1

ANALISIS ENERGI DAN EKSERGI PADA SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

UAP (PLTU) PT. TANJUNG ENIM LESTARI PULP AND PAPER

1Ir. Dyos Santoso, M.T,

2Harapan Aryto Salom Ferdinand

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya

INDRALAYA

aryto_harapan@yahoo.com

Abstrak

Makalah ini menyajikan analisis energi dan eksergi pada sistem pembangkit listrik tenaga uap di PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper (PT.Telpp) yang bertujuan untuk mengidentifikasi komponen yang memiliki ireversibilitas yang cukup besar. Analisis eksergi mampu mengetahui letak, jenis serta kerugian yang terjadi selama proses berlangsung. Laju energi, eksergi, efisiensi energi dan eksergi serta ireversibilitas dihitung berdasarkan data operasi pada PT.Telpp. Pembangkit listrik tenaga uap yang diteliti adalah pembangkit listrik dengan menggunakan turbin ekstraksi pada daya keluaran 47,7 MW. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, condensate tank memiliki efisiensi eksergi terendah yaitu 17,3054 %, sedangkan condensate pump 2 merupakan komponen yang memiliki efisiensi eksergi tertinggi yaitu 76,3126 %. Deaerator merupakan komponen yang memiliki efisiensi energi tertinggi yaitu 99,3562 %, sedangkan power boiler merupakan komponen yang memiliki efisiensi energi terendah yaitu 29,7757 %. Ireversibilitas yang paling besar terjadi di recovery boiler, yaitu sebesar 163,0488 MW, sedangkan ireversibilitas yang paling kecil terjadi pada condensate pump 1 yaitu sebesar 0,0025 MW.

Kata Kunci : analisis eksergi, analisis energi, PLTU.

Abstract

This paper presents exergy and energy analysis of steam power plant at PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper (PT.Telpp) that aims to identify which component that have irreversibility large enough. Exergy analysis is able to know location, type and losses that occur during the process. Energy rate, exergy, energy and exergy efficiency and irreversibility is calculated based on the operating data of PT.Telpp. The steam power plant that studied is power plant by using extraction turbine with output power is 47,7 MW. Based on the research that has been done, condensate tank has the lowest of exergy efficiency is equal to 17,3054 %, meanwhile second condensate pump is component with the highest exergy efficiency of 76,3126 %. Deaerator is component with the highest energy efficiency of 99,3562 %,meanwhile power boiler is component with the lowest energy efficiency of 29,7757 %. The greatest Irreversibility occurs in the recovery boiler, that is equal to 163.0488 MW , meanwhile the lowest irreversibility occurs in first condensate pump, that is equal to 0,0025 MW.

Keyword : exergy analysis, energy analysis, steam power plant

1.PENDAHULUAN

Pada era ini, energi memiliki peran yang sangat krusial dalam kehidupan sehari-hari

bahkan di dunia industri. Kebutuhan energi dunia

terus mengalami peningkatan. Menurut proyeksi

Badan Energi Dunia (International Energy Agency-IEA), hingga tahun 2030 permintaan

energi dunia meningkat sebesar 45% atau rata-rata

mengalami peningkatan sebesar 1,6% pertahun, tidak terkecuali di Indonesia [1]. Kebutuhan

energi terus mengalami peningkatan seiring

dengan meningkatnya kegiatan pembangunan ekonomi suatu negara. Indonesia merupakan salah

satu negara ekonomi berkembang yang terus

melakukan kegiatan pembangunan di sektor

industri. Keberlangsungan suatu industri sangat tergantung oleh energi yang tersedia. Berdasarkan

data dari blueprint Pengelolaan Energi Nasional

tahun 2006, Indonesia merupakan salah satu

negara dengan persediaan sumber energi terbesar, namun dalam hal pemanfaatannya, Indonesia

merupakan negara dengan pemanfaatan terendah

[2]. Hal ini menunjukkan, bahwa Indonesia

merupakan negara yang tidak efisien dalam pemanfaatan sumber energi.

Seiring dengan hal tersebut, maka

pemanfaatan sumber energi seefisien mungkin perlu dilakukan. Dengan melakukan analisis

eksergi secara menyeluruh dan analisis pada tiap

komponen/subsistem pada sistem pembangkit serta melakukan pengoptimalan, maka efisiensi

sistem pembangkit akan meningkat. Metode

analisis eksergi ini sesuai dengan tujuan yang

lebih jauh dalam kaitan pengelolaan sumber daya yang efisien, karena cara ini mampu

mengidentifikasi lokasi, jenis serta besarnya

kerugian. Informasi ini dapat dimanfaatkan pada

2

perancangan sistem termal dan menuntun usaha

mengurangi sumber pemborosan energi dalam

sistem yang sudah ada, dan evaluasi sistem ekonomi [3].

Banyak jurnal atau tulisan yang

membahas tentang analisis eksergi, terutama tentang sistem pembangkit listrik pada Perusahaan

Listrik semisal PLN di Indonesia [4]. Analisis

eksergi pada proses industri juga sudah dilakukan

[5,6], namun analisis eksergi pada sistem pembangkit listrik di industri masih sangat jarang

dilakukan. Analisis eksergi pada industri pulp and

paper sudah pernah dilakukan, salah satunya oleh Mei Gong [7]. Telah terbukti, bahwa analisis

eksergi sangat berguna dalam meningkatkan

efisiensi sistem dan proses. Mei Gong

menganalisis industri pulp and paper secara menyeluruh, dan dalam tulisannya hanya

memperlihatkan efisiensi pada sistem pembangkit

secara keseluruhan tanpa memperlihatkan analisis yang dilakukan pada tiap komponen. Untuk itu

penulis akan fokus melakukan analisis eksergi

pada sistem pembangkit di industri pulp and paper.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Analisis Energi

Energi merupakan konsep dasar

termodinamika dan merupakan salah satu aspek

penting dalam analisis teknik [3]. Analisis energi dilakukan berdasarkan pada hukum pertama

termodinamika. Degradasi energi tidak dihitung

jika menggunakan hukum pertama. Sebagai contoh penurunan kualitas energi termal yang

dipindahkan dari temperatur tinggi menjadi

temperatur rendah tidak kelihatan bila dinyatakan

dalam analisis energi. Sedangkan analisis eksergi dilakukan berdasarkan hukum kedua

termodinamika, yaitu proses termodinamika selalu

tidak ideal sehingga terjadi penurunan kualitas energi [9].

2.1.1. Neraca Energi

Neraca energi berbicara mengenai kesetimbangan energi di dalam suatu sistem.

Persamaan umum kesetimbangan energi untuk

sistem terbuka adalah:

Dimana energi tiap state :

E = (2)

2.2. Analisis Eksergi

Eksergi didefinisikan sebagai potensi

kerja maksimum dalam bentuk materi atau energi dalam berinteraksi dengan lingkungannya. Potensi

kerja ini diperoleh melalui proses reversibel.

Eksergi dapat ditransfer di antara sistem dan dapat dihancurkan oleh ireversibilitas di dalam sistem

[9].

Gambar 1 komposisi energi, eksergi dan anergi [17].

Analisis eksergi bisa diterapkan di banyak bidang, terkhusus pada industri yang bekerja dengan pemanfaatan energi termal. Analisis

eksergi terbukti sangat bermanfaat dalam menilai

kinerja suatu sistem. Di dunia industri, analisis eksergi sudah dilakukan. Analisis eksergi pada

industri pulp and paper [7] yang dilakukan

memperlihatkan perbedaan antara analisis energi dengan analisis eksergi.

2.2.1. Neraca Eksergi

Pada sebagian besar persoalan analisis

termodinamika pada umumnya akan melibatkan

aliran massa masuk dan keluar sistem, oleh karena itu kondisi ini sering dimodelkan sebagai volume

atur (control volume).

Neraca eksergi volume atur dapat diekspresikan dalam persamaan berikut :

2.2.3. Bentuk-bentuk Eksergi

A. Work Exergy

Karena eksergi didefinisikan sebagai potensi kerja maksimum, perpindahan laju kerja ,

berbanding lurus dengan perpindahan laju eksergi , dan dapat ditunjukkan dalm persamaan [7]:

= 0

(4)

energi

3

B. Heat Transfer Exergy

Dengan mengasumsikan distribusi

temperatur yang sama atau seragam pada sumber

kalor, laju perpindahan eksergi, dihubungkan dengan perpindahan lalu aliran panas, Q , dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan [7]:

= 1 0

(5)

Dimana 0 merupakan temperatur lingkungan dan T adalah temperatur sumber panas.

C. Eksergi Fisik

Eksergi fisik, juga dikenal sebagai

thermomechanical exergy adalah kerja yang

diperoleh dari kondisi awal (T, P) menuju kondisi

lingkungan (0 , 0). Eksergi fisik spesifik dapat ditulis sebagai berikut [7] :

= 0 0( 0) (6)

Untuk gas ideal dengan konstan :

, , = 0 1

0 1 ln

1

0 +

1

0 (7)

Dalam bentuk padat dan cair dengan asumsi kalor

spesifik konstan c :

= 0 0

0 0 (8)

Dimana adalah spesifik volume, diketahui dari temperatur 0 .

D. Eksergi Kimia

Eksergi kimia adalah jumlah kerja

maksimum yang diperoleh ketika materi berubah dari kondisi lingkungan menuju kondisi mati

(dead state). Proses ini hanya melibatkan

pertukaran panas dan pertukaran zat dengan lingkungan.

Specific molar chemical exergy dapat

ditulis kedalam persamaan [11] :

=

(9)

2.2.4. Exergy Losses

Eksergi tidak kekal dan bisa dimusnahkan. Istilah ini sering disebut

ireversibilitas (irreversibility). Pemusnahan

eksergi disimbolkan dengan , sering juga disimbolkan dengan (exergy destruction) [7].

I = To . Sgen 0 (10)

Eksergi yang keluar merupakan eksergi

yang termanfaatkan, yaitu eksergi produk

, dan eksergi yang tidak termanfaatkan,

yaitu eksergi yang terbuang . Sangat penting untuk membedakan antara eksergi yang dimusnahkan karena ireversibilitas dengan eksergi

yang terbuang karena tidak termanfaatkan [7].

2.2.5. Efisiensi

Efisiensi didefinisikan sebagai

perbandingan antara eksergi masuk sebagai eksergi yang digunakan dengan eksergi keluar

sebagai eksergi yang termanfaatkan. Efisiensi

eksergi dapat ditulis [7] :

=

(11)

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Pendekatan Umum

Penelitian ini dilakukan dengan

melakukan analisis termodinamika pada tiap

komponen pada sistem pembangkit listrik tenaga uap. Dalam penelitian ini sistem disederhanakan

ke dalam sebuah volume kontrol dengan

membedakan antara aliran masuk komponen dan

aliran keluar komponen. Sistem juga diasumsikan dalam kondisi steady. Analisis dilakukan untuk

mengidentifikasi lokasi, jenis dan besar kerugian

(energy losses) akibat gesekan dan pembakaran tidak sempurna pada ruang bakar, dll. Data

temperatur, tekanan dan laju aliran massa

digunakan untuk mencari entalpi dan entropi pada

tabel termodinamika, sehingga bisa dihitung energi dan eksergi tiap state. Setelah mendapatkan

energi dan eksergi di tiap state maka analisis di

tiap komponen bisa dilakukan dengan menggunakan neraca energi dan eksergi. maka

dapat diketahui komponen mana yang paling tidak

efisien atau yang mengalami ireversibilitas terbesar. Analisis tiap komponen akan

memudahkan analisis sistem pembangkit secara

keseluruhan.

3.2. Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian

Adapun batasan penelitian ini antara lain,

penelitian diarahkan kepada analisis

termodinamika untuk mengetahui performansi dengan menggunakan analisis energi dan eksergi

pada tiap komponen, Penelitian ini

mempertimbangkan kondisi setiap masuk

komponen dan keluar komponen. Proses analisis dimulai dari tiap komponen sehingga bisa

dilakukan analisis secara keseluruhan. Sistem

diasumsikan dalam sistem terbuka kondisi steady dan kondisi lingkungan PT. Tanjung Enim

4

Lestari Pulp and Paper dijadikan referensi. Dalam

hal ini parameter-parameter yang akan dihitung

meliputi: nilai eksergi , energi, laju eksergi, laju energi di tiap titik dan ireversibel serta efisiensi

energi dan eksergi pada tiap komponen serta

membatasi komponen yang akan dianalisis sehingga bisa menjadi satu siklus pembangkit

listrik tenaga uap. Dalam hal ini komponen

meliputi : power boiler, recovery boiler, turbin,

kondensor, condensate pump, deaerator dan feed water pump.

3.4. Sumber Data

Data-data yang digunakan dalam analisis

ini adalah data-data yang meliputi :

1. Data operasi keseluruhan Pembangkit Listrik Tenaga Uap PT. Tanjung Enim

Lestari Pulp and Paper.

2. Data teknis PLTU yang meliputi : tekanan, temperatur, laju aliran massa

dan data penting lainnya yang

mendukung dalam penelitian. 3. Gambar diagram alir atau flow sheet

PLTU PT. Tanjung Enim Lestari Pulp

and Paper. 4. Buku pedoman operasi (Manual Design)

PLTU PT. Tanjung Enim Lestari Pulp

and Paper.

Untuk memudahkan dalam melakukan perhitungan maka disusun diagram seperti yang

ditunjukkan pada gambar.

Gambar 2. Diagram alir penelitian

4. Sistem PLTU PT.Telpp

4.1. Penjelasan Sistem

Gambar 3. Skema PLTU di PT. Tanjung Enim Lestari

Pulp and Paper

Pada PLTU PT. Tanjung Enim Lestari

Pulp and Paper , daya listrik maksimum yang

bisa dihasilkan adalah 75 MW. Turbin digerakkan oleh steam yang dihasilkan dari

power boiler dan recovery boiler. Power boiler

menggunakan bahan bakar kulit kayu (bark). Air

dialirkan ke atas melalui pipa yang ada pada dinding boiler, air tersebut akan dipanaskan

hingga menjadi uap kering. Uap kemudian masuk

ke high pressure header yang merupakan tempat bertemu uap dari power boiler dan recovery

boiler. Uap dengan tekanan dan suhu yang tinggi

inilah yang menjadi sumber tenaga untuk menggerakkan turbin yang dihubungkan ke

generator. Uap yang keluar dari turbin sebagian

besar diekstrak ke medium pressure (MP) steam

dan low pressure (LP) steam untuk keperluan mill process, dan sisanya dialirkan ke kondensor.

Di condensate tank uap panas didingingkan

dengan menggunakan air pendingin cooling tower. Kemudian air dipompa menuju deaerator

dan masuk ke feed water tank dan dipanaskan

dengan menggunakan uap panas dari LP steam.

Air kemudian dipompa dengan feed water pump untuk dipanaskan lebih lanjut di boiler dengan

terlebih dahulu masuk ke economizer yang

dilanjutkan ke steam drum. Siklus ini terus berlangsung selama proses terjadi.

Sedangkan pada recovery boiler, proses

steam yang terjadi sama dengan yang terjadi di power boiler, hanya saja bahan bakar yang

digunakan adalah Heavy Black Liquor (HBL).

5

5. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

5.1. Perhitungan pada Tiap State

Tabel 1. Perhitungan pada tiap state dengan daya keluaran turbin 47,7 MW

Data lingkungan yang dipakai adalah data lingkungan di PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and

Paper :

0 = 306 0 = 101,325

Sehingga didapat :

0 = 138,361 / 0 = 0,477883 /(. )

Analisis dilakukan pada saat daya yang dihasilkan

turbin sebesar 47,7 MW. Laju energi dan eksergi

spesifik dihitung dengan menggunakan persamaan

2 dan 6.

5.2.Analisis Energi dan Eksergi pada

Komponen

Tabel 2. Efisiensi energi dan eksergi pada komponen

TITIK Tekanan P (kPa)

Temperatur T (C)

Laju aliran massa

(kg/ s)

Enthalpy h (kJ/ kg)

Entropy s (kJ/ kg K)

Laju energi

E (MW) Exergy Spec.

(kJ/ kg)

Laju eksergi

(MW)

1a 8359 123 76,1111 522,243 1,55271 39,7485 54,9849 4,1850

1b 8253 124 24,7222 526,398 1,56346 13,0137 55,8504 1,3807

2a 6310 450 75,2778 3298,41 6,69389 248,2970 1257,9509 94,6957

2b 6368 436 24,7222 3262,88 6,64034 80,6656 1238,8072 30,6261

3 6274 453 100 3306,33 6,70741 330,6330 1261,7337 126,1734

4 12 47 12,5 2585,98 8,1275 32,3248 106,8362 1,335452

5 337 157 57,2222 2773,41 7,05556 158,7007 622,2798 35,6082

6 1242 259 26,3889 2954,42 6,85178 77,9639 865,6465 22,8434

7 343 169 8,8889 2798,76 7,10573 24,8779 632,2778 5,6202

8 230 90 15,0627 377,163 1,19275 5,6811 20,0527 0,3020

9 700 97 43,1250 381,731 1,20397 16,4621 21,1874 0,9137

10 700 107 37,9166 449,145 1,38515 17,0301 33,1603 1,2573

11 387 30 1045 138,619 0,477789 144,8569 0,2868 0,2997

12 387 39 1045 163,691 0,55889 171,0571 0,5419 0,5662

13 325 60 96,1111 251,437 0,831131 24,1659 4,9821 0,4788

14 900 60 74,1667 251,919 0,830825 18,6840 5,5577 0,4122

15 600 30 28,8889 126,277 0,436573 3,6480 0,5569 0,0161

16 300 121 104,7222 512,373 1,54936 53,6568 46,1400 4,8319

17 8359 122 104,7222 518,016 1,54202 54,2478 54,0291 5,6580

18 12 47 12,5000 196,797 0,668412 2,4600 0,1341 0,001677

19 6899 268 2,2222 2992,48 7,18582 6,6500 801,4903 1,7811

20 900 60 21,9444 251,919 0,830825 5,5282 5,557748 0,1220

21 12 60 96,1111 251,18 0,831293 24,1412 4,67554 0,4494

22 443 60 96,1111 251,536 0,831068 24,1754 5,1004 0,4902

KOMPONEN/SUBSISTEM EFISIENSI ENERGI

(%) EFISIENSI EKSERGI

(%)

POWER BOILER 29,7757 24,7740 RECOVERY BOILER 58,6909 35,6961 TURBINE 77,3802 71,8522 CONDENSOR 87,7295 19,9864 DEAERATOR 99,3562 59,4974 CONDENSATE PUMP 2 76,2741 76,3126 CONDENSATE PUMP 1 64,7954 63,8327 CONDENSATE TANK 51,1884 17,3054 FEED WATER PUMP 67,7671 66,2983

6

Tabel 3. Ireversibilitas pada komponen

Gambar 4 dan 5 di bawah ini merupakan grafik perbandingan efisiensi energi dan eksergi serta

ireversibilitas pada tiap komponen sistem pembangkit

listrik tenaga uap di PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper.

Gambar 4. Perbandingan analisis energi dan analisis eksergi

Gambar 5. Ireversibilitas pada tiap komponen

Hasil dari perhitungan analisis energi dan eksergi pada

PLTU. PT.Telpp dapat disajikan dalam bentuk diagram

grassman seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.

Gambar 6. Diagram Grassman PLTU PT.Telpp

5.3. Pembahasan

Dengan melihat tabel 1, pada tiap state

dapat dilihat perbedaan antara perhitungan dengan metode analisis energi dan perhitungan

dengan metode analisis eksergi. Jumlah energi

selalu lebih besar jika dibandingkan dengan

jumlah eksergi pada state yang sama. Perbedaan ini dikarenakan, analisis energi hanya berbicara

tentang kuantitas saja, sedangkan analisis eksergi

berbicara tentang kuantitas dan kualitas. Eksergi juga adalah hasil pengurangan energi suatu sistem

dengan lingkungan, dimana lingkungan PT.

Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper menjadi referensinya.

Pada gambar 4 kita dapat melihat, bahwa

ada perbedaan yang cukup besar antara efisiensi

energi dan efisiensi eksergi. Semakin tinggi temperatur, maka nilai enthalpy dan entropy juga

semakin tinggi. Jika suatu sistem memiliki

temperatur yang tinggi, maka akan terdapat selisih yang besar antara sistem dengan lingkungan.

Sebaliknya, semakin rendah temperatur

KOMPONEN/SUBSISTEM IRREVERSIBILITY

(MW) %

POWER BOILER 88,8030 32,0204 RECOVERY BOILER 163,0488 58,7918 TURBINE 18,6862 6,737845 CONDENSOR 1,0672 0,38481 DEAERATOR 2,9977 1,080918 CONDENSATE PUMP 2 0,1391 0,050169 CONDENSATE PUMP 1 0,0231 0,008342 CONDENSATE TANK 2,1473 0,774286 FEED WATER PUMP 0,4200 0,15143

277,3325 100

7

lingkungan, maka semakin besar juga selisih

antara sistem dengan lingkungan yang diberikan. Tabel 2 dan Gambar 4 menunjukkan

efisiensi energi dan eksergi pada tiap komponen

PLTU PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper.

Berdasarkan analisis energi yang dilakukan, deaerator merupakan komponen yang memiliki

efisiensi energi tertinggi yaitu 99,3562 % ,

sedangkan power boiler merupakan komponen yang memiliki efisiensi energi terendah yaitu

29,7757 %. Laju aliran massa bahan bakar bark

yang cukup kecil, perbedaan temperatur yang sangat besar antara furnace dan steam serta

pembakaran bark yang tidak sempurna,

mengakibatkan rendahnya efisiensi energi pada

power boiler. Berdasarkan analisis eksergi yang

dilakukan, condensate pump 2 merupakan

komponen yang memiliki efisiensi eksergi tertinggi yaitu 76,3126 %, sedangkan condensate

tank merupakan komponen yang memiliki

efisiensi eksergi terendah yaitu 17,3054 %. Exergy Losses Pada condensate tank juga

diakibatkan oleh pencampuran steam yang

memiliki perbedaan temperatur yang cukup besar

dari mill process, kondensor dan condensate pump 2.

Eksergi yang masuk pada tiap komponen

tidaklah sama dengan eksergi yang keluar pada tiap komponen, hal ini dikarenakan adanya

eksergi yang dimusnahkan (ireversibilitas).

Semakin besar ireversibilitas maka efisiensi

eksergi suatu komponen akan semakin rendah. Dengan melihat tabel 3 dan gambar 5, dapat

dilihat bahwa ireversibilitas yang paling besar

terjadi pada recovery boiler yaitu sebesar 163,0488 MW , hal ini menjadikan recovery

boiler menjadi sumber utama ireversibilitas yaitu

sebesar 58,7918 % dari total ireversibilitas yang terjadi dalam sistem pembangkit listrik tenaga uap

di PT. Telpp. Condensate pump 1 merupakan

komponen yang memiliki ireversibilitas terkecil

yaitu 0,0231 MW atau 0,008342 % dari total ireversibilitas yang terjadi pada sistem

pembangkit. Pada condensate pump 2 tidak

terjadi penurunan temperatur dan hanya mengalami peningkatan tekanan yang relatif kecil,

sehingga perubahan nilai energi dan eksergi yang

terjadi sangat kecil, hal ini mengakibatkan ireversibilitas yang sangat kecil pada condensate

pump 2.

Faktor yang mempengaruhi efisiensi

eksergi yang rendah dan ireversibilitas yang besar pada recovery boiler dan power boiler adalah

nilai kalor black liquor dan bark yang rendah.

Nilai kalor pembakaran pada bark cukup tinggi dibandingkan black liquor, karena pada black

liquor masih banyak terdapat senyawa organik.

Black liquor merupakan cairan hasil cooking dan

bleaching pada digester yang hanya

mengekstraksi selulosa, dimana terjadi pemisahan kandungan organik dan anorganik. Black liquor

memiliki kandungan organik yang sangat sedikit.

Kandungan organik inilah yang menentukan nilai

kalor suatu senyawa. Pada sistem pembangkit, terjadi losses

berupa kebocoran pipa yang mengakibatkan uap

cukup banyak yang terbuang. Hal ini mengakibatkan laju aliran massa yang masuk

dengan keluar komponen tidak seimbang dan

berpengaruh pada hasil perhitungan yang dilakukan.

6. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Setelah melakukan analisis energi dan

eksergi pada sistem pembangkit listrik tenaga uap di PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper,

pada saat daya turbin sebesar 47,7 MW, maka bisa

ditarik beberapa kesimpulan yang bisa menggambarkan apa yang diperoleh dari

penelitian ini.

Berdasarkan analisis energi yang telah

dilakukan, deaerator merupakan komponen yang memiliki efisiensi energi tertinggi yaitu 99,3562

%, sedangkan power boiler merupakan komponen

yang memiliki efisiensi energi terendah yaitu 29,7757 %.

Berdasarkan analisis eksergi yang telah

dilakukan, condensate pump 2 merupakan komponen yang memiliki efisiensi eksergi

tertinggi yaitu 76,3126 %, sedangkan condensate

tank merupakan komponen yang memiliki

efisiensi eksergi terendah yaitu 17,3054 %. Recovery boiler merupakan komponen

yang memiliki ireversibilitas paling besar yaitu

sebesar 163,0488 MW atau 58,7918 % dari total ireversibilitas yang terjadi pada sistem

pembangkit. Sedangkan Condensate pump 1

merupakan komponen yang memiliki

ireversibilitas terkecil yaitu 0,0231 MW atau 0,008342 % dari total ireversibilitas yang terjadi

pada sistem pembangkit.

6.2. Saran

Pihak perusahaan perlu melakukan analisis eksergi pada komponen dan PLTU secara

keseluruhan, karena analisis eksergi tidak hanya

meninjau energi dari segi kuantitas tapi juga kualitas. Analisis eksergi juga mampu mengetahui

lokasi, jenis dan mampu mengidentifikasi

komponen yang mengalami pemusnahan eksergi

(ireversibilitas) yang cukup besar. Perusahaan juga perlu melakukan analisis termoekonomi

untuk melakukan penilaian dari segi biaya.

8

DAFTAR SIMBOL

E Energi Ek Energi kinetik

Ep

, Energi potensial

Eksergi, spesifik eksergi

G Gravitasi

H,h Entalpi, entalpi spesifik

hT Enatlpi spesifik keseluruhan I Ireversibilitas

M Massa

Laju aliran massa P Tekanan

Q, q Perpindahan panas, perpindahan per massa

S,s Entropi, spesifik entropi

T Temperatur U,u Energi dalam, spesifik energi dalam

V,v Volume, spesifik volume

W,w Power

efisiensi

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Anonim, Hingga 2030 Permintaan Energi Dunia Meningkat. website

www.esdm.go.id (diakses tanggal 17 September 2013).

[2]. Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006, 2006. Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2006-2025. Jakarta :

Kementrian Energi dan Sumber Daya

Mineral RI.

[3]. Moran MJ, Shapiro HN., 1988. Fundamentals of engineering

thermodynamics. John Wiley, New York.

[4]. Basri, H., Santoso, D. 2010. Analisis Eksergi pada Siklus Turbin Gas Sederhana

14 MW Instalasi Pembangkit Tenaga

Keramasan. Palembang : Jurnal Teknik Mesin Indonesia.

[5]. amdali,., Tun, M., 2003. Exergy analysis and efficiency in an industrial AC

ARC furnace. Turkey : Applied Thermal Engineering 23 (2003) 22552267.

[6]. Utlu,Z., Sogut,Z., Hepbasli,A., Oktay,Z., 2006. Energy and exergy analyses of a raw mill in a cement production. Turkey :

Applied Thermal Engineering 26 (2006)

24792489. [7]. Gong,M., 2005. Exergy analysis of a pulp

and paper mill. Linkoping, Sweden :

INTERNATIONAL JOURNAL OF

ENERGY RESEARCH. [8]. S.C. Kaushik, V.Siva Reddy, S.K.Tyagi,

2010. Energi and exergy analyses of

thermal power plants: A review, Elsevier, India.

[9]. Sugiyono, M.Eng., Agus,2000. Studi Pendahuluan untuk Analisis Energi-Eksergi

Kota Jakarta, Direktorat Teknologi

Konversi dan Konservasi Energi, BPPT, Jakarta.

[10]. Moran, M. J., 1982. Availability Analysis : A Guide to Efficient Energy Use. New

Jersey : Pantice-Hall Inc. [11]. Vosough, A., Noghrehabadi, A.,

Ghalambaz, M., and Vosough, S., 2011.

Exergy Concept and its Characteristic. Iran : International Journal of Multidisciplinary

Sciences and Engineering, Vol. 2, No. 4.

[12]. Hongbin, Z., 2009. Exergy Analysis of a Steam Power Plant with Direct Air-Cooling

Sistem in China, Beijing : Power and

Energi Engineering Conference, APPEEC

2009. Asia-Pacific. [13]. Bejan, A.,Tsatsaronis, G.,Moran M. J.,

1996. Thermal design and optimization.

U.S.A: John Wiley and Sons Inc. [14]. Ray ,T.K, Ranjan,G., Gupta,G.A, 2007.

Exergy Analysis for Performance

Optimization of a Steam Turbine Cycle, Kolkata: Department of Power Engineering,

Jadavpur University.

[15]. Cengel, Y. A. & Boles, M. A.,2002. Thermodynamics, An Engineering Approach 4th Edition In SI

units,Singapore.

[16]. Kotas, T. J., 1985. The exergy method of thermal plant analysis. London:

Butterworths.

[17]. Gundersen, T., 2011. An Introduction The Concept of Exergy and Energy Quality. Norway : Department of Energy and

Process Engineering.