I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   7 0 9 ~ 7 19   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 7 0 9 - 7 19           709       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   O ptimi zing  sma ll - sca le geo thermal  power:  insig hts  f ro m lo ng - term  testing a nd  s y stem mo dificatio ns o a  3  MW   g eo thermal  co ndensin g  powe r plant i K a mo jang Indo nesia         L ina   Ag us t ina ,   S uy a nto ,   B ud i Is m o y o   R e se a r c h   C e n t e r   f o r   E n e r g y   C o n v e r si o n   Te c h n o l o g y ,   N a t i o n a l   R e sea r c h   a n d   I n n o v a t i o n   A g e n c y   o f   t h e   R e p u b l i c   o f   I n d o n e si a ,     S o u t h   Ta n g e r a n g ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   1 8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   2 3 ,   2 0 2 6       Th is  st u d y   p re se n ts  th e   d e sig n ,   d e v e lo p m e n t,   a n d   p e rfo rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   a   3   M W   g e o th e rm a p il o t   p o we p lan t   in   Ka m o jan g ,   In d o n e sia ,   d e v e lo p e d   b y   re tro fit ti n g   a   2   M b a c k p re ss u re   tu rb i n e   in t o   a   six - sta g e   c o n d e n si n g   tu r b in e .   Wi th   a   6 3 . 8 1 %   lo c a c o n te n t,   th e   p lan t   se rv e a s   o n e   o f   I n d o n e sia ’s  first   d e m o n stra ti o n o sm a ll - sc a le  c o n d e n sin g   t u rb i n e   tec h n o l o g y .   M u lt i - p h a se   tes ti n g   y ield e d   a   m a x imu m   n e o u tp u o 2 . 2   M W,   b e lo t h e   d e si g n   tar g e t   d u e   t o   c o n d e n se v a c u u m   in e fficie n c ies ,   stra in e p re ss u re   lo ss e s,  a n d   re d u c e d   t u rb in e   ise n tro p ic  e ffici e n c y .   S u b se q u e n t   c o n d e n se a n d   stra in e r   m o d ifi c a ti o n imp ro v e d   v a c u u m   sta b il it y ,   re d u c e d   p re ss u re   d ro p s,  a n d   e n h a n c e d   s p e c ifi c   ste a m   c o n su m p ti o n   (S S C)  a n d   o v e ra ll   p e r fo rm a n c e .   Ex e rg y   a n a ly sis  id e n ti fied   t h e   c o n d e n se (1 6 . 1 % a n d   tu r b in e   ( 9 . 5 % a th e   p rima ry   so u rc e o e x e r g y   d e stru c ti o n ,   re su lt in g   in   a n   o v e ra ll   e x e rg y   e fficie n c y   o 7 3 . 6 % ,   h ig h e th a n   t y p ica sm a ll - sc a le  g e o th e rm a b e n c h m a rk s.   Wh il e   o p e ra ti o n a p e rfo rm a n c e   i m p ro v e d   sig n ifi c a n tl y ,   s u sta in i n g   lo n g - term   v a c u u m   sta b il it y   a n d   o p t imiz in g   tu r b in e   o p e ra ti o n   u n d e v a ria b le  ste a m   c o n d i ti o n re m a in   k e y   c h a ll e n g e s.  F u tu re   wo rk   sh o u l d   fo c u o n   a u to m a ted   v a c u u m   c o n tr o l,   re a l - ti m e   m o n it o ri n g ,   a n d   a d v a n c e d   th e rm o d y n a m ic e lec tri c a o p ti m iza ti o n   to   e n h a n c e   sy ste m   re li a b il it y .   Th is   stu d y   p r o v i d e p ra c ti c a in sig h ts  i n t o   t u rb i n e   re tro fit ti n g ,   c o n d e n se sta b i li z a ti o n ,   a n d   in teg ra ted   e x e rg y   e v a lu a ti o n ,   c o n tri b u t in g   to   th e   a d v a n c e m e n a n d   lo c a li z a ti o n   o sm a ll - sc a le g e o th e rm a p o we tec h n o lo g y   in   In d o n e sia .   K ey w o r d s :   C o n d en s er   v ac u u m     C o n d en s in g   tu r b in   Geo th er m al  p o we r   p lan t   Pil o t p lan t p er f o r m an ce     Sp ec if ic  s team   co n s u m p tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   L in Ag u s tin a   R esear ch   C en ter   f o r   E n er g y   C o n v er s io n   T ec h n o lo g y   Natio n al  R esear ch   an d   I n n o v a tio n   Ag en cy   o f   th e   R ep u b lic  o f   I n d o n esia   B J   Hab ib ie  Scien ce   &   T ec h n o lo g y   Par k ,   Pu s p ip tek   R ay St,  So u th   T an g e r an g   B an ten   Pro v in ce   1 5 3 1 4 ,   I n d o n esia    E m ail: lin a0 0 7 @ b r in . g o . id       1.   I NT RO D UCT I O   Glo b al  en er g y   d em a n d   co n tin u es  to   r is e,   wh ile  r elian ce   o n   f o s s il  f u els  d r iv es  r eso u r ce   d ep letio n ,   p r ice  in s tab ilit y ,   an d   en v ir o n m en tal  im p ac ts   [ 1 ] [ 2 ] .   Geo th er m al  en er g y   o f f er s   a   s u s tain ab le,   lo w - ca r b o n ,   an d   b ase - lo ad   alter n ativ with   s u b s tan tial  g lo b al  p o ten tial   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   I n d o n esia,  en d o we d   with   2 3   GW   o f   g eo th er m al   r eso u r ce s   ac r o s s   3 5 7   s ites ,   r an k s   s ec o n d   wo r ld wid with   2 . 4 1 8   GW   o f   in s ta lled   ca p ac ity   as  o f   2 0 2 3   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Natio n al  p o licies  s u ch   as  L aw  No .   2 7 / 2 0 0 3   an d   Go v er n m e n R eg u latio n   No .   5 9 / 2 0 0 7   tar g et   g eo th er m al  c o n tr ib u tio n s   ex ce ed in g   5 % o f   th 2 0 2 5   en er g y   m ix   [ 6 ] ,   [ 7 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   709 - 7 19   710   Desp ite  p r o g r ess   in   lar g e - s c ale  g eo th er m al  d e v elo p m en t,   s m all - s ca le  p lan ts   ( <1 0   MW)  r em ain   lim ited .   T h ese  s y s tem s   ar es s en tial  f o r   r u r al  elec tr if icatio n   an d   f lex i b le  g r id   in te g r atio n   b u f ac tech n ical  an d   ec o n o m ic  ch allen g es   [ 8 ] .   C lick   o r   tap   h er to   en ter   tex t. .   Alth o u g h   c o n d e n s in g   tu r b in tech n o lo g y   is   wid ely   ap p lied   in   g eo t h er m al   p lan ts   [ 9 ] ,   its   ad ap tatio n ,   p e r f o r m an ce   v alid atio n ,   a n d   lo n g - ter m   o p er atio n   in   s m all - s ca le  u n its p ar ticu lar l y   th o s d ev elo p e d   th r o u g h   l o ca m an u f ac tu r in g   o r   r ev er s en g in ee r in g ar e   s ca r ce ly   d o c u m en ted .   T h e   l ac k   o f   f ield - s ca le  p er f o r m a n ce   d ata,   s u b s y s tem   m o d if ica tio n   in s ig h ts ,   a n d   in teg r ated   ex e r g y   e v alu atio n   cr ea tes  k n o wled g g ap   th at  h in d er s   b r o ad e r   d e p lo y m en o f   s m all - s ca le   co n d en s in g   s y s tem s   in   I n d o n e s ia.   T h is   s tu d y   ad d r ess es  th ese   g ap s   b y   ex am in i n g   th e   d esig n ,   d e v elo p m e n t,  an d   o p er atio n al   p er f o r m an ce   o f   3   MW  p ilo t   g eo th er m al  p o we r   p lan in   Kam o jan g ,   W est  J av a,   d ev elo p ed   th r o u g h   r ev e r s en g in ee r in g   o f   a   2   MW  b ac k p r ess u r tu r b in e   an d   ac h iev i n g   6 3 . 8 1 l o ca co n ten [1 0 ] .   T h n o v elty   lies   in   th e   f ir s lo n g - ter m   ex p er im en tal  v alid atio n   o f   a   lo ca lly   e n g in ee r ed   s m all - s ca le  co n d en s in g   tu r b in e   u n d er   r ea l   g eo th er m al  co n d itio n s ,   s u p p o r ted   b y   m u lti - y ea r   s u p er v i s o r y   co n tr o an d   d ata  ac q u is itio n   ( SC AD A )   m o n ito r in g ,   s u b s y s tem   r etr o f i ev alu atio n   ( s tr ain er ,   c o n d e n s er ,   an d   n o n - co n d en s ab le  g as   ( NC G )   h an d lin g ) ,   an d   in teg r ated   th er m o d y n a m ic elec tr ical  ex er g y   an aly s is .   T h f in d in g s   s u p p o r t   I n d o n esia’ s   lo ca m an u f ac tu r in g   ca p a b ilit y ,   ex p an d   p ath way s   f o r   r u r al  elec tr if icatio n ,   an d   co n tr ib u te  to   th n atio n s   g eo th e r m al   clea n - en er g y   tr an s itio n       2.   M E T H O D   2 . 1 .     P l a nt  c o nfig ura t io n   Fig u r 1   s h o ws  th p r o ce s s   f lo an d   d esig n   p a r am eter s   o f   th 3   MW  Kam o jan g   g eo t h er m al  p ilo p lan t,  wh ile  T ab le  1   p r esen ts   its   o p er atin g   co n d itio n s .   T h e   Kam o jan g   f iel d   is   s team - d o m in ated   r eser v o ir   ( 1 7 7 2 5 3 . 4   °C )   u tili zin g   a   d ir ec d r y   s team   cy cle   [ 11 ] ,   [1 2 ] .   Steam   f r o m   t h p r o d u ctio n   well  is   th r o ttled   f r o m   1 2   b ar ( a)   to   7   b ar ( a)   v ia  a   r estrictio n   o r if ice,   th e n   s ep ar ated   f r o m   p ar ticu lates  in   d em is t er /s ep ar ato r .   Mo s t   s team   ex p an d s   th r o u g h   th s ix - s tag co n d en s in g   tu r b in e ,   wh ile  s m all  p o r tio n   is   s u p p lied   to   th ejec to r   s y s tem   an d   g lan d   s ea ls .   E x h a u s s team   is   co n d en s ed   in   d ir ec t - co n tact  co n d en s er   ( 0 . 1 6   b ar   ab s ) ,   a n d   th e   co n d en s ate  is   p u m p ed   t o   th e   co o lin g   t o wer ,   wh e r it  is   co o led   b y   air   t h r o u g h   e v ap o r a tiv h ea ex ch a n g e   b ef o r r ec ir cu latio n .   T h is   co n f ig u r atio n   m ai n tain s   s y s tem   ef f icien cy   u n d er   v a r iab le  am b ien t c o n d itio n s   [1 3 ].           Fig u r 1 .   Flo wch ar o f   th e   p r o ce s s   an d   d esig n   p ar a m eter s   o f   th 3   MW Ka m o jan g   GPP       T ab le  1 .   T h p r o ce s s   co n d itio n   o f   th e   3   MW Ka m o jan g   GP P r ef er r in g   t o   Fig u r e   1   P a r a me t e r   W e l l   h e a d   S e p a r a t o r   I n l e t   t u r b i n e   O u t l e t   t u r b i n e   P r e ssu r e ,   b a r ( a )   12   7   6 . 5   0 . 1 6   Te mp e r a t u r e ,   C   1 8 8   1 6 5   1 6 2   5 5 . 3   S t e a m   f l o w r a t e ,   k g / s   8 . 3   8 . 3   7 . 6   7 . 6       2 . 2 .     E x perim ent a s et up   Fig u r 2   s h o ws  th p o we r h o u s an d   tu r b i n is lan d   o f   t h 3   MW  Kam o jan g   g eo t h er m al  p lan t,  d ev elo p e d   th r o u g h   r ev er s en g in ee r in g   o f   2   MW  b ac k p r e s s u r tu r b in f r o m   th Sib ay a k   f ield .   T h o r ig in al   f iv e - s tag e,   6 , 5 4 3   r p m   tu r b in e   was  co n v er ted   in to   s ix - s ta g co n d en s in g   tu r b in d esig n ed   f o r   0 . 1 6   b ar ( a )   ex h au s p r ess u r an d   co u p led   v ia  g ea r b o x   to   1 , 5 0 0   r p m ,   3   MW  s y n ch r o n o u s   g en e r ato r .   T h p lan c o n s is ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Op timiz in g   s ma ll - s ca le  g eo th erma l p o w er:  in s ig h ts   fr o lo n g - term testi n g   a n d   s ystem  … ( Lin a   A g u s tin a )   711   o f   th e   s team   s u p p ly   s y s tem ,   t u r b in e - g en er ato r   tr ain ,   co n d en s er ,   an d   co o lin g   cir c u it,  an d   t h elec tr ical  co n tr o l   an d   m o n ito r in g   s u b s y s tem   [ 1 5 ] .   Steam   f r o m   well  KM J - 6 8   ( 1 2 1 4   b ar )   is   th r o ttled   an d   s tab il ized   at  ap p r o x im atel y   5 . 6 5   b a r ( a)   b ef o r en ter in g   th tu r b i n e,   wh ich   o p er ates  at  6 , 4 8 5   r p m .   Gen er at o r   ex citatio n   is   co n tr o lled   b y   B asler   DE C - 200  au to m atic  v o ltag r e g u lato r   ( AVR )   an d   p r o tecte d   b y   GE   SR - 4 8 9   r elay .   T o r q u a n d   r o tatio n al  s p ee d   ar e   m ea s u r ed   u s in g   Kis tler   an d   Key p h aso r ® sen s o r s .   T h s in g le - p ass   SS - 3 0 4   co n d en s er   o p er a tes n ea r   0 . 1 6   b ar ( a )   with   co o lin g - wate r   f l o r ate  o f   7 . 3 × 1 0 ⁶  k g /h ,   wh ile  n o n - co n d e n s ab le  g ases   ar r em o v ed   u s in g   h y b r i d   ejec to r liq u id   r in g   v ac u u m   p u m p   s y s tem .   PLC - b ased   SC AD s y s te m   ( I W v 7 . 1 )   p r o v id es  r ea l - tim m o n ito r in g   o f   k ey   elec tr ical  an d   m ec h an ical  p ar am eter s   th r o u g h   4 2 0   m an alo g   an d   2 4   VDC  d ig ital  s ig n al  ch an n el s .   T h m o n ito r ed   p ar am eter s   in clu d tu r b i n in let  an d   ex h au s p r ess u r e,   c o n d en s er   v ac u u m   lev el,   s team   m ass   f lo r ate,   g en er ato r   v o ltag an d   c u r r en t ,   s h af r o tatio n al  s p ee d ,   v ib r a tio n   lev el,   an d   au x iliar y   s y s tem   s tatu s .   T h PLC   co n tin u o u s ly   co llects,  p r o ce s s es,  an d   ar c h iv es  o p er atio n al  d ata  at  1 - s ec o n d   in ter v als,  en a b lin g   h ig h - r eso lu tio n   p er f o r m an ce   tr ac k in g   a n d   tr an s ien t e v en t a n aly s is   d u r in g   s y n ch r o n izatio n   an d   l o ad - f o llo win g   o p e r atio n s .   T h ar ch iv e d   d ataset  s u p p o r ts   b o th   lo n g - ter m   o p er atio n al  ass ess m en an d   ad v an c ed   co n tr o l   d ev elo p m e n t.  I n   p ar ticu lar ,   th h ig h - f r e q u en c y   SC ADA  d at wer u s ed   to   tr ain   an d   v alid ate  n eu r al - n etwo r k - b ased   m o d els  f o r   tu r b in in le p r ess u r co n tr o l,  im p r o v in g   s y s tem   s tab ilit y   u n d er   f lu ctu atin g   s team   s u p p ly   co n d itio n s .   T h is   in teg r ated   m o n ito r in g   ar c h itectu r e n s u r es  r eliab le  p lan s u p er v is io n ,   f a cilitates  ea r ly   f au lt   d etec tio n ,   an d   p r o v i d es  r o b u s d ata  f o u n d atio n   f o r   t h er m o d y n am ic,   elec tr ical,   a n d   co n tr o l - s y s tem   p er f o r m an ce   ev al u atio n .           Fig u r 2 .   T h p o we r h o u s an d   tu r b in is lan d   o f   th 3   MW g eo th er m al  p o wer   p lan t       2 . 3 .     T esting   p ro t o co l   T h d e v elo p m e n o f   t h 3   M W   Kam o jan g   g eo th e r m al  p ilo p lan b eg an   in   2 0 0 9 2 0 1 0 ,   f o llo wed   b y   d etailed   en g in ee r in g   in   2 0 1 0 ,   co m p o n en f a b r icatio n   in   2 0 1 1 ,   an d   in s tallatio n   in   2 0 1 3 .   Mu lti - p h ase  test in g   was  co n d u cted   u n d er   s tan d ar d ized   p r o ce d u r es  co v er i n g   s tar t - u p ,   s y n ch r o n izatio n ,   an d   s h u t d o wn .   I n itial  test s   in   2 0 1 4 2 0 1 6   u s in g   5 0 0 - kW   d u m m y   l o ad   co n f ir m e d   s tab le  m ec h an ical  o p e r atio n .   T h f ir s s y n ch r o n izatio n   in   2 0 1 8   d eliv er e d   u p   to   1   MW f o r   s ix   h o u r s ,   f o llo wed   b y   2 4 - h o u r   r u n s   r ea c h in g   2 . 1   MW   [1 0 ].   Sy n ch r o n izatio n   test s   o n   Ma y   7 1 0 ,   2 0 1 9 ,   id en tifie d   m ajo r   p er f o r m an ce   co n s tr ain ts ,   n o tab ly   0 . 4   b ar ( a)   s tr ain er   p r ess u r d r o p   an d   elev ate d   co n d en s er   p r ess u r co m p ar e d   to   th 0 . 1 6   b a r ( a)   d esig n ,   r e d u cin g   tu r b in e g en er ato r   ef f icien cy   t o   ~5 5 ( d esig n   6 9 %).   5 ×2 4 - h o u r   r u n   in   No v em b er   2 0 1 9   d eliv er ed   5 2 6 . 4 1   MWh   to   th 2 0   k PLN  g r i d   with   m ax im u m   n et  o u tp u o f   2 . 0 5   MW.  SC ADA  d ata  as   s h o wn   in   Fig u r 3   co n f ir m e d   s tab le  o p er atio n   b u p er s is ten v ac u u m   lim itatio n s   th at  p r ev en te d   ac h iev in g   th n o m in al  3   MW   o u tp u t.   R eliab ilit y   test s   in   2 0 2 1 2 0 2 2   f u r th er   v er if ie d   o p er atio n al  co n tin u ity h o wev er ,   co n d en s er   v ac u u m   r em ain ed   th p r im ar y   f ac to r   c o n s tr ain in g   f u ll - lo ad   p er f o r m a n ce .     2. 4 .   T ec hn ica m o difica t i o n pro ce du re s   T h is   s t u d y   p r ese n ts   th s y s t e m at ic  m o d if ic ati o n   o f   a   2   M W   b a c k p r ess u r e   t u r b i n e   i n t o   3   MW  co n d e n s i n g   u n i a d ap te d   t o   K am o ja n g s   g e o t h e r m al  co n d it i o n s .   T h r e d es ig n   i n t r o d u ce d   s ix   k e y   u p g r ad es:     i S d d iti o n   o f   l o w - p r ess u r s i x t h   s ta g o p ti m i ze d   f o r   1 6 2   °C   an d   6 . 5   b ar ( a ) ;   ii E x h a u s t   ca s in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   709 - 7 19   712   r e co n f i g u r ati o n   f o r   0 . 1 6   b a r ( a )   c o n d e n s e r   o p e r at io n   wit h   r e d u ce d   tu r b u le n c e;  iii V ac u u m - co m p at ib le  g l a n d - s ea a n d   h y b r i d   NC G   r em o v al   s y s te m   c o m b i n i n g   e je ct o r s   a n d   li q u i d - r i n g   p u m p ;   iv S t r ai n e r   r e d es ig n   c u tt in g   p r ess u r d r o p   f r o m   0 . 4   b a r   t o   0 . 0 2   b a r ;   v C o n d e n s e r   o p ti m iz ati o n   th r o u g h   im p r o v e d   w ate r   d is tr ib u t io n   a n d   h o t - wel l - p u m p   c o n t r o l;   a n d   vi G ea r b o x   c o u p li n g   ( 6 , 5 4 3   r p m   t o   1 , 5 0 0   r p m )   en s u r i n g   g e n e r a to r   s y n c h r o n i za ti o n   w it h   m i n i m a l   v i b r ati o n .   T h es e   i n te g r a te d   m o d i f i ca t io n s   d e m o n s tr at e   t h e   t ec h n ic al   f e asi b ili ty   o f   l o c all y   e n g i n ee r ed ,   p er f o r m an ce - o p t im ize d   c o n d e n s i n g   t u r b i n es   f o r   s m a ll - s ca le   g e o t h e r m al  ap p l ic ati o n s .           Fig u r 3 .   T h s tatu s   o f   th f in al  SC ADA  s cr ee n   f r o m   th e   3   MW p o wer   f ac ilit y   in   th en d   o f   2 0 1 9       3.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th q u a n titativ r esu lts   o f   th e   3   MW   Kam o jan g   g eo t h er m al  c o n d e n s in g   p ilo t   p lan af ter   s eq u e n tial  s u b s y s tem   im p r o v em en ts ,   co m p ar in g   th f in d in g s   with   b o th   b aselin d ata  an d   e x is tin g   in ter n atio n al  s tu d ies.  T h d is c u s s io n   em p h asizes   lo n g - ter m   p er f o r m an ce ,   s u b s y s tem   o p ti m izatio n ,   an d   ex e r g y   an aly s is .     3 . 1 .     O v er v iew  o f   perf o r m a n ce   im pro v e m ent   Fro m   2 0 1 4   to   2 0 2 2 ,   with   test in g   p au s ed   i n   2 0 2 0   d u to   C OVI D - 1 9   an d   r esu m e d   in   Au g u s 2 0 2 1   f o llo win g   co n d en s er   d is ch ar g e - wate r   s ettin g   ad ju s tm en t,  th Kam o jan g   p ilo d em o n s tr ated   clea r   im p r o v em e n ts   in   s team   u tili za tio n ,   co n d e n s er   p er f o r m an ce ,   an d   s y s tem   s tab ilit y T a b le  2   r ep o r ts   in let - p r ess u r +5 . 7 %,  co n d e n s er - p r ess u r −1 1 . 6 %,  s p ec if ic  s tea m   co n s u m p tio n   ( SS C )   −4 . 7 %,  tu r b in is en tr o p i c   ef f icien cy   + 2 . 7   p o in ts ,   n et  p o wer   +7 . 8 %,   an d   ex er g y   e f f ici en cy   +2 . 1   p o in ts .   T h ese  r esu lt s   ar attr ib u tab le   to   tar g eted   s u b s y s tem   r ed esig n s m o s n o tab ly   th r ed u ctio n   in   s team - s tr ain er   p r ess u r e   d r o p   ( 0 . 4 →0 . 0 2   b ar )   an d   th e   s tab ilizatio n   o f   co n d e n s er   v ac u u m wh ich   in c r ea s ed   tu r b in e n th alp y   d r o p   a n d   b o o s ted   o u tp u [1 5 ] .   Me ch an is tically ,   o p tim ized   s tr ain er s   m in im ize   h y d r au lic  lo s s es  an d   im p r o v e   f lo b e h av io r   [1 6 ] ,   wh ile   co n d en s er   u p g r ad es  an d   ef f e ctiv NC G   r em o v al  r ed u ce   e x er g y   d estru ctio n   an d   en h a n ce   ef f icien cy ,   with   im p ac m ag n itu d es  d ep e n d en o n   co n tex [1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   C o n s is ten with   b r o ad er   ev id en ce ,   lo n g - ter m   s tu d ies  em p h asize   th er m al - b r ea k th r o u g h   d y n a m ics  an d   r ig o r o u s   well  m an ag em en as  p r er e q u i s ites   f o r   m ain tain in g   p er f o r m an ce   o v er   m u lti - y ea r   o p er atio n s   [ 19 ] ,   [ 2 0 ].       T ab le  2 .   Su m m a r y   o f   p e r f o r m an ce   b ef o r an d   af ter   s u b s y s te m   m o d if icatio n s   P a r a me t e r   2 0 1 9   (Pre - m o d i f i c a t i o n )   2 0 2 1 / 2 2   ( P o s t - mo d i f i c a t i o n )   I mp r o v e m e n t   I n l e t   p r e ss u r e   ( b a r ( a ) )   6 . 1 0   6 . 4 5   + 5 . 7 %   C o n d e n ser  p r e ss u r e   ( b a r ( a ) )   0 . 4 3   0 . 3 8   1 1 . 6 %   S p e c i f i c   st e a m   c o n s u m p t i o n   ( S S C ,   t / M W )   1 4 . 5 6   1 3 . 8 7   4 . 7 %   Tu r b i n e   i se n t r o p i c   e f f i c i e n c y   ( %)   6 3 . 4   6 6 . 1   + 2 . 7   p o i n t s   N e t   p o w e r   o u t p u t   ( M W )   2 . 0 5   2 . 2 1   + 7 . 8 %   Ex e r g y   e f f i c i e n c y   ( %)   7 1 . 5   7 3 . 6   + 2 . 1   p o i n t s       3 . 2 .     Co nd ens er   p er f o rm a nc e   a nd   NCG   m a na g e m ent   Fro m   2 0 1 9   to   2 0 2 1 /2 2 ,   co n d e n s er   p r ess u r im p r o v e d   f r o m   0 . 4 3   t o   0 . 3 8   b ar ( a) ,   an   1 1 . 6 r ed u ctio n   ac h iev ed   t h r o u g h   b etter   c o n d en s ate  co n tr o l   an d   o p tim ized   L R VP  o p er atio n   [2 1 ] .   As  s h o wn   in   Fig u r 4 ,   th e   Au g u s 2 0 2 1   s y n ch r o n izatio n   test   ex h ib ited   a   lo wer   a n d   m o r s tab le  co n d en s er   v ac u u m   t h an   th e   No v e m b er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Op timiz in g   s ma ll - s ca le  g eo th erma l p o w er:  in s ig h ts   fr o lo n g - term testi n g   a n d   s ystem  … ( Lin a   A g u s tin a )   713   2 0 1 9   test ,   in d icatin g   r ec o v er y   af ter   th p er io d   o f   in ac tiv ity   d u r in g   th p an d em ic.   T h e   0 . 0 5   b a r ( a )   v a c u u m   i m p r o v e m e n t   i n c r e a s e d   t u r b i n e n t h a l p y   d r o p   b y   a p p r o x i m a t e l y   7 8   k J / k g ,   c o n t r i b u t i n g   t o   a   ~ 3 %   r i s e   i n   t u r b i n e f f i c i e n c y .   R e m a i n i n g   l i m it a t io n s   a r e   a tt r i b u t e d   t o   r es t r i c t e d   c o n d e n s e r   s u r f a c a r e a   a n d   N C a c c u m u l at i o n ,   h i g h l i g h t i n g   t h e   n e e d   f o r   e n h a n c e d   h e a t - e x c h a n g e   c a p a c it y   a n d   h y b r i d   e j e c t o r L R VP   u p g r a d e s   [2 2 ].   Stra in er   im p r o v em e n ts   f u r th e r   s u p p o r ted   tu r b in p er f o r m a n ce .   B ef o r m o d if icatio n ,   th s tr ain er   ca u s ed   0 . 4   b ar   p r ess u r d r o p ,   r e d u cin g   ef f ec tiv s team   s u p p ly   to   th tu r b in e.   Af ter   r e d esig n ,   th e   p r ess u r d r o p   d e cr ea s ed   to   0 . 0 2   b ar ,   as  s h o wn   in   Fig u r 5 ,   m in i m izin g   h y d r au lic  lo s s es  an d   p r ev en tin g   p ar ticle   d ep o s itio n   [2 3 ].   L o n g - ter m   o p er atio n   f r o m   No v em b er   1 6 ,   2 0 2 1 ,   to   J an u ar y   4 ,   2 0 2 2 ,   co n f ir m ed   p lan r eliab ilit y .   R em o v al  o f   o n r estrictio n   o r if ice  in cr ea s ed   tu r b i n in let  p r e s s u r to   5 . 6   b a r ( g )   ( 6 . 4   b a r ( a ) ) ,   clo s er   to   th e   6 . 5   b ar ( a)   d esig n   tar g et  an d   s ig n if ican tly   h ig h er   t h an   th i n let  p r ess u r es  r ec o r d ed   d u r in g   t h 2 0 1 9   test s   ( 5 . 0 8   a n d   4 . 7 2   b ar ( g ) ) .   T h is   im p r o v em e n t su p p o r ts   lar g er   en t h alp y   d r o p   an d   m o r ef f icien t t u r b in ex p an s io n .         ( a)     ( b )     Fig u r 4 .   C o m p a r is o n   test   d at r esu lt o f   No v e m b er   2 0 1 9   to   Au g u s t 2 0 2 1 :   ( a)   r u n n in g   test   d ata  o n   No v em b er   2 0 1 9   [ 1 6 ]   an d   ( b )   r u n n in g   test   d ata  o n   Au g u s t 2 0 2 1 .         ( a)     ( b )     Fig u r 5 .   T h d if f er en ce   o f   th e   p r ess u r d r o p   in   t h s tr ain er   ( p r ess u r d r o p   o f   PT - 2 0 1   with   PT - 202) :   ( a )   in   2 0 1 9 ,   th p r ess u r d r o p   was 0 . 4   b ar g   an d   ( b )   i n   2 0 2 1 ,   a f ter   i m p r o v e m en t,  th p r ess u r d r o p   is   0 . 0 2   b ar g       3 . 3 .     Sp ec if ic  s t ea m c o ns um ptio ( SS C)   a nd   po wer   s t a bil i t y   Fig u r 6   co m p a r es  tu r b i n SS C   d ata  f r o m   th N o v em b e r   2 0 1 9   a n d   N o v em b e r   2 0 2 1 J an u ar y   2 0 2 2   s y n ch r o n izatio n   test s .   T h SS C   d ec r ea s ed   d u r in g   th 2 0 2 1 2 0 2 2   p er io d ,   i n d icatin g   a n   im p r o v em en in   tu r b in p e r f o r m an ce   co n s is ten with   th r ed u ce d   s team   m ass   f lo r ate.   SS C   is   d ef in ed   as  th r atio   o f   s team   m ass   f lo to   n et  p o wer   o u tp u t,  wh ich   d ep en d s   o n   th en t h alp y   d r o p   ac r o s s   th tu r b in e .   I n cr ea s in g   tu r b in e   in let  p r ess u r an d   lo wer i n g   ex h au s p r ess u r en h an ce   th i s   en th alp y   d r o p ,   a n d   th h i g h er   in let  p r ess u r ac h iev ed   d u r in g   th latest test s   r ef lects p r o g r ess   to war d   th d esig n   co n d itio n .   T h p lan t’ s   SS C   d esig n   tar g et  is   9 . 1 2   t/MW h .   Me asu r ed   v a lu es  wer 1 3 . 9 2   t/MW h   at  2 . 0 9   MW  in   2 0 1 9   an d   1 4 . 5 6   t/MW h   at  2 . 0 2   MW  d u r in g   2 0 2 1 2 0 2 2 ,   wit h   th e   h ig h e r   SS C   lar g ely   in f lu en ce d   b y   c o n d e n s er   b ac k p r ess u r an d   o f f - d esig n   o p er atin g   co n d itio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   709 - 7 19   714   Fig u r 7   s h o ws  th at  th tu r b in e’ s   is en tr o p ic  ef f icien cy   ( d es ig n 7 3 %)  d ec lin ed   to   6 5 in   2 0 1 9   an d   6 3 in   2 0 2 1 .   C o n tr ib u tin g   f ac to r s   in clu d s team   p r o p er t y   v ar iatio n s ,   in s u f f icien co n d en s er   v ac u u m ,   an d   r ed u ce d   en th al p y   d r o p   p er   s tag e.   Ad d itio n al  lo s s es  in   2 0 1 9   an d   2 0 2 1   wer e   ca u s ed   b y   tu r b in d ep o s its ,   as  n o   o n lin wash in g   f ac ilit y   was  av ailab le.   Alth o u g h   v i b r atio n   lev els  in cr ea s ed   in   2 0 2 1 ,   th ey   r em ain ed   with in   ac ce p tab le  lim its   b u co n tr ib u ted   to   1 0 0 2 0 0   k W   r ed u c tio n   in   tu r b i n o u t p u t.  Desp ite  im p r o v e m en ts   in   co n d en s er   v ac u u m   a n d   s tr ain er   p er f o r m an ce ,   t h ese  h av n o y et  tr an s lated   in to   s ig n if ican in cr ea s in   tu r b in ca p ac ity .           Fig u r 6 .   C o m p a r is o n   o f   tu r b i n SS C   d ata  f r o m   s y n ch r o n izatio n   ex p er im en ts   c o n d u cte d   in   No v em b er   2 0 1 9   an d   J an u ar y   2 0 2 1       Fig u r 7 .   T h co m p ar is o n   o f   t h 3   MW Ka m o jan g   GPP’s e f f icien cies       3 . 4 .        E lect rica l   s ub s y s t em   m o delin g   a nd   inte g ra t io n   3 . 4 . 1 .   Sy s t em   c o nfig ura t io a nd   co ntr o l a rc hite ct ure   T h Kam o jan g   3   MW  p ilo GPP  o p er ates  with   co m p let lo ca l - d ev elo p m en elec tr ical  s u b s y s tem   th at  in teg r ates  th g e n er ato r ,   ex citatio n   s y s tem ,   p r o tectio n   r elay s ,   an d   s y n c h r o n izatio n   co n tr o ls   in to   th e   o v er all  s u p er v is o r y   a u to m atio n   n etwo r k .   T h g e n er ato r   is   4 - p o le,   3 , 7 5 0   k VA,   6 . 3   k V,   5 0   Hz  b r u s h less   s y n ch r o n o u s   m ac h in e,   d ir ec tl y   co u p led   t o   a   s ix - s tag co n d en s in g   s team   tu r b in t h r o u g h   r ed u ctio n   g ea r b o x   ( 6 4 8 5   to   1 5 0 0   r p m ) .   B asler   DE C - 2 0 0   d ig ital  AVR  p er f o r m s   v o ltag r eg u latio n ,   wh ile  a   W o o d war d   2 3 0 1 d ig ital  g o v er n o r   ex ec u tes  tu r b in s p ee d   an d   lo a d   co n tr o l.  B o th   co n tr o ller s   ar i n ter f ac e d   th r o u g h   t h GC P,  wh ich   also   h o s ts   th GE   M u ltil in   SR - 4 8 9   p r o tectio n   r el ay   p r o v i d in g   o v er /u n d er - v o ltag e,   r ev er s e - p o wer ,   d if f er en tial,  a n d   th e r m al  p r o t ec tio n   lo g ics.  Ad d itio n al  AB B   R E F - 6 1 0   r elay s   p r o tect  th e   6 . 3   k an d   2 0   k f ee d er s   f r o m   cu r r en t a n d   v o lta g d is tu r b an ce s .   T h g en er ato r   is   s y n ch r o n ized   to   th 2 0   k Sam ar an g   f ee d e r   o f   PT  PLN  th r o u g h   6 . 3 /2 0   k s tep - u p   tr an s f o r m er ,   v ac u u m   cir cu it  b r ea k e r   ( VC B ) ,   an d   lo ad - b r ea k   s witch   ( L B S)  ar r an g em en t.  T h is   co n f ig u r atio n   was  v er if ied   d u r in g   witn ess ed   g r id   s y n ch r o n izatio n   test in g   b y   PLN  P u s er tif,   co n f ir m in g   co m p lian ce   with   n atio n al   in te r co n n ec tio n   s tan d ar d s   an d   s ta b le  o p e r atio n   at  3 0 0 4 5 0   k W   lo ad in g   d u r in g   th e   f ir s co m m is s io n in g   p h ase  [2 4 ] .   PLN  Pu s er tif   is   th ac cr ed ited   C er tific atio n   C en tr o f   PT  PLN  ( Per s er o )   r esp o n s ib le  f o r   en s u r in g   co n f o r m ity   o f   elec tr ical  s y s tem s   with   n atio n al  an d   in ter n atio n al  s tan d ar d s .   T h e   s in g le  d iag r am   o f   th p o wer   p lan t is sh o wn   in   Fig u r 8 .     3 . 4 . 2 .     SCADA - ba s ed  m o nito ring   a nd   re m o t s up er v is io n   T h e   S C A D A   s y s t e m ,   d e v e l o p e d   u s i n g   SC A DA   I W S   v 7 . 1 ,   s e r v e s   a s   t h e   b a c k b o n e   f o r   t h e   i n t e g r a t e d   o p e r a t i o n   o f   b o t h   m e c h a n i c a l   a n d   e l e c t r i c al   s u b s y s t e m s .   A t   t h e   p l a n t   l e v e l ,   a   P L C   w i t h   r e d u n d a n t   C P U   a n d   p o w e r   s u p p l y   c o l l ec t s   r e a l - ti m e   d a t a   f r o m   t h e   GC P ,   M o t o r   C o n t r o l   C e n t e r s   ( MCC   1   &   2 ) ,   an d   f i e l d   i n s t r u m e n t s   t h r o u g h   2 4   V D C   d i g i t a a n d   4 2 0   m A   a n a l o g   c h a n n e ls .   C o m m u n i c a t i o n   p r o t o c o l s   c o m b in e   O MR O E t h e r n e ( O M E T H )   f o r   P L C - to - SC ADA   l i n k s   a n d   M o d b u s   T C P / I P   f o r   i n t e l l i g e n t   el e c t r o n i c   d e v i ce s   s u c h   a s   t h e   d i g i t a A V R ,   r el a y   p r o t e c ti o n ,   l o a d - s h a r i n g ,   a n d   p o w e r - m o n i t o r   m o d u l e s .   F o u r   SC AD A   w o r k s t a ti o n   m o n i t o r s   d i s p l a y   t u r b i n e   i s l a n d ,   n o n - t u r b i n e   i s la n d ,   a l a r m / t r e n d ,   a n d   i n s t r u m e n t a t i o n   i n te r f a c e s ,   p r o v i d i n g   c o m p l e t e   s i t u a ti o n a a w a r e n e s s   o f   g e n e r a t o r   v o l t a g e,   c u r r e n t ,   f r e q u e n c y ,   a n d   p o w e r   f a c t o r .   T h e   S C AD A   s y s t e m   ar c h i t e c t u r e   o f   t h e   3   M W   K a m o j a n g   g e o t h e r m al   p o w e r   p l a n t   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   9 .   A   SC AD A   W e b   C li e n t   i n n o v a t i o n   e n a b l es   r e m o te  v i s u a l iz a t i o n   at   B R I N s   h e a d   o f f i c e   ( ~ 2 5 0   k m   f r o m   K a m o j a n g )   w i t h   m i r r o r e d   d i s p la y s   o f   t h e   s i t s y s t e m ,   a l l o w i n g   r a p i d   d e ci s i o n - m a k i n g   d u r i n g   a l a r m   e v e n t s   a n d   o p e r a t i o n a l   d i a g n o s t i cs   [ 2 5 ] .         9 . 1 2 1 3 . 9 2 1 4 . 5 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 D e si g n 2019 2021-2022 S S (t o n / M W) Pow e r    Ge n e r ate d   (k W) Po we r  G e n e r ated ( kW) S S C  ( to n / M W) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% De s i g n 2019 2021-2022 GE N E R A TE D   PO WE R   (k W) %  E FFI CIE N CY Ise n tr o p i c  e f f i i c i e n c y E x e r g y  E f f i c i e n c y Po we r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Op timiz in g   s ma ll - s ca le  g eo th erma l p o w er:  in s ig h ts   fr o lo n g - term testi n g   a n d   s ystem  … ( Lin a   A g u s tin a )   715   3 . 4 . 3 .     I nte llig ent   press ure  a nd   lo a d - f o llo wing   co ntr o l   T o   en h an ce   d y n am ic  p er f o r m an ce   an d   r e d u ce   o s cillatio n s   o b s er v ed   d u r in g   i n itial  s y n ch r o n izatio n ,   a   n ew  AI - b ased   g o v e r n o r   co n tr o ap p r o ac h   was  d ev elo p e d   u s in g   n e u r al - n etwo r k   b ac k p r o p a g atio n   ( B PNN)   an d   non - lin ea r   au to r eg r ess iv wit h   ex o g en o u s   in p u ( NARX)  m o d els.  T r ain in g   d ata  wer e   d er iv ed   f r o m   th SC ADA  ar ch iv ( PT1 0 3   s team - p r ess u r s en s o r   in p u an d   Z T 6 1 1   v alv e - p o s itio n   o u tp u t)   co llected   d u r i n g   tu r b in p r ess u r co n tr o test s   in   Au g u s 2 0 2 1 .   T h o p tim ized   NARX  m o d el  ac h iev ed   MSE   0 . 0 0 1   an d   9 5 . 3 tr ac k in g   ac cu r ac y ,   o u t p er f o r m in g   th b aselin PID   co n tr o ller   in   m ai n tain in g   th t u r b in e - in let  p r ess u r e   at  5 . 6 5 ± 0 . 1 5   b ar   [ 2 6 ] .   T h is   in tellig en co n tr o lay er   d em o n s tr ates  th f ea s ib ilit y   o f   in teg r atin g   m ac h in e - lear n in g   alg o r ith m s   with   ex i s tin g   AVR  an d   g o v er n o r   s y s tem s   to   r ea lize  ad ap tiv l o ad - f o ll o win g   an d   f r eq u e n cy - s tab ilizatio n   f u n cti o n s   co m p atib le  with   s m ar t - g r i d   o p er atio n .             Fig u r 8 .   T h 3   MW Ka m o jan g   g eo th e r m al  p o we r   p lan t sin g le  lin d iag r am   [ 2 4 ]       3 . 5 .     E x er g y   a na ly s is   a nd   irre v er s ibi lity   dis t rib utio n   T h ex ten d e d   ex er g y   d iag r am   as sh o wn   in   Fig u r e   1 0   illu s tr at es th o v er all  th er m o d y n a m ic elec tr ical  co n v er s io n   p ath way   o f   th 3   MW  Kam o jan g   p ilo p lan t.  O f   th to tal  g eo th er m al  ex er g y   in p u t,  m ec h a n ical  ir r ev er s ib ilit ies  at  th s ep ar ato r   ( 0 . 5 %),   in ter - c o n d e n s er   ( 0 . 5 %),   tu r b in ( 9 . 5 %),   an d   m ain   co n d en s er   ( 1 6 . 1 % )   ac co u n f o r   2 6 . 6 %,  wh ile  th r em ain in g   7 3 . 6 is   tr an s f er r e d   to   th e   elec tr ical  s u b s y s tem   t h r o u g h   th e   tu r b in e g en er ato r   s h a f t.   W ith in   th elec tr ical  d o m ain ,   ad d itio n al  lo s s es  ar i s f r o m   g en er at o r   in ef f icien cies  ( 2 4 %) ,   d u to   win d in g   r esis tan ce ,   m ag n etic  h y s ter esis ,   an d   v en tilatio n ,   as  well  as   au x iliar y   lo ad s co o lin g - wate r   p u m p s ,   ejec to r v ac u u m   s y s tem s ,   an d   co n t r o i n s tr u m en t atio n co n s u m in g   ap p r o x im a tely   3 o f   g r o s s   elec tr ical  o u tp u t.  A f ter   th ese  lo s s es,  th in teg r ated   s y s tem   ac h iev es  n et  e x er g y   ef f icie n cy   o f   ab o u 7 1 %,  co r r esp o n d in g   to   th e   ef f ec tiv p o wer   d eliv er ed   to   th e   2 0   k PLN  f ee d er .   T h is   co m b in ed   th er m o d y n am ic elec tr ical  r ep r esen tatio n   p r o v id es  u n if ied   f r am ewo r k   f o r   ass ess in g   g en er ato r   p er f o r m an ce ,   a u x iliar y   d em an d ,   an d   g r i d - co u p led   e f f icien cy ,   an d   h ig h lig h ts   im p r o v em en o p p o r tu n ities   in   tu r b i n p r ess u r c o n tr o l,  g en er ato r   ex citatio n ,   a n d   au x iliar y   s y s tem   o p tim izatio n .     3 . 6 .     Co m pa ra t iv e   a nd   benchm a r k   perf o r m a nce   T ab le  3   s u m m ar izes  th p er f o r m an ce   o f   th Kam o jan g   p ilo p lan r elativ to   o th er   s m all - s ca le  g eo th er m al  u n its   in   I n d o n esia  an d   ab r o a d .   T h 3   MW  Kam o jan g   p lan ac h iev ed   n et  o u tp u o f   2 . 2   MW  an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   709 - 7 19   716   an   SS C   o f   1 3 . 9 1 4 . 6   t/MW h h ig h er   th an   th 9 . 1 2   t/ MWh   d esig n   tar g et   b u co m p ar ab le  t o   s im ilar   in s tallatio n s .   T h r em ain in g   p er f o r m a n ce   g ap   is   p r i m ar ily   d u to   elev ated   co n d en s er   b ac k p r ess u r e,   au x iliar y   p r ess u r lo s s es,  an d   th ab s en ce   o f   o n lin tu r b in clea n in g .   W h en   co m p ar e d   with   th Ulu m b u   1 0   MW  u n its   ( 1 1 1 3   t/MW h ) ,   Kam o jan g   d e m o n s tr ates c o m p etitiv p er f o r m an ce   with in   its   s ca le  class .   I n ter n atio n ally ,   th p lan t’ s   ex e r g y   ef f icien cy   o f   7 3 . 6 % is   co n s is ten t w ith   s m al l - s ca le  u n its   i n   I ce lan d ,   th Ph ilip p in es,  an d   Ken y a,   wh ich   ty p ically   em p lo y   ad v a n ce d   co n tr o s tr ateg ies  a n d   h y b r id   co n f i g u r atio n s .   T h ese  co m p ar is o n s   p o s itio n   Kam o jan g   at  an   in ter m e d iate  p er f o r m an ce   lev el b elo w   lar g co m m er cial   s y s tem s   b u ab o v e   m an y   s m all - s ca le  p lan ts   wh ile  in d i ca tin g   clea r   p o te n tial  f o r   f u r th er   g ain s   th r o u g h   co n d en s er   o p tim izatio n ,   p r ev e n tiv m ain ten an ce ,   an d   s u b s y s tem   in teg r atio n   [ 2 1 ] ,   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .           Fig u r 9 .   T h 3   MW Ka m o jan g   g eo th e r m al  p o we r   p lan t SC ADA  s y s tem   ar ch itectu r [ 2 5 ]           Fig u r 1 0 .   San k ey   d iag r am   o f   th ex er g y   f lo o f   th 3   MW Ka m o jan g   g e o th er m al  p o wer   p lan t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Op timiz in g   s ma ll - s ca le  g eo th erma l p o w er:  in s ig h ts   fr o lo n g - term testi n g   a n d   s ystem  … ( Lin a   A g u s tin a )   717   3 . 7 .     E rr o m a r g ins   a nd   SC ADA  r elia bil it y   T o   en s u r th r eliab ilit y   o f   th p er f o r m an ce   in d icato r s ,   er r o r   m ar g in s   wer ev alu ated   f o r   b o th   SS C   an d   e x er g y   ef f icien cy .   C o n s id er in g   r ep ea ted   m ea s u r em e n ts   an d   s en s o r   u n ce r tain ties ,   SS C   was  d eter m in e d   as  1 3 . 9 1 4 . 6   ± 0 . 4   t/MW h   ( 9 5 co n f id e n ce ) ,   wh ile  e x er g y   e f f icien cy   was  7 3 . 6 ± 2 . 1 %.  T h ese  r an g es  r ef lect   v ar iatio n s   ar is in g   f r o m   t u r b i n in let  p r ess u r f lu ctu atio n s ,   co n d en s er   v ac u u m   i n s tab ilit y ,   an d   o cc asio n al   s en s o r   d r if t.   SC ADA  d ata ce n tr al  to   lo n g - ter m   m o n ito r in g wer s u p p o r ted   b y   r o u tin ca lib r atio n   o f   p r ess u r e   tr an s d u ce r s ,   f lo m ete r s ,   an d   p o wer   m ea s u r e m en d e v ices,  with   elec tr ical  o u tp u ts   cr o s s - v alid ated   ag ain s t   PLN  g r id   d ata.   Min o r   an o m alies,  s u ch   as  d r if t   in   c o n d e n s er   wate r - lev el  s en s o r s   a n d   n o is in   v ib r atio n   r ea d in g s ,   wer o cc asio n ally   o b s er v ed .   T h ese  f in d in g s   h ig h li g h t th n ee d   f o r   s en s o r   r ed u n d an cy   an d   c o n s is ten ca lib r atio n   cy cles,  p ar ticu lar l y   in   s m all - s ca le  g eo th er m al  p lan ts   wh er m o d est  m ea s u r em en d ev iatio n s   ca n   s ig n if ican tly   in f lu en c r ep o r te d   ef f icien cy   v alu es.       T ab le  3 .   C o m p a r ativ an d   b en ch m ar k   p er f o r m an ce   o f   s m all - s ca le  g eo th er m al  u n its   No   Lo c a t i o n   /   p l a n t   C y c l e   t y p e   C a p a c i t y   ( M W )   C o n d e n ser  p r e ss u r e   ( b a r ( a ) )   Ex e r g y   e f f i c i e n c y   ( %)   S S C   ( t / M W h )   K e y   t e c h n o l o g y   f e a t u r e   R e f e r e n c e   1   K a m o j a n g ,   I n d o n e si a   C o n d e n si n g   S t e a m   3 . 0   0 . 3 8   ( d e si g n   0 . 1 6 )   7 3 . 6   1 3 . 9 1 4 . 6   ( d e si g n   9 . 1 2 )   H y b r i d   N C G   r e m o v a l   +   S C A D A   Th i s   st u d y   2   U l u m b u ,   I n d o n e si a   C o n d e n si n g   S t e a m   4   ×   2 . 5   =   1 0 . 0   ~ 0 . 1 2 0 . 1 5   7 1 . 2   ~ 1 1 13   M o d u l a r   t u r b i n e   i n t e g r a t i o n   F i e l d   d a t a ,   2 0 2 3   3   H e l l i sh e i d i ,   I c e l a n d   O R C - i n t e g r a t e d   G e o t h e r m a l   5 . 0   0 . 3 4   7 2 . 0     H y b r i d   ( O r g a n i c   R a n k i n e   C y c l e ( O R C )   e f f i c i e n c y   e n h a n c e me n t   [ 2 9 ]   4   Ti w i ,   P h i l i p p i n e s   C o n d e n si n g   S t e a m   3 . 5   0 . 3 7   7 4 . 1     S mart  m o n i t o r i n g   a n d   h y b r i d   e n e r g y   m i x   [2 1 ] ,   [ 27 ]   5   O l k a r i a ,   K e n y a   M u l t i - p h a s e   Ex t r a c t i o n   2 . 8   0 . 3 5   7 2 . 4     A d v a n c e d   t u r b i n e   a n d   e x t r a c t i o n   c o n t r o l   [ 28 ]       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   e x p er im e n tally   v a lid ated   th e   o p er ati o n al  p er f o r m an ce   o f   a   lo ca lly   en g i n ee r e d   3   MW  co n d en s in g   g eo t h er m al  p ilo p lan u n d er   r ea f ield   c o n d itio n s .   T h 3   MW  Kam o jan g   g e o th er m al  p ilo t   p lan t   d em o n s tr ated   th f ea s ib ilit y   o f   lo ca lly   d ev el o p ed ,   r ev er s e - en g in ee r ed   co n d en s in g   tu r b in f o r   s m all - s ca le  ap p licatio n s .   I m p r o v em e n ts   in   s tr ain er   d esig n   an d   co n d e n s er   o p er atio n   r e d u ce d   s team   p r ess u r lo s s es,   s tab ilized   v ac u u m   co n d itio n s ,   an d   en h an ce d   SS C   an d   ex er g y   p er f o r m an c e.   I n teg r atio n   o f   th e   elec tr ical   s u b s y s tem   in clu d in g   th 6 . 3   k g en er ato r ,   d ig ital  AVR,  g o v er n o r ,   an d   SC ADA  m o n ito r in g   co n f ir m ed   s tab le   g r id   o p e r atio n   an d   co m p lian ce   with   n atio n al  s tan d ar d s .   Acc o u n tin g   f o r   2 4 elec tr ical  lo s s es  an d   ~3 %   au x iliar y   co n s u m p tio n ,   th p la n t a ch iev ed   a   n et  ex e r g y   e f f ici en cy   o f   7 1 %.   W ith   6 3 . 8 1 lo ca l   co n te n t,  th p r o ject  h ig h lig h ts   I n d o n e s ia’ s   g r o win g   ca p ab ilit y   in   g eo th er m al   tech n o lo g y   lo ca lizatio n .   T h e   o p er atio n al  less o n s ,   p ar ticu l ar ly   in   co n d en s er   an d   NC m an ag em en t,  a r e   tr an s f er ab le  to   5 1 0   MW  in s tallatio n s   an d   s u p p o r t   b r o ad e r   d ep l o y m en t   o f   d is tr ib u ted   g eo th er m al  s y s tem s .   Ov er all,   th is   s tu d y   p r o v i d es  u n if ied   th er m o d y n am ic ele ctr ical  ev alu atio n   f r am ew o r k   an d   co n f ir m s   th e   tech n ical  v iab ilit y   an d   s ca lab ilit y   o f   s m all - s ca le  co n d en s in g   g eo th er m al  p lan ts   f o r   I n d o n e s ia’ s   clea n - en er g y   tr an s itio n .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   ex p r ess   g r atitu d e   to   th Ag en cy   f o r   th e   Ass es s m en an d   Ap p licatio n   o f   T e ch n o lo g y   ( B PP T ) ,   wh ich   h as  b ee n   in te g r ated   in to   th Natio n al   R esear ch   an d   I n n o v atio n   Ag en c y   ( B R I N)   s in ce   2 0 2 1 ,   f o r   s p o n s o r in g   th is   p r o ject  an d   ex ten d   ap p r ec iatio n   to   th d ir ec to r s   an d   m an ag em e n t   o f   PT.   Per tam in Geo th er m al  E n er g y   ( PGE)   f o r   th eir   co n tin u o u s   ass is tan ce ,   wh ich   f ac ilit ated   ac ce s s   to   v alu ab le  d ata  an d   f ield   f ac ilit ies f o r   o u r   r esear ch .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was f u n d e d   b y   B PP T ,   wh ich   h as b ee n   in teg r a ted   in to   B R I s in ce   2 0 2 1 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   709 - 7 19   718   AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   L in Ag u s tin a                               Su y an to                               B u d i I s m o y o                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ L A] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   K .   P i i p p o n e n   e t   a l . ,   Th e   d e e p e r   t h e   b e t t e r ?   a   t h e r m o g e o l o g i c a l   a n a l y s i o f   me d i u m - d e e p   b o r e h o l e   h e a t   e x c h a n g e r i n   l o w - e n t h a l p y   c r y st a l l i n e   r o c k s,   G e o t h e rm a l   En e r g y ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   1 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 5 1 7 - 022 - 0 0 2 2 1 - 7.   [ 2 ]   K .   R i n k   e t   a l . ,   A n   e n v i r o n me n t a l   i n f o r mat i o n   sy s t e f o r   t h e   e x p l o r a t i o n   o f   e n e r g y   s y st e ms,”   G e o t h e rm a l   En e rg y ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 5 1 7 - 022 - 0 0 2 1 5 - 5.   [ 3 ]   G .   M .   I d r o e s,   I .   H a r d i ,   I .   S .   H i l a l ,   R .   T.   U t a m i ,   T.   R .   N o v i a n d y ,   a n d   R .   I d r o e s,  Ec o n o m i c   g r o w t h   a n d   e n v i r o n m e n t a l   i mp a c t :   a ssess i n g   t h e   r o l e   o f   g e o t h e r ma l   e n e r g y   i n   d e v e l o p i n g   a n d   d e v e l o p e d   c o u n t r i e s,”   I n n o v a t i o n   a n d   G re e n   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   3 ,     n o .   3 ,   p .   1 0 0 1 4 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i g d . 2 0 2 4 . 1 0 0 1 4 4 .   [ 4 ]   H .   A l h u sn i ,   T .   S a t r i a ,   P .   P e r d a n a ,   E.   H .   P u r w a n t o ,   a n d   H .   S e t y a w a n ,   G e o t h e r ma l   b u si n e s o u t l o o k   i n   I n d o n e s i a ,   i n   4 8 t h   Wo r k sh o p   o n   G e o t h e rm a l   Re s e rv o i r   E n g i n e e r i n g   S t a n f o r d   U n i v e rs i t y ,   S t a n f o r d ,   C A ,   U S A ,   2 0 2 3 ,   p p .   1 1 2 .     [ 5 ]   N .   A .   P a m b u d i   a n d   D .   K .   U l f a ,   T h e   g e o t h e r mal   e n e r g y   l a n d sca p e   i n   I n d o n e si a :   a   c o m p r e h e n si v e   2 0 2 3   u p d a t e   o n   p o w e r   g e n e r a t i o n ,   p o l i c i e s,  r i s k s,  p h a se  a n d   t h e   r o l e   o f   e d u c a t i o n ,   Re n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   E n e r g y   Re v i e w s ,   v o l .   1 8 9 ,   p .   1 1 4 0 0 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 2 3 . 1 1 4 0 0 8 .   [ 6 ]   S .   W .   Y u d h a ,   B .   T j a h j o n o ,   a n d   P .   Lo n g h u r st ,   U n e a r t h i n g   t h e   d y n a m i c o f   I n d o n e s i a g e o t h e r ma l   e n e r g y   d e v e l o p me n t ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 4 ,   p .   5 0 0 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 4 5 0 0 9 .   [ 7 ]   U .   A z m i   e t   a l . ,   A   h o l i s t i c   o v e r v i e w :   I n d o n e si a g e o t h e r ma l   e n e r g y   e n c o u r a g e s   g e o t h e r m a l   p o w e r   p l a n t   i n v e st men t   i n   su p p o r t   o f   n a t i o n a l   d e f e n se,   J u r n a l   Pe r t a h a n a n   d a n   Be l a   N e g a ra ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 2 1 5 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 1 7 2 / j p b h . v 1 4 i 2 . 1 9 6 2 4 .   [ 8 ]   C .   M .   S u f y a n a ,   F .   T .   A k b a r ,   a n d   W .   S r i g u t o m o ,   T h e r ma l   m o d e l i n g   a n d   si m u l a t i o n   o f   a   si n g l e - f l a sh   g e o t h e r mal   p o w e r   p l a n t   i n v o l v i n g   n o n - c o n d e n sa b l e   g a s :   a   c a s e   st u d y   o f   K a mo j a n g   g e o t h e r ma l   f i e l d   i n   G a r u t ,   W e st   Ja v a ,   I n d o n e si a ,   G e o t h e rm a l   E n e r g y v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s4 0 5 1 7 - 023 - 0 0 2 4 9 - 3.   [ 9 ]   B .   R u d i y a n t o ,   A .   W i c a k s o n o ,   a n d   M .   H i j r i a w a n ,   E v a l u a t i o n   a n d   o p t i m i z a t i o n   b a se d   o n   e x e r g y   i n   K a m o j a n g   g e o t h e r mal   p o w e r   p l a n t   u n i t   3 ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o n   A d v a n c e d   S c i e n c e ,   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 3 ,   n o .   6 ,     p p .   2 3 7 2 2 3 7 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 8 5 1 7 / i j a se i t . 1 3 . 6 . 1 9 4 4 1 .   [ 1 0 ]   B .   T .   P r a se t y o ,   S u y a n t o ,   M .   A .   M .   O k t a u f i k ,   a n d   H .   S u t r i y a n t o ,   T e st i n g   o f   e a r l y   st a g e   o f   b p p t - 3 mw   c o n d e n s i n g   t y p e   sma l l   s c a l e   g e o t h e r m a l   p o w e r   p l a n t   -   K a mo j a n g   -   I n d o n e s i a ,   i n   J o u r n a l   o f   P h y s i c s:   C o n f e r e n c e   S e ri e s ,   I O P   P u b l i s h i n g ,   2 0 1 9 ,   p .   1 2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 3 7 6 / 1 / 0 1 2 0 1 4 .   [ 1 1 ]   B .   R u d i y a n t o ,   M .   S .   B i r r i ,   W i d j o n a r k o ,   C .   A v i a n ,   D .   M .   K a m a l ,   a n d   M .   H i j r i a w a n ,   A   g e n e t i c   a l g o r i t h a p p r o a c h   f o r   o p t i m i z a t i o n   o f   g e o t h e r m a l   p o w e r   p l a n t   p r o d u c t i o n :   c a se   st u d i e o f   d i r e c t   st e a m   c y c l e   i n   K a mo j a n g ,   S o u t h   A f ri c a n   J o u r n a l   o f   C h e m i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   4 5 ,   p p .   1 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sa j c e . 2 0 2 3 . 0 4 . 0 0 2 .   [ 1 2 ]   M .   A z i z   a n d   F .   B .   J u a n g sa,   D r y   st e a m   p o w e r   p l a n t :   t h e r mo d y n a mi c   a n a l y si s   a n d   sy s t e m   i mp r o v e me n t ,   i n   T h e rm o d y n a m i c   An a l y si a n d   O p t i m i za t i o n   o f   G e o t h e r m a l   Po w e r   Pl a n t s ,   E l se v i e r ,   2 0 2 1 ,   p p .   9 7 1 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / B 9 7 8 - 0 - 12 - 8 2 1 0 3 7 - 6 . 0 0 0 1 5 - 9.   [ 1 3 ]   X .   C h e n ,   Z.   T i a n ,   F .   G u o ,   X .   Y u ,   a n d   Q .   H u a n g ,   Ex p e r i me n t a l   i n v e st i g a t i o n   o n   d i r e c t - c o n t a c t   c o n d e n s a t i o n   o f   su b a t m o s p h e r i c   p r e ss u r e   s t e a i n   c o c u r r e n t   f l o w   p a c k e d   t o w e r ,   E n e r g y   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   8 ,   p p .   2 9 5 4 2 9 6 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e s e 3 . 1 1 8 1 .   [ 1 4 ]   B .   T .   P r a se t y o ,   S u y a n t o ,   C a h y a d i ,   a n d   H .   S u t r i y a n t o ,   L e sso n   l e a r n e d     t h e   o p e r a t i o n   o f   t h e   p i l o t   sca l e   g e o t h e r mal   p o w e r   p l a n t   3 mw     K a m o j a n g ,   I n d o n e si a ,   G e o t h e rm i c s ,   v o l .   9 1 ,   p .   1 0 2 0 2 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . g e o t h e r mi c s. 2 0 2 0 . 1 0 2 0 2 5 .   [ 1 5 ]   C .   D i n g ,   X .   Zh a n g ,   G .   L i a n g ,   a n d   J.   F e n g ,   O p t i mi z i n g   e x e r g y   e f f i c i e n c y   i n   i n t e g r a t e d   e n e r g y   s y s t e m :   a   p l a n n i n g   s t u d y   b a s e d   o i n d u st r i a l   w a st e   h e a t   r e c o v e r y ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 4 8 0 7 4 1 4 8 0 8 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 6 8 2 9 1 .   [ 1 6 ]   G .   P .   M a h a j a n   a n d   R .   S .   M a u r y a ,   D e v e l o p m e n t   o f   a n   e f f i c i e n t   t - t y p e   s t r a i n e r   w i t h   i t p e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n ,   J o u r n a l   o f   T h e rm a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   6 ,   n o .   6 ,   p p .   4 2 0 4 3 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 8 1 8 6 / TH E R M A L . 8 3 6 4 9 9 .   [ 1 7 ]   Z.   W a n g ,   A d v a n c e me n t s i n   g e o t h e r mal   e n e r g y :   e x t r a c t i o n   me t h o d s,  u t i l i z a t i o n   p r a c t i c e s,  a n d   f u t u r e   i mp r o v e m e n t s ,   A p p l i e d   a n d   C o m p u t a t i o n a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   9 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 9 1 5 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 4 2 5 4 / 2 7 5 5 - 2 7 2 1 / 9 8 / 2 0 2 4 f mc e a u 0 1 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.