## Pemanfaatan Batubara Kalori Rendah Pada PLTU untuk Menurunkan Biaya Bahan Bakar Produksi

## Suriyan Arif Wibowo, Jaka Windarta
Magister Energi, Sekolah Pascasarjana, Universitas Diponegoro;;
Email  : suriyan@students.undip.ac.id (S.A.W), jakawindarta@lecturer.undip.ac.id (J.W);
Abstrak :  Tingginya  jumlah  sumber  daya  dan  cadangan  batubara  kalori  rendah,  perlu  untuk ditingkatkan  pemanfaatannya.  Penyediaan  energi  sampai  dengan  tahun  2050  diperkirakan  tetap didominasi  oleh  energi  fosil.  Energi  fosil  yang  tumbuh  paling  pesat  adalah  batubara  karena  sektor pembangkit  listrik  didominasi  oleh  PLTU  batubara.  Sebagai  salah  satu  upaya  untuk  memanfaatkan batubara  nilai  kalori  rendah  yang  mempunyai  harga  energi  yang  relatif  lebih  murah,  maka  dapat dilakukan  alternatif  pemanfaatan  batubara  tersebut  dengan  metode coal  blending , coal  switching , ataupun coal  drying pada  PLTU. Coal  blending merupakan  cara  terbaik  untuk  mengatasi  masalah ketersediaan batubara dan ketergantungan terhadap  satu  sumber pemasok batubara untuk PLTU di Indonesia.  Dengan  mengganti  batubara  menjadi  kalori  yang  lebih  rendah  ( coal  switching )  memang akan  menaikkan  jumlah  konsumsi  batu  bara,  namun  karena  harganya  lebih  murah,  maka  masih didapat  penghematan  secara  finansial. Coal  drying dapat  menjadi  salah  satu  alternatif  untuk memperbaiki  kualitas  batubara  yang  mempunyai  kandungan moisture tinggi,  sehingga  batubara tersebut dapat digunakan untuk bahan bakar PLTU eksisting.
Kata Kunci : PLTU, boiler, coal blending , coal switching , coal drying

## 1. Pendahuluan
Batubara  terdiri  dari  1.029  lokasi  yang  tersebar  di  pulau  Sumatera,  pulau  Jawa  bagian  barat, pulau Kalimantan, pulau Sulawesi bagian selatan, dan pulau Papua. Hasil perhitungan keseluruhan menunjukkan bahwa sumber daya batubara Indonesia sampai dengan Desember 2017 adalah sebesar 125.177,59  juta  ton  batubara,  sedangkan  cadangan  batubara  sebesar  24.239,96  juta  ton.    Apabila dibandingkan  dengan  neraca  Desember  2016,  terdapat  penurunan  sumber  daya  batubara  sebesar 2.885,05  juta  ton,  sedangkan  cadangan  batubara  pada  tahun  2016  mengalami  penurunan  sebanyak 4.217,33 juta ton. Penurunan angka cadangan batubara sangat terkait dengan kondisi ekonomi global yang dipicu oleh melemahnya harga minyak bumi. Harga batubara secara tidak langsung ikut turun seiring  turunnya  harga  minyak  bumi.  Hal  ini  mempengaruhi  perhitungan  cadangan  batubara  yang sangat  tergantung  pada  berbagai  faktor  penentu,  diantaranya  harga  jual  batubara  (ESDM,  2019). Sesuai dengan SNI 5015 tahun 2011, sumber daya hipotetik ditiadakan karena merupakan tanggung jawab pemerintah untuk melaksanakan penyelidikan pendahuluan yang menghasilkan sumber daya hipotetik.  Jadi  nilai  sumber  daya  dan  cadangan  yang  ditampilkan  adalah  nilai  yang  dihasilkan  oleh
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
perusahaan pemegang izin Pemegang Karya Pengusahaan Pertambangan Batubara (PKP2B) dan Izin Usaha Pertambangan (IUP).
Tabel 1. Sumber daya dan cadangan batubara Indonesia Kualitas Sumber Daya (Juta Ton) Cadangan (Juta Ton) Tereka Tertunjuk  Terukur Total Terkira Terbukti Total Kalori Rendah (< 5100 kcal/kg) 1,263.95 5,913.98 6,420.26 3,598.19 7,108.27 7,121.47 14,229.74 Kalori Sedang (5100 – 6100 kcal/kg) 27,436.16  19,822.35  20,357.92  67,616.43 3,570.70 6,841.66 10,412.36 Kalori Tinggi (6100 – 7100 kcal/kg) 3,967.88 2,480.65 2,804.63 9,253.15 541.60 2,769.20 3,310.80 Kalori Sangat Tinggi (>7100 kcal/kg) 1,726.74 735.33 600.00 3,062.07 264.19 240.21 504.40 Jumlah 44,394.73  38,952.31  40,182.81  123,529.84  11,484.76  16,972.54  28,457.30
Data  tersebut  dalam  adb  ( ash  dried  basis ).  Pembagian  kualitas  batubara  berdasarkan  kelas  nilai kalori  tersebut  sesuai  dengan  Keputusan  Presiden  Nomor  13  Tahun  2000  yang  diperbarui  dengan Peraturan Pemerintah Nomor 45 Tahun 2003 tentang Tarif Atas Jenis Penerimaan Negara Bukan Pajak yang berlaku pada Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral. Angka calorific value yang sering dipakai  oleh  PLN  dalam  rangka  desain  PLTU  adalah  menggunakan  standar  GAR  ( gross  as  received ). Perbedaan antara adb dan GAR dapat dihitung sesuai dengan nilai TM ( total moisture ) (Zhu, 2010).
Walaupun  cadangan  batubara  Indonesia  tidak  terlalu  besar,  namun  tingkat  produksi  batubara sangat  tinggi,  yaitu  mencapai  461  juta  ton  pada  tahun  2017.  Sebagian  besar  dari  produksi  batubara terse but diekspor ke China, India, Jepang, Korea Selatan dan Taiwan dan negara lain. Dengan asumsi tingkat  produksi  batubara  setelah  tahun  2019  tetap  sebesar  400  juta  ton  dan  tidak  ada  penambahan cadangan  baru,  maka  seluruh  cadangan  batubara  Indonesia  sebesar  24.239,96  juta  ton  diatas diperkirakan  akan  habis  dalam  waktu  sekitar  61  tahun  (tahun  2079).  Untuk  menjamin  pasokan kebutuhan domestik yang terus meningkat, pemerintah telah menerapkan kebijakan Domestic Market Obligation (DMO)  sesuai  Peraturan  Menteri  ESDM  No.  34  tahun  2009  tentang  Pengutamaan Pemasokan  Kebutuhan  Mineral  dan  Batubara  untuk  Kepentingan  Dalam  Negeri  yang  mewajibkan badan  usaha  pertambangan  mineral  dan  batubara  untuk  mengutamakan  pasokan  mineral  dan batubara  untuk  kepentingan  dalam  negeri.  Pengguna  batubara  dalam  negeri  terbesar  adalah pembangkit listrik sebesar 81 %, sedangkan sebagian kecil untuk industri semen, tekstil, pupuk, pulp dan  metalurgi  yang  lokasi  penggunanya  paling  banyak  terdapat  di  Jawa.  Harga  batubara  di  pasar internasional  yang  cenderung  naik  pada  akhir  2016  dan  stabil  tinggi  di  tahun  2017  akibat  kenaikan demand  batubara  global  telah  membuat  biaya  pokok  penyediaan  energi  primer  terutama  batubara menjadi lebih tinggi (PT. PLN (Persero), 2019).
Sebagian  besar  PLTU  yang  dibangun  di  Jawa  sejak  awal  tahun  1980  sampai  pertengahan  2010 menggunakan  batubara  kalori  sedang.  Sedangkan  tingginya  jumlah  sumber  daya  dan  cadangan
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
batubara  kalori  rendah,  perlu  untuk  ditingkatkan  pemanfaatannya.  Sebagai  salah  satu  upaya  untuk memanfaatkan batubara nilai kalori rendah yang mempunyai harga energi yang relatif lebih murah, maka  dapat  dilakukan  alternatif  pemanfaatan  batubara  tersebut  dengan  metode coal  blending , coal switching , ataupun coal drying pada PLTU.

## 2. Prinsip kerja PLTU
PLTU adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk mengkonversi energi kimia dari bahan bakar menjadi  energi  listrik.  Peralatan  utama  dari  pembangkit  listrik  tenaga  uap  (PLTU)  berbahan  bakar batubara  adalah  sistem coal  handling ,  boiler,  turbin,  generator  dan  sistem  pendingin. Coal  handling system berfungsi  untuk  menyalurkan  batubara  dari  kapal  pengangkut  batubara  menuju  ke  boiler. Boiler  berfungsi  untuk  merubah  energi  kimia  menjadi  energi  panas,  panas  yang  dihasilkan  boiler dimanfaatkan  untuk  memanaskan  air  dalam  pipa  boile  menjadi  uap  superheat  dengan  temperature dan  tekanan  tinggi.  Uap  tersebut  kemudian  dipakai  untuk  memutar  turbin  yang  dikopel  langsung dengan generator sinkron untuk menghasilkan energi listrik. Setelah melewati turbin uap, uap yang bertekanan  dan  bertemperatur  tinggi  yang  berasal  dari  boiler  tadi  menjadi  uap  bertekanan  dan bertemperatur rendah, kemudian uap ini masuk ke  kondensor dan panas uap ini kemudian diserap oleh  kondensor  sehingga  uap  tersebut  berubah  menjadi  air  yang  kemudian  dipompakan  kembali menuju boiler (Tirumala Srinivas, 2017). Proses konversi energi pada PLTU dapat dilihat pada gambar 1. Boiler adalah bejana tertutup sebagai penghasil panas pembakaran yang dipindahkan ke dalam air hingga menjadi air atau uap panas. Panas dipindahkan dari satu benda ke benda lain melalui radiasi, yaitu perpindahan panas dari benda panas ke benda dingin tanpa media pembawa, konveksi adalah perpindahan  panas  dengan  media  pembawa,  seperti  udara  atau  air,  dan  konduksi  adalah perpindahan panas dengan kontak fisik yang sebenarnya, molekul ke molekul (Aravind et al., 2020).
Gambar 1. Diagram proses PLTU batubara
Efisiensi  adalah  salah  satu  parameter  yang  digunakan  untuk  mengevaluasi  kinerja  suatu pembangkit thermal. Nilai efisiensi untuk jenis  pembangkit PLTU subcritical pada umumnya sekitar 35%,  jika  nilai  efisiensi  dibawah  35%  maka  pembangkit  dapat  kurang  baik  untuk  beroprasi  (Anang Nungky Ristyanto, Joko Windarto, 2012).
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029

## 3. Coal Bending
Coal blending adalah salah satu cara untuk menyesuaikan parameter kualitas batubara yang dijual agar  sesuai  dengan  kriteria  yang  diharapkan  dengan  melakukan  pencampuran  dua  atau  lebih  jenis batubara  yang  berbeda  kualitasnya  (Amsya  &  Pelita,  2019).  Pencampuran  untuk  bahan  bakar  padat melibatkan  produksi  campuran  yang  cukup  homogen  dari  dua  atau  lebih  padatan  untuk  dibakar dalam boiler. Padatan ini dapat berupa batubara dengan tingkatan yang sama atau serupa, batubara dengan  tingkatan  yang  berbeda,  batubara  dengan  bahan  bakar  biomassa  seperti  kayu,  sisa  kayu, tanaman herba, dan sisa tanaman; kotoran dari hewan, dan residu industri dari pengolahan biomassa. Campuran  juga  dapat  mencakup  batubara  dan  berbagai  bahan  dan  residu  industri,  termasuk  kokas minyak bumi dari satu jenis atau jenis lainnya, asam karboksilat produk sampingan, limbah batubara seperti  batang  atau  gob,  bahan  bakar  yang  berasal  dari  limbah  padat  kota  (misalnya,  bahan  bakar yang  berasal  dari  sampah,  kertas  bekas,  limbah  plastik),  bahan  bakar  yang  berasal  dari  ban,  limbah berbahaya pilihan, dan banyak lagi.
Pada  PLTU  umumnya  pencampuran  terjadi  di stockpile atau  boiler.  Namun,  hal  ini  juga  dapat terjadi  di  fasilitas  manajemen  bahan  bakar  di  luar  lokasi  dengan  campuran  dikirim  ke  pembangkit listrik atau industri. Hal ini dapat terjadi sebagai bagian dari proses penanganan bahan bakar: dalam sistem umpan yang membawa bahan bakar ( conveyor ) ke burner atau sistem pemulihan dan produksi energi  lainnya  (misalnya  sistem  pembakaran  atau  gasifikasi).  Hal  ini  dapat  terjadi  pada  peralatan produksi  energi  (contohnya  pulverized  boiler)  tergantung  pada  desain  sistem.  Dalam  hal  ini pulverizer  tertentu  dipasang  untuk  satu  jenis  batubara,  dan pulverizer yang  lain  disiapkan  untuk batubara hasil coal blending (Tillman, 2012).
Secara matematis, mencampur dua jenis batubara relatif mudah, tetapi untuk tiga atau lebih jenis batubara  akan  menjadi  lebih  kompleks,  karena  terdapat  lebih  banyak  parameter  dan  kemungkinan kombinasi blending .  Oleh  karena  itu, software komputer  yang  sekarang  banyak  terdapat  di  pasaran dapat  digunakan. Software tersebut  dikembangkan  menggunakan  persamaan  linier  untuk  parameter kualitas batubara yang bersifat aditif, terutama nilai kalor, kadar abu dan kadar sulfur.  Rumus linier sederhana untuk blending batubara yang menggunakan parameter aditif adalah sebagai berikut:
K X K X ... K X 1 1 2 2 n n K C X X ... X 1 2 n
       (1)
Dimana,
K C
= kualitas hasil blending
K 1 = kualitas batubara satu K 2 = kualitas batubara dua K n = kualitas batubara n X 1 = kuantitas batubara satu X 2 = kuantitas batubara dua X n = kuantitas batubara n
Contoh proximate analysis hasil batubara campuran antara batubara A dengan komposisi 30% dan batubara B dengan komposisi 70% dapat dilihat pada tabel 2.
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029

## Tabel 2.
Hasil coal blending dengan dua jenis batubara Keterangan Satuan Batubara A Batubara B Hasil batubara campuran GCV kCal/kg 4,583.33 3,699.36 3,964.55 Fixed Carbon % 36.21 29.26 31.34 Total Moisture % 23.00 34.00 30.70 Ash Content % 5.96 5.04 5.32 Volatile Matter % 34.83 31.70 32.64 Komposisi campuran % 30.00 70.00
Coal  blending merupakan  cara  terbaik  untuk  mengatasi  masalah  ketersediaan  batubara  dan ketergantungan terhadap satu sumber pemasok batubara untuk PLTU di Indonesia.  Untuk mengatasi masalah pasokan batubara pada sebuah PLTU, coal blending dapat dilakukan antara batubara kalori rendah  dan  batubara  kalori  sedang  sesuai  dengan  spesifikasi  parameter  kualitas  batubara,  terutama nilai  kalor,  kandungan  abu  dan  sulfur.  Batubara  kalori  sedang  umumnya  mempunyai Hardgrove Grindability  Index (HGI)  rendah  atau  sulit  digerus  dan  parameter  ini  perlu  diperhatikan  karena cenderung tidak bersifat aditif sehingga hasil blending dengan batubara peringkat rendah tidak dapat diprediksi  menggunakan  persamaan  linier.    Data  komposisi  abu  dan  titik  leleh  abu  batubara  kalori sedang  perlu  dilengkapi  agar  dapat  digunakan  untuk  mengevaluasi  kemungkinan  pembentukan slagging dan fouling dalam  pembakaran  batubara  hasiI blending .  Pengujian  pengerusan  dan pembakaran  dalam  skala  yang  mendekati  kondisi  nyata  di  lapangan  perlu  di  lakukan  untuk mengevaluasi batubara hasil blending (Suprapto, 2009).

## 4. Coal Switching
Coal  switching adalah  sebuah  program  merubah  nilai  kalori  batubara  yang  digunakan  untuk proses pembakaran boiler pada PLTU dari nilai desain boiler menjadi nilai kalori yang lebih rendah. Dengan  mengganti  batubara  menjadi  kalori  yang  lebih  rendah  memang  akan  menaikkan  jumlah konsumsi batu bara, namun karena harganya lebih murah, maka masih didapat penghematan secara finansial (Mills, 2011).
Penggunaan kualitas batubara yang lebih rendah dari desain boiler tentunya akan menimbulkan potensi gangguan dalam operasional pembangkit sebagai berikut:
 Masalah Penanganan dan penyimpanan batubara dapat berubah.
 Batubara jenis lignit dapat memiliki masalah debu dan pembakaran spontan.
 Lebih banyak batubara harus dikelola jika nilai kalori batubara baru lebih rendah.
 Aliran batu bara dapat dipengaruhi oleh fineness , atau moisture , atau bahkan kandungan tanah liat.
 Kecepatan coal feeder dapat berubah tergantung pada kalori batubara dan efisiensi boiler.
 Efisiensi  Boiler  dan  NPHR  dapat  dipengaruhi  oleh  perubahan  kualitas  batubara  dan operasional.
 Kapasitas pulverizer dapat  berubah.  Perlu  diperhatikan  bahwa  aliran  batubara  yang  lebih tinggi cenderung meningkatkan ukuran partikel yang berdampak pada pembakaran, unburnt carbon , Nox, slagging , fouling , dan peningkatan Furnace Exit Gas Temperature (FEGT).
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
 Risiko  pembentukan slagging dan fouling dapat  meningkat,  sehingga  memerlukan pengoperasian soot blower lebih sering.
 Karena  jumlah  abu  yang  terbentuk  lebih  banyak,  maka  memerlukan  tempat  penampungan abu yang lebih besar (Tanetsakunvatana & Kuprianov, 2007).

## 5. Coal Drying
Teknologi pengeringan telah dikembangkan sejak tahun 1920-an. Pada tahun tersebut di Austria dikembangkan  proses  Fleissner  untuk  menurunkan  kandungan  air  batubara  peringkat  rendah menggunakan  media  dan  energi  panas  dari superheated  steam .  Saat  ini  telah  banyak  teknologi pengeringan batubara dikembangkan dan berdasarkan fasa air yang keluar dari batubara saat proses, teknologi  pengeringan  batubara  dapat  dikelompokkan  menjadi  teknologi  evaporative  dan  non- evaporative.  Pada  teknologi  evaporative,  air  dikeluarkan  dari  dalam  batubara  dalam  fasa  gas sedangkan pada teknologi non-evaporative karena penggunaan tekanan tinggi pada saat proses maka air  keluar  dari  batubara  dalam  bentuk  fasa  cair.  Sebagian  besar  teknologi  pengeringan  batubara adalah  masuk  ke  dalam  jenis  teknologi  evaporative  seperti  contoh  teknologi  UBC  ( upgraded  brown coal ),  BCB  ( binderless  coal  briquetting ),  CUB  ( Coal  Upgraded  Briquettes )  dan  lain-lain.  Teknologi  yang termasuk ke dalam jenis non-evaporative adalah technology hydrothermal seperti CHTD. Alat yang digunakan untuk pengeringan batubara juga bermacam-macam seperti pengering putar ( rotary dryer ), flash dryer , fluidized bed dryer , slurry evaporator , autoclave dan hydraulic press (Sudirman, 2012).

## 5.1. Rotary Dryer
Pada industri, rotary dryer digunakan untuk mengeringkan batubara. Umumnya pengering ini beroperasi dalam mode cocurrent untuk menghindari kemungkinan batubara terbakar sendiri. Media pengering  adalah  udara  panas  atau  gas  hasil  pembakaran  yang  berasal  dari  hasil  pembakaran  gas alam  atau  batubara.  Sebuah  pengering  putar  tipikal  ditunjukkan  secara  skematis  pada  gambar  2. Komponen  utama  pengering  ini  adalah  shell  baja  dilapisi  dengan  lapisan  tahan  api  dan  dipasang pada roller dengan  menggunakan  bandages  yang  terletak  di  shell.  Shell  diputar  menggunakan  roda gigi. Shell dipasang  miring  dengan  kemiringan  20  hingga  50  ke  arah  horizontal.  Di  dalam shell ,  ada pengangkat  yang  diikat  ke  permukaan  bagian  dalam  drum.  Selama  operasi,  pengangkat  ini mengangkat butiran batubara dan menghujani batubara secara bertahap di dalam shell dengan aliran gas pemanas yang mengalir.
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
Kerugian akhir batubara tidak melebihi 0,5 sampai 1,5%, tergantung pada jenis peralatan yang digunakan untuk membersihkan pembakaran. Konsumsi panas dalam pengering tersebut berjumlah sekitar 3700 kJ / kg H 2 O. Waktu pengeringan sekitar 15 hingga 40 menit pada fraksi penahanan 0,15 hingga  0,25.  Kecepatan  gas  di  outlet  pengering  tidak  boleh  lebih  dari  2  hingga  3  m/detik  untuk pengeringan  batubara  halus  yang  berasal  dari  pencucian  dan  tidak  lebih  dari  0,5  hingga  1  m/detik untuk konsentrat pasca pengapungan untuk menghindari terbawa batubara yang berlebihan (Pikon´ & Mujumdar, 2006).

## 5.2. Rotary Tube Dryer
Rotary  tube  dryer adalah  salah  satu  perwakilan  paling  khas  dari  pengering  pemanas  tidak langsung. Ada dua cara utama untuk meningkatkan kemampuan pengeringan. Salah satunya adalah menjaga pergerakan relatif antara tabung pemanas dan partikel material. Rotary tube dryer digunakan secara  luas  untuk  pengeringan  batubara  di  pabrik  briket  batubara  lignit  dan  PLTU  yang menggunakan  batubara  dengan  nilai  kalori  rendah.  Pengering  ini  adalah  pengering  tidak  langsung yang dihasilkan oleh uap jenuh pada tekanan 0,15 sampai 0,55 MPa. Pengering ini terdiri dari sloping drum,  di  mana  dinding  berlubang  memiliki seamless  tubes yang  diikat  pada  diameter  sekitar  102 hingga 108 mm. Shell pengering menggulung pada cincin khusus dan roller dan digerakkan oleh daya yang  disalurkan  melalui  roda  gigi.  Uap  pemanas  masuk  ke  drum  melalui  pin.  Sebagian  besar batubara  dengan moisture tinggi  diumpankan  ke  dalam  tabung  pemanas.  Sebagai  akibat  dari kemiringan dan rotasi, batubara dipindahkan secara  bertahap  menuju tabung pemanas dari inlet ke outlet.  Di  dalam  tabung  pemanas  dipasang screw  guides ,  yang  mengontrol  perpindahan  batubara. Variable pitch guides yang dipasang di dalam tabung  mencegah perpindahan  batubara dalam tabung yang terlalu cepat. Batubara yang sudah kering dikumpulkan di bagian bawah ruangan. Kondensasi uap  dikeringkan  melalui  pin  yang  ditempatkan  di  bagian  bawah  drum.  Pada  pengering  jenis  ini, koefisien perpindahan konveksi dari uap ke batubara sekitar 25 W/m 2 K.

## Gambar 3. Rotary Tube Dryer
Sedangkan  pada  pabrik  briket  batubara  lignit,  pengering  ini  dipanaskan  oleh  uap  yang dikeluarkan  dari  mesin  briket.  Sisa  minyak  keluar  dari  aliran  uapyang  dikarbonisasi,  membentuk endapan  pada  dinding  tabung.  Untuk  menghilangkan  kotoran  dari  tabung  pengering,  tabung  ini dapat dicuci dengan sirkulasi trikloroetilen pada 70 hingga 80 0C selama sekitar 3 jam. Trikloroetilen bekas  disuling  untuk  digunakan  kembali.  Membuat  bentuk  flight  'Y'  dalam  rotary  tube  dryer
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
merupakan  pendekatan  yang  efisien  untuk  meningkatkan  rasio  pengisian  material  dan  area pertukaran  panas.  Struktur  yang  dioptimalkan  mampu  mengurangi  keausan  material  terhadap permukaan  tabung,  akibat  kecepatan  partikel  maksimum  yang  rendah.  Struktur  yang  dioptimalkan menghasilkan  distribusi  kecepatan  partikel  yang  seragam  dan  koefisien  perpindahan  panas permukaan rata-rata yang tinggi dari tabung (Li et al., 2018).

## 6. Pengaruh Nilai Kalor Batubara Terhadap Biaya Bahan Bakar Produksi
Syahputera  telah  melakukan  sebuah  studi  tentang  analisa  pengaruh  perubahan  nilai  kalor batubara  terhadap  biaya  bahan  bakar  produksi  di  PLTU  Palabuhanratu  dengan  kapasitas  320  MW neto  (Syahputera  et  al.,  2018).  Dalam  penelitian  ini  menggunakan  kalori  batubara  dengan  rentang 4.200 kcal/kg sampai dengan 4.430 kcal/kg. Pengujian dilakukan pada tiga tingkat beban yang berbeda yaitu  240  MW,  280  MW,  dan  320  MW.  Parameter  kinerja  efisiensi  thermal  pada  PLTU  dinyatakan dalam Net  Plant  Heat  Rate (NPHR)  dalam  kcal/kWh.  NPHR  adalah  banyaknya  jumlah  energi  yang diperlukan suatu pembangkit untuk menghasilkan satu kWh listrik netto. Semakin kecil nilai NPHR suatu pembangkit, maka semakin tinggi efisiensi thermal pembangkit tersebut.
Gambar 4. Grafik NPHR terhadap Nilai Kalor Batubara (Syahputera et al., 2018)
Gambar 4 menunjukkan bahwa nilai Net Plant Heat Rate (NPHR) menurun seiring naiknya nilai kalori batubara. hal ini dikarenakan semakin tinggi nilai kalori batubara maka jumlah moisture dan ash pada  batubara  akan  menurun,  dengan  menurunnya  nilai moisture dan ash tersebut  maka  rugi  rugi pembakaran  dapat  berkurang  dan  panas  yang  dihasikan  batubara  pada  proses  pembakaran  dapat dimanfaatkan lebih maksimal, sehingga nilai heat rate dapat menurun. Pada beban tinggi panas yang dihasilkan  bahan  bakar  akan diserap lebih optimum  sehingga daya yang dihasilkan lebih  besar dan rugi rugi yang terjadi relatif lebih rendah, sehingga kebutuhan nilai panas untuk menghasilkan energi listrik berkurang.
Dengan  mengkalikan  nilai  NPHR,  produksi  MW  net,  dan  harga  energi  primer  akan  diperoleh biaya bahan bakar produksi dala satuan Rp/kWh. Data Harga Patokan Batubara (HPB) dapat dilihat pada tabel 3.
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
Tabel 3. Data Harga Patokan Batubara Merek Dagang Nilai Kalori GAR (kCal/kg) HPB Marker (USD/ton) Harga Energi (Cent/kCal) Gunung Bayan I 7,000.00 89.98 1.29 Prima Coal 6,700.00 89.76 1.34 Pinang 6150 6,200.00 80.99 1.31 Inominco 5,700.00 68.52 1.20 Melawan Coal 5,400.00 65.90 1.22 Envirocoal 5,000.00 61.64 1.23 Jorong J-I 4,400.00 49.65 1.13 Ecocoal 4,200.00 45.38 1.08
Gambar 5. Grafik Biaya Bahan Bakar Produksi Terhadap Nilai Kalor Batubara
(Syahputera et al., 2018)
Gambar  5  menunjukkan  pada  beban  240  MW  biaya  produksi  listrik  pada  pemakain  batubara dengan  nilai  kalor  4.206  kcal/kg  tinggi,  hal  ini  disebabkan  oleh  NPHR  yang  tinggi,  seiring  dengan naiknya  nilai kalor NPHR pun turun, tetapi tidak dengan  biaya produksi listrik yang memiliki nilai optimum pada nilai kalori sekitar 4.300 kcal/kg. Hal ini disebabkan karena pada titik tersebut adalah titik  paling  ideal  antara  NPHR  dengan  harga  bahan  batubara,  karena  walaupun  NPHR  menurun seiring naiknya nilai kalori yang dipakai tetapi harga batubara pun akan semakin mahal pada kalori yang lebih tinggi. Pada beban 280 MW dan 320 MW dapat dilihat biaya produksi listrik terbaik berada pada  pemakaian  batubara  dengan  nilai  kalor  rendah,  hal  ini  menunjukan  bahwa  penurunan  NPHR seiring naiknya nilai kalori batubara tidak sebanding dengan kenaikan harga batubara dengan kalori yang  lebih  tinggi.  Pada  beban  240  MW  biaya  produksi  listrik  terendah  didapat  pada  pemakaian batubara  berkalori  4.368  kcal/kg  dengan  biaya  produksi  listrik  sebesar  Rp  397,47  /KWh.  Sedangkan pada  beban 280MW dan 320 MW biaya produksi listrik terendah didapat pada pemakaian  batubara kalori  rendah  yaitu  4.203  kcal/kg  dan  4.232  kcal/kg  dengan  biaya  bahan  bakar  produksi  listrik  Rp 381,02 per kWh dan Rp 373,67 per kWh.
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029

## 7. Kesimpulan
Sebagai  salah  satu  upaya  untuk  memanfaatkan  batubara  nilai  kalori  rendah  yang  mempunyai harga energi yang relatif lebih murah, maka dapat dilakukan alternatif pemanfaatan batubara tersebut dengan metode coal blending , coal switching , ataupun coal drying pada PLTU. Coal blending merupakan cara  terbaik  untuk  mengatasi  masalah  ketersediaan  batubara  dan  ketergantungan  terhadap  satu sumber  pemasok  batubara  untuk  PLTU  di  Indonesia.  Dengan  mengganti  batubara  menjadi  kalori yang  lebih  rendah  memang  akan  menaikkan  jumlah  konsumsi  batu  bara  dan  menurunkan  efisiensi pembangkit,  namun  karena  harganya  lebih  murah,  maka  masih  didapat  penghematan  secara finansial. Coal  drying dapat  menjadi  salah  satu  alternatif  untuk  memperbaiki  kualitas  batubara  yang mempunyai  kandungan moisture tinggi,  sehingga  batubara  tersebut  dapat  digunakan  untuk  bahan bakar  PLTU  eksisting.  Hal  yang  perlu  diperhatikan  adalah  evaluasi  dari  kinerja  boiler  setelah mengganti  kualitas  batubara  yang  lebih  rendah,  sejumlah  uji  bakar  perlu  dilakukan  untuk mengetahui hasil pembakaran setiap batubara dengan karakteristik yang berbeda.

## Daftar Pustaka
Amsya,  R.  M.,  &  Pelita,  R.  (2019).  Model  Coal  Blending  Beda  Kualitas  Untuk  Memenuhi Permintaan  Buyer.  Jurnal  Sains  Dan  Teknologi:  Jurnal  Keilmuan  Dan  Aplikasi  Teknologi  Industri, 19(1), 25. https://doi.org/10.36275/stsp.v19i1.130
Anang Nungky Ristyanto, Joko Windarto, S. H. (2012). SIMULASI PERHITUNGAN EFISIENSI SISTEM  PEMBANGKIT  LISTRIK  TENAGA  UAP  (PLTU)  REMBANG  Anang  Nungky  Ristyanto  1), Joko Windarto 2), Susatyo Handoko 2) - PDF Free Download.pdf.
Aravind,  R.  A.,  Muthukumar,  V.,  Kumaravel,  S.,  &  Sivaprakash,  E.  (2020).  Performance assessment  of  2×90  tph  (afbc)  boiler  and  study  of  hp  heater.  Materials  Today:  Proceedings,  xxxx. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.389
ESDM. (2019). HANDBOOK OF ENERGY & ECONOMIC STATISTICS OF INDONESIA 2019. Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689–1699.
Li, X., Gao, L., Yun, D., Yang, L., Geng, W., & Wu, J. (2018). A CFD modeling investigation for structure  optimization  of  a  rotary  steam  tube  dryer.  IOP  Conference  Series:  Materials  Science  and Engineering, 397(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/397/1/012076
Mills, S. J. (2011). Global perspective on the use of low quality coals. In Iea Clean Coal Centre (Issue January).
Pikon´,  J.,  &  Mujumdar,  A.  (2006).  Drying  of  Coal.  Handbook  of  Industrial  Drying,  Third Edition, November 2006. https://doi.org/10.1201/9781420017618.ch43
PT.  PLN  (Persero).  (2019).  Electric  Power  Supply  Business  Plan  (2019-2028).  2019–2028. http://gatrik.esdm.go.id/assets/uploads/download_index/files/5b16d-kepmen-esdm-no.-39-k-20-mem- 2019-tentang-pengesahan-ruptl-pt-pln-2019-2028.pdf
Sudirman,  J.  J.  (2012).  Peluang  Aplikasi  Teknologi  Pengeringan  Batubara  dan  Blending Batubara Di Indonesia Ditinjau Dari Segi Ekonomi dan Lingkungan. 8(September), 152–163.
Suprapto,  S.  (2009).  Blending  Batubara  untuk  pembangkit  listrik  -  studi  kasus  PLTU  Suralaya unit 1 - 4. In Jurnal teknologi mineral dan batubara: Vol. Vol. 5 (Issue 13, pp. 31–39).
Syahputera,  I.  M.,  Kamal,  D.  M.,  &  Ekayuliana,  A.  (2018).  Analisis  Pengaruh  Nilai  Kalori Batubara  terhadap  Konsumsi  Bahan  Bakar  dan  Biaya  Produksi  Listrik.  Seminar  Nasional  Teknik Mesin, 474–483. http://semnas.mesin.pnj.ac.id/prosiding/2018_pdf/A054.pdf
Vol. 1, No. 3, pp 100 – 110 doi: 10.14710/jebt.2021.10029
Tanetsakunvatana,  V.,  &  Kuprianov,  V.  I.  (2007).  Experimental  study  on  effects  of  operating conditions and fuel quality on thermal efficiency and emission performance of a 300-MW boiler unit firing
Thai
lignite.
Fuel Processing Technology, 88(2), 199–206. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2006.04.005
Tillman, D. (2012). Solid Fuel Blending: principles, practices and problems. 337.
Tirumala Srinivas, G. (2017). Efficiency of a Coal Fired Boiler in a Typical Thermal Power Plant.
American Journal
of
Mechanical and Industrial Engineering, 2(1), 32.
https://doi.org/10.11648/j.ajmie.20170201.15
Zhu,  Q.  (2010).  Coal  sampling  and  analysis  standards.  IEA  Clean  Coal  Centre,  2014,  123. https://www.usea.org/sites/default/files/042014_Coal sampling and analysis standards_ccc235.pdf