Hidrogen Sebagai Solusi Energi Listrik Berlebih Dan Pengganti Mesin Diesel Di Jaringan Kelistrikan Jawa-Madura-Bali

Nugroho, Wisnu Setyo (2024) Hidrogen Sebagai Solusi Energi Listrik Berlebih Dan Pengganti Mesin Diesel Di Jaringan Kelistrikan Jawa-Madura-Bali. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007221014-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (23MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu kendala yang dihadapi dari sektor energi listrik di Indonesia adalah penyediaan berlebih energi listrik dari pembangkit dibandingkan dengan kebutuhan listriknya. Namun, pada sistem kelistikan diketahui masih ada pembangkit listrik diesel yang masih beroperasi. Pemanfaatan listrik berlebih dan pengurangan operasi pembangkit listrik diesel menjadi prioritas penelitian ini. Pemanfaatan yang digunakan adalah Power-to-gas yang akan mengkonversi listrik menjadi hidrogen melalui elektrolisis yang akan disimpan pada penyimpanan untuk dikonversi lagi menjadi listrik menggunakan fuel cell. Fuel cell ini yang nantinya akan berperan sebagai pengganti dari pembangkit listrik diesel. Beberapa variasi jenis elektroliser dan metode penyimpanan hidrogen akan dikombinasikan untuk mendapatkan hasil paling sesuai untuk di aplikasikan di Indonesia. Tipe elektroliser yang digunakan adalah alkaline, proton exchange membrane dan solid oxide sedangkan metode penyimpanannya adalah terkompresi, cair, metal hydride, dan liquid organic hydrogen carrier. Perhitungan dari semua kemungkinan konfigurasi menghasilkan nilai per satu kilogram hidrogen dan nilai per satu kWh listrik adalah sebesar 7.41 USD/kgH2 dan 0.54 USD/kWh dari kombinasi solid oxide elektroliser dan compressed storage. Karena jam operasi elektroliser lebih tinggi daripada jam operasi dari fuel cell, maka produksi hidrogen berlebih dapat dijual langsung ke konsumen yang dapat menurunkan nilai per satu kilogram hidrogen dan nilai per satu kWh listriknya menjadi 6.25 USD/kgH2 dan 0.46 USD/kWh. Sesuai dengan tujuan awal yaitu menggantikan pembangkit listrik diesel dengan fuel cell, maka akan didapatkan keuntungan tambahan dari pengurangan emisi CO2 sebesar 84,628.02 tonCO2 pertahunnya.
===================================================================================================================================
One of the challenges faced by the electricity sector in Indonesia is oversupply of electricity from power plants compared to the actual demand. However, some diesel power plants are still in operation. This research prioritizes the utilization of excess electricity and the reduction of diesel power plant operations. The method used is Power-to-Gas, which will convert electricity into hydrogen using electrolysis, to be stored and then reconverted into electricity using fuel cells. These fuel cells will eventually replace the diesel power plants. Various types of electrolyzers and hydrogen storage methods will be combined to determine the most suitable application in Indonesia. Electrolyzer used are alkaline, proton exchange membrane, and solid oxide, while the storage methods are compressed, liquefied, metal hydride, and liquid organic hydrogen carrier. Calculations for all possible configurations result is cost per one kilogram of hydrogen is 7.41 USD/kgH2 and one kilowatt hour of electricity is 0.54 USD/kWh from the combination of solid oxide electrolyzer and compressed storage. Since the electrolyzer operates for more hours than the fuel cell, the excess hydrogen produced can be sold directly to consumers which directly lowers the cost per kilogram hydrogen and cost per kilowatt hour electricity to 6.25 USD/kgH2 and 0.46 USD/kWh. In line with the initial goal of replacing diesel power plants with fuel cells, additional benefits will be gained from the reduction of CO2 emissions by 84,628.02 tonCO2 annually.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	electrolyzer, emission, fuel cell, power to gas, storage, elektroliser, emisi, hidrogen,
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Wisnu Setyo Nugroho
Date Deposited:	05 Aug 2024 01:11
Last Modified:	05 Aug 2024 01:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112878

Actions (login required)

View Item