumber Daya Mineral dengan PT. Geodipa Energi sudah di tanda tangani

pada tanggal 12 April 2013.

Selain itu, Sertifikat Kelayakan Penggunaan Peralatan (SKKP) terhadap peralatan

PLTP siklus biner juga sudah ditanda tangani oleh Direktur Jenderal Energi Baru

terbarukan dan Konservasi energi pada tanggal 19 Agustus 2013 dan dinyatakan

layak serta memenuhi persyaratan keamanan kerja sehingga dapat digunakan. Ijin

Upaya Kelola Lingkungan dan Upaya Pemantauan Lapangan setelah berdiskusi

dengan pihak Pemkab Banjarnegara dan PT. Geodipa Energi digantikan dengan Ijin

Penelitian yang dikeluarkan oleh Bupati Banjarnegara, dan ijin ini sudah didapat

untuk jangka waktu 5 (lima) tahun.Pada peralatan siklus bineryang telah terpasang di PAD-29, untuk mengurangi

kehilangan panas berlebih di preheater, evaporator dan pipa-pipa, komponen-

komponen ini dilapisi denganrock woolsebagai isolasi (lihat Gambar 3) dan dilapisi

aluminium untuk melindungi insulasi dari air agar tidak basah atau lembab.

Sedangkan komponen kondenser dan pipa air pendingin dan pipa keluaran dari

turbin dibiarkan terbuka tidak dilapisi dengan rockwooldan aluminium agar proses

pendinginan fluida kerja maksimal, sehingga fluida kerja dapat cepat berubah dari

fase uap menjadi fase cairan kembali.

Uji kebocoran (vakum test) terhadap komponen mekanikal (preheater,

evaporator, kondenser dan turbin) menunjukkan tidak ada kebocoran pada seal

maupun sambungan-sabungannya.


40/75


Gambar 34. Insulatingdan CladdingKomponen Preheater, Evaporator dan Pemipaan.

Agar PLTP siklus biner dapat berjalan dengan baik dan menghasilkan daya

keluaran maksimal, maka pengontrolan perlu dilakukandengan cara mengatur

jumlah fluida kerja yang masuk berdasarkan parameter-parameter tekanan dan

temperatur. Sistem kontrol dan proteksi harus mampu merespon secara cepat dan

akurat jika kondisi setting pointdari tekanan dan temperatur fluida kerja, dan atau

brine terlampaui sehingga kondisi yang tidak diinginkan bisa diantisipasi secara

cepat sehingga peralatan dalam kondisi aman. Begitu pula jika ada beban balik dari

PLN, sistem harus cepat memberikan respon untuk segera memutus hubungan

dengan jaringan PLN dan memerintahkan valve dari heater ke turbin untuk menutup,

valve ke kondenser membuka untuk segera mendinginkan fluida kerja untuk

kemudian sistem akan totally shut down. Jika PLN padam sistem harus segera

membuang listrik yang dihasilkan ke pemanas udara (air heater) sebagai ballast load.

Sistem kontrol dan proteksi yang dikembangkan menggunakan sistem PLC(Programming Logic Controller) untuk menutup dan membuka 6 buah control valve

sebagai penentu kondisi tekanan dan temperatur pada heat exchanger. Sedangkan

sistemset point dan monitoring dilakukan dengan sistemHuman Machine Interface

(HMI) berupa layar sentuh sehingga memudahkan saat mensetting parameter-

parameter baik tekanan, temperatur dan lainnya. Proportional Integral Derivative

(PID) controllerjuga digunakan sebagai pengontrol besaran temperatur, tekanan dan

memberi batasan maksimum serta minimum dari setting point. Ketika suhu dan

tekanan media kerja melalui control valve dengan setting point minimum, maka

control valve akan membuka secara proporsional dan kecepatan pembukaan

bergantung dari nilai pertambahan (gain) yang disetting. Ketika nilai suhu dan

tekanan melebihi batas setting point, maka control valveakan menutup.


41/75


Gambar 35. Sistem Kontrol Proteksi Siklus Biner Dieng

Gambar 35 menunjukkan sistem kontrol proteksi yang sudah terpasang di lokasi.

Pengujian dan penyesuaian setting pointdengan kondisi riil lapangan akan dilakukan

setelah PLTP Dieng beroperasi.Uji sistem kontrol terhadap respon masing-masing ke6 electrical valve(MOV) menunjukkan pemograman berjalan dengan baik.

Pengembangan jaringan transmisi listrik dilakukan untuk sarana pengujian

kehandalan sistem kontrol dan proteksi PLTP siklus biner terhadap variasi atau

fluktuasi beban. Hasil dari koordinasi dengan pihak PLN dan PT.Geodipa Energi

untuk rencana penarikan jaringan listrik diketahui bahwa titik terakhir jaringan PLN

berjarak kurang lebih 2 km dari tiang terakhir milik PLTP siklus biner yang saat ini

sudah terpasang, sehingga ada kekurangan jaringan sepanjang kurang lebih 2 km.

Hal ini disebabkan karena terjadi perpindahan lokasi pemasangan siklus biner dari

yang semula direncanakan di PAD-28 atau PAD-7 yang berjarak kurang lebih 200 m

dari tiang listrik PLN tegangan menengah 20 kV ke PAD-29 yang berjarak kurang

lebih 2 km. Anggaran yang direncanakan di TA 2013 hanya sepanjang kurang lebih

100 200 m yang sekarang sudah terpasang trafo 20 kV dan jaringan terdekatadalah jaringan tegangan 15 kV milik PT. Geodipa Energi untuk keperluan

penerangan di PAD sumur.

Gambar 36. Jaringan Listrik yang Sudah Terpasang


42/75


6. Aplikasi Pemanfaatan Potensi dan Teknologi Energi Baru Terbarukan pada

SistemSmart Microgrid

Tim : Rina Irawati, Andriyanto, dan Tweeda Augusta Fitarto

Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan (KP3) Ketenagalistrikan,

Puslitbangtek KEBTKEEmail :[email protected],andri

Buku Tahunan Badan Litbang Esdm 2013

Documents

Transcript of Buku Tahunan Badan Litbang Esdm 2013