Perancangan Awal Pumped-Storage Hydropower Plant pada Lubang Bekas Tambang Batu Bara G dan K di Paser, Kalimantan Timur sebagai Sistem Penyimpan Energi Pembangkit Listrik Tenaga Surya

ISMU RIJAL FAHMI, Dr. Rachmawan Budiarto, S.T., M.T.;Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Kalimantan Timur merupakan pusat aktivitas tambang batu bara Indonesia. Kegiatan penambangan yang masif menyebabkan banyaknya lubang bekas tambang. Lubang bekas tambang tersebut menimbulkan berbagai masalah, terutama masalah lingkungan dan keselamatan. Salah satu solusi dari permasalahan tersebut ialah pengalihfungsian lahan lubang bekas tambang menjadi pumped-storage hydropower plant (PSHP). PSHP merupakan sistem penyimpan energi yang mampu menyimpan energi listrik dalam skala besar dan dalam waktu yang relatif lama. Sistem penyimpan energi seperti PSHP penting dibangun untuk mengatasi kekurangan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang bersifat intermittent. Pembangunan PSHP-PLTS di Kalimantan Timur mendukung rencana pemerintah untuk membangun infrastruktur energi yang ramah lingkungan dalam rangka penyiapan pemindahan ibukota ke Kabupaten Paser Utara dan Kabupaten Kutai Kertanegara, Kalimantan Timur. Dalam penelitian ini, dilakukan perancangan awal PSHP sebagai sistem penyimpan energi PLTS yang memanfaatkan sepasang lubang bekas tambang di Kabupaten Paser. Perancangan yang dibuat didasarkan pada ketersediaan air di lubang bekas tambang dan batasan operasi komponen sistem. Terdapat tiga pasangan desain PSHP-PLTS yang dibuat berdasarkan waktu mulai operasinya, yaitu PSHP-PLTS A (tahun ke-30), PSHP-PLTS B (tahun ke-35), dan PSHP-PLTS C (tahun ke-40). PSHP A dapat menyimpan energi sebesar 12,92 MWh/hari dengan efisiensi 59,90% dari PLTS A yang berkapasitas 4,21 MWp. PSHP B dapat menyimpan energi sebesar 45,44 MWh/hari dengan efisiensi 66,08% dari PLTS B yang berkapasitas 14,82 MWp. PSHP C dapat menyimpan energi sebesar 101,47 MWh/hari dengan efisiensi 65,06% dari PLTS C yang berkapasitas 33,09 MWp. Sementara itu, luas lahan yang dibutuhkan PLTS A, PLTS B, dan PLTS C berturut-turut sebesar 34.789, 121.521, dan 270.626 m2.

Kalimantan Timur is a province in Indonesia that produces coal the most. The massive mining activity causes numerous open-mining pits to appear in that area. After being abandoned, those pits leave some unsolved problems, especially regarding the environment and safety. A solution for these mining pits is to build pumped-storage hydropower plants (PSHP) on them. PSHP is an extensive energy storage system that can store energy for such a long period. This kind of energy storage is needed to eliminate the downside of solar power plant's intermittence. The combination of PSHP and solar power plant (SPP) in Kalimantan Timur supports the Indonesian government's plan to build eco-friendly energy infrastructure in order to move the Indonesian capital from Jakarta to Paser Utara and Kutai Kertanegara. This study proposes a preliminary design of PSHP on a pair of abandoned-mining pits in Paser. The considered factors in the designing process are the water availability and the operational constraints of the system components. There are three proposed designs based on the starting year counted from 2020. Those designs are PSHP-SPP A in the 30th year, PSHP-SPP B in the 35th year, and PSHP-SPP C in the 40th year. PSHP A can store energy up to 12.92 MWh/day with 59.90% efficiency from SPP A that has 4.21 MWp capacity. PSHP B can store energy up to 45.44 MWh/day with 66.08% efficiency from SPP B that has 14.82 MWp capacity. PSHP C can store energy up to 101.47 MWh/day with 65.06% efficiency from SPP C that has 33.09 MWp capacity. Meanwhile, SPP A; SPP B; and SPP C needs respectively 34,789; 121,521; and 279,626 m2 area to be built.

Kata Kunci : Lubang bekas tambang, Paser, pumped-storage hydropower plants, pembangkit listrik tenaga surya