Incremental Heat Rate – Teori Dan Studi Kasus

Dalam industri pembangkitan listrik, terdapat dua metode dasar dalam perhitungan heat rate, yaitu perhitungan secara rata-rata (average) dan incremental, dimana kedua metode ini selanjutnya akan digunakan untuk menghitung incremental cost.

Average heat rate (AHR) secara sederhana didefinisikan sebagai jumlah energi aktual (dalam satuan kcal atau kJ atau btu) yang dikonsumsi oleh unit dalam proses operasi untuk membangkitkan 1 kwh listrik, dihitung dengan persamaan berikut.

 

 

AHR dapat diketahui dengan melakukan pengujian pada empat segmen beban atau lebih, misalnya di beban 25%, 50%, 75% dan 100%, dengan tujuan untuk mendapatkan nilai heat rate pada masing-masing beban dan dikonversi dalam sebuah grafik seperti yang ditampilkan pada gambar 1.

Sedangkan incremental heat rate (IHR) didefinisikan sebagai penambahan energi termal yang dibutuhkan pada saat terjadi kenaikan daya pembangkit, terkadang juga disebut dengan decremental heat rate ketika daya pembangkit diturunkan untuk alasan tertentu. IHR dapat dihitung dengan persamaan dasar sebagai berikut,

 

 

Hubungan antara AHR dan IHR dapat dilihat pada gambar 1.,

Gambar 1. Average heat rate dan incremental heat rate

Dari gambar 1. Menunjukkan bahwa pada saat beban rendah average heat rate meningkat sedangkan incremental heat rate menurun, dan demikian sebaliknya pada beban yang tinggi.

Studi Kasus

Untuk memudahkan pemahaman terkait pembahasan ini, berikut adalah contoh kasus dari sebuah pembangkit listrik. Diketahui beban pembangkit (MW), heat rate (kcal/kwh), fuel cost (rp/kg) dan HHV dari PLTU Berbagi Energi adalah seperti pada tabel 1.,

Tabel 1. Data PLTU Berbagi Energi

Apabila yang ditanyakan adalah Average Heat Rate (AHR) dan Incremental Heat Rate (IHR), maka beberapa langkah perhitungan yang harus dikerjakan adalah :

Langkah 1 : Menghitung Energi Input (H)

Energi input dapat diketahui dengan perkalian antara coal flow terhadap HHV, dengan menggunakan data pada beban 310MW  maka didapatkan H = 186.400 kg/jam x 4200 kcal/kg sehingga H = 782.754.545,00 kcal.

Langkah 2 : Menghitung Average Heat Rate (AHR)

AHR dihitung melalui persamaan 1 sehingga didapatkan AHR pada beban 310 MW dapat dihitung AHR = 782.754.545,00 kcal : 310.000 kwh, sehingga AHR = 2523 kcal/kwh.

Langkah 3 : Menghitung Incremental Heat Rate (IHR)

Menggunakan persamaan 2 maka IHR pada beban 472 MW dapat dihitung dengan cara sebagai berikut, IHR = (1.111.013.707,50 kcal – 782.754.545,00 kcal) : (472.000 kw – 310.000 kw) x 1000, sehingga IHR = 2032,56 kcal/kwh.

Berdasarkan perhitungan AHR dan IHR tersebut kemudian didapatkan hasil perhitungan pada masing-masing beban seperti pada tabel 2.,

Tabel 2. Hasil perhitungan AHR dan ICR pada setiap beban

Setelah hasil perhitungan AHR dan IHR diketahui kemudian dikonversi menjadi sebuah grafik seperti pada gambar 2.,

Gambar 2. Grafik AHR dan ICR dari PLTU Berbagi Energi

Dari gambar 2. telah terbukti secara aktual (berdasarkan Gambar 1.) bahwa pada saat beban rendah average heat rate meningkat sedangkan incremental heat rate menurun, dan demikian sebaliknya pada beban yang tinggi. Tentunya nilai dari IHR ditentukan dari AHR, dan AHR tergantung dari unjuk kerja peralatan yang telah dibahas sebelumnya pada web ini.

Gampang kan cara menghitung incremental heat rate? Tentu, caranya gampang, tapi ngambil datanya yang lumayan repot. 🙂

InsyaAllah selanjutnya akan dibahas tentang incremental cost dan komponen perhitungannya, semoga bermanfaat.

Refrensi

[1] Jack Casazza, Understanding Electric Power System An Overview of the Technology and the Marketplace, IEEE-Press, Wiley Interscience, New Jersey, 2003

[2] Hawary and Christensen Optimal Economic Operation of Electric Power System, Academic Press, London, 1979

[3] P. K. Nag, Power Plant Engineering 3rd Edition, Tata McGraw Hill, New Delhi, 2008

[4] Allen J. Wood, Bruce F. Wollendberg, Power Generation Operation And Control, John Wiley & Sons, Inc., Canada, 1996

@ Pelabuhan Ratu

Leave a Reply