MANAJEMEN ENERGI

1. PRINSIP KONSERVASI ENERGI
PADA PROSES PRODUKSI
HERI TRANGGONO

2. Elemen Kompetensi Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
1. Menjelaskan prinsip-prinsip
konservasi energi
1. Jenis energi dianalisis
2. Indikator kinerja pemanfaatan energi dipahami
3. Pengoperasian fasilitas utiliti dianalisis
4. Pengoperasian fasilitas produksi dianalisis
5. Pemeliharaan dan perawatan fasilitas energi
dianalisis
6. Dampak lingkungan dianalisis
2. Menjelaskan prinsip-prinsip
konservasi energi pada
teknologi pengguna energi
1. Prinsip konservasi energi pada sistem peralatan
thermal dimengerti
2. Prinsip konservasi energi pada sistem kelistrikan
dimengerti
3. Prinsip konservasi energi pada sistem kendali
(control) dimengerti
3. Menjelaskan prinsip-prinsip
konservasi energi pada
proses produksi
1. Proses produksi dianalisis
2. Neraca massa dianalisis
3. Neraca energi dianalisis
4. Parameter operasi dianalisis
Elemen Kompetensi

3. PRINSIP KONSERVASI ENERGI PROSES PRODUKSI
1. Menentukan unit produksi pengguna energi signifikan
2. Menghilangkan buangan energi (pencegahan).
3. Mengurangi rugi-rugi energi (recovery)
4. Meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi (Inovasi efisiensi)

4.  Proses produksi yang konsumsi energinya signifikan ..?
 Konsumen energi signifikan (besar) - Teori Pareto
Potret pengguna energi pada proses produksi.
Unit Produksi Yang Signifikan .??

5. Sasaran konservasi energi proses produksi
ditentukan dengan metode analisis ABC sbb :
Prioritas Sasaran - Teori Pareto
Langkah Tindakan yang Perlu Obyektive
Langkah 1 Bagi sistem keseluruhan menjadi
kelompok dan sub-kelompok
berdasarkan jenis energi seperti
diperlihakan pada gambar informasi
pemanfaatan energi di atas.
Pendekatan ini akan
membuat masalah yang
kompleks menjadi lebih
sederhana.
Langkah 2 Hitung energi input masing –masing
sub kelompok
Membantu dalam
menetukan prioritas
pengendalian
Langkah 3 Analisis ABC konsumsi energi sub
kelompokdalam % keseluruhan
Membantu manager
energi untuk menentukan
prioritas dan model
Langkah 4 Analisis mikro katagori A dan katagori
B sub kelompok peralatan masing –
masing untuk tiap jenis energi yang
digunakan
Mengidentifikasi area
masalah dan membantu
menetapkan sasaran,

6. Menentukan Sasaran dengan Metode
Analisis ABC (Berdasarkan Unit dan Konsumsi bahan bakar)
% Sasaran
4.5 Prioritas 7
7.5 Prioritas 5
3 Prioritas 8
1
7 Prioritas 6
2
1.25
3 Prioritas 8
0.75
12 Prioritas 3
15 Prioritas2
3 Prioritas 8
8 Prioritas 4
20 Prioritas 1
12 Prioritas 3

7. Unit Pengguna Energi Signifikan
(Berdasarkan Biaya Energi)

8. Industri Gula

9. R E A K T O R D E F E K A S I S I S T E M
D E F E K A T O R II
& E Q U A L IZ E R
K e B e ja n a
S u l f i t a s i
p H 7 , 2 - 7 , 4
S u s u K a p u r
p H 8 , 6 - 9 , 0
N ir a M e n t a h
P R E C O N T A C T O R
S u s u K a p u r
D E F E K A T O R I
A d y s f ile 2 0 0 6
• Stasiun Pemurnian
• Stasiun Penguapan
BP I BP II BP III BP IV
Kondensat
• Stasiun Masakan
Pengguna Energi Signifikan –Industri Gula
• Boiler
⚫ Stasiun Gilingan Gula

10. Pengguna Energi Signifikan
INDUSTRI BAJA
EAF
REHEAT FURNACE

11. 1. Menghilangkan Buangan Energi Unit Produksi
• Menjaga level produksi sesuai kapasitas disain
• Mengendalikan Parameter Operasi
• Pemeliharaan Rutin
• Menghindari Gagal produksi
Prinsip Konservasi Energi (Pencegahan)

12. Intensitas energi vs Level Produksi
(Tipikal)
Prinsip Konservasi Energi
(Menjaga level produksi sesuai kapasitas disain)

13. Intensitas Energi VS Level Produksi
• Jenis/teknologi proses sama
• Level produksi sama
• Intensitas beda
Mengapa
Beda ..??

14. • Energi terkait langsung dengan output/produksi : (mP),
• Energi yang tak terkait langsung dengan output : (e).
KOMPONEN YANG MEMPENGARUHI
KONSUMSI ENERGI
E = mP + e
E : Konsumsi energi per bulan,
P : Produksi bulanan,
m : Kemiringan (slope) dari
garis konsumsi energi.
e : Perpotongan garis dengan
sumbu y.

15. "mP" : Energi berguna dipakai untuk proses produksi yaitu :
1. Proses,
2. Utilitas produksi
“e” : Energi yang dipakai untuk tingkat produksi terendah
(tidak terkait langsung dengan produksi).
E = mP + e
Komponen Konsumsi Energi :

16. Faktor yang Mempengaruhi Konsumsi Energi : (mP)
1. Proses Produksi
 Parameter Operasi Kritis Proses Produksi

17. Penghematan Energi dari Parameter Operasi (Setting Temp Tap)
(oC)
kWh/Ton =(Ta –Ts) *Cp
Dengan:
- Ta =T
emperatur operasi pd heat number tertentu
- T
s =T
emperatur setting yang bisa dicapai (oC)
- Cp =Panas spesifik di atas T=1500 =0,2431 kWh/Ton.C
T
tap
(oC)
a-2
s
a-1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
No Heat

18.  Parameter Operasi Kritis Sistem Uap
2. Utilitas Produksi (Sistem Uap)
Faktor yang Mempengaruhi Konsumsi Energi : (mP)

19.  Pemeliharaan (Isolasi Pipa panas)
• Pemeliharaan adalah salah satu faktor yg
mempengaruhi kinerja dan efisiensi operasi
peralatan energi
• Selain mempengaruhi efisiensi, pemeliharaan juga
mempengaruhi umur operasi peralatan.
• Umur peralatan produksi akan lebih panjang jika
dioperasikan sesuai disain kapasitas dan dipelihara
sesuai dengan prosedur,
• Pemeliharaan secara rutin tidak menimbulkan
masalah karena dengan demikian kondisi operasi
yang diharapkan (bersih, dingin, kering, dengan
pelumasan yang benar, dll) dapat diperoleh .
Faktor yang Mempengaruhi Konsumsi Energi : (mP)

20. Pemborosan Energi (Pemeliharaan)
20
Kerugian energi dalam praktek seperti bocoran
uap sering terjadi, mulai dari yang kecil hingga
ukuran yang cukup besar.

21. Kerugian bocoran tersebut jika dihitung dalam satu tahun jumlahnya
cukup besar dapat mencapai ratusan hingga ribuan juta rupiah per tahun.
Uap Bocor
1 Ton Uap butuh 80 liter BBM
atau 130 kg Batubara.

22. Reheating
Furnace
rusak
Pemeliharaan Rutin
 Reheating Furnace

23. Belt Kendor
Minyak Gemuk
 PEMELIHARAAN (MOTOR & FAN)
(PEMERIKSAAN THERMOGRAPHY)

24. Pemeliharaan
Isolasi pipa instalasi uap outdoor yang kurang terawat akan
menimbulkan rugi-rugi panas dari permukaan dan rugi-rugi energi
akibat pipa isolasi basah air hujan.
 Instalasi Luar (Out Door)

25. Isolasi yang buruk Pipa Panas

26. PRODUKSI DAN KONSUMSI STEAM
(MUSIM HUJAN)

27.  Pipa Panas Tanpa Isolasi
Pemeliharaan

28.  Kiln
Perbedaan suhu yang tinggi adalah indikasi
 Pemborosan energi
 Perlu tindakan perbaikan.

29.  Menghindari Gagal produksi
Prinsip Konservasi Energi (Pencegahan)
Misroll pada Rolling Mills

30. Mengurangi Rugi-rugi Energi Unit Produksi dengan :
• Waste heat recovery
• Cogenerasi
Prinsip Konservasi Energi (Recovery)

31. Preheat Udara Pembakaran Reheating Furnace
Waste heat recovery
Konsumsi vs Suhu udara Preheater

32.  Suhu udara pembakaran berkaitan dengan efisiensi boiler.
 Setiap suhu udara pembakaran naik 20 C , bahan bakar hemat 1 %.
 Suhu udara pembakaran dapat dinaikkan dengan memanfaatkan
panas gas buang boiler (Preheat udara pembakaran)
32
Preheat Udara Pembakaran Boiler
Waste heat recovery

33. Waste Heat Recovery dan Kombinasi Panas – Daya
(Cogen)
Efisiensi = Output/Input
Efisiensi = (Input – Rugi-rugi)/Input
= 100 - Σ Rugi-rugi % input.
• Meningkatkan Efisiensi :
– Menambah output, Input tetap.
– Mengurangi rugi-rugi, Output tetap.
• Mengurangi Rugi-rugi energi :
– Memanfaatkan kembali energi
terbuang.
Caranya
Aplikasi Cogenerasi

34. Waste Heat Recovery Dan Cogen
• Cogeneration (Cogen) atau Combined Heat
Power (CHP) atau Kombinasi Panas Daya (KPD).
• KPD adalah peningkatan efisiensi energi
dengan cara membangkitkan dua jenis energi
bermanfaat secara serentak dari salah satu
sumber energi primer di industri maupun pusat
pembangkit.

35. Kedua jenis energi bermanfaat dapat berupa :
– Listrik dan termal (uap),
– Tenaga mekanik dan energi termal.
(1) Pembangkitan Terpisah (2) Pembangkitan Cogen

36. Manfaat Cogen
• Mengurangi pemanfaatan energi primer,
• Tidak ada rugi-rugi transmissi dan distribusi
• Mengurangi ketergantungan listrik PLN
• Mengurangi biaya energi
• Mengurangi pollusi udara
Jumlah dan mutu energi untuk keperluan proses tetap
dapat dipenuhi.

37. Mengapa Cogen Perlu.?
• Konfigurasi pembangkitan secara terpisah belum
menghasilkan efisiensi energi maksimum
• Cogen adalah teknologi efisien energi.
• Dengan teknologi cogen (listrik dan panas
dibangkitlkan secara simultan), efisiensi
keseluruhan dapat mencapai 80 %.
• Bermanfaat mengurangi pemakaian energi
primer, menghemat biaya.

38. Contoh 1 :
(2) Konvensional (Biasa)
(1) Gogen (KPD)
Energi Primer Energi Primer
Kebutuhan Energi

39. (1)Sistem pembangkit cogen
• Andaikan energi listrik dan termal yang dibutuhkan
adalah sama masing-masing 30 dan 50,
• Dengan sistem pembangkit cogen energi input yang
diperlukan adalah 100 unit satuan.
• Energi yang terbuang hanya 20 satuan.

40. (2) Sistem konvensional – biasa
• Sistem pembangkit konvensional (bukan
cogen) menghasilkan jenis energi sama yaitu
30 satuan listrik, dan 50 satuan panas.
• Membutuhkan energi input sebesar 142 unit
satuan.
• 62 satuan panas yang terbuang.

41. Perbandingan Konsumsi energi
• Pembangkit dengan sistem konvensional
memerlukan energi lebih besar 42 unit satuan
dibandingkan dengan sistem cogen.
• Dengan kata lain untuk menghasilkan energi
bermanfaat yang sama sebesar 50 unit satuan
energi termal dan 30 unit satuan untuk energi
listrik pembangkit sistem cogen lebih irit
energi primer sebesar 42 unit satuan

42. Contoh 2 :
Energi Kebutuhan Energi
Energi Bermanfaat
(MW)
Input Energi
(MW)
Efisiensi
Sistem (%)
Termal
Listrik
10.75 ton/Jam Uap.
4.7 MW
7
4.7
8.2
13.5
85
35
Total - 11.7 21.7 54
(1). Sistem Konvensional :
Energi listrik dari jaringan PLN dengan efisiensi
sistem sekitar 35 % termasuk transmissi dan
distribusi.
Uap dihasilkan dengan boiler sendiri dengan efisiensi
termal sekitar 85 %.
Total efisiensi sistem konvensional adalah 54 %.

43. (2). Sistem Cogenerasi.
Listrik diproduksi sendiri dengan turbin generator
berbahan bakar gas bumi.
Gas buang dari turbin dimanfaatkan dengan waste
heat recovery boiler untuk memproduksi uap tekanan
rendah.
Uap tekanan rendah dari waste heat recovery boiler
dimanfaatkan ke proses dan jaringan uap
perusahaan.
Efisiensi keseluruhan sistem cogen mencapai 74 %.

44. Aplikasi Cogen
• Penyulingan minyak
• Pupuk dan pestisida
• Pabrik gula
• Petrokomia
• Tekstil
• Pulp dan kertas
• Besi dan baja
• Makanan dan minuman

45. Teknologi & Pelanggan Cogen
Teknologi cogen cocok diaplikasikan untuk
pelanggan berikut :
Teknologi Pelanggan
1. Gas turbin • Industri
• Pembangkit
2. Mesin disel • Bangunan komersil
• Industri
3. Turbin uap • Pembangkit
• Industri
Dari teknologi cogen yang ada gas turbin adalah yang paling
berkembang dan banyak digunakan di industri. Hal ini karena
efisiensinya yg semakin meningkat dan harga semakin bersaing.