SISTEM PANASBUMI

Rina Herdianita

Geothermal Fields On the Ring of Fire

Prospects

Prospects

Developed Fields

Developed Fields

Geothermal FieldsOn the Ring of Fire

ProspectDeveloped Fields

NZ+Aus5%

Europe12%

Central & South

America15%

USA33%Asia

34%

World Geothermal Energy Developed = 9,658 MW

0.5%0.3%17,8402,544USA

1.9%1.0%5,340790Italy

6.7%2.2%6,085797Indonesia

3.1%2.2%6,282953Mexico

19.1%12.7%9,4191,931Philippines

% of National Energy

% of National Capacity

Annual Energy Produced (GWh)

Installed Capacity (MW)

Top Five Geothermal Countries by Installed Capacity (2005)

(Bertani, World Geothermal Congress, 2005)

24%14%967151El Salvador

15%8.4%1,145163Costa Rica

16.6%13.7%1,406202Iceland

19.1%12.7%9,4191,931Philippines

19.2%11.2%1,088127Kenya

% of National Energy

% of National Capacity

Annual Energy Produced (GWh)

Installed Capacity (MW)

Top Five Countries by National Energy Contribution (2005)

(Bertani, World Geothermal Congress, 2005)

Indonesia has abundant Geothermal resources, approaching 20,000 MW

Potensi panasbumi Indonesia sangat besar (27.189 MWe atau + 40% potensi dunia)

Sebaran potensi panasbumi Indonesia di 255 lokasi (Dirjen Migas, 1995; Ibrahim etc, 2005)

Dari 255 daerah prospek, baru 7 lapangan yang dikembangkan (+3% total potensi Indonesia)

Sumber : Pertamina

PAPUANEW GUINEA

SUM

ATE

RA

KALIMANTAN

SULAWESI

IRIAN JAYA

BALI

NUSATENGGARA

TIMOR

MALUKU

JAVA

9,562 MWe

N

500 KmCAMBODIA

THAILAND

MALAYSIA

BRUNEI

PHILIPPINES

SINGAPORE

KETERANGAN :Prospek Panasbumi

"Active Trench"

Sibayak2 MW

Lahendong20 MW

Kamojang140 MW

Semarang

Medan

Tanjung Karang

Bandung

Manado

Dieng 60 MW *

Total Kapasitas : 807 MW

Darajat145 MWDarajatDarajat145 MW145 MW

Wy. Windu110 MW

Wy. Windu110 MW

Salak330 MWSalak

330 MWPAPUANEW GUINEA

SUM

ATE

RA

KALIMANTAN

SULAWESI

IRIAN JAYA

BALI

NUSATENGGARA

TIMOR

MALUKU

JAVA

9,562 MWe

N

500 KmCAMBODIA

THAILAND

MALAYSIA

BRUNEI

PHILIPPINES

SINGAPORE

KETERANGAN :Prospek Panasbumi

"Active Trench"

Sibayak2 MW

Lahendong20 MW

Kamojang140 MW

Semarang

Medan

Tanjung Karang

Bandung

Manado

Dieng 60 MW *

Total Kapasitas : 807 MW

Darajat145 MWDarajatDarajat145 MW145 MW

Wy. Windu110 MW

Wy. Windu110 MW

Salak330 MWSalak

330 MW

GLOSSARY(Hochstein and Browne, Encyclopedia of Volcanoes, 2000)

• Geothermal system : A general term that describes natural heat transfer within a confined volume of the Earth’s crust where heat is transported from a heat source to a heat sink usually the free surface.

SISTEM PANASBUMI (GEOTERMAL)(Goff and Janik, 2000)

1. Sistem yang berasosiasi dengan volkanisme Kuarter dan intrusi magma (young igneous system). Sistem ini umumnya mempunyai temperatur <370°C dan kedalaman reservoir <1,5 km.

2. Sistem yang berhubungan dengan tektonik, yaitu terjadi di lingkungan backarc, daerah crustal extension, zona kolisi dan sepanjang zona sesar. Sistem ini yang telah dieksploitasi umumnya mempunyai temperatur reservoir <250°C dan kedalaman >1,5 km.

3. Sistem (yang dipengaruhi oleh) geopressure ditemukan di cekungan sedimen. Kedalaman reservoir sistem ini umumnya 1,5 hingga 3 km dan temperatur reservoir berkisar dari 50 hingga190°C.

SISTEM PANASBUMI (GEOTERMAL)(Goff and Janik, 2000)

4. Sistem hot dry rock yang memanfaatkan panas yang tersimpan dalam batuan berporositas rendah dan tidak permeabel. Temperatur sistem ini berkisar antara 120 hingga 225°C dengan kedalaman 2 hingga 4 km.

5. Sistem magma tap yang memanfaatkan panas yang keluar dari tubuh magma dangkal. Pada sistem ini, magma merupakan bentuk paling murni panas alamiah yang mempunyai temperatur <1200°C.

GLOSSARY(Hochstein and Browne, Encyclopedia of Volcanoes, 2000)

• Hydrothermal system : A type of geothermal system where heat transfers from a heat source (often a cooling pluton) to the surface by free convection, involving meteoric fluids with or without traces of magmatic fluids. Liquids discharge at or near surface are replenished by meteoric water derived from the outside (recharge) that is drawn in by the rising fluids.

• A hydrothermal system consists of :– a heat source, – a reservoir with thermal fluids, – a surrounding recharge, and – a (heat) discharge area at the surface with manifestation.

Differences Between Geothermal and Petroleum Reservoirs

Dynamic – need active hot fluid influxSelf-Modifying - modifies its permeability structure through fluid circulation and degassingFractured - must be highly fractured to be commercial Heat mining - Hot water /steam are mediums to carry the real resource, which is heat. Water is reusedRock-Independent - can occur in any rock type and is usually not stratigraphically controlled Fluid density - does not form through segregation of fluid of different densities

SISTEM HIDROTERMAL

Sistem tersimpan (storage system) = tertutup– Air tersimpan dalam akuifer dan terpanaskan di tempat– Tidak ada gejala di permukaan– Gradien tekanan : hidrostatik + unsur litostatik/tektonik =

geopressure– Terdapat lapisan penutup atau impermeabel

SISTEM HIDROTERMAL

Sistem berputar (cyclic system) = terbuka– Air (permukaan) masuk, terpanaskan dan muncul kembali

ke permukaan– Akibat adanya sumber panas di dalam (e.g. magma) =

konfeksi fluida– Akibat gravitasi = adanya gejala artesis– Gradien tekanan : hidrostatik atau hidrodinamik =

hydropressure– Terdapat permebilitas yang baik

SISTEM HIDROTERMALSistem berputar (cyclic system) = terbuka

SISTEM BERPUTAR = TERBUKA

1. Tipe bersuhu tinggi (Treservoir > 150°C)• Fluida dapat mendidih dimanapun dalam sistem• Dibedakan antara yang berhubungan dan tidak

berhubungan dengan volkanisme• Fluida reservoir kebanyakan adalah air klorida

2. Tipe bersuhu rendah (Treservoir < 150°C)• Fluida adalah pada kondisi sub-boiling• Fluida masuk melalui zona rekahan dan patahan• Tidak berasosiasi dengan magmatisme• Kadang mengandung >2000 ppm TDS hasil interaksi

batuan

GLOSSARY(Hochstein and Browne, Encyclopedia of Volcanoes, 2000)

• Volcanic system : A type of geothermal system where heat and mass transfers from an igneous body (usually a magma chamber) to the surface involving convection of magmatic fluids and sporadic discharge of magma (subsurface melts); meteoric fluids are not involved in the heat transfer process or are minor.

• Volcanic-Hydrothermal system : A combination of a hydrothermal and a volcanic system, where ascending magmatic (primary) fluids commonly mix with meteoric (secondary) fluids (rarely sea water); also called a magmatic-hydrothermal system.

GEOKIMIA PANASBUMI :

mempelajari komposisi fluida dan proses-proses yang mempengaruhinya

untuk mengetahui kondisi reservoir panasbumi

SISTEM BERPUTAR = TERBUKA

1. Kedalaman 1 hingga 5 km• Terjadi interaksi antara air dan batuan/mineral• Kondisi reservoir dihitung berdasarkan geotermometer

2. Kedalaman < 2 km• Boiling : fluida panasbumi akan membentuk air dan uap

• Unsur non-volatil (Cl, SiO2) tinggal di air• Unsur volatil (CO2, H2) berada pada fasa uap

• Mixing : dua atau lebih fluida bercampur membentuk fluida dengan komposisi baru

• Kondisi reservoir diketahui dengan memperhitungkan fraksi uap dan cair yang terbentuk pada suhu boilingtertentu

BAGIAN ATAS SISTEM PANASBUMI

• Bagian atas : < 2 km• Kenampakan di permukaan dapat memberikan

gambaran tentang kondisi bawah permukaan• Boiling dan mixing/dilution digunakan untuk

menafsirkan kondisi reservoir• Terjadi 2 fasa fluida akibat boiling : air dan uap• Kondensasi dengan air tanah• Alterasi batuan yang khas• Boiling : liquid dan vapour dominated system

BOILING SYSTEM : Sistem Dominasi Air

BOILING SYSTEM : Sistem Dominasi Uap

BOILING SYSTEM : Sistem 2 Fasa

PEMANFAATAN FLUIDA PANASBUMI

• Tidak langsung = pembangkit listrik• Langsung = sektor non listrik (mis. pemanas

ruangan, pemanas rumah kaca, soil heating, pengeringan hasil pertanian, pengering kayu, dll.)

Producing and converting geothermal energy into electricity differs from producing and converting fossil fuels into electricity, in that combustion does not occur. Similar to oil and natural gas projects, keys to success are long term good reservoir management and cost-efficient drilling of wells.

SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK

• Temperatur tinggi (> 225oC)• Cadangan besar (produksi uap untuk 25-30 th)• Reservoir < 3 km• pH fluida sekitar netral• Tidak membentuk scaling• Terdapat di daerah yang tidak sulit dicapai• Tidak memungkinkan terjadi erupsi hidrotermal

PEMBANGKIT LISTRIK : Single Flash

PEMBANGKIT LISTRIK : Double Flash

PEMBANGKIT LISTRIK : Multiple Flash

PEMBANGKIT LISTRIK : Binary Cycle

PEMBANGKIT LISTRIK : Dry Steam Cycle