1,2,3) Program Studi Teknologi Listrik Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ketapang. email: 1) ariendhya@gmail.com, 2) erickradwitya@gmail.com, 3) chandra.yudi.2386@gmail.com
Abstrak– Manajemen PLTU sedang mempertimbangkan untuk mengganti kayu dengan cangkang kelapa sawit sebagai bahan bakar  boiler.  Untuk  mengambil  keputusan  apakah  mereka akan mengganti bahan bakar, perlu dilakukan analisis secara teknis  dan  ekonomis  dengan  menghitung  kebutuhan  kalor boiler,  konsumsi  batubara,  kayu,  dan  cangkang  kelapa  sawit yang diperlukan boiler, menghitung biaya sistem pembangkit, biaya  energi  per  kWh  dan  penghematan  biaya  bahan  bakar. Analisis  teknis  menunjukkan  kebutuhan  kalor  boiler  dengan kapasitas  32-33  ton/jam  adalah  24.679.424  kCal/jam,  dan jumlah  cangkang  lebih  sedikit  yang  dibutuhkan  daripada kayu dan batubara, yaitu 5,1 ton/jam atau 43.819,2 ton/tahun. Penggunaan  cangkang  sebagai  bahan  bakar  menghasilkan faktor  kapasitas  pembangkit  sebesar  68%  dan  faktor  utilitas sebesar  73%.  Analisis  Ekonomi  menunjukkan  biaya  sistem pembangkit  (Cost  of  overall  system)  dengan  bahan  bakar batubara  adalah  Rp.  27.515.442.381,-/tahun  ($  2.028.414), dengan  kayu  Rp.  10.337.223.537,-/tahun($  762.051),  serta limbah  padat  kelapa  sawit  (cangkang)Rp.  13.191.510.166,- /tahun  ($  972.567).  Namun  demikian  penggunaan  kayu membutuhkan  proses  lebih  lama  untuk  dapat  digunakan sebagai  bahan  bakar,  karena  dalam  kondisi  lembab  atau basah  memerlukan  waktu  5-6  hari  untuk  mengeringkannya baru  dapat  dibakar.  Artinya  adalah  dari  sisi  efisiensi  waktu kayu tidak praktis dapat langsung digunakan, akibatnya akan timbul biaya tambahan untuk mengatasinya.
Kata Kunci : Analisis Ekonomi,  teknis, biaya sistem pembangkit

## I. P ENDAHULUAN
Penggunaan  bahan  bakar  yang  masih  bersumber  dari hasil  alam  bukan  merupakan  pilihan  yang  baik  bagi perusahaan, karena bertentangan dengan program konservasi  hutan  dan  lingkungan  yang  giat  dilakukan  oleh pemerintah pusat. Saat ini memang PT. Suka Jaya Makmur memegang  Hak  Penguasaan  Hutan  (HPH)  terbesar  di Kabupaten Ketapang, namun suatu waktu pemerintah pusat bisa  menghentikan  izin  penguasaan  hutan  tersebut  yang berakibat  PLTU  akan  kehilangan  salah  satu  sumber  bahan bakarnya.  Demikian  halnya  dengan  penggunaan  batubara, selain tingkat polusi yang tinggi dari gas hasil pembakaran, harga  beli  batubara  relatif  tinggi  bahkan  cenderung  naik setiap  tahun.  Ini  tentu  berdampak  pada  pendapatan  PLTU, dimana  pendapatan  bersih (net  benefit) tetap  setiap  tahun
sedangkan pengeluaran untuk biaya bahan bakar cenderung bergerak naik dari tahun ke tahun.
Di kabupaten Ketapang terdapat 20 Pabrik Kelapa Sawit (PKS)  yang  sudah  beroperasi,  dengan  potensi  limbah 444,58 ton/hari [1]. Jika Harris dkk (2013), mengemukakan bahwa  saat  menggunakan  bahan  bakar  cangkang  PLTU  6 MW  menghasilkan  ouput  rata  –  rata  sebesar  4,8  MW/jam dan  dalam  1  MW  output  membutuhkan  1,02  ton  cangkang dan pada saat menggunakan bahan bakar fiber PLTU 6 MW menghasilkan output rata – rata 2,3 MW/jam, dalam 1 MW output membutuhkan 1.83 ton fiber [2]. Dapat diasumsikan dari 444,58 ton/hari limbah padat dan 9% atau 90,9 tonnya adalah  cangkang,  maka  energi  listrik  yang  dihasilkan adalah  sebesar  92,7  MW/jam.  Dengan  kata  lain  PLTU PT. Suka  Jaya  Makmur  yang  berkapasitas  7,5  MW  hanya membutuhkan  7,6  ton/jam  cangkang.  Namun  demikian dalam  penelitian  ini  kebutuhan  cangkang  akan  dihitung berdasarkan kebutuhan kalor yang diperlukan oleh boiler.
Pane  dkk  (2016)  menyimpulkan  bahwa  Pabrik  Kelapa Sawit  (PKS)  yang  berkapasitas  produksi  60  ton  tbs/jam dapat  membangkitkan  daya  listrik  sekitar  3,61  MW  dari limbah  padat  sedangkan  limbah  cair  PKS  menghasilkan biogas  yang berpotensi  membangkitkan daya listrik  sekitar 1,45  MW.  Biaya  pembangkitan  energi  listrik  berbahan bakar  limbah  padat  PKS  adalah  sekitar  Rp.  714,64  /kWh dan  biaya  pembangkitan  energi  listrik  berbahan  bakar biogas  limbah  cair  PKS  adalah  sekitar  Rp  1.106,04  /kWh [3]. Biaya pembangkitan energi listrik setiap PLTU relatif, tergantung  dari  biaya  pembelian  bahan  bakar  dan  biaya tetap lainnya.
Bahan  bakar  alternatif  yang  bersumber  dari  limbah kelapa  sawit  dikenal  dengan  bahan  bakar  biomassa ataudisebut  juga  sebagai “fitomassa” dan  seringkali diterjemahkan  sebagai bioresource atau  sumber  daya  yang diperoleh  dari  hayati.  Menurut  kamus  bahasa  Inggris Oxford ,  istilah  “biomassa”  pertama  kali  muncul  dalam literatur  pada  tahun  1934  di  dalam Journal  of  Marine Biology  Association oleh  ilmuan  Rusia  bernama  Bogorov yang  menggunakan  biomassa  sebagai  tatanama.  Terdapat beberapa  teknologi  untuk  mengkonversi  biomassa  menjadi bahan  bakar  seperti  yang  dijelaskan  pada  gambar  1. dibawah ini:

## Analisis Teknis dan Ekonomis Dalam Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Di Pusat Listrik Tenaga Uap Studi Kasus di PLTU PT. Suka Jaya Makmur
Akhdiyatul 1) , Erick Radwitya 2) dan Yudi Chandra 3)
Biomassa Pembakaran Langsung Konversi Termo- kimiawi Konversi Bio- kimiawi Tungku/boiler Pengarangan Pirolisis Gasifikasi Indirect liquifaction Direct liquifaction Esterifikasi/ Transesterifikasi Pencernaan Anaerobik Fermentasi Hidrolisis Bahan bakar Biomassa
Pembakaran
Langsung
Konversi Termo- kimiawi Konversi Bio- kimiawi Tungku/boiler Pengarangan Pirolisis Gasifikasi Indirect liquifaction Direct liquifaction Esterifikasi/ Transesterifikasi Pencernaan Anaerobik Fermentasi Hidrolisis Bahan bakar
Gambar 1. Teknologi konversi biomassa
Teknologi  konversi  biomassa  limbah  kelapa  sawit adalah  pengolahan  sisa  hasil  tanaman  kelapa  sawit  yang tidak  termasuk  dalam  produk  utama  atau  hasil  ikutan  dari pengolahan  kelapa  sawit  menjadi  bahan  bakar.  Gambar  2. dibawah  ini  memperlihatkan  produk  utama  dan  produk sampingan  yang  dihasilkan  dari  pengolahan  kel [10].
Gambar 2. Biomassa dari kelapa sawit
Pembangkit  listrik  yang  memanfaatkan  limbah  padat kelapa  sawit  sebagai  bahan  bakar  salah  satunya  ialah PLTU.  Secara  umum  prinsip  kerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Uap  (PLTU)  adalah  mengkonversikan  energi primer dari bahan bakar menjadi energi kalor biomassa sama dengan PLTU lainnya, yang berbeda adalah bahan  bakar  yang  digunakan  untuk  memanaskan  air sehingga menjadi uap. Jika disebagian PLTU menggunakan batubara,  di  PLTU  biomassa  menggunakan  bahan  bakar kayu,  limbah  padat  kelapa  sawit,  dan  limbah  padat  sisa hasil  produksi  lainnya  sebagai  bahan  bakar  untuk memanaskan air hingga berubah menjadi uap Proses  kerja  atau  mekanisme  PLTU  Biomassa  PT.  Suka Jaya Makmur, sebagai berikut:
a. Mempersiapkan transportasi bahan bakar
b. Proses  Pembakaran  pada  boiler Coal/CFB)
c. Monitoring dan control turbin
Bahan bakar padat Syngas/ Gas fuel Panas
Bahan bakar cair
Biodiesel
Gas Metan Etanol Bahan bakar padat
Syngas/ Gas fuel
Panas
Bahan bakar cair Biodiesel Gas Metan Etanol

## Teknologi konversi biomassa[4]
limbah  kelapa  sawit adalah  pengolahan  sisa  hasil  tanaman  kelapa  sawit  yang termasuk  dalam  produk  utama  atau  hasil  ikutan  dari pengolahan  kelapa  sawit  menjadi  bahan  bakar.  Gambar  2. dibawah  ini  memperlihatkan  produk  utama  dan  produk sampingan  yang  dihasilkan  dari  pengolahan  kelapa  sawit
sawit[10]
Pembangkit  listrik  yang  memanfaatkan  limbah  padat kelapa  sawit  sebagai  bahan  bakar  salah  satunya  ialah PLTU.  Secara  umum  prinsip  kerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Uap  (PLTU)  adalah  mengkonversikan  energi primer dari bahan bakar menjadi energi kalor/panas. PLTU biomassa sama dengan PLTU lainnya, yang berbeda adalah bahan  bakar  yang  digunakan  untuk  memanaskan  air sehingga menjadi uap. Jika disebagian PLTU menggunakan batubara,  di  PLTU  biomassa  menggunakan  bahan  bakar an  limbah  padat  sisa hasil  produksi  lainnya  sebagai  bahan  bakar  untuk memanaskan air hingga berubah menjadi uap (steam) .
Proses  kerja  atau  mekanisme  PLTU  Biomassa  PT.  Suka
Mempersiapkan transportasi bahan bakar Proses  Pembakaran  pada  boiler (Pulverization  of
d. Monitoring dan control pada  generator  dan  sistem kelistrikan pembangkit
e. Waste and exhaust treatment
Dalam pengoperasian turbin uap bertekanan,  maka  yang  menjadi  fokus  utama  dijaga kestabilannya  ialah  pada  unit  boiler  atau  unit  pengaturan bahan  bakar  yaitu:  tekanan  steam  dijaga  stabil  pada  3,2 3,7    MPa,  temperatur steam tekanan vacuum stabil pada ≥ 0.086 MPa, dan level drum  dijaga  pada  rentang  -15  ~  15  mm kendalian dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3. Tampilan interface indika operator[9
Penelitian ini diharapkan memberikan penguatan secara teknis  dan  ekonomis  sehingga  limbah  padat  kelapa  sawit dapat  direkomendasikan  sebagai  bahan  bakar  alternatif untuk  boiler  oleh  PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur. Penggunaan  limbah  padat  ini  juga  akan  berpengaruh terhadap  panas/kalor  yang  dihasilkan  oleh  boiler,  oleh karena  itu  kebutuhan  kalor  boiler  dihitung  dengan pendekatan  teoritis  agar  diketahui  pula  jumlah  kebutuhan bahan  bakar  per  jam.  Biaya  pembelian  bahan  bakar  akan berpengaruh  terhadap  hasil  perhitungan  ekonomis,  dimana akan  dibandingkan  biaya  pembangkitan  energi  lis tahun  dan  biaya  energi  per  tahun  pada  ketiga  jenis  bahan bakar  yang  digunakan  oleh  PLTU  yakni  batubara,  kayu dan cangkang kelapa sawit.

## II. METODOLOGI
Penelitian  dan  pengambilan  data Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  milik dengan pertimbangan bahwa PLTU ini satu biomassa  yang  ada  di  Kabupaten  Ketapang  dan  jarak tempuh tidak terlalu jauh sekitar 3 (tiga) km ke arah barat. Letak  PLTU  sendiri  berada  dalam  area  pabrik  pengolahan plywood PT.  Suka  Jaya  Makmur Pawan  untuk  memudahkan  dan  meminimalkan  jarak tempuh  angkutan  bahan  bakar  ke  lokasi  PLTU.  Bahan bakar  berupa  potongan  kayu  yang  dibentuk  sedemikian rupa supaya mudah diangkut keatas tongkang (sejenis kapal besar  tak  bermesin  yang  biasanya  digunakan  untuk mengangkut barang) lalu ditumpuk digudang bahan bakar. Dalam  melakukan  penelitian  ini,  langkah dilakukan dibuat alur penelitian sebagai berikut:
Analisis Teknis dan Ekonomis Dalam Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Di Pusat Listrik (Akhdiyatul, Dkk.)
pada  generator  dan  sistem

## Waste and exhaust treatment
erasian turbin uap, supaya menghasilkan uap yang  menjadi  fokus  utama  dijaga kestabilannya  ialah  pada  unit  boiler  atau  unit  pengaturan tekanan  steam  dijaga  stabil  pada  3,2  – stabil  pada  420  –  445 o C, ≥ 0.086 MPa, dan level air pada 15  ~  15  mm  [9].  Parameter
kendalian dapat dilihat pada gambar berikut:
indikator yang di kendalikan
operator[9]
enelitian ini diharapkan memberikan penguatan secara ekonomis  sehingga  limbah  padat  kelapa  sawit dapat  direkomendasikan  sebagai  bahan  bakar  alternatif untuk  boiler  oleh  PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur. Penggunaan  limbah  padat  ini  juga  akan  berpengaruh terhadap  panas/kalor  yang  dihasilkan  oleh  boiler,  oleh tu  kebutuhan  kalor  boiler  dihitung  dengan pendekatan  teoritis  agar  diketahui  pula  jumlah  kebutuhan bahan  bakar  per  jam.  Biaya  pembelian  bahan  bakar  akan berpengaruh  terhadap  hasil  perhitungan  ekonomis,  dimana akan  dibandingkan  biaya  pembangkitan  energi  listrik  per tahun  dan  biaya  energi  per  tahun  pada  ketiga  jenis  bahan bakar  yang  digunakan  oleh  PLTU  yakni  batubara,  kayu

## METODOLOGI PENELITIAN
dan  pengambilan  data  dilakukan  di  Pusat Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  milik  PT.  Suka  Jaya  Makmur dengan pertimbangan bahwa PLTU ini satu- satunya PLTU biomassa  yang  ada  di  Kabupaten  Ketapang  dan  jarak tempuh tidak terlalu jauh sekitar 3 (tiga) km ke arah barat. Letak  PLTU  sendiri  berada  dalam  area  pabrik  pengolahan
Jaya  Makmurdan  tepat  di  tepi  sungai Pawan  untuk  memudahkan  dan  meminimalkan  jarak tempuh  angkutan  bahan  bakar  ke  lokasi  PLTU.  Bahan bakar  berupa  potongan  kayu  yang  dibentuk  sedemikian rupa supaya mudah diangkut keatas tongkang (sejenis kapal mesin  yang  biasanya  digunakan  untuk mengangkut barang) lalu ditumpuk digudang bahan bakar. Dalam  melakukan  penelitian  ini,  langkah-langkah  yang dilakukan dibuat alur penelitian sebagai berikut:
Gambar 4. Diagram alir penelitian
Gambar  5.  dan  6. dibawah  ini  menunjukkan  letak  dan  unit pembangkit milik PLTU PT. Suka Jaya Makmur.
Gambar 5. Lokasi PLTU PT. Suka Jaya Makmur [Nopember 2017, Google Earth]
Gambar 6. Unit pembangkit PLTU[9]
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  terdiri  atas  data primer  dan  data  sekunder  yang  berasal  dari  lingkungan internal  dan  eksternal  PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur. Sesuai dengan diagram alir diatas, maka dilakukan tahapan penelitian dengan mengumpulkan berbagai informasi mulai dari  data  sistem  pembangkit,  spesifikasi  boiler,  turbin,  dan
generator, serta biaya pembelian bahan bakar, bahan kimia, bahan  bakar  minyak,  biaya  penunjang  teknik,  serta  gaji karyawan.
Dalam  proses  mengubah  air  menjadi  uap  bertekanan (steam) , boiler memerlukan sejumlah kalor yang dihasilkan dari  pembakaran  bahan  bakar.  Untuk  menghitung kebutuhan bahan bakar, data awal yang di dapatkan adalah:  Tekanan steam =  3,2 - 3,7  MPa
 Temperatur steam =  420 - 445 o C
 Efisiensi ( η ) boiler  =  90%
 Temp. air umpan boiler  =  90 - 105 o C
 Kapasitas  boiler  =    32  -  33  ton/jam  (dalam  kondisi normal)
Kebutuhan kalor boiler dihitung:
Q boiler = m . (h v - h i ) η ( 1 ) dengan: Q boiler =  Kebutuhan kalor boiler (kJ/jam) m =  Kapasitas boiler (kg/jam) h v =  Entalpi uap panas lanjut h i =  Entalpi air umpan masuk boiler
η =  Efisiensi boiler (%)
Dalam  persamaan  diatas,  nilai  entalpi  uap  panas  lanjut dan  nilai  entalpi  air  umpan  masuk  boiler  diketahui  dari tabel  temperatur  uap  air  dan  tabel  uap  panas  lanjut. Kebutuhan bahan bakar boiler dihitung dengan persamaan:
Q bahan bakar = Q boiler nilai kalor bahan bakar (2)
Dimana:
Q bahan bakar =  Kebutuhan bahan bakar boiler (kg/jam) Q boiler =  Kebutuhan kalor boiler (kJ/jam)
Nilai Q b.b = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg)
Nilai  kalor  masing-masing  jenis  bahan  bakar  yang berbeda ini akan sangat mempengaruhi hasil perhitungannya  [11].  Dari  studi  literatur,  nilai  kalor batubara  yang  digunakan  oleh  PLTU  PT.  Suka  Jaya Makmur  yaitu  batubara  dengan  merk  dagang  ecocoal adalah  4.200  kCal/kg.  Nilai  kalor  kayu  menurut  Cahyono dkk  (2008),  dalam  penelitian  analisis  nilai  kalor  dan kelayakan kayu sebagai bahan bakar menyimpulkan bahwa dalam  penggunaannya,  mengeringkankayu  sampai  kondisi kering  tanur  tidak  ekonomis  dari  segi  biaya.  Untuknilai kalor  optimum,  kayu  digunakan  pada  kondisi  kering udara(kadar  air  12%)  dengan  nilai  kalor  berkisar  4.000 kCal/kg.  Sedangkan  Pricilia  (2014),  dalam  penelitian tentang  pemanfaatan  cangkang  dan  fiber  kelapa  sawit menjadi energi  listrik  mendapatkan  hasil pengujian sample dari  laboratorium  Institut  Pertanian  Bogor  pada  cangkang dengan  nilai  kalori  4.822  kCal/kg  [1,6,4].  Maka,  dengan persamaan  dibawah  ini  dihitung  nilai  kalor  bahan  bakar, yaitu:
Q batubara = Q boiler nilai kalor batubara (3)
Q kayu = Q boiler nilai kalor kayu (4)
Q cangkang = Q boiler nilai kalor cangkang (5)
Selanjutnya,  kebutuhan  bahan  bakar  dihitung  dalam kapasitas  penggunaannya  per  tahun.  Kebutuhan  masing- masing bahan bakar pertahun dihitung dengan: Kebutuhan bahan bakar per tahun  .
=  Q batubara x 24 jam x 358 hari
(6)
Dalam  satu  tahun  PLTU  tidak  beroperasi  sepenuhnya 365  hari  akan  tetapi  ada  7  (tujuh)  hari  untuk  masa perawatan dan perbaikan sehingga waktu efektif beroperasinya  PLTU  adalah  358  hari.  Penggunaan  bahan bakar  akan  berdampak  sepenuhnya  pada  keandalan  sistem pembangkit  yang  direpresentasikan  dalam  faktor  kapasitas dan  faktor  utilitas.  Untuk  menghitung  faktor  kapasitas  dan faktor utilitas, data awal yang diperlukan adalah:
 Produksi  listrik  PLTU  per  tahun  yaitu  sebesar 37.760.384 kWh
 Daya  terpasang  atau  output  daya  normal  yaitu  6.300 kWh
 Daya mampu PLTU merupakan daya rata-rata tertinggi pembangkit yaitu beban pemakaian oleh PLN per tahun yaitu  sebesar  2.094.547  kWh  atau  2,09  MW,  ditambah beban  pemakaian aux.  power  turbine pabrik plywood PT. Suka Jaya Makmur yaitu 2,5 MW, jadi daya mampu PLTU adalah sebesar 4,59 MW.
Faktor kapasitas dihitung dengan:
Faktor kapasitas  =
Produksi satu tahun Daya terpasang x 8760 (7)
Dan faktor utilitas dapat dihitung dengan:
Faktor utilitas  = Daya mampu Daya terpasang (8)
Biaya-biaya  yang  harus  dikeluarkan  oleh  PLTU  PT. Suka Jaya Makmur merupakan biaya tetap yang terdiri dari biaya  bahan  bakar,  gaji,  biaya spare  part /bbm/alat  berat, biaya  penunjang  teknik  dan  biaya  bahan  kimia.  Semua biaya-biaya  tersebut  lalu  dikelompokkan  dalam  2  (dua) jenis.
1) Biaya Sistem Pembangkitan ( Cost of Overall System)
Biaya  sistem  pembangkitan (Cost  of  overall  system) merupakan  biaya  tetap (fixed  cost) yang  harus  dikeluarkan PLTU setiap tahun, dapat dihitung dengan persamaan:
C os =  C f + S + C sp +  C t + C k (9)
dengan:
C os = Cost of OverallSystem
C f =  Biaya bahan bakar S  =  Gaji karyawan C sp =  Biaya spare part /bbm/alat berat C t =  Biaya penunjang teknik C k =  Biaya bahan kimia
Biaya  sistem  pembangkitan  akan  dihitung  dengan  3  (tiga) jenis  bahan  bakar  yang  berbeda,  yaitu:  batubara,  kayu  dan limbah padat kelapa sawit (cangkang) [8].
2) Biaya Energi (Cost of Energy) Cost  of  Energy merupakan  biaya  yang  dikeluarkan untuk  menghasilkan  energi  listrik  per  kWh,  yang  dihitung dengan [6]:
Cost of Energy = Cost of Overall system
Produksi energi /tahun
(10)

## Penghematan Biaya PLTU
Penghematan biaya merupakan selisih antara biaya yang dikeluarkan PLTU saat ini yang menggunakan bahan bakar campuran 70% kayu dan 30% batubara dengan biaya yang dikeluarkan  oleh  PLTU  menggunakan  ketiga  jenis  bahan bakar  yaitu  batubara,  kayu  dan  limbah  padat  kelapa  sawit (cangkang).  Penghematan  biaya  yang  dihitung  adalah penghematan  biaya  sistem  pembangkit  dan  biaya  energi. Dari  data  PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur,  biaya  sistem pembangkit (Cost  of  Overall  System) PLTU  dari  bahan bakar  campuran  batubara  dan  kayu  adalah  sebesar  Rp. 24.836.873.520,- /tahun atau $ 1.830.953 ($1 = Rp. 13.595) [8].  Sedangkan  C ost  of  Energy rata  –  rata  per  tahun  dari bahan bakar yang digunakan PLTU saat ini yaitu campuran batubara dan kayu adalah senilai Rp. 751,-/kWh.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  mengetahui  nilai  entalpi  uap  panas  lanjut  dan entalpi  air  umpan  masuk  boiler  dapat  dilihat  dalam  tabel tekanan  dan  temperatur  uap superheater .  Dari  tabel temperatur  uap  pada  T  =  420 ⁰ C  tidak  diketahui  nilainya, demikian  halnya  dengan  P  =  3,5  MPa.  Nilai  ini  diambil karena  tekanan steam antara  3,2  -  3,7  MPa,  dantermasuk dalam  tabel.  Nilai  entalpi  pada  T  =  420 ⁰ C  yang  tidak diketahui  nilainya  dicari  menggunakan  interpolasi  linier, maka:
h 420 = h 450 − h 400 T 450 − T 400 . ( T 420 − T 400 ) +h 400 h 420 = 3338,1 - 3223,2 450 - 400 . ( 420 - 400 ) + 3223,2
h 420 =  3269,16 kJ/kg
Untuk  mengetahui  nilai  entalpi  air  umpan  masuk  boiler (h i )  dilakukan  hal  yang  sama,  tetapi  dapat  dilihat  langsung dari  tabeltemperatur  air  umpan  boiler  diketahui  105 o C. Nilai h i pada T = 105 o C dari tabel = 377,04 kJ/kg. Dengan demikian:
Q boiler = 32000 . (3269,16 - 377,04)
0,9 =  102.830.933  kJ/jam
=    24.679.424  kCal/jam
Kebutuhan  bahan  bakar  boiler  dihitung  dengan  3  (tiga) jenis  bahan  bakar  yang  berbeda,  yaitu:  batubara,  kayu  dan cangkang  kelapa  sawit.  Nilai  kalor  masing-masing  bahan bakar adalah:
Batubara =  4.200 kCal/kg Kayu =  4.000 kCal/kg Cangkang =  4.822 kCal/kg Maka,:
Q batubara =
Q boiler nilai kalor batubara
= 24.679.424   kCal/jam
4200  kCal/kg
=  5.876 kg/jam atau 5,9 ton/jam
Q kayu = Q boiler nilai kalor kayu
= 24.679.424   kCal/jam
4000  kCal/kg
=  6.170 kg/jam atau 6,2 ton/jam
Q cangkang = Q boiler nilai kalor cangkang = 24.679.424   kCal/jam
4822 kCal/kg
=  5.118 kg/jam atau 5,1 ton/jam
Gambar 7. Grafik konsumsi bahan bakar PLTU PT. S
Setelah  diketahui  kebutuhan  bahan  bakar  untuk  boiler dalam  kapasitas  ton/jam,  maka  kebutuhan  bahan  bakar  per tahun dapat diketahui dengan:
Apabila menggunakan bahan bakar batubara, Kebutuhan batubara per tahun:
=  Q batubara x 24 jam x 358 hari
=  5,9 ton/jam x 24 jam x 358 hari =  50.692,8  ton/tahun
Jika menggunakan bahan bakar kayu, maka per tahun:
=  Q kayu x 24 jam x 358 hari
=  6,2 ton/jam x 24 jam x 358 hari =  53.270,4  ton/tahun
Jika  menggunakan  bahan  bakar  cangkang  kelapa  sawit, maka kebutuhan cangkang per tahun:
=  Q cangkang x 24 jam x 358 hari =  5,1 ton/jam x 24 jam x 358 hari =  43.819,2  ton/tahun
5.9 6.2 0 2 4 6 8 Batu bara Kayu TON / JA M

## Konsumsi bahan bakar PLTU
jam jam jam Grafik konsumsi bahan bakar PLTU PT. SJM Setelah  diketahui  kebutuhan  bahan  bakar  untuk  boiler dalam  kapasitas  ton/jam,  maka  kebutuhan  bahan  bakar  per
Apabila menggunakan bahan bakar batubara, maka:
Jika menggunakan bahan bakar kayu, maka kebutuhan kayu
Jika  menggunakan  bahan  bakar  cangkang  kelapa  sawit,
Gambar 8. Grafik kebutuhan bahan bakar PLTU per tahun

## Faktor kapasitas pembangkit
Faktor  kapasitas  pembangkit (7), yaitu,:
Faktor kapasitas  = Produksi satu tahun Daya terpasang Faktor kapasitas tahunan adalah 8760
Produksi  daya  listrik  per  tahun  diketahui  dari  data PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur  yaitu  sebesar  37.760.384 kWh. Maka, faktor kapasitas pembangkit:
Faktor kapasitas = 37.760.384 6300 kWh

## Faktor utilitas pembangkit
Untuk menghitung faktor utilitas pembangkit, digunakan persamaan (8), yaitu:
Faktor utilitas = Daya mampu Daya terpasang Daya  rata-rata  tertinggi  pembangkit  merupakan  beban pemakaian oleh PT. PLN per tahun yaitu sebesar 2.094.547 kWh atau 2,09 MW, ditambah beban pemakaian turbine pabrik PT. SJM yaitu 2,5 MW. Dan daya terpasang atau output daya normal diketahui dar Jaya  Makmur  yaitu  6,3  MW.  Maka,  faktor  utilitas pembangkit adalah:
Faktor utilitas = 4.59 MW
6,3 MW
= 0,73 atau 73%

## Menghitung Cost of Overall System
Cost  of  overall  system merupakan  biaya  tetap cost) yang  harus  dikeluarkan  PLTU  setiap  tahun.  Biaya tetap  ini  terdiri  dari  biaya  bahan  bakar,  gaji,  biaya part /bbm/alat  berat,  biaya  penunjang  teknik  dan  biaya bahan kimia. Dapat dihitung dengan persamaan:
C os =  C f + S + C sp +  C t + C
dengan:
C os = Cost of OverallSystem C f =  Biaya bahan bakar S   =  Gaji karyawan C sp =  Biaya spare part /bbm/alat berat C t =  Biaya penunjang teknik C k =  Biaya bahan kimia
5.1 Limbah padat kelapa sawit (cangkang) Konsumsi bahan bakar PLTU 50693 0 20000 40000 60000 Batu bara Limbah padat kelapa sawit (cangkang) TON / TA HUN Kebutuhan bahan bakar full capacity Analisis Teknis dan Ekonomis Dalam Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Di Pusat Listrik (Akhdiyatul, Dkk.) Grafik kebutuhan bahan bakar PLTU full capacity per tahun
aktor kapasitas pembangkit aktor  kapasitas  pembangkit  dihitung  dengan  persamaan
Produksi satu tahun
Daya terpasang x 8760 Faktor kapasitas tahunan adalah 8760 jam.
Produksi  daya  listrik  per  tahun  diketahui  dari  data PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur  yaitu  sebesar  37.760.384 kWh. Maka, faktor kapasitas pembangkit:
384 kWh kWh x 8760 = 0,68 atau 68 %
menghitung faktor utilitas pembangkit, digunakan persamaan (8), yaitu:
Daya mampu
Daya terpasang rata  tertinggi  pembangkit  merupakan  beban pemakaian oleh PT. PLN per tahun yaitu sebesar 2.094.547 kWh atau 2,09 MW, ditambah beban pemakaian aux. power pabrik PT. SJM yaitu 2,5 MW. Dan daya terpasang daya normal diketahui dari data PLTU PT. Suka Jaya  Makmur  yaitu  6,3  MW.  Maka,  faktor  utilitas

## %

## Cost of Overall System
merupakan  biaya  tetap (fixed yang  harus  dikeluarkan  PLTU  setiap  tahun.  Biaya tetap  ini  terdiri  dari  biaya  bahan  bakar,  gaji,  biaya spare /bbm/alat  berat,  biaya  penunjang  teknik  dan  biaya bahan kimia. Dapat dihitung dengan persamaan:
+ C k /bbm/alat berat
53270 43819 Kayu
Limbah padat kelapa sawit (cangkang)

## Kebutuhan bahan bakar full capacity
Perbedaan  jumlah  kebutuhan  bahan  bakar  ini  juga  akan mempengaruhi  ongkos  atau  biaya  baha batubara akan menghabiskan biaya bahan bakar sebesar Rp. 3.202.449,-/jam ($ 236) atau Rp. 27.515.442.381, 2.028.414). Kayu akan menghabiskan biaya Rp. 1.203.122, /jam  ($  89)  atau  Rp.  10.337.223.537,-  /tahun  ($  762.051), dan  limbah  padat  kelapa  sawit  (cangkang)  akan  menelan biaya Rp. 1.535.325,- /jam ($ 113) atau Rp. 13.191.510.166,-/tahun ($ 972.567).
Untuk  gaji  karyawan,  data  pengeluaran  gaji  yaitu  sebesar Rp. 332.907.496,- /bulan ($ 24.542) atau Rp. 3.994.889.952 /tahun ($ 294.500).
Biaya spare  part /bbm/alat  berat  merupakan  biaya  yang dikeluarkan oleh PLTU untuk komponen pendukung PLTU misalnya  biaya  pembelian spare  part dan  bbm  alat  berat, biaya spare part dan bbm dump truck , dan biaya dan bahan bakar forklift . Untuk biaya ini adalah sebesar Rp. 67.795.281,- /bulan ($ 4.998) atau Rp. 813.543.372, ($ 59.974).
Biaya  penunjang  teknik  adalah  biaya  yang  dikeluarkan untuk gaji, akomodasi dan transportasi bagi 4 (empat) orang teknisi WNA yang dikirim oleh perusahaan dan  boiler,  yang  besarnya  ialah  Rp.  66.184.400, 4.879) atau Rp. 794.212.800,- /tahun ($ 58.549) Biaya bahan kimia merupakan biaya yang dikeluarkan oleh PLTU  untuk  pembelian  bahan  kimia  dalam  proses pengolahan  air sebelum masuk ke menghasilkan  uap  bertekanan,  besarnya  adalah  Rp. 64.632.983,- /bulan ($ 4.765) atau Rp. 775.595.796, ($ 57.176) Dengan demikian, Cost of Overall System Jika menggunakan batubara,: C os =  C f + S + C sp +  C t + C k =    Rp.  27.515.442.381+Rp.  3.994.889.952  +  Rp.
813.543.372 + Rp. 794.212.800 + Rp. 775.595.796 =  Rp. 33.893.684.301,- /tahun ($ 2.498.613) Jika menggunakan kayu,: C os =  C f + S + C sp +  C t + C k =  Rp. 10.337.223.537 + Rp. 3.994.889.952 + 813.543.372 + Rp. 794.212.800  +  Rp. 775.595.796 =  Rp. 16.715.465.457,- /tahun ($ 1.232.250) Jika menggunakan limbah padat kelapa sawit (cangkang),: C os =  C f + S + C sp +  C t + C k = Rp. 13.191.510.166 + Rp. 3.994.889.952 + Rp.
813.543.372 + Rp. 794.212.800  +  Rp. 775.595.796
=  Rp. 19.569.752.086,- /tahun ($ 1.442.665)
Perbedaan  jumlah  kebutuhan  bahan  bakar  ini  juga  akan mempengaruhi  ongkos  atau  biaya  bahan  bakar,  dimana atubara akan menghabiskan biaya bahan bakar sebesar Rp.
/jam ($ 236) atau Rp. 27.515.442.381,- /tahun ($ Kayu akan menghabiskan biaya Rp. 1.203.122,-
/tahun  ($  762.051),
ah  padat  kelapa  sawit  (cangkang)  akan  menelan
/jam ($ 113) atau Rp.
Untuk  gaji  karyawan,  data  pengeluaran  gaji  yaitu  sebesar /bulan ($ 24.542) atau Rp. 3.994.889.952
/bbm/alat  berat  merupakan  biaya  yang dikeluarkan oleh PLTU untuk komponen pendukung PLTU dan  bbm  alat  berat,
, dan biaya spare part biaya ini adalah sebesar Rp.
/bulan ($ 4.998) atau Rp. 813.543.372,- /tahun
Biaya  penunjang  teknik  adalah  biaya  yang  dikeluarkan untuk gaji, akomodasi dan transportasi bagi 4 (empat) orang
yang dikirim oleh perusahaan pembuat turbin dan  boiler,  yang  besarnya  ialah  Rp.  66.184.400,-  /bulan  ($ /tahun ($ 58.549).
Biaya bahan kimia merupakan biaya yang dikeluarkan oleh PLTU  untuk  pembelian  bahan  kimia  dalam  proses pengolahan  air sebelum masuk ke  boiler untuk menghasilkan  uap  bertekanan,  besarnya  adalah  Rp.
/bulan ($ 4.765) atau Rp. 775.595.796,- /tahun
Cost of Overall System , dapat dihitung:
[4]
=    Rp.  27.515.442.381+Rp.  3.994.889.952  +  Rp. 813.543.372 + Rp. 794.212.800 + Rp. 775.595.796
/tahun ($ 2.498.613)
=  Rp. 10.337.223.537 + Rp. 3.994.889.952 + Rp. 813.543.372 + Rp. 794.212.800  +  Rp. 775.595.796 /tahun ($ 1.232.250)
Jika menggunakan limbah padat kelapa sawit (cangkang),:
= Rp. 13.191.510.166 + Rp. 3.994.889.952 + Rp. 794.212.800  +  Rp. 775.595.796 /tahun ($ 1.442.665)
Menghitung Cost of Energy ( CoE Cost  of  Energy merupakan  biaya  yang  dikeluarkan untuk menghasilkan energi listrik per dengan:
Cost of Energy = Cost of Overall system
Produksi energi Jika menggunakan bahan bakar batubara, maka:
Cost of Energy = Rp. 33.893.684 37.760.384 =  Rp. 898,- /kWh
Jika menggunakan bahan bakar kayu, maka:
Cost of Energy = Rp. 16.715.465 37.760.384 =  Rp. 443,- /kWh
Jika  menggunakan  bahan  bakar  limbah  padat  kelapa  sawit (cangkang), maka:
Cost of Energy = Rp. 19.569.752 37.760.384
=  Rp. 518,- /kWh

## Gambar 10. Grafik biaya energi per kWh

## Menghitung penghematan biaya PLTU
Cost of Overall System PLTU dari bahan bakar campuran batubara dan kayu adalah:
C os =  C f + S + C sp +  C t + C
=  Rp. 18.458.631.600 + Rp. 3.994.889.952 + Rp. 813.543.372  +  Rp.  794.212.800    +    Rp. 775.595.796
=   Rp. 24.836.873.520,
Jika  dibandingkan  dengan  penggunaan  bahan  bakar biomassa:
Maka, penggunaan kayu dapat menghemat =Rp. 24.836.873.520 - Rp. 16.715.465.457
= Rp. 8.121.408.063,- /tahun ($ 598.703) atau ± 32,7% Penggunaan biomassa limb
(cangkang) dapat menghemat:
= Rp. 24.836.873.520 - Rp. 19.569.752.086
= Rp. 5.267.121.434,- /tahun ($ 388.288) atau ± 21,2%.
Analisis Teknis dan Ekonomis Dalam Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Di Pusat Listrik (Akhdiyatul, Dkk.)
CoE ) merupakan  biaya  yang  dikeluarkan untuk menghasilkan energi listrik per kWh. Dapat dihitung

## Cost of Overall system
Produksi energi /tahun Jika menggunakan bahan bakar batubara, maka:
684.301 384 kWh
/kWh
Jika menggunakan bahan bakar kayu, maka: 465.457 384 kWh
/kWh Jika  menggunakan  bahan  bakar  limbah  padat  kelapa  sawit 752.086 384 kWh /kWh

## Grafik biaya energi per kWh

## Menghitung penghematan biaya PLTU
PLTU dari bahan bakar campuran + C k
=  Rp. 18.458.631.600 + Rp. 3.994.889.952 + Rp.
813.543.372  +  Rp.  794.212.800    +    Rp.
24.836.873.520,- /tahun ($ 1.830.953)
Jika  dibandingkan  dengan  penggunaan  bahan  bakar
Maka, penggunaan kayu dapat menghemat: 16.715.465.457 /tahun ($ 598.703) atau ± 32,7% Penggunaan biomassa limbah padat kelapa sawit 19.569.752.086
/tahun ($ 388.288) atau ± 21,2%.
C ost of Energy rata – rata per tahun dari bahan bakar yang digunakan PLTU saat ini yaitu campuran batubara dan kayu adalah senilai Rp. 751,-/kWh. Dengan demikian, penggunaan  bahan  bakar  biomassa  dapat  menghemat Cost of  Energy yang  harus  dikeluarkan  oleh  PLTU  PT.  Suka Jaya Makmur, sebesar:
Untuk bahan bakar kayu dapat menghemat
= Rp. 751 – Rp. 443 = Rp. 308, /kWh atau ± 41%.
Untuk  bahan  bakar  limbah  padat  kelapa  sawit  (cangkang) dapat menghemat:
=Rp. 751 – Rp. 518 = Rp. 233,- /kWh atau ± 31%.

## IV. KESIMPULAN
1. Telah didapatkan hasil analisis teknis yang menunjukkan  bahwa  kebutuhan  kalor  boiler  PLTU  PT. Suka  Jaya  Makmur  dengan  kapasitas  normal  32-33 ton/jam adalah 24.679.424 kCal/jam, dan jumlah bahan bakar batubara yang diperlukan adalah 5,9 ton/jam atau 50.692,8  ton/tahun,  dan  bahan  bakar  kayu  perlu  6,2 ton/jam  atau  53.270,4  ton/tahun,  sedangkan  limbah padat  kelapa  sawit  (cangkang)  hanya  diperlukan  5,1 ton/jam  atau  43.819,2    ton/tahun.  Limbah  padat  kelapa sawit (cangkang) lebih sedikit yang dibutuhkan daripada bahan  bakar  kayu  dan  batubara,  yaitu  5,1  ton/jam  atau 43.819,2  ton/tahun  karena  nilai  kalori  cangkang  lebih tinggi dari batubara dan kayu.
2. Telah  dilakukan  perhitungan  terhadap  faktor  kapasitas dan  faktor  utilitas  pembangkit  yang  menggunakan bahan  bakar  biomassa  dan  hasilnya  sistem  pembangkit PLTU PT. Suka Jaya Makmur memiliki faktor kapasitas sebesar 68% dan faktor utilitas sebesar 73%. Kondisi ini normal,  karena  sesuai  referensi  yang  ada  untuk  nilai faktor  kapasitas  dan  faktor  utilitas  sebuah  pembangkit listrik tenaga uap berkisar antara 60 – 80%.
3. Telah  didapatkan  hasil  perhitungan  biaya  sistem pembangkit (Cost of overall system) yang menunjukkan bahwa  dengan  bahan  bakar  batubara  menghabiskan biaya  sebesar  Rp.  3.202.449,-  /jam  ($  236)  atau  Rp. 27.515.442.381,-  /tahun  ($  2.028.414),  dengan  kayu akan  menghabiskan  biaya  Rp.  1.203.122,-  /jam  ($  89) atau  Rp.  10.337.223.537,-/tahun  ($  762.051),  serta limbah padat kelapa sawit atau cangkang akan menelan biaya Rp. 1.535.325,-/jam ($ 113) atau Rp. 13.191.510.166,- /tahun ($ 972.567).
4. Telah  didapatkan  hasil  perhitungan  biaya  energi (Cost of  Energy) per  kWh  yang  dibutuhkan  yaitu  jika menggunakan  bahan  bakar  batubara  Rp.  898,-/kWh, kayu  Rp.  443,-/kWh  dan  limbah  padat  kelapa  sawit (cangkang) Rp. 518,-/kWh.
5. Telah  dilakukan  perhitungan  untuk  penghematan  biaya sistem  pembangkit  dan  biaya  energi,  hasilnya  adalah kayu  dapat  menghemat  Rp.  8.121.408.063,-/tahun  ($ 598.703)  atau  ±  32,7%  dan  limbah  padat  kelapa  sawit atau  cangkang  dapat  menghemat  Rp.  5.267.121.434,- /tahun  ($  388.288)  atau  ±  21,2%.  Penghematan  biaya energi (Cost  of  Energy) yang  dikeluarkan  oleh  PLTU PT.  Suka  Jaya  Makmur  apabila  menggunakan  bahan bakar  kayu  dapat  menghemat  Rp.  308,-/kWh  atau  ± 41%  dan  bahan  bakar  limbah  padat  kelapa  sawit  atau
cangkang dapat menghemat Rp. 233,-/kWh atau ± 31%. Penggunaan  batubara  tidak  menghemat  biaya  sistem pembangkit  dan  biaya  energi  karena  biaya  yang dikeluarkan  lebih  besar  dari  biaya  sistem  pembangkit dan biaya energi saat ini.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kami  sampaikan  kepada  managemen PLTU  PT.  Suka  Jaya  Makmur  yang  telah  memberikan kesempatan bekerjasama dalam penelitian ini. Direktur dan rekan  kerja  program  studi  Teknologi  Listrik  Politeknik Negeri Ketapang, para dosen, staf.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Badan  Pusat  Statistik  Kabupaten  Ketapang,  “Ketapang Dalam Angka 2017”, ISSN 0215 – 4390 , 2017.
[2] Harris,  dkk,  “Studi  Pemanfaatan  Limbah  Padat  dari Perkebunan  Kelapa  Sawit  pada  PLTU  6  MW  di  Bangka Belitung”, Jurnal Teknik POMITS Vol. 2, No.1, ISSN : 2337- 3539 , Agustus 2013.
[3] Pane,  N.  E.  Perkasa  dan  Kasim,  S.  Tarmizi, “ Studi  Potensi Energi  Baru  Terbarukan  Untuk  Mengatasi  Defisit  Pasokan Tenaga  Listrik  di  Daerah  Sumatera  Utara”, Jurnal  Singuda Ensikom  vol.  14  no.  38,  ,  h.  1-6,  Dep.  Teknik  Elektro  Fak. Teknik Universitas Sumatera Utara , Januari 2016.
[4] Pricilia,  SuciA.,  “Analisis  Ekonomi  Pemanfaatan  Fiber  dan Cangkang Kelapa Sawit Menjadi Energi Listrik (Studi Kasus :  PT.  Bahana  Karya  Semesta,  Kab.  Sarolangun,  Jambi)”, Skripsi Fakultas Ekonomi Dan Manajemen Institut Pertanian Bogor , Juni 2014.
[5] Cahyono,  T.D  dkk,“Analisis  Nilai  Kalor  Dan  Kelayakan Ekonomis Kayu Sebagai Bahan Bakar Substitusi Batubara di Pabrik  Semen” Jurnal  Forum  Pascasarjana  Vol.  31  No.  2 April 2008:105-116 , Sekolah Pascasarjana IPB, April 2008.
[6] www.minerba.esdm.go.id , Harga  Batubara  Acuan  Oktober 2016 , Nopember 2016.
[7] www.bi.go.id  /  id/  moneter/  informasi-kurs  /  transaksibi  / Default.aspx
[8] D. Marsudi., Pembangkitan Energi Listrik, Erlangga, Jakarta. 2005.
[9] PLTU PT. Suka Jaya Makmur, “Buku Panduan Pengoperasian  dan  Pemeliharaan  Turbin  Uap”, Qingdao Jieneng Steam Turbine group co.ltd , Agustus 2010.
[10] S.  Yokayama,  Asian  Biomass  Handbook, Japan  Institute  of Energy , Nopember 2008.
[11] Aleksander    Franky,  Jamhir  Islami.,  “  Analisis  Tekno Ekonomi  Energi  Micro  Wind  Turbine  Di  Kawasan Perbatasan,    Desa  Temajuk  Kecamatan  Paloh  Kabupaten Sambas”, Jurnal  ELKHA Vol.7 No.1, Maret 2015
[12] Toashin,  A.  “Buku  Ajar  Mesin  Konversi  Energi”,  Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Pontianak, 2006.