JURNAL SIMETRIK (Sipil.
Mesin.
Listri.
https://ejournal-polnam.
id/index.
php/JurnalSimetrik Online ISSN: 2581-2866 https://creativecommons.
org/licenses/by-nc/4.
PEMANFAATAN POTENSI GEOTERMAL WKP TULEHU
MELALUI PEMBANGKIT SIKLUS BINER
Deny Ismail Pellu.
Azmain Noor Hatuwe .
JurusanTeknik Mesin.
Politeknik Negeri Ambon denypellu21@gmail.
ARTICLE HISTORY
Received:
May 20, 2025 Revised June 09, 2025 Accepted:
June 09, 2025 Online available:
June 10, 2025 Keywords:
Geothermal.
Binary Cycle.
Energy *Correspondence:
Name: Deny Ismail Pellu E-mail: denypellu21@gmail.
Kantor Editorial Politeknik Negeri Ambon Pusat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Jalan Ir.
Putuhena.
WailelaRumahtiga.
Ambon Maluku.
Indonesia
Kode Pos: 97234
ABSTRACT
Geothermal is a new renewable energy model that comes from the bowels of the earth which is exploited using a Geothermal Power Plant (PLTP) into electrical energy.
For high-temperature hot steam, it is used directly as a turbine rotation to produce electricity.
The Tulehu WKP which has been explored by drilling 5 wells only produces medium-temperature fluids and is estimated to produce around 7 megawatts (MW) of electricity.
One method used to increase the efficiency of PLTP is the binary cycle.
The binary cycle is a geothermal fluid power generation system that is used to heat the working fluid using a heat exchanger from the liquid phase to the vapor phase which is then used to drive the turbine.
Furthermore, the turbine drives the generator and is converted into electrical energy.
This study aims to determine the performance of the Organic Rankine Cycle ORC using isopentane, isobutene and butane working fluids to obtain optimal performance.
The method used is to use simulation with the Aspen HYSYS application to obtain good and optimal Organic Rankine Cycle (ORC) fluids.
From these problems, the Tulehu Geothermal Power Plant can be built using a binary cycle, so in this study an energy analysis was carried out with the Tulehu Geothermal Power Plant binary cycle in order to produce maximum energy.
By applying the binary cycle, the power generated reaches 10 MW.
Keywords: Geothermal.
Binary Cycle.
Energy PENDAHULUAN Permintaan kebutuhan energi listrik di Kota Ambon meningkat karena peningkatan jumlah penduduknya serta pertumbuhan ekonomi setiap tahunnya yang terus bertambah (Tamaela.
Sehubungan dengan permintaan .
energi listrik yang terus meningkat.
PT.
PLN (Perser.
Wilayah Maluku dan Maluku Utara sebagai pemegang kuasa usaha ketenagalistrikan berkewajiban untuk memenuhi setiap permintaan energi listrik yang ada (Frete.
Pulau ambon memiliki dua .
pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD) yaitu.
PLTD Poka dan PLTD Hative Kecil, kedua pembangkit tersebut sudah tidak beroperasi sejak 2017.
Kebutuhan energi listrik Pulau Ambon saat ini .
sekitar 56 MW pada beban puncak.
Sejak 2017 hingga saat ini energi listrik Pulau ambon berasal dari Marine Vessel Power Plant (MVPP) berkapasitas 240 MW dengan daya mampu Deny Ismail Pellu et.
DOI: https://doi.
org/10.
31959/js.
120 MW dengan sistem sewa oleh PT.
PLN kepada PT.
Kar Powership Indonesia hingga 2022 (Lawalata and Almad.
Salah satu sumber daya alam terbarukan yang dapat dimanfaatkan untuk dikonversi menjadi energi listrik adalah panas bumi (Yajnartha et al.
Panas bumi merupakan model energi baru terbarukan yang berasal dari dalam perut bumi (Afriandi and Hantor.
Energi panas bumi dapat dieksploitasi mengunakan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) untuk menjadi energi listrik (Kusuma A.
40% cadangan panas bumi dunia berada di Indonesia dan berpotensi membangkitkan listrik 000 MW (Nandaliarsyad et al.
), salah satunya di Pulau Ambon yang memiliki potensi panas bumi sekitar 35 MW yang dikelola oleh PLTP Tulehu (Dirjen EBTKE).
Pemanfaatan Potensi Geotermal WKP A JURNAL SIMETRIK (Sipil.
Mesin.
Listri.
https://ejournal-polnam.
id/index.
php/JurnalSimetrik Online ISSN: 2581-2866 https://creativecommons.
org/licenses/by-nc/4.
Gambar 1.
Lokasi Wellpad WKP Tulehu Hasil eksplorasi lanjutan yang dilakukan pada 2017 terdapat 4 Sumur yang siap beroperasi yaitu Sumur TLU-B-01.
TLU-B-02.
TLU-C-01.
TLU-D-01 (JICA, 2.
Namun hasil yang didapatkan tidak sesuai dengan prediksi awal.
Potensi terbukti dari 5 sumur di WKP Tulehu hanya menghasilkan 5-7 MW.
Salah satu cara yang digunakan untuk mengoptimasi PLTP dengan menerapkan siklus biner (Kusuma A.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui fluida kerja yang tepat untuk digunakan, mengetahui daya optimum setelah dilakukan proses optimasi serta dapat mengetahui apakah metode siklus
biner dapat diaplikasikan pada PLTP Tulehu
TINJAUAN PUSTAKA
Energi panas bumi adalah energi yang bersumber dari panas alami bumi, yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkitan listrik maupun keperluan non-listrik seperti pemanasan.
Indonesia memiliki potensi panas bumi yang sangat besar, mencapai sekitar 29.
000 MW
atau 40% dari total potensi panas bumi dunia (Dirjen EBTKE, 2.
Pemanfaatan sumber daya ini sangat penting dalam mendukung transisi energi bersih dan pengurangan emisi karbon.
PLTP merupakan sistem pembangkitan listrik yang memanfaatkan fluida panas bumi dalam bentuk uap atau air panas.
Terdapat beberapa sistem pembangkitan panas bumi, yaitu sistem uap kering .
ry stea.
, flash steam, dan siklus biner.
Pemilihan sistem bergantung pada karakteristik temperatur dan tekanan fluida geotermal (Yajnartha et al.
, 2.
Sistem siklus biner .
inary cycl.
digunakan ketika sumber panas bumi memiliki temperatur rendah hingga menengah .
iasanya di bawah 150AC).
Dalam sistem ini, fluida panas bumi digunakan untuk memanaskan fluida kerja sekunder yang memiliki titik didih rendah seperti R134a.
R245fa, atau iso-butana, melalui heat exchanger.
Fluida kerja ini menguap dan digunakan untuk memutar turbin (Hofmann & Tsatsaronis, 2.
Sistem ini efisien dan lebih ramah lingkungan karena tidak mengeluarkan emisi secara langsung ke atmosfer.
Pemilihan fluida kerja dalam siklus biner sangat penting karena memengaruhi efisiensi termal sistem.
Fluida kerja ideal adalah yang memiliki tekanan uap tinggi, kapasitas panas yang baik, tidak beracun, dan tidak mudah terbakar.
Beberapa studi menunjukkan bahwa R134a dan R1234yf merupakan fluida kerja yang cocok untuk pembangkitan listrik skala kecil hingga menengah (Darvish et al.
, 2.
Penelitian sebelumnya oleh (Hamdani et al.
menunjukkan bahwa pemanfaatan panas buangan brine melalui siklus biner mampu meningkatkan efisiensi keseluruhan PLTP.
Sementara itu, (Lecompte et al.
, 2.
membahas berbagai arsitektur sistem ORC (Organic Rankine Cycl.
dan menekankan pentingnya desain sistem dan pemilihan fluida untuk mencapai efisiensi maksimal METODOLOGI Deny Ismail Pellu et.
DOI: https://doi.
org/10.
31959/js.
Gambar 2 Flow Chart Penelitian Metode dalam penelitian ini menggunakan simulasi dengan software HYSIS yaitu salah satu simulasi proses untuk melihat pemodelan proses perancangan, menghitung perancangan secara matematis dan sinkronisasi hasil perancangan.
Data berasal dari 2 sumur produksi meliputi data tekanan, temperatur dan laju alir fluida panas bumi.
Sebelum Pemanfaatan Potensi Geotermal WKP A JURNAL SIMETRIK (Sipil.
Mesin.
Listri.
https://ejournal-polnam.
id/index.
php/JurnalSimetrik Online ISSN: 2581-2866 https://creativecommons.
org/licenses/by-nc/4.
input data ke Hysis terlebih dahulu menentukan kondisi-k-kondisi fluida panas bumi Proses simulasi selanjutnya adalah untuk mengetahui proses -proses yang terjadi pada proses pembangkitan menggunakan siklus biner dengan fluida panas bumi.
Yang dilakukan adalah dengan menyusun setiap komponen pada siklus yang meliputi heat exchanger dan turbin.
Turbin kemudian diatur aliran-aliran yang berhubungan, setelah itu ditentukan parameterparameter pada turbin tersebut dan yang berhubungan dengan aliran.
Setelah itu barulah dapat dilihat kerja turbin dalam simulasi.
Penelitian ini adalah mengembangkan model komputer dari Organic Rankine Cycle (ORC) menggunakan simulator proses Aspen HYSYS model 7.
3 dengan menggunakan 3 fluida pereaksi yaitu .
n-pentana, i-butana & butane.
Gambar 4 Tampilan input fluida yang digunakan pada simulasi dengan menggunakan perangkat lunak HYSYS.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan Model ORC yaitu model siklus menggunakan Organic Rankine Cycle (ORC) yang diatur untuk memungkinkan perhitungan rinci.
Kondisi optimal diperoleh dengan mencoba beberapa nilai untuk tekanan masuk turbin dan tekanan Berdasarkan perhitungan, korelasi perubahan tekanan masuk turbin dan tekanan kondensor adalah ketika tekanan masuk turbin dan tekanan kondensor meningkat, output daya ORC akan Tabel.
Hasil simulasi HYSIS penggunanaan fluida i-pentana sebagai pemberi tekanan masuk pada turbin dan kondensor Jika ditinjau dari daya yang dihasilkan adalah ipentana.
i-pentana baik digunakan dan dapat meningkatkan daya yang dihasilkan.
Sehingga output daya yang dihasilkan berdasarkan Simulasi HYSIS adalah 10 MW, ini berarti dengan menggunakan fluida kerja i-pentana dapat meningkatkan daya hingga 2,2 kali lebih besar dari pada tanpa fluida kerja.
Siklus biner dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah.
Hal ini dapat dilihat pada gambaran table 1,2 dan 3 dan grafik pada gambar 5 dan 6.
Gambar 3.
Skema Pembangkit Listrik ORC Pada penelitian ini digunakan jenis Fluida kerja n-pentana, i-butana dan butana.
Melalui simulasi, dapat disimpulkan bahwa fluida kerja pada siklus biner yang paling baik.
Deny Ismail Pellu et.
DOI: https://doi.
org/10.
31959/js.
Pemanfaatan Potensi Geotermal WKP A JURNAL SIMETRIK (Sipil.
Mesin.
Listri.
https://ejournal-polnam.
id/index.
php/JurnalSimetrik Online ISSN: 2581-2866 https://creativecommons.
org/licenses/by-nc/4.
Daya Output .
W) Tabel.
Hasil simulasi HYSIS penggunanaan fluida i-butana sebagai pemberi tekanan masuk pada turbin dan kondensor Daya, kW Tabel.
Hasil simulasi HYSIS penggunanaan fluida
n-butana sebagai pemberi tekanan masuk pada turbin
dan kondensor
35A C
i-pentana
Daya Gros
i-butana
Fluida Kerja n-butana
Daya Bersih
Gambar 5 Peningkatan daya kerja dari fluida
pengerak dengan menggunakan perangkat lunak
HYSYS
Deny Ismail Pellu et.
DOI: https://doi.
org/10.
31959/js.
40A C
45A C
Gambar 6 Peningkatan daya dari fluida pengerak pada temperature kerja dengan menggunakan perangkat lunak HYSYS Pemilihan fluida kerja adalah inti dari keberhasilan siklus biner pada panas bumi bersuhu Fluida kerja yang ideal harus memiliki karakteristik termodinamika tertentu agar efisiensi dan performa sistem maksimal.
i-pentana sebagai fluida kerja melalui penggunaan simulasi menggunakan program HYSIS, dapat dianalisa bahwa Siklus biner, khususnya Organic Rankine Cycle (ORC), bekerja mirip dengan siklus Rankine konvensional, tetapi dengan satu perbedaan fundamental dan menggunakan fluida kerja organik yang memiliki titik didih jauh lebih rendah daripada air T IP .
PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan dari hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa penerapan metode siklus biner dapat diaplikasikan pada PLTP Tulehu dengan memperhatikan beberapa karakteristik fluida kerja, i-pentana dalam simulasi HYSIS memiliki karakteristik termodinamika yang baik antaranya efisiensi dan performa sistem maksimal yaitu titik didih rendah dan tekanan uap yang memadai Saran Untuk melakukan penelitian lanjutan dalam pemanfaatan fluida kerja sebagai Organic Rankine Cycle (ORC) pada pemanfaatan panas bumi diharapkan memperhatikan variable-variabel yang sangat berpengaruh diantaranya suhu sumber panas bumi, suhu pendingin .
ink temperatur.
, efisiensi termal, daya keluaran .
ower outpu.
, keamanan, dampak lingkungan Pemanfaatan Potensi Geotermal WKP A JURNAL SIMETRIK (Sipil.
Mesin.
Listri.
https://ejournal-polnam.
id/index.
php/JurnalSimetrik Online ISSN: 2581-2866 https://creativecommons.
org/licenses/by-nc/4.
DAFTAR PUSTAKA