Anjar Priandoyo

Simple Advice for Everyone

Archive for the ‘Science’ Category

Apakah “worth it”, analisa sektor industri?

leave a comment »

Sebelum sakit kepala lagi :) mari kita refleksikan apa yang sudah dipelajari hari ini. Mari kita mulai dengan asumsi Indonesia mengkonsumsi sekitar 149 MTOE energi di tahun 2010. Dari 149 MTOE, biang kerok pemborosan energi terbesar adalah dari sektor domestik, yaitu sekitar 63 MTOE, selanjutnya juga sektor transportasi sekitar 34 MTOE -yang bisa dikatakan merupakan sektor domestik. Dan sektor industri? sebenarnya sangat kecil hanya berkisar 41 MTOE + 10 MTOE feedstock.

Artinya? policy untuk mengotak-atik efisiensi energi di sektor industri, seakan tidak ada artinya dibandingkan dengan effort untuk melakukan efisiensi di sektor domestik. Jadi, kalau saya bertanya-tanya, worth engga sih saya mematikan lampu selama 10 menit? jawabannya secara makro adalah worthed sekali.

OK kembali ke sektor industri tadi. Yang akan kita analisa hanyalah konsumsi energi sebesar 34 MTOE, yang entah mengapa kalau data dari LEAP 2006 bila dikurangi Non Specified Industry sebesar 26 MTOE. Penggunaan energi di sektor industri hanya sekitar 10 MTOE.

Worthed kah? mengelola 10 MTOE?
Dari 10 MTOE itu, sekitar 40% ada di industri non metalic minerals (Semen, Kapur, Keramik, Gelas). Secara lebih spesifik adalah industri semen yang produksi mencapai kisaran 40 Mton per tahun. Setelah industri semen. Setelah semen, industri unggulan yang konsumsi energinya tinggi adalah Kertas 10%, kemudian tekstil 10% yang order produksinya mencapai 10 Mton. Baru setelah itu adalah industri baja. Baja meski energi intensity-nya paling tinggi 900 Kwh, namun skala produksinya hanya dikisaran 5 Mton.

Kesimpulan?
Analisa sektor industri merupakan sebuah kegiatan dimana “pihak yang berkepentingan” sangat banyak. Secara sederhana saja, Depperin, KLH dan ESDM punya analisa sendiri mengenai analisa sektor industri. Turunannya seperti OJK dan BPPT juga memiliki sudut pandang, metodologi dan analisanya tersendiri.

Pertanyaannya, lalu bagaimana sektor akademik bisa berkontribusi, dimana para pemain besar (institutional) memiliki kajian tersendiri? (tarik nafas) maka disinilah pentingnya untuk mengambil sudut pandang yang valid (berlaku dalam praktek professional di lembaga riset) dimana concernnya bukan untuk menyelesaikan sebuah masalah besar, namun menyelesaikan sebuah masalah kecil yang belum pernah dipecahkan (novelty)

Depperin – Critical Industry (Highly-dependent-energy industry)
1. Baja
2. Tekstil
3. Pupuk
4. Pulp & Kertas
5. Sawit
6. Semen
7. Keramik

KLH – Critical Industry (Highly-dependent-energy and large emitter industry)
1. Mineral (Semen, Kapur, Gelas, Keramik)
2. Kimia
3. Logam (Besi, Baja, Aluminium, Lead, Zinc)
4. Pelumas & Lilin
5. Pulp & kertas (Soda Abu)

ESDM – Critical Industry (Highly-dependent-energy industry) (Buku Profil Investasi Energi 2013)
1. Baja
2. Semen
3. Keramik
4. Tekstil

LEAP (Energy Usage)
1. Iron and Steel 8.84%
2. Chemical and Petrochemical 6.85%
3. Non Ferrous Metals 1.90%
4. Non Metallic Minerals 43.73%
5. Machinery 0.59%
6. Mining and Quarrying 8.90%
7. Food and Tobacco 5.84%
8. Paper Pulp and Print 10.35%
9. Construction 2.86%

LEAP (Energy Usage)
4. Non Metallic Minerals 43.73%
8. Paper Pulp and Print 10.35%
9. Textile and Leather 10.14%
6. Mining and Quarrying 8.90%
1. Iron and Steel 8.84%
2. Chemical and Petrochemical 6.85%
7. Food and Tobacco 5.84%
9. Construction 2.86%
3. Non Ferrous Metals 1.90%
5. Machinery 0.59%

Depperin – Energy Intensity
Baja 900 Kwh/ton
Semen 120 Kwh/ton

ESDM/OJK – Energy Intensity
Semen (clinker) 800kcal/kg= 930 Kwh/ton
Keramik 16.6 Gj/ton = 4444 Kwh/ton
Spinning 9.5 GJ/ton = 2638 Kwh/ton
Weaving 33 GJ/ton = 9166 Kwh/ton

http://www.kemenperin.go.id/artikel/5579/Produksi-Tekstil-Nasional-Tahun-Ini-Stagnan

Analysis of Energy Consumption in Woven Fabric Production
http://www.fibtex.lodz.pl/pliki/Fibtex_(sskubscc9tle2w75).pdf
http://euratex.eu/fileadmin/user_upload/images/ongoing_projects/SET/SET-_Production_Processes_and_efficiency_measures.pdf
https://oecotextiles.wordpress.com/2009/06/16/what-is-the-energy-profile-of-the-textile-industry/

Energy consumption assessment in a cement production plant
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221313881500020X
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=11911

Peranan sektor baja dalam PeReKonomian indonesia
http://www.kemendag.go.id/files/pdf/2013/04/26/-1366949140.pdf

Written by Anjar Priandoyo

Maret 29, 2017 at 12:21 pm

Ditulis dalam Science

Masih relevankah konsep energy mix?

leave a comment »

Konsep Energy Mix yang paling sederhana adalah meningkatkan bauran RE dari 5% menjadi 23% dalam 20 tahun. Konsep ini bisa diturunkan dalam 2 sektor yaitu:

Biodiesel (dari 0.4% menjadi 20%)
Menurut IEA, Biodiesel di tahun 2010 hanya berjumlah sekitar 0.19 MTOE, sementara di tahun 2014 berjumlah 1.24 MTOE. Naik hampir 10x lipat dalam 4 tahun. Meski demikian persentase Biodiesel sangat kecil, hanya sekitar 0.49% ditahun 2010 atas transportation fuel mix, dimana 99%-nya adalah Oil. Namun angka ini beranjak naik, dimana tahun 2014 menjadi sekitar 2%.

Electricity (dari 15% menjadi sekitar 30%)
Generation Mix saat ini, Hydro mencapai 10% dan Geothermal mencapai sekitar 5%.

Sekilas, data ini bisa misleading, karena kalau target hanya dilihat by sectoral, e.g biodiesel, electricity, maka ini bisa mengesankan bahwa target tercapai. Biodiesel misalnya, sudah mencapai mandatory sekitar 20%. Padahal untuk bioethanol tidak terlihat tanda-tanda untuk bisa mencapai target ini. Maka kemungkinan hanya akan mencapai sekitar 10% mix di transportation.

Lalu dimana masalahnya?

Saat ini, masalah terbesar adalah untuk sektor Oil. Belum ada solusi yang bisa menggantikan peran oil di sektor transportasi, disektor domestik

Ok, lupakan data dari ESDM/DEN.
Di tahun 2016 saja menurut DEN, mix dari Renewable di sektor transport hanya sekitar 4%, 95%nya adalah Oil. BBG hanya sekitar 0.1% dan Listrik hanya 0.04%.

http://www.iea.org/policiesandmeasures/pams/indonesia/name-24709-en.php?s=dHlwZT1yZSZzdGF0dXM9T2s
http://www.wlpga.org/wp-content/uploads/2015/09/lpg-and-energy-transition.pdf
http://siteresources.worldbank.org/INTOGMC/Resources/LPGReportWeb-Masami.pdf
http://www.lngworldnews.com/guest-comment-the-lpg-industry-a-solution-to-sas-energy-poverty-crisis/
http://www.kompasiana.com/abanggeutanyo/solusi-melepas-subsidi-lpg-tenang-tapi-pasti_54f97b48a333113f548b4847

Written by Anjar Priandoyo

Maret 29, 2017 at 12:10 pm

Ditulis dalam Science

IEA versus ESDM: Mengapa data berbeda

leave a comment »

Bolak balik membaca report versi ESDM versus report versi IEA membuat saya sakit kepala. Hingga akhirnya, voila. Benang merah itu akhirnya terlihat. Senangnya.

Jadi begini, sejak mengawali penelitian ini, saya melihat bahwa “energy mix” adalah jargon yang sangat indah. Sama seperti jargon “food combining” atau “marketing mix”. Pada konsep food combining, intinya agar sehat maka makanan harus di mix antara carbo/protein/fat. Untuk marketing mix, intinya bisnis itu harus covers aspek product/place/promotion/price.

Selain jargon mix, jargon yang lain adalah balance. Ini lebih pada sesuatu yang pemasukan/pengeluaran. Jadi banyak digunakan pada term economics (production/consumption) atau secara praktis digunakan juga pada “work/life balance” dan “weight/cardio balance”.

Baik jargon mix dan jargon balance merupakan jargon yang indah dan sering dikutip media. Misalnya, mengatakan bahwa trade balance Indonesia surplus (neraca perdagangan bulan ini surplus), menunjukkan hal yang masuk, karena uang yang diperoleh lebih banyak. Walau seiring berjalannya waktu, jargon-jargon ini tidak efektif.

Jargon yang mirip juga banyak digunakan di industri. Misalnya, churn rate, employee turnover. Misalnya, PNS selalu mengklaim zero turnover (iya lah, BI, BUMN, TNI/Polri) selalu zero turn over, maka penggunaan istilah employee turnover pada PNS tidaklah efektif. Begitu juga churn rate. Smartfren bisa mengatakan churn rate-nya paling rendah (penggunanya loyal), namun buat apa loyal, kalau jumlah penggunanya sedikit.

Mix, Balance, Incident/Year merupakan indicator-indicator yang berpotensi misleading. Sama seperti istilah dalam finance ROA, ROI atau istilah dalam saham EPS, P/E Ratio dsb. Dalam comparative analysis (baca: science) indicator ini bisa tidak bunyi sama sekali.

Butuh contoh? mari kita lihat data energi dari IEA dan ESDM, dan mengapa data-nya terlihat sangat berbeda. Dengan berasumsi bahwa data yang digunakan oleh kedua lembaga ini benar, maka tentunya aneh bila masih terdapat banyak perbedaan. Perbedaan data yang bisa dilihat disebabkan:

1.Konversion Factor: Primary Energy Equivalent: Renewable Energy (Method)
Ini adalah faktor pembeda yang paling mendasar. IEA karena kepentingan analisa ditingkat dunia menggunakan Physical energy content (dibandingkan dengan partial substitution). Makanya data IEA, Geothermal TPES MTOE-nya sangat tinggi sekitar 16 MTOE. IEA menggunakan physical energy content atas geothermal sebesar 10%, which is make sense karena world averagenya adalah 12%. Padahal khusus untuk PLTP Drajat efficiencynya mencapai 22% (tertinggi didunia), namun karena IEA dirancang untuk analisa ditingkat dunia, digunakan angka energy content sebesar 10%

See explanation:
https://www.iea.org/media/workshops/2012/trainingmoscow/Session7Treanton.pdf

2.Konversion Factor: Fossil Fuel (Formula)
Ini juga faktor yang membuat pusing, karena IEA menggunakan TOE sebagai standar perhitungannya. Sementara ESDM bisa menggunakan BOE. Akibatnya? kapan suhu konversi dilakukan, jenis fuel apa, akan mempengaruhi variasi angka yang dihasilkan.

3.Statistical Difference
You know, it is ultra complicated.

Kesimpulan? for the sake energy analysis please stick to use IEA data. Apakah data ESDM salah? tidak salah. Bahkan (mungkin) data yang paling akurat adalah data dari ESDM. Tetapi, untuk keperluan country analysis, maka data IEA-lah yang sebaiknya digunakan.

Written by Anjar Priandoyo

Maret 28, 2017 at 1:07 pm

Ditulis dalam Science

TIL Geothermal efficiency is very low

leave a comment »

The perks of being researcher is knowing some interesting facts. And today, I learned that for power plant Geothermal efficiency is very low, only around 12% (PLTP Drajat, is highest in the world by 21%). In geothermal power plant world, the energy measurement is based on enthalpy (thermodynamics system). However, the energy conversion is stil based on rotating generator, which similar with thermal power plant

However in the use of geothermal for heating, the energy efficiency (Coefficient of performance) is higher than oil/gas, because the geothermal is directly used for heating, compare to oil/gas that need to be converted to heat. Fossil fuel power plant efficiency is around 30-40%.

For comparison, energy efficiency in hydro power is very high, which can be 80-95%. Noted that 100% efficiency is impossible, where it means that the water would be stopped. Wind turbine theoretically can reach up to 59.3% of efficiency.

Interesting.

https://www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/NZGW/2012/46654final00097.pdf
http://www.energyhomes.org/renewable%20technology/geoefficiency.html
http://www.mpoweruk.com/hydro_power.htm

Ref: Piezoelectricity, Ferroelectricity, Electromagnetics, Generator

Written by Anjar Priandoyo

Maret 28, 2017 at 11:32 am

Ditulis dalam Science

Mengapa concern kita berbeda

leave a comment »

Apa yang menjadi perhatian (concern) seseorang tentunya berbeda dengan orang yang lain. Sedang memetakan kebutuhan energi sektor industri. Ini menjadi sedikit rumit, karena potret Kementerian (Industri, Perdagangan, Energi) berbeda meskipun dalam topik yang sama. Contoh:

  • Perdagangan, akan care dengan berapa besar persentase impor (e.g baja 52% impor)
  • Perindustrian, akan care dengan pertumbuhan-nya, bagaimana penyerapan tenaga kerjanya, berapa jumlah perusahaannya, bagaimana utilitasnya, hingga bagaimana kontribusinya ke GDP.

Written by Anjar Priandoyo

Maret 28, 2017 at 9:41 am

Ditulis dalam Science

Menjiwai Penelitian

leave a comment »

1.Bosan
Kalau topik yang sama diulang-ulang terus maka akan bosan.

2.Tidak Fokus
Kalau tidak bosan, penyakit yang muncul selanjutnya adalah tidak fokus.

Written by Anjar Priandoyo

Maret 22, 2017 at 2:59 pm

Ditulis dalam Science

Selamat Pusing: Country Analysis (Detailed Sectoral)

leave a comment »

Waktu saya mengawali penelitian ini, saya pikir masalahnya sederhana sekali: reserve (cadangan energi). Logika berpikir saya juga sangat sederhana. Minyak bumi itu limited, sementara angin dan matahari itu unlimited. Maka konsep cadangan energi tidak berlaku pada energi terbarukan. Artinya segala masalah energi itu selesai dengan menggunakan energi terbarukan. Nyatanya?

Tahun pertama, saya baru menyadari bahwa ada masalah krusial pada renewable energy (RE) reserve, ada problem mendasar pada potensi pengembangan RE. Kecurigaan ini terkait dengan hebohnya pemberitaan mengenai RE, tidak logis-nya pengembangan RE -mengingatkan saya pada ceramah tahun 2004-an yang mengatakan bahwa tenaga TI dibutuhkan banyak perusahaan (kalau dibutuhkan kenapa orang sulit mendapat kerja IT? kalau memang prospeknya bagus, dalam waktu singkat akan jenuh pasarnya, bisa jadi bukan pilihan yang baik)

Tahun kedua, saya akhirnya menyadari, energy reserve itu problem yang masih jauh diawang-awang, energy reserve itu masalah dalam tahap perencanaan (planning). Yang lebih riil? masalah pencatatan (accounting). Sebelum kita memikirkan “masa depan mau apa” lebih baik kita memikirkan “saat ini sedang apa”. Ini makanya pencatatan energi menjadi masalah yang jauh lebih rumit daripada masalah perencanaan energi. Kenapa? karena segala kalkulasi tentang masa depan, harus diawali dengan kalkulasi saat ini.

Singkatnya sebelum, merencanakan bahwa kita butuh mobil seven seater. Lebih baik, kita menghitung dulu, ada berapa jumlah keluarga kita dan kemana saja kita berpergiaan. Jangan-jangan kita bukan hanya tidak butuh mobil, tapi kita hanya butuh sepeda onthel saja untuk kita sendiri.

Energy accounting is the real issue here.
Masalah energy accounting itu bukan sekedar 200 MTOE (TPES) di tahun 2010-an, yang menurut National Energy Policy, akan menjadi 400 MTOE -yang terdiri dari sekian persen minyak, gas dan batubara. Untuk mencapai energy mix yang lebih ideal, misalnya dari <5% RE menjadi 25% RE, bukan sekedar membangun pembangkit listrik tenaga angin/matahari sebanyak-banyaknya. "It can not be done"

Ibarat balapan motor, untuk membuat motor kencang tidak hanya menggunakan bahan bakar yang lebih bagus, tapi juga mengurangi bobot kendaraan, membuat design aerodinamis, membuat ban yang lebih baik dan seterusnya. Maka, tahap pertama energy accounting, adalah breakdown kedalam subsektor secara detail. Dan disinilah masalah dimulai.

Mengetahui jumlah kendaraan (selain merupakan masalah sendiri) tidak cukup, perlu juga jumlah produksi (termasuk trendnya), berapa rata-rata jarak yang ditempuh, hingga bagaimana efisiensi kendaraannya. Susah kan. Susah dong, karena tiap kota, tiap umur kendaraan, tiap jenis kendaraan (bus/truk/mobil), tiap fungsi kendaraan (umum/pribadi) hingga tipe jalan (aspal/tanah) memiliki karakteristik sendiri-sendiri.

Mau lebih susah lagi? lihat unit of transportation measurement. Kalkulasi akan bertambah rumit, karena diperlukan faktor lain seperti traffic flow (macet), payload (quantity/distance). See, bahkan sector transportasi ini bisa jadi satu fakultas sendiri.

Mau lebih gampang? bisa saja sih, menggunakan pendekatan fuel. Avgas (Piston Plane) dan Avtur (Kerosene/JET-A) mungkin lebih mudah daripada meng-accounting-kan jumlah pesawat terbang di Indonesia. Masih lebih susah? road transport merupakan subsector transportasi yang konsumsi energinya paling besar.

Huff… sudah? sayang belum.

Sebenarnya, bagi orang energi, masalah berhenti di IEA saja. IEA ini menghitung kebutuhan energi saja. Namun bagi orang lingkungan, masalah diperbesar dengan menambahkan dua hal: emission factors dan non energy factors. Non energy factors ini super duper ribet. Sebagai perbandingan, kalau energi itu kontribusinya 50%, maka 25% sisanya adalah… Sampah. Yup, sampah. Kontributor pencemaran lingkungan terbesar setelah energi. 15% sisanya adalah? agriculture? what? dan sektor yang paling kecil adalah… industri (non combustion <10%)

Cukup sudah penderitaan? sayangnya tidak. Dari kacamata orang lingkungan. Energi use itu nothing dibandingkan dengan dosa deforestasi (LUCF) dan dosa kebakaran gambut (Peat Fire) ini nilai emisinya lebih besar dibandingkan dengan emisi dari seluruh sumber emisi di Indonesia. What? iya. Sedih ya.

https://en.wikipedia.org/wiki/Units_of_transportation_measurement
http://aviation.stackexchange.com/questions/12184/what-are-the-differences-between-fuel-types-comparing-with-vehicles
http://apki.net/wp-content/uploads/2013/05/Draft-Petunjuk-Teknis-Penghitungan-Emisi-GRK-di-Sektor-industri.pdf

Scenarios analysis of energy mix for road transportation sector in Indonesia (Deendarlianto et al 2017)

Written by Anjar Priandoyo

Maret 21, 2017 at 1:15 pm

Ditulis dalam Science