Kajian Life Cycle Assessment Proses Pembangkit Listrik Tenaga Uap Kota Tidore Kepulauan

Abstract

Pembangkit listrik tenaga uap merupakan salah satu penyumbang dampak emisi terbesar pada sektor energi berupa emisi GRK dan asidifikasi. Konsentrasi emisi yang dihasilkan berasal dari kegiatan pengadaan bahan baku batubara hingga aktifitas proses operasi untuk menghasilkan energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis daur hidup pada kegiatan pembangkit listrik tenaga uap yang dimulai dari tahapan pengadaan bahan baku batubara hingga siklus akhir pembangkit listrik. Terdiri dari 4 tujuan penelitian yaitu menganalisis input dan output dari setiap tahapan proses PLTU, menganalisis besaran dampak lingkungan dari emisi GRK dan Asidifikasi yang dihasilkan pada proses PLTU, menganalisis kegiatan untuk meminimalkan emisi GRK dan Asidifikasi, serta menentukan prioritas penerapan alternatif dalam mereduksi emisi GRK atau Asidifikasi pada proses PLTU. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Life cycle assessment (LCA) berdasarkan SNI ISO 14040 2016 dan SNI ISO 14044 2017. Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi penentuan goal and scope melalui tinjauan literatur untuk menentukan tujuan, kategori dampak, batasan sistem, dan unit fungsionalnya. Melakukan analisis inventori melalui observasi lapangan dan interview pakar untuk mengetahui rinci aliran proses PLTU. Menganalisis dampak berdasarkan tujuan dan ruang lingkup yang telah ditentukan sesuai data inventori serta melakukan interpretasi hasil untuk mengevaluasi dan menganalisis dampaknya sehingga mendapatkan alternatif perbaikan untuk mereduksi emisi. Data penelitian yang dianalisis berupa data kegiatan pengadaan batubara, proses operasi, proses pengolahan limbah serta penggunaan energi tahun 2020 berdasarkan batasan sistem cradle to gate. Unit fungsional yang digunakan adalah per kWh yang diproduksi oleh PLTU Tidore. Berdasarkan hasil studi menunjukan kegiatan PLTU Tidore pada aktivitas pengadaan bahan baku batubara dan proses operasi pembangkit listrik menghasilkan jumlah input-output per tahun 2020 adalah solar sebesar 1.078.115,6 kL, batubara sebesar 99.587 ton, dan outputnya berupa listrik sebesar 89.120.820 kWh. Hasil penilaian dampak lingkungan proses pengadaan bahan baku batubara pada aktivitas pendistribusian batubara dari coal mining ke Jeti Bunati sebesar 5,18E-02 kg-CO2eq/kWh dan 5,05E-04 kg-SO2eq/kWh, Jeti Bunati ke Jeti Tidore sebesar 32,34 kg-CO2eq/kWh dan 5,17E-01 kg-SO2eq/kWh, Jeti PLTU ke coal yard sebesar 1,44E-03 kg-CO2eq/kWh dan 1,40E-05 kg-SO2eq/kWh. Kegiatan operasi pembangkit listrik menghasilkan dampak emisi pada aktivitas coal handling batubara sebesar 5,00E-03 kg-CO2eq/kWh dan 4,87E-05 kg-SO2eq/kWh, water treatment plant sebesar 2,89E-05 kg-CO2eq/kWh dan 1,18E-07 kg-SO2eq/kWh, Proses produksi listrik sebesar 1,35 kg-CO2eq/kWh dan 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh, dan waste water treatment plant 2,15E-07 kg-CO2eq/kWh dan 5,20E-10 kg-SO2eq/kWh. Hotspot emisi pada kegiatan pengadaan batubara terdapat pada pendistribusian batubara dari Jeti Bunati ke Jeti PLTU sebesar 32,34 kg-CO2eq/kWh dan 5,17E-01 kg-SO2eq/kW serta hotspot emisi pada kegiatan operasi pembangkit listrik terdapat pada proses produksi listrik sebesar 1,35 kg-CO2eq/kWh dan 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh. Rekomendasi penurunan dampak lingkungan untuk mengurangi emisi diusulkan dengan substitusi bahan bakar yang lebih ramah lingkungan dengan cara cofiring dan pengembangan teknologi pada sistem transportasi dan peralatan boiler pada proses operasi pembakaran serta teknologi penyimpanan dan penangkapan karbon (carbon capture storage). Salah satu rekomendasi penurunan emisi dengan meningkatkan efisiensi alat transportasi laut dapat mengurangi nilai emisi 32,34 kg-CO2eq/kWh menjadi 22,64 kg-CO2eq/kWh dan asidifikasi 5,17E-01 kg-SO2eq/kW menjadi 3,62E-01 kg-SO2eq/kW. Pada tahapan produksi listrik dapat direduksi menggunakan metode cofiring 30% biomassa sehingga nilai emisi 1,35 kg-CO2eq/kWh menjadi 0,95 kg-CO2eq/kWh dan 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh menjadi 3,46E-03 kg-SO2eq/kWh.

Steam power plant is one of the largest contributors to the impact of emissions GHG and acidification in the energy sector. Concentration of emissions generated comes from the procurement of coal raw materials to the activities of the operation process to produce the electrical energy. This study aims to analyze the life cycle assessment at steam power plant from the stage of coal procurement into the last cycle electricity production. There are 4 objectives of research, the purpose of this study is to analyze the input and output of power plant, analyze the impact of greenhouse gas emissions and acidification, analyze to provide recommendations for reducing these impacts, and provide the priority alternative to reducing emission GHG and acidification at SPP. The method of this study using life cycle assessment based on SNI ISO 14040 (2016) and SNI ISO 14044 (2017). The research stages are determining goals and scope through a literatur review to determine objectivies, impact categories, system boundaries, and functional units. Analysis inventory through field observation and expert interviews to find out the details of SPP process flow. Analyze the impact based on the goal and scope that have been determined on inventory data and interpretation the result to evaluate and analyze the impact to obtain alternative improvements for reduce emissions. Data research were analized from data activities of coal procurement, the process of operation, and the processing of waste and use of energy in 2020 based on cradle to gate system. The functional unit is per kWh produced by Tidore SPP. Based on the result of the study, Tidore SPP procurement of coal raw materials activities and power plant operation process show the total input-output per year 2020 is diesel oil at 1.078.115,6 kL, coal was 99.587 tons, and the output was electricity 89.120.820 kWh. The result of impact assessment of the coal raw material procurement process on coal distribution activities from coal mining to Bunati Jety was 5,18E-02 kg-CO2eq/kWh and 5,05E-04 kg-SO2eq/kWh, Bunati Jety to Tidore Jety at 32,34 kg-CO2eq/kWh and 5,17E-01 kg-SO2eq/kWh, Tidore Jety to Coal yard was 1,44E-03 kg-CO2eq/kWh and 1,40E-05 kg-SO2eq/kWh. The operation process of electricity generating impact emission on the coal handling activity was 5,00E-03 kg-CO2eq/kWh and 4,87E-05 kg-SO2eq/kWh, Water treatment plant was 2,89E-05 kg-CO2eq/kWh and 1,18E-07 kg-SO2eq/kWh, production electricity at 1,35 kg-CO2eq/kWh and 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh, and Waste water treatment plant of 2,15E-07 kg-CO2eq/kWh and 5,20E-10 kg-SO2eq/kWh. The emission hotspots in coal procurement activities are found in the distribution fo coal from the Bunati Jety to PLTU Jety of 32,34 kg-CO2eq/kWh and 5,17E-01 kg-SO2eq/kWh and the emission hotspots in power plant operation activities was in the electricity production process of 1,35 kg-CO2eq/kWh and 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh.

Recommendations for reducing the environmental impact of coal transport by substituting diesel fuel with biodiesel, and developing technology in sea-transportation systems, co-firing coal with biomass, replacing the boiler with a more efficient combustion process, and carbon capture storage technology. One of the Emission reduction by increasing the efficiency of sea transportation can reduce the emission value of 32,34 kg-CO2eq/kWh to 22,64 kg-CO2eq/kWh and acidification 5,17E-01 kg-SO2eq/kW to 3,62E-01 kg-SO2eq/kW. At the stage of electricity production can be reduced using the cofiring 30% of biomass method, so that the emission value of 1,35 kg-CO2eq/kWh becomes 0,95 kg-CO2eq/kWh and 5,54E-03 kg-SO2eq/kWh reduce to 3,46E-03 kg-SO2eq/kWh.