Teknologi Organic Rankine Cycle Untuk Membangkitkan Listrik Pada Sumur Gas IR-1A Dengan Menggunakan AHP dan SWOT Analysis

Rahman, Irwin (2025) Teknologi Organic Rankine Cycle Untuk Membangkitkan Listrik Pada Sumur Gas IR-1A Dengan Menggunakan AHP dan SWOT Analysis. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6047231037-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (11MB) | Request a copy

Abstract

Sumur Gas IR-1A merupakan sumur gas alam yang terletak di kilang gas ABC, yang dikelola oleh PT XYZ. Sumur tersebut memiliki suhu dan tekanan di wellhead berkisar antara 231 hingga 317 °F (110 hingga 158 °C) dan dari 2180 hingga 3598 psig (150 hingga 248 barg). Suhu yang tinggi memungkinkan sumur ini menghasilkan Listrik melalui teknologi Organic Rankine Cycle (ORC). Hal ini akan meningkatkan nilai tambah sumur tersebut. Lebih jauh lagi, ketika volume air meningkat, panas yang diangkutnya juga akan meningkat, mengingat air memiliki kapasitas panas yang lebih tinggi daripada gas. Studi ini menggunakan teknologi ORC untuk sumur gas IR-1A, memanfaatkan skema Basic ORC dan Recuperative ORC dengan tiga fluida kerja: R-134a, R-245fa, dan R-1234yf. Ketiga fluida tersebut digunakan secara luas dalam aplikasi Organic Rankine Cycle (ORC) dan memiliki rentang operasional yang cocok dengan kondisi sumur IR-1A. Metode SWOT-AHP (Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats– Analytical Hierarchy Process) digunakan untuk mengidentifikasi faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi penerapan teknologi ORC di Sumur Gas IR-1A, mengetahui bobot masing-masing faktor, dan memilih konfigurasi yang paling optimal berdasarkan faktor-faktor tersebut. Peringkat alternatif konklusif yang diperoleh dari metodologi SWOT-AHP adalah sebagai berikut: fluida kerja dengan stabilitas termal tinggi (0.212), ketersediaan dan biaya fluida kerja (0.194), kebutuhan CAPEX (Capital Expenditure) yang substansial (0.074), kebutuhan OPEX (Operating Expenditure) dan LCOE (Levelized Cost of Electricity) yang signifikan (0.068), NPV dan IRR yang berkurang (0.052), PBP (Payback Period) yang panjang (0.044), potensi pengurangan emisi melalui Waste Heat Recovery (0.0174), kemampuan untuk menghasilkan listrik di sumur terpencil dengan kebutuhan lahan minimal (0.08), potensi pelarangan fluida kerja tertentu di masa mendatang karena nilai GWP (Potensi Pemanasan Global) yang tinggi (0.059), dan efisiensi termal yang rendah (0.043). Peringkat alternatif konklusif selanjutnya digunakan untuk memilih teknologi ORC modular yang akan digunakan di sumur IR-1A. Hasilnya menunjukkan bahwa teknologi Basic ORC yang memanfaatkan R-134a sebagai fluida kerja meraih skor tertinggi yakni 8.5.
======================================================================================================================================
The IR-1A Gas Well is a natural gas well located at the ABC gas refinery, managed by PT XYZ. The well exhibits a temperature and pressure at the wellhead ranging from 231 to 317 °F (110 to 158 °C) and from 2180 to 3598 psig (150 to 248 barg). The high temperature allows this well to generate power via Organic Rankine Cycle (ORC) technology. This will enhance the well's added value. Furthermore, when the volume of water increases, the heat it transports will also rise, given that water possesses a higher heat capacity than gas. This study employs ORC technology for the IR-1A gas well, utilizing the Basic ORC and Recuperative ORC scheme with three working fluids: R-134a, R-245fa, and R1234yf. The three fluids are extensively utilized in Organic Rankine Cycle (ORC) applications and possess an operational range conducive to IR-1A well operating conditions. The SWOT-AHP (Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats – Analytical Hierarchy Process) method is employed to identify internal and external factors affecting the implementation of ORC technology in the IR-1A Gas Well, ascertain the weight of each factor, and select the most optimal configuration based on these factors. The conclusive alternative rankings derived from the SWOT-AHP methodology are as follows: working fluid with high thermal stability (0.212), availability and cost of working fluid (0.194), substantial CAPEX (Capital Expenditure) requirement (0.074), significant OPEX (Operating Expenditure) and LCOE (Levelized Cost of Electricity) requirement (0.068), diminished NPV and IRR (0.052), extended PBP (Payback Period) (0.044), emission reduction potential through Waste Heat Recovery (0.0174), capability to generate electricity in remote wells with minimal land requirements (0.08), potential future prohibition of certain working fluids due to elevated GWP (Global Warming Potential) values (0.059), and low thermal efficiency (0.043). The conclusive alternative rankings are thereafter employed to choose the modular ORC technology to be utilized in the IR-1A well. The outcome indicates that the fundamental ORC technology utilizing R-134a as the working fluid achieves the highest score of 8.5.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Organic Rankine Cycle, termodinamika, Sumur Gas, analisis AHP dan analisis SWOT, Organic Rankine Cycle, Thermodynamics, Old Gas Wells, AHP analysis and SWOT analysis
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1001 Production of electric energy or power
Divisions:	Interdisciplinary School of Management and Technology (SIMT) > 78201-System And Technology Innovation
Depositing User:	Irwin Rahman
Date Deposited:	17 Jul 2025 07:04
Last Modified:	17 Jul 2025 07:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/119898

Actions (login required)

View Item