Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sumber panas seperti panas bumi, biomassa, dan lain-lain berpotensi untuk dipulihkan kembali. Pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC) dapat digunakan untuk mengubah sumber panas bersuhu rendah menjadi energi listrik. Pemilihan jenis fluida kerja dan scroll expander untuk pembangkit ORC sangat penting karena berfungsi dalam geometri tertentu mengacu pada aspek lingkungan dan thermodinamika. Simulasi menggunakan EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd sebagai fluida kerja. Fluida-fluida kerja tersebut disimulasikan pada volume konstan yaitu volume scroll expander 97.9 cm3/rev dengan rentang temperatur sumber panas 70-180 oC untuk mendapatkan efisiensi siklus, perbedaan tekanan ekspansi dan daya ekspander. Hasil simulasi pada temperatur uap jenuh 145 oC menunjukkan efisiensi siklus yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 9.45 %, 9.18 %, 8.24 %, 9.77 % dan 9.18 %. Perbedaan tekanan ekspansi sistem yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar dan 21.57 bar. Daya expander yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 5.122 kW, 5.958 kW, 8.775 kW, 6.851 kW dan 9.02 kW. Fluida kerja R1233zd dengan nilai ODP 0 dan GWP 1 serta memberikan efisiensi dan produksi daya yang lebih cukup baik dibandingkan dengan fluida kerja lainnya.

---

Heat sources such as geothermal, biomass, and others have the potential to be recovered. Organic Rankine Cycle (ORC) plant can be used to convert low-temperature heat sources into electrical energy. The selection of a working fluid and a scroll expander for the ORC plant is very important because it functions in a certain geometry referring to environmental and thermodynamic aspects. The simulation uses EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd as working fluids. The working fluids are simulated at a constant volume, namely scroll expander volume, 97.9 cm3/rev with a heat source temperature range of 70-180 oC to obtain the cycle efficiency, expansion pressure difference and power of the expander. The simulation results at a saturated steam temperature of 145 oC show the cycle efficiencies produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 9.45%, 9.18%, 8.24%, 9.77%, and 9.18%. The difference in system expansion pressure produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar, and 21.57 bar. The expander power produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 5,122 kW, 5,958 kW, 8,775 kW, 6,851 kW and 9.02 kW. Thus, based on environmental and thermodynamic aspects, the working fluid R1233zd is obtained with ODP 0 and GWP 1 values and provides better efficiency and power production compared to other working fluids."

"

Lapangan geothermal  “X” di Indonesia memproduksi wet steam yang banyak menghasilkan hot brine dari hasil separasi terhadap wetsteam. Hot brine yang merupakan fasa liquid dari steam selama ini langsung di injeksikan kembali ke dalam sumur injeksi. Dalam penelitian ini usulan teknologi yang ditawarkan untuk memanfaatkan energi dari hot brine tersebut adalah melalui teknologi binary power plant.

Penelitian ini bertujuan mengkaji pemanfaatan hot brine menjadi energi listrik. Proses simulator digunakan terutama untuk mengetahui kondisi di tiap siklus, berapa power output yang dapat dihasilkan, analisa jenis fluida kerja yang dipilih, efisiensi energi dan konfigurasi peralatan yang diusulkan.

Hasil dari kajian teknis dan keekonomian yang digunakan menunjukkan bahwa pemanfaatan hot brine dari lapangan “X” tersebut mampu menghasilkan 11.2 MW daya keluaran bersih dari 953,400 Kg/H laju hot brine. Agar layak secara ekonomi yaitu mendapatkan IRR 12.5% maka tarif harga listrik yang diharapkan adalah sebesar  9.6 cent $/kwh.

Kata kunci : binary cyle, fluida kerja, hot brine, kelayakan ekonomi, pemanfaatan energi

 

---

Geothermal field “X” in  Indonesia producing wet steam that contain hot brine as result of separation from wet steam. Currently hot brine production is injected to injection wells. The need to extract the heat from hot brine had lead to further potential assessment ofbinary plant technology to extract the heat from hot brine into electricity.

This research aimed to evaluate utilization of hot brine from “X” field to become electrical energy. Process simulator used to get condition in each cycle phase, power output generated and analysis of favorable working fluids, energi efficiency and configuration of process equipment involved.

Result of the techno and economic study shown that heat extraction of hot brine from “X” field enable to generate around 11.2 MW net power output from 953,400 Kg/H hot brine rate. In order to be economically feasible based on cut off value of 12.5% IRR , the expected electric price of 9.6 cent$/kwh would be required.

 

 

"

"Proses regasifikasi LNG umumnya terjadi pada terminal penerimaan LNG dimana gas alam yang telah dicairkan hingga temperatur cryogenic akan diubah kembali dalam wujud gas. Salah satu terminal penerimaan LNG berbasis laut (offshore) di Indonesia adalah FSRU yang dikelola oleh PT. PGN Lampung, dimana masih belum di-utilisasi dengan baik. Perancangan sistem pembangkit energi cryogenic yang memanfaatkan cold energy dari proses regasifikasi LNG dapat menjadi salah satu pilihan. Metode yang digunakan adalah direct expansion dengan Organic Rankine Cycle (ORC) sebagai sistem pembangkitnya. Sistem ORC akan menggunakan dua working fluid yakni Propane (R-290) dan Propylene (R-1270) serta komponen sistem meliputi pompa, CFOH (Closed Feed Organic Heater), mixer, evaporator, expander, heater LNG, dan kondensor yang terintegrasi dengan LNG Vaporizer. Kapasitas regasifikasi LNG di FSRU PGN Lampung sebesar 240 MMSCFD (juta kubik kaki per hari) dan work power output dari expander fluida kerja sebesar 3 MW. Hasil penelitian menunjukan sistem regasifikasi LNG yang terintegrasi dengan sistem ORC menggunakan fluida Propane mampu menghasilkan total energi sebesar 14 MW, sedangkan fluida Propylene menghasilkan total energi sebesar 10 MW. Sistem ORC dengan fluida Propane menghasilkan efisiensi thermal sebesar 14.48% dan fluida Propylene sebesar 15.71%

---

The LNG regasification process generally occurs at the LNG receiving terminal where natural gas that has been liquefied to a cryogenic temperature will be converted back into gas form. One of the offshore LNG receiving terminals in Indonesia is the FSRU which is managed by PT. PGN Lampung, which is still not properly utilized. The design of a cryogenic energy generation system that utilizes cold energy from the LNG regasification process can be an option. The method used is direct expansion with Organic Rankine Cycle (ORC) as the generating system. The ORC system will use two working fluids, namely Propane (R-290) and Propylene (R-1270) and system components include a pump, CFOH (Closed Feed Organic Heater), mixer, evaporator, expander, LNG heater, and a condenser integrated with LNG. Vaporizers. The LNG regasification capacity at the PGN Lampung FSRU is 240 MMSCFD (million cubic feet per day) and the work power output from the working fluid expander is 3 MW. The results showed that the LNG regasification system integrated with the ORC system using Propane fluid was able to produce a total energy of 14 MW, while the Propylene fluid produced a total energy of 10 MW. The ORC system with Propane fluid produces a thermal efficiency of 14.48% and Propylene fluid of 15.71%."

"Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk di Indonesia yang semakin tinggi, maka permintaan akan energi listrik juga meningkat. Diperlukan terobosan baru untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik, salah satunya pemanfaatan panas buang heat recovery system dari turbin gas yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik dengan sistem ORC. Pada penelitian ini, sistem ORC menggunakan sumber panas dari exhaust turbin gas dengan temperatur rata-rata 350 C. Sistem ORC ini terdiri dari evaporator, turbin, kondensor dan pompa. Panas dari gas buang turbin akan menguapkan fluida kerja, yang kemudian akan menggerakkan turbin sehingga akan menghasilkan listrik pada generator. Fluida kerja dipilih berdasarkan aspek temodinamika, safety dan lingkungan, Pada penelitian ini, fluida kerja yang paling sesuai adalah toluena. Untuk mengetahui jumlah kerja yang dihasilkan dari sistem ORC, disimulasikan dengan software cycle tempo 5.1. Hasilnya sistem ORC mampu menghasilkan energi listrik sebesar 2947,67 kW. Dari analisis keekonomian, sistem ORC akan memberikan keuntungan dengan nilai NPV sebesar USD 979.636, IRR sebesar 15 dan payback period 11,40 tahun. Dari levelized cost ORC didapat harga jual sebesar Rp. 1133/kWh. Apabila dibandingkan antara tarif dasar listrik TDL PLN Gol. Rumah tangga R-1 sebesar Rp. 1472/kWh. Harga listrik yang dihasilkan dari sistem ORC lebih murah Rp. 442/kWh atau sebesar 30 dari harga tarif dasar listrik TDL PLN.

---

Along with economic growth and the rate of population in Indonesia is higher, the demand for electrical energy is also increasing. The new breakthrough is needed to meet electricity needs, one of which utilization of waste heat heat recovery system of a gas turbine that can be harnessed to generate electricity with ORC system. In this study, ORC systems use a source of heat from the exhaust gas turbine with an average temperature of 350 C. ORC system consists of evaporator, turbine, condenser and pump. The heat from the turbine exhaust gas will evaporate the working fluid, which then drives a turbine that will generate electricity by a generator. Working fluid selection based on thermodynamic aspects, safety and environment. In this study, the most appropriate working fluid is toluene. To determine the amount of work generated from ORC systems, simulated by software cycle tempo 5.1. The result ORC system is able to generate electrical energy by 2947.67 kW. From the economic analysis, the ORC system will provide benefits to the value of USD 979 636 NPV, IRR 15 and a payback period of 11.40 years. Levelized cost of ORC obtained selling price of Rp. 1133 kWh. When compared between the basic electricity tariff TDL PLN Gol. Household R 1 to Rp. 1472 kWh. The price of electricity generated from ORC system is cheaper Rp. 442 kWh or 30 of the price of basic electricity tariff PLN."

"ABSTRAKSistem biner Organic Rankine Cycle (ORC) adalah sistem yang cara kerjanya menggunakan siklus rankine dengan fluida organic sebagai fluida kerja dan menggunakan sumber panas yang dikategorikan bertemperatur rendah seperti yang bersumber dari hotspring dimana untuk di Indonesia kebanyakan bertemperatur disekitar 51-99°C. Dalam penelitian ini, sistem biner Organic Rankine Cycle (ORC) dengan menggunakan fluida kerja organik tertentu dianalisa performanya dalam berkontribusi untuk menghasilkan listrik berskala kecil. Fluida kerja organik yang dipilih mewakili ketiga jenis fluida berturut turut adalah R152a dan Propyne untuk jenis "wet fluid", R600a dan Isobutene untuk jenis "dry fluid" dan R142b dan R124 untuk jenis "isentropik fluid". Simulasi sistem biner ORC dengan variabel bebas tekanan fluida kerja, temperatur hotspring dan laju alir hotspring dilakukan dengan menggunakan software Unisim Design untuk mendapatkan nilai kerja bersih (Wnet), produksi listrik (Wgen) dan LCOE. Simulasi sistem biner yang dilakukan dengan kisaran temperatur 49-99°C menunjukan bahwa fluida kerja yang dianalisis mampu menghasilkan energi listrik. Untuk semua fluida kerja yang dianalisis, hubungan perubahan tekanan fluida kerja dengan energi listrik yang didapat tergantung kepada properties dari setiap fluida. Pada temperatur sumber panas tertentu didapat tekanan fluida kerja maksimum untuk dapat menghasilkan energi listrik yang paling optimum. Hasil analisa menunjukan bahwa hubungan faktor perubahan LCOE terhadap perubahan temperatur hotspring untuk kisaran 49-99°C tidak tergantung kepada jenis fluida kerja. Pada temperatur yang lebih tinggi, perbedaan nilai LCOE yang didapat dari setiap fluida kerja yang dianalisis semakin kecil. Pada temperatur hotspring tertentu dikisaran 49-99°C, hubungan perubahan nilai LCOE terhadap perubahan laju alir hotspring juga tidak tergantung kepada jenis fluida kerja.

---

ABSTRACTThe binary Organic Rankine Cycle (ORC) system is a system that works using a rankine cycle with an organic fluid as its working fluid and using low temperature heat source as coming from hotsprings which in Indonesia, the most temperatures are around 51-99°C. In this study, the binary Organic Rankine Cycle (ORC) system using a certain organic working fluids to be analyzed its performances in contributing to produce small-scale electricity. The selected organic working fluids representing the three consecutive fluid types are R152a and Propyne for "wet fluid", R600a and Isobutene for "dry fluid" and R142b and R124 for "isentropic fluid" types. The binary ORC system simulation with independent variables as working fluid's pressure, hotspring's temperature and the hotspring's flow rate is performed by using Unisim Design software to obtain nett working value (Wnet), electricity production (Wgen) and LCOE. Binary system simulations performed with the 49-99°C temperature range indicate that the working fluid being analyzed is capable of generating electrical energy. For all working fluids analyzed, the relation of the working fluid pressure changes to the electrical energy obtained depends on the properties of each fluid. At a certain heat source temperature the maximum working fluid pressure is obtained to produce the most optimum electrical energy. The result of analysis shows that the relation of LCOE change factor to hotspring temperature change to 49-99°C range does not depend on the type of working fluid. At higher temperatures, the difference in LCOE values obtained from each of the analyzed working fluids is smaller. At certain hotspring temperatures of 49-99°C, the relation of LCOE values to changes in hotspring flow rate is also independent of the working fluid type."

"Sumber panas seperti panas bumi, biomassa, dan lain-lain berpotensi untuk dipulihkan kembali. Pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC) dapat digunakan untuk mengubah sumber panas bersuhu rendah menjadi energi listrik. Pemilihan scroll expander untuk pembangkit ORC sangat penting karena berfungsi dalam geometri tertentu. Penelitian ini akan menganalisis aspek lingkungan dan termodinamika yang dapat digunakan untuk menganalisa jenis fluida kerja dan scroll expander yang dipilih. Mengacu pada aspek lingkungan, terdapat isopentana, n-pentana, neopentana, R123, dan R1233zd yang dapat dipilih sebagai fluida kerja. Sedangkan mengacu pada aspek termodinamika; laju aliran fluida kerja, efisiensi siklus, perbedaan tekanan ekspansi ekspander dan daya expander dapat dipilih sebagai parameter untuk mengevaluasi, mensimulasi dan membandingkan fluida kerja tersebut. Simulasi menggunakan EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd sebagai fluida kerja. Fluida-fluida kerja tersebut disimulasikan pada volume konstan yaitu volume scroll expander, 97.9 cm3/revolution dengan rentang temperatur sumber panas 70-180 oC untuk mendapatkan laju aliran fluida kerja, efisiensi siklus dan perbedaan tekanan ekspansi ekspander. Hasil simulasi pada temperatur uap jenuh 145 oC menunjukkan laju alir fluida kerja yang dibutuhkan untuk mendapatkan volume uap 97.9 cm3/revolution pada 1500 RPM oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 10.12 liter/menit, 12.67 liter/menit, 23.19 liter/menit, 12.79 liter/menit dan 18.66 liter/menit. Efisiensi siklus yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 9.45 %, 9.18 %, 8.24 %, 9.77 % dan 9.18 %. Perbedaan tekanan ekspansi sistem yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar dan 21.57 bar. Daya expander yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 5.122 kW, 5.958 kW, 8.775 kW, 6.851 kW dan 9.02 kW. Dengan demikian berdasarkan aspek lingkungan dan aspek termodinamika diperoleh fluida kerja R1233zd dengan nilai ODP 0 dan GWP 1 serta memberikan efisiensi dan produksi daya yang cukup tinggi pada temperature sumber panas yang sama dibandingkan dengan fluida kerja lainnya. Pada percobaan menggunakan R134a sebagai fluida kerja diperoleh thermal power expander antara 0.1 – 0.8 kW dengan putaran dibawah 600 RPM dengan rata-rata aliran fluida kerja 6 liter/menit dan beda tekanan ekspansi expander antara 1.2 – 7.2 bar. Sedangkan putaran generator membutuhkan minimal 1500 RPM untuk menghasilkan tegangan dan frekuensi standar. Berdasar simulasi diperlukan debit fluida kerja 15 liter/menit sehingga dapat disimpulkan untuk memenuhi kebutuhan uap expander dengan fluida kerja R134a diperlukan laju aliran uap yang lebih besar.

---

Heat sources such as geothermal, biomass, and others have the potential to be recovered. Organic Rankine Cycle (ORC) plant can be used to convert low-temperature heat sources into electrical energy. The selection of a scroll expander for the ORC plant is very important because it functions in a certain geometry. This study will analyze environmental and thermodynamic aspects that can be used to analyze the type of working fluid and the selected scroll expander. Referring to environmental aspects, there are isopentane, n-pentane, neopentane, R123, and R1233zd which can be selected as working fluids. While referring to thermodynamic aspects; The working fluid flow rate, cycle efficiency, expansion pressure difference of the expander, and the expander power can be selected as parameters to evaluate, simulate and compare the working fluid. The simulation uses EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd as working fluids. The working fluids are simulated at a constant volume, namely scroll expander volume, 97.9 cm3 / revolution with a heat source temperature range of 70-180 oC to obtain the working fluid flow rate, cycle efficiency, and expansion pressure difference of the expander. The simulation results at a saturated steam temperature of 145 oC show the flow rate of the working fluid required by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 10.12 liters/minute, 12.67 liters/minute, 23.19 liters/minute, 12.79 liters/minute and 18.66 liters/minute. The cycle efficiencies produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 9.45%, 9.18%, 8.24%, 9.77%, and 9.18%. The difference in system expansion pressure produced by n- pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar, and 21.57 bar. The expander power produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 5,122 kW, 5,958 kW, 8,775 kW, 6,851 kW and 9.02 kW. Thus, based on environmental and thermodynamic aspects, the working fluid R1233zd is obtained with ODP 0 and GWP 1 values and provides better efficiency and power production at the same thermal source temperature compared to other working fluids. In the experiment use R134a as working fluid, founded that thermal power of the expander 0.1 s.d 0.8 kW with revolution per minute under 600 RPM. The generator rotation need 1500 RPM to create standard voltage and frequency. Simulation result the flow rate of the working fluid minimum 15 liters/minute so to meet with the requirement, the expander need more bigger of vapor flowrate."

"Karya tulis ini membahas simulasi dan optimasi tujuan ganda proses regasifikasi hidrogen cair. Tujuan penulisan karay tulis ini adalah untuk mengetahui potensi pemanfaatan energi dingin hidrogen cair. Terdapat dua faktor utama yang melatarbelakangi proses pemanfaatan energi dingin hidrogen. Pertama, energi yang dikonsumsi pada proses pencairan hidrogen adalah 3,3 kWh/kg hidrogen cair (Departement of Energy U.S.A., 2009). Kedua, energi yang tergandung dalam hidrogen adalah 120 MJ/kg (Van Hoecke et al., 2021). Proses pemanfaatan energi dingin hidrogen cair yang dibahas adalah kombinasi Siklus Brayton dan ekspansi. Simulasi dilakukan pada Aspen HYSYS V.10 dengan fluid package­ Peng-Robinson. Fluida kerja yang digunakan dalam simulasi adalah fluida kerja Helium dan fluida kerja campuran Helium-Neon. Optimasi dilakukan pada aplikasi MS Excel. Algoritma yang digunakan adalah modifikasi dari I-MODE yang dibuat oleh Sharma & Rangiah, 2013. Optimasi tujuan ganda memaksimalkan energi listrik yang dibangkitkan dan meminimalkan biaya pompa dengan variabel penentu adalah laju alir dan komposisi fluida kerja, serta tekanan penguapan hidrogen cair. Dengan laju alir hidrogen cair 30 ton/hari, diperoleh kondisi operasi yang optimum 1836 kg/jam fluida kerja Helium dengan tekanan penguapan sebesar 68 atm. Energi listrik yang dibangkitkan adalah 0,934 GWh per tahun dan biaya pompa yang dibutuhkan adalah $12.305.142.

---

This paper discusses simulation and multi-objective optimization of regasification liquid hydrogen. This paper is written to identify the utilization of hydrogen cold energy potency. There are two main factors behind this study. The amount of energy consumed in the liquefaction process is 3.3 kWh/kg of liquid hydrogen (Departement of Energy U.S.A., 2009), and the hydrogen energy content is 120 MJ/kg (Van Hoecke et al., 2021). The process simulation is a combination of the Brayton Cycle and direct expansion. The simulation is conducted on Aspen HYSYS V.10 with Peng-Robinson fluid package. The working fluids that are used in this simulation are Helium and Helium-Neon mixture. The optimization is conducted in MS Excel. I-MODE algorithm (Sharma & Rangiah, 2013) is modified to run the optimization process. Multi-objective optimization will maximize the amount of electricity and minimize the cost of the pump by changing the flow rate and composition of the working fluid, and the regasification pressure. Liquid hydrogen flow rate set to be constant at 30 ton/h, the optimum condition is 1863 kg/h Helium as working fluid and regasification pressure at 68 atm. The amount of electricity generated is 0.934 GWh per year and the cost of the pump is $12.305.142."