Terbit online pada laman web jurnal: https://journal.isas.or.id/index.php/JAMERE

## JOURNAL OF APPLIED MECHANICAL ENGINEERING AND RENEWABLE ENERGY (JAMERE)
Vol. 3 No.1 Februari 2023 8 - 16 ISSN : 2775-1031
Analisis Pengaruh Co-Firing Biomassa Terhadap Kinerja Peralatan Boiler PLTU Batubara Unit 1 PT. XYZ

## Yudhi Chandra Dwiaji
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana yudhichandra7@gmail.com*

## Abstract
A biomass co-firing program has been put in place at power plants by PLN to support policies relating to the renewable energy mix. The extent to which continuous biomass co-firing at various generating load conditions will affect the performance of boiler equipment is unknown. The goal of this study is to ascertain the effects of ongoing biomass co-firing on the efficiency of boiler equipment under various generating load scenarios. An observational approach as well as interviewing techniques were used to collect the data. By hand, using Microsoft Excel software, the calculation value for a specific fuel consumption and net plant heat rate is found. The operating parameters of the boiler equipment performance are then compared with benchmark or commissioning data. The performance of boiler equipment (medium speed mill, boiler fan, air preheater) is unaffected by the co-firing process, and all of its parameters remain within acceptable bounds. As can be seen from the Mmdium speed mill motor and boiler fan flows, which decreased but not significantly, the performance of boiler equipment during the co-firing process is lighter. There is a decrease in boiler furnace temperature despite changes in load, and boiler equipment performance is  still  within  limits.  The  average  total  production  cost  dropped  from  485.324  Rp/Kwh  to  484.585  Rp/Kwh  with  co-firing. During the course of the study, the average Net Plant Heat Rate during the co-firing process fell from 2862.85 kcal/kwh to 2866.35 kcal/kwh.
Keywords: Co-firing, biomass, boiler, renewable energy, power plants.

## Abstrak
Program co-firing biomassa  telah  diterapkan  di  pembangkit  listrik  oleh  PLN  untuk  mendukung  kebijakan  yang  berkaitan dengan bauran energi terbarukan. Sejauh mana co-firing biomassa terus menerus pada berbagai kondisi beban pembangkit akan mempengaruhi kinerja peralatan boiler tidak diketahui. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memastikan efek dari co-firing biomassa  yang  sedang  berlangsung  pada  efisiensi  peralatan boiler di  berbagai  skenario  beban  pembangkit.  Pendekatan observasi serta teknik wawancara digunakan untuk mengumpulkan data. Dngan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel secara  manual,  diharapkan dapat  memperoleh  nilai  perhitungan  untuk  konsumsi  bahan  bakar  spesifik  dan  laju  panas  bersih pembangkit, dimana parameter operasi kinerja peralatan boiler dibandingkan dengan data benchmark atau commissioning . Dari penelitian dihasilkan bahwa performa peralatan boiler ( medium speed mill , kipas boiler , air preheater ) tidak terpengaruh oleh proses co-firing , dan semua parameternya tetap berada dalam batas yang dapat diterima. Diperoleh juga bahwa aliran motor medium speed mill dan fan boiler yang menurun tidak signifikan dan kinerja peralatan boiler pada saat proses co-firing ternyata menjadi lebih ringan. Dilain sisi terdapat penurunan suhu tungku boiler beserta terjadinya perubahan beban, namun kinerja peralatan boiler masih dalam batas. Rata-rata total biaya produksi turun dari 485.324 Rp/Kwh menjadi 484.585 Rp/Kwh dengan co-firing . Selama penelitian berlangsung, rata-rata net Plant Heat Rate selama proses co-firing turun dari 2862,85 kcal/kwh menjadi 2866,35 kcal/kwh.
Kata kunci : Co-firing , biomassa, boiler , energi terbarukan, pembangkit listrik.

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  pada  pembangkit  listrik  tenaga  uap (PLTU)  menggunakan  bahan  bakar  utama  berupa batubara yang merupakan energi fosil. Sedangkan salah satu  persoalan  yang  muncul  dalam  penggunaan  energi adalah  masih  banyaknya  penggunaan  energi  fosil, padahal energi ini sangat terbatas di muka bumi. Oleh
karena  itu  perlunya  efisiensi  penggunaan  energi  di seluruh lini  bidang  kehidupan, termasuk pada  lembaga pemerintah, swasta maupun masyarakat [1]. Pada tahun 2017 terdapat kebijakan baru yang berisi adanya bauran energi terbarukan, pemerintah menargetkan pencapaian Energi Baru dan Terbarukan (EBT) dalam bauran energi nasional  yang  tertuang  pada  Rencana  Umum  Energi
Nasional (RUEN) mencapai 23% pada tahun 2025 yang di break down menjadi listrik dan non listrik [2]. Pada PLTU  diterapkan  sebuah  strategi  yaitu co-firing yang harus  diimplementasikan  pada  semua  PLTU. Co-firing adalah  penambahan  biomassa  sebagai  bahan  bakar pengganti parsial  ke dalam boiler PLTU batubara. Co- firing dijadikan sebagai salah satu green booster dalam program  percepatan  peningkatan  penggunaan  energi terbarukan  dengan  minimum  investasi  dikarenakan menggunakan  fasilitas  yang  ada  pada  PLTU  eksisting [3].
Dengan  adanya  proses co-firing pada boiler tentunya akan  memberikan  dampak  secara  langsung  maupun tidak  langsung  terhadap boiler dan  alat  bantunya.  Hal tersebut  didukung  dengan  adanya  penelitian  tentang dampak co-firing terhadap peralatan PLTU pada tahun- tahun  sebelumnya.  Substitusi  bahan  bakar  alternatif dalam  sistem co-firing sebanyak  3%  sampai  dengan 10%,  semakin  tinggi  komposisi  bahan  bakar  alternatif berarti semakin rendah gas rumah kaca yang dihasilkan. Biomasa  juga  mengandung  lebih  sedikit  sulfur  jika dibandingkan  dengan  batubara.  Oleh  karena  itu, co- firing batubara  dan  biomasa  berpotensi  menurunkan emisi  CO2,  NOx  dan  SOx.  Dalam  penelitiannya dilakukan analisa pada emisi pada saat proses co-firing dengan kondisi beban stabil [4]
Co-firing sawdust dengan rasio 5% pada pulverized coal boiler berkontribusi terhadap penurunan FEGT sebesar 4,2 °C atau 0,4% lebih rendah dari kondisi menggunakan bahan bakar batubara. Pengambilan data pada penelitian ini  dilakukan  pada  saat  pembebanan  pembangkit dikontrol pada kondisi steady state (Beban Maksimum) selama  enam  jam.  Selain  itu  pada  penelitian  ini  juga melakukan perhitungan specific fuel consumption [5].
Secara  umum  pada  proses co-firing ,  tidak  ada  biaya investasi  untuk  peralatan  khusus  dengan  metode  ini, tetapi  memiliki  risiko  mengganggu  kemampuan pembakaran  unit boiler .  Penyebab  gangguan  tersebut adalah  tingkat  korosi  yang  tinggi  akibat  penumpukan alkali  atau  aglomerasi  pada  permukaan boiler yang menyebabkan  berkurangnya  keluaran  panas  dan  waktu kerja. Penggunaaan beberapa opsi pembakaran bersama termasuk  opsi  baru  pembakaran  eksternal  (tidak langsung) menggunakan pembakaran atau gasifikasi di pembangkit  listrik  tenaga  batu  bara  atau  minyak  yang ada [6].
Berdasarkan  uraian  yang  telah  dipaparkan,  dapat diindikasikan  adanya  pengaruh  yang  ditimbulkan  oleh proses co-firing terhadap boiler PLTU,  namun  belum diketahui  seberapa  besar  pengaruh  terhadap  kinerja peralatan boiler .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis  dampak co-firing terhadap  kinerja peralatan boiler .  Studi  kasus  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah pada satu unit PLTU dengan bahan bakar batubara dengan kapasitas 300 MW.

## 2. Metode Penelitian
Terdapat  tiga  teknologi  pendekatan co-firing biomassa dengan batubara atau gas alam pada pembangkit listrik. Pendekatannya berbeda  dalam hal  desain sistem boiler serta  persentase  biomassa  yang  akan  dibakar  bersama, tiga  metode  atau  teknologinya  adalah direct  co-firing, indirect co-firing, dan parallel co-firing [7].
2.1. Direct Co-firing
Direct  Co-firing adalah  pilihan yang paling  sederhana, termurah  dan  paling  umum.  Biomassa  dapat  digiling bersama-sama  dengan  batubara  (yaitu  biasanya  kurang dari 5% dalam hal kandungan energi) atau pra-giling dan kemudian  dimasukkan  secara  terpisah  ke  dalam boiler yang  sama.  Pembakaran  umum  atau  terpisah  dapat digunakan, dengan yang kedua opsi yang memungkinkan  lebih  banyak  fleksibilitas  sehubungan dengan jenis dan kuantitas biomassa [8]. Direct co-firing adalah pendekatan sederhana dan yang paling umum dan metode  paling  murah  untuk  pembakaran  bersama biomassa  dengan  batubara  dalam boiler ,  biasanya  PC boiler . Tingkat co-firing biasanya dalam kisaran 3-5%. Tingkat co-firing dapat naik menjadi 20% ketika boiler siklon digunakan, meskipun hasil terbaik dicapai dengan PC boiler [9]
Berikut  ini  merupakan  diagram  alir  dari  langkah- langkah  yang  dilakukan  dalam  penelitian  untuk memperoleh  data  dan  menganalisis  data  seperti  pada Gambar 1 di bawah ini.
Gambar 1. Proses Penelitian
2.1. Subjek Pengambilan Data
Subjek dalam penelitian ini terdiri dari seluruh operator lokal,  operator  central  control  room  (CCR)  dan supervisor operasi. Untuk subjek pengambilan data pada operator lokal dilakukan pada operator bertugas di area boiler dan groundfloor.
2.2. Teknik Pengumpulan Data
Teknik yang digunakan dalam mengumpulkan data pada penelitian  ini  indeph  interview  (wawancara)  dan observasi,  serta  sebagai  data  pendukung  digunakan dokumentasi.
2.3. Alat Dan Bahan
Untuk  memudahkan  pengambilan  parameter  kinerja peralatan boiler , maka dalam penelitian ini menggunakan alat dan bahan sebagai berikut:
A. Digital clam meter berfungsi untuk mengukur arus pada motor-motor peralatan boiler .
B. Thermocouple adalah jenis sensor temperatur yang digunakan  untuk  mendeteksi  atau  mengukur temperature pada peralatan-peralatan boiler .
C. Anemometer  adalah  sebuah  perangkat  untuk mengukur kecepatan angin pada fan-fan boiler .
D. Microsoft Excel berfungsi untuk membantu proses perhitungan  nilai-nilai  SFC  dan  NPHR,  serta digunakan untuk rekapitulasi parameter peralatan.
2.4. Data Yang Digunakan
Adapun  data-data  yang  digunakan  dalam  penilitian  ini antara lain:
A. Data commissioning adalah data pada saat unit atau mesin melakukan uji coba (pengetesan) operasional pada  tahun  2010.  Data  tersebut  dapat  digunakan untuk  acuan  operasional  unit  atau  mesin.  Tabel  1 merupakan beberapa parameter saat commissioning yang digunakan dalam penelitian ini.
Tabel 1. Parameter Peralatan Saat Commissioning
B. Data  heat  balanced  PLTU  300  MW merupakan data/parameter  mesin  pada  saat  kondisi  dimana energi  panas  yang  masuk  sama  35  dengan  energi panas  yang  meninggalkan  atau  keluar  dari  sistem tersebut.
C. Data  desain  peralatan adalah  data  yang  memuat informasi spesifikasi dan kapasitas peralatan.
D. Manual  book adalah  buku  panduan  yang  sering digunakan  pada  produk  baru,  untuk  memberikan informasi mengenai produk tersebut.
E. Data pengoperasian peralatan merupakan data baik berupa  parameter  pada  saat  peralatan  sedang beroperasi.
2.5. Analisis Data
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam analisis data ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini.

## Gambar 2. Diagram Alir Analisis Data
Pada  proses  analisis  data  ada  beberapa  tahapan  antara lain:
A. Pengambilan data merupakan proses pengumpulan data-data  parameter  operasi  peralatan boiler serta data  pendukung  lainnya  (data  untuk  perhitungan NPHR  dan  SFC).  Pengambilan  data  dilakukan sebelum co-firing dan saat proses co-firing . Untuk mengetahui pengaruh co-firing biomassa pada biaya produksi,  dilakukan  perbandingan  SFC  dan  biaya produksi pada saat menggunakan batubara dan saat co-firing. Untuk  perhitungan  SFC  didapat  dengan menggunakan persamaan (1),(2) berikut [10]
SFC = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐹𝑢𝑒𝑙 𝑘𝑊ℎ 𝑡𝑒𝑟𝑏𝑎𝑛𝑔𝑘𝑖𝑡 (1) dimana:
SFC = Specific Fuel Consumption [kg/kWh] Total fuel = Total Konsumsi Bahan Bakar [kg]
kWh terbangkit = Total energi listrik yang dihasilkan [kWh] Biaya Produksi = Harga BB x SFC (2) dimana:
Biaya  Produksi  =  Biaya  Komponen  C  Pembangkit [Rp/kWh] Harga BB = Harga Bahan Bakar [Rp/kg] SFC = Specific Fuel Consumption [kg/kWh]
NPHR  merupakan  indikator  kehandalan  dan efisiennya  sebuah  pembangkit  thermal  khususnya PLTU.  Semakin  kecil  nilai  NPHR  maka  PLTU dinyatakan  semakin  efisien  dan  sebaliknya.  Untuk perhitungan  NPHR  dapat  menggunakan  persamaan (3) berikut [11].
NPHR = Pemakaian bahan bakar x Nilai Kalori Gen.Output − Aux.Power (3)
dimana:
NPHR = Net Plant Heat Rate [kcal/kwh] Pemakaian bahan bakar = Pemakaian batu bara [kg] Nilai Kalori = Nilai kalori yang terkandung di bahan bakar [kcal/kg]
Gen.  Output  =  Energi  listrik  yang  dihasilkan  oleh generator [kWh]
Aux.  Power  =  Energi  listrik  yang  digunakan  untuk pemakaian sendiri [kWh]
B. Perhitungan  data  adalah  melakukan  perhitungan NPHR  dan  SFC  dengan  menggunakan  data  yang sudah diambil, setelah selesai perhitungan dilakukan proses komparasi data.
C. Komparasi  data  adalah  membandingkan  data sebelum co-firing dan  sesudah co-firing yang hasilnya berupa nilai deviasi pada setiap proses co- firing .  Data-data  yang  dibandingkan  adalah parameter operasi peralatan boiler saat commissioning  dengan  saat  ini  ( full  coal dan co- firing )  Hasil  perhitungan  SFC  dan  NPHR dibandingkan antara full coal dengan co-firing .
Nilai  hasil  komparasi  data  akan  dianalisa  setiap peralatan  sesuai  dengan  standarnya  masing-masing, apabila  tidak  sesuai  standar  dicari  penyebabnya  dan diberikan  rekomendasi  agar  peralatan boiler bekerja optimal

## 3.  Hasil dan Pembahasan
Biomassa  merupakan  salah  satu  bahan  bakar  alternatif terbarukan dan termasuk dalam bauran energi nasional untuk  mengurangi  emisi  CO2  sebesar  26%  pada  tahun 2021. Dalam kasus Indonesia, potensi biomassa terbesar berasal dari sampah kota dan serbuk gergaji, tetapi hanya 2% dari potensi biomassa yang telah dimanfaatkan [12].
Proses co-firing pada  PLTU  batubara  unit  1  PT.XYZ menggunakan  bahan  bakar  biomassa  berupa sawdust (serbuk  gergaji).  Untuk  Standar  Nasional  Indonesia (SNI)  terkait  biopelet  yang  sedang  dalam  proses penyusunan  RSNI1  XXXX:2021 sawdust untuk co- firing pada pembangkit listrik [13].
Proses co-firing pada  PLTU  unit  1  PT.XYZ  sesuai dengan  Perdir  PLN Nomor  001  Tahun  2020  yang mengatur  pedoman  pelaksanaan co-firing pembangkit listrik tenaga uap berbahan batubara dengan bahan bakar biomassa.  Adapun  spesifikasi  minimal  biomassa  yang digunakan co-firing yang  sudah  diatur  dalam  Perdir PLN Nomor 001 Tahun 2020 sebagai berikut:
1. Moisture =< 20%
2. Komposisi material organik minimal 95%
3. Tidak  mengandung  material  B3  dan  senyawa klorida
4. Persentase biomassa sebanyak 5% dari total bahan bakar  sesuai  dengan  hasil  uji  coba  oleh  PLN Puslitbang di PLTU PT.XYZ
Dalam proses pembakaran di dalam boiler baik co-firing maupun coal firing , bahan bakar yang digunakan harus melewati  proses  pengukuran  kandungan  zat  dalam bahan bakar termasuk sawdust yang akan digunakan co- firing .  Selain  itu  proses  pengukuran  bertujuan  untuk mengetahui zat hasil pembakaran sehingga memudahkan  perkiraan  terbentuknya slagging dan fouling . Pengukuran dilakukan dengan uji laboratorium, dimana  uji  laboratorium  yang  diperlukan  adalah Proximate analysis, Ultimate analysis, analisa abu, dan Ash  Fushion  Temperature. Pada  tabel  2.  merupakan hasil uji laboratorium bahan bakar yang digunakan pada proses  penelitian  yaitu  batubara bituminous ,  batubara subbituminous dan biomass sawdust .
Tabel 2. Karakter Batubara Dan Biomassa
Selain  data  parameter  pada  peralatan-peralatan boiler , data  parameter  bahan  bakar  juga  digunakan  pada penelitian ini. Tabel 3. merupakan data parameter bahan bakar  yang  digunakan  adalah  rata-rata  nilai  kalor
batubara dan jumlah total bahan bakar ( coal flow ) pada semua MSM yang sedang beroperasi.
Tabel 3. Bahan Bakar Yang Digunakan

## 3.2. Hasil Pengambilan Data Peralatan Boiler
Proses  pengambilan  data  dilakukan  di  ruang  central control  room  (CCR)  PLTU  batubara  PT.  XYZ. Pengambilan  data  parameter  peralatan-peralatan boiler dilakukan dengan cara mencatat parameternya pada saat kondisi coal firing dan co-firing . Data parameter tersebut diperoleh  dari  distributed  control  system  (DCS)  yang berada di ruang CCR.
A. Data Parameter Peralatan Boiler
Pengambilan data parameter peralatan boiler dilakukan selama 10 hari yaitu tanggal 1 Juni 2022 sampai 10 Juni 2022. Setiap tanggalnya dilakukan dua kali pengambilan data  parameter  peralatan boiler yaitu  saat  proses sebelum  (coal  firing)  dan co-firing .  Data  parameter peralatan boiler yang diambil antara lain medium speed mill,  fan boiler ,  dan  air  preheater.  Adapun  daya pembangkit  pada  saat  proses  pengambilan  data  seperti pada tabel 4. di bawah
Tabel 4. Daya Pembangkit PLTU Unit 1 PT. XYZ
Pada penelitian ini tidak semua parameter pada medium speed  mill  (MSM)  dilakukan  pengambilan/pencatatan. Melainkan ada tiga parameter penting yang mengindikasikan  kinerja  pada  medium  speed  mill (MSM)  antara  lain  Arus  Motor,  Mill  Outlet Temperature,  dan  Mill  Differential  Pressure.  Saat pengambilan  data  unit  berjalan  normal  dengan pengoperasian  4  MSM  operasi  1  MSM  standby  [14].
Pada  tabel  5,  tabel  6,  tabel  7  merupakan  hasil pengambilan data MSM.
Tabel 5. Arus Motor MSM Tabel 6. Mill Differential Pressure
Tabel 7. MSM Outlet Temperature
Pengambilan data parameter fan-fan boiler meliputi arus motor  FDF,  arus  motor  PAF,  arus  motor  IDF  dan persentase  open  damper  IDF.  Beberapa  parameter tersebut mewakili kinerja fan boiler . Berikut tabel 8 dan tabel 9. adalah data parameter fan-fan boiler
Tabel 8. Parameter PAF dan FDF
Tabel 9. Parameter IDF
Penggunaan  Air  Preheater  (APH)  dalam boiler sangat penting dan berpengaruh sekali terhadap kinerja boiler dan  efisiensi  unit  [15].  Pengambilan  data  parameter APH  antara  lain  arus  motor  APH,  temperatur  inlet fluegas  dan  temperatur  outlet  fluegas  APH.  Beberapa parameter  yang  diambil  tersebut  merupakan  parameter penting yang terdapat pada APH. Data parameter APH akan ditampilkan pada tabel 10.
Tabel 10 Data Parameter APH
Selain itu pengambilan data juga dilakukan pada boiler furnace  temperature.  Untuk  mengetahui  pembakaran pada boiler sudah  sesuai  atau  melebihi  batasan.  Data parameter boiler furnace temperature dapat dilihat pada tabel 11.
Tabel 11 Boiler Furnace Temperature

## B. Data Perhitungan
Setelah  data-data  bahan  bakar  dan  daya  pembangkit terkumpul, selanjutnya dapat  digunakan untuk  mencari data perhitungan SFC, total biaya produksi dan NPHR. Data  SFC  dapat  diperoleh  dengan  menggunakan persamaan  1.  Tabel  12.  adalah  perolehan  perhitungan SFC selama penelitian dilakukan.

## Tabel 12. Perhitungan SFC
Kemudian  data  hasil  perhitungan  dari  SFC  dapat digunakan untuk perhitungan total biaya produksi. Total biaya  produksi  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan  2.  Hasil  perhitungan  total  biaya  produksi dapat dilihat pada tabel 12. berikut ini.
Tabel 12. Perhitungan Biaya Produksi
Selanjutnya  untuk  menghitung  NPHR  menggunakan data-data yang sudah terkumpul yaitu data pembebanan (daya  pembangkit),  data  pemakaian  sendiri,  data penggunaan  bahan  bakar,  dan  nilai  kalor  bahan  bakar. Perhitungan  NPHR  menggunakan  persamaan  3.  Untuk hasil  perhitungan  selama  penelitian  dapat  dilihat  pada tabel 13 di bawah ini .
Tabel 13. Hasil Perhitungan NPHR

## 3.3. Analisis Komparasi Data
Tahap selanjutnya yang dilakukan setelah pengambilan data dan perhitungan adalah membandingkan data antara sebelum co-firing dan  saat co-firing .  Data  yang  akan digunakan adalah data-data parameter kinerja peralatan boiler dan data-data perhitungan. Hasil komparasi data
akan dianalisa setiap peralatan sesuai dengan standarnya masing-masing,  apabila  tidak  sesuai  standar  dicari penyebabnya dan diberikan rekomendasi agar peralatan boiler bekerja optimal.
A. Analisis Kinerja MSM
Dari data yang di  peroleh pada saat  pengambilan data, diperoleh  deviasi  parameter  peralatan  MSM  ketika proses  sebelum  dan  saat  cofiring.  Pada  gambar  4.1. merupakan  deviasi  parameter  arus  motor  pada  semua MSM saat sebelum co-firing dan saat proses co-firing .

## Gambar 3. Deviasi Arus Motor MSM
Pada  gambar  3  menunjukkan  tanggal  1  Juni  terjadi penurunan signifikan pada arus motor MSM 1D dan 1E. Hal tersebut disebabkan adanya perubahan pembebanan dari  beban  maksimum  ke  beban  minimum,  sehingga bahan  bakar  yang  masuk  ke  dalam  MSM  juga  lebih sedikit terutama pada MSM 1D dan 1E (layer atas) diisi bahan bakar seminim mungkin. Bahan bakar masuk ke dalam  MSM  akan  mempengaruhi  besar  kecilnya  arus motor MSM.
Pada tanggal 10 Juni terdapat kenaikan arus motor MSM 1B yang lumayan tinggi. Kenaikan arus motor MSM 1B dapat  terjadi  karena  ada  banyak  batu pyrite yang menumpuk di dalam MSM yang belum dibuang operator lokal. Apabila dilihat secara keseluruhan dari tanggal 1- 10  Juni  2022  kecenderungan  adanya  penurunan  arus motor pada saat co-firing dan semua arus motor masih masuk di dalam standar <60 A.
Gambar 4. Deviasi Differential Pressure MSM
Gambar 4. merupakan deviasi dari Differential Pressure (DP) pada setiap MSM. Pada gambar 4. terlihat hampir semua MSM mengalami penurunan DP saat proses co- firing yang  mengindikasikan  bagus  proses  milling  di dalam  MSM.  Pada  tanggal  9  Juni  2022  MSM  1A mengalam  kenaikan  yang  cukup  tinggi  dan  melewati batas standar 2 KPa, hal  tersebut menunjukkan adanya block  di  dalam  MSM  dikarenakan  tingginya  DP  pada MSM  1A  sejak  dari  awal  penelitian  berlangsung.  Hal tersebut juga dapat disebabkan blending biomassa yang terlalu  banyak  dan  tidak  merata  tercampur  dengan batubara.

## Gambar 5. Outlet Temperature MSM
Pada  gambar  diatas  menunjukkan  tidak  terjadi perubahan yang signfikan pada outlet temperature MSM selama proses co-firing berlangsung. Adapun perubahan temperatur masih <60°C.
B. Analisis Kinerja Fan Boiler
Forced Draft Fan (FDF) merupakan fan yang digunakan sebagai  penambah  udara  sekunder.  Kebutuhan  udara pembakaran  pada  proses co-firing cenderung  lebih sedikit  dibandingkan  dengan  coal  firing.  Hal  tersebut dapat terlihat pada gambar 6. Kebutuhan udara sekunder yang  lebih  sedikit  saat  proses co-firing ,  sehingga pembukaan control damper FDF harus diturunkan yang berakibat pada turunnya arus motor FDF. Pengoperasian FDF  selama  proses co-firing masih  dalam  standar  <30 A.

## Gambar 6. Arus motor FDF
Sedangkan  Primary  Air  Fan  (PAF)  adalah  fan  yang berfungsi  untuk  mentransportasikan  bahan  bakar  dari MSM menuju ke ruang bakar. Pada saat proses co-firing dilakukan, arus motor PAF hanya mengalami kenaikan 1 A. Kenaikan arus motor 1 A tidak terlalu berpengaruh pada  kinerja  PAF  karena  kenaikan  arus  tersebut  masih terbilang  sangat  kecil  dan  arus  motor  masih  masuk standar < 180 A.

## Gambar 7. Arus Motor PAF
Induced  Draft  Fan  (IDF)  adalah  fan  yang  berfungsi menghisap gas sisa hasil pembakaran. Kinerja IDF pada saat proses co-firing berlangsung masih sangat baik, hal itu  ditunjukkan  pada  gambar  8  dengan  adanya penurunan  arus  motor  dan  penurunan  pembukaan control damper IDF. Kinerja IDF masih masuk standar arus motor <230 A.
Gambar 8. Parameter IDF

## C. Analisis Kinerja Air Preheater
Pada gambar 9. menjukkan arus motor APH yang tidak berubah  pada  sebelum  dan  saat co-firing ,  hal  tersebut mengindikasikan  gas  sisa  hasil  pembakaran  proses co- firing tidak mempengaruhi beban pada motor APH.
Gambar 9. Arus Motor APH
Selain  arus  motor  APH  data  parameter  yang  diambil temperatur  inlet  dan  outlet  flue  gas  APH.  Jika  dilihat pada  gambar  10  dan  gambar  11  cenderung  adanya
penurunan  temperatur  baik  sisi  inlet  fluegas  maupun outlet  fluegas.  Penurunan  temperatur  inlet  dan  outlet fluegas  APH  berbanding  lurus  menunjukkan  bahwa perpindahan  panas  pada  APH  masih  normal.  Untuk parameter  inlet  dan  outlet  fluegas  temperature  selama penilitian masih masuk dalam batasan normal sisi inlet fluegas 150-170ºC
Gambar 10. Inlet Fluegas Temperature
Gambar 11. Outlet Fluegas Temperature
Penurunan temperatur rata-rata selama co-firing sebesar 10-15°C dibandingkan dengan kondisi operasi menggunakan bahan bakar semua batubara dari 940 °C menjadi  930  °C.  Hal  ini  sebanding  dengan  kandungan volatile  matter  sawdust  yang  lebih  besar  daripada batubara  eksisting  menyebabkan  sawdust  lebih  dahulu terbakar.
Gambar 12. Boiler Furnace Temperature
D. Analisis Perhitungan Kinerja
Biaya  produksi  dalam  proses  produksi  tenaga  listrik sangat  dipengaruhi  penggunaan  bahan  bakar.  Dengan adanya  proses co-firing ini  tentu  biaya  total  produksi menjadi  menurun  dari  sebelumnya  (semua  batubara).
9 3 7 ,7 9 2 9 ,9 9 4 2 ,3 9 2 4 ,7 S E B E L U M P R O S E S   C O F I - R I N G B O I L E R   F U R N A C E   T E M P E R A T U R E Side A Side b
Jika  pada  saat  penggunaan  100%  batubara  sebesar 485,324  Rp/Kwh  menjadi  484,585  Rp/Kwh  dengan adanya co-firing . Gambar 13. adalah rata-rata total biaya produksi selama penelitian.
Gambar 13. Total Biaya Produksi
Pada gambar 14. terlihat adanya kenaikan nilai rata-rata Net Plant Heat Rate (NPHR) pada saat proses co-firing dilakukan selama penelitian berlangsung. Saat pengambilan data terjadi tiga kali perubahan pembebanan  yaitu  pada  tanggal  1,4,5,6  Juni  2022,  hal tersebut tentu mempengaruhi kenaikan nilai NPHR.
Gambar 14. NPHR lainnya.

## 4.   Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan,  maka  dapat disimpulkan hasil dari penelitian ini antara lain:
1. Proses co-firing tidak  mempengaruhi  kinerja peralatan boiler (MSM, fan boiler , APH) dan semua parameter  peralatan boiler masih  dalam  batasan.
Kinerja  peralatan boiler pada  saat  proses co-firing lebih ringan terlihat dari arus motor MSM dan fan boiler yang menurun meskipun tidak signifikan.
2. Saat  terjadi  perubahan  pembebanan  pada  tanggal 1,4,5  dan  6  Juni  2022  proses co-firing tetap berlangsung.  Untuk  kinerja  peralatan boiler masih dalam batasan dan adanya penurunan dalam boiler
furnace temperature . 3. Dengan  adanya co-firing rata-rata  total  biaya produksi  mengalami  penurunan  dari  485,324 Rp/Kwh menjadi 484,585 Rp/Kwh. Sedangkan nilai rata-rata  Net  Plant  Heat  Rate  (NPHR)  pada  saat proses co-firing dilakukan  selama  penelitian mengalami  penurunan  dari  2862,85  kcal/kwh menjadi 2866,35 kcal/kwh.

## Daftar Rujukan
[1] A.W. Biantoro,  and  D.  S.  Permana,  "Analisis  Audit  Energi Untuk Pencapaian Efisiensi Energi Di Gedung Ab, Kabupaten Tangerang,  Banten," Jurnal  Teknik  Mesin  Mercu  Buana , 6 (2),
85-93, 2017, [2] Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2017
Tentang Rencana Umum Energi Nasional [3] PT PLN (Persero). (2021). Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (Ruptl) 2021-2030. https://gatrik.esdm.go. id/assets/uploads/download_index/files/38622-ruptl-pln-2021-
2030.pdf
[4] N.  Cahyo,  H.  H.  Alif,  H.  D.  Saksono  and  P.  Paryanto, "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) , pp. 44-47, 2020, doi: 10.1109/ICT- PEP50916.2020.9249930.
[5] F. Tanbar, "Analisa Karakteristik Pengujian Co-firing Biomassa Sawdust Pada Pltu Type Pulverized Coal Boiler Sebagai Upaya
Bauran  Renewable  Energy." Jurnal  Offshore:  Oil,  Production Facilities and Renewable Energy 5.2 2021, doi: http://dx.doi.org/10.30588/jo.v5i2.928
[6] P. Basu, J. Butler and M. A. Leon, "Biomass co-firing options on  the  emission  reduction  and  electricity  generation  costs  in coal-fired power plants", Renewable Energy , vol. 36, no. 1, pp. 282-288, 2011 .
[7] F. Al-Mansour, J. Zuwala, “An evaluation of biomass co-firing in  Europe.” Biomass  Bioenergy ,  34:620–9,  2010.  doi: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.01.004
[8] IEA-ETSAP  &  IRENA.  Biomass co-firing . The  International Renewable Energy Agency (IRENA) January, 2013 [9] E. Agbor, X. Zhang, A. Kumar, “A review of biomass co-firing in  North  America.” Renewable  and  Sustainable  Energy Reviews . 40. 930-943. 10.1016/j.rser.2014.07.195. 2014
[10]  PT.  PLN,  “Efisiensi,” Standar  Operasi  Perusahaan  Umum Listrik Negara 80:1989 ,11-12, Jakarta, 1989
[11]  The  American  Society  of  Mechanical Engineers,“Fired  Steam Generator”, Performance Test Code (PTC) 4 , New York, 2008.
[12]  S.  Hasibuan,  C.  Jaqin,  Hermawan,  I.  Yunita,  &  B.  Nugroho, “Barriers And Drivers Of Biomass Renewable Energy As Co- firing In Industrial Supply Chain With Bibliometric Analysis.” International  Conference  on  Industrial  Engineering  and Operations Management . 1279-1287, 2022
[13]  Humas  BSN.  (2021,  September  21). Standardisasi  Biobriket dan  Biopelet  untuk  Meningkatkan  Sumber  Energi .  melalui https://bsn.go.id/main/berita/detail/12376
[14]  Donfang  Electric.  “Instruction  Manual  for  Installation  and Operation Boiler.” Donfang Boiler Group, Co. Ltd . 2010
[15]  PT. PLN. “Modul Operasi 3: Diklat Pengoperasian PLTU,” PT.
PLN persero, 2013
485,324 484,585 Sebelum Proses cofi-ring Total Biaya Produksi 2862,85 2866,35 SEBELUM PROSES CO-RING Net Plant Heat Rate