STRATEGI INDONESIA UNTUK KETAHANAN ENERGI MELALUI INOVASI SATEK (Pengembangan Bioenergi)

Udin Hasanudin Lab. Pengelolaan Limbah Agroindustri Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung Jl. Sumantri Brojonegoro No. 1, Bandar Lampung-35145, INDONESIA email: [email protected]

(Ministry of Energy and Mineral Resources)

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

Proyeksi total kebutuhan energi final menurut sektor

Million BOE

Others

Commercial Household Transport Industry TOTAL

Source: Indonesia Energy Outlook, 2013

Proyeksi Kebutuhan Energi Final menurut Jenis Bahan Bakar Biofuel LPG Million BOE

Electricity Gas

Coal Firewood Biomass Oil TOTAL

Source: Indonesia Energy Outlook, 2013

Proyeksi kebutuhan energi final 2025 menurut jenisnya Source: Indonesia Energy Outlook, 2013

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

(National Energy Council, Republic of Indonesia)

POLICY DIRECTION OF ENERGY MIX PRESIDENTIAL REGULATION 5/2006

BAU

NRE 3%

NRE 5,03%

Gas 21%

Coal 23,91%

Natural Gas 24,29%

Other RE Liquified Coal Bioenergy 5% 3% 5% Geothermal 5%

Oil 20%

Oil 42% Gas 30%

Coal 34%

Crude Oil 46,77%

3298 Million BOE

Coal 33%

3200 Million BOE

34.6%

24,%

Oil

47,%

2011 Note: 1 TOE = 7,33 SBM

Source: MEMR

17%

20,6%

5,0 % 24 %

Gas

32% Coal

Primary Energi Conservation (15.6%)

25 % NRE 32% Coal

30%

20% Gas

20%

23% Oil

41.7%

2015

20% Gas

23% Oil

33%

1176 MillionBOE

NRE Coal

25% NRE

2020

2025

Energy Diversification

1649 MBOE

Bioenergy 8,9%

2785 Million BOE

3,1% 2419 MBOE

VISION 25/25

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

Sumber: Dirjen EBTKE, 2015

INOVASI SATEK UNTUK KETAHANAN ENERGI Studi Kasus: Palm Biomass Power Plant, Pulau Bangka

Lokasi Project di Propinsi Bangka-Belitung

Kondisi kelistrikan Bangka-Belitung • Jumlah rumah tangga di Bangka-Belitung 324,600 dengan rasio elektrifikasi hanya 73.94%, dengan kata lain 26.6% atau 86,344 rumah tangga tidak terlistriki. • Sistem Pemenuhan kebutuhan listrik di Babel: PT. PLN, PT. Timah Tbk dan PT. Koba Tin. • Kapasitas terpasang 89.46 MW dengan rated power (available power) 51.34 MW dan beban puncak 129.48 MW (PLN, 2013).

• Total kapasitas tersambung adalah sekitar 375.91 MVA dengan 259.86 MVA adalah pelanggan rumah tangga. • Konsumsi bahan bakar untuk pembangkitan listrik di BangkaBelitung adalah 193,281.40 kL HSD (High Speed Diesel), sehingga konsumsi per Rumah Tangga sekitar 179,393.7 kL. Harga HSD = Rp 9046,09/Liter, sehingga total biaya listrik di Bangka-Belitung adalah sekitar Rp 1.75 Trillion (PLN, 2012). • Propinsi Babel tidak mempunyai sumber minyak dan batubara.

Untuk mengurangi ketergantungan listrik terhadap BBM, maka perlu dikembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Biomas dengan bahan yang tersedia disekitar Bangka-Belitung.

Waste generated from Palm Oil Mill

POME

77-84 %

Solid Waste

EFB

Fiber

Shell

Boiler Ash

20-23 %

12-13 %

5-6 %

0.5-0.6 %

Solid Decanter (3.5% optional)

Biomass utilization in palm oil mill

FFB

Steam electricity

Fiber

EFB Boiler

Kernel shell

Boiler ash

ENERGY SOURCES IN PALM OIL MILL 8,7 ton/hr FFB

40 ton/hr

WATER

60 ton/hr

Diesel oil

720 kWh/hr

0.075 kL /hr Electricity FUEL

9.4 ton/hr

PALM OIL MILL

1.7 ton/hr

4.8 ton/hr 2.8 ton/hr

Steam 24 ton/hr

5.6 ton/hr

33.7 ton/hr

Crude Palm oil

EFB Kernel

Fiber Shell POME

85-100% 50-55%

Potensi listrik dari limbah padat pabrik kelapa sawit (PKS) di Bangka Barat

Skema pembangkit listrik PT. Listrindo Kencana

Palm Biomass Power Plant

• Komposisi Feed stock: Fiber= 20%; Palm Shell= 20%; EFB= 60% • Feed stock supply: Pabrik sawit tersebut hanya mampu mensupply sekitar 20% kebutuhan bahan bakar, sisanya harus dibeli dari pabrik sawit lain

Permasalahan ketidakberhasilan palm biomass-based power plant • Ketersediaan bahan bakar biomassa untuk boilers (80% dari Kalimantan). • Harga bahan bakar biomassa (PKS and EFB) terus meningkat (Lebih dari Rp 400/kg). Akibatnya FIT tidak menarik. • Qualitas feedstock tidak seragam. • Feedstock preparation mengkonsumsi banyak energi (high parasitic power). • Biaya maintenance lebih tinggi dibanding coal power plant.

INOVASI SATEK UNTUK KETAHANAN ENERGI Study Kasus: Produksi Energi (Biogas) dari Limbah Industri Sawit

Pengelolaan Air Limbah PKS

FFB

Wastewater

GHG Emission (CH4)

Pengelolaan Air Limbah PKS

TBS

Air Limbah

Emissi GRK Relatif Kecil

Methane Capture dari POME Produce renewable energy for inhouse used

Produce electricity for grid connection

OBJECTIVE OF BIOGAS CAPTURE FROM POME - Increase revenue - Reduce carbon footprint Reduce GHG emission

Replace fossil fuel for generating steam and electricity

Biogas Plant (CIGAR)

Utilize wastewater from Palm Oil Mill

31

Industri Kelapa Sawit Kapasitas: 45 ton TBS/Jam INPUT Kapasitas

45 900 45000 630 28350

COD Influent Flow rate COD load

Ton TBS/jam Ton TBS/hari mg/l m3/hari kg COD/hari

Produksi CH4 Konsentrasi CH4 Produksi Biogas

BIOGAS PLANT

OUTPUT COD Effluent COD removal Flow rate kg DOD rem

4500 90,00 630 25515

PRODUKSI BIOGAS

mg/l % m3/hari kg CODr/hari

8930,25 65 13738,846 572,45192

LHV 23 Potensi energi 3,66 listrik Eff. Konversi 35 Prod. Listrik 1,28 AKTUAL: 1,05 MW SISA: Flare

m3/hari % m3/hari m3/jam MJ/m3

MW % MW

32

FERMENTASI TKKS SECARA ANAEROBIK

TKKS

Effluent Methane reactor

70

1400

60

1200

50

1000

40

800

30

600

20

400

10

200

0

0 0

5

10

15

20

25 Day

(Hasanudin et.al, 2015)

30

35

40

45

50

Cummulative Biogas Production (L)

Daily Biogas Production (L)

Produksi biogas harian dan kumulatif pada fermentasi TKKS (16 kg) secara anaerobik

Kapasitas PKS = 45 ton TBS/Jam

Perkiraan Emisi CO2e Pengomposan TKKS secara Anaerobik Kapasitas TKKS

Tambahan Produksi biogas hasil percobaan skala lab energi listrik Produksi biogas ± 0.93 MW

Produksi methane

10,35 ton TKKS/jam 207 ton TKKS/hari 1300 18,7 16818,75 9,34

liter/16 kg TKKS m3/ton TBS m3/hari m3/ton TBS

8409,375 m3/hari 6006,70 kg/hari CO2e Captured Emisi Project Reduksi Emisi

166,85 kg CO2e/t.TBS 16,69 kg CO2e/t.TBS 150,17 kg CO2e/t.TBS

BIOGAS REAKTOR DENGAN FEEDSTOCK BIOMASS PADAT SKALA KOMERSIAL

Konsep Optimalisasi Pemanfaatan TKKS dn LCPKS (1) Pemurnian Biogas (H2S dan CO2)

Pemampatan Biogas CBG

TKKS

LCPKS

Pengomposan Anaerobik

Kompos

Methane Capture

LA

Konsep Optimalisasi Pemanfaatan TKKS dn LCPKS (2) Biogas Purification CHP

PKS Fiber

EFB

POME

Anaerobic Composting

Compost Methane Reactor

LA

INOVASI SATEK UNTUK KETAHANAN ENERGI Study Kasus: Desa Mandiri Energi Berbasis Biogas

PEMANFAATAN KOTORAN SAPI UNTUK ENERGI (BIOGAS)

Lokasi : Desa Haurngombong , Kecamatan Pamulihan, Sumedang, Jawa Barat

Village: Haurngombong Sub. District: Pamulihan District: Sumedang

DKI Jakarta

Sumedang Bandung

karangnangka rancamekar simpang cirengganis cikondang warung kawat

sekepaku cipareuag

cigembong pangaseran lapang

Haurngombong Village

Overview: Sub District Village District Province Area Population Elevation Av. Temperature Distant from Bandung

: Pamulihan : Haurngombong : Sumedang : West Jawa : 219 Ha : 4,865 : 750-850 ASL : 22 oC : 31 km

The Potential of Village 1. Center of milk production and other agricutural products (Sweet Potato, Fresh Fish, etc.) 2. Center of organic compost production

2003: BIOGAS diperkenalkan untuk mengatasi masalah sanitasi lingkungan dan menghasilkan pupuk organik/kompos

2007: Harga minyak tanah meningkat drastis dan sulit diperoleh. Kepala Desa mempromosikan biogas sebagau sumber energi alternative dengan menerbitkan PERDES “setiap orang yang punya sapi harus punya digester biogas

2008: BIOGAS sudah disosialisasikan kepada masyarakat • Kerjasama dengan Universitas Pajajaran dan PT. PLN (PLN mensuplai generator biogas)

Dukungan Pemerintah Daerah:  Sosialisasi program  Biogas Training & development  Networking tentang biogas information and technology  Membentuk local biogas working groups

Inlet

Manure

Biogas Reactor

Safety valve

Gas Holder

Cow

Feed

Electricity

Grass Cutting machine

Stove Grass

Situasi Saat ini: • Populasi sapi di Desa Haurngombong saat ini mencapai 1300 ekor dan seluruh kotoran sapi dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas dengan menggunakan sekitar 300 digester • Biogas telah dimanfaatkan untuk kebutuhan memasak di lebih dari 700 rumah tangga secara gratis • Pemanfaatan biogas untuk listrik dan mesin pemotong rumput tidak berjalan sesuai harapan karena masalah korosi • Desa Haurngombong menghasilkan sekitar 1950 m3 biogas per hari yang setara dengan sekitar 897 kg LPG atau 1209 litre minyak tanah atau 6825 kg kayu bakar. • Pemanfaatan biogas untuk memasak di Desa Haurngombong mengurangi emisi GRK sekitar 835,7 kg methane atau setara dengan 17,6 ton CO2e per hari.

Biogas digester installed in Haurngombong village

Pemanfaatan Biogas

• Cooking energy • Milk Parteurization

• Electricity generation

Pelajaran yang bisa diperoleh: • Haurngombong merupakan salah satu desa mandiri energi yang berhasil memanfaatkan potensi energi yang tersedia di desa tersebut. • Disisi lain biogas project juga telah berhasil mengatasi masalah sanitasi lingkungan akibat kotoran sapi • Biogas project di Desa Haurngombong telah berhasil mendidik masyarakat untuk berkontribusi dalam pengembangan energi terbarukan dan berhasil menciptakan akses kepada masyarakat untuk menikmati energi yang bersih dan murah. • Biogas project juga telah berhasil meningkatkan kegiatan ekonomi di desa, seperti: produksi kompos dan pupuk cair, teknisi pembuat biogas digester. • Komitmen Kepala Desa memberikan kontribusi besar dalam mendukung keberhasilan program.

INOVASI SATEK UNTUK KETAHANAN ENERGI Studi Kasus: PEMANFAATAN AIR LIMBAH di BERBAGAI AGROINDUSTRI

54

Biogas Plant (UASB)

Utilize wastewater from Tapioca and Pineapple Factories 55

Biogas Plant (CIGAR)

Utilize wastewater from Tapioca Factories

Biogas Plant (CSTR)

Utilize wastewater from Ethanol Factories

57

Biogas Plant (CIGAR)

Utilize wastewater from Palm Oil Mill

58

Biogas Plant (CIGAR)

Utilize wastewater from Cow Manure

Biogas Power Plant in Tapioca Factory

60

Tofu wastewater utilization for biogas Biogas Digester

• Produce RE and organic fertilizer • Reduce GHG emission Tofu Wastewater • Reduce environmental pollution • Reduce cost of energy for community Moisture reducer • Increase productivity of Tofu Industry Liquid Fertilizer THIS SYSTEM MANAGED BY COMMUNITY Energy

61

Thank you for your kind attention