Abstrak—Penelitian ini difokuskan pada analisis performa turbin gas. Turbin gas pembangkit dianalisis menggunakan data teknis pembangkit. Data yang digunakan pada penelitian diperoleh dari PLTG PT A Kepri. Hasil analisis pada penelitian ini untuk jangka waktu enam bulan (April- September)  Tahun  2022.  Pada  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  87% kapasitas  yang  diharapkan  tersedia pada  periode  yang  diteliti.  Efisiensi thermal  pabrik  berkisar  antara  23%  hingga  28%,  faktor  kapasitas pembangkit  berkisar  antara  61%  hingga  81%,  dan  keandalan  pabrik berkisar  antara  46%  hingga  100%  dengan  (rata-rata  75,5%).  Untuk periode  yang  diteliti  hanya  27  MW  daya  yang  hilang  dari  daya  yang diharapkan  sebesar  210  MW.  Dalam  penelitian  ini  bahwasannya parameter  performa  turbin gas  yang dianalisis  pada  PLTG  PT A  Kepri berada dalam kisaran praktek industri terbaik.
Kata  Kunci:  Analisis,  Efisiensi  Thermal,  Faktor  Kapasitas,  Turbin  gas, Keandalan.
Abstract—The research in this final project is focused on analyzing ther performance of gas turbines. The gas turbine power plant is analyzed using the technical data of the plant. The data used in this study were obtained from the PLTG PT A Kepri. The result of the Analysis in this study are for a period of six months (April-September) 2022. This study shows that 87% of the expected capacity is available in the period studied. Plant Thermal efficiency  ranged  from  23%  to  28%,  Plant  Capacity  factor  ranged  from 61%  to 81%, and  plant  reliability  ranged from 46%  to  100%  (averange 75,5%).  For  the period  studied only 27 MW of power  was  lost  from  the expected  power  of 210 MW.  In  this  study,  the  gas  turbine  performance parameter  analyzed  at  PLTG  PT  A  Kepri  are  within  the  best  industry practice range.
Keywords: Analysis, Capacity factor, Gas turbines, Reliability, Thermal efficiency.

## I. P ENDAHULUAN
P ERKEMBANGAN teknologi  yang  semakin  cepat  sangat berdampak  dalam  peningkatan  kebutuhan  listrik  dalam kehidupan masyarakat modern [1]. Listrik menjadi energi utama yang memberikan manfaat dalam kehidupan sehari-hari, seperti menjadi  pembangkit  listrik  di  industri,  rumah  sakit,  pasar, maupun rumah tangga [2]. Energi listrik memberikan kontribusi yang  sangat  signifikan  dan  menjadi  landasan  bagi  masyarakat untuk meningkatkan kehidupan dalam kondisi yang lebih baik. Dalam  perkembangan  industri  yang  lebih  maju  banyaknya permintaan listrik sejalan dengan pertumbuhan penduduk serta ekonomi  masyarakat  [3],  di  Indonesia  tenaga  listrik dibangkitkan  dengan  tenaga  gas  [4].  Pembangkit  listrik  tenaga gas  adalah  fasilitas  yang  menggunakan  gas  alam  atau  bahan bakar  gas  lainnya  sebagai  sumber  energi  untuk  menghasilkan
listrik.  Prosesnya  melibatkan  pembakaran  gas  dalam  mesin pembangkit  listrik  yang  menggerakkan  generator  untuk menghasilkan  daya  listrik  [5].    Turbin  gas  didesain  dan diproduksi dengan menggunakan prinsip operasi sederhana dari energi  mekanik  menjadi  energi  listrik  [6].  Kualitas  turbin  gas dapat  dilihat  dari  segi  ekonomi  dan  teknis.  Dari  segi  teknis, faktor-faktor  seperti  kinerja,  efisiensi,  dan  keandalan mempengaruhi kualitas turbin gas [7].
Turbin  gas  adalah  sebuah  mesin  yang  mengubah  energi panas  dari  bahan  bakar  menjadi  energi  kinetik  yang  dapat digunakan  untuk  menghasilkan  tenaga  mekanis.  Proses  ini dilakukan dengan cara melewati beberapa tahap, di mana energi panas  dari  pembakaran  bahan  bakar  diubah  menjadi  energi kinetik pada rotor turbin gas [7]. Bagian turbin gas diam disebut stator  dan  yang  berputar  disebut  rotor  yang  berfungsi menggerakkan  roda  turbin  sehingga  menghasilkan  listrik  [8]. Rotor mampu menggerakkan beban seperti kompresor, pompa, generator,  dan  lain-lain  [9].  Turbin  gas  memainkan  peran signifikan dalam upaya pengembangan infrastruktur ketenagalistrikan  Indonesia.  Pemasangan  sistem  turbin  gas dapat  dilakukan  dengan  efisien  dan  dengan  biaya  modal  yang lebih  terjangkau  dibandingkan  dengan  turbin  uap  dan  mesin diesel  untuk  pembangkit  listrik  [10].  Karena  itu,  banyak Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) di Indonesia, termasuk PT A Kepri, memanfaatkan teknologi turbin gas sebagai sumber daya utama mereka.
Dalam  penelitian  ini,  parameter  diatas  utuk  jangka  wktu enam  (6)  bulan  (April-September)  Tahun  2022.  Parameter kuncinya adalah faktor kapasitas ( capacity factor ), bahan bakar ( Plant  fuel  rate ),  laju  panas  ( Plant  heat  rate ),  effesisensi compressor ,  efisiensi  turbin  dan  efisiensi thermal ( Thermal efficiency )  dari  gas  turbin  tersebut.  Dengan  demikian  maka akan  diketahui  apa  saja  efisiensi  dan  keandalan  pada  operasi turbin gas [11].

## Analisa Performa Turbin Gas Unit 1 pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas PT A Kepri
Rahmat Novrijon 1 , Fauzun Atabiq 1*
1 Politeknik Negeri Batam, Batam, Indonesia
* Email: atabiq@polibatam.ac.id
JOURNAL OF APPLIED ELECTRICAL ENGINEERING (E-ISSN: 2548-9682), VOL. 7, NO. 2, DEC 2023            98

## II. M ETODE
Pada penelitian ini metode atau l langkah-langkah h yang akan dilakukan adalah seperti berikut:
Gambar 1. Flowchart penelitian

## A. Studi Literatur
Pembahasan  pada  penelitian  ini  berdasarkan  pada  sumber kepustakaan  seperti  pada  buku  referensi,  buku  manual,  dan lainnya yang berhubungan dengan masalah yang akan dibahas.

## B. Obervasi Lapangan
Observasi  dan  identifikasi  di  lapangan  dilakukan  untuk mengetahui  keadaan  aktual  yang  nantinya  dipelajari  dan dianalisa  sebagai  topik  penelitian.  Performa  Turbin  gas  yang nantinya  akan  dianalisa  pada  penelitian  ini  dan  analisa dilakukan pada kinerja dan operasi turbin gas [12].

## C. Pengumpulan Data
Data  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  berasal  dari  data operasional  PLTG  PT  A  Kepri  dari  bulan  April-September 2022.
Pengumpulan data ( data collection )
1. Energi (daya) yang dihasilkan oleh pembangkit (MW)
2. Massa bahan bakar yang dikonsumsi
3. Kapasitas terpasang pembangkit (MW)
4. Gross calorofic value of fuel (Kj/kg)
5. Running hours
6. LHV
7. Pressure Outlet Compressor (P2)
8. Temperature  Inlet Compressor (T1)
9. Temperature Outlet Compressor (T2) 10. Temperature Outlet Turbine (T4) 11. Pressure Combuster (P3) 12. Pressure Outlet Turbine (P4)

## D. Analisa  Data
Tahap  ini  merupakan  analisa  data  dari  hasil  perhitungan- perhitungan yang telah dilakukan selama observasi di lapangan. Hasil analisa tersebut kemudian dijabarkan dalam bentuk tabel maupun grafik. Beberapa data yang dianalisis sebagai berikut Analisis Data ( Data Analysis )
1. Faktor kapasitas 2. Tingkat laju panas (Heat Rate ) 3. Bahan bakar ( Fuel Rate ) 4. Keandalan ( Reliability ) 5. Thermal Efisiensi 6. Efisiensi kompresor 7. Efisiensi Turbin

## III. H ASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  akan  disajikan  mengenai  hasil  dan pembahasan  yang  telah  dilakukan  diantaranya  meliputi;  data hasil penelitian dan perhitungan data, pembahasan dan analisis data.

## A. Pembahasan
Setelah  melakukan  penelitian  serta  pengamatan  pada lapangan  maka  didapatkan  data-data  serta  perhitungan  data sebagai sumber dari analisa sebagai berikut:
1) Power Generated dan Plant Capacity factor
Pada  Tabel  I  diperlihatkan  daya  yang  dihasilkan  dan  faktor kapasitas  pada  PLTG  Unit  1  PT  A  Kepri  untuk  periode  bulan April  s.d  September  tahun  2022.  Data-data  yang  digunakan untuk menentukan Capacity factor ini diperoleh dari data base yang  tersedia  pada  ruang  pusat Control  Centre  Room PT  A Kepri.
Capacity factor = 𝑷𝒐𝒘𝒆𝒓 𝑮𝒆𝒏𝒆𝒓𝒂𝒕𝒆𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒏𝒕 𝑰𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒍𝒆𝒅 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒚 x 100%
* Bulan Power generated (MWH) Running hours Power generated (MW) Available power (MW) Capacity factor April 13,925 666 31 35 73% Mei 13,602 589 30 35 81% Juni 6,198 357 30 35 61% Juli 13,114 679 31 35 68% Agustus 14,401 744 33 35 68% September 7,286 333 28 35 77% Total 183 210 Rata-rata 30,5 35
2) Plant Heat Rate
Pada  Tabel  II  nilai plant  heat  rate diperoleh  dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari database yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
TABLE I P OWER G ENERATED AND C APACITY F ACTOR
JOURNAL OF APPLIED ELECTRICAL ENGINEERING (E-ISSN: 2548-9682), VOL. 7, NO. 2, DEC 2023            99
Plant Heat Rate = 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑯𝒆𝒂𝒕 𝑺𝒖𝒑𝒑𝒍𝒊𝒆𝒅 (𝑲𝑱/𝒉)
𝑷𝒐𝒘𝒆𝒓 𝑶𝒖𝒕𝒑𝒖𝒕 𝒐𝒇 𝑻𝒖𝒓𝒃𝒊𝒏𝒆 (𝑴𝑾) Bulan BBTU Total heat Suplied (Kj/h) 1 Total power output Plant . heat rate April 6,79 487612208,03 31 15729426,07 Mei 6,44 473459785,3 30 15781992,84 Juni 2,674 431429493,4 30 14380983,11 Juli 5,671 439301509,8 31 14171016,45 Agustus 7,07 490938129,3 33 14876913,01 September 3,115 427532253,6 28 15269009,06

## 3) Plant Fuel Rate
Pada  Table  III  nilai plant  fuel  rate diperoleh  dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari database yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
Plant Fuel Rate = 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑭𝒖𝒆𝒍 𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒑𝒕𝒊𝒐𝒏 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑷𝒐𝒘𝒆𝒓 𝑶𝒖𝒕𝒑𝒖𝒕 (𝑲𝑾)
Bulan Total fuel c consumption Total power o output (KW) )
Plant fuel rate
( (KJ/KWh) ) April 4903,2 31000 0,158 Mei 4773,6 30000 0,159 Juni 4384,8 30000 0,147 Juli 4730,4 31000 0,152 Agusutus 5032,8 33000 0,152 September 4557,6 28000 0,162
4) Thermal Efficiency
Pada  Tabel  IV  nilai thermal  efficiency diperoleh  dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari database yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
Thermal Efficiency = η ta = (𝑾𝒕𝒂−𝑾𝒄𝒂)
ṁ𝒇 𝒙 𝑳𝑯𝑽 x 100%
Bulan Power output Total fuel c consumed d (kg/s) Calorofic v value e (kj/kg) Thermal e efficiency y April 31000 1362 58939,15171 28% Mei 30000 1326 58939,15171 23% Juni 30000 1218 58939,15171 27% Juli 31000 1314 58939,15171 25% Agustus 33000 1398 58939,15171 25% September 28000 1266 58939,15171 26%

## 5) Reliability Of The Plant
Pada Tabel V nilai reliability of the plant diperoleh dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari database yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
Reliability = 𝑬𝒙𝒑𝒆𝒄𝒕𝒆𝒅 𝑹𝒖𝒏𝒏𝒊𝒏𝒈 𝑯𝒐𝒖𝒓𝒔−𝒏𝒐𝒕 𝒓𝒖𝒏𝒏𝒊𝒏𝒈 𝑬𝒙𝒑𝒆𝒄𝒕𝒆𝒅  𝑹𝒖𝒏𝒏𝒊𝒏𝒈 𝑯𝒐𝒖𝒓𝒔 x 100
Bulan e Expected d running h hours s a Actual l r running g h hours s n Not t r running g r Reliability y April 720 666 54 93% Mei 744 589 155 79% Juni 720 357 363 50% Juli 744 679 65 91% Agustus 744 744 0 100% September 720 333 387 46%

## Compressor Efficiency
Pada Tabel VI nilai compressor efficiency diperoleh dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari data base yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
Bulan Compressor efficiency April 84% Mei 84% Juni 86% Juli 85% Agustus 84% September 85%

## 7. Turbine Efficiency
Pada  Tabel  VII  nilai turbine  efficiency diperoleh  dengan perhitungan  berdasarkan  data  operasional  yang  diperoleh  dari data base yang tersedia pada ruang pusat Control Centre Room PT A Kepri.
Bulan Turbine efficiency April 93% Mei 92% Juni 92% Juli 90% Agustus 91% September 92% September 92%

## B. Analisis Data
Setelah melakukan penelitian serta pengamatan pada lapangan didapatkan  data-data  serta  perhitungan  data  maka  didapatkan analisis data sebagai berikut:

## 1) Power Generated
TABLE II
P LANT H EAT R ATE TABLE III P LANT F UEL R ATE TABLE VII T URBINE E FFECIENCY TABLE IV T HERMAL E FFECIENCY
TABLE V R ELIABILITY OF THE P LANT TABLE VI C OMPRESSOR E FFECIENCY
JOURNAL OF APPLIED ELECTRICAL ENGINEERING (E-ISSN: 2548-9682), VOL. 7, NO. 2, DEC 2023            100
Kapasitas  terpasang  beban  penuh  yang  diharapkan  dari pembangkit  yang  diteliti  adalah  35  MW.  Kapasitas  yang tersedia  (daya  yang  diperoleh)  untuk  setiap  bulan  adalah  35 MW (210 MW/6 bulan), dan kapasitas  aktual yang dihasilkan untuk setiap bulan berkisar antara 28 MW hingga 33 MW. Daya aktual rata-rata yang dihasilkan oleh pembangkit dari data yang diperoleh  untuk  periode 6 bulan  adalah  sekitar  30,5  MW,  dan total daya aktual yang dihasilkan adalah 183 MW dibandingkan dengan  daya  yang  tersedia  sebesar  210  MW.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  hanya  27  MW  yang  hilang,  sehingga sekitar  87%  dari  daya  yang  sebenarnya  tersedia.  Hilangnya daya  tersebut  akibat  pembangkit  tidak  beroperasi  dikarenakan adanya Hot Gas Path Inspection (HGPI).

## 2) Plants Capacity factor
Gambar. 3. Grafik plant capacity factor
Faktor  kapasitas  rata-rata  dari  data  yang  diperoleh  dari periode penelitian adalah 71% dengan nilai minimum 61% pada bulan Juni, dan nilai maksimum 81% pada bulan  Mei terhadap praktik industri terbaik (antara 40% hingga 80%). Nilai faktor kapasitas  pembangkit  menandakan  bahwa  daya  rata-rata  yang dihasilkan dapat diterima.

## 3) Thermal Efficiency
Gambar. 4. Grafik thermal efficiency
Efisiensi thermal rata-rata  dari  data  yang  diperoleh  dari periode penelitian ini  adalah 25% dengan nilai minimum 23% pada  bulan  May,  dan  nilai  maksimum  28%  pada  bulan  April, efisiensi thermal turbin  gas  adalah  sekitar  20%  hingga  35% berdasarkan  dari data  efisiensi thermal yang  diperoleh  artinya
efisiensi turbin gas pada bulan April-September cukup effesien.

## 4) Plant Fuel Rate
Gambar. 5. Grafik plant fuel rate
Terlihat  bahwa  nilai  terbaik  adalah  untuk  bulan  Juni  yaitu total plant  fuel  rate 0,147  dibandingkan  dengan  bulan-bulan lainnya. Untuk fuel rate tertinggi terjadi pada bulan September yaitu total plant fuel rate 0,162.

## 5) Plant Heat Rate
Gambar. 6. Grafik plant heat rate

## 6) Plant reliability
Gambar. 7. Grafik plant reliability
Rata-rata plant  reliability dari  data  operasional  yang diperoleh  selama  periode  penelitian  adalah  75,5%.  Dan  pada
JOURNAL OF APPLIED ELECTRICAL ENGINEERING (E-ISSN: 2548-9682), VOL. 7, NO. 2, DEC 2023            101
bulan Agustus unit turbin gas running 100%. Penurunan Plant reliability pada bulan Juni dan September karena unit turbin gas not  running dikarenakan  adanya hot  gas  path  inspection (HGPI).
Bulan Power generate d ( (MW) ) Capacit y factor ( (%) ) p Plant Fuel l r Rate e p Plant t h heat rate e Thermal Efeciency ( (%) ) Kg/ Kw h % Tota l Kj/ MW H % Total April 31 73 0,15 8 17 15729 426,07 17 28 May 30 81 0,15 9 17 15781 992.84 17 23 June 30 61 0,14 7 16 14380 983,11 16 27 July 31 68 0,15 2 16 14171 016,45 16 25 Augus t 33 68 0,15 2 16 14876 913.01 16 25 Sept 28 77 0,16 2 17 15269 009.06 17 26 Total 183 71 0,93 100 90209 340.54 100

## IV. K ESIMPULAN
Pada  penelitian  analisis performa turbin  gas  unit  1  pada PLTG  PT  A  Kepri,  penekanan  pada  parameter  kinerja  utama seperti,  daya  yang  dihasilkan  ( power  generated ),  faktor kapasitas,  laju  bahan  bakar  ( fuel  rate ),  tingkat  laju  panas pembangkit  ( heat  rate ),  efisiensi compresso r,  efisiensi  turbin dan efisiensi thermal . Studi ini menunjukkan bahwa 87% dari kapasitas  yang  diharapkan  tersedia  pada  periode  tersebut. Efisiensi thermal pabrik  pada  periode  tersebut  berkisar  antara 23%  hingga  28%  dibandingkan  dengan  nilai  standar  30% hingga 35%. Faktor kapasitas pabrik pada pembangkit berkisar antara 61% hingga 81% dibandingkan dengan praktik industri terbaik  antara  40%  hingga  80%.  Tingkat  bahan  bakar  pabrik berkisar  antara  16%  hingga  17%  dan  juga  laju  panas  pabrik berkisar  antara  16%  hingga  17%.  Keandalan  rata-rata pembangkit  untuk  periode  tersebut  adalah  75,5%.  Hanya  27 MW daya yang hilang dari daya yang diharapkan yaitu sebesar 210  MW  untuk  periode  selama  6  bulan  (April-September) tahun  2022  berada  dalam  nilai  internasional  terbaik  untuk pembangkit turbin gas.

## R EFERENSI
[1] H. Dwipayana and M. A. A. Baraf, “Analisis Perbandingan Performansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas Tm 2500 Jakabaring Unit 2 Dan Unit
3 Pada Waktu Beban Puncak,” vol. 6, no. 2.
[2] B. P.  Ichtiarto,  “Analisa kinerja pembangkit turbin  gas  PT PJB  Unit Pembangkitan  Muara  Tawar  menggunakan  Generating  Availability Data System,” O p e r a t i o n s E x c e l l e n c e , 2018.
[3] R.  Prasetiyo,  P.  Bismantolo,  and  A.  Suandi,  “Maintenance  Pada Combustion Section Turbin Gas Unit 2 Pltgu,” 2021.
[4] N.  Gusnita  and  K.  S.  Said,  “Analisa  Efisiensi  dan  Pemanfaatan  Gas Buang  Turbin  Gas  Alsthom  Pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gas Kapasitas 20 Mw,” vol. 14, no. 2, 2017.
[5] M. Faizal,  B. T. Prasetyo, and  E.  S.  Effendy,  “Analisis Performance Tm2500 Gas Turbine Generator Package Pltg X Pada Factory Test Dan Site  Test,” BT ,  vol.  13,  no.  2,  p.  157,  Dec.  2017,  doi: 10.54378/bt.v13i2.214.
[6] Kartono,  Sekti  Kunthi,  and  Tina  Mulya  Gantina,  “Evaluasi  Kinerja Turbin Gas Abb Gt 13-E1 Di Pt Indonesia Power Ubp Priok,” ENERGI , vol. 2, no. 1, pp. 122–128, Feb. 2020, doi: 10.35313/energi.v2i1.1782.
[7] A.  Naufal,  “Analisis  Termodinamika  Performa  Turbin  Gas  Sebelum Dan Sesudah Major Inspection Overhaul Di Pltgu Unit Gt 1.2 Omu Ip Cilegon,” 2021.
[8] B.  A.  Wibowo,  “Analisis  kinerja  turbin  gas  (GT  3.1)  PLTGU Muarakarang setelah  masa konstruksi sesuai  ISO  2314:2009,”  vol.  1, no. 1.
[9] R. Syammary, “Analisis Efisiensi Turbin Gas Tipe V94.2 Sebelum dan Sesudah Minor Inspection Pada Blok 4 Unit 3 Pltgu Muara Tawar,” vol. 8, no. 2, 2020.
[10] H. M. Karusitio Silaban and A. Ghofur, “Analisa Performa Turbin Gas Tipe  Cw251  B11  Pada  System  Pembangkitan  Listrik  Tenaga  Gas Sektor Pembangkitan Bali,” JTAM ROTARY , vol. 2, no. 2, p. 161, Sep. 2020, doi: 10.20527/jtam_rotary.v2i2.2412.
[11] O. E. William, “(A Case Study Of Delta Iii Gt9 Transcorp Gas Turbine Power Plant, Ughelli, Nigeria),” vol. 6, no. 6, 2018.
[12] M. A. Partogi, I. G. B. Wijaya Kusuma, and K. Astawa, “Analisa Unjuk Kerja Sistem PLTG di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan Bali,”
METTEK , vol. 4, no. 1, p. 16, Apr. 2018, doi: 10.24843/METTEK.2018.v04.i01.p03.
TABLE VIII R INGKASAN N ILAI P ARAMETER