ANALISIS EKONOMI ON-SITE GREEN HYDROGEN REFUELING STATION BERBASIS SOLAR PHOTOVOLTAIC PANEL
ANDALHY ANASTASIA VANIA, Prof. Ir. Bertha Maya Sopha, S.T., M. Sc., Ph.D., IPU, ASEAN Eng.
2024 | Skripsi | TEKNIK INDUSTRI
Emisi
karbon dioksida di Indonesia telah mencapai 600 juta ton di tahun 2021. Hal ini
menunjukkan adanya urgensi penggunaan renewable
energy, yang juga didukung oleh target pemerintah Indonesia untuk mencapai
penggunaan renewable energy paling
sedikit 23?n sekitar 2 juta unit kendaraan bertenaga listrik di tahun 2025.
Salah satu jenis resources yang dapat
berkontribusi dalam target ini adalah hidrogen, dengan kontribusinya di sektor
transportasi dapat diwujudkan dalam bentuk on-site
hydrogen refueling station (HRS). Dalam memproduksi hidrogen, elektrolisis
air merupakan metode yang tidak menghasilkan emisi, yang hasil produksinya
disebut dengan green hydrogen.
Tetapi, elektrolisis air membutuhkan pembangkitan listrik, yang berpotensi
menyumbang sekitar 99,92?ri total emisi CO2 untuk setiap 1 kg H2
yang diproduksi. Untuk itu, dibutuhkan renewable
energy juga sebagai sumber pembangkit listrik produksi hidrogen, salah
satunya tenaga surya sebagai resource dengan
potensi terbesar di Indonesia. Saat ini, studi mengenai produksi hidrogen
dengan renewable energy telah
dilakukan di berbagai negara dari sisi kelayakan ekonominya. Tetapi, di
Indonesia sendiri belum banyak studi yang menganalisis hal tersebut.
Dari
hal tersebut, penelitian ini menganalisis kelayakan ekonomi dari sistem on-site green hydrogen refueling station
berbasis tenaga surya, yang terdiri atas solar
PV farm dengan 42.864 module dan
total peak power 19,29 MWp,
2 unit baterai lithium-ion dengan
kapasitas 3,5 MW, 2 unit PEM electrolyzer
dengan rated power 2,5 MW, 5 unit
storage tank 30 bar dengan total
kapasitas penyimpanan 1.140 kg H2/hari, 3 unit ionic compressor, dan 3 unit dispenser
yang dapat mengisi ulang FCEV hingga tekanan 700 bar. Kelayakan ekonomi
sistem ini diukur dari biaya produksi hidrogen, atau disebut dengan levelized cost of hydrogen (LCOH).
Dengan spesifikasi dari sistem yang dibangun dan parameter ekonomi yang digunakan, dihasilkan LCOH senilai $5,69/kg H2, yang akan membuat sistemnya layak jika dijual dengan harga $10,56/kg H2 karena menghasilkan IRR sebesar 9%. Jumlah hidrogen yang diproduksi dari refueling station ini dapat memenuhi proyeksi demand hidrogen untuk FCEV sebesar 3,21% – 12,09%.
Carbon
dioxide emissions in Indonesia have reached 600 million tons in 2021. This
shows the urgency of renewable energy usage, which is supported by the
Indonesian government's target to achieve at least 23% renewable energy usage
and around 2 million units of electric vehicles by 2025. One type of energy
resource that can be used is hydrogen, where its contribution to the
transportation sector would be in the form of on-site hydrogen refueling
station (HRS). In terms of producing hydrogen, water electrolysis is an
emission free method, where the result is called green hydrogen. However, water
electrolysis requires electricity generation, which has the potential to
contribute around 99,92% of the total CO2 emissions for every 1 kg
of hydrogen produced. For this reason, renewable energy is also needed as an
electricity supply source for hydrogen production, one of which is solar power
as a resource with a huge potential in Indonesia. Currently, studies on hydrogen
production with renewable energy have been conducted in various countries in
terms of the economic feasibility. However, in Indonesia, there are not many
studies that analyze this system.
Based on this, this study conducts an economic analysis of a solar-powered on-site green hydrogen refueling station system, which consists of a solar PV farm with 42.864 modules and a total peak power of 19,29 MWp, 2 units of lithium-ion batteries with a capacity of 3,5 MW, 2 units of PEM electrolyzer with a rated power each of 2,5 MW, 5 units of 30 bar storage tanks with a total capacity of 1.140 kg H2/day, 3 units of ionic compressors, and 3 units of dispensers that can refuel FCEV up to 700 bar pressure. The economic feasibility of this system is measured by the production cost parameter called the levelized cost of hydrogen (LCOH).
With the specifications of the system and the economic parameters used, the LCOH for this system is $5,69/kg H2, which would make the system economically feasible if the hydrogen is sold at $10,56/kg H2 as it generates an IRR of 9%. The amount of hydrogen produced from the refueling station can meet the projected hydrogen demand for FCEVs with the range between 3,21% - 12,09%.
Kata Kunci : Green hydrogen, PEM electrolyzer, Hydrogen refueling station, Analisis kelayakan ekonomi