Techno-Economic Aspect Of TVC Utilizing In MED Desalination For Fresh Water Supply At NPP

TECHNO-ECONOMIC ASPECT OF TVC UTILIZING IN MED DESALINATION FOR FRESH WATER SUPPLY AT NPP

Siti Alimah, Nafi Feridian
PPEN - BATAN
ABSTRACT
TECHNO-ECONOMIC ASPECT OF TVC UTILIZING IN MED DESALINATION FOR FRESH WATER SUPPLY AT NPP. Study on techno-economic aspect of TVC utilizing in MED desalination for fresh water supply at NPP has been carried out. This study compare as MED with MED-TVC type of desalination technology, also its economic analysis. TVC is a kind of steam ejector to increase pressure and low pressure suction steam with supersonic flow. TVC utilizing of MED desalination plant will increase GOR (Gain Output Ratio). It means that performance of desalination plant will increase. Economic analysis of water cost are performed using the DEEP-3.1. The result of desalination case study for fresh water supply at Ujung Lemahabang NPP showed that water production cost of MED-TVC (1,040 $/m3) is lower than MED (1,162 $/m3). Hence, water production cost reduce about 11,7%. The specific thermal consumption for MED-TVC and MED are 40,41(kWh/m3) and 80,83 (kWh/m3, whereas MED-TVC GOR is 16 (kg distilat/kg motive steam) and MED is 8 (kg distilat/kg motive steam). Increasing of feed water temperature will increase water production cost and will reduce GOR. Increasing of temperature about 2oC cause fluctuation at water production cost increasing, but derivation of GOR is fix, MED reduce about 0,8 and MED-TVC reduce about 1,6.

Key Words: Desalination, MED, TVC, Nuclear Power Plant, Techno-Economic.
Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir, Surakarta, 17 Oktober 2009, ISSN : 0854 - 2910

ASPEK TEKNO-EKONOMI PENGGUNAAN TVC PADA DESALINASI MED UNTUK PASOKAN AIR BERSIH DI PLTN

ABSTRAK
ASPEK TEKNO-EKONOMI PENGGUNAAN TVC PADA DESALINASI MED UNTUK PASOKAN AIR BERSIH DI PLTN. Kajian aspek tekno-ekonomi penggunaan TVC pada desalinasi MED telah dilakukan. Studi ini membandingkan teknologi desalinasi MED dan MED-TVC, serta analisis ekonominya. TVC adalah suatu jenis ejector uap untuk menaikkan tekanan, dan menghisap uap tekanan rendah dengan kecepatan alir supersonik. Penggunaan TVC pada instalasi desalinasi MED akan meningkatkan GOR (Gain Output Ratio) yang berarti akan meningkatkan kinerja instalasi desalinasi. Analisis ekonomi biaya produksi air dilakukan dengan menggunakan DEEP-3.1. Hasil studi kasus desalinasi untuk pasokan air bersih PLTN di Ujung Lemah Abang memperlihatkan bahwa biaya produksi air MED-TVC (1,040 $/m3) adalah lebih rendah dibanding MED (1,162 $/m3). Jadi terdapat penurunan biaya produksi air sebesar 11,7%. Konsumsi panas spesifik MED-TVC 40,41 (kWh/m3) dan MED 80,83 (kWh/m3), sedangkan GOR MED-TVC 16 (kg distilat/kg uap umpan) dan MED 8 (kg distilat/kg uap umpan). Peningkatan suhu umpan (air laut) akan meningkatkan biaya produksi air dan menurunkan GOR. Dengan peningkatan suhu sebesar 2oC, peningkatan biaya produksi air berfluktuasi, namun penurunan GOR adalah tetap, pada MED terjadi penurunan sebesar 0, 8 dan pada MED-TVC terjadi penurunan sebesar 1,6.

Kata Kunci : Desalinasi, MED, TVC, PLTN, Tekno-Ekonomi.

1. PENDAHULUAN
Berdasarkan Perpres No 5 tahun 2006 tentang kebijakan Energi Nasional, Energi Mix yang optimal di tahun 2025, memiliki komposisi batubara sekitar 33%, gas 30%, minyak bumi 20%, energi baru terbarukan 17%. Energi nuklir termasuk jenis energi baru terbarukan, beserta biomassa, air, surya dan angin yang jumlahnya sekitar 5%. Dalam rangka mendukung kebijakan energi nasional tersebut, telah dilakukan serangkaian studi di antaranya studi yang berkaitan dengan rencana pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) di Indonesia. Perencanaan pembangunan PLTN didasarkan pada teknologi yang telah teruji. Dari kajian-kajian yang telah dilakukan sampai saat ini menunjukkan bahwa salah satu teknologi PLTN yang telah teruji dan paling banyak digunakan di dunia adalah type PWR (Pressurized Water Reactor/ reaktor air tekan). Salah satu calon lokasi tapak PLTN terpilih adalah Ujung Lemah Abang (ULA), Jepara.

Salah satu sistem di dalam PLTN adalah sistem pasokan air bersih. Sistem pasokan air bersih tersebut dapat diperoleh dari instalasi desalinasi. Instalasi desalinasi sangat diperlukan PLTN dikarenakan air tanah disekitar lokasi mempunyai debit sekitar 140,8 m3/hari[1]. Padahal, untuk pengoperasian 1 unit PLTN dengan daya 1000 MWe dibutuhkan air bersih sekitar 2750 m3/hari. Balong yang merupakan sungai paling besar, mengalir dibagian barat lokasi calon PLTN, mempunyai kecepatan aliran tiap bulan bervariasi 0,003 - 1,604 m3/detik (259,2-138.585,6 m3/hari), sehingga ada beberapa waktu (saat kemarau), air dari sungai tersebut tidak mencukupi jika digunakan untuk pasokan air PLTN. Sementara itu, air laut di ULA mempunyai TDS (Total Dissolved Solid/ total padatan terlarut) sekitar 28.700 ppm. Karena mempunyai TDS yang tinggi, maka air laut tersebut tidak memenuhi persyaratan air pendingin reaktor jenis PWR yang mempunyai TDS sekitar 1 ppm[2]. Oleh karena itu, instalasi desalinasi sangat diperlukan untuk penyediaan air pendingin reaktor dan untuk kebutuhan air bersih di fasilitas PLTN. Karena untuk memasok air bersih di PLTN, maka instalasi desainasi ini di lokasikan berdekatan dengan PLTN.

Instalasi desalinasi merupakan teknologi yang berfungsi mengubah air laut menjadi air bersih. Salah satu jenis teknologi desalinasi yang telah teruji adalah MED (Multi-Effect Distillation). Teknologi desalinasi MED yang beroperasi pada suhu rendah, merupakan salah satu proses desalinasi termal yang paling efisien saat ini. Teknologi desalinasi MED telah berkembang dengan pesat di antaranya pengembangan desain tube evaporator/kondensor dengan perpindahan panas yang tinggi, peningkatan ketahanan korosi, konstruksi modular dengan peningkatan prosedur fabrikasi dan pengurangan waktu konstruksi, pengembangan sistem kontrol proses yang lebih efisien. Pengembangan lain dari sistem MED adalah sistem MED-TVC (Thermal Vapor Compression). TVC adalah suatu jenis ejector uap untuk menaikkan tekanan, dan menghisap uap tekanan rendah dengan kecepatan alir supersonik.

Pada makalah ini akan dikaji aspek teknoekonomi penggunaan TVC pada instalasi desalinasi MED. Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui keuntungan pemakaian komponen TVC pada instalasi desalinasi MED ditinjau dari aspek teknologi dan ekonomi. Hasil studi diharapkan dapat memberi masukan bagi pengambil keputusan, terkait dengan rencana pembangunan PLTN pertama di Indonesia.