Translate

23 Jun 2023

Potensi Konversi De_Dieselization dengan Hybrid Hydropower dan Diesel Engine di Pulau Konawe Kepulauan (Langara iwawo)

A. Latar Belakang 
    
    Kabupaten Konawe Kepulauan adalah salah satu kabupaten yang berada di provinsi Sulawesi Tenggara, Indonesia, dengan ibukota Langara, yang terletak di kecamatan Wawonii Barat.Kabupaten Konawe Kepulauan secara geografis berbatasan dengan Selat Wawonii di sebelah utara dan barat, Laut Banda di sebelah timur, serta Selat Buton di sebelah selatan. Luas wilayah Kabupaten Konawe Kepulauan adalah sekitar 1.513,98 kilometer persegi yang terdiri dari daratan seluas 867,58 kilometer persegi, perairan seluas 646,40 kilometer persegi, dan garis pantai sepanjang 178 kilometer.Kabupaten Konawe Kepulauan terdiri dari 7 kecamatan, 7 kelurahan dan 89 desa dengan luas wilayah 867,58 km² dan jumlah penduduk sebesar 37.126 jiwa (2019) dengan sebaran penduduk 43 jiwa/km².   

Gambar 1. Lokasi Kabupaten Konawe Kepulauan


       Dalam rangka pemenuhan kebutuhan listrik masyarakat Konawe Kepulauan yang merupakan sistem isolated, PT. PLN (Persero) melalui Sub Holding PT. PLN Nusantara Power mengelola pembangkit listrik tenaga diesel dengan daya terpasang sebesar 5.257 kW dengan daya mampu saat ini sebesar 3.810 kW terdiri dari 7 unit pembangkit diesel. Beban puncak tertinggi pembangkit berada pada 2.000 kW yang keseluruhan energi dihasilkan dari unit pembangkit diesel. Rata-rata produksi kWh perbulan sebesar 866.515 kWh atau dalam setahun sebesar 10,398 GWh.

B. Potensi Energi HydroPower
B.1 Aspek Teknologi

B.1.1 PLTD Langara

PLTD Langara merupakan satu-satunya pembangkit yang beroperasi di sistem kelistrikan isolated Konawe Kepulauan dengan total beban puncak siang sebesar 1.383 kW dan beban puncak malam tertinggi yaitu 2.000 kW. PLTD Langara memiliki total daya terpasang sebesar 5257 kW dan daya mampu sebesar 3810 kW, dan terdiri 7 unit pembangkit sebagai berikut :  

Tabel 1. Unit pembangkit PLTD Langara

    PLTD Langara juga sudah dilengkapi dengan sistem kontrol generator dimana pengoperasian mesin dapat dilakukan secara load sharing, base load, maupun manual. Sistem kontrol memungkinkan PLTD beroperasi secara hybrid dengan pembangkit lain.

Gambar 2. Unit Pembangkit PLTD Langara

B.1.2 SistemKelistrikan Konawe Kepulauan

      Sistem kelistrikan Konawe Kepulauan merupakan sistem kelistrikan off grid (tidak terhubung dengan sistem kelistrikan Sulbagsel dan Baubau) dengan total panjang jaringan 145,915 kms dan total kapasitas trafo pelanggan (step down) 3205 kVA. PLTD Langara mensuplai kebutuhan listrik ke 2 penyulang outgoing yaitu penyulang Langara dan penyulang Munse. Penyulang Langara menyalurkan listrik ke beberapa kecamatan seperti Kec. Wawonii Barat, Kec. Kec. Wawonii Selatan, Kec. Wawonii Tengah, dan Kec. Wawonii Tenggara. Sedangkan penyulang Munse menyalurkan listrik ke Kec. Wawonii Utara, Kec. Wawonii Timur, dan Kec. Wawonii Timur Laut. Sistem kelistrikan Konawe Kepulauan beroperasi 24 jam menyalurkan listrik ke pelanggan dengan profil beban sebagai berikut.


Gambar 3. Grafik profil beban Sistem Kelistrikan Konawe Kepulauan  (Data diambil 20 Juni 2023)
   
Kebutuhan listrik  (demand) di Sistem Kelistrikan Konawe Kepulauan meningkat cukup signifikan di tiap tahunnya. Hal ini dikarenakan baru masuknya listrik di beberapa kecamatan seperti Wawonii Tenggara dan Wawonii Selatan di tahun 2020 serta beberapa pelanggan potensial yang telah menyampaikan kebutuhan bebannya ke PLN. Beberapa pelanggan yang akan masuk pada beberapa tahun yang akan datangyaitu sebesar 1296 kWdengan rincian sebagai berikut:  

·      Kantor Bupati Konawe Kepulauan sebesar 345 kVA (276 kW)

·      Industri Pengolahan Kelapa Terpadu / IKM sebesar 53 kVA (42,4 kW)

·      Industri Perikanan sebesar 23 kVA (18,4 kW)

·      Industri Air Mineral sebesar 53 kVA (42,4 kW)

·      Industri Pengolahan Hasil Pertanian sebesar 53 kVA (42,4 kW)

·      Persiapan Pembangunan Smelter sebesar 53 kVA (42,4 kW)

·      Pembangunan Rumah Susun Sewa (Rusunawa) sebesar 100 kVA (80 kW)

·      BTS USO Kominfo sebesar 528 kVA (422,4 kW)

·      Pembangunan Kantor OPD sebesar 360 kVA (288 kW)

·      Pembangunan Perkantoran Vertikal sebesar 53 kVA (42,4 kW)

      Berdasarkan peningkatan beban puncak malam pada tahun 2020 ke 2021 yaitu 8 % dan tahun 2021 ke 2022 yaitu 12%, maka diasumsikan peningkatan kebutuhan beban di Sistem Kelistrikan Konawe Kepulauan yaitu 10% dan forecast kebutuhan beban dapat kita lihat pada grafik berikut:

Gambar 4. Grafik estimasi peningkatan beban Sistem Kelistrikan Konawe Kepulauan 

B.1.3 Potensi Minihidro      

     Minihidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Minihidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mini yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Secara teknis, minihidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Minihidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu.Pada dasarnya, minihidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat kedalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibangun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air minihidro.

     Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik minihidro adalah sebagai berikut : 

  • Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTM ini cukup murah karena menggunakan energi alam.
  • Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan.
  • Tidak menimbulkan pencemaran.
  • Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan.
  • Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin.

      Prinsip dasar dari pembangkit listrik tenaga minihidro adalah transformasi energi dari energi potensial yang ada pada aliran dan ketinggian menjadi energi mekanik dan energi listrik. Pembangkit listrik tenaga minihidro memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang dimiliki oleh aliran air. Aliran air yang memiliki beda ketinggian dapat diperoleh dari saluran irigasi, sungai ataupun dari air terjun. Energi mekanik dihasilkan melalui perputaran poros turbin oleh aliran air.

Gambar 5.Sistem Kerja PLTM

    Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:

  • Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.
  • Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.
  • Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.
  • Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mecegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat
  • Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
  • Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.
  • Pipa Isap, (draft tube). Pipa isap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
  • Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
  • Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
  • Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.

    Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat. Sehingga terdapat kemungkinan terjadi perbedaan desain minihidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain.

   Kabupaten Konawe Kepulauan memiliki beberapa titik potensi untuk dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) dengan potensi paling tinggi pada air terjun Kopea sebesar 466,56 MW, dan yang terkecil pada Sungai Lanteo 2 yaitu 2,75 MW.PotensiPembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) untuk 10 sungai yang berada di Konawe kepulauan dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 2. Potensi energi hidro di Kabupaten Konawe Kepulauan  (Abdul Djohar, Mustarum Musaruddin)

    Berdasarkan data potensi energi hidro dan data forecast kebutuhan beban di Sistem Konawe Kepulauan maka dapat disimpulkan bahwa titik potensi paling potensial berada pada Sungai La Wawonii dengan potensi energi mencapai 3,85 MW dan akan mampu memenuhi kebutuhan listrik di Sistem Konawe Kepulauan hingga tahun 2029. 

B.2 Aspek Lingkungan

        PLTD Langara menghasilkan limbah B3 (bahan berbahaya dan beracun) berupa pelumas bekas, sludge, majun bekas, serta filter bekas yang kemudian diserahkan dan dikelola oleh pihak ke-3 (pengelola limbah) setelah dilakukan penyimpanan di TPS (tempat penyimpanan sementara). Total Limbah yang dihasilkan oleh PLTD Langara dapat dilihat pada tabel berikut. 

Tabel 3. Data limbah B3 PLTD Langara tahun 2022

    PLTD juga menghasilkan emisi yang mengandung CO2 yang berasal dari aktifitas konversi energi dari energi primer (BBM) menjadi energi listrik. Hal ini tentu berbeda jika dibandingkan dengan pembangkit tenaga air yang tidak memiliki limbah serta emisi tersebut akibat dari aktifikasi produksi tersebut. Konversi antara PLTD dengan PLTM tentu akan berdampak pada hilangnya emisi akibat aktifitas produksi di pembangkit sehingga kualitas udara menjadi lebih baik dan tidak berdampak pada makhluk hidup yang ada di sekitar. Kemudian dari sisi limbah juga dapat menurunkan resiko limbah mengotori lingkungan seperti drainase maupun lahan yang ada di sekitar pembangkit. 

Tabel 4. Data emisi PLTD Langara tahun 2022 (Laporan K3 & Lingkungan PLN NP UPDK Kendari)

Berdasarkan data tesebut maka dapat dilihat nilai emisi CO2e dari PLTD Langara per tahunnya yaitu mencapai 4839,26 ton.

B.3 Aspek Finansial

     PLTD Langara menggunakan bahan bakar tipe B35 (Biodiesel 35%) dengan nilai konsumsi spesifik bahan bakar dari PLTD 0.263 liter/kWh (2020). Total konsumsi bahan bakar dari PLTD Langara dalam satu tahun mencapai 2.739.175 liter (liter), dengan nilai biaya pokok produksi yang cukup tinggi yaitu sebesar Rp. 3.828,-/kWh apabila dibandingkan dengan PLTM dengan kapasitas sebanding yaitu antara Rp. 100,-/kWh s.d. Rp. 700,- /kWh.

    Dengan asumsi nilai BPP PLTD Langara dan harga bahan bakar minyak (Rp. 9.231,-/liter, Mei 2023) konstanserta biaya investasi pembangunan PLTM di Sungai La Wawonii dengan kapasitas 4 x 1 MW (4MW) adalah sebesar +- Rp. 112.000.000.000,-(mengacu pada biaya investasi dalam Laporan Akuntanasi, PLTM Sabilambo dengan daya 2 X 1 MW) maka perbandingan biaya dengan pengguanan PLTD dapat dihitung : 

Tabel 4.Selisih biaya produksi PLTD dan PLTM


    Berdasarkan tabel diatas maka dapat disimpulkan apabila pembanguna PLTM selesai diawal tahun 2024 maka proses pengembalian modal akan selesai di pertengahan tahun 2026 dan setelah itu akan mendapatkan keuntungan jika dibandingkan dengan penggunaan PLTD. Dengan perbedaan biaya pokok produksi yang cukup signifikan antara PLTD dengan pembangkit hidro tentunya menjadi pendorong untuk pembangunan pembangkit hidro untuk menurunkan penggunaan pembangkit diesel (PLTD) guna menurunkan biaya pokok produksi yang tinggi dan bahkan berpotensi untuk mendapatkan keuntungan yang cukup besar apabila mengacu pada selisih antara BPP PLTD dan BPP PLTM.

B.4 Aspek Sosial Kemasyarakatan

     Kabupaten Konawe Kepulauan terdiri atas 7 kecamatan yaitu Wawonii Barat, Wawonii Tengah, Wawonii Selatan, Wawonii Tenggara, Wawonii Timur, Wawonii Timur Laut, dan Wawonii Utara. Total terdapat 7 Kelurahan dan  96 desa di Kabupaten Konawe Kepulauan. Dengan masing – masing 1 kelurahan tiap kecamatan, kemudian 16 desa di Wawonii Barat,  12 desa di Wawonii Tengah,  11 desa di Wawonii Selatan, 15 desa di Wawonii Tenggara, 11 desa di Wawonii Timur, 10 desa di Wawonii Timur Laut, serta 21 desa di Wawonii Utara.

     Mayoritas masyarakat berprofesi sebagai nelayan dan petani namun ada juga yang memiliki profesi sebagai pedagang.  Pertanian yang dimiliki oleh masyarakat antara lain Padi, Cengkeh, Pala, Jagung, Copra (Kelapa) serta Kacang Mente (Jambu Mente).Kecamatan Wawonii Selatan menjadi yang terdepan dalam hal pengolahan Copra. Pohon Kelapa yang tinggi menjulang menjadi pemandangan di setiap sisi memandang. Sedangkan untuk Kecamatan Wawonii Tengah dapat kita jumpai pohon – pohon jambu di samping kiri dan kanan jalan. Sedangkan tanaman Padi, Cengkeh dan Jagung mayoritas dapat kita temui di di Wilayah Wawonii Utara, Timur, dan Timur Laut.

Gambar 4. Pertanian di Kabupaten Konawe Kepulauan

    Dengan adanya EBT akan sangat membantu masyarakat di Kabupaten Konawe Kepulauan dalam pemenuhan energi listrik, memberikan kualitas udara yang lebih baik, mengurangi kemungkinan terjadinya pemadaman yang diakibatkan terkendalanya proses penyaluran BBM (bahan bakar minyak) yang rumit dan beresiko terganggu (akibat kendala kapal dan mobil) serta kerusakan unit pembangkit PLTD. Dengan Instalasi Pembangkit Energi Terbarukan otomatis menjamin stabilitas ketersediaan listrik di masyarakat karena penggunaak bahan bakar akan semakin berkurang sehingga frekuensi transportasi bahan bakar menurun. Kemudian unit pembangkit yang telah berumur dapat diistirahatkan (retired) yang menyebabkan kemungkinan gangguan menurun dan apabila terjadi gangguan pada salah satu mesin tidak menimbulkan pemadaman dikarenakan cadangan daya yang cukup tinggi ditopang oleh EBT. Penggunaan EBT juga mengurangi risiko dampak lingkungan yang terjadi sehingga tidak berdampak pada kehidupan masyarakat di lingkungan PLTD.


C. Kesimpulan dan Saran

C.1. Kesimpulan :

  1.  PLTD Langara dilengkapi dengan sistem kontrol generator yang memungkinkan untuk beroperasi hybrid dengan pembangkit lain seperti PLTM.
  2. Kabupaten Konawe Kepulauan memiliki potensi energi hidro yang cukup tinggi dan Sunga La Wawonii menjadi titik potensi hidro yang paling sesuai dengan potensi mencapai hingga 3,86 MW mampu memenuhi kebutuhan listrik pelanggan di Sistem Kelistrikan Konawe Kepulauan hingga tahun 2029.
  3. Dengan asumsi pembangunan PLTM membutuhkan biaya investasi sebesar Rp. 112.000.000.000,- dan pembangunan selesai pada 2024 maka diproyeksikan pengembalian biaya investasi akan selesai pada tahun 2026 atau BEP di tahun ke Tiga (2,5 tahun).
  4. Mayoritas masyarakat kabupaten Konawe Kepulauan berprofesi sebagai nelayan dan petani. Konversi PLTD ke PLTM tentunya dapat menurunkan risiko pencemaran udara akibat emisi pembangkit yang menghasilkan CO2 sebesar 4839,26 ton dan menurunkan resiko pencemaran lingkungan  yang dapat merusak lahan pertanian milikmasyarakat.

C.2. Saran :

            Konversi dari PLTD ke PLTM (De-dieseliasi) sesuai potensi EBT yang ada pada suatu daerah akan berdampak baik dari sisi finansial serta lingkungan sehingga perlu dilakukan sesegera mungkin untuk meningkatkankeuntungan perusahaan dan mengurangi dampak lingkungan sekaligus mempercepat target program Net Zero emission akibat dari aktifitas produksi di pembangkit listrik yang masih menghasilkan CO2


Daftar Pustaka

  1. "Geografis". konkepkab.go.id. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-04-12. Diakses tanggal 2021-04-14.
  2. “Analisis Kebutuhan dan Penyediaan Energi Listrik di Kabupaten Konawe Kepulauan Tahun 2017-2036 dengan Menggunakan Perangkat Lunak LEAP” Abdul Djohar #1, Mustarum Musaruddin #2 #Jurusan Teknik Elektro Universitas Halu Oleo
  3. Revisi dan Rencana Tahunan Operasi  Tahun 2023 Sistem Tenaga Listrik Sulawesi, Juni 2023 PT. PLN (persero) UP3b Sulawesi.
  4. Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) tahun 2021 - 2030 , PT PLN (Persero).
  5. Laporan Emisi  K3 & Lingkungan PLN NP UPDK Kendari, Tahun 2022.
  6. Laporan Akuntansi PLN NP UPDK Kendari, Tahun 2022.
  7. Laporan Pembangkitan PLN UPDK Kendari, Periode Mei Tahun 2023.