Bagaimana Cara Memanfaatkan Panas Bumi Sebagai Energi Terbarukan dan Pengembangannya

Gambaran umum bagaimana cara memanfaatkan panas bumi sebagai energi terbarukan.

Bagaimana cara memanfaatkan panas bumi sebagai energi terbarukan? Sebelum kita menemukan jawabannya, alangkah baiknya di awal kita harus mengenal terlebih dahulu bauran energi yang terkait dengan panas bumi (geothermal). Selain itu, kita juga akan membahas potensi energi geotermal yang ada di Indonesia khususnya mengenai geologi reservoir geotermal, dan tentunya akan ada pembahasan penggunaan langsung (direct use) dari geothermal itu sendiri.

Jika kita melihat penggunaan langsung (direct use) dari energi geotermal, cukup banyak aplikasi yang telah diterapkan. Salah satu inovasi yang kini mulai berkembang adalah pemanfaatan Hot Dry Rock (HDR), yang saat ini telah diterapkan di Australia dan beberapa negara di Eropa.

Di sisi lain, perkembangan teknologi geotermal juga terlihat pada pembangkit listrik tenaga panas bumi (geothermal power plants) dengan suhu tinggi. Seiring waktu, berbagai pembangkit ini telah mulai berkembang di berbagai belahan dunia, termasuk Asia, Eropa, dan Afrika.

Target dan Tantangan Energi Baru dan Terbarukan di Indonesia

Dewan Energi Nasional (DEN) telah memberikan informasi terbaru mengenai energi baru dan terbarukan di Indonesia. Saat ini, proporsi energi baru dan terbarukan di Indonesia masih sekitar 23%. Namun, target ini belum sepenuhnya tercapai, dan pengembangan lebih lanjut masih diperlukan.

DEN menargetkan bahwa pada tahun 2050, kontribusi energi baru dan terbarukan dapat meningkat menjadi 31%. Ini menunjukkan bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mencapai tujuan energi yang berkelanjutan di Indonesia.

Potensi Geotermal di Indonesia Berdasarkan Kondisi Tektonik

Rangkaian gunung api pada peta tektonik Indonesia.

Terlihat peta tektonik Indonesia yang menggambarkan rangkaian gunung api mulai dari Sumatera, Jawa, Bali, Flores, Nusa Tenggara Timur (NTT), hingga Sulawesi dan Halmahera. Jika kita terus melanjutkan, rangkaian ini bahkan mengarah ke Filipina dan Jepang.

Namun, perlu dicatat bahwa di Indonesia terdapat dua pulau besar yang tidak memiliki potensi geotermal, yaitu Kalimantan dan Irian Jaya. Meskipun begitu, Allah memberikan sumber daya lainnya di Kalimantan, seperti tambang batu bara dan bauksit. Di sisi lain, Irian Jaya juga memiliki sumber daya alam yang signifikan.

Sementara itu, di Kalimantan terdapat potensi minyak dan gas, baik di darat maupun di laut dalam. Di sisi lain, pulau-pulau seperti Sumatera, Jawa, dan Bali memiliki banyak potensi geotermal yang saat ini sudah mulai dikembangkan. Kita akan belajar lebih jauh dan lebih detail mengenai potensi ini ke depannya.

Cadangan Geotermal Indonesia dan Tantangan Pengembangan

Peta sebaran sumber daya panas bumi di Indonesia.

Sebelumnya, PTK mencanangkan bahwa sekitar 40% cadangan sumber daya geotermal dunia berada di Indonesia, menjadikannya sebagai negara dengan potensi terbesar. Namun, dari cadangan yang ada, hanya sekitar 9% yang telah dikembangkan hingga saat ini.

Dengan demikian, masih ada banyak peluang untuk pengembangan sumber daya geotermal yang dapat dimanfaatkan di tanah air.

Tahapan Pengembangan Geotermal di Indonesia

Proses pengembangan lapangan geotermal yang saat ini terbagi menjadi beberapa tahapan.

Tahapan pertama adalah pengembangan conceptual model yang melibatkan tim geologi, geokimia, dan geofisika. Mereka bertugas membuat model awal terkait pengembangan sumber daya panas bumi. Setelah itu, dilakukan survei pendahuluan dan eksplorasi, termasuk kegiatan tiga dimensi (3D) di lokasi tersebut.

Selanjutnya, dilakukan pengukuran gradien suhu dan pengeboran di zona dangkal. Dalam tahap ini, pengeboran mungkin belum mencapai titik reservoir, sehingga data yang diperoleh berupa tekanan dan suhu (P dan T) dari sumber-sumber yang biasanya dikembangkan oleh Badan Geologi dan ESDM. Pengeboran ini juga sering dilakukan pada sumur-sumur di lapisan dangkal.

Kemudian, proses pengeboran dilanjutkan ke tahap wellcat, yang mengarah ke pengeboran eksplorasi untuk mengembangkan sumber-sumber geotermal hingga mencapai kedalaman reservoir.

Setelah tahap ini, akan dilakukan visibility study atau studi kelayakan untuk menentukan apakah lapangan tersebut layak untuk dikembangkan. Keputusan untuk melanjutkan proyek atau tidak akan didasarkan pada hasil dari studi kelayakan ini.

Jika hasilnya positif, maka pengembangan atau Go for exploration dan development dapat dilakukan. Contohnya, jika kapasitas lapangan tersebut mencapai 110 MW, maka akan dilakukan beberapa sumur produksi—katakanlah 12 sumur produksi—dan juga sumur injeksi, termasuk sistem pengumpulan uap (SGS). Di akhir proses, akan ada fase commissioning untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP).

Tahapan Penting dalam Pengembangan Geotermal

Terdapat beberapa tahapan penting yang perlu diperhatikan dalam pengembangan sumber daya geotermal, terutama untuk memastikan bahwa prosesnya berjalan dengan efektif dan efisien.

Proyek Eksplorasi Geotermal

Tahap awal, yaitu proyek eksplorasi atau pengeboran eksplorasi. Tahap ini sangat penting karena akan menentukan apakah proyek ini dapat dilanjutkan atau dihentikan. Dalam konteks geotermal, dari awal tim eskplorasi sudah dapat memprediksi potensi pengembangan berdasarkan hasil pengeboran eksplorasi.

Namun, keputusan untuk melanjutkan proyek juga dipengaruhi oleh berbagai faktor lain yang perlu dipertimbangkan. Oleh karena itu, analisis mendalam dalam tahap ini sangat krusial untuk memastikan bahwa sumber daya geotermal dapat dimanfaatkan secara optimal, baik untuk saat ini maupun di masa depan.

Studi Kelayakan dan Perencanaan Pengembangan

Pada tahap ini, yang diharapkan adalah memperoleh lebih banyak informasi mengenai potensi sumber daya geotermal dari lapangan tersebut. Informasi ini sangat penting untuk menentukan visibility study, yang akan membantu tim perencanaa memproyeksikan berapa megawatt yang dapat dikembangkan serta luas area dan lokasi wellpad yang akan digunakan.

Selain itu, tahap ini juga mencakup perencanaan steam gathering system dan pipanisasi dari wellpad menuju pembangkit listrik. Semua aspek ini sudah mulai dirancang dalam visibility study untuk memastikan pengembangan yang optimal dan efisien.

Pengembangan Lapangan Uap Geotermal

Pada tahap ini, fokus utamanya adalah melakukan evaluasi penelitian yang lebih mendalam. Di sini, tim pengembangan akan mengkaji detail teknik dari steam field, termasuk desain sistem pipanisasi yang menghubungkan wellhead dengan pembangkit listrik panas bumi (PLTP).

Penting untuk memastikan bahwa konstruksi pipanisasi dilakukan dengan baik, agar aliran uap dapat berjalan lancar dari sumur ke pembangkit listrik. Fase development ini sangat krusial untuk mencapai efisiensi maksimal dalam pemanfaatan sumber daya geotermal.

Pemahaman Dasar Energi Panas Bumi

Pada bagian ini, kita akan mulai membahas energi secara keseluruhan, mulai dari struktur bumi hingga fenomena Ring of Fire. Kita juga akan mengulas manifestasi geotermal yang terdapat di lapangan geotermal. Selain itu, kita akan membahas tiga aspek penting dalam penelitian geotermal, yaitu geologi, geofisika, dan geokimia, termasuk survei pendahuluan dan eksplorasi yang diperlukan.

Struktur Bumi dalam Pemanfaatan Panas Bumi

Lapisan crust bumi yang merupakan satu-satunya sumber untuk memperoleh energi panas.

Struktur bumi terdiri dari beberapa lapisan, mulai dari crust, mantle, outer core, hingga inner core. Dalam konteks pemanfaatan panas bumi, sumber energi ini hanya dapat ditemukan di lapisan crust. 

Kedalaman sumber panas bumi yang telah dieksplorasi saat ini berkisar antara 4.500 hingga 10.000 kaki (sekitar 1.372 hingga 3.048 meter). Ini masih tergolong dangkal jika dibandingkan dengan kedalaman core bumi. Hingga saat ini, pengembangan sumber-sumber geotermal terfokus pada kedalaman tersebut, dan pola penelitian yang ada menunjukkan potensi yang cukup signifikan di area ini.

Peran Kedalaman dan Suhu dalam Eksplorasi Geotermal

Perbedaan temperatur bumi di tiap lapisan.

Tujuan dari langkah ini adalah untuk mengetahui bagaimana perkembangan temperatur di berbagai lokasi dan mengeksplorasi sumber-sumber panas bumi yang ada. Selain itu, kita akan melihat seberapa tinggi suhu dalam derajat Celsius yang dapat diambil dari masing-masing sumber tersebut.

Ring of Fire Menjadi Sumber Potensial Energi Panas Bumi

Ring of Fire adalah rangkaian gunung berapi yang terletak di seluruh dunia, membentuk apa yang sering disebut sebagai cincin api. Daerah ini merupakan lokasi yang menjanjikan untuk pengembangan lapangan panas bumi. Di seluruh dunia, Ring of Fire meliputi berbagai batuan vulkanik dan formasi geologi lainnya, yang menjadi bagian penting dari potensi energi geotermal.

Proses Tektonik dalam Pembentukan Sumber Geotermal di Ring of Fire

Proses ini dimulai dari adanya tumbukan atau pergerakan tektonik antara lempeng lautan dan lempeng daratan. Lempeng lautan, yang dikenal sebagai oceanic ridges, menghantam dan menumbuk lempeng daratan, yang akhirnya membentuk rangkaian gunung berapi. Rangkaian gunung berapi ini berpotensi menjadi lokasi pengembangan lapangan panas bumi di masa depan.

Manifestasi Permukaan dalam Identifikasi Potensi Panas Bumi

Dari manifestasi permukaan ini, sampel-sampel akan diambil untuk dianalisis. Analisis ini bertujuan untuk menentukan apakah lapangan tersebut memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi atau tidak. 

Selain itu, manifestasi permukaan ini juga bisa menunjukkan apakah sumber panas bumi tersebut termasuk dalam kategori low enthalpy atau moderate enthalpy. Kategorisasi ini penting karena akan mempengaruhi pola energi yang dapat dikembangkan dari sumber tersebut. Meskipun setiap lapangan geotermal memiliki manifestasi permukaan, tidak semua lapangan akan dikembangkan menjadi energi geotermal. Beberapa lapangan mungkin hanya memiliki karakteristik low enthalpy atau moderate enthalpy.

Karakteristik Panas Bumi Berdasarkan Kategori Enthalpy

Panas bumi, secara teoretis, berasal dari dua kata, yaitu "geo" yang berarti bumi, dan "termal" yang berarti panas. Dengan demikian, geotermal dapat dipahami sebagai panas alami yang terdapat di dalam bumi. Prof. Hochstein dari Selandia Baru mengemukakan bahwa panas bumi merupakan hasil dari proses transfer panas yang terjadi dari sumber panas (heat source) hingga mencapai permukaan.

Dalam Undang-Undang Nomor 21 Tahun 2014, juga dijelaskan bahwa sumber energi panas bumi mencakup elemen-elemen yang terdapat di dalam sistem geotermal, seperti air panas, uap air, dan mineral-mineral yang terkandung dalam sistem tersebut. Semua elemen ini membentuk satu kesatuan atau sistem yang integral di lapangan panas bumi.

Aspek Geologi, Geofisika, dan Geokimia  (3G) dalam Penelitian Geotermal

Ada tiga tiga aspek penting dalam studi geotermal, yaitu Geologi, Geofisika, dan Geokimia.

1st- G: Survei Geologi

Dalam survei geologi, tim ini akan menganalisis potensi sumber panas (heat source) yang terdapat di berbagai lapangan panas bumi di Indonesia. Selanjutnya, mereka akan melakukan survei terkait potensi batuan reservoir di lokasi tersebut, yang mencakup jenis-jenis batuan seperti limestone, tuff unwelded, dan lainnya. 

Selain itu, tim ini juga akan mengeksplorasi potensi zona permeabel di area tersebut, termasuk tipe dan dimensi struktur sesar yang ada. Tak kalah penting, mereka juga akan mengidentifikasi potensi cap rock di lapangan ini serta mengukur parameter seperti temperatur dan pH yang terdapat di dalam reservoir.

• Struktur Lapangan Panas Bumi
  Pemetaan ini akan lebih difokuskan oleh tim geologis untuk menghasilkan peta lokasi-lokasi potensial sumber geotermal. Mereka akan menyusun peta yang menggambarkan batas litologi di area tersebut.
  
  Selain itu, tim juga akan mengamati struktur dan rekahan yang dominan di daerah ini, termasuk tipe struktur sesar yang terkait dengan kontrak litologi yang ada. Pemetaan ini juga mencakup analisis alterasi batuan di lapangan panas bumi tersebut.
  
  
• Surface Mapping
  Proses ini dimulai dari studi referensi yang mengandalkan data dan publikasi yang relevan dengan lapangan yang sedang diteliti. Tujuan dari tahap ini adalah untuk menentukan apakah lapangan tersebut memiliki satu fase atau dua fase.
  
  Informasi ini akan membantu tim geologis dalam merancang program pengembangan yang sesuai dengan kondisi di lapangan. Observasi lapangan dilakukan untuk mengidentifikasi aspek-aspek seperti litologi, geomorfologi, dan struktur geologi, termasuk alterasi hidrotermal yang terjadi.
  
  Setelah observasi, data yang diperoleh akan dibawa ke laboratorium untuk dianalisis. Dari hasil analisis ini, tim akan merumuskan hipotesis yang akan digunakan untuk mengembangkan schematic stratigraphy. Kemudian, stratigrafi ini akan digunakan untuk membuat peta geologi, yang akhirnya akan mencakup semua informasi penting, termasuk struktur alterasi di lapangan tersebut.

2nd - G: Survey Geokimia

Dalam konteks ini, tim geokimia akan mengambil sampel dari manifestasi permukaan yang ada di lapangan, seperti fumarol dan sumber air asam sulfat. Mereka akan mengidentifikasi tipe air yang terdapat di sana, serta menganalisis karakteristik air, termasuk suhu, pH, dan potensi skalasi yang mungkin terjadi. Selain itu, analisis juga akan dilakukan untuk mengevaluasi potensi korosi yang ada di lapangan tersebut.

Setelah pengambilan dan analisis sampel, semua data tersebut akan dikirim ke laboratorium, baik yang berada di lapangan maupun ke laboratorium yang terakreditasi oleh BNSP, termasuk laboratorium di Bandung atau Jakarta.

Secara umum, dalam analisis geokimia, tim akan mengambil sampel dari tiga jenis air: air klorat, air asam sulfat, dan air bikarbonat. Penentuan posisi dari ketiga karakteristik ini sangat penting untuk memahami fluida geothermal yang ada di lapangan.

Jika air klorat mendominasi, hal ini akan menunjukkan adanya kandungan silika yang tinggi. Sebaliknya, jika air asam sulfat yang lebih dominan, ini akan mengindikasikan bagian permukaan dari reservoir tersebut. Selain itu, akan terlihat juga adanya air panas yang dihasilkan oleh uap dalam konteks air asam sulfat.

Di sisi lain, jika air bikarbonat yang dominan, analisis akan menunjukkan bagaimana gas CO₂ terlarut dalam fluida tersebut, termasuk lokasi anion HCO₃, serta variasi kandungan klorida (Cl) dan sulfat (SO₄) di lapangan.

Ketiga jenis air ini akan diambil sampelnya oleh tim geologis dan dianalisis di laboratorium untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai karakteristik fluida geothermal di area tersebut.

3rd - G: Geofisika

Tim geofisika akan melakukan survei di lapangan dengan mengambil beberapa titik pengukuran. Proses ini mencakup logging untuk mengidentifikasi lokasi reservoir, luasnya, serta struktur yang ada. Mereka juga akan menentukan di mana saja terdapat aliran (outflow) di area tersebut.

Dengan demikian, secara keseluruhan, tim geofisika akan dapat memberikan gambaran umum mengenai luas dan volume lapangan geothermal tersebut.

Peraturan Perundangan Tentang Panas Bumi

Dalam Pasal 10, undang-undang ini menjelaskan tentang kegiatan operasional panas bumi, yang meliputi survei pendahuluan, survei eksplorasi, studi kelayakan, serta eksploitasi dan pemanfaatan sumber daya panas bumi. 

Khususnya untuk aspek eksplorasi dan studi kelayakan, ayat kedua menyatakan bahwa kegiatan ini dapat dilakukan oleh pemerintah atau pemerintah daerah. Selain itu, pemerintah juga memiliki wewenang untuk menugaskan pihak lain, termasuk pihak swasta atau perguruan tinggi, untuk melaksanakan survei pendahuluan.

Survei Pendahuluan

Melalui survei pendahuluan, data akan dikumpulkan yang akan dianalisis, termasuk informasi mengenai kondisi geologis, geofisik, dan geokimia di lapangan tersebut. Data ini akan membantu tim memperkirakan potensi sumber daya yang ada, sehingga mereka dapat menentukan berapa megawatt energi yang mungkin dapat dikembangkan dari lapangan tersebut. Selanjutnya, analisis ini akan diperdalam dalam konteks kelayakan (feasibility) hingga tahap eksplorasi.

Pengembangan Geothermal

Terdapat lima tahapan utama dalam pengembangan geothermal, yaitu:

1. Reconnaissance: Tahap awal untuk mengidentifikasi potensi geotermal.
2. Eksplorasi: Mengembangkan estimasi mengenai karakteristik geotermal. Selain itu, studi kelayakan (feasibility study) akan dilakukan untuk menentukan kelayakan proyek, termasuk analisis "go or no go".
3. Eksploitasi: Mulai mengeksploitasi lapangan dengan melakukan pengembangan sumur-sumur geotermal.
4. Utilisasi: Tahap akhir ini mencakup pemanfaatan energi geotermal yang dihasilkan, hingga tahap pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP).

Setiap tahapan ini memiliki poin kunci yang mendukung pengembangan yang efektif dan berkelanjutan dalam sektor geothermal.

Alur Pengembangan dan Eksplorasi Geothermal

Pada tahap reconnaissance, tim yang terlibat terdiri dari rekan-rekan di 3G serta insinyur sipil. Ketika memasuki tahap eksplorasi, tim ini akan dikembangkan dan melibatkan insinyur pengeboran.

Pada tahap visibilitasi, keterlibatan akan berkembang menjadi mencakup insinyur lingkungan, insinyur mekanik, dan insinyur listrik. Hal ini penting karena mereka bertugas merancang dan mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang akan dibangun. Desain ini mencakup aspek teknis dari kedua disiplin tersebut.

Proses pengembangan PLTP tidak hanya melibatkan tahap konstruksi, tetapi juga akan diperluas ke tahap commissioning. Di sini, lebih banyak ahli dari berbagai disiplin ilmu akan terlibat, sehingga bisa memastikan bahwa PLTP yang dibangun berfungsi dengan baik dan sesuai dengan standar yang ditetapkan.

Peran dan Tanggung Jawab Tim 3G

Setelah menyelesaikan fase eksplorasi, akan dilanjutkan ke fase pengembangan yang juga harus dikerjakan oleh tim 3G. Pada tahap ini, penting untuk mempertahankan pasokan uap (steam supply) yang ada di lapangan. 

Untuk mencapai tujuan ini, masing-masing anggota tim 3G akan mendalami lebih lanjut aspek-aspek yang berkaitan dengan geologi, geofisika, dan geokimia. Dengan pendekatan ini, akan menghasilkan model konseptual yang jelas dan program yang terencana untuk mempertahankan pasokan uap di lapangan geotermal.

Gambaran Perkembangan Panas Bumi Indonesia

Pengembangan energi panas bumi di Indonesia, yang dikelola oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM), khususnya Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi (KEBTKE). Hingga saat ini, kapasitas terpasang energi panas bumi di Indonesia telah mencapai 23,9 GW, yang dinyatakan secara resmi oleh pemerintah pada tahun 2019. 

Namun, perkembangan energi geotermal di Indonesia masih tergolong lambat. Pada Maret 2020, kapasitas yang terpasang baru mencapai 2.131 MW, atau sekitar 9% dari total kapasitas yang ada. Meskipun ada rencana pengembangan lapangan baru, seperti di Lumut Balai dan PLTP di Sumatera, yang diharapkan dapat menambah sekitar 110 MW, pertumbuhan ini masih jauh dari target yang ditetapkan, yaitu 6.310 MW pada tahun 2025.

Tantangan bagi investor dalam sektor ini cukup besar, terutama di sisi eksplorasi dan pengembangan. Oleh karena itu, diperlukan insentif dari pemerintah untuk mendorong investasi. Saat ini, harga listrik dari PLTP masih stabil. Umumnya, PLTP memiliki masa operasi kontrak selama 30 tahun dengan kapasitas terpakai sekitar 90%. Sebagai contoh, Joint Operating Contract (JOC) yang ada saat ini antara Star Energy dan Pertamina bertindak sebagai pemegang hak atas semua lapangan panas bumi di Indonesia. 

Selanjutnya, terdapat Energy Subcontract (ESC) antara Star Energy dan PLN sebagai pembeli tunggal listrik di Indonesia. Izin Usaha Pertambangan (IUP) untuk geotermal juga telah disederhanakan menjadi izin panas bumi, meskipun proses ini tetap kompleks.

Dari sudut pandang emisi karbon dioksida (CO₂), energi panas bumi sangat ramah lingkungan. Emisi CO₂ dari pembangkit listrik geotermal hanya mencapai 75 gram per kWh, sedangkan pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD) hampir 10 kali lipat lebih tinggi. Bahkan, emisi dari pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dapat mencapai hampir 1.000 gram per kWh.

Fase Utama Operasi Geothermal

Dalam operasi geothermal, terdapat tiga fase utama, yaitu upstream, midstream, dan downstream. 

1. Upstream
   Pada fase ini, dimulai dari kepala sumur di permukaan, di mana kegiatan pengeboran dilakukan untuk mengeksplorasi sumber panas. Setelah itu, terjadi proses pipanisasi steam yang mengalir dari kepala sumur menuju pembangkit listrik. Proses ini mencakup penggunaan separator dan scrubber untuk memastikan kualitas steam yang dihasilkan.
2. Midstream
   Fase ini meliputi sistem transportasi dan pengolahan steam sebelum diteruskan ke pembangkit.
3. Downstream
   Di dalam PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi), tim Control Room Operator (CRO) bertanggung jawab untuk mengoperasikan turbin-turbin. Turbin ini berfungsi untuk membangkitkan tenaga listrik dari energi yang dihasilkan oleh steam.

Pola Pemanfaatan Energi Panas Bumi Global

Perkembangan signifikan terhadap pemanfaatan energi geotermal secara global.

Pemanfaatan energi panas bumi secara global telah mengalami perkembangan yang signifikan, termasuk di Indonesia. Saat ini, Indonesia berada di posisi kedua dalam hal sumber daya dan kapasitas terpasang energi geotermal, setelah Amerika Serikat. Filipina menempati posisi ketiga, diikuti oleh negara-negara lainnya. Perkembangan ini menunjukkan potensi besar yang dimiliki Indonesia dalam mengoptimalkan energi terbarukan ini.

Kapasitas Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi yang telah terpasang secara global. Sumber: ThinkGeoEnergy

Data tersebut diambil dari ThinkGeoEnergi dan mencakup informasi mengenai kapasitas terpasang hingga akhir tahun 2023. Hingga tahun 2024, angka ini tidak jauh berbeda, dengan Indonesia tetap berada di posisi kedua setelah Amerika Serikat dalam pengembangan energi geotermal. Ini menunjukkan bahwa unit-unit Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang telah terpasang masih terus berkontribusi pada penyediaan energi nasional.

Japaneses Geothermal Power Plant

Sejumlah titik lokasi pembangkit listrik panas bumi di Jepang.

Sebagai negara kepulauan, Jepang telah berhasil membangkitkan sejumlah besar energi panas bumi, mencapai ribuan megawatt melalui berbagai Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) mulai dari PLTP 1 hingga PLTP 18. Sebagian besar pengelolaan ini dilakukan oleh perusahaan listrik milik pemerintah. Namun, terdapat juga kontribusi signifikan dari pihak swasta, seperti yang ditunjukkan dengan warna biru pada gambar.

Penting untuk dicatat bahwa model pengembangan geotermal di Jepang mirip dengan yang ada di Indonesia, khususnya di Pulau Flores.

Pulau Flores sebagai Kawasan Pengembangan Panas Bumi di Indonesia

Peta Pulau Flores: Wilayah yang ingin dijadikan pemerintah Indonesia sebagai Pulau Geothermal.

Pulau Flores telah mengalami pengembangan yang signifikan dan dinyatakan oleh pemerintah melalui Keputusan Menteri ESDM No. 2268 K/30/MEM/2017 sebagai kawasan panas bumi di Indonesia. Di kawasan ini, potensi pengembangan energi panas bumi diperkirakan mencapai 959,5 MW, yang tersebar di 18 lokasi. 

Hingga saat ini, beberapa kegiatan eksplorasi telah dilakukan, baik oleh Badan Geologi maupun PLN. Mereka telah melaksanakan survei suhu dan eksplorasi di beberapa lokasi, termasuk Wae Sano, Oka Ile Ange, dan Sokoria. Selain itu, pihak swasta juga berkontribusi dalam pengembangan di Mataloko bersama teman-teman dari PLN.

Potensi Reservoir Geotermal dan Pengembangan Panas Bumi

Reservoir geotermal merupakan sumber daya panas bumi yang dapat ditemukan di berbagai belahan dunia. Dalam pembahasan ini, kami akan menguraikan beberapa aspek penting, seperti subsurface, pengeboran geotermal, pengujian penyelesaian, uji sumur, simulasi reservoir, pasokan uap, serta kegiatan pemantauan.

Kami akan menjelaskan berbagai kegiatan dan aktivitas yang dilakukan oleh tim reservoir, yang berperan penting dalam pengembangan potensi energi panas bumi.

Komponen Sistem Geotermal dan Fungsi Reservoir

Sistem Geotermal dan Proses Pembentukan Uap

Komponen-komponen yang terdapat pada geothermal.

Secara umum, sistem geotermal adalah sistem hidrotermal yang terdiri dari beberapa komponen, termasuk sumber panas, reservoir, dan aliran konveksi dari bawah ke atas. Di dalam sistem ini, terdapat elemen yang disebut Cap Rock, yaitu lapisan impermeabel yang berfungsi menahan tekanan dan suhu di dalam reservoir agar tidak bocor ke permukaan.

Proses pemanasan yang dihasilkan oleh heat source akan meningkatkan suhu, menyebabkan ekspansi dan penurunan massa jenis. Akibatnya, fluida akan berubah fase menjadi uap, yang pada gilirannya meningkatkan tekanan. Proses ini memungkinkan fluida panas bumi mengalir ke permukaan.

Secara umum, jika terdapat rekahan pada lapisan geologi, manifestasinya dapat terlihat melalui kawah atau fumarol. Kondisi ini biasanya diamati sebelum dilakukan pengeboran sumur geotermal.

Manifestasi Permukaan dan Pengamatan Geokimia

Pada dasarnya, sistem geotermal melibatkan proses pengeboran untuk membangun sumur produksi yang menembus lapisan Cap Rock hingga mencapai reservoir. Setelah kita memiliki model konseptual, kita dapat mengetahui arah aliran fluida.

Ketika berbicara tentang rekahan secara alamiah, kita dapat mengamati beberapa manifestasi permukaan, seperti fumarol, kawah, serta aliran asam yang merupakan indikasi dari aktivitas geotermal. Manifestasi ini, termasuk aliran air panas dan fenomena lainnya, memberikan informasi penting bagi para ahli geokimia. Mereka akan mengambil sampel fluida dari lapangan panas bumi untuk analisis lebih lanjut.

Komponen Utama Reservoir Panas Bumi

Komponen utama pada geothermal.

Panas bumi sering kali diibaratkan sebagai ketel uap. Secara umum, reservoir panas bumi dapat dibagi menjadi empat komponen utama. Pertama, ada sumber panas yang berasal dari magma yang berada jauh di dalam bumi. Kedua, terdapat reservoir yang mengandung air dan uap; air ini akan berubah menjadi uap di dalam reservoir batuan. 

Ketiga, ada sistem pengisian ulang (recharging system), yang mengalirkan air hujan dan sumber-sumber injeksi ke dalam reservoir. Terakhir, ada Cap Rock, yaitu lapisan batuan yang berfungsi sebagai penutup reservoir. 

Ketika terjadi manifestasi permukaan geotermal, uap dapat muncul secara alami di kawah, fumarol, atau manifestasi permukaan geotermal lainnya. Jika dilakukan pengeboran pada sumber-sumber panas bumi, hal tersebut akan menembus lapisan Cap Rock tersebut untuk mencapai reservoir.

Kategori Sumber Daya Geotermal

Geothermal Resources dapat dibagi menjadi empat kategori utama: Hot Dry Rock, Vapor Dominated Fields, Water Dominated Fields, dan Liquid Water. Dari keempat kategori ini, yang paling umum digunakan adalah Direct Use. Untuk Hot Dry Rock, situasinya berbeda karena tidak ada interaksi antara air dan batuan panas. Oleh karena itu, perlu untuk memompa air ke dalam reservoir panas tersebut. Saat ini, teknologi ini masih dalam tahap pengembangan dan belum komersial, karena sebagian besar masih digunakan untuk proyek penelitian dan pengembangan di lapangan.

Hot Dry Rock merupakan sumber daya yang cukup langka di seluruh dunia, termasuk di Indonesia. Di Indonesia, terdapat dua lapangan yang tergolong sebagai Vapor Dominated Fields, yaitu Lapangan Kamojang dan Lapangan Darajat. Kamojang dimiliki oleh PGE (Pertamina Geothermal Energi), sedangkan Darajat saat ini dimiliki oleh Star Energy Geothermal, yang sebelumnya dikelola oleh Chevron.

Sementara itu, Water Dominated Fields di Indonesia cukup banyak. Contohnya termasuk Lapangan Salak, Wayang Windu, Lahendong, dan Lumut Balai. Sebagian besar lapangan di Indonesia tergolong dalam dua fase atau water dominated, di mana air mengalir ke permukaan dalam bentuk air panas dan uap panas.

Klasifikasi Temperatur Geotermal

Geothermal Systems dapat dijelaskan melalui Lindal Diagram, yang membagi sistem ini menjadi tiga kategori berdasarkan temperatur: low, moderate, dan high. 

1. Low Temperature: Kategori ini umumnya digunakan untuk aplikasi direct use. Nanti akan jelaskan lebih lanjut mengenai berbagai aplikasi direct use tersebut. 
2. Moderate Temperature: Sistem dengan temperatur ini biasanya berhubungan dengan low enthalpy. Dalam konteks ini, dikenal istilah sistem pembangkit listrik geothermal, salah satunya adalah binary cycle. Teknologi ini telah berhasil dikembangkan di beberapa negara, termasuk Indonesia, dengan contoh di Sarula dan Lahendong di Sulawesi. 
3. High Temperature: Kategori ini mencakup sistem dengan temperatur di atas 150 derajat Celsius, yang biasanya terkait dengan hydrothermal power generation. Dalam sistem ini, terdapat dua siklus utama: steam cycle dan combined cycle. Salah satu contohnya adalah Lapangan Darajat, yang memiliki temperatur sekitar 245 derajat Celsius, sementara lapangan lain umumnya berada di kisaran 150 derajat Celsius ke atas.

Terakhir, ada juga memiliki Enhanced Geothermal Systems (EGS), yang dikenal dengan istilah hot dry rock. Contoh penerapan EGS dapat ditemukan di Australia, Swiss, Jepang, serta beberapa negara di Eropa. Namun, pengembangan sistem ini cukup kompleks dan memerlukan perhatian khusus.

Proses dan Persiapan Pengeboran Panas Bumi

Saat kita memasuki dunia geothermal, langkah awal yang penting adalah pengembangan melalui pengeboran. Dalam pembahasan ini, kami akan menjelaskan proses pengeboran dalam konteks panas bumi, khususnya mengenai sumur produksi dan sumur injeksi. 

Kami akan mengupas berbagai aktivitas yang dilakukan oleh tim pengeboran sebelum memulai proses pengeboran. Pemahaman yang baik tentang langkah-langkah ini sangat krusial untuk memastikan pengembangan yang efektif dan efisien di lapangan.

Model Konseptual dan Penargetan Sumur

Model konseptual untuk mencapai well targeting dimulai dengan pemahaman menyeluruh tentang lapangan. Tim 3G akan mengembangkan model konseptual sebagai dasar suatu program. Model ini akan membantu menentukan lokasi pengeboran untuk kegiatan eksplorasi, pengembangan, dan eksploitasi. Selain itu, akan ada pembaruan mengenai sistem reservoir produksi, termasuk ukuran dan lokasi titik pengeboran yang paling sesuai. 

Setelah itu, dilakukan resource assessment yang mencakup pembaruan model statis dan simulasi reservoir. Tahapan selanjutnya adalah well targeting, yang berfokus pada lokasi sumber daya di area geothermal tersebut. Selain itu, akan dilakukan pengamatan awal di lokasi yang telah ditargetkan, menentukan tahap demi tahap dari eksplorasi selanjutnya. 

Misalnya, jika kita menargetkan pengembangan sebesar 55 MW, kita perlu mengetahui berapa sumur yang diperlukan untuk mencapai kapasitas tersebut. Begitu pula, jika menargetkan 100 MW, perlu diperhitungkan jumlah sumur yang dibutuhkan dan strategi mitigasi jika target tidak tercapai. Dalam hal ini, kita bisa mengeksplorasi wellpad alternatif yang belum dikembangkan.

Selanjutnya, dalam tahapan well prognosis, program untuk setiap sumur dirincikan di lokasi wellpad. Ini mencakup jumlah sumur yang akan dibor, trajektori, inklinasi, dan azimut yang akan ditentukan untuk menciptakan kemiringan yang tepat. Semua informasi ini merupakan target-target reservoir yang diperoleh dari model konseptual yang dikembangkan oleh tim 3G, bersama dengan kontribusi dari ahli geologi, geofisika, dan geokimia.

Terakhir, urutan tahapan akan disusun, mulai dari zona awal hingga zona reservoir, termasuk strategi mitigasi jika terjadi masalah, seperti penemuan cell ozone gas atau gas terperangkap yang dapat menyebabkan well kick saat pengeboran. Tim di lapangan juga harus siap menghadapi kemungkinan runtuhnya formasi akibat adanya rubble zone. Dengan demikian, mitigasi ini telah direncanakan dengan teliti dari awal untuk setiap sumur, dan pada akhirnya, akan disempurnakan pemilihan yang terbaik untuk mencapai total target dari masing-masing sumur.

Rencana dan Tahapan Pengeboran

Contoh milestone dalam project pengeboran lapangan panas bumi.

Ini menggambarkan contoh rencana pengeboran di salah satu lapangan geothermal. Di dalam rencana ini, terdapat beberapa milestone penting yang harus dicapai.

1. Milestone pertama adalah desain dan persiapan flow test line. Setelah sumur selesai dibor, langkah selanjutnya adalah melaksanakan flow test untuk menguji kinerja sumur tersebut.
   
   
2. Milestone kedua berkaitan dengan pasokan air. Instalasi water supply untuk sumur geothermal ini cukup kompleks. Sumur panas bumi membutuhkan volume air yang besar, terutama selama proses pengeboran.
   
   
3. Milestone ketiga melibatkan pemeriksaan casing. Casing yang akan dipasang di sumur harus sudah siap dan telah menjalani inspeksi untuk memastikan kualitasnya. Penting untuk mengetahui jumlah casing produksi yang tersedia dari penyedia lain, agar semua persiapan dapat dilakukan secara optimal.
   
   Selain itu, penting untuk berkoordinasi dengan MUSPIKA dan DISNAKERTRANS setempat. Keterlibatan komunitas lokal sangat penting, terutama dalam hal rekrutmen tenaga kerja lokal dan partisipasi masyarakat. Misalnya, dalam pengadaan pasokan untuk drilling camp, seperti sayuran dan kebutuhan konsumsi lainnya, tentunya akan bekerja sama dengan pengembangan komunitas lokal.
   
   
4. Milestone keempat adalah instalasi conductor pipe. Sebelum rig pengeboran tiba, harus dipastikan bahwa conductor pipe telah disiapkan di beberapa wellpad. Dengan demikian, saat rig tiba, semuanya sudah siap untuk memulai pengeboran.
   
   
5. Milestone kelima berhubungan dengan wellpad leveling. Penting untuk memastikan bahwa area tersebut telah dipadatkan dan dilakukan survei terhadap kekerasan permukaan. Mengingat berat rig pengeboran, perhitungan dari tim sipil diperlukan untuk menentukan kebutuhan pemadatan dan apakah perlu dilakukan pengecoran pada wellpad dan akses jalan.

Setelah pengeboran enam sumur selesai, tahap berikutnya adalah rig demobilization. Setelah itu, akan melakukan well hook-up dan restorasi pada masing-masing wellpad yang telah dilakukan pengeboran.

Persiapan Well Pad (Tapak Sumur) untuk Pekerjaan Pengeboran

Persiapan untuk tapak sumur berukuran 30 inch dilakukan pada sebuah project geothermal.

Pekerjaan ini dilakukan oleh PT Bauer, di mana tim mereka bertanggung jawab untuk pengeboran. Setelah pengeboran selesai, dilakukan pemasangan casing 30 inci yang kemudian dilas dengan baik. 

Setelah itu, bagian luar casing conductor juga disemen untuk memastikan kestabilannya. Kedalaman sumur ini diperkirakan sekitar 60 meter atau setara dengan 185 hingga 200 kaki dari permukaan tanah.

Well Pad dan Persiapan Rig Pengeboran

Geothermal drilling rig dan operasi yang sedang berlangsung di salah satu lokasi di Sumatera.

Foto ini menggambarkan well pad yang baru, di mana terdapat drilling rig yang jelas terlihat, serta perusahaan layanan yang terlibat. Contoh drilling rig yang digunakan adalah dari Parker Wellbore Indonesia tipe R 253, sedangkan perusahaan layanan yang mendukung operasi ini adalah Schlumberger.

Drilling rig ini memiliki kapasitas 1500 HP dan dilengkapi dengan peralatan pengeboran yang lengkap. Di lokasi tersebut, terdapat pond yang sudah disiapkan, serta unit cementing dan drilling associate dari perusahaan layanan yang akan memompakan udara selama proses pengeboran di zona-zona reservoir. Selain itu, ada juga dukungan dari tim heavy equipment yang bertugas untuk membantu pergerakan casing dari storage menuju lokasi pengeboran.

Teman-teman yang bertugas di lapangan juga memiliki site office di sini, di mana mereka akan menjalankan kegiatan administratif. Sebagian besar dari mereka tinggal di drilling camp, yang menyediakan akomodasi untuk mendukung aktivitas harian mereka di lapangan.

Operasi Pengeboran 24 Jam

Operasi pengeboran berlangsung 24 jam sehari, tujuh hari seminggu. Tidak ada hari libur, sehingga kegiatan pengeboran di area panas bumi ini dilakukan baik siang maupun malam. Kami ambil saja contoh dari salah satu wellpad yang sudah memiliki sumur aktif. Pada kondisi tersebut, lokasi akan terlihat sangat ramai, dengan beberapa sumur aktif di pad tersebut.

Saat melakukan mobilisasi peralatan, situasi bisa menjadi cukup padat. Oleh karena itu, penting untuk menentukan kapan dan di mana peralatan harus ditempatkan. Penempatan peralatan harus dilakukan secara terstruktur dan terurut, karena kesalahan dalam penempatan dapat mengakibatkan kesulitan saat melakukan rig-up di pengeboran geothermal.

Setelah semua persiapan dilakukan, termasuk memastikan pasokan air tersedia, teman-teman dari perusahaan layanan juga telah siap untuk melanjutkan proses. Misalnya, tim dari dismantling drilling fleet dan pad logging telah siap dengan parameter yang diperlukan. Dengan semua persiapan ini, tim akan siap untuk memulai pengeboran sumur panas bumi.

Contoh Tahapan Pengeboran dan Pemasangan Casing

Contoh pengeboran zona 1

Untuk zona pertama, pengeboran akan melalui lubang berukuran 26 inci, dengan kedalaman mencapai 1.500 kaki. Setelah itu, akan memasang casing berukuran 20 inci. Selanjutnya, setelah casing terpasang, dilakukan proses penyemenan untuk memastikan stabilitas dan kedap air dari sumur. Terakhir, akan dipasang Blow Out Preventer (BOP) untuk mengendalikan tekanan dan mencegah terjadinya blowout selama proses pengeboran.

Contoh pengeboran zona 2

Pengeboran pada titik berikutnya dengan kedalaman yang direncanakan. Untuk lubang berukuran 17,5 inci, pengeboran dilakukan hingga kedalaman 3.500 kaki. Pada tahap ini, pengeboran masih dilakukan secara vertikal. Setelah mencapai kedalaman tersebut, akan dipasang liner berukuran 13-3/8 inci dan melakukan proses penyemenan. Kemudian, dilanjutkan dengan pemasangan tie-back, yang juga akan disemen hingga mencapai permukaan.

Contoh pengeboran zona 3

Pengeboran pada lubang berukuran 12-1/4 inci hingga mencapai kedalaman 6.000 kaki. Setelah itu, kita akan memasang liner berukuran 10-3/4 inci.

Contoh pengeboran zona 4 hingga penetrasi penuh

Tahapan terakhir adalah melakukan pengeboran hingga mencapai kedalaman 8.000 kaki untuk lubang berukuran 9-7/8 inci. Selanjutnya, akan memasang liner berukuran 8-5/8 inci yang telah dipre-perforasi di bagian bawah.

Inilah gambaran lengkap salah satu sumur produksi yang mencapai kedalaman sekitar 8.000 kaki. Sebagian besar sumur geotermal ini merupakan lubang vertikal, dimulai dari casing berukuran 13-3/8 inci. Di bawah casing tersebut, terdapat titik Kick Off, di mana sumur akan berbelok untuk mencapai inklinasi dan azimuth tertentu. Dengan demikian, sumur ini dapat dikategorikan sebagai directional well, bukan hanya sekadar sumur vertikal.

Uji Komplesi dan Uji Panas pada Sumur Geotermal

Setelah pengeboran selesai, langkah berikutnya adalah melakukan uji komplesi atau completion test. Uji komplesi ini dapat dilakukan saat rig masih berada di lokasi, dengan waktu total pelaksanaan sekitar 18 jam. Selama proses ini, sumur akan diinjeksi dengan laju 30 barrel per menit selama kurang lebih 4 jam. 

Selanjutnya, akan melakukan logging PTS (Pressure, Temperature, Spinning) Survey menggunakan wireline logging yang tersedia di rig. Proses logging ini terdiri dari beberapa tahapan, yaitu logging down dan logging up. Setelah itu, injeksi akan diubah menjadi interval waktu 10 hingga 15 menit, di mana logging PTS down dan PTS up juga akan dilakukan selama periode tertentu.

Dengan cara ini, akn dapat diperoleh berbagai hasil injection rate dari komplesi sumur ini. Selain itu, perunahan waktu injeksi akan diubah dari 15 menit menjadi 20, 25, hingga 30 menit. Ini merupakan metode multi-rate injection yang bertujuan untuk mengetahui pola pressure fall-off test setelah 4 jam injeksi. 

Tahapan selanjutnya adalah melakukan PTS up selama satu jam di akhir proses. Setelah injeksi selesai, akan diperoleh data PTS dari uji komplesi. Setelah itu, sumur akan ditutup, dan rig dapat dirilis untuk melanjutkan ke tahapan berikutnya.

Proses Heating Up dan Pemantauan Sumur

Setelah sumur selesai dilakukan uji komplesi, langkah berikutnya adalah melakukan uji panas atau heating up sumur. Proses ini akan dilakukan pada hari pertama, kedua, keempat, dan terus berlanjut hingga hari ke-42. Selama periode ini, pemantauan akan dilakukan menggunakan PTS (Pressure, Temperature, Spinning) Survey. 

Temperatur sumur akan dipantau dan dipanaskan mulai dari hari pertama hingga hari ke-42. Melalui proses ini, dapat mengidentifikasi lokasi dan titik-titik visibilitas dari sumber panas bumi tersebut. Setelah evaluasi dilakukan, selanjutnya akan menentukan kesiapan sumur untuk melakukan float test.

Metode Flow Test pada Sumur Geotermal

Flow test pada sumber panas bumi memiliki beberapa tipe:

1. Metode Lip Pressure Sembur Tegak (Vertikal Discharge)
   

   

   Lip pressure (vertical discharge)

   Metode lip pressure pada sumur tegak, atau vertical discharge, melibatkan beberapa rumus dan metode yang dikembangkan oleh Russell James. Metode ini digunakan untuk menghitung laju aliran (flow rate) dari sumur tersebut. Namun, saat ini, praktik vertical discharge tidak lagi diperbolehkan oleh pemerintah, termasuk oleh EBTKE, KESDM, dan KLHK. Kebijakan ini diambil karena metode vertical discharge dapat mengganggu ekosistem yang ada di lapangan.
   
   Gangguan tersebut cukup signifikan, di mana tingkat kebisingan yang timbul bisa mencapai lebih dari 140 hingga 150 desibel, yang dapat merusak keseimbangan ekosistem di sekitarnya. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan dampak lingkungan dalam pengoperasian sumur geotermal.
   
   
   
2. Horizontal Discharge
   

   

   Horizontal discharge

   Saat ini, metode yang diperbolehkan adalah horizontal discharge. Namun, perlu dicatat bahwa metode ini tidak dilakukan secara terbuka. Setelah proses horizontal discharge, diperlukan pemasangan rock muffler untuk meredam suara yang dihasilkan selama pelaksanaan flow test pada sistem geotermal. Pemasangan rock muffler ini penting untuk mengurangi dampak kebisingan terhadap lingkungan sekitar.

Eksplorasi Sumur dan Stratigraphic Mapping

Contoh tampilan geologi lapangan geothermal

Setelah melakukan eksplorasi pada sumur-sumur panas bumi yang vertikal, seperti yang ditunjukkan pada gambar—dua sumur vertikal di sisi kanan dan sisi kiri—juga terdapat sumur horizontal atau sumur directional yang berasal dari lapangan-lapangan yang telah dikembangkan. Selanjutnya, akan diambil sampel dari masing-masing sumber ini serta dari drill cuttings untuk membuat pandangan geologi berupa stratigraphic mappin. 

Jika area dari northwest hingga southeast dipotong, kita dapat menyusun stratigraphic mapping berdasarkan penampang tersebut. Dengan cara ini, bisa mendapatkan informasi tentang heterogenitas batuan dacitic yang ada. Ini akan sangat berguna saat melakukan pengeboran pada well pad berikutnya, menentukan lokasi target pengeboran, apakah akan diarahkan ke sisi peroklastik lava atau makrodiorit, dan seterusnya.

Peta stratigrafi yang dibuat oleh tim geologis dan 3G ini juga akan membantu tim mengidentifikasi lokasi major fault dan fracture, sehingga tim dapat merencanakan arah pengeboran dengan lebih tepat.

Analisis Geologi dan Penyebaran Facies Lithology

Aspek permukaan geologis setelah melakukan stratigraphic mapping.

Pemetaan dari perspektif geologi berfungsi untuk memahami pola penyebaran facies lithology yang ada di lapangan. Dari analisis tersebut, dapat menginterpretasikan bahwa terdapat dominansi dacitic rock di area tersebut.

Dominasi dacitic rock dan dome ini akan memberikan petunjuk penting dalam perencanaan pengembangan ke depan. Hal ini akan sangat berpengaruh pada proses targeting dan pengembangan di lapangan. Saat ini, terlihat jelas bahwa batuan dominan di wilayah ini berasal dari Gagak Volcanic dan Rakutak Volcanic, dengan komposisi batuan yang meliputi andesite lava serta coarse pyroclastic.

Batuan-batuan ini merupakan reservoir potensial yang dapat dimanfaatkan dalam pengembangan sumber daya di lapangan tersebut.

Stratigraphic Mapping pada Lapisan Bawah hingga Atas

Dominasi batuan dari Gagak dan Rakutak Volcanic pada stratigraphic mapping.

Sisi lain dari stratigraphic mapping yang telah dibagi menjadi beberapa bagian, mulai dari lapisan bawah hingga atas. Dominasi batuan dari Gagak dan Rakutak Volcanic sangat terlihat, yang memungkinkan untuk menentukan target-target pengboran di sumur-sumur berikutnya.

Simulasi Reservoir Geotermal

Parameter Reservoir Berdasarkan Cross-Section Model Konseptual

Mengembangkan informasi dari tim 3G untuk dimasukkan ke dalam model konseptual reservoir.

Sebagai contoh, pada sisi kiri dari cross-section model konseptual, terlihat bahwa lapangan ini didominasi oleh uap (vapor dominated), dengan suhu sekitar 240 °C dan tekanan sebesar 35 bar di dalam reservoir. Kandungan gas dalam uap mencapai sekitar 0,7% berdasarkan berat. Selain itu, batuan vulkanik yang mendominasi area ini sebagian besar terdiri dari lava dan pyroclastics.

Setelah melakukan pemetaan, selanjutnya memasukkan data tersebut ke dalam simulasi reservoir. Dulu, alat simulasi yang digunakan adalah Chevron Geothermal Simulation, namun saat ini ada beberapa perangkat lunak lain yang juga dapat digunakan, seperti TOUGH2. Dengan software ini, kita dapat menjalankan simulasi reservoir menggunakan data dari 3G, termasuk informasi mengenai reservoir itu sendiri.

Melalui simulasi ini, juga dapat mengetahui beberapa parameter penting, seperti porositas yang ada di lapangan, yang berkisar antara 5% hingga 8% untuk batuan pyroclastics yang dominan. Selain itu, permeabilitas batuan bervariasi antara 10 hingga 400 mili-darcy. Data ini memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai karakteristik reservoir setelah melakukan simulasi.

Strategi Penempatan Sumur dan Pengembangan Reservoir

Informasi posisi Top of Reservoir (ToR) serta base of reservoir yang diperoleh dari Simulasi.

Ketika merencanakan pengembangan, fokusnya akan diarahkan pada titik-titik yang berdekatan dengan top reservoir. Ini memungkinkan pengoptimlan eksploitasi tanpa perlu menjangkau area yang tidak perlu, seperti bagian yang lebih dalam menuju base reservoir. Oleh karena itu, penempatan sumur panas bumi yang efektif sangat krusial untuk mencapai hasil yang optimal.

1. Contoh Simulasi Reservoir Volumetrik di Lapangan W (Volumetrics W-Field)
   

   

   Identifikasi Pressure (P) dari analisis reservoir

   Dari analisis reservoir, dapat mengidentifikasi nilai P10, P50, dan P90, yang memberikan informasi penting mengenai volume reservoir. Sebagai contoh, untuk lapangan W, volume dari pit mencapai 12 km³, dengan P50 sebesar 33 km³ dan P90 sebesar 46 km³. Dengan demikian, dapat dipahami secara lebih baik estimasi volumetrik dari lapangan W setelah melakukan simulasi reservoir.

Surveillance dan Evaluasi Kinerja Reservoir

Surveillance Activities di Lapangan Geothermal

Dalam tahap pengembangan dan eksploitasi, tim reservoir melaksanakan kegiatan yang dikenal sebagai surveillance activities. Kegiatan ini tidak hanya dilakukan di lapangan Star Energy Geothermal, tetapi juga di lapangan Supreme Energy, PGE, MEDCO, dan berbagai lapangan lainnya. Misalnya, dalam karakteristik reservoir, mungkin akan melakukan pressure test dan memonitor Wellhead Pressure (WHP) di sumur-sumur yang ada di lapangan.

Selanjutnya, akan dilakukan evaluasi kinerja reservoir melalui analisis shut-in pressure. Contohnya, ketika PLTP Unit 1 sedang non-operasional, dan beberapa sumur dalam kondisi shut-in, tim akan melakukan Pressure Temperature Spinning (PTS) survey serta logging dalam kondisi statis. Tujuannya adalah untuk memahami pola perkembangan reservoir dan mengevaluasi apakah terdapat perubahan setelah beberapa tahun produksi. Jika diperlukan, downhole fluid sampling juga akan dilakukan.

Setelah analisis PTS, dilanjutkan dengan well characterization melalui serangkaian tes, termasuk pressure build-up survey dan daily production survey. Untuk memastikan integritas sumur, akan digunakan mechanical caliper untuk mengevaluasi diameter sumur, serta memeriksa adanya korosi, scaling, atau potensi casing collapse setelah jangka waktu tertentu. Selain itu, peralatan seprti scale catcher dan ring gauge, serta downhole video juga dapat digunakan jika diperlukan.

Pengembangan dan Ekspansi Kapasitas Lapangan Geothermal

Produksi Berkelanjutan dan Pengeboran untuk Menjaga Pasokan

Salah satu contoh dari suatu lapangan yang menunjukkan pentingnya keterpaduan antara produksi dan pengeboran.

Secara historis pada sebuah lapangan geothermal, produksi dan pengeboran harus dilakukan secara bersamaan dan berkelanjutan. Misalnya, pada Unit 1 MW, sisi merah yang terlihat pada gambar menunjukkan data aktual. Diharapkan pasokan (supply) ini tetap berada di atas angka aktual yang digunakan untuk menyuplai turbin, sehingga dapat mencukupi kebutuhan untuk beberapa tahun ke depan. Contoh ini menunjukkan stabilitas pasokan sejak tahun 1990-an hingga 2000-an.

Setelah adanya peningkatan kapasitas di Unit 2, perlu melakukan pengeboran untuk menambah sumber-sumber baru yang akan meningkatkan pasokan uap (steam) dan memelihara kinerja hingga tahun 2007.

Kemudian, dengan penambahan Unit 3 yang memiliki kapasitas 110 MW, dilakukan beberapa pengeboran tambahan, termasuk pengeboran sumur baru untuk menjaga pasokan uap. Ini penting agar pasokan tetap terjaga untuk Unit 1, 2, dan 3 serta unit-unit berikutnya. Tim reservoir juga berperan aktif dalam menjaga keseimbangan antara pasokan (supply) dan permintaan (demand) uap dari seluruh unit yang ada di PLTP.

1. Field Decline
   

   

   Salah satu contoh dari kondisi lapangan geothermal yang menunjukkan adanya penurunan tekanan.

   Dalam analisis ini, terdapat kurva penurunan (decline curve) yang menggambarkan perubahan aktual di lapangan. Idealnya, penurunan tekanan seharusnya berada di kisaran 6,5% per tahun. Namun, selama dua tahun antara 2019 dan 2020, terdapat catatan penurunan yang cukup signifikan, mencapai 8%.
   
   Dengan adanya penurunan ini, penting untuk dilakukan evaluasi dan mengambil langkah-langkah yang tepat untuk mengatasi masalah ini.
   
   
2. Y-Field Generationn Forecast
   

   

   Perkiraan produksi (generation forecast)

   Dalam konteks perkiraan produksi (generation forecast) hingga usia kontrak sumur, perlu untuk mempertimbangkan tahapan Joint Operating Contract (JOC) yang berlaku sampai sekitar tahun 2038. Penting sekali untuk menjaga kapasitas minimal unit-unit yang ada, idealnya di atas 90%. Misal di sebuah lapangan, terdapat unit 1 hingga 7, kita harus memastikan bahwa total kapasitas mereka tetap mencukupi untuk memenuhi kebutuhan pasokan uap hingga tahun 2038.
   
   Untuk mencapai hal ini, ada beberapa strategi yang bisa  diterapkan. Salah satunya adalah pengelolaan pasokan uap (steam supply management) melalui berbagai program, seperti pengeboran sumur baru (infill wells), pengeboran ulang (re-drills), dan stimulasi (stimulation). Semua langkah ini bertujuan untuk mempertahankan ketersediaan pasokan uap yang optimal.
   
   Selain itu, manajemen injeksi harus diperhatikan, yaitu jumlah yang perlu diinjeksikan di sisi luar reservoir. Sebagian besar pengeboran terfokus di area tersebut, sehingga dalam beberapa dekade mendatang, ini akan berkontribusi pada pengisian kembali (recharge) air di reservoir setelah dilakukan produksi.

Terakhir, perlu dicatat bahwa ada aspek pertumbuhan (growth) yang juga menjadi alternatif penting, di samping pengembangan teknologi baru dan keandalan (reliability) yang semuanya berkontribusi pada upaya menjaga pasokan uap yang ada di lapangan.

Pengelolaan Reservoir Hot Dry Rock di Lapangan Panas Bumi

Di lapangan panas bumi, terdapat reservoir yang dikenal sebagai Hot Dry Rock. Reservoir ini memiliki karakteristik khusus, yaitu meskipun suhu di dalamnya cukup tinggi, tekanan yang ada tidaklah tinggi. Suhunya dapat mencapai sekitar 200 derajat Fahrenheit. 

Pemanfaatan teknologi Hot Dry Rocks

Dalam proses pengelolaan reservoir Hot Dry Rock, air akan dipompakan melalui pompa untuk meningkatkan pasokan air panas ke permukaan. Dengan cara ini,  akan dapat memanfaatkan sumber panas untuk menghasilkan energi melalui Low Enthalpy Power Plant.

Karakteristik dan Pemanfaatan Panas dari Reservoir Hot Dry Rock

Low Enthalphy Reservoirs

Secara umum, reservoir Hot Dry Rock memiliki karakteristik yang serupa, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Reservoir ini lebih homogen dalam komposisi batuannya jika dibandingkan dengan lapangan panas bumi lainnya yang biasanya bersifat heterogen.

Sistem Hot Dry Rock yang ada di Eropa dan Australia

Dalam sistem ini, panas dari reservoir dimanfaatkan dengan cara memompa air ke dalamnya. Dengan adanya tekanan dari pompa, air akan mengalir ke atas. Setelah itu, panas dari air tersebut akan dipindahkan melalui heat exchanger. Di dalam heat exchanger ini, terdapat fluida organik, seperti butan. Ketika butan dialiri oleh panas, ia akan menguap menjadi uap.

Uap yang dihasilkan dari proses ini kemudian digunakan untuk membangkitkan energi melalui Binary Power Plant. Dalam proses ini, uap yang dihasilkan dari heat exchanger digunakan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Dengan demikian, sistem Hot Dry Rock memanfaatkan panas dari air panas untuk menghasilkan energi secara efisien.

• Binary Cycle Plants
  

  

  Binary Cycle Plants

  Prinsip kerja sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut. Air yang dipompa dari reservoir akan melewati heat exchanger, di mana panasnya dialihkan ke fluida organik. Proses ini menghasilkan uap yang digunakan untuk memutar turbin kecil dengan kapasitas antara 2,5 hingga 5 MW. Selanjutnya, turbin ini terhubung dengan generator yang berfungsi untuk menghasilkan listrik.

High Enthalphy Reservoirs

High enthalpy memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan dengan jenis reservoir lainnya. Pada sistem ini, fluida yang dialirkan dari bawah sudah memiliki temperatur dan tekanan yang tinggi. 

• Dry Steam Plants
  
  

  

  Dry Steam Plants

  Sebagai contoh, kita dapat mengambil nilai tekanan sekitar 35 bar dan temperatur sekitar 250 derajat Celsius.
  
  Fluida dengan karakteristik tersebut menciptakan entalpi tinggi, yang digunakan untuk memutar turbin. Putaran turbin ini kemudian dihubungkan dengan generator, yang menghasilkan listrik sebagai bentuk energi. Umumnya, reservoir dengan high enthalpy memiliki temperatur di atas 150 derajat Celsius.

PLTP dan Lingkungan

Keuntungan dan kelebihan dari energi geotermal sangatlah signifikan. Salah satu hal yang paling mencolok adalah dampak lingkungan yang minimal. Energi geotermal menghasilkan emisi yang sangat kecil, dengan karbon dioksida yang hanya sekitar 1% dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Selain itu, sistem scrubber yang diterapkan di lapangan geotermal juga berkontribusi dalam mengurangi emisi. Dengan demikian, lapangan geotermal dapat dikategorikan sebagai sumber energi yang ramah lingkungan.

Reservoir Panas Bumi dan Fasilitas Produksi

Siklus ini dapat disebut sebagai siklus ramah lingkungan. Pada gambar, bagian yang berwarna merah menunjukkan sumur-sumur produksi yang mengalirkan fluida dari sumber panas bumi menuju pembangkit listrik. Setelah melalui proses pembangkitan di pembangkit, fluida yang telah mendingin akan melewati menara pendingin (cooling tower) dan kondensat, lalu diinjeksikan kembali ke dalam reservoir di dalam perut bumi. Proses ini akan terus berlangsung selama puluhan tahun ke depan, mengisi kembali reservoir dengan air yang kemudian akan dipanaskan kembali, sehingga menghasilkan uap panas bumi untuk pembangkitan energi.

Kelebihan dan Kekurangan Panas Bumi

• Keuntungan
  Dari segi keuntungan, penggunaan sumber panas bumi sangat efisien. Pembangkit listrik dapat beroperasi selama 24 jam nonstop, memberikan pasokan energi yang stabil. Selain itu, proses ini sangat bersih dan tidak menghasilkan polusi. Sumber energi ini juga terbarukan dan berkelanjutan, mampu memproduksi energi hingga 30 hingga 40 tahun ke depan. Bahkan, di Lapangan Geysers di AS, pembangkit ini telah beroperasi selama 120 tahun, membuktikan bahwa sumber panas bumi dapat menjadi solusi yang berkelanjutan dalam jangka panjang. Keuntungan lainnya adalah tidak adanya kebutuhan untuk transportasi, karena seluruh proses distribusi dilakukan melalui sistem pipa ke pembangkit listrik.
  
  
• Sisi Negative
  Di sisi negatif, pengembangan energi geothermal masih perlu dilakukan secara signifikan. Saat ini, sumber energi ini belum sepenuhnya dapat memenuhi kebutuhan energi di Indonesia, terutama dalam konteks kebijakan energi nasional. Geothermal hanya dapat dimanfaatkan di lokasi-lokasi tertentu, karena tidak semua lapangan panas bumi memiliki karakteristik yang sesuai untuk membangkitkan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Keterbatasan ini terkait dengan tekanan dan temperatur yang ada di masing-masing lapangan.

Selain itu, ada tantangan lain yang dihadapi, seperti korosi di beberapa lapangan, contohnya di Lapangan Dieng, yang memiliki sifat korosif yang tinggi. Beberapa lapangan juga mengalami masalah scaling, di mana endapan terbentuk di sumur-sumur dan pipa. Scaling ini dapat mengurangi diameter pipa produksi hingga 60-70%, sehingga mengganggu aliran fluida.

Oleh karena itu, dibutuhkan sistem pipanisasi yang cukup luas di area tersebut, dan perlu dicatat bahwa biaya awal untuk eksplorasi geothermal cukup tinggi. Proses pengeboran dan pengembangan sumur-sumur geothermal memerlukan investasi yang signifikan untuk memastikan keberlanjutan dan efisiensi produksi energi.

Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) di Indonesia

Salak Geothermal Field

Foto ini menggambarkan proses pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) unit 4, 5, dan 6 yang berlangsung antara tahun 1991 hingga 1993. Unit-unit ini mulai beroperasi pada tahun 1994.

PLTP unit 4, 5, dan 6 dikembangkan oleh unit lokal, sedangkan unit 1, 2, dan 3 sebelumnya dikelola oleh PT Indonesia Power (PLN). Pada saat itu, pengelola berperan dalam menyuplai uap untuk kebutuhan operasional.

Antara tahun 2006 hingga 2008, pengelolaan PLTP Salak diakuisisi oleh Chevron. Dengan akuisisi ini, unit 1, 2, 3, serta 4 dan 5 telah sepenuhnya berada di bawah pengelolaan Geothermal Salak, yang terus berkembang sejak awal operasionalnya pada tahun 1994 hingga saat ini.

Darajat Geothermal Field

Di lapangan panas bumi Darajat, terdapat PLTP unit 1 yang dikelola oleh PT Indonesia Power (PTIP), anak perusahaan dari PLN

Di sini, mereka bertanggung jawab untuk menyuplai uap ke unit 1, sementara di unit 2 dan 3, berfokus pada pembangkit listrik.

Proses yang dijalankan dimulai dari penyediaan uap hingga pengoperasian generator yang membangkitkan listrik. Hasil listrik yang dihasilkan dari PLTP ini mencapai 150 kV dan disalurkan ke jaringan listrik di kawasan Jawa-Bali.

Wayang Windu Geothermal Field

Lapangan Panas Bumi Wayang Windu

Saat ini, di lokasi ini telah beroperasi dua unit pembangkit, yaitu unit 1 dengan kapasitas 100 MW dan unit 2 dengan kapasitas 110 MW. Pengembangan lapangan ini telah berlangsung cukup lama dan menunjukkan kemajuan yang signifikan.

Ke depan, PLTP Wayang Windu berencana untuk mengembangkan unit 3. Proyek ini direncanakan akan dilaksanakan dalam beberapa tahun mendatang, yang tentunya akan semakin memperkuat kontribusi lapangan ini dalam memenuhi kebutuhan energi.

Pipeline (Pipanisasi)

Pipanisasi di lapangan panas bumi Wayang Windu

Dalam sistem pipanisasi di lapangan, kita dapat melihat proses yang dimulai dari kepala sumur. Terdapat dua fase pipa di sini; fase pertama mengalirkan air panas dan steam. Setelah itu, fluida ini dialirkan ke separator, di mana steam dan air panas dipisahkan. Steam yang dihasilkan akan diteruskan ke pembangkit listrik, sedangkan air panas akan diinjeksikan kembali ke sumur-sumur injeksi dan ditampung di termal plant.

Selanjutnya, steam yang sudah terpisah akan dialirkan melalui pipeline menuju PLTP. Uap ini berfungsi untuk membangkitkan listrik tenaga panas bumi dengan cara menggerakkan turbin yang terhubung ke generator. 

Sebelum mencapai PLTP, steam tersebut melewati scrubber. Fungsi scrubber adalah untuk menghilangkan partikel-partikel kecil yang mungkin terbawa dari sumur, mencegahnya sampai ke PLTP. Partikel-partikel ini, yang lebih kecil dari pasir, dapat menyebabkan korosi pada sudu-sudu turbin. Oleh karena itu, scrubber berperan penting dalam menjaga kualitas steam yang masuk ke unit PLTP di lapangan, memastikan hanya steam murni yang digunakan dalam proses pembangkitan.

Pipanisasi dari sumur-sumur Salak Geothermal

Di sini, steam dan air panas (hot water) diolah dengan menggunakan pompa brine untuk mengalirkan air panas ke sumber-sumber injeksi. Selanjutnya, steam yang dihasilkan akan dialihkan ke scrubber, yang digunakan untuk unit 4, 5, dan 6. Proses ini bertujuan untuk memastikan bahwa steam yang masuk ke PLTP dan kemudian ke turbin generator adalah steam yang murni dan bersih.

Dengan pengolahan ini, efisiensi pembangkitan listrik dapat dimaksimalkan dan meminimalkan risiko kerusakan pada peralatan. Proses yang hati-hati ini adalah langkah penting untuk menjaga kualitas sumber daya geotermal.

Ilustrasi Darajat Geothermal Power Plant

Alur proses yang terjadi dalam sistem pada Darajat Geothermal Power Plant.

Pertama, steam yang ditunjukkan dengan warna merah pada gambar akan mengalir ke scrubber unit terakhir. Setelah melewati scrubber, steam akan dibagi menjadi dua aliran, yaitu ke valve di sisi kiri dan kanan menuju turbin.

Di turbin, steam akan menggerakkan turbin pada kecepatan 3000 RPM, menghasilkan listrik setelah terhubung dengan generator, yang dapat menghasilkan daya sekitar 100 MW. Setelah digunakan untuk memutar turbin, steam akan dialirkan langsung ke direct contact condenser. Di condenser ini, steam akan disemprotkan dengan air, mengubahnya menjadi butiran-butiran air yang disebut kondensat. 

Kondensat yang masih panas ini kemudian akan dipompa oleh dua pompa air (hot well pump) menuju puncak cooling tower. Di cooling tower, air akan disemprotkan dan melewati kisi-kisi, di mana ada kipas yang berfungsi untuk mempercepat penguapan dan membuang partikel-partikel kecil yang mungkin terikut. 

Proses pendinginan air terjadi di cooling tower, di mana suhu air awal yang mencapai 240 °C akan turun menjadi sekitar 30-35 °C. Setelah proses pendinginan selesai, air tersebut akan dipompa ke sumur-sumur injeksi, baik melalui pompa maupun dengan memanfaatkan gravitasi, tergantung pada perbedaan ketinggian.

Kalkulasi Energi Pembangkit Listrik Panas Bumi

Proses high enthalpy dalam pembangkit listrik geothermal.

Setelah steam masuk ke turbin, pada titik pertama, steam tersebut akan mengalami penurunan suhu, yang mengakibatkan penurunan entropi. Setelah memutar turbin, steam akan mencapai titik kedua, di mana proses konversi energi geothermal berlangsung.

Energi geothermal merupakan energi panas yang diubah menjadi energi gerak ketika turbin berputar. Gerakan turbin ini kemudian dihubungkan (coupled) dengan generator untuk menghasilkan listrik. Hasil akhir dari proses ini adalah listrik, dan dalam contoh ini, dihasilkan 75 megawatt dari salah satu turbin di lapangan geothermal.

Sebagai ilustrasi, perhitungan hingga menjadi energi listrik menghasilkan daya sebesar 75 MW. Proses ini menunjukkan bagaimana energi panas bumi dapat dimanfaatkan secara efektif.

Proses di Geothermal Power Plant Cycle (Star Energy Geothermal)

Proses konversi energi geothermal pada Star Energy Geothermal.

Proses konversi energi geothermal dimulai dari steam yang dihasilkan di lapangan panas bumi. Steam ini kemudian mengalir ke separator, di mana akan dipisahkan. Setelah proses pemisahan, steam yang telah diproses akan melanjutkan perjalanan ke scrubber, sebelum akhirnya mencapai pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). 

Pada gambar, steam ditandai dengan warna merah, sementara kondensat ditandai dengan warna oranye. Kondensat ini adalah hasil dari steam yang tidak digunakan di separator dan akan diinjeksikan kembali ke dalam sumur-sumur injeksi.

Setting and Submission of Electrical power systems to comsumers

Skema dari masing-masing Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) menunjukkan bagaimana energi dibangkitkan. PLTP ini beroperasi bersama dengan berbagai sumber energi lain, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG), serta Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Energi yang dihasilkan oleh PLTP dialirkan ke switch gear yang ada di lapangan.

Setelah itu, energi ini dinaikkan oleh transformator dari tegangan 150 kV menjadi 500 kV melalui jaringan Saluran Tegangan Tinggi (SUTET). Dari SUTET, listrik disalurkan ke gardu induk. Dari gardu induk, aliran listrik dapat langsung disuplai ke industri, pabrik, atau ke pemukiman. Untuk kebutuhan pemukiman, tegangan tinggi ini akan diturunkan menjadi 20 kV, kemudian diubah lagi menjadi 6,3 kV, dan akhirnya disalurkan ke rumah-rumah dengan tegangan 220 volt.

Listrik yang kita gunakan sehari-hari adalah hasil turunan dari sekian ribu kV yang diproses hingga menjadi 220 volt di rumah. Semua pasokan listrik ini diatur oleh PLN PJB (Pembangkit Jawa-Bali), yang bertanggung jawab atas distribusi energi, terutama di wilayah Jawa dan Bali. PLN PJB memastikan bahwa energi dari PLTP dapat disuplai ke pemukiman dan industri. 

Perlu dicatat bahwa PLN adalah satu-satunya pembeli listrik di Indonesia. Meskipun terdapat banyak PLTP yang dikelola oleh pihak swasta, seluruh listrik yang dihasilkan akan dibeli oleh PLN. Dengan demikian, pengelolaan sektor ini tetap berada di bawah kendali negara.

Pemanfaatan Panas Bumi Secara Langsung (Direct Use)

Pemanfaatan panas bumi secara langsung akan kita bahas secara rinci satu per satu, disesuaikan dengan kondisi lapangan yang relevan.

Aplikasi Pemanfaatan Panas Bumi di Berbagai Sektor (Suhu di Bawah 150 Derajat)

Berbagai macam pemanfaatan panas bumi secara langsung.

Pemanfaatan panas bumi secara langsung (direct use) umumnya dilakukan pada sumber dengan temperatur di bawah 150°C. Suhu ini ideal untuk berbagai keperluan seperti pemanasan ruangan (space heating), dehidrasi hasil pertanian, serta pemanasan pada fasilitas seperti rumah kaca (greenhouse), akuakultur, kolam air panas (hot pools), dan sistem pemanas distrik (district heating) di berbagai negara seperti Eropa, Amerika, dan Asia. Salah satu aplikasi menarik lainnya adalah untuk snow melting, yaitu proses pencairan salju di permukaan jalan.

Pemanasan Jalan untuk Pencairan Salju (Snow Melting)

Snow melting umumnya diterapkan di negara-negara dengan musim dingin ekstrem, di mana sistem pemanas dari panas bumi dipasang di bawah permukaan jalan. Hal ini bertujuan agar salju yang menumpuk di jalan dapat mencair dengan cepat, sehingga menjaga kelancaran lalu lintas dan keamanan transportasi sepanjang musim dingin.

Pemanasan Rumah Kaca di Colorado

Di Colorado, pemanfaatan panas bumi secara langsung juga diterapkan di rumah kaca untuk budidaya tanaman. Karena suhu lingkungan yang sangat dingin, tanpa pemanasan, tanaman akan sulit bertahan hidup. Oleh karena itu, panas dari sumber geothermal dimanfaatkan untuk menjaga kestabilan suhu di dalam greenhouse, memastikan tanaman dapat tumbuh optimal meski di tengah kondisi cuaca yang tidak mendukung. 

Pengembangan Ekonomi di Reykjavik, Turki

Contoh lain dapat dilihat di Reykjavik, Turki. Pada awalnya, sekitar 30 provinsi tersebut memiliki kondisi yang kurang berkembang dan minim aktivitas ekonomi. Namun, setelah adanya pemanfaatan panas bumi melalui metode direct use, wilayah tersebut mulai mengalami perubahan signifikan. Panas bumi digunakan sebagai sumber energi untuk pemanasan perumahan, rumah sakit, dan fasilitas umum seperti pusat perbelanjaan. 

Kini, setelah lebih dari 60 tahun, provinsi-provinsi tersebut telah berkembang pesat dan menunjukkan peningkatan kualitas hidup masyarakat berkat pemanfaatan energi panas bumi yang berkelanjutan. Ini membuktikan bahwa energi panas bumi dapat menjadi solusi efektif dalam menghidupkan kembali daerah-daerah yang sebelumnya kurang produktif.

Pemanasan dan Pendinginan Rumah Sakit di New Zealand

Salah satu contoh pemanfaatan panas bumi di New Zealand adalah untuk sistem penghangatan dan pendinginan di sebuah rumah sakit. Energi panas bumi diekstraksi dari sumur di lapisan cell zone, lalu digunakan sebagai sumber energi bagi heat exchanger yang terintegrasi dengan sistem pemanas ruangan di rumah sakit dan perumahan di sekitarnya.

Pada saat musim dingin, energi dari panas bumi berfungsi sebagai pemanas ruangan, sedangkan di musim panas, sistem ini beralih fungsi sebagai pendingin, mirip dengan sistem air conditioning. Hal ini dimungkinkan karena adanya heat exchanger yang dipasang di bagian atas sumur panas bumi, sehingga sistem dapat beradaptasi sesuai dengan kebutuhan temperatur yang bervariasi sepanjang tahun. Pemanfaatan teknologi ini menunjukkan fleksibilitas dan keefektifan energi panas bumi dalam memenuhi kebutuhan energi di berbagai kondisi cuaca.

Sistem Pemanas dan Pendingin Gedung Parlemen di Jerman

Di Jerman, salah satu gedung parlemen juga memanfaatkan energi panas bumi melalui metode direct use. Sistem ini berfungsi ganda: pada saat musim panas, geotermal digunakan untuk sistem pendingin (air conditioning), sedangkan pada musim dingin, energi yang sama dialirkan untuk memanaskan ruangan. Pemanfaatan ini menunjukkan fleksibilitas teknologi panas bumi dalam mendukung efisiensi energi sepanjang tahun, baik untuk pengaturan suhu ruangan di musim dingin maupun musim panas.

Pengeringan Ikan dan Pertanian di Islandia

Di Islandia, panas bumi juga dimanfaatkan untuk proses pengeringan ikan (fish drying), di mana energi panas dari direct use digunakan untuk mengoptimalkan proses pengeringan hasil tangkapan laut. Selain itu, panas bumi juga diterapkan dalam sektor pertanian (agriculture) dan pengembangan produk pangan. Teknologi direct use dari sumber geotermal ini terbukti efektif mendukung berbagai aktivitas industri di Islandia, termasuk perikanan dan pertanian, sehingga memberikan nilai tambah bagi pemanfaatan energi terbarukan secara berkelanjutan.

Operasi Rumah Kaca dan Budidaya Jamur di Yunani

Di Yunani, energi panas bumi juga dimanfaatkan secara langsung untuk mendukung operasi rumah kaca (greenhouse), serta untuk budidaya jamur. Sistem direct use geothermal ini menyediakan sumber panas yang stabil, sehingga memungkinkan terciptanya lingkungan yang optimal bagi pertumbuhan tanaman dan jamur, bahkan di musim dingin sekalipun. Pemanfaatan energi terbarukan ini tidak hanya meningkatkan produktivitas pertanian, tetapi juga mendukung keberlanjutan sektor agrikultur di Yunani.

Industri Kosmetik dan Pariwisata di Indonesia

Energi geotermal juga dapat dimanfaatkan dalam industri kosmetik. Beberapa lumpur yang dihasilkan dari aktivitas geothermal memiliki kandungan sulfur dan mineral lain yang bermanfaat untuk perawatan kulit, sehingga dapat diolah menjadi produk kosmetik berkualitas. 

Di Indonesia, pemanfaatan geotermal juga diaplikasikan pada sektor pariwisata, seperti di kawasan Ciater dan Cipanas, yang terkenal dengan pemandian air panas alami (hot springs). Panas dari sumber geothermal digunakan langsung untuk menciptakan kolam pemandian yang populer di kalangan wisatawan.

Selain itu, di Lahendong, panas bumi digunakan secara langsung untuk pengolahan hasil pertanian, seperti mengeringkan gula aren. Program ini juga menjadi bagian dari inisiatif Corporate Social Responsibility (CSR) oleh PGE (Pertamina Geothermal Energy), yang bertujuan untuk mendukung ekonomi lokal dengan memanfaatkan energi terbarukan untuk proses pengolahan pangan secara efisien dan ramah lingkungan.

Materi yang kami sampaikan hari ini merupakan pengenalan dasar tentang energi panas bumi (geothermal energy), mencakup aspek geologi, reservoir, produksi, hingga pemanfaatan langsung (direct use). Secara keseluruhan, ini masih merupakan pengantar atau introduction untuk memberikan pemahaman awal mengenai berbagai aspek dari energi panas bumi.

Jadi, materi yang disampaikan hari ini lebih bersifat pengenalan (preliminary introduction) agar rekan-rekan dapat memahami konsep dasar tentang energi panas bumi, mulai dari tahap eksplorasi (3G: Geology, Geophysics, and Geochemistry) hingga konversi energi menjadi listrik dan pemanfaatan langsung pada steam field. Dari sini, kita dapat melanjutkan ke materi-materi yang lebih rinci di masing-masing bidang tersebut.

Selain energi panas bumi, ada satu topik energi berkelanjutan lain yang patut diperhatikan, yaitu hydrogen energy. Dalam lima hingga sepuluh tahun mendatang, Indonesia diproyeksikan akan mulai mengembangkan sektor energi hidrogen, sejalan dengan tren global yang telah berjalan di Eropa, Amerika Serikat, dan Jepang. Pengembangan ini berpotensi membuka banyak peluang kerja serta menuntut keahlian khusus dari tenaga profesional di bidang tersebut.

Energi hidrogen sangat menjanjikan karena menawarkan efisiensi yang tinggi dan harga yang kompetitif dibandingkan bahan bakar fosil seperti BBM, yang kini semakin terbatas dan harganya terus meningkat. Namun, ada tantangan besar yang harus diatasi, yaitu aspek keselamatan. Hidrogen sangat mudah terbakar dan berpotensi meledak, sehingga penerapannya di sektor transportasi maupun pembangkit listrik memerlukan standar keselamatan yang ketat dan teknologi yang lebih aman. Oleh karena itu, penelitian dan inovasi di bidang keselamatan harus menjadi prioritas utama dalam pengembangan energi hidrogen.

Itulah rangkuman yang dapat kami sampaikan sebagai penutup. Harapannya, pengenalan ini dapat memberikan wawasan dasar tentang energi panas bumi dan memicu ketertarikan lebih lanjut pada energi berkelanjutan lainnya, termasuk hidrogen, yang akan menjadi bagian penting dari masa depan energi global.