ii
PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRID DI PULAU
MAGINTI MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER
HALAMAN SAMPUL
PLANNING OF HYBRID POWER PLANT IN MAGINTI ISLAND USING
HOMER SOFTWARE
USMAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2014
iii
PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRID DI PULAU
MAGINTI MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER
HALAMAN PENGAJUAN
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister
Program Studi
Teknik Elektro
Disusun dan diajukan oleh
USMAN
Kepada
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2014
ii
HALAMAN PENGESAHAN
v
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
Yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Usman
Nomor Mahasiswa : P2700212035
Program Studi : Teknik Elektro
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini benar-
benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan
pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari
terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini
hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan
tersebut.
Makassar,……Agustus 2014
Yang menyatakan,
Usman
vi
ABSTRAK
USMAN. Perancanaan Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Di Pulau Maginti Menggunakan Software HOMER (dibimbing oleh Ansar Suyuti dan Ardiaty Arief)
Pulau Maginti mempunyai jumlah penduduk 2483 jiwa, dimana sistem kelistrikannya disuplai oleh genset dengan kapasitas 40 KVA yang beroperasi selama 12 jam setiap hari. Pulau Maginti memiliki sumber Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dapat dikembangkan yaitu energi surya dengan potensi rata-rata sebesar 5.099 KWh/m2/hari dan potensi energi angin rata-rata sebesar 4.49 m/s.
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan konfigurasi pembangkit hibrid dari PLTD, PLTS dan PLTB yang optimal berdasarkan Net Present Cost (NPC) dan menghitung hasil analisis kelayakan investasinya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu melakukan simulasi dengan menggunakan software HOMER. Berdasarkan hasil simulasi tersebut kemudian akan dilakukan analisis kelayakan investasi untuk mengukur seberapa layak sistem pembangkit hibrid ini apabila diterapkan.
Hasil simulasi dari sistem yang direncanakan terdiri dari 4 sistem pembangkit, yaitu 1) PLTD 256 KW dan 32 KW, dengan NPC sebesar $ 4.428.512. 2) PLTD 256 KW dan 32 KW dan PLTS 300 KW, inverter 200 KW dan baterai 184 buah, dimana NPC sebesar $ 3.883.534. 3) PLTD 256 KW dan 32 KW dan PLTB 390 KW, inverter 200 KW dan baterai 190 buah, dimana NPC sebesar $ 3.860.725. 4) PLTD 256 KW dan 32 KW, PLTS 230 KW dan PLTB 260 KW, inverter 200 KW dan baterai 188 buah, dimana NPC sebesar $ 3.432.373. Kesimpulan dari penelitian ini adalah sistem pembangkit yang optimal adalah sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB, karena mempunyai NPC yang lebih rendah dan hasil analisis dari semua parameter kelayakan investasi menunjukan bahwa sistem ini layak untuk di kembangkan dengan harga jual listrik sebesar $ 0.486/KWh.
Kata kunci : pembangkit hibrid, HOMER, NPC, kelayakan investasi
vii
ABSTRACT
USMAN. Planning of Hybrid Power Plant in Maginti Island Using Homer Software. (supervised by Ansar Suyuti and Ardiaty Arief)
Maginti island has a population of 2483, with the electrical system
supplied by a generator with a capacity of 40 KVA which operated for 12
hours every day. Maginti island has resources of Renewable Energy (RE)
that can be developed with the potential of solar energy with average of
5,099 kWh/m2/day and wind energy potential average of 4:49 m/s.
The study aims to obtain a optimal capacity of the hybrid Diesel Power
Plants (DPP), Solar Power Plants (SPP) and Wind Power Plants (WPP)
based on the Net Present Cost (NPC) and calculate the results of the
feasibility analysis of investment. The method used in this research is doing a
simulation HOMER software. Based on the results of the simulations will
doing feasibility analysis of investment.
Simulation results of the planned system consists of a 4 generation
systems, ie 1) DPP 256 KW and 32 KW, with NPC is $ 4.428.512. 2) DPP
256 KW and 32 KW, SPP 300 KW, inverter 200 KW and battery 184 pieces,
with NPC is $ 3.883.534. 3) DPP 256 KW and 32 KW, WPP 39 x 10 KW,
inverter 200 KW and battery 190 pieces, with NPC is $ 3.860.725. 4) DPP
256 KW and 32 KW, SPP 230 KW, WPP 26 x 10 KW, inverter 200 KW and
battery 188 pieces, with NPC is $ 3.432.373. The conclusion from this study
is that the optimal generation system is the diesel hybrid DPP, SPP and
WPP, because it has the lowest NPC and the results of all parameter
analysis shows that the investment feasibility of this system is viable to be
developed if the price of electricity is $ 0.486/KWh.
Key word : hibryd power plant, HOMER, NPC, investment feasibility
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji ke hadirat Allah SWT atas rahmat, nikmat dan taufiknya,
sehingga dapat diselesaikannya tesis yang berjudul “Perencanaan
Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid di Pulau Maginti Menggunakan Software
HOMER”. Tesis ini diajukan sebagai bagian dari tugas akhir dalam rangka
menyelesaikan studi di Program Magister Jurusan Teknik Elektro di
Universitas Hasanuddin bidang keahlian Teknik Energi Listrik.
Konsep yang melatarbelakangi permasalahan yang diajukan dalam
tesis ini adalah dengan melihat kondisi kelistrikan yang ada saat ini belum
sepenuhnya dapat menyuplai rumah tangga yang ada. Potensi hasil laut
yang ada di pulau ini sangat melimpah, akan tetapi belum bisa mendapatkan
nilai ekonomis yang tinggi karena proses pengawetan masih dilakukan
secara tradisional sebagai akibat terbatasnya energi listrik untuk
menggunakan peralatan moderen. Dengan melihat potensi energi terbarukan
yang ada diantaranya energi surya dan angin yang ada, peraturan
pemerintah untuk mengurangi penggunaan bahan bakar disel serta
memaksimalkan penggunaan energi terbarukan, maka penulis berusaha
melakukan penelitian untuk memabngun sebuah sistem pembangkit yang
mengintegrasikan pembangkit yang berbasiskan energi fosil dan energi
terbarukan.
Banyak kendala yang dihadapi oleh penulis dalam penyunsunan tesis
ini, akan tetapi berkat bantuan berbagai pihak tesis ini dapat diselesaikan.
Melalui kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
ix
kedua orang tua saya yang selalu memberikan dukungan, semangat, doa
dan nasihat. Prof. Dr. Ir. Ansar Suyuti, MT selaku dosen pembimbing I dan
Ardiaty Arief, ST., MTM., Ph.D selaku pembimbing II , yang telah banyak
membantu penulis dalam memberikan ide, saran dan kritiknya. Bapak Prof.
Dr. Ir. H. Najamuddin Harun, M.S., Dr.Ir. Indra Jaya, M.T dan Dr. Eng.
Syafaruddin, ST., M.Eng, sebagai dosen penguji yang telah memberikan
saran dalam perbaikan tesis ini. La Ode Juanidin yang telah bersedia
memberikan data dan informasi mengenai keadaan masyarakat dan kondisi
kelistrikan Pulau Maginti. Teman – teman angkatan 2012 Program Pasca
Sarjana Teknik Elektro yang telah bersedia sharing dan berbagi ilmu dalam
penyusunan tesis ini. Terkhusus buat “asmaul” yang selalu memberikan
semangat ataupun sebaliknya. Serta berbagai pihak yang tidak bisa penulis
sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat.
Akhirnya penulis menyadari masih banyak kekurangan dan
kelemahan. Untuk itu saran dan kritik yang konstruktif akan sangat
membantu agar tesis ini dapat menjadi lebih baik.
Makassar, Agustus 2014
Penulis
x
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN SAMPUL ii
HALAMAN PENGAJUAN iii
HALAMAN PENGESAHAN ii
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI x
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR LAMPIRAN xvi
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang 1
B. Rumusan Masalah 4
C. Tujuan Penelitian 4
D. Batasan Masalah 5
E. Manfaat Penelitian 5
F. Sistematika Penulisan 6
BAB II LANDASAN TEORI 8
A. Radiasi Matahari dan Angin 8
xi
1. Radiasi Matahari 8
2. Angin 9
B. Pembangkit Listrik Tenaga Surya 11
1. Sel Surya, Modul dan Array 12
2. Baterai 15
3. Inverter 16
C. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu 17
1. Turbin angin sumbu vertikal 18
2. Turbin angin sumbu horizontal 19
D. Pembangkit Listrik Tenaga Disel 21
1. Generator diesel dalam sistem hibrid 22
2. Karakteristik Operasi Generator Diesel 22
E. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid 24
F. Perangkat Lunak HOMER 27
G. Teknik Analisis Kelayakan Investasi 29
H. Gambaran Umum Pulau Maginti 32
1. Kondisi Geografis dan Administratif 32
2. Kondisi Kelistrikan 33
3. Potensi Energi Terbarukan Pulau Maginti 34
I. Penelitian Terdahulu 35
J. Kerangka Konseptual 36
BAB III METODE PENELITIAN 39
A. Tempat dan Waktu Penelitian 39
xii
B. Instrumen Penelitian 39
C. Teknik Pengumpulan Data 40
D. Prosedur Penelitian 40
E. Diagram Alir Penelitian 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 51
A. Hasil Simulasi 51
B. Analisis dan Pembahasan Hasil Simulasi Sistem Optimal 52
1. Biaya sistem 54
2. Kelistrikan 57
3. Komsumsi bahan bakar 61
4. Emisi 62
C. Analisis Kelayakan Sistem Pembangkit Hibrid 64
BAB V PENUTUP 72
A. Kesimpulan 72
B. Saran 73
DAFTAR PUSTAKA 74
LAMPIRAN 78
A. Lampiran 1 78
B. Lampiran 2 79
C. Lampiran 3 80
D. Lampiran 4 82
E. Lampiran 5 83
F. Lampiran 6 84
xiii
DAFTAR TABEL
Nomor halaman
1. Skala konversi energi angin 10
2. Radiasi matahari Pulau Maginti 34
3. Masukan parameter Generator Disel 45
4. Hasil simulasi sistem yang direncanakan 52
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor halaman
1. Distribusi radiasi solar global dalam (KWh/m2.tahun). 9
2. Profil penyinaran matahari di Indonesia. 9
3. Aliran udara di bumi pada dataran tinggi. 10
4. Distribusi nilai rata-rata tahunan kecepatan angin untuk 10 m di atas tanah di seluruh dunia. 11
5. Efek sel surya mengubah energi foton arus. 12
6. Hubungan sel surya, modul dan array. 13
7. Kurva karakteristik I-V and P-V sel surya dengan MPP. 14
8. Hubungan DOD dengan siklus hidup baterai. 16
9. Perbandingan efisiensi inverter 120 W dan 2 KW. 17
10. Bagian – bagian turbin angin. 18
11. Turbin Angin sumbu vertikal. 19
12. Turbin angin sumbu horizontal. 20
13. Contoh kurva output turbin angin. 20
14. Efisiensi generator diesel dengan nominal beban. 23
15. Konsumsi linear bahan bakar solar per jam. 23
16. Sistem pembangkit hibrid serial. 25
17. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched). 26
18. Sistem pembangkit hibrid paralel. 26
19. Hubungan konseptual antara simulasi, optimasi, dan analisis sensitivitas HOMER. 28
20. Peta Pulau Maginti. 33
21. Profil perencanaan beban harian Pulau Maginti . 33
xv
22. Kerangka konseptual penelitian 38
23. Desain simulasi pada HOMER a) PLTD, b) hibrid PLTD dan PLTS, c) hibrid PLTD dan PLTB dan d) hibrid PLTD, PLTS dan PLTB. 41
24. Profil beban harian perencanaan pada HOMER 42
25. Distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi dalam satu tahun. 44
26. Perencanaan sistem kelistrikan Pulau Maginti. 47
27. Diagram alir penelitian. 50
28. Grafik perbandingan NPC pembangkit hibrid. 53
29. Grafik perbandingan biaya investasi dan operasi
pembangkit hibrid. 54
30. Grafik perbandingan COE pembangkit hibrid. 54
31. Total NPC pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB 55
32. Perbandingan NPC 3 sistem pembangkit hibrid. 56
33. Cash flow sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan
PLTB. 56
34. Produksi listrik rata-rata bulanan sistem pembangkit hibrid
PLTD, PLTS dan PLTB. 57
35. Grafik simulasi harian proses penyuplaian beban. 59
36. Perbandingan kontribusi energi terbarukan 3 sistem
pembangkit hibrid.. 60
37. Grafik kontribusi energi terbarukan terhadap biaya
investasi, NPC, biaya operasi dan COE. 61
38. Perbandingan penggunaan diesel pada sistem hibrid. 62
39. Perbandingan emisi sistem PLTD dan hibrid PLTD, PLTS
dan PLTB 63
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor halaman
1. Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti sampai 20 tahun mendatang 78
2. Tabel perencanaan beban 79
3. Proyeksi biaya dan performa PV dan turbin angin 80
4. Arus kas keluar selam projek berlangsung 82
5. Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif
dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & dan
12% 84
6. Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & 12% 85
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia adalah negara kepulauan yang terdiri dari 13.466 pulau
(http://nationalgeographic.co.id, 2013). Indonesia saat ini masih menghadapi
persoalan disparitas antara daerah maju dan daerah tertinggal. Rencana
Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) menetapkan 199
kabupaten yang dikategorikan sebagai daerah tertinggal, dimana 123
kabupaten (62%) ada di Kawasan Timur Indonesia (KTI), 58 kabupaten
(29%) di Sumatera, dan 18 kabupaten (9%) ada di Jawa dan Bali. Daerah
tertinggal umumnya tidak mendapatkan akses tenaga listrik dari Perusahaan
Listrik Negara (PLN). Kendala utama dalam penyediaan listrik di daerah
tertinggal disebabkan karena letak geografi dan topografi Indonesia yang
tidak memungkinkan pengadaan jaringan listrik PLN, dan belum optimalnya
pemanfaatan sumber daya energi baru dan terbarukan (Rosyid, 2011).
Sampai tahun 2012 rasio elektrifikasi Indonesia baru mencapai 73.37 %
(ESDM, 2012a).
Sumber energi listrik yang umum digunakan di Indonesia selama ini
adalah hasil konversi dari energi fosil seperti minyak bumi, batubara dan gas.
Sumber energi fosil ini merupakan energi tak terbarukan yang suatu saat
akan habis dan harganya terus naik. Perlu diketahui cadangan minyak bumi
di Indonesia hanya cukup untuk 18 tahun kedepan, gas bumi masih bisa
2
mencukupi hingga 61 tahun lagi dan batu bara diperkirakan habis dalam
waktu 147 tahun lagi (chem-is-ry.org, 2013). Oleh karena itu perlu dicarikan
sumber energi alternatif lain sebagai penghasil energi. Sumber energi
terbarukan (renewable energy), seperti energi matahari, angin, tenaga air,
pasang surut air laut dan biomassa merupakan sumber-sumber energi
alternatif. Sumber energi yang ramah lingkungan ini, perlu dikembangkan
untuk dapat dijadikan sebagai pengganti pembangkit tenaga listrik di masa
depan.
Kontribusi Energi Baru Terbarukan (EBT) khususnya biomassa, nuklir,
tenaga air, tenaga surya dan tenaga angin menjadi 5 % dalam bauran energi
primer nasional pada tahun 2025 (Peraturan Presiden No.5 Tahun 2006,
2006). Berdasarkan skenario dasar, bauran pasokan energi tahun 2030
untuk EBT adalah 6,1%. Pada skenario mitigasi, bauran pasokan energi
tahun 2030 EBT adalah 14,5%. Emisi gas CO2 berdasarkan skenario dasar
akan meningkat menjadi sekitar 1000 juta ton pada 2020 dan terus
meningkat menjadi 2129 juta ton di tahun 2030 (ESDM, 2012a). Selain itu
dalam draft Rancangan Peraturan Presiden Republik Indonesia tentang
Kebijakan Energi Nasional (KEN) 2010-2050, disebutkan salah satu poinnya
meningkatkan pangsa sumber daya EBT (ESDM, 2013).
Pemanfaatan energi listrik menggunakan tenaga surya untuk Indonesia
sangat tepat, data statistik menunjukkan, Indonesia memiliki potensi 50.000
MW dengan kapasitas terpasang 8 MW berupa Solar Home System (SHS).
Intensitas cahaya matahari di Indonesia yang rata-rata 4,8 KWh/m2/hari
3
(ESDM, 2012b). Sedangkan untuk tenaga angin indonesia mempunyai
potensi 75 GW, kapasitas terpasang optimum adalah 25 MW. Kapasitas
terpasang sampai saat ini adalah 0.6 MW (Susandi, 2012).
Pulau Maginti merupakan salah satu pulau yang terdapat di Kecamatan
Maginti Kabupaten Muna, Provinsi Sulawesi Tenggara, yang terdiri dari dua
desa yaitu Desa Maginti yang berpenduduk 1216 jiwa dan Desa
Kangkunawe yang berpenduduk 1267 jiwa dengan luas wilayah 0.73 Km2
(BPS Kab Muna, 2012). Pulau ini merupakan salah satu pulau yang ada di
Kabupaten Muna belum mendapatkan suplai listrik dari PLN. Saat ini sistem
kelistrikan Pulau Maginti dipasok oleh genset yang dikelola oleh pihak
swasta dengan kapasitas sebesar 40 KVA yang beroperasi hanya dalam 12
jam setiap hari dari pukul 18.00 sampai pukul 06.00. Sumber daya EBT yang
ada di Pulau Maginti energi surya dan angin yang dapat dikembangkan.
Pulau Maginti mempunyai potensi rata-rata insolasi harian matahari sebesar
5.099 KWh/m2/hari (NASA, 2013) dan potensi energi angin mempunyai rata-
rata 4.49 m/s (Openei.org, 2013).
Untuk melakukan pemodelan sistem pembangkit hibrid sekarang
tersedia beberapa software diantaranya HOMER, Hybrid2, RetScreen dan
lain-lain. Diantara software tesebut HOMER yang paling banyak digunakan
dalam menganalilis sistem pembangkit hibrid dalam skala kecil. Software ini
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan software lain misalnya dapat
mengetahui hasil yang optimal dari konfigurasi sistem berdasarkan Net
Present Cost (NPC), dapat melakukan analisis sensifitas dari sumber energi
4
primer pembangkit, komponen pembangkit lebih terperinci, dapat melakukan
simulasi yang terhubung dengan jaringan listrik, parameter masukan lebih
terperinci dan lain-lain (Prityatomo, 2009).
Berdasarkan latar belakang di atas, dalam penelitian ini akan dilakukan
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenga Hibrid (PLTH) di Pulau Maginti
menggunakan software HOMER sehingga didapatkan kombinasi pembangkit
yang dapat menghasilkan energi listrik dengan biaya rendah, yang minimal
bahan bakar dan jumlah produksi yang optimal.
B. Rumusan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup dari permasalahan sistem pembangkit
hibrid ini, maka penelitian ini akan difokuskan pada permasalahan sebagai
berikut :
1. Bagaimana mengintegrasikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS),
Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) dan Pembangkit Listrik Tenaga
Disel (PLTD), sehingga didapatkan konfigurasi pembangkit yang optimal
berdasarkan NPC.
2. Bagaimana hasil analisis kelayakan investasi dari sistem PLTH ini?
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan yang dikemukan diatas, maka tujuan yang
ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
5
1. Mendapatkan konfigurasi dan kapasitas sistem pembangkit dari integrasi
PLTS, PLTD dan PLTD sehingga didapatkan konfigurasi pembangkit
yang optimal berdasarkan NPC.
2. Menghitung hasil analisis kelayakan investasi dari sistem pembangkit
hibrid ini.
D. Batasan Masalah
Ada beberapa batasan yang digunakan untuk penyelesaian
masalah dalam penelitian ini, antara lain :
1. Potensi radiasi/insolasi matahari dan kecepatan angin berdasarkan pada
(NASA, 2013) dan (Openei.org, 2013), tidak didasarkan pada survei
lapangan.
2. Beban yang direncanakan berdasarkan kebutuhan energi listrik setiap
penduduk.
3. Penelitian ini tidak membahas mengenai keandalan dan kestabilan sistem
yang direncanakan.
E. Manfaat Penelitian
Berdasarkan hasil penelitian, maka manfaat yang diharapkan
dari penelitian ini adalah sebagai beikut :
1. Memberikan pengetahuan dan sumbangan pemikiran berupa teori energi
terbarukan (matahari dan angin) sebagai pembangkit energi listrik di
masyarakat Pulau Maginti.
6
2. Dapat menjadi acuan Pemerintah Daerah Kabupaten Muna atau pun PT
PLN Ranting Raha apabila ingin mengembangan energi baru terbarukan.
F. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut :
Bab I Bagian ini merupakan bagian pendahuluan atau pengantar dari
penelitian yang akan dilakukan. Bab ini memuat latar belakang,
rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat
penelitian dan sistematika penulisan laporan.
Bab II Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori yang berhubungan dengan
penelitian yang dilakukan. Teori yang dimaksudkan meliputi radiasi
matahari dan angin, sistem hibrid pembangkit yang terdiri dari surya,
angin dan disel. Disamping itu disajikan pula tools yang digunakan
dalam penelitian ini yaitu pengenalan software HOMER yang
digunakan untuk untuk mengitung konfigurasi pembangkit, analisis
ekonomi dan sensitifitas dan emisi dari mesin disel. Pada bab ini
terdapat gambaran umum lokasi penelitian, penelitian terdahulu dan
kerangka pikir/konseptual.
Bab III Bagian ini memuat metodologi dari penelitian yang digunakan berupa
tempat dan waktu penelitian, instrumen penelitian, metode
pengumpulan, jenis data, tahapan penelitian dan diagram alir
penelitian.
7
Bab IV Bagian ini memuat hasil penelitian dan pembahasan analisi dari hasil
simulasi yang diperoleh serta analisis kelayakan dari investasi dari
hasil simulasi yang diperoleh.
Bab V Bab ini memuat kesimpulan dari hasil penelitian dalam hal ini hasil
simulasi yang diperoleh serta saran-saran untuk kelanjutan penelitian
yang akan dilakukan kedepannya.
8
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Radiasi Matahari dan Angin
1. Radiasi Matahari
Matahari merupakan campuran gas yang didominasi oleh hidrogen.
Saat matahari mengubah Hidrogen menjadi Helium dalam reaksi fusi
termonuklir, massa diubah menjadi energi menurut persamaan E = mc2
yang terjadi di permukaan matahari pada suhu sekitar 5800 K. Energi ini
dipancarkan dari matahari ke segala arah, total kerapatan energi sampai
bumi menurun hingga 1367 W/m2 yang disebut sebagai konstan surya
(Foster, Ghassemi, & Cota, 2010).
Radiasi matahari sampai di permukaan bumi terjadi secara langsung
dan tidak langsung setelah tersebar atau terpantul oleh aerosol, molekul-
molekul atmosfir dan awan. Penyinaran kedua komponen radiasi tersebut
yang sampai di permukaan disebut radiasi global (global radiation), dapat
dilihat pada gambar 1 (Permana, 2008).
Berdasarkan Gambar 2, maka penyinaran matahari global di
Indonesia berkisar antara 4.66 - 5.34 KWh/m2/hari dan data pengukuran
yang dihimpun dari 18 lokasi maka Kawasan Barat Indonesia (KBI)
sebesar 4,55 KWh/m2/hari dan KTI sebesar 5,14 KWh/m2/hari dan
penyinaran matahari rata-rata Indonesia adalah 4,85 KWh/m2/hari
(Permana, 2008).
9
Gambar 1. Distribusi radiasi solar global dalam (KWh/m2.tahun) (Permana, 2008).
Gambar 2. Profil penyinaran matahari di Indonesia (Permana, 2008).
2. Angin
Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan
tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari daerah dengan
tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan yang lebih rendah. Angin yang
bertiup di permukaan bumi ini terjadi karena adanya perbedaan
penerimaan radiasi matahari, akibatnya akan terjadi perbedaan suhu
udara. Sehingga menyebabkan perbedaan tekanan, akhirnya
menimbulkan gerakan udara (Habibie, Sasmito, & Kurniawan, 2011).
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des
Rad
iasi
Sur
ya (
kWh/
m2.
hari
)
Bulan
Kawasan Barat Kawasan Timur Indonesia
10
Daya angin keseluruhan secara teoritis sekitar 4,3 x 1015 W. Energi
yang ada dalam udara bergerak, diantaranya dapat dikonversi menjadi
energi mekanik dan listrik oleh pembangkit energi angin. Dalam skala
global, daerah yang paling panas terdapat sekitar khatulistiwa. Ini
menyebabkan tekanan rendah, sehingga udara mengalir dari utara atau
selatan, seperti pada Gambar 3. (Kaltschmitt, 2007).
Gambar 3. Aliran udara di bumi pada dataran tinggi (Kaltschmitt, 2007).
Skala pemanfaatan energi angin pada umumnya dikelompokan
menjadi skala kecil, menengah dan besar. Seperti terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Skala konversi energi angin (LAPAN, 2007)
Kelas Kapasitas
(KW)
Daya Spesifik (W/m2)
Kecepatan Angin (m/s)
Lokasi
Skala kecil s/d 10 <75 2.5 - 4.0 Jawa, NTB, NTT, Maluku, Sulawesi, Pantai barat Sumatra
Skala menengah
10 – 100 75 – 150 4.0 – 5.0 NTB, NTT, Sulsel, Sultra, Sulut, Jatim
Skala besar >100 >150 >5.0 Sulsel, NTB, NTT, Pantai selatan Jawa
11
Gambar 4. Distribusi nilai rata-rata tahunan kecepatan angin untuk 10 m di atas tanah di seluruh dunia (Kaltschmitt, 2007).
Secara umum, kecepatan angin di Indonesia minimum rata-rata
yang secara ekonomis dapat dikembangkan sebagai pembangkit energi
listrik adalah 4 m/s (Susandi, 2012). Syarat dan kondisi angin yang dapat
digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan kincir angin dan jari-
jari 1 meter mulai dari 1.6 – 17.2 m/s pada ketinggian 10 m diatas
permukaan tanah (Habibie et al., 2011).
B. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
PLTS adalah suatu pembangkit yang mengkonversikan energi foton
dari surya menjadi energi listrik. Konversi ini terjadi pada panel surya yang
terdiri dari sel-sel surya. PLTS memanfaatkan cahaya matahari untuk
menghasilkan listrik Direct Curretnt (DC), yang dapat diubah menjadi listrik
Alternating Current (AC) apabila diperlukan. Komponen PLTS yang
diperlukan tergantung pada kebutuhan fungsional dan operasional sistem,
12
dan komponen utamanya seperti modul fotovoltaik, inverter, baterai, sistem
dan pengendali baterai (Santiari, 2011; Yasin, 2008).
1. Sel Surya, Modul dan Array
Sel surya menggunakan semikonduktor yang memiliki empat
elektron di kulit terluar yang disebut elektron valensi. Semikonduktor
dasar adalah unsur kelompok IV dari tabel periodik unsur, misalnya
Silikon (Si), Germanium (Ge) atau Timah (Sn). Silikon merupakan bahan
yang paling umum digunakan dalam photovoltaik (Quaschning, 2006).
Secara fisik sel surya sangat mirip dengan dioda p-n (Gambar 5).
Ketika cahaya mengenai permukaan sel surya, beberapa foton dari
cahaya diserap oleh atom semikonduktor untuk membebaskan elektron
dari ikatan atomnya sehingga menjadi elektron yang bergerak bebas.
Adanya perpindahan elektron-elektron inilah yang menyebabkan
terjadinya arus listrik (Patel, 2005).
Gambar 5. Efek sel surya mengubah energi foton arus (Patel, 2005).
Sel surya dijelaskan di atas adalah blok dasar dari sistem sel sistem
surya. Biasanya dalam ukuran inci persegi dan menghasilkan sekitar
daya satu Watt. Untuk memperoleh daya tinggi, banyak sel-sel tersebut
13
terhubung dalam rangkaian seri dan paralel pada panel seluas beberapa
meter persegi (Gambar 6) (Patel, 2005). Panel ini tersusun dari beberapa
sel surya yang dihubungkan secara seri maupun paralel. Sebuah panel
surya umumnya terdiri dari 32-40 sel surya, tergantung ukuran panel.
Gabungan dari panel-panel ini akan membentuk suatu “Array”
(Quaschning, 2006).
Gambar 6. Hubungan sel surya, modul dan array (Quaschning, 2006).
Dua parameter yang paling penting banyak digunakan untuk
menggambarkan kinerja sel surya yaitu Open-circuit Voltage (Voc) yang
terjadi pada suatu titik dimana arusnya adalah nol, sehingga daya
keluaran adalah nol dan Short-circuit Current (Isc) yang terjadi pada suatu
titik dimana tegangannya adalah nol, sehingga daya keluaran adalah nol
(Santiari, 2011).
Tegangan serta arus keluaran yang dihasilkan ketika sel surya
memperoleh penyinaran merupakan karakteristik yang disajikan dalam
bentuk kurva I-V dan P-V dengan Maximum Power Point (MPP) pada
Gambar 7. Kurva ini menunjukkan bahwa pada saat arus dan tegangan
14
berada pada titik MPP, maka akan menghasilkan daya keluaran
maksimum (PMPP). Tegangan MPP (VMPP), lebih kecil dari Voc dan arus
saat MPP (IMPP) adalah lebih rendah dari arus Isc (Quaschning, 2006).
Jenis panel surya yang tersedia di pasaran, antara lain adalah
(Santiari, 2011) :
1. Monokristal Silikon (Mono-crystalline Silicon) ; merupakan panel yang
paling efisien, yaitu mencapai angka sebesar 16-25%.
2. Polikristal Silikon (Poly-crystalline Silicon) ; merupakan panel surya
yang memiliki susunan kristal acak, efisiensinya sebesar 14-16%.
3. Amorphous Silicon ; tipe panel dengan harga yang paling murah akan
tetapi efisiensinya paling rendah, yaitu antara 9-10,4%.
Gambar 7. Kurva karakteristik I-V and P-V sel surya dengan MPP (Quaschning, 2006).
HOMER menghitung keluaran sebuah panel surya dengan
menggunakan persamaan (Lambert, Ilman, & ilenthal, 2006).
S
T
PVPVPVT
IYfP
(1)
15
Dimana, fPV adalah faktor derating fotovoltaik, YPV kapasitas panel surya
(KW), IT radiasi matahari yang samapai pada permukaan panel surya
(KW/m2), dan IS adalah 1 KW/m2
2. Baterai
Baterai adalah komponen sistem fotovoltaik yang berfungsi
menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh energi terbarukan. Baterai
yang gunakan pada PLTS mengalami proses siklus mengisi (charging)
dan pengosongan (discharging). Proses pengisian dan pengosongan ini
disebut satu siklus baterai (Messenger & Ventre, 2005).
Ada 2 (dua) jenis baterai yang dapat digunakan untuk PLTS, yaitu
baterai Asam Timbal (Lead Acid) dan baterai Nickel-Cadmium. baterai
Nickel-Cadmium mempunyai efisiensi yang rendah dan harga yang lebih
tinggi, sehingga jarang digunakan dalam PLTS. Untuk baterai Asam
Timbal mempunyai efisiensi tinggi dengan harga yang lebih ekonomis,
sehingga baterai ini sering digunakan terutama untuk PLTS ukuran
menengah dan besar (Messenger & Ventre, 2005). Suatu baterai
mempunyai tingkat pemakaian (pengosongan) yang disebut DOD,
umunya sebesar 80%. Artinya hanya 80% dari energi yang ada dapat
dipakai dan 20% harus tetap ada dalam baterai itu. Pengaturan Depth of
Discharge (DOD) dapat menjaga life time dari baterai tersebut. Gambar
8, menunjukkan hubungan antara DOD dengan siklus hidup baterai
(http://www.polarpowerinc.com, 2013).
16
Gambar 8. Hubungan DOD dengan siklus hidup baterai (http://www.polarpowerinc.com, 2013).
3. Inverter
Inverter adalah peralatan elektronika yang mengubah arus DC
menjadi arus listrik bolak-balik AC dengan frekuensi 50Hz/60Hz.
Pemilihan inverter yang tepat untuk aplikasi tertentu, tergantung pada
kebutuhan beban, apakah inverter akan menjadi bagian dari sistem yang
terhubung ke jaringan listrik atau sistem yang berdiri sendiri dan
diupayakan kapasitas kerjanya mendekati kapasitas daya yang dilayani,
efisiensi kerja inverter maksimal. Efisiensi inverter pada saat
pengoperasian adalah sebesar 90%, akan tetapi bisa berubah tergantung
dari keadaan beban (Omar, 2007; Yasin, 2008).
Inverter dikategorikan dalam 2 (dua) jenis yaitu inverter sinkron atau
line-tied digunakan pada PLTS yang terhubung dengan jaringan listrik
dan inverter Stand-alone dirancang untuk PLTS yang berdiri sendiri.
Berdasarkan bentuk gelombang yang dihasilkan, inverter dikelompokkan
menjadi tiga yaitu inverter dengan gelombang keluaran berbentuk square,
modified, dan true sine wave. Inverter yang terbaik adalah inverter yang
17
mampu menghasilkan gelombang sinusoida murni yaitu bentuk
gelombang yang sama dengan bentuk gelombang dari jaringan listrik
(Messenger & Ventre, 2005).
Gambar 9 menunjukkan karakteristik efisiensi untuk dua inverter.
Inverter dengan nilai daya yang lebih tinggi memiliki efisiensi yang lebih
tinggi, namun keduanya memiliki perilaku yang baik pada daya bawah 10
% dari nilai kapasitasnya (Quaschning, 2006).
Gambar 9. Perbandingan efisiensi inverter 120 W dan 2 KW (Quaschning, 2006).
C. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu
PLTB adalah suatu sistem pembangkit tenaga listrik yang mengubah
potensi energi angin menjadi energi listrik. PLTB mengkonversikan energi
angin menjadi energi listrik melalui turbin. Prinsip kerjanya yaitu angin
memutar turbin angin yang dikopel dengan rotor generator, sehingga
menghasilkan energi listrik (Bahrun & Jalil, 2012). PLTB pada umumnya
terdiri dari 3 komponen utama meliputi turbin angin, generator listrik dan
18
menara, sedangkan untuk sistem PLTB dengan kapasitas besar sangat
memerlukan banyak komponen pendukung terutama mengenai sistem
control. Berikut gambar sistem PLTB skala besar dengan komponen
pendukungnya.
Berdasarkan sumbu putarnya, turbin angin didesain dalam dua tipe
besar yakni turbin dengan sumbu putar horizontal dan turbin dengan sumbu
putar vertikal (Henryson & Svensson, 2004).
Gambar 10. Bagian – bagian turbin angin (Miharja, 2012).
1. Turbin Angin Sumbu Vertikal
Turbin angin sumbu vertikal memiliki poros rotor yang berputar
secara vertikal. Keuntungannya adalah generator dan gearbox dapat
diletakkan di bawah sehingga beban menara lebih ringan. Turbin juga
tidak perlu diarahkan sesuai arah angin. Akan tetapi selama perputaran
19
dapat terjadi gaya berbalik dan gaya drag. Selain itu penempatan di atas
menara lebih sulit, sehingga harus dipasang di tempat yang agak rendah
yang berarti ekstraksi energinya juga lebih rendah. Beberapa jenis dari
turbin sumbu vertikal mencakup kincir angin dengan layar berputar,
Turbin Darrieus dan Savonius.
Gambar 11. Turbin Angin sumbu vertikal (Henryson & Svensson, 2004).
2. Turbin Angin Sumbu Horizontal
Turbin angin sumbu horizontal memiliki rotor dan generator di
bagian atas menara. Sumbu ini diarahkan pada arah angin. Kebanyakan
sudu turbin menghadap ke arah angin yang datang untuk menghindari
turbulensi akibat terhalang oleh menara turbin. Beberapa keuntungan
turbin jenis sumbu horizontal adalah stabilitas yang baik karena pusat
gravitasinya disamping sudu, kemampuannya untuk mengatur sudu
sehingga "angle of attack" yang terbaik dapat diperoleh.
20
Gambar 12. Turbin angin sumbu horizontal (Henryson & Svensson, 2004)
Pada HOMER output dari sebuah turbin angin mengikuti kurva daya
tertentu. Grafik tersebut membandingkan keluaran dengan kecepatan
angin pada ketinggian tertentu. Gambar 13 adalah contoh kurva output.
HOMER mengasumsikan bahwa kurva output berlaku pada kerapatan
udara standar 1,225 kg/m3, suhu dan tekanan standar (Lambert et al.,
2006).
Gambar 13. Contoh kurva output turbin angin (Lambert et al., 2006).
HOMER menghitung output turbin angin dengan empat langkah.
Pertama, menentukan kecepatan angin rata-rata untuk jam pada
21
anemometer dengan mengacu pada data angin. Kedua, menghitung
kecepatan angin yang sesuai pada ketinggian hub turbin baik
menggunakan aturan logaritma atau aturan daya. Ketiga, mengacu pada
kurva daya turbin untuk menghitung output daya pada kecepatan angin
saat itu, asumsi keradatan udara standar. Keempat, mengalikan nilai
output daya dengan rasio kepadatan udara, yang merupakan rasio
kepadatan udara sebenarnya kepadatan udara standar (Lambert et al.,
2006).
D. Pembangkit Listrik Tenaga Disel
Genset merupakan pembangkit tenaga listrik yang memanfaatkan
mesin diesel sebagai penggerak mula dari generator yang kemudian
mengonversi energi mekanik menjadi energi listrik. Proses konversi energi itu
terjadi pada salah satu mesin listrik berikut misalnya, mesin DC, mesin
sinkron, mesin induksi. Umumnya generator yang digunakan adalah
generator sinkron karena memiliki putaran dan frekuensi yang tetap (Omar,
2007). Mesin diesel adalah motor bakar yang menghasilkan daya dari
pembakaran bahan bakar (diesel). Daya yang dihasilkan berupa daya
manfaat 40%, panas yang hilang untuk pendingin 30%, panas yang hilang
untuk pembuangan gas 24%, panas yang hilang dalam pergeseran, radiasi
dan sebagainya 6% (Nugroho, 2011).
Generator diesel banyak digunakan sebagai sumber energi alternatif
untuk daerah yang jauh dari jaringan listrik, terutama karena biaya modalnya
22
yang rendah. Dalam sistem hibrid berfungsi untuk memasok listrik selama
periode radiasi matahari rendah dan beban listrik puncak untuk mengurangi
ukuran array dan baterai (Omar, 2007).
1. Generator Diesel Dalam Sistem Hibrid
Pemanfaatan generator diesel dalam sistem hibrid tergantung pada
berapa persen dari energi yang dikirim ke beban dengan sistem PLTS
atau PLTB. Generator diesel digunakan terutama sebagai sumber
cadangan dan tidak akan selalu distart setiap hari, jika sistem EBT
memiliki kontribusi besar dalam sistem. Generator diesel menjadi sumber
utama dan beropeasi berjam-jam setiap hari jika kontribusi EBT rendah
(Omar, 2007).
2. Karakteristik Operasi Generator Diesel
Karakteristik operasi generator diesel ini meliputi (Omar, 2007) :
1. Jenis bahan bakar
Mesin diesel menggunakan bahan bakar solar, mesin ini tidak
memiliki busi untuk membakar campuran bahan bakar, dan bekerja
pada tekanan yang lebih tinggi. Mesin disel membutuhkan perawatan
yang kurang dari mesin bensin, dan lebih efisien.
2. Efisiensi dan konsumsi bahan bakar
Kerugian listrik dan mekanik ada disemua generator. Namun,
kerugian terbesar dalam sistem pembangkit terdapat pada mesin
penggerak mula. Efisiensi generator diesel sebanding dengan
23
besarnya beban, efisiensi maksimum antara 80-90% dari nominal
beban penuh. Gambar 14 menunjukkan grafik perkiraan efisiensi
dengan persen nominal beban listrik.
Gambar 14. Efisiensi generator diesel dengan nominal beban (Omar, 2007).
Model liniear memberikan hubungan antara berbagai model
genset diesel sebanding dengan rating daya dari genset. Gambar 15
menggambarkan hubungan linear konsumsi bahan bakar diesel
dengan daya output listrik.
Gambar 15. Konsumsi linear bahan bakar solar per jam (Omar, 2007).
3. Life-time dan maintenance regular mesin diesel
Sebuah generator diesel bisa beroperasi selama 5000-50.000
jam (rata-rata jam 20000), tergantung pada kualitas mesin, apakah
24
sudah terpasang dengan benar, dan apakah pengoperasian dan
perawatannya telah dilakukan dengan benar. Mesin diesel
memerlukan pemeliharaan rutin. pergantian pelumas dilakukan 100-
250 jam tergantung pada kondisi debu dan mengganti filter oli setiap
kali pelumas mesin diganti. Pemeriksaan filter udara setidaknya setiap
100 jam. Filter bahan bakar biasanya diganti setiap 200-250 jam.
Faktor lain mempengaruhi life-time generator diesel adalah mesin
dioperasikan pada beban rendah dalam jangka waktu lama di bawah
30% - 50% dari keluarannya. Oleh karena itu generator diesel
dioperasikan mendekati dinilai daya keluarannya.
4. Emisi Polutan
Jumlah kg CO2 yang dihasilkan per liter bahan bakar yang
dikonsumsi oleh generator diesel tergantung pada karakteristik dari
generator diesel dan karakteristik bahan bakar, dan biasanya berada
pada rentang 2,4-2,8 kg/L.
E. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid
PLTH adalah sistem pembangkit listrik yang menggabungkan beberapa
jenis pembangkit listrik, pada umumnya antara pembangkit listrik berbasis
BBM dengan pembangkit listrik berbasis energi terbarukan. PLTH adalah
solusi untuk mengatasi krisis BBM dan listrik di daerah terpencil, pulau-pulau
kecil dan pada daerah perkotaan. Tujuan PLTH adalah memadukan
kelebihan dari setiap pembangkit dan menutupi kelemahan masing-masing
25
pembangkit untuk kondisi-kondisi tertentu, sehingga secara keseluruhan
sistem dapat beroperasi lebih ekonomis dan efisien.
Sistem operasi pada pembangkit hibrid dibedakan menjadi tiga jenis,
yaitu sistem serial, sistem tersaklar, dan sistem parallel (Rosyid, 2008).
1. Sistem pembangkit hibrid serial
Daya yang dihasilkan oleh pembangkit disuplai ke baterai, sehingga
setiap pembangkit harus dilengkapi dengan charge controller sendiri.
Untuk menjamin operasi yang handal, sistem ini dimana generator dan
inverter harus didesain untuk dapat melayani beban puncak. Daya yang
dibangkitkan oleh genset disearahkankan dan diubah kembali menjadi
AC sebelum ke beban sehingga terjadi rugi-rugi yang lebih besar.
Gambar 16. Sistem pembangkit hibrid serial (Rosyid, 2008).
2. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched)
Pada sistem ini, genset dan inverter dapat beroperasi sebagai
sumber AC, genset dan sumber energi terbarukan dapat mengisi
baterai. Pada sistem ini beban dapat langsung disuplai genset sehingga
meningkatkan efisiensi, kelebihan daya dari genset dapat digunakan
26
untuk mengisi baterai. Pada saat beban rendah, genset dimatikan dan
beban disuplai dari energi terbarukan dan baterai.
Gambar 17. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched) (Rosyid, 2008).
3. Sistem pembangkit hibrid paralel
Sistem ini beban dapat disuplai baik dari genset maupun inverter
secara paralel. Biderectional Inverter (BDI) digunakan untuk
menghubungkan baterai dan sumber AC, BDI dapat mengisi baterai dari
genset maupun sumber energi terbarukan, juga dapat berfungsi sebagai
DC-AC konverter, sumber energi terbarukan dihubungkan pada sisi DC.
Gambar 18. Sistem pembangkit hibrid paralel (Rosyid, 2008).
27
F. Perangkat Lunak HOMER
HOMER merupakan salah satu perangkat lunak yang populer untuk
desain sistem pembangkit listrik hibrid menggunakan energi terbarukan
dalam skala kecil. HOMER mensimulasikan, mengoptimalkan dan
menganalisis sensitifitas sistem pembangkit listrik baik stand-alone maupun
grid-connected. Pembangki ini terdiri dari kombinasi turbin angin,
photovoltaic, mikrohidro, biomassa, generator (diesel/bensin), microturbine,
fuel-cell, baterai, dan hidrogen strorage (Prityatomo, 2009). Perangkat lunak
ini melakukan perhitungan keseimbangan energi untuk setiap konfigurasi
sistem yang akan dipertimbangkan. Kemudian menentukan konfigurasi yang
layak, apakah dapat memenuhi kebutuhan listrik di bawah kondisi yang
ditentukan, perkiraan biaya modal, penggantian operasi dan pemeliharaan,
bahan bakar dan suku bunga (Nugroho, 2011).
HOMER bekerja berdasarkan 3 (tiga) hal, yaitu simulasi, optimisasi,
dan analisa sensitifitas. Ketiga hal tersebut bekerja secara berurutan, dan
memiliki fungsi masing-masing, sehingga didapatkan hasil yang optimal
(Prityatomo, 2009).
1. Simulasi
HOMER melakukan simulasi pengoperasian sistem pembangkit
listrik tenaga hibrid dengan membuat perhitungan keseimbangan energi
selama 8.760 jam dalam satu tahun. Untuk setiap jamnya, HOMER
membandingkan kebutuhan listrik dengan energi yang dapat dipasok oleh
sistem pada jam tersebut, dan menghitung aliran energi dari dan ke
28
setiap komponen dari sistem. Untuk sistem dengan baterai atau
generator bahan bakar, HOMER juga memutuskan kapan akan
mengoperasikan generator dan mengisi atau mengosongkan baterai.
2. Optimasi
Setelah disimulasi, tahapan selanjutnya adalah mengoptimasi
semua kemungkinan konfigurasi sistem kemudian diurutkan berdasarkan
NPC yang digunakan untuk membandingkan pilihan desain sistem.
3. Analisa Sensitivitas
Ketika variabel sensitivitas ditambahkan, HOMER mengulangi
proses optimasi untuk setiap variabel sensitivitas yang ditentukan.
Misalnya jika ditetapkan radiasi matahari atau kecepatan angin sebagai
sensivitas variabel, HOMER akan mensimulasikan sistem konfigurasi
untuk berbagai radiasi matahari atau kecepatan angin yang telah
ditetapkan.
Gambar 19. Hubungan konseptual antara simulasi, optimasi, dan analisis sensitivitas HOMER (Lambert et al., 2006).
Gambar 19 menggambarkan hubungan antara simulasi, optimasi, dan
analisis sensitivitas. Optimasi melingkupi simulasi untuk mewakili fakta
29
bahwa optimasi tunggal terdiri dari beberapa simulasi. Demikian pula,
analisis sensitivitas melingkupi optimasi karena analisis sensitivitas tunggal
terdiri dari beberapa optimasi (Lambert et al., 2006).
G. Teknik Analisis Kelayakan Investasi
Analisis untuk menilai kelayakan suatu investasi diantaranya dengan
menggunakan Net Present Value (NPV), Profitabilty Index (PI) dan Discount
Payback Periode (DPP) dan Internal Rate of Return (IRR) (Halim, 2009).
1. NPV
NPV menyatakan bahwa seluruh aliran kas bersih dinilai sekarang
atas dasar discount factor (DF). Teknik ini menghitung selisih antara
seluruh kas bersih nilai sekarang dengan investasi awal yang
ditanamkan. Untuk menghitung NPV dipergunakan persamaan berikut
n
1tt
t Ii1
NCFNPV
(2)
Dimana : NCF ; Net Cash Flow periode tahun ke-1 sampai tahun ke-n, II ;
investasi awal, n; umur investasi dan i = tingkat suku bunga tahunan. DF
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
ti1
1DF
(3)
Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak
diterima atau layak ditolak adalah sebagai berikut :
a. Investasi dinilai layak, apabila NPV bernilai positif (> 0).
b. Investasi dinilai tidak layak, apabila NPV bernilai negatif (< 0).
30
2. PI
PI merupakan perbandingan antara seluruh kas bersih nilai
sekarang dengan investasi awal. Teknik ini juga sering disebut dengan
model rasio manfaat biaya (benefit cost ratio). Teknik PI dihitung dengan
menggunakan persamaan berikut :
n
1t
t
t
I
i1NCFPI
(4)
Dimana : NCF ; Net Cash Flow periode tahun ke-1 sampai tahun ke-
n, II ; investasi awal, n; umur investasi dan i = tingkat suku bunga riil
tahunan.
Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak diterima
atau layak ditolak adalah sebagai berikut :
a. Investasi dinilai layak, apabila PI bernilai lebih besar dari satu (>1).
b. Investasi dinilai tidak layak, apabila PI bernilai lebih kecil dari satu (<1).
3. DPP
DPP adalah periode lamanya waktu yang dibutuhkan untuk
mengembalikan nilai investasi melalui penerimaan-penerimaan yang
dihasilkan oleh proyek. Sedangkan DPP adalah periode pengembalian
yang didiskontokan. DPP dapat dicari dengan menghitung berapa tahun
kas Present Value Net Cash Flow (PVNCF) kumulatif yang ditaksir akan
sama dengan investasi awal. Kriteria pengambilan keputusan apakah
usulan investasi layak diterima atau layak ditolak adalah :
31
a. Investasi dinilai layak, apabila DPP memiliki periode waktu lebih
pendek dari umur proyek.
b. Investasi dinilai tidak layak, apabila DPP memiliki periode waktu lebih
panjang dari umur proyek.
4. IRR
IRR adalah metode penyusutan peringkat usulan investasi dengan
menggunakan tingkat pengambalian dari sebuah investasi, yang dihitung
dengan menemukan tingkat diskonto yang menyamai nilai sekarang dari
arus kas masuk masa depan biaya proyek. IRR dihitung dengan
menggunakan persamaan berikut
1NPV2NPV
1DF2DF1NPV1DFIRR
(5)
Dimana : DF1 ; discount factor pertama, DF2 : discount factor kedua,
NPV1 : net present value dengan DF1 dan NPV2 : net present value
dengan DF2.
Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak
diterima atau layak ditolak adalah :
a. Investasi dinilai layak, apabila IRR memiliki nilai lebih tinggi dari suku
bunga acuan.
b. Investasi dinilai tidak layak, apabila IRR memiliki nilai lebih rendah dari
suku bunga acuan.
32
H. Gambaran Umum Pulau Maginti
1. Kondisi Geografis dan Administratif
Pulau Maginti terletak Barat Laut Pulau Muna, dibatasi oleh Selat
Tiworo tepatnya pada posisi 4°50'8.46" - 4°50'6.73" LS dan
122°11'34.09" - 122°11'46.00" BT (Earth, 2013). Secara administrasi
masuk dalam wilayah di Kecamatan Maginti, Kabupaten Muna, Provinsi
Sulawesi Tenggara. Pulau ini terdiri dari 2 (dua) desa yaitu Desa Maginti
dan Desa Kangkunawe, dan mempunyai luas wilayah 0.73 km2 dengan
jumlah penduduk 2483 jiwa dan 568 rumah tangga (BPS Kab Muna,
2012).
Sektor perikanan di wilayah Kecamatan Maginti sangat potensial
dengan berbagai macam ikan dan biota laut lainnya yang ada di sekitar
pulau-pulau pada kawasan ini. Dari sarana dan prasarana yang ada
selama tahun 2011 di Kecamatan Maginti diperoleh produksi ikan
tangkap sebanyak 4.858,67 ton dan rumput laut sebanyak 5.493,32 ton
serta kepiting dan udang masing-masing sebanyak 26,6 ton dan 10,14
ton (BPS Kab Muna, 2012). Ikan asin yang dihasilkan di Pulau Maginti
sangat diminati oleh konsumen di Kendari. Dalam sehari, nelayan di
Pulau Maginti dapat menghasilkan puluhan ton ikan Kupa Kupa.
Berdasarkan (http://www.antarasultra.com, 2013). Penghasilan penduduk
setiap bulanya dapat mencapai kurang lebih Rp 1.000.000,00, dengan
mata pencaharian penduduk sebagian besar adalah nelayan, petani
rumput laut dan teripang (Junaidin, 2014).
33
Gambar 20. Peta Pulau Maginti (Earth, 2013).
2. Kondisi Kelistrikan
Kelistrikan di pulau ini disuplai oleh sebuah genset dengan kapasitas
40 KVA dengan jumlah pelanggan sebesar 165 rumah tangga, yang
dikelola secara perorangan. Genset ini beroperasi selama 12 jam dalam
sehari yaitu pukul 18.00 hingga pukul 06.00 (Junaidin, 2014). Estimasi
kurva beban dari genset ini dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 21. Profil perencanaan beban harian Pulau Maginti .
34
3. Potensi Energi Terbarukan Pulau Maginti
Intensitas radiasi matahari dalam HOMER didapatkan dengan
menentukan latitude dan longitude dari suatu daerah. Dari latitude dan
longitude ini digunakan untuk menghasilkan pola intensitas radiasi
matahari setiap harinya berdasarkan data rata-rata bulanan. Pulau
Maginti terletak pada 4° 50’ LS dan 122° 11’ BT maka intensitas radiasi
matahari dapat dilihat pada Tabel 2 dengan rata-rata 5.099 KWh/m2/hari.
Nilai ini mendekati nilai yang dilakukan referensi (Permana, 2008)
sebesar 5.14 KWh/m2/hari, perbedaannya adalah 0.041 KWh/m2/hari atau
0.798%. Potensi energi angin di Pulau Maginti ini didapatkan dari
(Openei.org, 2013).
Tabel 2. Radiasi matahari Pulau Maginti (NASA, 2013)
Bulan Radiasi Harian
(KWh/m2/d)
Suhu rata-rata (oC)
Kecepatan rata-rata
(m/s)
Januari 4.990 25.74 4.68
Februari 5.000 25.76 4.81
Maret 5.150 25.81 4.23
April 4.870 25.8 4.09
Mei 4.550 25.52 4.75
Juni 4.330 24.93 4.67
Juli 4.600 24.46 4.9
Agustus 5.230 24.82 4.87
September 5.860 25.8 4.69
Oktober 6.010 26.66 4.05
November 5.550 26.59 3.85
Desember 5.040 25.89 4.31
Rata-rata 5.098 25.65 4.49
35
I. Penelitian Terdahulu
Penelitian mengenai sistem hibrid antara fotovoltaik, energi angin dan
diesel telah banyak dilakukan, diantaranya pada tulisan “Program Homer
untuk Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Hibrid di Propinsi Riau” oleh Kunafi
(2010). Penelitian ini membahas desain sistem dilakukan di sebuah desa
referensi bernama Saik yang akan memiliki sekitar 25 KW beban puncak dan
konsumsi energi 180 KWh per hari, jika memiliki suplai listrik. Sistem yang
direkomendasikan HOMER terdiri dari photovoltaic 5 KW, dua DHT 3 KW,
baterai 14.400 Ah, inverter 20 KW, dan generator diesel 18 KW sebagai
back-up, yang dikonstruksi dalam konfigurasi hibrid paralel.
Pada tahun 2011 penelitian dilakukan oleh Dedy Nugroho dengan judul
Optimisasi Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Dan Diesel Generator
Menggunakan Software Homer. Hasil simulasi dan optimasi berbantuan
perangkat lunak HOMER menunjukkan bahwa secara keseluruhan sistem
yang optimum untuk diterapkan di area studi di atas adalah integrasi antara
PLTB dan PLTD. Pada kondisi yang optimum ini, kontribusi PLTB sebesar
71% dan PLTD 29% dengan NPC sebesar $ 407.037.472, biaya
pembangkitan listrik Cost Of Energy (COE) sebesar $ 0,197 per KWh,
konsumsi BBM per tahun 28.600.929 liter, emisi CO2 yang dihasilkan sistem
sebesar 68.045.650 kg per tahun atau berkurang sebesar 47,5 %, kelebihan
energinya selama setahun sebesar 114.145.680 KWh.
Pada tahun 2012 Farid Miharja melakukan penelitian tentang
Perencanaan Dan Manajemen Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid
36
(Angin/Surya/Fuel Cell) Pulau Sumba Menggunakan Software Homer
(Miharja, 2012). Studi kasus optimasi sistem PLTH di Pulau Sumba provinsi
Nusa Tenggara Timur, diintegrasikan Fuel Cell, PLTB dan PLTS. Hasil
simulasi dan optimasi menunjukkan bahwa secara keseluruhan, kontribusi
PLTB sebesar 45%, PLTS 54%, Fuel Cell 1 % dengan nilai NPC sebesar $
9,920,463, biaya COE sebesar $ 0,476 per KWh, emisi CO2 yang dihasilkan
sistem sebesar -35 kg/tahun dan kelebihan energinya selama setahun
sebesar 7,146KWh.
Penelitian lain oleh A. M. Shiddiq Yunus, dkk mengenai “Economic
Study of Hibrid Power System in Selayar Island, South Sulawesi, Indonesia”
(2013) (Yunus, 2013). Tulisan ini meneliti dan mempelajari tentang
kemungkinan penerapan sistem hibrid tenaga angin dan tenaga surya
dengan pembangkit listrik tenaga diesel yang ada saat ini untuk memenuhi
sisa kebutuhan energi listriknya. Dalam makalah ini HOMER digunakan
untuk menjalankan simulasi dan hasil berdasarkan nilai NPC.
J. Kerangka Konseptual
Penelitian ini didasarkan pada kondisi bahwa di Pulau Maginti belum
tersedianya listrik oleh PLN. Pulau Maginti ini mempunyai potensi laut yang
berupa rumput laut dan salah satu penghasil ikan kering terbesar di Sulawesi
Tenggara dengan jumlah penduduk 2483 jiwa dan 568 rumah tangga. Pulau
ini berada dalam daerah administrasi Kabupaten Muna yang merupakan
salah satu daerah tertinggal di Indonesia. Salah satu ukuran suatu daerah
37
dikatakan tertinggal adalah infrastruktur sistem kelistrikan yang memadai.
Hambatan pengadaan sistem kelistrikan oleh PLN biasanya terkendala oleh
letak geografis dan keekonomian sistem yang akan dibangun. Kondisi
kelistrikan yang ada saat ini terdapat PLTD dengan kapasitas 40 KVA yang
menyuplai 165 rumah tangga dan beroperasi selama 12 jam/hari.
Permasalahan yang dijelaskan diatas pada dasarnya dapat diatasi
dengan pengadaan pembangkit listrik yang berbasiskan pembangkit energi
terbarukan seperti energi matahari dan angin. Pengembangan energi
terbarukan ini telah didukung oleh pemerintah melalui Perpres No. 5 Tahun
2006 dan KEN tahun 2010-2050. Disamping itu penggunaan energi fosil
yang merupakan energi tak terbarukan sifatnya terbatas. Potensi energi
matahari di Pulau Maginti ini rata-rata sebesar 5.009 KWh/m2/hari dan
potensi energi angin rata-rata 4.49 m/s. Dengan adanya potensi ini maka,
penelitian ini diarahkan bagaimana mengkombinasikan ketiga sumber energi
tersebut dapat menghasilkan energi listrik, yang dikenal dengan sistem PLTH
yang terdiri dari matahari, angin dan disel.
Pemodelan dan simulasi sistem PLTH dalam penelitian ini dilakukan
dengan bantuan software HOMER. Hasil simulasi akan mengkofigurasikan
pembangkit perdasarkan NPC. Hasil yang akan dianalisis adalah biaya
sistem, kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang. Hasil
simulasi biaya pembangkit akan dilakukan analisis kelayakan investasi,
dengan melihat NPV, PI atau B/C ratio dan DPP atau BEP dan IRR. Pada
akhirnya akan didapatkan hasil yang optimal dan investasi yang layak.
38
KAJIAN LITERATUR
Isu Utama
Pulau Maginti adalah pulau
yang termasuk dalam daerah
tertinggal
Tidak adanya jaringan
listrik dari PLN
Pembangkit listrik yang
tersedia hanya 40 kVA
Pembangkit listrik yang
tersedia beroperasi
selama 4 jam/hari
Ku
ran
gn
ya
pa
so
ka
n
en
erg
i lis
trik
Belum mendapatkan akses
tenaga listrik dari PLN
Letak geografis
Ko
nd
isi P
ula
u
Ma
gin
ti
Potensi hasil laut
Luas wilayah 0.71
km2, jumlah
penduduk 1483 jiwa
dengan kepadatan
penduduk 6.805
KAJIAN STRATEGIS
IDENTIFIKASI
MASALAH
PENELITIAN AWAL
POTENSI PENGEMBANGAN
PEMBANGKIT HIBRID
En
erg
i B
aru
Te
rba
ruka
n Potensi radiasi matahari
5.099 kWh/m2/hari
Kecepatan angin 4.49 m/s
Diesel
En
erg
i tid
ak
terb
aru
ka
n
PLTH (SURYA, ANGIN DAN
DIESEL)
Perpres No. 5 tahun 2006
tentang KEN
Rancangan Perpres tentang
KEN 2010-2050
Terbatasnya energi fosil
PEMODELAN DAN SIMULASI
PLTH DALAM HOMER
Perencanaan dan profil beban Pulau
Maginti, potensi radiasi matahari dan
angin, parameter ekonomi, kontrol sistem
dan batasan sistem
Konfigurasi
pembangkit
Analisi ekonomi (initial
capital, operating
coast, NPC dan COE),
kelistrikan, komsumsi
bahan bakar dan emisi
Analisis kelayakan
investasi
HOMER
KOMPONEN PLTH
Ha
sil
da
n r
eko
me
nd
asi
Hibrid
Gambar 22. Kerangka konseptual penelitian
39
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan yang dimulai pada bulan
Januari 2014 sampai dengan Mei 2014. Penelitian dan pengambilan data
akan dilakukan di Pulau Maginti, Kecamatan Maginti, Kabupaten Muna dan
Kantor Badan Pusat Statistik Kabupaten Muna, Provinsi Sulawesi Tenggara.
B. Instrumen Penelitian
Instrumen yang digunakan dalam melakukan penelitian ini adalah
berupa perangkat keras dan perangkat lunak serta data-data pendukung
yang digunakan untuk menganalisis pembangkit hibrid, yaitu :
1. Personal Computer / laptop dengan spesifikasi Lenovo S300, Intel (R)
Celeron (R) CPU 887 @1.50 GHz 1.50 GHz, RAM 2 GB.
2. Google Earth dengan versi 4.2.0180.1134. Software ini berfungsi untuk
menentukan posisi (longitude dan latitude) Pulau Maginti. Posisi ini
dibutuhkan oleh HOMER untuk menemukan besarnya radiasi (insolasi)
matahari dan kecepatan angin.
3. HOMER dengan versi 2.68. Software ini merupakan software utama yang
dalam penelitian ini. Perangkat lunak ini digunakan untuk menganalisis
sistem pembangkit hibrid yang direncanakan.
40
C. Teknik Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Metode observasi, yaitu pengumpulan data dengan mengadakan
pengamatan secara langsung di Pulau Maginti.
2. Studi literatur, yaitu mengumpulkan data-data dari buku referensi dan
jurnal-jurnal yang relevan dengan topik penelitian.
3. Wawancara, yaitu pengumpulan data dengan melakukan tanya jawab
langsung terhadap masyarakat dan pengelola penyedia tenaga listrik
Pulau Maginti.
D. Prosedur Penelitian
Penelitian tentang analisis hibrid (surya, angin dan diesel) di Pulau
Maginti menggunakan HOMER, dilakukan dengan tahapan-tahapan sebagai
berikut :
1. Pengumpulan data.
Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu potensi energi
matahari dan kecepatan angin yang diperoleh dari (NASA, 2013;
Openei.org, 2013), profil beban listik Pulau Muna dari PLTD Raha dan
kondisi kelistrikan Pulau Maginti.
2. Merancang profil beban litrik Pulau Maginti.
Beban yang akan disimulasikan sistem PLTH didasarkan pada
konsumsi energi listrik perkapita yaitu sebesar 680 KWh (worldbank.org,
2013). Kebutuhan energi listrik tersebut kemudian diproyeksikan sampai
41
20 tahun yang akan datang, seperti yang disajikan pada lampiran 1.
Berdasarkan kebutuhan energi listrik tersebut, maka dibuatkan profil
beban harian. Profil beban di Pulau Maginti ini didasarkan pada perilaku
beban yang ada di Pulau Muna yang disuplai PLN Ranting Raha. Beban
yang direncanakan setiap jam rata-rata dalam sebulan selama setahun,
dapat dilihat pada lampiran 2.
3. Skenario simulasi.
Untuk melakukan simulasi dalam penelitian ini akan dilakukan 4
jenis simulasi yang berbeda berdasarkan jenis pembangkitnya yaitu
PLTD, hibrid PLTD dan PLTS, hibrid PLTD dan PLTB dan hibrid PLTD,
PLTS dan PLTB. Seperti yang ditunjukan pada gambar 23 berikut.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 23. Desain simulasi pada HOMER a) PLTD, b) hibrid PLTD dan PLTS, c) hibrid PLTD dan PLTB dan d) hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.
42
4. Menginput profil beban, sumber energi primer parameter pendukung
dalam HOMER dan paramater-parameter komponen PLTH.
Langkah-langkah menginput parameter-paramter tersebut pada
HOMER adalah sebagai berikut :
1) Beban.
Beban didasarkan lampiran 2 dan diinput ke dalam primary load
input pada HOMER, hasilnya adalah sebagai berikut.
Gambar 24. Profil beban harian perencanaan pada HOMER
2) Sumber energi primer
Sumber energi primer yang menjadi masukan yaitu energi
matahari, kecepatan angin dan bahan bakar diesel. Solar resource
input dan wind resource input berdasarkan Tabel 3 dan harga bahan
bakar diesel sebesar Rp 12000/liter atau $ 1.043/liter pada diesel
input dalam HOMER. Nilai tukar Rupiah terhadap USD adalah Rp
11500/USD.
3) Komponen PLTH
Komponen penyusun PLTH adalah PV, terrbin angin, generator
diesel (genset), baterai dan inverter. Masukan pada komponen-
komponen tersebut akan dijelaskan sebagai berikut.
43
a) PV
PV yang digunakan dalam simulasi adalah LG250S1C-G2
dengan tipe cell monokristal silikon dengan daya 250 Wp. Jenis PV
ini dipilih karena mempunyai efisiensi yang tinggi dibandingkan
dengan jenis PV dari tipe cell lainya. Biaya investasi yang
dibutuhkan adalah sebesar $ 2306/KW, biaya penggantian $ 0 dan
biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0/KW-tahun (Black &
Vact, 2012). Data lain yang dibutuhkan adalah umur pakai selama
25 tahun dan daerating factor 85%. (LG, 2012; Solarpower, 2014).
b) Turbin angin
Turbin angin yang akan digunakan dalam simulasi ini adalah
turbin angin vertikal buatan Evoco Energi dengan kapasitas 10
KW. Turbin angin ini mempunyai cut-in 2.5 m/s sehingga dengan
kecepatan angin yang ada sudah dapat menghasilkan energi listrik
(Evoco-Energi, 2011). Penentuan kapasitas turbin angin yang
digunakan berdasarkan hasil plot pada wind resource input yang
ditunjukan pada Gambar 25. Gambar tersebut menunjukan
distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi selama setahun.
Berdasarkan gambar tersebut maka frekuensi kecepatan angin
yang paling sering terjadi adalah 3 – 4 m/s dan berdasarkan Tabel
1 dengan kecepatan angin tersebut, maka kapasitas turbin angin
yang bisa digunakan adalah maksimal 10 KW.
44
Data biaya dari turbin angin terdiri dari biaya investasi $
19800, biaya penggantian $ 19800, biaya penggantian $ 0 dan
biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0/tahun (Black & Vact,
2012). Parameter lain dalam HOMER adalah umur pakai turbin 20
tahun dan tinggi tower 15 m (Evoco-Energi, 2011).
Gambar 25. Distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi dalam satu
tahun.
c) Generator diesel
Generator diesel yang saat ini menyuplai tenaga listrik saat
ini adalah genset Mitsubishi S4S-DT61SD dengan kapasitas 40
KVA. Dengan adanya penambahan beban sesuai yang
direncanakan maka diperlukan tambahan generator diesel baru
untuk memenuhi kebutuhan beban. Hal ini dilakukan karena
sumber energi terbarukan tidak kontinyu tersedia sepanjang hari.
Generator diesel difungsikan sebagai cadangan apabila PV
maupun turbin angin tidak bisa menghasilkan energi listrik.
Penentuan penambahan kapasitas generator diesel ini didasarkan
45
pada beban puncak, dimana beban puncak sampai pada 20 tahun
yang akan datang adalah 350 KW, sehingga sistem akan
mengalami kekurangan daya sebesar 318 KW apabila sistem
energi terbarukan tidak bisa menyuplai energi listrik. Berdasarkan
hal tersebut maka generator diesel tambahan dipilih genset
Olimpian GEH3406 dengan kapasitas 320 KVA. Untuk masukan
parameter dalam HOMER dapat dilihat pada Tabel 3 berikut.
Tabel 3. Masukan parameter Generator Disel (Mitshubitsi; Olympian-Power, 2013; Omar, 2007)
Parameter G40KVA G320KVA
Nilai
Cost
Size (KW) 32 256
Capital ($) 0 51500
Replacemet ($) 9880 51400
O & M ($/jam) 0.6 13.474
Life time (operating hour)
20000 20000
Minimum load ratio (%) 30 30
Fuel
Intecept coeff. (L/hr/kW rated)
0.01556 0.05232
Slope (L/hr/kW output) 0.1937 0.2187
Emmsions CO2 (g/L) 6.5
d) Baterai
Baterai yang digunakan dalam simulasi ini adalah jenis Trojan
tipe L16P. Tegangan nominalnya adalah 6 V dan kapasitasnya
adalah 360 Ah dengan lifetime throughput 1.075 kWh. Biaya
46
investasi yang diperlukan adalah sebesar $ 1490, biaya
penggantian $ 353 biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0
(Islam & Islam, 2010).
e) Inverter
Biaya pengadaan sebesar sebesar $ 250/kW, biaya
penggantian sebesar $ 250/KW dan biaya operasi dan
pemeliharaan $ 0. Life time adalah 15 tahun dan efisiensi 95%
(Sureshkumar, P.S.Manoharan, & Ramalakshmi, 2012).
4) Parameter pendukung
Parameter pendukung yang dibutuhkan dalam HOMER meliputi
ekonomi, kontrol sistem dan batasan sistem. Berikut akan dijelaskan
masukan data parameter-parameter tersebut dalam HOMER.
a) Annual real interest
Annual real interest merupakan tingkat suku bunga bank
pinjaman untuk koorporasi, berdasarkan data Bank Mandiri adalah
11%.
b) Project life time
Project life time yaitu selama 20 tahun, pemilihan project life
time ini dengan mempertimbangkan life time yang paling lama dari
komponen PLTH yaitu PV dan turbin angin.
c) System fixed capital cost
System fixed capital cost pada penelitian ini berupa
biaya yang diperlukan dalam perencanaan distribusi. Konfigurasi
47
distribusi yang digunakan adalah sistem radial, karena sistem ini
sederhana dan lebih ekonomis. Berikut gambar desain sistem
distribusi yang direncanakan.
0.643 Kms
0.724 Kms
0.729 Kms
0.669 Kms
0.823 Kms
0.621 Kms
PV
Baterai Inverter
Turbin angin
Genset
Trafo step-up
Trafo step-down
Bus DC Bus AC
Gambar 26. Perencanaan sistem kelistrikan Pulau Maginti.
Biaya yang dibutuhkan sistem distribusi ini, meliputi
komponen 3 biaya yang meliputi biaya JTM sebesar $ 4695, JTR
sebesar $ 38955 dan gardu trafo sebesar $ 39500 (PT Reskita,
2014). Jadi total yang dibutuhkan dalam sistem distribusi sebesar
$ 83150.
d) System fixed opertation and maintenance (OM)
System fixed OM dalam penelitian ini berupa upah dari
karyawan yang terdiri dari 5 orang dengan upah sebesar Upah
Minimum Provinsi (UMP) Sulawesi Tenggara yaitu sebesar Rp
1.400.000/orang. Jadi total biaya upah karyawan dalam setahun
adalah $ 7304/kWh.
48
e) Sistem kontrol
Sistem kontrol merupakan cara pengoperasian generator dan
pengisian baterai. Pada HOMER terdapat dua metode dispatch
strategy yang bisa digunakan yaitu load following dan cycle
charging. Dalam simulasi ini dispatch strategy yang digunakan
adalah load following karena strategi ini akan optimal dengan
adanya sumber energi terbarukan. Sedangkan kontrol generator
yaitu sistem bisa mengoperasikan lebih dari satu secara
bersamaan dan bisa beroperasi dibawah beban puncak.
f) Batasan sistem
Batasan sistem dalam HOMER yang akan disimulasikan
dalam penelitian ini adalah maximum annual capacity shortage =
0%, artinya kebutuhan sistem dapat terpenuhi 100% dan minimum
renewable fraction = 0% yang berarti apabila sumber energi
terbarukan tidak ada maka pembangkit yang berbasiskan energi
terbarukan bisa lepas dari sistem.
5. Mensimulasikan sistem hibrid dan menganalisis hasilnya.
Hasil simulasi desain sistem PLTH diperoleh beberapa konfigurasi
sistem dengan urutan NPC terendah. Maka dari itu dipilih satu konfigurasi
yang paling optimal yang ditinjau dari NPC terendah. Setelah didapatkan
desain sistem PLTH yang optimal maka dilakukan analisis biaya sistem,
kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang.
49
6. Menganalisi kelayakan ekonomi sistem.
Analisis kelayakan sistem ini akan ditinjau dari NPV, PI, DPP dan
IRR
7. Penyusunan laporan.
E. Diagram Alir Penelitian
Mulai
Identifikasi dan rumusan masalah
Studi pustaka
Pengumpulan dan
pengolahan data
Sistem PLTH (surya,
angin dan diesel)
Penentuan model
sitem PLTH
Pemodelan sitem
PLTH pada HOMER
Mulai
· Menginput profil beban pada HOMER
· Memilih dan memasukan parameter
komponen PLTH pada HOMER
· Menginput parameter sumber daya
(surya, angin dan diesel) pada HOMER
· Menginput parameter ekonomi, kontrol
sistem dan batasan sistem pada HOMER
· Menginput profil beban pada HOMER
· Memilih dan memasukan parameter
komponen PLTH pada HOMER
· Menginput parameter sumber daya
(surya, angin dan diesel) pada HOMER
· Menginput parameter ekonomi, kontrol
sistem dan batasan sistem pada HOMER
1
Menjalankan simulasi
50
NPC
terkecil
Sistem optimal
Sistem tidak
optimal
Y
TSelesai
Analisi kelayakan
investasi
NPV > 0
IP > 0
DPP < 20
IRR > 11%
Layak
Y
TNaikan COE
Selesai
Manganalisis hasil simulasi (biaya
sistem, kelistrikan, komsumsi
bahan bakar dan emisi)
Pembahasan hasil analisis
kelayakan investasi
Hasil dan rekomendasi
1
Gambar 27. Diagram alir penelitian.
51
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Simulasi
Simulasi dan optimasi dengan menggunakan HOMER dilakukan
dengan mensimulasikan beberapa sistem seperti pada perancangan simulasi
yaitu PLTD, Hibrid PLTD dan PLTS , Hibrid PLTD dan PLTB dan Hibrid
PLTD, PLTS dan PLTB. Hal ini bertujuan untuk melihat sistem yang lebih
optimal dari segi ekonomi dalam hal ini adalah NPC. Hasil simulasi yang
optimal untuk sistem PLTD terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW.
Sistem hibrid PLTD dan PLTS terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32
KW, PV 249 KW, baterai 184 buah dan inverter 200 KW. Sistem hibrid PLTD
dan PLTB terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW, turbin angin 39 x
10 KW, baterai 190 buah dan inverter 200 KW. Sistem hibrid PLTD, PLTS
dan PLTB terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW, PV 230 KW,
turbin angin 26 x 10 KW, baterai 188 buah dan inverter 200 KW. Parameter
hasil simulasinya dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini.
52
Tabel 4. Hasil simulasi sistem yang direncanakan
Parameter PLTD Hibrid PLTD
dan PLTS Hibrid PLTD dan PLTB
Hibrid PLTD PLTB dan
PLTS
NPC ($) 4,428,512 3,883,535 3,860,726 3,432,374
Initial Capital Cost ($) 134,650 930,890 1,013,300 1,285,610
Operating Cost ($/yr) 539,204 370,780 357,567 294,696
COE ($/kWh) 0.471 0.413 0.411 0.386
Produksi energi listrik (kWH/yr)
1,189,211 1,292,100 1,353,205 1,385,187
Konsumsi bahan bakar (L)
377,488 256,095 243,740 198,381
Kontribusi ET (%) 0 37 44 55
Waktu operasi pembangkit (hr/yr)
28,677
Kelebihan Energi listrik (kWH/yr)
8,888 86,915 145,156 168,052
Emisi CO2 (kg/yr) 994,049 674,383 641,848 522,403
B. Analisis dan Pembahasan Hasil Simulasi Sistem Optimal
Parameter yang digunakan untuk menentukan sistem pembangkityang
optimal adalah NPC sesuai dengan cara kerja dalam HOMER. Berdasarkan
hasil simulasi di atas maka, perbandingan NPC dari ketiga sistem
pembangkit hibrid disajikan pada Gambar 28. Berdasarkan grafik tersebut
sistem pembangkit hibrid yang optimal sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS
dan PLTB karena mempunyai NPC yang rendah dibandingkan dengan
sistem pembangkit hibrid PLTD dan PLTS maupun sistem pembangkit hibrid
PLTD dan PLTB. Sistem ini terdiri dari terdiri dari generator diesel 256 KW
53
dan 32 KW, PV 230 KW, turbin angin 26 x 10 KW, baterai 188 buah dan
inverter 200 KW.
Gambar 28. Grafik perbandingan NPC pembangkit hibrid.
Perbandingan biaya investasi dan biaya operasi dari sistem pembangkit
hibrid yang disimulasikan ditunjukan oleh Gambar 29. Berdasarkan grafik
tersebut menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan
PLTB mempunyai biaya investasi yang lebih besar dibandingkan dengan
pembangkit hibrid PLTD dan PLTS maupun hibrid PLTS dan PLTB, Hal ini
terjadi karena banyaknya besarnya kapasitas dari PV dan turbin angin yang
dibutuhkan. Akan tetapi berbanding terbalik dengan biaya operasinya,
karena terjadinya penurunan dari jam operasi dari generator diesel.
Harga energi (COE) dari sistem hibrid PLTD, PLTS dan PLTB lebih
murah dari sistem hibrid lainnya seperti ditunjukan pada Gambar 30.
Rendahnya harga energi ini sebagai akibat penurunan biaya operasi sistem.
Dengan kata lain bahwa biaya energi sistem sangat dipengaruhi oleh biaya
operasi yang sifatnya berbanding lurus.
54
Gambar 29. Grafik perbandingan biaya investasi dan operasi pembangkit hibrid.
Gambar 30. Grafik perbandingan COE pembangkit hibrid.
Sistem pembangkit hibrid yang optimal ini kemudian, akan dianalisis
hasilnya meliputi biaya sistem, kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi.
1. Biaya sistem
Sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB mempunyai NPC
sebesar $ 3,432,374, dengan COE sebesar $ 0.386 dan biaya operasi
sebesar $ 294,696/thn. NPC untuk sistem hibrid ini ditunjukan oleh
Gambar 31. Berdasarkan gambar tersebut, bahan bakar merupakan
biaya terbesar dalam total NPC sebesar $ 1,647,706 atau (45%),
kemudian biaya investasi sebesar $ 1,285,610 atau (35%), biaya operasi
55
dan pemeliharaan sebesar $ 546,343 atau (15%), biaya penggantian
sebesar $ 161,962 (4%) dan nilai sisa proyek sebesar $ 9,248 atau
(0.25%).
Gambar 31. Total NPC pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB
Perbandingan komponen biaya penyusun NPC dari 3 sistem
pembangkit hibrid ini dapat di lihat pada Gambar 32. Berdasarkan
gambar pembangkit yang membuat hibrid PLTD, PLTS dan PLTB
mempunyai NPC yang rendah dibandingkan dengan sistem hibrid lainnya
adalah penurunan penggunaan bahan bakar yang signifikan, sebagai
akibat berkurangnya jam operasi dari unit generator disel seperti yang
ditampilkan pada Tabel 4. Walaupun biaya investasi lebih besar dari
sistem hibrid lainnya.
Aliran biaya-biaya sistem hibrid ini, setiap tahunnya disajikan pada
Gambar 33. Setiap 4 tahun penggantian dari generator disel 256 KW dan
tahun ke-13 untuk generator diesel 32 KW. Penggantian inverter terjadi
pada tahun ke-15. Sedangkan baterai mengalami penggantian setiap 4
tahun. Penggantian ini terjadi karena komponen tersebut sudah melewati
56
umur pakainya. Misalnya untuk generator diesel dengan life time 20000
jam, generator diesel 256 KW dengan beroperasi 4486 jam setiap
tahunnya, maka dalam waktu 4.46 tahun harus dilakukan penggantian.
Aliran kas dari sistem ini tidak memperhitungkan pendapatan dari
penjualan listrik.
Gambar 32. Perbandingan NPC 3 sistem pembangkit hibrid.
Gambar 33. Cash flow sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.
57
2. Kelistrikan
Energi listrik yang dihasilkan setiap tahunnya ditunjukan oleh
Gambar 34. Berdasarkan Gambar 33 dalam 1 tahun PV menghasilkan
energi listrik sebesar 363,843 KWh dan faktor kapasitasnya adalah
18.1%. Turbin angin sebesar 394,832 KWh dan faktor kapasitasnya
adalah 17.3%. Generator diesel 256 KW sebesar 583,311 KWh dan
faktor kapasitasnya adalah 26%. Generator diesel 32 KW sebesar 43,202
KWH dan faktor kapasitasnya adalah 15.4%. PV menghasilkan energi
listrik terbesar terjadi pada bulan Oktober dan terkecil pada bulan Mei.
Hal ini terjadi karena pada bulan tersebut radiasi matahari mencapai nilai
tertinggi dan terendah. Sedangkan turbin angin menghasilkan energi
listrik maksimal pada bulan Juli sedangkan minimal terjadi pada bulan
November, sebagai akibat dari kecepatan angin mencapai tertinggi dan
terendah pada bulan-bulan tersebut.
Gambar 34. Produksi listrik rata-rata bulanan sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.
Berdasarkan Tabel 4, didapatkan kelebihan energi listrik setiap
tahunnya adalah sebesar 168,052 KWh. Kelebihan energi listrik ini terjadi
58
karena produksi energi listrik melebihi permintaan energi listrik yang
dibutuhkan beban dan melebihi kemampuan baterai dalam menyimpan
energi tersebut. Kelebihan energi listrik ini dapat dikurangi dengan
dengan mengatur beban, ataupun dengan penambahan jumlah baterai,
akan tetapi penambahan baterai dalam sistem dapat menambah salah
satu komponen penyusun NPC, sehingga sistem tidak dianggap optimal.
Gambar 35 menunjukan kondisi beban harian, daya keluaran PV,
turbin angin, generator diesel dan kelebihan energinya. Berdasarkan
gambar tersebut turbin angin beroperasi dari siang sampai malam hari
dan PV menghasilkan energi listrik dari pukul 07.00 -18.00. Energi yang
dihasilkan dari kedua pembangkit ini digunakan untuk menyuplai beban
melalui inverter. Generator diesel 256 KW menyupali beban pada pukul
00.00 – 10.00 dan pukul 15.00 – 00.00. Beroperasinya genset ini karena
energi yang dihasilkan oleh PV dan turbin angin tidak mampu menutupi
permintaan beban, dan energi yang tersimpan dalam baterai sebesar
35% sehingga tidak bisa menyuplai energinya ke beban karena berada
pada kondisi minimal SOC. Baterai mengalami charge mulai pukul 08.00 -
17.00 dan selebihnya mengalami proses dicharge.
59
Gambar 35. Grafik simulasi harian proses penyuplaian beban.
Kontribusi energi terbarukan merupakan kontribusi jumlah
produksi energi listrik dalam suatu sistem pembangkit hibrid dalam hal ini
produksi PV dan turbin angin terhadap total produksi energi sistem
tersebut. Pada sistem pembangkit hibrid ini, menghasilkan kontribusi
energi terbarukan sebesar 55% dimana PV sebesar 26% dan turbin angin
sebesar 29%. Gambar 36 memperlihatkan perbandingan kontribusi
energi terbarukan dari sistem hibrid yang disimulasikan. Berdasarkan
gambar tersebut dapat dilihat bahwa semakin besar kontribusi energi
terbarukan dalam sistem maka akan mengurangi pemakaian bahan
bakar, karena beban akan disuplay oleh energi yang dihasilkan oleh
PLTS ataupun PLTB. Penurunan pemakaian bahan bakar ini sebagai
akibat dari penurunan jam operasi dari unit PLTD. Perbedaan nilai
kontribusi energi terbarukan ini karena perbedaan kapasitas dari masing-
masing pembangkit energi terbarukan yang digunakan.
60
Gambar 36. Perbandingan kontribusi energi terbarukan 3 sistem pembangkit hibrid..
Kontribusi energi terbarukan ini juga akan mempengaruhi
parameter ekonomi misalnya, biaya investasi, NPC, biaya operasi dan
COE , seperti di tunjukan pada Gambar 37. Berdasarkan gambar tesebut
biaya investasi berbanding lurus dengan kenaikan kontribusi EBT. Ini
disebabkan oleh semakin besar kontribusi EBT dalam sistem maka akan
butuh lebih besar pula biaya yang dibutuhkan untuk mengadakan
komponen-komponen pembangkit energi terbarukan sepert PV, turbin
angin serta perlengkapannya. Sebaliknya biaya operasi berbanding, NPC
dan COE sistem terbalik terhadap kontribusi EBT. Penyebabnya adalah
kenaikan kontribusi EBT dalam sistem akan mengurangi waktu operasi
dari generator diesel sehingga biaya operasinya akan berkirang pula.
61
Gambar 37. Grafik kontribusi energi terbarukan terhadap biaya investasi, NPC, biaya operasi dan COE.
3. Konsumsi bahan bakar
Sistem pembangkit hibrid konfigurasi ketiga berdasarkan Tabel 5
membutuhkan bahan bakar sebesar 198,381 liter/thn, dengan rincian
genset tambahan sebesar 187,654 liter/thn dan 10,728 liter/thn untuk
genset terpasang. Gambar 38 menunjukan perbandingan penggunaan
bahan bakar dari hibrid PLTD dan PLTS , hibrid PLTD dan PLTB dan
hibrid PLTD, PLTS dan PLTB. Berdasarkan gambar tersebut dengan
menggunakan sistem pembangkit hibrid yang Hibrid PLTD, PLTS dan
PLTB penggunaan bahan bakar apabila dibandingkan dengan
pembangkit hibrid PLTD dan PLTS mengalami penurunan sebesar
22.54%, sedangkan dibandingkan dengan sistem pembangkit hibrid
PLTD dan PLTB mengalami penurunan sebesar 18.61%.
62
Gambar 38. Perbandingan penggunaan diesel pada sistem hibrid.
4. Emisi
Sistem pembangkit ini menghasilkan gas buang CO2 sebesar
583393 Perbandingan emisi dari sistem pembangkit PLTD dan hibrid
PLTD, PLTS dan PLTB ditunjukan pada Gambar 39. Berdasakan gambar
tesebut dengan menggunakan sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan
PLTB emisi CO2, berkurang, bila dibandingkan pembangkit PLTD.
Penurunan emisi tersebut adalah sebesar 47.45%. Penurunan emisi ini
disebabkan karena penurunan jam operasi dari kedua genset dalam
setahun, sebagai akibat adanya pembangkit energi terbarukan.
Hasil simulasi ini menunjukan bahwa biaya investasi dari sistem
hibrid yang menggunakan energi terbarukan masih tinggi yang
diakibatkan oleh mahalnya komponen - komponen dari energi terbarukan,
bila dibandingkan dengan pembangkit yang berbasiskan energi fosil.
Untuk kondisi masa mendatang sistem pembangkit hibrid ini akan lebih
murah karena harga bahan bakar akan semakin naik dan berbanding
63
terbalik dengan harga komponen pembangkit EBT seperti PV dimasa
mendatang akan mengalami penurunan, seperti pada Lampiran 3.
Disamping itu, dengan menggunakan energi terbarukan diharapkan dapat
mengurangi polusi suara dan dan udara.
Gambar 39. Perbandingan emisi sistem PLTD dan hibrid PLTD, PLTS dan PLTB
Dari hasil simulasi didapatkan pula bahwa biaya yang terbesar
dalam sistem adalah biaya bahan bakar. Maka kenaikan harga dari
bahan bakar ini akan membuat sistem pembangkit berbasiskan energi
fosil akan semakin tidak optimal bila ditinjau dari NPC. Untuk pembangkit
yang berbasiskan EBT, penurunan harga komponennya akan
memberikan peluang untuk pengembanganya, karena biaya investasi
merupakan biaya terbesar kedua setelah biaya bahan bakar.
Salah satu solusi yang bisa mengatasi mahalnya komponen dari
pembangkit yang berbasiskan EBT seperti PV adalah subsidi kepada
industri energi surya. Ini terlihat dari penurunan harga produksi untuk
yang berlaku di beberapa negara, seperti USA (US $ 1,76/Wp), Spanyol,
Jerman dan Inggris (US $ 1,68/Wp), Jepang (US $ 2,04/Wp), serta Cina
64
dan Taiwan (US $ 1,68/Wp). Akan tetapi aturan subsidi dengan sistem
kredit untuk energi terbarukan belum diterapkan di Indonesia, sehingga
sampai saat ini konsumen yang ingin mengusahakan energi terbarukan
masih harus mengeluarkan investasi awal yang besar (Astawa, 2011).
C. Analisis Kelayakan Sistem Pembangkit Hibrid
Kelayakan sistem ini ditentukan berdasarkan hasil perhitungan NPV, PI,
DPP dan IRR. Perhitungan NPV, PI, DPP dan IRR ditentukan oleh besar
NCF, DF dan PVNCF. NCF untuk PLTH ini dihasilkan dengan mengurangi
arus kas masuk dengan arus kas keluar sedangkan PVNCF didapatkan
dengan mengalikan NCF dengan DF. Arus kas masuk diperoleh dengan
mengalikan konsumsi energi listrik dengan COE dan arus kas keluar
diperoleh dari biaya operasi, yang terdiri dari biaya penggantian, operasi dan
pemeliharaan dan biaya bahan bakar.
Arus kas masuk dari sistem pembangkit hibrid ini diperoleh dari energi
listrik yang digunakan yaitu sebesar 1,385,187 KWh/thn dikalikan dengan
COE sebesar $ 0.386/KWh, sehingga diperoleh kas masuk sebesar $ 534,
826.18/thn. Arus kas keluar setiap tahunnya adalah biaya operasi dari sistem
hibrid ini diperoleh dari Lampiran 4. Untuk menghitung DF ditentukan dengan
Persamaan 3. Misalnya tahun pertama maka DF adalah
9009.0
%111
1f
1d
.
. Untuk tahun berikutnya N diganti sesuai dengan
tahunnya sampai 20. Perhitungan NPV selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran 5.
65
Berdasarkan tabel Lampiran 5, maka NPV, PI dan DPP untuk sistem
pembangkit hibrid ini dapat diperhitungkan.
1. NPV
Teknik NPV diperhitungkan dengan Persamaan 2. Pada tabel
Lampiran 5 memberikan nilai
n
1tti1
NCFadalah sebesar $ 3,008 dan
besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar nilai NPV adalah
NPV = $ 3,008 - $ 1,285,610 = - $ -1,282,602. Hasil perhitungan NPV
menunjukan nilai negatif sebesar - $ 981,571 (<0) maka sistem
pembangkit hibrid ini tidak layak.
2. PI
Teknik PI diperhitungkan dengan menggunakan Persamaan 4.
berdasarkan tabel pada Lampiran 5 nilai
n
1tti1
NCFadalah sebesar $
3,008 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar nilai
PI adalah 0.0021,282,602
3,008PI
.
Hasil perhitungan PI sebesar 0,002
(<0), hal ini menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid ini tidak layak
dikembangkan, karena PI ini mengindasikan penerimaan lebih kecil dari
pengeluaran selama sistem pembangkit hibrid ini berlangsung.
3. DPP
DPP dihasilkan pada saat PVNCF = 0, berdasarkan tabel pada
Lampiran 5 PVNCF bernilai positif pada tahun ke-20, sehingga DPP
berada antara tahun ke-19 dan ke-20. Beradasrkan penjelasan tersebut
66
maka DPP sistem pembangkit hibrid ini adalah DPP terjadi pada saat
PVNCF komulatif = 0, PVNCF, komulatif ditahun ke-19 = - $ 28,585
(PVNCF komulatif < 0) dan PVNCF komulatif pada tahun-20 = $ 3,008
(PVNCF komulatif > 0). Maka untuk mendapatkan PVNCF komulatif = 0
dibutuhkan dana sebesar $ 28,585, sedangkan dalam waktu 1 tahun (dari
tahun ke-19 sampai tahun ke-20) NCF didapatkan sebesar $ 31,593,
dengan demikian waktu yang diperlukan untuk mendapatkan dana
sebesar $ 28,585 adalah 86,101231,593
28,585DPP
. Dengan demikian
DPP dihasilkan sekitar 19 tahun dan 11 bulan, sehingga menunjukan
sistem pembangkit hibrid ini layak untuk dilaksanakan. Hal ini karena
DPP yang dihasilkan memiliki nilai yang lebih kecil dari periode umur
proyek yang ditetapkan, yaitu selama 20 tahun.
4. IRR
Perhitungan metode ini dilakukan dengan menyamakan nilai
sekarang investasi dengan nilai sekarang penerimaan kas bersih dimasa
mendatang apabila kemudian tingkat biayanya lebih besar dari tingkat
suku bunga yang ditetapkan yaitu 11%, maka investasinya dapat
dikatakan menguntungkan atau layak untuk direalisasikan. IRR
didapatkan dengan mencari NPV mendekati nol akan tetapi masih
bernilai positif dan NPV mendekati nol akan tetapi sudah bernilai negatif.
Untuk mendapatkan kedua syarat tersebut berarti ada 2 DF yang
digunakan. Berdasarkan perhitungan didapatkan DF 1% dan 2% yang
67
membuat PVNCF mendekati nol dan masih positif serta mendekati nol
dan sudah bernilai negatif.
Berdasarkan tabel pada Lampiran 5, maka NPV pada DF 1% adalah
$ 325,766 dan maka NPV pada DF 2% adalah $ -299,667. Dengan
demikian didapatkan parameter-parameter untuk mencari IRR yaitu DF1
= 1%, DF2 = 2%, NPV1 = 325,766 dan NPV2 = -299,667, maka IRR
dihitung melalui interpolasi dengan Persamaan 5.
.52%1,766325299,667-
12325,7662
IRR
Hasil perhitungan IRR menunjukan nilai sebesar 1.52%, dengan
demikian sistem pembangkit hibrid ini tidak layak dijalankan karena
mempunyai tingkat diskon yang lebih tinggi dari suku bunga yang dipakai
dalam menghitung NPV.
Hasil perhitungan analisis kelayakan dari sistem hibrid ini menunjukkan
bahwa, hanya ada satu parameter yang menunjukkan sistem ini layak untuk
dikembangkan yaitu DPP, sedangkan parameter lain seperti NPV, PI dan
IRR tidak layak. Hal ini karena HOMER hanya memperhitungkan biaya yang
dikeluarkan selama umur sistem hibrid yang direncanakan, sehingga biaya
energi dari hasil simulasinya hanya digunakan untuk menutupi biaya
tahunannya. Dengan demikian biaya investasinya dapat dikembalikan pada
akhir umur perencanaannya.
Untuk membuat sistem ini layak untuk diimplentasikan maka nilai jual
listrik dinaikan sebesar $ 0.1 sehingga harga jualnya menjadi $ 0.486/KWh,
68
maka perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF komulatif disajikan pada
Lampiran 6.
Berdasarkan tabel pada Lampiran 6, maka NPV, PI dan DPP untuk
sistem pembangkit hibrid ini dapat diperhitungkan dengan cara yang sama
seperti sebelumnya.
1. NPV
Teknik NPV diperhitungkan dengan Persamaan 2, berdasarkan
tabel pada Lampiran 6 memberikan nilai
n
1tti1
NCFadalah sebesar $
1,735,303 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar
nilai NPV adalah NPV = $ 1,735,303 - $ 1,285,610 = $ 449,693. Hasil
perhitungan NPV menunjukan nilai negatif sebesar $ 449,693 (>0) maka
sistem pembangkit hibrid ini sudah layak untuk realisasikan.
2. PI
Teknik PI diperhitungkan dengan menggunakan Persamaan 4,
berdasarkan tabel pada Lampiran 6 memberikan nilai
n
1tti1
NCFadalah
sebesar $ 1,735,303 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610,
maka besar nilai PI adalah .34511,285,610
1,735,303PI
.
Hasil perhitungan PI
sebesar 1,345 (>0), hal ini menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid
ini sudah layak dikembangkan, karena PI ini mengindikasikan
penerimaan lebih besar dari pengeluaran selama sistem pembangkit
hibrid ini berlangsung.
69
3. DPP
DPP dihasilkan pada saat PVNCF = 0, berdasarkan tabel pada
Lampiran 6 PVNCF bernilai positif pada tahun ke-5, sehingga DPP
berada antara tahun ke-4 dan ke-5. Berdasrkan penjelasan tersebut
maka DPP sistem pembangkit hibrid ini adalah DPP terjadi pada saat
PVNCF komulatif = 0, PVNCF komulatif ditahun ke-4 = - $ 51,828
(PVNCF komulatif < 0) dan PVNCF komulatif pada tahun ke-5 = $
121,547 (PVNCF komulatif > 0). Maka untuk mendapatkan PVNCF
komulatif = 0 dibutuhkan dana sebesar $ 51,828, sedangkan dalam waktu
1 tahun (dari tahun ke-4 sampai tahun ke-5) NCF didapatkan sebesar $
261,965, dengan demikian waktu yang diperlukan untuk mendapatkan
dana sebesar $ 51,828, adalah 54.312261,965
51,828,DPP
.
Dengan
demikian DPP dihasilkan sekitar 4 tahun dan 5 bulan, sehingga
menunjukan sistem pembangkit hibrid ini layak untuk dilaksanakan. Hal
ini karena DPP yang dihasilkan memiliki nilai yang lebih kecil dari periode
umur proyek yang ditetapkan, yaitu selama 20 tahun, artinya waktu
pengembalian modal lebih kecil dari waktu proyek direncanakan.
4. IRR
Berdasarkan tabel pada Lampiran 6, maka NPV pada DF 11%
adalah $ 449,693 dan maka NPV pada DF 13% adalah - $ 445,934.
Dengan demikian didapatkan parameter-parameter untuk mencari IRR
yaitu DF1 = 11%, DF2 = 12%, NPV1 = $ 449,693 dan NPV2 = - $
445,934, maka IRR dihitung melalui interpolasi dengan persamaan 5.
70
.50%11,693449445,934-
1112693,44912
IRR
Hasil perhitungan IRR menunjukan nilai sebesar 11.50%, dengan
demikian sistem pembangkit hibrid ini layak dijalankan karena
mempunyai tingkat diskon yang lebih tinggi dari suku bunga yang dipakai
dalam menghitung NPV.
Berdasarkan hasil yang didapat pada perhitungan di atas, parameter –
parameter kelayakan investasi semunya terpenuhi untuk dikatakan bahwa
sistem pembangkit hibrid ini layak untuk direalisasikan dengan harga jual
energinya disetarakan dengan harga jual energi yang ada saat ini.
72
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan yang telah dilakukan, maka
kesimpulannya adalah sebagai berikut.
1. Berdasarkan hasil simulasi dengan perangkat lunak HOMER, kombinasi
pembangkit hibrid yang optimal adalah sistem yang terdiri dari PLTD 256
KW dan 32 KW, PLTS 230 KW dan PLTB 260 KW, inverter 200 KW dan
baterai 188 buah. Sistem ini mempunyai NPC sebesar $ 3,432,374,
biaya investasi sebesar $ 1,285,610, biaya operasi sebesar $ 294,696
dan COE sebesar $ 0.386/KWh. Prduksi energi listriknya adalah
1,385,187 KWh/tahun, konsumsi bahan bakar 198,381 liter/tahun,
kontribusi energi terbarukan 55% dan emisi CO2 adalah 522,403
kg/tahun.
2. Hasil analisis kelayakan investasi menunjukkan sistem pembangkit hibrid
ini dengan harga jual energinya sebesar $ 0.386/KWh tidak layak untuk
dikembangkan. Agar sistem ini layak untuk dikembangkan maka harga
jualnya adalah sebesar $ 0.486/KWh, dimana NPV bernilai 449,693, PI
sebesar 1.345, DPP tercapai pada 4 tahun 5 bulan dan IRR sebesar
11.50%.
73
B. Saran
1. Untuk mendapatkan hasil simulasi yang paling mendekati kondisi riil,
maka sebaiknya melakukan pengukuran radiasi matahari dan kecepatan
angin langsung di lapangan.
2. Karena HOMER mengoptimalkan suatu sistem pembangkit berdasarkan
parameter ekonominya, maka nilai tukar rupiah terhadap dolar akan
mempengaruhi hasil simulasi, sehingga hal ini harus menjadi perhatian
dalam penelitian-penelitian kedepannya.
3. Diperlukan aturan subsidi untuk pengembangan energi terbarukan,
seperti yang dilakukan di USA dan beberapa negara Eropa dan Asia
yang dapat meringankan pengembangan energi terbarukan.
74
DAFTAR PUSTAKA
Bahrun, & Jalil, Lukman Haris. (2012). Studi Perencanaan Sistem Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Bayu – Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
di Pulau Panambungan. Universitas Hasanuddin, Makassar.
Black & Vact. (2012). Cost and Performance Data for Power Generation
Technologies: National Renewable Energy Laboratory.
BPS Kab Muna. ( 2012). Kecamatan Maginti Dalam Angka. Raha Badan
Pusat Statistik Kabupaten Muna.
chem-is-ry.org. (2013). pembangkit listrik tenagan surya memecah kebuntuan energi nasional dan dampak pencemaran lingkungan.
Retrieved 23 Mei 2013, from http://www.chem-is-ry.org
ESDM, Kementrian. (2012a). Handbook of Energy & economic Statistics Of
indonesia. Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.
ESDM, Kementrian. (2012b). Indonesia Energy Outlook 2010. Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.
ESDM, Kementrian. (2013). Rancangan Umum Pokok-pokok Kebijakan Energi Nasional. Retrieved 6. Juni, 2013, from http://www.esdm.go.id
Evoco Energi. (2011). 10kW Wind Turbine Specifications.
Google Earth (Cartographer). (2013).
Foster, Robert, Ghassemi, Majid, & Cota, Alma. (2010). Solar Energy A.
Ghassemi (Ed.) Renewable Energy and the Environment
Habibie, M. Najib, Sasmito, Achmad, & Kurniawan, Roni. (2011). Kajian Potensi Energi Angin di Wilayah Sulawesi dan Maluku. Jurnal
Meteorologi dan Geofisika, 12(Puslitbang BMKG), 181.
Halim, Abdul. (2009). Analisis Kelayakan Investasi Bisnis. Yogyakarta: Graha
Ilmu.
Henryson, Mattias, & Svensson, Mattias. (2004). Renewable power for the Swedish Antarctic station Wasa. (Masters), KTH Royal Institute of
Technology, Stockholm, Sweden.
http://nationalgeographic.co.id. (2013). hanya ada 13466 pulau di indonesia. Retrieved 20 Mei 2013
75
http://www.antarasultra.com. (2013). ikan asin pulau maginti diminati
konsumen kendari. Retrieved 5 September, 2013
http://www.polarpowerinc.com. (2013). System Component Operation. Retrieved 24 Mei 2013
Islam, M. S., & Islam, A. (2010). Optimal Sizing and Operational Strategy of Hybrid Renewable Energy System Using HOMER. Paper presented at the The 4th International Power Engineering and Optimization Conf.
(PEOCO2010), Shah Alam, Selangor, MALAYSIA.
Junaidin, La Ode Tuna dan (2014). [Wawancara].
Kaltschmitt, Martin. (2007). Technology and Environment Economics
Kunaifi. (2010). Program Homer Untuk Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Hibrida di Propinsi Riau. Paper presented at the Seminar Nasional Informatika Jogyakarta.
Lambert, Tom, Ilman, Paul, & ilenthal, Peter. (2006). Micropower System Modeling With HomerIntegration of Alternative Sources of Energy. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc.
LAPAN. (2007). Teknologi Sistem Konversi Energi Angin dan Prospek
Pemanfaatannya di Indonesia. Bogor - Jawa Barat.
LG. (2012). Technical Data Mono-X LG200S1C-G2.
Messenger, Roger A, & Ventre, Jerry. (2005). Photovoltaic Systems
Engineering 2nd
Miharja, Farid. (2012). Perencanaan Dan Manajemen Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid (Angin/Surya/Fuel Cell) Pulau Sumba Menggunakan Software Homer. (Under Graduate), Institut Teknologi Sepuluh
November, Surabaya.
Mitshubitsi. Standar Features Engine MITSUBISHI , S4Q2-SD.
NASA. (2013). Dayli Radiation. Retrieved 24 Mei, 2013, from
http://power.larc.nasa.gov/
Nugroho, Dedy. (2011). Optimisasi Pembangkit listrik Tenaga Bayu dan Diesel Generator Menggunakan Software Homer. (Sarjana), Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
Olympian-Power. (2013). Specification of GEH250-4.
76
Omar, Moien Ali Ahmad. (2007). Computer – Aided Design And Performance Evaluation of PV-Diesel Hybrid System. (Post Graduate), An-Najah National University, Palestine
Openei.org. (2013). Wind Sped. Retrieved 10 September, 2013, from
http:\\en.openei.org/apps/swera/
Patel, Makun R. (2005). Wind and Solar Power Systems
Permana, Iman. (2008). Pengenalan Teknologi Tenaga Surya
Prityatomo, Angga Rizki. (2009). Analysis Homer Simulation for BTS (Base Transceiver Station) di Pecatu Bali. (Under Gruduate), Universitas Indonesia., Depok.
PT Reskita. (2014). Riancian Anggaran Biaya Pekerjaan Pembangunan Jaring Distribusi Kelistrikan di Malangke Kab. Luwu Utara Area Palopo V Tahun Anggaran 2014. Makassar.
Quaschning, Volker. (2006). Understanding Renewable Energy. United
Kingdom
Rosyid, Akhmad. (2008). Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (PLTH) Wini. Tangerang: Balai Besar Teknologi Energi – BPPT.
Rosyid, Akhmad. (2011). Pembangkit Listrik Tenaga Surya Hibrida untuk Listrik Pedesaan di Indonesia. Jurnal Material dan Energi Indonesia,
01(01), 31-38.
Santiari, I Dewa Ayu Sri. (2011). Studi Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sebagai Catu Daya Tambahan Pada Industri Perhotelan Di Nusa Lembongan Bali. (Magister), Universitas
Udayana, Bali.
Solarpower. (2014). Daerating factor of solar panels. Retrieved 17, March,
2014, from http://www.solarpower2day.net/solar-panels/
Sureshkumar, U., P.S.Manoharan, & Ramalakshmi, A.P.S. (2012). Economic Cost Analysis of Hybrid Renewable Energy System using HOMER. Paper presented at the IEEE- International Conference On Advances
In Engineering, Science And Management (ICAESM -2012)
Susandi, Army. (2012). Potensi Energi Angin Dan Surya di Indonesia. Bandung: Institut Teknlogi Bandung.
worldbank.org. (2013). Electric power consumption (kWh per capita). Retrieved oktober, 2013, from http://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.ELEC.KH.PC?order=wbap
77
i_data_value_2010+wbapi_data_value+wbapi_data_value-
last&sort=asc
Yasin, Asma Mufeed Braheem. (2008). Optimal Operation Strategy and Economic Analysis of Rural Electrification of Atouf Village by Electric Network, Diesel Generator and Photovoltaic System. An-Najah National University, Palestine
Yunus, A. M. Shiddiq. (2013). Economic Study of Hibrid Power System in Selayar Island, South Sulawesi. Paper presented at the International Workshop on Modern Research Methods in Electrical Engineering
(IWoRMEE), Makassar.
78
LAMPIRAN
A. Lampiran 1
Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti sampai 20 tahun
mendatang
Berdasarkan data dari worldbank, konsumsi energi perkapita masyarat
Indonesia adalah 680 kWh pada tahun 2014. Dengan jumlah penduduk Pulau
Maginti sebanyak 2483 dan pertumbuhan penduduk rata-rata 1.03 % dalam
kurun waktu 5 tahun terakhir (BPS Kab. Muna, 2013), maka proyeksi kebutuhan
energinya dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti
Tahun ke
Daya listrik (KW)
1 193
2 199
3 205
4 212
5 218
6 225
7 233
8 240
9 248
10 256
11 264
12 272
13 281
14 290
15 299
16 308
17 318
18 328
19 339
20 349
79
B. Lampiran 2
Tabel Perencanaan beban
Pukul Bulan (kW)
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
1:00 141.388 127.079 125.334 124.133 126.848 130.502 132.172 124.727 116.997 130.132 131.101 135.076
2:00 139.423 121.521 116.568 116.552 119.911 124.85 126.115 119.713 111.841 125.281 124.425 126.778
3:00 132.448 118.289 115.735 114.152 117.636 120.594 125.544 116.482 109.714 122.580 119.714 123.325
4:00 130.990 113.582 113.738 113.443 116.044 120.412 144.744 115.925 108.758 120.486 116.972 120.955
5:00 136.253 115.908 117.955 117.970 121.617 125.822 137.487 118.432 109.661 129.690 123.130 125.954
6:00 137.140 123.280 115.347 123.642 128.837 130.502 123.772 125.562 116.040 121.864 119.508 114.204
7:00 127.820 117.325 117.621 105.044 121.673 123.573 107.772 113.697 106.153 110.785 112.158 113.946
8:00 126.489 114.603 115.069 111.861 119.570 124.181 104.801 113.14 107.695 117.014 118.731 120.130
9:00 132.702 122.145 118.232 116.770 121.105 134.088 111.658 118.098 110.937 121.478 121.475 125.902
10:00 134.794 126.115 120.562 121.569 118.603 127.402 115.601 120.938 111.256 119.659 124.580 128.170
11:00 137.584 127.362 127.275 123.424 119.797 124.667 114.515 122.554 116.040 122.525 125.615 129.407
12:00 131.434 129.460 125.555 125.388 108.994 129.043 122.63 125.284 121.409 128.037 129.083 117.811
13:00 142.403 130.764 125.167 127.624 112.918 129.651 123.258 122.331 120.665 122.580 128.669 121.161
14:00 147.094 137.059 131.492 127.624 114.680 117.251 121.201 123.891 112.532 128.919 131.101 128.376
15:00 140.120 136.322 130.549 126.751 115.760 123.634 123.601 122.498 112.213 127.651 128.513 115.801
16:00 140.564 133.883 128.774 121.406 122.981 121.384 129.144 121.273 121.728 135.533 127.996 126.984
17:00 131.244 131.785 125.222 122.115 127.587 123.816 136.401 122.331 118.751 129.690 131.774 132.602
18:00 145.129 141.028 140.313 159.475 165.851 162.9 163.659 157.092 160.691 168.162 161.638 151.567
19:00 184.565 188.322 192.744 192.744 192.744 190.86 192.744 192.744 192.744 191.090 191.502 192.744
20:00 192.744 189.002 190.358 189.090 191.039 192.744 189.316 184.778 184.505 195.886 192.744 186.509
21:00 186.848 192.744 182.868 170.110 183.477 188.064 186.059 183.775 180.359 192.744 182.548 186.611
22:00 167.636 179.985 165.169 166.129 168.637 175.056 179.601 170.405 161.914 181.501 172.507 174.500
23:00 159.839 160.819 153.186 150.585 152.376 158.401 161.716 155.811 145.967 164.194 158.688 156.360
0:00 157.873 142.163 135.875 133.623 137.024 142.416 144.344 136.982 130.020 148.044 140.624 142.961
80
C. Lampiran 3
Tabel Proyeksi biaya dan performa PV dan Turbin angin
Capital cost dari tahun 2010 pada tahun 2015 mengalami penrunan sebesar 11
%, maka capital cost breakdown dapat dilihat pada tabel berikut
Component Tahun 2010 % Tahun 2015
Module ($/kW) 1400 49% 1246 Structure ($/kW) 810 29% 721 Balance ($/kW) 185 7% 165 Engineer ($/kW) 55 2% 49 owner's ($/kW) 140 5% 125
Total ($/kW) 2830 2306
81
82
D. Lampiran 4
Tabel arus kas keluar selama projek
Year Component
Entire system PV
Evoco 10.kW
Gen. Tambahan
Gen. terpasang
Trojan L16P
Converter Other
0 -530,380 -514,800 -51,500 0 -62,980 -42,800 -83,150 -1,285,610
1 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
2 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
3 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
4 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
5 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063
6 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
7 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
8 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
9 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063
10 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
11 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
12 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
13 0 0 -256,167 -12,047 -54,144 0 -7,305 -329,663
14 0 0 -307,567 -21,927 0 0 -7,305 -336,799
15 0 0 -256,167 -12,047 0 -33,600 -7,305 -309,119
16 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
17 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
18 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063
19 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519
20 0 0 -229,748 -6,415 20,111 22,400 -7,305 -200,957
83
E. Lampiran 5
Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & dan 12%
thn Biaya
investasi
Arus kas
masuk
Arus kas keluar
Arus kas bersih
Faktor diskon
Present Value
PVNCF Kumulatif
faktor diskon
Present Value
Kumulatif
11%
12%
0 1,285,610 0 1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610
1
455,667 275519 180,148 0.9009 162,295 -1,123,315 0.8929 160,846 -1,446,456
2
455,667 275519 180,148 0.8116 146,212 -977,103 0.7972 143,613 -1,302,844
3
455,667 275519 180,148 0.7312 131,723 -845,380 0.7118 128,226 -1,174,618
4
455,667 275519 180,148 0.6587 118,669 -726,711 0.6355 114,487 -1,060,131
5
455,667 381063 74,604 0.5935 44,274 -682,437 0.5674 42,332 -1,017,798
6
455,667 275519 180,148 0.5346 96,314 -586,123 0.5066 91,268 -926,530
7
455,667 275519 180,148 0.4817 86,770 -499,353 0.4523 81,490 -845,040
8
455,667 275519 180,148 0.4339 78,171 -421,182 0.4039 72,759 -772,282
9
455,667 381063 74,604 0.3909 29,164 -392,018 0.3606 26,903 -745,379
10
455,667 275519 180,148 0.3522 63,445 -328,573 0.3220 58,003 -687,376
11
455,667 275519 180,148 0.3173 57,158 -271,415 0.2875 51,788 -635,588
12
455,667 275519 180,148 0.2858 51,494 -219,921 0.2567 46,239 -589,348
13
455,667 329663 126,004 0.2575 32,448 -187,473 0.2292 28,877 -560,471
14
455,667 336799 118,868 0.2320 27,577 -159,897 0.2046 24,323 -536,149
15
455,667 309119 146,548 0.2090 30,629 -129,268 0.1827 26,774 -509,375
16
455,667 275519 180,148 0.1883 33,920 -95,347 0.1631 29,386 -479,989
17
455,667 275519 180,148 0.1696 30,559 -64,788 0.1456 26,238 -453,751
18
455,667 381063 74,604 0.1528 11,401 -53,387 0.1300 9,701 -444,050
19
455,667 275519 180,148 0.1377 24,802 -28,585 0.1161 20,916 -423,134
20
455,667 200957 254,710 0.1240 31,593 3,008 0.1037 26,405 -396,729
84
F. Lampiran 6
Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & 12%
thn biaya Arus kas
masuk
Arus kas keluar
Arus kas bersih
Faktor diskon
Present Value
PVNCF Kumulatif
faktor diskon
Present Value
Kumulatif
11%
12%
0 1,285,610 0 1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610
1
673,201 275519 397,682 0.9009 358,272 -927,338 0.8929 355,073 -1,640,683
2
673,201 275519 397,682 0.8116 322,768 -604,570 0.7972 317,030 -1,323,654
3
673,201 275519 397,682 0.7312 290,782 -313,789 0.7118 283,062 -1,040,591
4
673,201 275519 397,682 0.6587 261,965 -51,824 0.6355 252,734 -787,857
5
673,201 381063 292,138 0.5935 173,370 121,546 0.5674 165,767 -622,091
6
673,201 275519 397,682 0.5346 212,617 334,163 0.5066 201,478 -420,613
7
673,201 275519 397,682 0.4817 191,547 525,710 0.4523 179,891 -240,721
8
673,201 275519 397,682 0.4339 172,565 698,275 0.4039 160,617 -80,104
9
673,201 381063 292,138 0.3909 114,204 812,478 0.3606 105,348 25,243
10
673,201 275519 397,682 0.3522 140,057 952,536 0.3220 128,043 153,286
11
673,201 275519 397,682 0.3173 126,178 1,078,714 0.2875 114,324 267,610
12
673,201 275519 397,682 0.2858 113,674 1,192,387 0.2567 102,075 369,685
13
673,201 329663 343,538 0.2575 88,466 1,280,853 0.2292 78,730 448,415
14
673,201 336799 336,402 0.2320 78,043 1,358,897 0.2046 68,834 517,250
15
673,201 309119 364,082 0.2090 76,095 1,434,992 0.1827 66,516 583,766
16
673,201 275519 397,682 0.1883 74,880 1,509,872 0.1631 64,871 648,637
17
673,201 275519 397,682 0.1696 67,460 1,577,332 0.1456 57,920 706,557
18
673,201 381063 292,138 0.1528 44,645 1,621,977 0.1300 37,989 744,546
19
673,201 275519 397,682 0.1377 54,752 1,676,729 0.1161 46,174 790,720
20
673,201 200957 472,244 0.1240 58,574 1,735,303 0.1037 48,956 839,676
83
CURRICULUM VITAE
Nama : Usman
Nama panggilan : Ikhsan
Tempat/tanggal lahir : Konawe, 19 juli 1986
Agama : Islam
Suku/bangsa : Muna/Indonesia
Alamat : BTP Blok M, no 197
No. HP : 085242396562
e-mail : [email protected]
Riwayat Pendidikan
1) TK Dharma wanita Kel. Konawe (1992 – 1993)
2) SD Negeri Konawe (1993 – 1999)
3) SLTP Negeri 2 Kosambi (1999 – 2002)
4) SMU Negeri 1 Kusambi (2002 – 2005)
5) S1 Teknik Elektro Universitas Hasanuddin (2005 – 2010)
6) S2 Teknik Elektro Universitas Hasanuddin (2012 – 2014)