38
Oleh: Yudiyana 4110 100 108 DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG (COMPRESSED NATURAL GAS) UNTUK MENDUKUNG PEMBANGUNAN PLTG DI PULAU BAWEAN Dosen Pembimbing: Ir. Murdjito, M.Sc.Eng Irwan Tri Yunianto S.T.,M.T

DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Oleh:

Yudiyana 4110 100 108

DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG (COMPRESSED NATURAL GAS) UNTUK MENDUKUNG

PEMBANGUNAN PLTG DI PULAU BAWEAN

Dosen Pembimbing:

Ir. Murdjito, M.Sc.Eng Irwan Tri Yunianto S.T.,M.T

Page 2: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

LATAR BELAKANG

40% warga Pulau Bawean belum mendapatkan listrik

Pasokan utama dari PLTD milik PT PJB 1x1 MW dan 3x1 MW milik swasta

Rencana pembangunan PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)

Perencanaan angkutan gas untuk memasok PLTG

Kondisi

Kelistrikan

P. Bawean

Celah Studi

(Sumber : RUPTL PT PLN (Persero) 2011-2020)

No Pemilik Jenis Nama Proyek Kapasitas (MW) COD Status

1 PLN PLTU Paiton 660,0 2012 On going

2 PLN PLTU Pacitan 630,0 2012 On going

3 PLN PLTU Tanjung Awamawar 350,0 2013 On going

4 PLN PLTG Bawean 3,0 2014 Rencana

5 PLN PLTA Kalkonto 62,0 2015 Rencana

6 PLN PLTA Kesamben 37,0 2017 Rencana

7 PLN PLTGU Tuban Cepu 750,0 2019 Rencana

8 PLN PS Gandulu PS 500,0 2020 Rencana

9 Swasta PLTU Paiton x exp 815,0 2012 On going

10 Swasta PLTM Androkan 0,5 2014 Rencana

11 Swasta PLTU Madura 400,0 2015 Rencana

12 Swasta PLTP Argopuro 110,0 2015 Rencana

13 Swasta PLTP Ijen 55,0 2019 Rencana

14 Swasta PLTP Arjuno 55,0 2020 Rencana

Page 3: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

RUMUSAN MASALAH

1. Berapa jumlah permintaan gas untuk pengoperasian PLTG di Bawean?

2. Bagaimana menentukan pola transportasi gas untuk PLTG di Bawean?

3. Bagaimana menentukan ukuran kapal dan desain konseptualnya yang sesuai dengan pola transportasi gas untuk PLTG di Bawean?

Page 4: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

TUJUAN PENELITIAN

1. Mengidentifikasi jumlah permintaan gas untuk pengoperasian PLTG di Bawean

2. Mengidentifikasi pola transportasi gas untuk PLTG di Bawean

3. Mengidentifikasi ukuran kapal dan desain konseptualnya yang sesuai dengan pola transportasi gas untuk PLTG di Bawean

Page 5: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

MANFAAT PENELITIAN

Manfaat dari tugas akhir ini adalah hasil dari tugas akhir ini dapat digunakan sebagai alat pengambil

keputusan dalam pengangkutan gas untuk pengoperasian PLTG di Bawean

Page 6: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

BATASAN MASALAH

1. Objek penelitian adalah PLTG 3x1 MW di Bawean yang masih dalam tahap perencanaan

2. Detail pembangunan PLTG tidak dibahas 3. Angkutan ditentukan berupa CNG (Compressed Natural Gas) 4. Sumber gas ditentukan berasal dari Gresik 5. Perencanaan kapal hanya desain konseptual 6. Rules mengikuti aturan angkutan dangerous cargo dan aturan angkutan gas

internasional

Page 7: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

METODOLOGI PENELITIAN

Page 8: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

METODOLOGI PENELITIAN

Page 9: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Proyeksi Jumlah Penduduk P. Bawean

Rata-rata laju pertumbuhan penduduk 10 tahun terakhir adalah

1,43%. Dari hasil proyeksi jumlah penduduk Pulau Bawean pada

tahun 2032 menjadi 93.632 jiwa.

(Sumber : Statistik BPS Jatim 2013)

Accuracy

Measures Linear Exponential

growth

MAPE 1% 1%

MAD 509 537

MSD 411.891 425.361

Tahun

Jumlah

Penduduk

(Jiwa)

Laju

Pertumbuhan

2002 62.992 -

2003 65.745 4%

2004 66.602 1,2%

2005 67.067 1,1%

2006 66.472 2,1%

2007 69.303 -0,1%

2008 70.124 1,4%

2009 70.953 1,4%

2010 71.656 1,4%

2011 73.134 1,2%

2012 73.552 2,1%

Rata Rata 1,43%

Page 10: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Proyeksi PDRB Kab. Gresik

Rata-rata laju pertumbuhan PDRB 10 tahun terakhir adalah

12,15%. Dari hasil proyeksi PDRB Kab Gresik pada tahun 2032

menjadi 491.853 jiwa.

(Sumber : Statistik BPS Jatim 2013)

Tahun

PDRB

(Milyar Rp)

Laju

Pertumbuhan

PDRB

2002 15.998 -

2003 17.090 7%

2004 19.099 12%

2005 20.769 9%

2006 22.898 10%

2007 25.890 13%

2008 29.987 16%

2009 33.247 11%

2010 38.018 14%

2011 44.083 16%

2012 50.185 14%

Rata Rata 12,15%

Accuracy

Measures

Linear Exponential

growth

MAPE 9% 3%

MAD 2.231 753

MSD 6.433.402 888.072

Page 11: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Proyeksi Konsumsi Listrik P. Bawean

Proyeksi konsumsi listrik dilakukan dengan memproyeksikan

konsumsi listrik tiap sektor.

Tahun 2032 total konsumsi listrik Pulau Bawean diproyeksikan sebesar 108.952 Mwh

Tahun RT (MWh)

Bisnis (MWh)

Industri (MWh)

Publik (MWh)

Total (MWh)

2013 79.251 3.905 345 2.629 86.130

2014 80.340 3.961 348 2.668 87.317

2015 81.429 4.017 352 2.707 88.506

2016 82.517 4.075 356 2.748 89.696

2017 83.606 4.133 360 2.789 90.887

2018 84.694 4.192 364 2.830 92.080

2019 85.783 4.252 368 2.872 93.275

2020 86.872 4.313 372 2.915 94.471

2021 87.960 4.374 376 2.959 95.669

2022 89.049 4.437 380 3.003 96.868

2023 90.138 4.500 384 3.047 98.069

2024 91.226 4.564 388 3.093 99.271

2025 92.315 4.629 392 3.139 100.475

2026 93.403 4.696 397 3.186 101.681

2027 94.492 4.763 401 3.233 102.889

2028 95.581 4.831 405 3.281 104.098

2029 96.669 4.900 410 3.330 105.309

2030 97.758 4.970 414 3.380 106.521

2031 98.847 5.041 419 3.430 107.736

2032 99.935 5.113 423 3.481 108.952

60

70

80

90

100

110

120

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Ko

nsu

msi

Lis

trik

(Mw

h)

x 1

00

0

Tahun

Konsumsi Listrik Proyeksi Kons. Listrik

Page 12: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean

Kebutuhan gas untuk operasi PLTG 3x1 MW di Bawean adalah 368,95 MMscf per tahun atau setara

dengan 2.593 TEUs per tahun.

Item Besar SatuanKapasitas Pembangkit 3 MW RUPTL 2011-2020

Faktor Kapasitas 0,87 (PLTG = 85% - 90%); (PLTU= 60% - 80%)

24 jm/hr

8.760 jm/th

Nilai Kalor Gas 252.000 Kcal/MMscf RUPTL 2011-2020

SFC 0,0151 MMscf/kWh (PJB-statistik 2006 sd 2010)

22.864 Mwh/th (Kapasitas x jam operasi x faktor kapasitas)

63 MWh/hr

Total Konsumsi Gas per hari 0,944 MMscf/hr (Kons. Gas = Daya pembangkit x Faktor kaps x SFC x Jam)

Total Konsumsi Gas per tahun 344,48 MMscf/th

Safety Stock 42,47 MMscf Safety stock 45 hari

Total Kebutuhan Gas 386,95 MMscf/th

Konversi satuan

Item Besar Satuan

386.948.160 ft3/th 1 MMscf = 1.000.000 ft3

10.957.211 m3/th 1 ft3 = 0,028317 m3

7.439,95 ton/th Massa jenis CNG = 0,679 kg/m3

2.593 TEUs/th 1 TEUs = 2,87 ton CNG

Estimasi Konsumsi Gas PLTG 1 x 4 MW di Bawean

Jam Operasi

Produksi Energi Listrrik

Demand Gas

Page 13: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Perencanaan Rute

Pelabuhan Asal => Terminal PT PJB - Gresik Pelabuhan Tujuan => Pelabuhan Sangkapura - Bawean Jarak => 80 nm

Pelabuhan Sangkapura - Bawean

Terminal PJB - Gresik

80 nm

Page 14: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Identifikasi Moda Angkutan Container

4 Jenis alternatif angkutan container CNG : 1. SCPB (Self Propelled Container Barge) 2. SPCB – Geared (Self Unloading-Self Propelled Container Barge) 3. Tongkang (Tow-Barge) 4. LCT (Landing Craft Tank)

Page 15: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Analisis Biaya Bia

ya K

apal

Capital Cost

Operasional Cost

Voyage Cost

C/H Cost

• Investasi

• SDM/Crew

• Maintenace & Repair

• Persediaan

• Asuransi

• Administrasi/Overhead

• Bahan Bakar

• Kepalabuahanan

• Biaya Bongkar - Muat

Bia

ya Insf

rast

ruktu

r Capital Cost

Operasional Cost

• Investasi

• SDM/Karyawan

• Perawatan

• Administrasi/overhead

Komponen biaya investasi kapal:

Biaya Baja lambung : dimensi kapal → berat badan kapal → Biaya Baja Lambung

Biaya mesin : Dimensi + kecepatan → Hambatan → Daya mesin → Biaya mesin

Biaya Perlengkapan : jenis kapal → perlengkapan (alat B/M) → Biaya perlengkapan

Komponen biaya investasi Insfrastruktur:

Biaya Pengadaan Alat Bongkar Muat

Biaya Pengadaan Truk dan container CNG

Biaya Lahan penumpukan container CNG serta kantor

Page 16: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Batasan (constrain)

a) Batasan Sarat

𝑻𝒌𝒂𝒑𝒂𝒍 ≤ 𝟎, 𝟗 𝑻𝒑𝒆𝒍𝒂𝒃𝒖𝒉𝒂𝒏

Dimana :

Tkapal = sarat kapal (m)

Tpelabuhan = sarat pelabuhan asal dan tujuan (m)

b) Batasan Jumlah Muatan 𝑸𝒊𝒋 ≥ 𝑫𝒊

Dimana:

𝑄𝑖𝑗 = Jumlah gas yang diangkut (supply) dari i ke j (TEUs/tahun)

𝐷𝑗 = Jumlah demand gas dititik j (TEUS/tahun)

b) Batasan Jumlah Muatan

𝑽𝒎𝒊𝒏 ≥ 𝑽𝒔 ≤ 𝑽𝒎𝒂𝒙

Dimana:

𝑉𝑠 = Kecepatan dinas kapal (knot)

𝑉𝑚𝑖𝑛 = Kecepatan dinas minimal kapal pembanding (knot)

𝑉𝑚𝑎𝑥 = Kecepatan dinas maksimal kapal pembanding (knot)

1. Batasan (Constrain)

Page 17: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

c) Batasan waktu operasi kapal

Top≤ Cdays

Top = TRT x RTD

Cdays = T – Docking - Gelombang

TRT = St + Pt

RTD = 𝑫

𝑸

Dimana :

Top = waktu operasi kapal (hari/tahun)

Cdays = jumlah hari efektif kapal (hari/tahun)

Q = payload kapal (TEUs)

T = jumlah hari dalam setahun (hari)

TRT = waktu sekali round trip kapal (hari)

RTD = jumlah trip (kali/tahun)

St = waktu berlayar (hari)

Pt = waktu pelabuhan (hari)

Batasan (constrain) - lanjutan

Page 18: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Variabel Perubah dan Fungsi Tujuan

2. Variabel Perubah (Changing Variable)

• Payload Kapal (TEUs)

• Kecepatan Dinas (Knot)

• Jumlah Armada (Unit)

3. Fungsi Tujuan

min 𝑢 = 𝐶𝑐𝑖 + 𝑉𝑐𝑖 + 𝑂𝑐𝑖 + 𝐼𝑐𝑖

𝑄𝑖

𝑓=𝑛

𝑖=1

dimana:

u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/TEUs)

Cci = Capital cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Vci = Voyage cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Oci = Operational cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Ici = Infrastructure cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Qi = Jumlah gas yang diangkut gas untuk periode ke i hingga ke n (TEUs/tahun)

Page 19: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Input pada proses optimasi (contoh pada moda SPCB-Geared)

Item Unit Value

Kebutuhan Gas setahun TEUs 2.593

Kecepatan Bongkar Muat box/hour 20

Commision Days Hari 190

Sarat pelabuhan Asal m 8

Sarat pelabuhan Tujuan m 6

Radius pelayaran n mile 80

Besarnya bunga % / tahun 13%

Debt % 80,0%

Currency (nilai tukar) 12.000

Page 20: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Kalkulasi variabel-variabel turunan pada proses optimasi (contoh pada moda SPCB-Geared)

Hasil perhitungan variabel turunan untuk moda SPCB-Geared, untuk moda lainnya dengan cara yang sama

Unit Value

Kapasitas Payload Ton 584

Panjang L m 54,34

Lebar B m 8,97

Tinggi H m 4,20

Sarat T m 2,99

Waktu trip TRT hari 2

Round Trip RTD pertahun 93

Hull Rupiah 11.481.629.305Rp

Machinery (ME,AE) Rupiah 13.546.295.678Rp

Hull Outfitting Rupiah 14.149.027.321Rp

Non weight cost Rupiah 3.917.695.230Rp

Capital Cost Total Rupiah 43.094.647.535Rp

Gaji crew + Insentif Rupiah/tahun 1.000.440.000Rp

Reparasi dan perawatan Rupiah/tahun 2.154.732.377Rp

Store and Lubricants Rupiah/tahun 239.157.268Rp

Insurance Rupiah/tahun 495.588.447Rp

Operational Cost Total Rupiah/tahun 3.889.918.091Rp

Biaya MFO Rupiah/tahun Pertama 1.681.123.842Rp

Biaya MDO Rupiah/tahun Pertama 1.081.887.159Rp

Biaya Pelabuhan Rupiah/tahun 108.032.337Rp

Voyage Cost Total Rupiah/tahun Pertama 2.871.043.338Rp

Investasi Rupiah 12.085.000.000Rp

Operasional dan Perawatan Rupiah/tahun 1.339.700.000Rp

Infrastruktur Cost Total Rupiah 13.424.700.000Rp

Lo

an

Loan Repayment Ship + Insfrastruktur Rupiah/tahunRp6.830.877.489

Dim

en

si K

ap

al

Bia

ya K

ap

al

Capital Cost

Operating Cost

Voyage Cost

Bia

ya

Infr

ast

ru

ktu

r

Biaya Insfrastruktur

Operasi Kapal

Item

Page 21: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Hasil Perhitungan Optimasi (contoh pada SPCB)

Hasil perhitungan optimasi payload untuk moda SPCB-Geared, untuk moda lainnya dengan cara yang sama

Item Min Value Max Remark

Sarat 2,99 6 Accepted

Hari Operasi 185 190 Accepted

Demand 2593 2593 Accepted

Kecepatan 8,00 8,00 12,00 Accepted

Item Unit Value Initial Value

Kecepatan m 8 8

Payload TEUs 28 20

Jumlah Armada Unit 1 4

Total Biaya Rupiah/tahun pertama 14.931.538.917Rp

Muatan terangkut TEUs 2.593

Unit Cost Tahun Pertama Rp/TEUs 5.758.403Rp

Co

nst

rain

tO

bji

cti

ve

Fu

ncti

on

Unit Cost

Ch

an

gin

g

Vari

ab

le

Page 22: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Rekapitulasi Optimasi Seluruh Moda

Hasil optimasi payload setiap moda, output berupa payload, kecepatan dan jumlah armada optimal

Moda Angkut SPCBSPCB-

GearedTongkang LCT

Kecepatan 7 8 4 8

Trip Per Year Kali 84 93 46 104

Kapasitas Angkut (Payload) Box 31 28 56 25

DWT ton 1.025 926 1423 1565

Page 23: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Payload

Solusi termurah adalah moda SPCB-

Geared dengan unit biaya sebesar Rp.

5.758.403 per TEUs.

Moda Terpilih

Jenis : SPCB - Geared

Payload : 28 TEUs

Kecepatan : 8 knot

Termurah

Perbandingan Unit Cost Setiap Moda

Alternatif

Moda

Payload

(TEUs)

Vs (knot) Jumlah Armada

(unit)

Unit Cost (Rp/TEUs)

SPCB 31 7 1 6.559.953

SPCB - Geared 28 8 1 5.758.403

Tongkang 56 4 1 6.382.516

LCT 25 8 1 7.283.497

Page 24: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Desain Konseptual

Batasan (Constrain)

Dimana : MG0 = Jarak metasenter ke pusat beban pada sudut 00 (m) Ls30

= Lengan statis pada sudut oleng >300 (m) ФLsmax = Sudut kemiringan pada Ls maksimum (deg) Ld30

= Lengan dinamis pada 300 (m.rad) Ld40

= Lengan dinamis pada 400 (m.rad) GZ30-40

= Luas Kurva GZ antara 300 - 400 (m.rad)

Stabilitas

Page 25: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Desain Konseptual

Batasan (Constrain)

Displacement

Dimana : w = Berat kapal kondisi muatan penuh (ton) ∆ = Displacement kapal (ton)

Dimana :T = Sarat kapal kondisi muatan penuh (m) Ta = Sarat buritan (m) Tf = Sarat haluan (m)

Dimana :P = Payload Hc = Kapasitas muat kapal

Trim

Kapasitas (Payload)

Page 26: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Desain Konseptual

Variabel Perubah dan Fungsi Tujuan

Variabel Peubah (Changing Variable)

• Panjang (Lpp)

• Lebar (B)

• Tinggi (H)

• Sarat (T)

Fungsi Tujuan

min 𝑢 = 𝐶𝑐𝑖 + 𝑉𝑐𝑖 + 𝑂𝑐𝑖 + 𝐼𝑐𝑖

𝑄𝑖

𝑓=𝑛

𝑖=1

dimana:

u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/TEUs)

Cci = Capital cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Vci = Voyage cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Oci = Operational cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Ici = Infrastructure cost gas untuk periode ke i hingga ke n (Rp/tahun)

Qi = Jumlah gas yang diangkut gas untuk periode ke i hingga ke n (TEUs/tahun)

Page 27: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Hasil Optimasi Desain Konseptual

Kesesuaian Teknis

Model Optimasi Desain Konseptual

Syarat Teknis Item Unit Min Value Max Remark

Froude Number Fn = V/(g*Lpp)0.5

0,20 0,22 Accepted

MG pada sudut oleng 00

m 0,15 1,22 Accepted

Lengan statis pada sudut oleng >300

m 0,2 2,92 Accepted

Sudut kemiringan pada Ls maksimum deg 25 42,02 Accepted

Lengan dinamis pada 300

m.rad 0,055 0,38 Accepted

Lengan dinamis pada 400

m.rad 0,09 0,61 Accepted

Luas Kurva GZ antara 300 - 40

0m.rad 0,03 0,23 Accepted

Freeboard Fs m 488,75 1459 Accepted

Displacement Koreksi displacement % -0,50% -0,50% 0,50% Accepted

Selisih Trim % 0% 0,88% 1,00% Accepted

Kondisi Trim trim buritan Accepted

Kapasitas Payload % 100% 106,68% 110% Accepted

3,99 5,23 6,74 Accepted

8,61 10,44 15,47 Accepted

2,00 2,00 2,82 Accepted

2,81 3,04 3,73 Accepted

Stabilitas

Trim

Rasio

Page 28: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Model Optimasi Desain Konseptual

Hasil Optimasi Desain Konseptual

Ukuran Utama Optimum

Item Unit Min Value Max Remark

Length m 38,75 44,47 67,00 Accepted

Breadht m 8,50 8,50 14,00 Accepted

Height m 3,65 4,26 5,20 Accepted

Draught m 2,80 2,80 4,24 Accepted

Page 29: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Rencana Garis

Page 30: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Rencana Umum

Page 31: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Pemasukan dan Pengeluaran

Analisa Kelayakan Investasi

Asumsi

Besar pinjaman =80% total investasi

Interest rate = 13%

Tenor = 10 th

Kenaikan Biaya = 2% per th

Kenaikan Tarif = 3% per th

Pemasukan per tahun

• Tarif angkutan container

Pengeluaran per tahun :

• Pengembalian Pinjaman

• Biaya kapal dan insfrastruktur

Terjadi penurunan pengeluaran pada tahun ke-

11 disebabkan oleh masa pengembalian

pinjaman berakhir.

Page 32: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Aliran Kas

Analisa Kelayakan Investasi

Asumsi

Besar pinjaman =80% total investasi

Interest rate = 13%

Tenor = 10 th

Kenaikan Biaya = 3% per th

Kenaikan Harga Jual = 2% per th

Break even point tahun ke-9

Page 33: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Hasil Perhitungan

Analisa Kelayakan Investasi

Asumsi

Besar pinjaman = 80% total investasi

Interest rate = 13%

Tenor = 10 th

Kenaikan Biaya = 3% per th

Kenaikan Harga Jual = 2% per th

Kriteria kelayakan investasi:

NPV

IRR

BEP

Moda terpilih memiliki nilai kelayakan investasi dengan nilai NPV sebesar Rp. 56,20 Milyar, IRR sebesar 16% dan BEP

pada tahun ke-9.

Investment Criteria Value Min Criteria

Present Worth (PW atau NPV) J Rp 56.201,96 0 Ok

Present Worth Index (NPVI) kali 1,221 0 Ok

IRR % 16% 0 Ok

IRR Index (IRRI = IRR / MARR) kali 1,034 0 Ok

BEP from year - 9 1 Ok

Accum Cash on BEP J Rp 6.466 0 Ok

Page 34: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Perubahan Tarif dan Kenaikan Biaya Tahunan

Analisis Sensitivitas Kelayakan Investasi

Bentangan Perubahan Tarif 100% - 220%

Bentangan kenaikan biaya 1% - 5%

Kondisi terburuk : Tarif tetap 100% dan kenaikan biaya sebesar 5% per tahun. Kondisi ini menurunkan nilai NPV

menjadi Rp. -22,07 Milyar

Kondisi yang diharapkan : Tarif ditetapkan 200% dari tarif pasar dan kenaikan biaya sebesar 2%. Nilai NPV pada

kondisi ini yaitu sebesar Rp. 56,21 Milyar.

Kondisi Terbaik : Tarif ditetapkan 220% dari tarif pasaran dan kenaikan biaya sebesar 2% per tahun. Kondisi ini

menghasilkan nilai NPV sebesar Rp. 70,14 Milyar.

Page 35: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

Perubahan Investasi dan Kenaikan Biaya Tahunan

Analisis Sensitivitas Kelayakan Investasi

Pergeseran nilai investasi dari hasil perhitungan

semula disebabkan karena:

Biaya investasi kapal berdasarkan kurva

Watson dengan basis data tahun 1993

Kurs dollar pada saat pelaksanaan proyek.

Bentangan Perubahan investasi 60%-180%

Bentangan kenaikan biaya 1%-5%

Kondisi terburuk : biaya investasi di awal meningkat menjadi 180% dari kalkulasi awal dan kenaikan biaya sebesar

5% per tahun, nilai NPV turun menjadi Rp. -11,92 Milyar

Kondisi yang diharapkan : biaya investasi tepat sebesar 100% dan kenaikan biaya sebesar 2% per tahun, maka

nilai NPV menjadi Rp. 56,21 Milyar.

Kondisi Terbaik : biaya investasi sebessar 60% dan kenaikan biaya sebesar 1%. Kondisi ini akan meningkatkan nilai

NPV menjadi Rp. 66,56 Milyar.

Page 36: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

KESIMPULAN

Konsumsi Gas pada PLTG 3x1 MW di Bawean sebesar dengan 386,95 MMscf per tahun.

Pola pengangkutan gas yang direncanakan untuk memenuhi kebutuhan gas PLTG 3x1 MW di

Bawean adalah Pola pengangkutan dengan :

• Rute dari Terminal PT PJB – Gresik ke Pelabuhan Sangkapura – Bawean.

• Moda yang digunakan adalah moda SPCB-Geared yang berkapasitas angkut 28 TEUs atau

setara dengan 926 DWT dengan kecepatan dinas 8 knot.

• Berdasarkan hasil perhitungan pola pengangkutan tersebut menghasilkan unit biaya terendah

pada tahun pertama yaitu sebesar Rp. 5.758.403 per TEUs.

Moda SPCB-Geared tersebut memiliki ukuran utama optimal yaitu :

• Lpp = 44,47 m

• B = 8,5 m

• H = 4,26 m

• T = 2,8 m

Page 37: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

SARAN

Pada penelitian ini, perancangan desain konseptual hanya dilakukan sampai pada tahap preliminary

design. Oleh karena itu, perlu dilakukan studi lanjut hingga tahap basic design kapal ini sesuai

dengan aturan kelas yang berlaku. Demikian juga dengan infrastruktur pendukungnya, perlu

dilakukan studi lanjut terkait desain teknis sistem penerimaan gasnya.

Perlun dilakukan analisis penjadwalan kapal untuk melihat kehandalan operasi.

Perlu dilakukan studi lebih lanjut mengenai analisis operasioanal container CNG dikarenanakan

membutuhkan prosedur dan penanganan khusus.

Page 38: DESAIN KONSEPTUAL DAN POLA OPERASI KAPAL CNG … · Estimasi Kebutuhan Gas PLTG Bawean ... u = Unit biaya pengangkutan gas untuk periode ke i hingga ke n ... (contoh pada moda SPCB-Geared)

TERIMA KASIH