Bahan Ppt Geothermal.docx

1. Secara umum proses produksi uap (steam) sebagai penggerak turbin yang bersumber dari panas bumi mengalami berbagai penyaringan. Uap yang keluar dari sumur dimasukkan ke dalam separator untuk dipisahkan antara uap dengan air. Kemudian uap dialirkan melaui steamline untuk menggerakkan turbin, sebelum masuk untuk menggerakkan sudu – sudu turbin uap disaring dalam scrubber. Scrubber ini berada padalokasi power plant. Untuk mencapai sumber panas bumi dilakukan pengecekan lokasi dan pengeboran yang mencapai kedalaman kurang lebih 2000 ± 2500meter, dari kedalaman tersebut dihasilkan uap (steam) yang

digunakan

untuk

menggerakkan

turbin.

Turbin

digunakan

sebagai

penggerak generator dengan kecepatan putar 3000 rpm, sehingga menghasilkan daya sebesar 60 MW. Sebagian besar listrik hasil produksi disalurkan kejaringan PLN sebesar 55 MW sedangkan yang 5 MW digunakan oleh PT.Geo Dipa Energi unit Dieng untuk menggerakkan pompa dan kegiatan produksi lainnya. 2. Sumur Produksi Sumur produksi merupakan tempat pengeboran yang menghasilkan uap panas. Potensi uap (steam) yang dihasilkan di Dieng menghasilkan 60% uap berupa cairan dan 40 % berupa uap. Untuk mendapatkan uap dilakukan proses pemisahan dengan separator, sehingga dimungkinkan steam akan benar-benar murni dan dialirkan menuju power plant untuk menggerakkan turbin. Ketika brine dan steam masuk separator melalui pipa inlet, brine akan jatuh ke bagian bawah separator dan steam akan terangkat keluar melalui pipa outlet. Hal ini dapat terjadi karena berat jenis brine lebih berat dari pada steam. Setelah uap keluar dari separator akan dialirkan menuju power plant, sedangkan brine dikeluarkan melalui pipa dibagian bawah separator dan akan dibantu brine injection pump untuk mengalirkannya ke sumur ± sumur injeksi. Di dalam separator level dan tekanannya harus dijaga. Untuk menjaga tinggi permukaan brine yang ada di separator digunakan LCV (Level Control Valve), dan untuk menjaga tekanan dari brine yang ada didalam separator digunakan PCV (Pressure Control Valve) adalah valve yang bekerja pada tekanan tertentu, valve ini membuka ketika tekanan yang ada di dalam separator lebih besar dari tekanan yang telah diatur dan begitu juga sebaliknya. PCV merupakan partner kerja dari dump valve. Dump valve berfungsi untuk, mengatur aliran brine apabila LCV sudah membuka100% brine akan dialirkan ke silencer kemudian dari silencer akan didinginkan di balong (kolam). Jalur pipa yang terdapat di industry tersebut di lapisi dengan Kalsit yang dapat menjaga agar pipa tersebut tidak panas, karena panas yang asli dikeluarkan dari bumi adalah 240 0C yang jika terkena kulit dapat

melepuh, namun jika telah dilapisi Kalsit, panas berkurang hingga menjadi kurang lebih 20 0C. Hasil produksi dari perusahaan ini berupa listrik yang dibeli oleh PT. PLN (Persero) dan langsung tersambung dengan sistem interkoneksi Jawa ± Bali. Pada PLTP Unit 1 Dieng beban listrik yang ditargetkan untuk dicapai setiap harinya adalah sebesar 60 MW, dimana kurang lebih 5 MW digunakan untuk operasional perusahaan.

Lapangan panas bumi Dieng merupakan sumber panas bumi Pulau Jawa dengan potensi sebesar ± 200 MW yang dikelola oleh PT. Geo Dipa Energi, sebelumnya dikelola oleh HCE (Himpurna California Energy). Pada 2011 perusahaan ini berstatus sebagai BUMN dan memiliki hak untuk mengelola dua lapangan geotermal di Pulau Jawa yaitu Dieng (Jawa Tengah, 60 MW) dan Patuha (Jawa Barat, 10 MW). Secara umum sistem panas bumi dibagi menjadi dua kategori yaitu sistem dominasi uap (vapor dominated) dan sistem dominasi air (water dominated)[1]. Sistem panas bumi Dieng termasuk dalam kategori water dominated dengan komposisi fluida produksinya adalah 60% air dan 40 % uap. Sistem dikatakan bersifat dominasi uap adalah apabila kandungan uap pada fluida produksi lebih besar dibandingkan kandungan airnya atau sering disebut sistem uap kering (dry steam) seperti pada lapangan Kamojang dan Darajat (Jawa Barat), sedangkan disebut dominasi air bila sistem jumlah fraksi cair pada fluida produksi lebih besar dibandingkan fraksi uap seperti pada lapangan Dieng (Jawa Tengah) dan Awibengkok (Gunung Salak, Jawa Barat) [1]. PLTP Dieng menggunakan sistem pemisahan uap (separated steam cycle) karena sistem panas bumi Dieng memiliki sifat water dominated dimana jumlah air yang terkandung didalam fluida lebih besar dibanding fraksi uapnya. Oleh karena itu sebelum masuk ke power plant fluida produksi harus dipisahkan terlebih dahulu dengan separator agar fraksi cair (brine) terpisah dengan uap bersih sehingga tidak ikut terbawa ke area power plant. Pada dasarnya tujuan pemisahan cairan dari fluida produksi adalah untuk mencegah kerusakan

turbin akibat korosi dan agar tidak terjadi kehilangan tekanan kerja pada turbin uap itu sendiri. Pada siklus pemisahan uap PLTP, fraksi cair (brine) yang dipisahkan dari separator harus diinjeksikan kembali ke dalam bumi. Brine mengandung garam-garam garam mineral yang larut semisal SiO2, CaCO3, dsb. Tujuan injeksi brine adalah untuk mempertahankan volume air pada reservoir, menjaga kesetimbangan massa pada sistem panas bumi dan menjaga kelestarian lingkungan. Fluida produksi di Dieng merupakan fluida dua fasa (uap dan cair) yang didominasi air sebesar 60%. Dengan kandungan silika ±900 mg/L [2] menyebabkan potensi terjadinya scaling silika pada lapangan panas bumi Dieng cukup tinggi. Scaling merupakan endapan yang berasal dari dari mineral garam dalam fluida yang mengakibatkan perubahan permukaan media yang dilalui. Pengendapan silika merupakan salah satu masalah umum yang terdapat pada fasilitas produksi uap panas bumi yang dapat terbentuk baik di area well (sumur), surface area (permukaan) [3]. Dalam penelitian ini media kontak dikonsentrasikan pada diameter dalam pipa reinject well. Hal ini akan mempengaruihi volume reservoir panas bumi dan kuantitas uap panas bumi yang disalurkan. Jika kuantitas uap produksi menurun maka akan memberikan dampak terjadinya penurunan energi listrik yang dibangkitkan oleh PLTP. Pembentukan endapan silika disebabkan oleh terdapatnya kandungan senyawa SiO2 pada brine dengan jumlah yang melebihi batas kelarutan jenuhnya (saturasi) pada kondisi kesetimbangan [4]. Faktor-faktor yang berpengaruh pada kelarutan senyawa SiO2 ini antara lain sifat fisik dan kimia fluida brine (suhu, pH, laju alir massa dan konsentrasi silika terlarut) [3]. Masalah scaling silika pada pipa injeksi brine dikontrol oleh sifat termodinamika dan sifat kimia dari silika amorphous [4]. Metode analisis yang dipakai untuk mengetahui potensi endapan silika pada pipa injeksi brine ini adalah berupa pemodelan aliran fluida brine yang terjadi selama proses injeksi dan analisa parameter yang memicu terjadinya proses scaling silika di dalam pipa. Oleh karena itu peneliti akan mengolah data dari pendekatan observasi yang terkait pada sifat termodinamik dan sifat kimia dari silika amorphous pada pipa reinject well untuk mengetahui proses scaling silika sehingga bisa dijadikan data proses overhaul.

Masalah

Silika

dan

Peluang

Lainnya

Masalah lain yang harus dihadapi oleh para pengelola panas bumi di Dataran Tinggi

Dieng adalah masalah silika. Selama ini unsur tersebut dianggap menghambat kinerja pembangkit listrik di Dieng. Untuk menanganinya, banyak orang yang berupaya untuk memecahkan masalah tersebut. Menurut Calibugan, dkk. (2006), unsur silika yang terdiri dari batuan kuarsa dan kristobalit, menjadi masalah serius dalam pengoperasian pembangkit listrik bertenaga panas bumi di Dieng. Untuk menanganinya, harus mempelajari interaksi antara fluida dengan bebatuan reservoir. Dari situ, katanya, dapat ditentukan apakah silika itu terjadi karena

proses

interaksi

di

bawah

permukan

lapangan

panas bumi atau proses lainnya. Untuk menjawabnya, Calibugan dan kawan-kawan mendeduksinya dari analisis mineralogi alterasi panas bumi Dieng. Hasilnya, berdasarkan temuan pada sumur pemboran Dieng No. 4, Calibugan, dkk mengindikasikan bahwa alterasi panas bumi di lapangan panas bumi Dieng dicirikan dengan adanya kalsit, adularia, pirit, epidot, silika, lempung, sulfat (gipsum, anhidrit), dan zeolit. Berdasarkan pengumpulan mineral alterasinya, mereka menyimpulkan bahwa fluida alterasinya bisa jadi pH-nya netral.

Silika yang mengendap dalam pipa. Foto: Priatna. Adapun menurut kajian Tohoku Electric Power Co., Inc (2006), untuk mengoptimalkan kinerja pembangkit karena adanya unsur silika yang menghambat kinerja turbin pembangkit

listrik,

maMasalah

Silika

dan

Peluang

Lainnya

Masalah lain yang harus dihadapi oleh para pengelola panas bumi di Dataran Tinggi Dieng adalah masalah silika. Selama ini unsur tersebut dianggap menghambat kinerja pembangkit listrik di Dieng. Untuk menanganinya, banyak orang yang berupaya untuk memecahkan masalah tersebut.

Menurut Calibugan, dkk. (2006), unsur silika yang terdiri dari batuan kuarsa dan kristobalit, menjadi masalah serius dalam pengoperasian pembangkit listrik bertenaga panas bumi di Dieng. Untuk menanganinya, harus mempelajari interaksi antara fluida dengan bebatuan reservoir. Dari situ, katanya, dapat ditentukan apakah silika itu terjadi karena

proses

interaksi

di

bawah

permukan

lapangan

panas bumi atau proses lainnya. Untuk menjawabnya, Calibugan dan kawan-kawan mendeduksinya dari analisis mineralogi alterasi panas bumi Dieng. Hasilnya, berdasarkan temuan pada sumur pemboran Dieng No. 4, Calibugan, dkk mengindikasikan bahwa alterasi panas bumi di lapangan panas bumi Dieng dicirikan dengan adanya kalsit, adularia, pirit, epidot, silika, lempung, sulfat (gipsum, anhidrit), dan zeolit. Berdasarkan pengumpulan mineral alterasinya, mereka menyimpulkan bahwa fluida alterasinya bisa jadi pH-nya netral.

Silika yang mengendap dalam pipa. Foto: Priatna. Adapun menurut kajian Tohoku Electric Power Co., Inc (2006), untuk mengoptimalkan kinerja pembangkit karena adanya unsur silika yang menghambat kinerja turbin pembangkit listrik, maka pembangkit listrik bertenaga panas bumi Dieng diharuskan menginjeksikan bahan-bahan kimia. Dalam hal ini, Tohoku Electric Power Co menginjeksikan air bersih untuk mencegah kehadiran unsur silika dalam pembangkit. Dengan demikian, peralatan untuk mencuci (turbine washing equipment) bisa membersihkan keberadaan unsur silika. Persoalan selanjutnya adalah pemanfaatan mineral ikutan. Dalam hal ini, menurut Mangara P. Pohan, dkk. (2008), di sana baru dimanfaatkan potensi panas buminya saja. Adapun mineral lainnya atau potensi lainnya belum dimanfaatkan.

Dalam hal ini, mereka menemukan bahwa pemercontohan yang dilakukan oleh Geo Dipa pada brine dan limbah padatan brine berupa slurry, diketahui brine mengandung mineral besi terlarut (Fe), mangan terlarut (Mn), seng, merkuri, timbal, arsen, sianida, dan slurry mengandung mineral di antaranya arsen, barium, boron, cadmium, kromium, tembaga, timbal, air raksa, selenium, perak, seng dan silika (PT GDE, 2004). Penelitian yang pernah dilakukan, bahwa air kawah yang mengandung sulfat dengan menambahkan batu kapur (CaCO3) dapat menghasilkan gipsum sintetis. ka pembangkit listrik bertenaga panas bumi Dieng diharuskan menginjeksikan bahanbahan kimia. Dalam hal ini, Tohoku Electric Power Co menginjeksikan air bersih untuk mencegah kehadiran unsur silika dalam pembangkit. Dengan demikian, peralatan untuk mencuci (turbine washing equipment) bisa membersihkan keberadaan unsur silika. Persoalan selanjutnya adalah pemanfaatan mineral ikutan. Dalam hal ini, menurut Mangara P. Pohan, dkk. (2008), di sana baru dimanfaatkan potensi panas buminya saja. Adapun mineral lainnya atau potensi lainnya belum dimanfaatkan. Dalam hal ini, mereka menemukan bahwa pemercontohan yang dilakukan oleh Geo Dipa pada brine dan limbah padatan brine berupa slurry, diketahui brine mengandung mineral besi terlarut (Fe), mangan terlarut (Mn), seng, merkuri, timbal, arsen, sianida, dan slurry mengandung mineral di antaranya arsen, barium, boron, cadmium, kromium, tembaga, timbal, air raksa, selenium, perak, seng dan silika (PT GDE, 2004). Penelitian yang pernah dilakukan, bahwa air kawah yang mengandung sulfat dengan menambahkan batu kapur (CaCO3) dapat menghasilkan gipsum sintetis.