Simulasi Karakteristik Co-Firing Sekam Padi pada PLTU Batubara Pulverized Coal Kapasitas 400 MWe
Nur Cahyo a *, Meiri Triani a , Rasgianti a , Ruly Sitanggang a , Eko Supriyanto a , Paryanto b a PLN Puslitbang, PT. PLN (PERSERO) Jl. Duren Tiga Raya No.102, Jakarta Selatan, Indonesia
b Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp. +62247460059 *E-mail: nurcahyo3@pln.co.id

## Abstract
A study on co-firing using coal and rice husk biomass has been carried out on a pulverized coal power plant with a capacity of 400 MWe by varying the co-firing biomass ratio from 0 to 50%. The mixing of coal fuel and rice husk biomass in the model is carried out before entering the pulverizer/mill. After the model  iteration  shows  convergence,  the  output  simulation  is  validated  by  comparing  the  simulation output value with the design and actual parameter values. The evaluation is carried out by comparing the  simulation  results  of  baseline  conditions  with  co-firing  conditions  on  the  parameters  of performance,  power  output,  equipment  condition,  energy  consumption  itself,  and  the  impact  on emission products. The addition of 1% of the co-firing ratio using rice husks showed a decrease in the boiler efficiency (HHV) by 3.19%. Net plant heat rate and SFC increased by 5.22% and 2.53%. Gross output  power  decreased  by  2.53%.  ESP  power  consumption  and  total  auxiliary  power  increased  by 220% and 17.25%. Furthermore, co-firing using risk husk also reduces SO 2 emission and increases the particulate rate
Keywords: co-firing, CFB, biomass, risk husk, boiler efficiency

## Abstrak
Studi dampak cofiring  menggunakan batubara dan biomassa sekam  padi  telah dilakukan pada PLTU tipe pulverized coal kapasitas 400 MWe dengan memvariasikan rasio co-firing biomassa mulai dari 0 s.d. 50%. Pencampuran bahan bakar batubara dan biomassa sekam padi pada model dilakukan sebelum masuk ke pulverizer/ mill. Setelah iterasi model menunjukkan konvergen,  dilanjutkan proses validasi dengan memeriksa nilai output simulasi  dengan nilai  desain  maupun nilai  parameter aktual. Evaluasi dilakukan  dengan  membandingkan  hasil  simulasi  kondisi  baseline  dengan  kondisi  co-firing  pada parameter  performance,  power  output,  kondisi  peralatan,  energi  pemakaian  sendiri  serta  dampak terhadap  produk  emisi.  Dari  sisi  performance  pembangkit,  penambahan  1%  rasio  co-firing menggunakan sekam padi menunjukkan penurunan efisiensi boiler HHV sebesar 3,19 % ; kenaikan net plant heat rate sebesar 5,22 %; penurunan daya output gross sebesar 2,53 %, kenaikan konsumsi bahan bakar  (SFC)  sebesar  2,53  %;  kenaikan  konsumsi  daya  ESP  sebesar  220  %;  kenaikan  total  daya pemakaian sendiri sebesar  17,25% dan penurunan emisi SO 2.
Kata kunci: co-firing , CFB, biomassa, sekam padi, efisiensi boiler

## 1. Pendahuluan
Ketersediaan  potensi  energi  terbarukan  (ET)  di  Indonesia  diprediksi  dapat  menggantikan  sumber  energi  fossil seperti batubara terutama untuk  penyediaan tenaga listrik  [1]. Pada Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2017 tentang Rencana Umum Energi Nasional (RUEN), pemerintah telah menargetkan pemanfaatan Energi Baru dan Terbarukan (EBT) dalam bauran energi nasional sebesar 23% pada tahun 2025 [2]. Dalam rangka mencapai target bauran  energi  tersebut,  program co-firing menjadi  salah  satu  strategi  untuk  peningkatan  bauran EBT  dan  merupakan salah  satu  program  terobosan  PLN  dalam  peningkatan  bauran  ET  yang  dilakukan  tanpa  memerlukan  biaya  investasi yang  signifikan.  Implementasi co-firing PLTU  secara  komersial  didasari  pada  uji  coba co-firing yang  menunjukkan hasil  layak  secara  teknis  dan  tidak  mengganggu  keandalan  operasional  pembangkit  [3].  Di  sisi  lain  seiring  dengan kesadaran akan terjadinya peningkatan emisi  gas rumah kaca di  seluruh  dunia akibat penggunaan bahan bakar fossil, biomassa yang merupakan sumber energi terbarukan dianggap memiliki efek net yang nol terhadap efek gas rumah kaca karena biomassa menyerap CO 2 selama pertumbuhan dan mengeluarkannya selama proses pembakaran [4] atau dikenal juga  dengan  istilah  CO 2 neutral [5].  Penggunaan  cofiring  biomassa  juga  dapat  menurunkan  emisi  polutan  lainnya seperti SO 2 karena kandungan sulfur pada biomassa yang lebih rendah dibandingkan dengan batubara [6].
Co-firing merupakan proses pembakaran material bahan bakar yang berbeda pada waktu  yang bersamaan.  Skema dari teknologi co-firing ditunjukkan pada
Gambar 1 . Teknologi co-firing terbagi menjadi tiga metode yaitu direct co-firing seperti ditunjukkan pada
Gambar 1 a  dan  1b  dimana  dua  jenis  bahan  bakar  langsung  dicampurkan  pada  boiler, indirect  co-firing seperti ditunjukkan pada
Gambar 1 c dimana salah satu bahan bakar mengalami proses gasifikasi terlebih dahulu baru kemudian dicampurkan dengan bahan bakar lain pada boiler dan parallel co-firing seperti ditunjukkan pada
Gambar 1 d  dimana  masing – masing  bahan  bakar  dibakar  pada  burner  yang  berbeda  dan  uap  hasil  produksi  dari kedua boiler digabungkan bersama untuk digunakan pada proses lanjut [7].
Gambar 1 . Skema jenis teknologi cofiring (a) direct cofiring dengan mill yang sama (b) direct cofiring dengan mill terpisah (c) indirect cofiring (d) parallel cofiring [8] .
Indonesia diperkirakan memiliki potensi  konversi biomassa menjadi  energi  listrik lebih besar dari 32 GW dengan sumber  biomassa  antara  lain  adalah  tebu,  kelapa,  jagung,  kayu,  padi,  singkong  dan  sampah  kota  [9].  Beberapa  jenis biomassa  yang  telah  dilakukan  uji  coba  pembakaran  menggunakan  metode direct  cofiring di  Indonesia  antara  lain adalah pellet  kayu [10] [11], cangkang kelapa sawit  [12] dan serbuk kayu  [13]. Salah satu  biomassa lain yang ada di Indonesia  dan  memiliki  potensi  untuk  dimanfaatkan  pada  c o-firing PLTU  adalah  sekam  padi  [14]  yang  merupakan lapisan  keras  limbah  hasil  proses  penggilingan  padi  dan  umumnya  diperoleh  sekitar  20 – 21  %  dari  berat  padi  yang diproses [15].
Beberapa studi telah dilakukan untuk mengidentifikasi karakteristik sekam padi untuk digunakan sebagai pengganti batubara  secara  parsial  seperti  yang  dilakukan  oleh  Chen  dkk  [16]  yang  melakukan  studi  pada  karakteristik  thermal campuran  batubara  dan  sekam  padi  melalui  analisa  thermogravimetry  (TG)  pada  drop  tube  furnace  (DTG)  untuk aplikasi  di blast  furnace . Dari  hasil studi tersebut  diketahui  bahwa campuran batubara dan sekam  padi  dapat  dibakar bersama – sama  bergantung  pada  kebutuhan volatile  matter (VM)  pada  bahan  bakar  dan  pada  rasio  pencampuran dibawah  50%,  tidak  ada  perubahan  signifikan  terhadap  karakteristik  thermal  dari unburned  char . Pada  studi  Yunaidi dkk [17] yang melakukan  cofiring sekam padi dengan ampas tebu pada boiler, meskipun kandungan abu pada sekam padi  adalah  20,67%  tetapi  dari  hasil  analisa  abu,  hal  tersebut  tidak  akan  menyebabkan  kerusakan  seperti slagging, fouling, korosi, sintering dan  aglomerasi.  Sedangkan  dari  segi  emisi,  pada  studi  Kwong  dkk  [18]  yang  melakukan pengujian  cofiring  sekam  padi  dengan  batubara  pada  ruang  bakar  skala  lab,  hasil  pembakaran  akan  menghasilkan jumlah  emisi  CO,  CO 2 ,  NO x dan  SO 2 yang  lebih  rendah  jika  dibandingkan  jika  hanya  menggunakan  batubara.  Jika dihitung berdasarkan emisi per satuan energi (g/kWh), penurunan maksimum akan terjadi pada rasio pencampuran 30% sekam  padi.  Selain  pengujian  secara  langsung,  assessment  karakteristik  dari  penggunaan  biomassa  pada  pembangkit dapat dilakukan dengan menggunakan software simulasi seperti thermoflex [19]. Pada studi tersebut simulasi dilakukan pada pembangkit listrik dan panas dengan menggunakan bahan bakar batubara dan biomassa.
Pada studi ini akan dilakukan simulasi cofiring sekam padi dan batubara dengan rasio pencampuran 0 – 50 % pada PLTU  dengan  kapasitas  desain  400  MWe  untuk  mengetahui  pengaruh  penggunaan  cofiring  sekam  padi  terhadap performa dan emisi PLTU tersebut.

## 2. Material dan metode penelitian

## 2.1 Spesifikasi PLTU
Studi dilakukan pada PLTU tipe boiler Pulverized Coal dengan kapasitas 400 MWe yang berlokasi di Banten. PLTU dibangun pada bulan Mei 1980 sampai dengan Juni 1985 dan telah beroperasi sejak 26 Maret 1985 menggunakan bahan bakar batubara. Adapun spesifikasi  teknis detail  peralatan utama pada PLTU  yang digunakan sebagai  salah satu  data input simulasi ditunjukkan pada Tabel 1 berikut.

## Tabel 1. Spesifikasi Teknis Peralatan Utama PLTU
Parameter Satuan Nilai Boiler Manufaktur Babcock & Wilcox, Canada Tipe Natural circulation single drum radiant wall out door Kapasitas Ton/jam 1168 Tekanan uap keluar superheater kg/cm 2 174 Suhu uap keluar superheater 0 C 540 Tekanan uap keluar reheater kg/cm 2 39,9 Furnace Suhu gas keluar furnace (FEGT) 0 C 927 Jarak level top burner terhadap Furnace outlet m 30 Turbin Manufaktur Mitsubishi Heavy Industries Tipe Tandem Compound Double Exhaust Kapasitas pada MCR kW 420.000 Kecepatan rpm 3000 Tekanan Keluar turbin mmHg 704,4 Tekanan main steam kg/cm 2 170 Suhu main steam 0 C 538 Suhu reheat steam 0 C 538 Tekanan IP Turbin kg/cm 2 38,97 Suhu IP Turbin 0 C 538 Pulverizer Manufaktur Babcok & Wilcox, Canada Tipe MPS – 89N Kapasitas/mill kg/hr 63.000 Kelembapan udara % 23,6 Hasil gilingan mesh 200 Kecepatan putar rpm 23,5 Konsumsi bahan bakar pada MCR kg/hr 168,97 Jumlah mill buah 4 Rasio output Pulverizer - 0,67 Pulverizer motor power kW 522

## 2.2 Parameter Simulasi
Simulasi karakteristik pada studi ini menggunakan software THERMOFLOW 31 yang terdiri dari STEAM PRO dan STEAM MASTER. Thermoflow STEAM PRO dapat menghitung efisiensi boiler baik dalam basis lower heating value (LHV) maupun higher heating value (HHV). Efisiensi boiler didefinisikan sebagai rasio antara laju heat transfer pada uap yang dihasilkan boiler dibagi dengan laju energi yang disuplai ke boiler yang dapat dihitung dengan persamaan :
Dimana : m fuel x HV adj
= hasil dari laju alir bahan bakar dan nilai kalor pada temperatur suplai. Nilai kalor dapat dalam basis LHV atau HHV.
m air x (h air - h amb ) = laju alir energi udara masuk pada boiler terhadap temperature ambient, dimana hair adalah enthalpi pada inlet boiler dan hamb adalah enthalpi udara ambient. Q stmht
= laju energi panas yang disuplai ke udara oleh steam air heater (jika ada steam air heater) STEAM  PRO  akan  melakukan  iterasi  efisiensi  boiler  dimulai  dari  nilai  maksimum  input (100% by  default),  dan semakin berkurang sampai beberapa kondisi terpenuhi antara lain: minimum flue gas exit temperature, boiler minimum pinch, minimum steam approach to flame temperature dan air preheater minimum pinch . Sementara itu, efisiensi turbin uap dalam pemodelan STEAM PRO merupakan efisiensi isentropik yang diperoleh dengan membandingkan perubahan enthalpi  uap  kondisi  aktual  dengan  perubahan  pada  kondisi  ideal,  proses  ekspansi  uap  reversible  (entropi  konstan) dengan kondisi energi masuk dan keluar sama (lihat Gambar 2).
(a)
(b)
(c)
Gambar 2. Efisiensi turbin pada STEAM PRO (a) dry step efficiency (b) group blading efficiency dan (c) group overall efficiency.
Bentuk  model PLTU pada STEAM PRO dan STEAM MASTER  terdiri  dari komponen-komponen utama seperti pulverizer/mill,  boiler,  turbin,  condenser,  pompa  kondensat,  low  pressure  heater  (LPH),  deaerator,  boiler  feed  pump (BFP),  high  pressure  heater  (HPH),  primary  air  fan,  secondary  air  fan,  air  heater,  electrostatic  precipicator,  induced draft  fan  serta  cerobong  /  stack  (lihat  Gambar  3).  Pada  setiap  komponen  diinputkan  data  parameter  baik  parameter desain maupun operasi seperti dimensi, suhu, tekanan, laju alir dan parameter input lainnya.
Cahyo, dkk. / ROTASI, Vol. 24 No. 2 (April 2022) Hal. 43-53
Gambar 3. Komponen Pemodelan PLTU pada software THERMOFLOW
Keterangan :
A = Pulverizer/mill F = Deaerator K = Air heater B = Boiler G = BFP L = ESP C = Condenser H = HPH M = IDF D = Pompa kondensate I = Primary air fan N = Cerobong E = LPH J = Secondary air fan
Salah satu  data input simulasi  yang dibutuhkan adalah  hasil uji  komposisi  bahan bakar batubara dan sekam  padi. Kedua sampel diuji  di  laboratorium terakreditasi. Secara karakteristik,  sekam  padi  mempunyai  kandungan nilai  kalor dan moisture yang lebih rendah dibandingkan dengan batubara. Sementara itu, kandungan abu dan volatile matter dari sekam padi jauh lebih tinggi dibandingkan batubara. Dari komposisi kandungan alkali, SiO 2 dan K 2 O yang terkandung dalam sekam padi nilainya lebih tinggi dibandingkan dengan batubara (lihat Tabel 2).
Tabel 2. Komposisi Bahan Bakar Batubara dan Biomassa Sekam Padi Parameter Satuan Batubara Sekam Padi Heating Values LHV kJ/kg 17.668 14.155 HHV kJ/kg 19.116 15.441 Ultimate Analysis (%-berat) Moisture % 29,73 6,91 Ash % 5,81 14,32 Carbon % 49,54 40,34 Hydrogen % 3,31 5,12 Nitrogen % 0,68 0,38 Chlorine % 0 0,07 Sulfur % 0,35 0,22 Oxygen % 10,58 32,64 Total % 100 100 Proximate Analysis (%-berat) Moisture % 29,73 6,91 Ash % 5,81 14,32 Volatile Matter % 33,47 63,37 Fixed Carbon % 30,99 15,40 Total % 100 100 Ash Analysis (%-berat) SiO 2 % 61,84 88,56 Al 2 O 3 % 21,28 0,08 Fe 2 O 3 % 6,46 4,46 CaO % 2,58 0,02 MgO % 1,84 0,03 Na 2 O % 1,91 0,46 K 2 O % 0,91 2,89 TiO 2 % 0,80 0,05 P 2 O 5 % 0,47 1,19 SO 3 % 0,89 0,59 Other % 1,03 1,67 Total % 100 100 Ash Characteristics Fouling Low/Medium Low/Medium Initial deformation temperature C 1.268 1.188 Softening temperature C 1.517 1.500 Bulk density (dry) kg/m 3 787,63 1.200

## 2.3 Metode Pemodelan Cofiring PLTU
Studi  dampak  cofiring  menggunakan  batubara  dan  biomassa  sekam  padi  dilakukan  pada  11  skenario  dengan memvariasikan rasio co-firing dari 0 s.d. 50% yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%. Rasio 5%  berarti  bahan  bakar  yang  digunakan  merupakan  batubara  full  atau  kondisi  base  line.  Penambahan  bahan  bakar biomassa sekam padi ditunjukkan pada skenario 5% s.d. 50%. Pencampuran bahan bakar batubara dan biomassa sekam padi  pada  model  dilakukan  sebelum  masuk  ke  pulverizer/  mill.  Tidak  ada  penambahan  (modifikasi)  peralatan  ketika simulasi  dilakukan  pada  model  co-firing.  Setelah  iterasi  model  menunjukkan  konvergen,  validasi  dilakukan  dengan memeriksa  nilai  output  simulasi  dengan  nilai  desain  maupun  nilai  parameter  aktual.  Evaluasi  dilakukan  dengan membandingkan hasil simulasi  kondisi  baseline dengan kondisi  co-firing. Beberapa parameter yang dievaluasi  antara lain: efisiensi boiler, net plant heat rate, power output, kondisi pulverizer mill dan fan, energi pemakaian sendiri serta dampak terhadap produk emisi.

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Pencampuran bahan bakar yang homogen sangat berperan penting kualitas pembakaran. Selain itu adanya perbedaan karakteristik antara batubara dan sekam padi, perlu diperhatikan besarnya % rasio cofiring sehingga pembangkit PLTU tetap  aman  ketika  implementasi  pengoperasian  menggunakan  mode  cofiring.  Semakin  bertambah  rasio  cofiring menunjukkan kenaikan pada kandungan abu sehingga berpotensi menaikkan produk abu yang dihasilkan (lihat Tabel 3). Sementara itu kandungan chlorine juga bertambah sehingga menyebabkan peningkatan potensi terjadinya korosi pada daerah  konventif.  Kenaikan  kandungan  alkali  bahan  bakar  juga  akan  berdampak  pada  peningkatan  fouling.  Perlu diperhatikan  juga  penurunan Initial  Deformation  Temperature (IDT)  yang  proporsional  dengan  penambahan  rasio cofiring. Ketika nilai IDT sudah mendekati atau lebih rendah dari nilai Furnace Exit Gas Temperature (FEGT) makan abu hasil pembakaran akan mulai meleleh pada permukaan pipa boiler sehingga akan berdampak pada penurunan heat transfer serta terjadi hot spot pada area tertentu.
Tabel 3. Komposisi Bahan Bakar Campuran Batubara dan Biomassa Sekam Padi pada berbagai %-Rasio Cofiring
Parameter Satuan SP5 SP10 SP15 SP20 SP25 SP30 SP35 SP40 SP45 SP50 Heating Values HHV kJ/kg 19.116 18.922 18.729 18.535 18.342 18.149 17.955 17.762 17.568 17.375 Ultimate Analysis Moisture % 29,73 28,53 27,33 26,13 24,93 23,72 22,52 21,32 20,12 18,92 Ash % 5,81 6,26 6,7 7,15 7,6 8,05 8,5 8,94 9,39 9,84 Carbon % 49,54 49,05 48,57 48,08 47,6 47,12 46,63 46,15 45,66 45,18 Hydrogen % 3,31 3,40 3,500 3,59 3,69 3,78 3,88 3,97 4,07 4,17 Nitrogen % 0,68 0,67 0,65 0,64 0,62 0,60 0,59 0,57 0,56 0,54 Chlorine % 0 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 Sulfur % 0,35 0,35 0,34 0,33 0,33 0,32 0,31 0,30 0,30 0,29 Oxygen % 10,58 11,74 12,9 14,06 15,23 16,39 17,55 18,71 19,87 21,03 Total % 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Proximate Analysis Moisture % 29,73 28,53 27,33 26,13 24,93 23,72 22,52 21,32 20,12 18,92 Ash % 5,81 6,26 6,7 7,15 7,6 8,05 8,5 8,94 9,39 9,84 Volatile Matter % 33,47 35,05 36,62 38,19 39,77 41,34 42,91 44,49 46,06 47,64 Fixed Carbon % 30,99 30,17 29,35 28,53 27,71 26,89 26,07 25,25 24,43 23,61 Total % 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Ash Analysis SiO 2 % 61,84 65,06 67,85 70,29 72,44 74,35 76,06 77,6 78,99 80,26 Al 2 O 3 % 21,28 18,73 16,51 14,58 12,87 11,35 10 8,77 7,67 6,67 Fe 2 O 3 % 6,46 6,22 6,01 5,83 5,67 5,52 5,39 5,28 5,18 5,08 CaO % 2,58 2,27 2 1,77 1,56 1,38 1,22 1,07 0,94 0,82 MgO % 1,84 1,62 1,43 1,27 1,12 0,99 0,87 0,77 0,68 0,59 Na 2 O % 1,91 1,73 1,58 1,45 1,33 1,23 1,14 1,05 0,98 0,91
Parameter Satuan SP5 SP10 SP15 SP20 SP25 SP30 SP35 SP40 SP45 SP50 K 2 O % 0,91 1,15 1,35 1,54 1,69 1,84 1,96 2,08 2,18 2,27 TiO 2 % 0,8 0,71 0,63 0,57 0,5 0,45 0,4 0,36 0,32 0,28 P 2 O 5 % 0,47 0,56 0,63 0,7 0,76 0,81 0,85 0,9 0,93 0,97 SO 3 % 0,89 0,85 0,82 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,7 0,68 Other % 1,03 1,11 1,17 1,23 1,28 1,33 1,37 1,41 1,44 1,47 Total % 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Ash Characteristics IDT C 1.268 1.258 1.250 1.243 1.236 1.230 1.225 1.221 1.216 1.213 ST C 1.517 1.515 1.513 1.511 1.510 1.509 1.508 1.507 1.506 1.505 Bulk density (dry) kg/m^3 787,63 806,63 825,9 845,44 865,25 885,34 905,73 926,4 947,38 968,66
Dari  sisi  performance pembangkit, setiap penambahan 1% rasio  co-firing menggunakan sekam  padi  menunjukkan penurunan efisiensi  boiler  HHV  sebesar  3,19 % (Gambar 4.a); kenaikan net  plant heat  rate sebesar  5,22  % (Gambar 4.b);  penurunan daya output gross sebesar 2,53 % (Gambar 4.c) serta kenaikan konsumsi  bahan bakar (SFC) sebesar 2,53 % (Gambar 4.d).
(a) (b) (c) (d)
Gambar 4. Dampak penambahan % rasio co-firing terhadap (a) efisiensi boiler, (b) net plant heat rate, (c) energi listrik gross dan net dan (d) konsumsi bahan bakar
Cahyo, dkk. / ROTASI, Vol. 24 No. 2 (April 2022) Hal. 43-53
Peningkatan  penggunaan  energi  listrik  untuk  keperluan  sendiri  pada  beberapa  komponen  utama  juga  terjadi proporsional  dengan  penambahan  prosentase  rasio  cofiring.  Setiap  penambahan  1%  rasio  co-firing  menunjukkan konsumsi  daya  pada  pulverizer  meningkat  sebesar  5%  (Gambar  5.a);  konsumsi  daya  IDF  dan  PAF  juga  bertambah sedangkan daya SAF mengalami sedikit penurunan (Gambar 5.b); kenaikan yang sangat ekstrim terjadi pada konsumsi daya ESP sebesar 220 % (Gambar 5.c); kenaikan total daya pemakaian sendiri sebesar  17,25% (Gambar 5.d).
(a) (b) (c) (d)
Gambar 5. Dampak penambahan % rasio co-firing terhadap energi pemakaian sendiri pada (a) pulverizer, (b) primary air fan, secondary air fan dan induced draft fan dan (c) electrostatic precipicator dan (d) total auxiliary power
Perubahan  pada  beberapa  parameter  pada  furnace  dan  daerah  konvektif  boiler  juga  terjadi  dimana  co-firing sekam  padi  berkontribusi menurunkan suhu FEGT (Gambar 6.a); suhu gas buang masuk air heater (Gambar 6.c) dan juga  kecepatan  gas  buang  keluar  furnace  (Gambar  6.b).  Sementara  itu,  suhu  gas  buang  keluar  air  heater  mengalami peningkatan  sehingga  menambah  kerugian  boiler  akibat  gas  buang  yang  keluar  boiler  (Gambar  6.d).  Kerugian  ini menyebabkan efisiensi boiler mengalami penurunan.
Dari  sisi  emisi,  output  simulasi  menunjukkan  bahwa  semakin  bertambah  rasio  co-firing  menggunakan  sekam padi menurunkan emisi SO 2 yang dihasilkan seperti ditunjukkan pada Gambar 7.a. Kondisi ini terjadi karena kandungan sulfur pada biomassa sekam padi cenderung lebih rendah dibandingkan batubara. Sementara itu, kandungan ash yang jauh lebih tinggi dari batubara berdampak pada peningkatan laju alir partikulat pada gas pada daerah inlet ESP (Gambar 7.b).  Dengan  demikian,  dalam  menaikkan  rasio  cofiring  perlu  diperhatikan  terkait  peningkatan  kerja  ESP  sehingga kondisi ESP tetap aman.
(a) (b) (c) (d)
Gambar 6. Dampak penambahan % rasio co-firing terhadap (a) temperatur keluar furnace, (b) kecepatan gas buang keluar furnace (c) suhu gas buang masuk air heater dan (d) suhu gas buang keluar air heater.
(a) (b)
Gambar 7. Dampak penambahan % rasio co-firing terhadap (a) emisi SO 2 , (b) laju partikulat masuk ESP.

## 4. Kesimpulan
Co-firing  biomassa  pada  PLTU  di  Indonesia  merupakan  program  yang  dicanangkan  PT  PLN  dalam  menunjang program percepatan capaian Energi Baru Terbarukan (EBT) pemerintah. Dalam pelaksanaan co-firing terdapat tahapan- tahapan yang perlu dilalui termasuk tahap simulasi untuk mengevaluasi dampak serta memetakan mitigasi risiko yang muncul sebelum dilanjutkan ke tahap pengujian pada pembangkit. Dalam perkembangannya, berbagai  biomassa telah
digunakan untuk co-firing salah satunya adalah biomassa sekam padi yang mempunyai potensi ketersediaan yang cukup besar terutama di  daerah Jawa.  Secara karakteristik, sekam  padi  mempunyai  kandungan ash, volatile matter, chlorine dan kandungan alkali SiO 2 dan K 2 O yang lebih tinggi dibandingkan batubara sehingga perlu dilakukan mitigasi risiko potensi  slagging  &  fouling  serta  korosi  akibat  chlorine.  Hasil  simulasi  juga  menunjukkan,  semakin  bertambahnya prosentase  rasio  cofiring  menggunakan  biomassa  sekam  padi  berkontribusi  terhadap  penurunan  performance pembangkit  serta  penurunan  daya  output  (deaerating)  pembangkit.  Dari  sisi  emisi,  dampak  positif  cofiring menggunakan sekam padi adalah SO 2 mengalami penurunan. Namun demikian kandungan abu pada sekam padi yang cukup  tinggi  berdampak  pada  peningkatan  laju  alir  partikulat  pada  gas  buang  sehingga  menaikkan  kerja  ESP.  Perlu dilakukan  studi  lanjutan  untuk  mendapatkan  batasan  prosentase  rasio  cofiring  menggunakan  sekam  padi  yang memberikan  dampak  negatif  sekecil  mungkin  sehingga  tidak  terjadi  gangguan  keandalan  pada  komponen-komponen PLTU.

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  penulis  ucapkan  kepada  PT  PLN  (Persero)  Puslitbang  Ketenagalistrikan  atas  dukungan  yang  telah diberikan sehingga penelitian ini dapat dilakukan.

## Daftar Pustaka
[1]  E. Erdiwansyah dkk. , 202, “ Investigation Of Availability, Demand, Targets, And Development Of Renewable Energy In 2017 – 2050: A Case Study In Indonesia ,” Int. J. Coal Sci. Technol., 8(4): 483 – 499. [2]  Anonymous, 2017, “ PERPRES No. 22 Tahun 2017 Tentang Rencana Umum Energi Nasional [JDIH BPK RI] .” https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/68772 (diakses 27 Mei 2022).
[3]  PLN, 2021, “ Rencana Umum Penyediaan Tenaga Listrik (Ruptl) 2021-2030 ,” PLN .
[4]  M. S. Roni, S. Chowdhury, S. Mamun, M. Marufuzzaman, W. Lein, dan S. Johnson, 2017, “ Biomass Co-Firing Technology With Policies, Challenges, And Opportunities: A Global Review, ” Renew. Sustain. Energy Rev., 78: 1089 – 1101.
[5]  D. Tillman dan N. S. Harding, 2004, " Fuels of opportunity: characteristics and uses in combustion systems ," Elsevier.
[6]  C. Ndibe, J. Maier, dan G. Scheffknecht, 2015 “ Combustion, Co-Firing And Emissions Characteristics Of Torrefied Biomass In A Drop Tube Reactor, ” Biomass Bioenergy, 79: 105 – 115.
[7]  M. V. Gil dan F. Rubiera, 2019, “5 - Coal And Biomass Cofiring: Fundamentals And Future Trends ,” New Trends in Coal Conversion Woodhead Publishing, 117 – 140. [8]  E. Agbor, X. Zhang, dan A. Kumar, 2014, “ A Review Of Biomass Co-Firing In North America ,” Renew. Sustain. Energy Rev., 40: 930 – 943.
[9]  D. Primadita, I. Kumara, dan W. Ariastina, 2020, “ A Review On Biomass For Electricity Generation In Indonesia ,” J. Electr. Electron. Inform., 4(1): 4.
[10] N. Cahyo, H. H. Alif, H. D. Saksono, Paryanto, 2020, “ Performance And Emission Characteristic Of Co-Firing Of Wood Pellets With Sub-Bituminous Coal In A 330 Mwe Pulverized Coal Boiler ,” 2020 International Conference on Technology and Policy in Energy and Electric Power (ICT-PEP), 44 – 47
[11] N. Cahyo, H. H. Alif, I. A. Aditya, dan H. D. Saksono, 2021, “C o-Firing Characteristics Of Wood Pellets On Pulverized Coal Power Plant ,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng . , 1098(6): 062088.
[12] N. Cahyo, H. H. Alif, T. W. D. Hapsari, dan A. Aprilana, 2021, “ Comparative Boiler Performance, Fuel Cost And Emission Characteristic Of Co-Firing Palm Kernel Shell With Coal On Circulating Fluidized Bed Boiler: An Experimental Study, ” 2021 International Conference on Technology and Policy in Energy and Electric Power (ICT-PEP), 17 – 21 [13] F. Tanbar, “ Analisa Karakteristik Pengujian Co-Firing Biomassa Sawdust Pada Pltu Type Pulverized Coal Boiler Sebagai Upaya Bauran Renewable Energy ,” J. Offshore Oil Prod. Facil. Renew. Energy, 5(2).
[14] M. Anshar, A. Kader , A. Saman, dan F. N. Ani, “ The Utilization Potential Of Rice Husk As An Alternative Energy Source For Power Plants In Indonesia ,” 2014, 845: 494 – 498.
[15] Y. Zou dan T. Yang, 2019, “ Chapter 9 - Rice Husk, Rice Husk Ash And Their Applications, ” dalam Rice Bran and Rice Bran Oil, L.-Z. Cheong dan X. Xu, Ed. AOCS Press, 207 – 246
[16] W.-H. Chen dan J.-S. Wu, 2009, “ An Evaluation On Rice Husks And Pulverized Coal Blends Using A Drop Tube Furnace And A Thermogravimetric Analyzer For Application To A Blast Furnace, ” Energy, 34(10): 1458 – 1466. [17] Yunaidi, F. Surahmanto, dan S. Harnowo, 2020, “ The Risk Analysis Of Rice Husk Of Co-Firing Fuel For Boilers In Sugar Mills ,” J. Phys. Conf. Ser., 1446(1): 012041.
[18] P. C. W. Kwong, C. Y. H. Chao, J. H. Wang, C. W. Cheung, dan G. Kendall, 2007, “C o-Combustion Performance Of Coal With Rice Husks And Bamboo ,” Atmos. Environ., 41(35): 7462 – 7472.
[19] E. Amirabedin, M. Pooyanfar, M. A. Rahim, dan H. Topal, 2014, “ Techno-Environmental Assessment Of Co- Gasification Of Low-Grade Turkish Lignite With Biomass In A Trigeneration Power Plant, ” Rigas Teh. Univ. Zinat. Raksti, 13(5).