Executive Summary Oleh : Lili Tjarli Tahlan

Light Emitting Diode atau LED telah dikembangkan sejak akhir tahun 1950 an adalah

bentuk semikonduktor paduan p-n (p-n junction) yang dapat mengemisikan photon atau

cahaya apabila diterapkan tegangan yang sesuai pada sambungan tadi.

Beberapa jenis material p dan n dapat mengemisikan cahaya terlihat (visible light)

dengan intensitas beragam dan pengembangan mutakhir mencapai tingkat efisiensi

pencahayaan (illumination efficacity) jauh melampaui lampu konvensional yaitu lampu

pijar biasa (incandescent lamps) dan lampu tabung “neon”/TL ( fluorescent/compact

fluorescent lamps).

Banyak sekali kelebihan lampu LED dibanding lampu konvensional terutama

menyangkut usia teknis dan usia pakai yang berkisar antara 50.000 sampai 100.000 jam

Pada saat ini harga Lampu LED masih tinggi namun seperti halnya peralatan elektronik

lain harga itu akan secepatnya menurun dalam satu atau dua tahun mendatang.

Kajian pada sistem penerangan di PLTU Suralaya Unit No. 1 sampai No 4. memberikan

informasi bahwa dapat diperoleh penghematan dari pemakaian daya dan energi lebih dari

50%. Apabila dinyatakan dalam bentuk finansial penghematan tersebut setara Rp

2.704.477.950,- pertahun serta ditambah pula kesempatan memperoleh tambahan

(opportunity revenue) dari penjualan tambahan energi sebesar Rp 6.384.980.785,-

pertahun.

Pengamatan yang dilakukan terhadap penerapan lampu LED untuk penerangan di ruang

kerja kantor PT Indonesia Power menunjukkan terjadinya penghematan penggunaan daya

dan energi sebesar 72,5%. Penerapan lampu LED tersebut sekaligus dapat meningkatkan

pencahayaan di ruang kerja sekaligus mampu memberikan kenyamanan kerja kepada

pegawai PT Indonesia Power.

Lampu LED merupakan lampu yang paling dingin karena tidak ada trafo ballast yang

digunakan maupun pemanasan elemen sehingga pemasangan lampu LED akan

mengurangi disipasi panas yang pada akhirnya dapat menurunkan pemakaian Air

Conditioning. Namun fenomena ini belum terukur.

Selanjutnya penghematan pemakaian daya dan energi yang cukup meyakinkan

(significant) tersebut sudah pasti akan membantu perbaikan lingkungan terutama

penekanan Global Warming.

Light Emitting Diode sebagai lampu penerangan.

Sedikit teori mengenai Light Emitting Diode

Light Emitting Diode atau dikenal sebagai LED adalah salah satu komponen elektronik

yang berbasis paduan (junction) dua semikonduktor tipe P dan tipe N dalam bentuk

penyearah (dioda) yang apabila diberikan tegangan pada paduan tersebut sehingga arus

listrik mengalir dari sisi-p atau anoda ke sisi n atau katoda, akan terpendar cahaya.

Mekanisme terjadinya aliran listrik karena berpindahnya elektron dari sisi n dan bertemu

dengan hole pada sisi p. Pada pertemuan elektron dan hole akan teremisikan pula photon

yang mempunyai panjang gelombang pada daerah cahaya terlihat (visible light) sampai

cahaya tak terlihat terutama pada daerah infra merah.

Gambar 1. diagram hubungan arus dan tegangan (V – I) pada dioda.

V

.

Pengembangan LED

LED sebagai sumber cahaya mulai dikembangkan sejak tahun 1907 oleh H.J Round

peneliti dari Inggris dan pada pertengahan tahun 1922 Oleg Vladimiriovich dari Rusia.

Kemudian secara praktis ditemukan LED yang memancarkan cahaya infra merah pada

tahun 1955 seperti dilaporkan oleh Rubin Braunstein dari Radio Corporation of America

dengn menggunakan bahan semikonduktor Gallium Arsenida (GaAs) dan juga bahan

GaSb, InP.

Peneliti Nick Holonyak Jr yang sedang bekerja di General Electric Co, menemukan LED

warna merah yang pertama pada tahun 1962 dan diikuti oleh muridnya M George

Craford menemukan LED warna kuning yang 10 kali lebih terang dari LED warna merah

pada tahun 1972.

Selanjutnya penelitian LED makin berkembang dimulai dengan ditemukannya paduan-

paduan semikonduktor berbasis IndiumGalliumNitrogn InGaN oleh Shuji Nakamura dari

Nichia Corporation yang menghasilkan LED warna biru yang sangat terang. Pada

akhirnya ditemukan material-material berikut sebagai basis pembutan LED :

• Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) — merah dan inframerah • Aluminium gallium phosphide (AlGaP) — hijau • Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) — merah-oranye, oranye,

kuning, hijau yang sangat terang

• Gallium arsenide phosphide (GaAsP) — merah, oranye-merah, oranye, dan kuning

• Gallium phosphide (GaP) — merah, kuning dan hijau • Gallium nitride (GaN) — hijau , hijau pupus ( emerald green), dan biru juga putih

(bila melampaui AlGaN Quantum Barrier) • Indium gallium nitride (InGaN) — 450–470 nm — mendekati ultraviolet, hijau

kebiru-biruan dan biru • Silicon carbide (SiC) sebagai substrate — biru • Silicon (Si) sebagai substrate — biru (under development) • Sapphire (Al2O3) sebagai substrate — biru • Zinc selenide (ZnSe) — biru • Diamond (C) — ultraviolet • Aluminium nitride (AlN), aluminium gallium nitride (AlGaN), aluminium

gallium indium nitride (AlGaInN) — mendekati ultraviolet (down to 210 nm[16])

Konstruksi LED

LED yang dipasarkan dewasa ini bentuknya bermacam macam beberapa knstruksi dapat

dikenal melalui gambar-gambar berikut ini :

Pembuatan LED Warna Putih

Guna kepentingan pencahayaan pada sistem penerangan biasa diperlukan LED yang

dapat memancarkan cahaya biasa atau putih. Untuk keperluan tersebut ada dua cara untuk

memproduksi LED warna putih intensitas tinggi :

• Pertama menggunakan masing-masing LED yang memancarkan warna dasar

(primary colors) – merah, hijau, dan biru, kemudian membaurkannya menjadi cahaya

putih.

• Kedua menggunakan material fosfor untuk mengubah cahaya satu warna

(monochromatic light) dari LED warna biru atau LED Ultraviolet menjadi cahaya

putih bidang spektrum lebar.

LED untuk keperluan Lampu Penerangan dewasa ini

Pada mulanya kebanyakan LED dirancang untuk beroperasi pada daya listrik tidak lebih

dari 30–60 milliwatts (mW) .

Sekitar tahun 1999, Philips Lumileds memperkenalkan LED yang mampu beroperasi

pada daya 1 satu (watt) (W).

Di tahun 2002, Lumileds membuat LED lima watt dengan efisiensi pencahayaan

(luminous efficacy) 18–22 lumens per watt (lm/W). Sebagai perbandingan lampu pijar

biasa 60–100 W memproduksi (memancarkan) cahaya sekitar 15 lm/W, dan standard

lampu neon (fluorescent lights) memproduksi cahaya sampai 100 lm/W.

Pada September 2003, jenis LED biru didemonstrasikan oleh perusahaan Cree, Inc. Yang

beroperasi dengan 24 mW pada 20 milliamperes (mA). LED ini secara komersial

dinyatakan yang paling terang karena menghasilkan cahaya seterang 65 lm/W pada 20

mA.

Pada tahun 2007 Seoul Semiconductor merancang LED dengan 135 lm/W dan 145 lm/W

pada 2008, yang akan melampaui diatas standar lampu pijar (incandescent) lebih baik

dari lampu TL (fluorescents). Nichia Corporation telah mengembangkan LED warna

putih dengan luminous efficacy 150 lm/W pada arus forward 20 mA. Pada bulan Mei

2008, luminasi sebesar 130lm/W telah dihasilkan oleh pabrikan LED dari Cina.

Efficacy didefinisikan sebagai perbandingan antara output yang mempunyai besaran

tertentu ( dalam hal ini intensitas cahaya) dengan input (dalam hal ini daya energi listrik)

yang besarannya berlainan dengan besaran output.

Beberapa kemasan lampu dengan LED.

Lampu LED pemakaiannya sangat bervariasi tetapi yang paling banyak ditawarkan

dewasa ini adalah lampu untuk penerangan jalan umum, lampu tanda lalu lintas, lampu

tanda (sign pengganti neon sign), lampu indikator. lampu penerangan untuk industri dan

tentunya lampu untuk penerangan dirumah tangga serta berbagai lamu lain untuk

keperluan dekorasi. Gambar dan data pada tabel berikut memperlihatkan kemasan lampu

yang ada dipasaran sebagai pengganti lampu konvensional seperti lampu merkuri (High

atau Low Presure Mercury arc lamp), Metal Halide Lamp, HID lamp, Lampu TL atau

lampu pijar biasa.

Foto 1. Bermacam jenis Lampu LED

Perbandingan Lampu Led dengan Lampu konvensional

Beberapa kelebihan lampu LED dibanding lampu konvensional

Lampu konvensional yang dimaksud dalam tulisan ini adalah lampu pijar (incandescent

lamp), lampu TL/Neon (Tubular Flourescent Lamp) lampu hemat energi (Compact

Floursecent Lamp-CFL) Lampu Merkuri (Low Pressure Mercury Vapour, Metal Halide,

High Pressure Sodium Lamps). Pemakaian lampu LED dewasa ini mempunyai kelebihan

dibanding lampu konvensional antara lain yaitu :

1. Lampu LED lebih hemat energi karena hampir 99% energi listrik dirubah ke

photon yang menghasilkan cahaya. Hampir tidak ada energi listrik yang dijadikan

energi lainnya.

2. Lampu LED tidak memancarkan dan meradiasikan panas. Pada lampu

konvensional sebagian energi “terpaksa” menjadi energi panas dan diradiasikan

kesekelilingnya.

3. Cahaya lampu LED adalah cahaya mandiri dan dapat dikehendaki hanya

memancarkan cahaya dengan warna tertentu sehingga tidak diperlukan filter

untuk menggantikan cahaya untuk menjadi warna cahaya lainnnya

4. Lampu LED dengan mudah dapat didisain dalam bentuk (package) yang

mempunyai fokus dan lebar bidang pencahayaan tertentu, berbeda dengan lampu

konvensional yang memerlukan pengarah atau reflektor bila ingin mempunyai

lebar bidang pencahyaan tertentu.

5. Lampu LED sangat cocok untuk pemakaian dengan moda switching berulang-

ulang (mati-hidup) berbeda dengan lampu pijar dan lampu TL yang akan terbakar

filamentnya apabila dilakukan switching berulang-ulang.

6. Lampu LED tidak memerlukan pengasutan awal (start up) sehingga sangat hemat

energi

7. Umur lampu LED minimal 50.000 jam dan tipikal 100.000 jam bandingkan

dengan lampu Compact Fluorescent Lamp (CFL) paling bagus hanya 15.000 jam

dan lampu pijar maksimal 2000 jam.

8. Lampu LED dapat diredupkan (dimming) tanpa mengalami perubahan warna

cahaya. Bandingkan dengan lampu pijar yang dapat diredupkan tetapi warna

cahaya berubah kekuning-kuningan bahkan lampu TL dan CF tidak bisa

diredupkan.

9. Lampu LED tidak mengandung gas berbahaya seperti merkuri pada lampu

konvensional sehingga sangat akrab lingkungan.

10. Lampu LED sangat solid tidak rapuh dan tidak mudah pecah sehingga

penanganannya sangat mudah

11. Selama tidak memandang langsung ke arah sumber lampu LED untuk waktu lama

manusia aman diterangi lampu LED. Lampu LED tidak memendarkan elektron

sebagai pencahayaan. Tidak seperti lampu TL atau CF (lampu neon) dimana

perpendaran elektron yang memproduksi cahaya tidak begitu baik untuk mata

apalagi bila terjadi perubahan frekuensi dan tegangan pasokan listrik yang akan

mempengaruhi aliran elektron hal ini akan mengakibatkan kelelahan pada mata.

Karakteristik teknis lampu tersebut dapat diperbaningkan pada tabel-1 berikut ini:

Tabel-1

Lamp Type Lumens/Watt Temperature CRI Colour Temp Life (Hrs, Typ.)

Incandescent 12 - 35 High (>150°C) 100 3,200 K 500 - 2,000

Fluorescent 45 - 100 Med (~60-80°C) 60-80 2,900- 6400

K 8,000-16,000

Mercury Vapour 5 - 55 Med (>80°C) 50-70 3,200-10,000

K up to 20,000

Metal Halide 65 - 115 High (>150°C) 80-90 3,000-20,000

K up to 20,000

High Pressure Sodium

150 High (>150°C) 20-30 ~1,900 K up to 20,000

LED 50 - 100 Low (<60°C) 50 - 80 3,200 - 10,000

K 20,000-100,000

Apabila diperbandingkan antara lampu LED dengan lampu pijar dan TL terlihat jelas

bahwa usia pakai lampu LED jauh melampaui ketahanan atau usia lampu konvensional,

sehingga kelebihan inilah yang akan membuat lampu LED akan menjadi lampu utama

untuk pencahayaan masa kini dan masa mendatang di segala bidang.

Berikut adalah perbandingan dari sisi harga di Australia dengan Tabel-2 ini:

Tabel - 2

Lamp Type Power Life Cost Total Cost Per Hour

Incandescent 75W 1,000 Hours $0.50 $11.75 1.175 Cents

CFL 8W 10,000 Hours $4.00 $16.00 0.16 Cents

LED 8W 50,000 Hours $60.00 $120.00 0.24 Cents

Catatan total cost dihitung dari harga lampu ditambah pemakaian listrik selama usia

lampu . Usia lampu LED lebih tinggi maka cost juga akan tinggi. Selain itu initial cost

juga tinggi karena untuk lampu LED 8W masih berharga AU$ 60 per unit (Rp 380.0000)

serta untuk lampu LED tubular 15 Watt masih sekitar AU$ 150 (Rp 950.000) per unit.

Lebih rinci lagi apabila dilihat perbandingan teknis antara Lampu LED dengan lampu TL

dan CFL dapat dianalisa melalui tabel-3 berikut ini:

Tabel-3

Lamp Type T8 Fluoro T8 Fluoro * T5 Fluoro LED

(Ballast) LED (w/o

Ballast)

Input Voltage 229 V 221 227 V 225 V 229

Current 0.355A (355 mA) 358 mA 141 mA 85 mA 92 mA

Total Power 37.8 W 40.8 W 30.7 W 15.7 W 15.1 W

Volt-Amps 81 VA 79.1 VA 32 VA 19.125 VA 21.1 VA

Power Factor 0.466 (no cap) 0.51 (no cap) 0.96 0.82 0.717

Ballast dissipation 4.4W 7.74 W 0.64 W 0.25 W N/A

Light Output 310 Lux N/A 410 Lux 470 Lux N/A

Lux / Watt 8.2 N/A 13.4 29.9 N/A

Dari tabel - 3 jelas terlihat bahwa Lampu LED memberikan efificacity Lux/watt yang

tertinggi yaitu 29.9 pada pemakaian daya yang paling rendah untuk tingkat iluminasi

yang lebih tinggi.

Harga lampu LED tubular 15 Watt di Australia saat ini AU$ 150 (Rp 950.000) per unit

dan di Indonesia baru-baru ini untuk lampu LED tubular ditawarkan pada harga Rp 850

.000,- perunit, harga tersebut segea akn turun drastis pada kaisaran Rp 500.000 atau

kurang dari itu pada satu atau dua tahun mendatang seperti umumnya harga peralatan

elektronik lainnya.

Penerapan Lampu penerangan dengan lampu LED

A. Studi kasus di PLTU Suralaya 1 – 4

Penghematan mengganti Lampu TL dengan LED

Lampu TL merupakan beban induktif bagi sistem kelistrikan karena lampu TL

memerlukan coil untuk mengasut dan memendarkan elektron-elektron dalam tabung

lampu TL sehingga dapat menghasilkan cahaya. Seperti terlihat pada Tabel -3 lampu TL

standar 36W ( dipasaran dinyatakan sebagai TL 40W) mengambil daya 81 VA dan lampu

TL stadard 18 W (dipasaran dinyatakan sebagai TL 20W) mengambil daya kira-kira

setengah dari TL 40W.

Foto-2 Lampu TL Lampu LED tubular

Jumlah lampu TL di PLTU Suralaya 1 – 4 dan kebutuhan daya pada pf lampu TL antara

0,4-0,65 adalah seperti pada tabel - 4 berikut :

Tabel- 4

Lampu TL Jumlah Keperluan Daya (kW) Konsumsi Energi per tahu (kWh)

20 W 850 23,375 68.255

40 W 13.914 730,485 2.133.016

Jumlah 14.764 753.860 2.201.271 Catatan : lampu TL dinyalakan 8 jam per hari

Apabila lampu tersebut diganti oleh lampu LED dengan daya 22 Watt dengan socket

sama dengan lampu TL 40 W namun memberikan iluminasi yang lebih baik dari lampu

TL 40 watt. Daya yang diperlukan untuk LED 22 W adalah :

Pled = 22 W x (13914 + 850) = 324,808 Watt atau 324.8 kWatt

Apabila digunakan selam 8 jam sehari (sesuai jam kerja) maka energi yang dihabiskan

setahun adalah

Eled = 324.8x8x365 = 948.439 kWh

sehingga penghematan pemakaian daya dan energi masing-masing adalah sebesar :

1. untuk daya: Effd = (753.861-324.808)/753.861 * 100% = 56,9%

2. untuk energi : (2.201.271 – 948.439)/ 2.201.271 *100% = 56,9 % pertahun

Penghematan dengan mengganti Lampu Merkuri dengan LED

Lampu merkuri terpasang di PLTU Suralaya Unit 1 sd 4 serta perhitungan pemakaian

daya dan energi untuk kurun waktu setahun adalah seperti tabel-2 berikut :

Tabel-5

Lampu Merkuri

Jumlah Lampu Merkuri

Daya/ lampu (Watt)

Pemakaian daya (kW)

Pemakaian energi/th (kWh)*

125 W 139 366 50,87 148.552

250 W 195 616 120,12 350.750

400 W 634 916 580,74 1.695.772

500 W 30 1116 33,48 97.761

1000 W 60 2116 126,96 494.297

Jumlah 1058 - 912,178 2.663.560 *Catatan : pemakaian energi dihitung rata2 8 jam perhari

Sebagai pengganti lampu merkuri tersedia beberapa lampu LED yang dibuat khusus

untuk keperluan lampu jalan dan lampu berintensitas tinggi seperti tabel terlampir :

Tabel-3

Lampu LED Intensitas Cahaya (lumen)

Konsumsi Daya Lampu LED

Setara Lampu Merkuri (Watt)

Konsumsi daya lampu Merkuri

(Watt)

28 W 2100 36 W 75 266

56 W 4200 75 W 150 406

112 W 8400 150 W 250 616

168 W 12,800 225 W 400 996

--- ---- --- 500 1116

--- --- --- 1000 2116 Sumber: BBE Led streetlight, Joliet Technology SL

Memperhatikan pemakaian lampu merkuri berbagai jenis seperti diuraikan diatas maka

proposal penggantiannya dengan lampu LED dapat dihitung dan akan tercantum sebagai

table -4 berikut :

Tabel-4

Lampu

Merkuri

Lampu LED

yang setara

Konsumsi

Daya Lampu

LED (Watt)

Pemakaian

Daya (W)

Pemakaian

Energi pertahun

(kWh)

125 W 56 W 75 10.425 30.441

250 W 112 W 150 29.250 85.410

400 W 168 W 225 142.650 416.368

500 W (2 x 112W) 300 9.000 26.280

1000 W ( 3 x 168 W) 675 54.000 157.680

Total pemakaian daya dan energi 231.825 676.929

Apabila seluruh lampu merkuri di PLTU Suralaya 1-4 diganti dengan lampu LED maka

jumlah lampu, penghematan daya serta penghematan energi dapat dilihat pada table

berikut ini :

Tabel 5

Lampu

Merkuri

Lampu LED

yang setara

Jumlah

lampu LED

Penghematan

Daya (Watt)

Penghematan

Energi(kWh)

125 W 56 W 139 40.449 118.111

250 W 112 W 195 90.870 265.340

400 W 168 W 634 438.094 1.279.234

500 W (2 x 112W) 60 24.480 71.481

1000 W ( 3 x 168 W) 240 86.460 252.463

Total Penghematan daya dan energi 680.353 1.986.631

Dengan demikian dapat ditunjukkan penghematan daya dan energi dari penggantian

lampu merkuri dengan lampu LED untuk daya sebesar 680 kW atau 74 % dan energi

sebesar 1.986.631 kWh atau 74 % pertahun.

Selanjutnya yang lebih penting lagi, apabila seluruh lampu TL dan merkuri diganti oleh

lampu LED maka daya yang semula dipakai sebesar (753.860 + 954,498) = 1.708.358 W

atau 1.7 MW dapat dihemat hanya menjadi : (324.8 + 231.8) = 556.6 kW saja,

Dengan demikian masih ada kesempatan untuk melakukan optimasi kapasitas output

pembangkit sebesar 1.1 MW, disamping masih ada kesempatan untuk meningkatkan

kapasitas produksi sekitar ( 1.252.832 + 1.986.631)= 3.239.463 kWh pertahun.

Keuntungan yang diperoleh dengan menerapkan lampu LED

Keuntungan Teknis

Berdasar kepada hasil perhitungan diatas, secara teknis akan diperoleh manfaat sebagai

berikut :

1. Penghematan daya sebesar 1.1 MW. Penghematan ini akan berdampak kepada

meningkatnya Daya Mampu Netto (DMN) sehingga unjuk kerja meningkat.

2. Terjadi penurunan beban trafo untuk pemakaian sendiri sehingga usia teknis dan

ekonomis transformator PS beserta semua alat bantunya akan lebih lama,

berdampak pula kepada biaya pemeliharaan yang akan lebih rendah.

3. Usia teknis dan ekonomis jaringan listrik tegangan rendah untuk penerangan

menjadi lebih lama serta kemampuan hantar arusnya meningkat karena bebannya

berkurang.

4. Penghematan energi sebesar 3.2 GWh akan meningkatkan unjuk kerja

pembangkit terutama efisiensi termal karena berkurangnya Pemakaian Sendiri.

Keuntungan Finansial.

1. Penghematan energi 3.2 GWh akan meningkatkan pendapatan dari komponen C

dan D karena produksi energi yang dijual kejaringan Tegangan Tinggi meningkat.

2. Penghematan daya akan menaikkan DMN yang berarti akan menaikkan

pendapatan dari komponen A dan B

3. Berkurangnya biaya penggantian lampu penerangan berarti meningkatkan

keuntungan perusahaan.

Kajian finansial

Lampu Tubular Fluorescent Lamp (TL)

Jumlah lampu TL di PLTU Suralaya 1-4 adalah 14764 buah (20 W dan 40W).

Harga lampu TL 40 Watt per-unit saat ini dihitung Rp 40.000,- termasuk penggantian

starter dan ballast bila diperlukan dan umur teknisnya rata-rata 10.000 jam atau untuk

pemakaian 8 jam perhari maka umurnya hanya 10.000/8 = 1250 hari atau sekitar 3.4

tahun.

Penggantian lampu TL diperkirakan memerlukan biaya pemeliharaan 0.1 HO atau setara

dengan nilai Rp 3500,-.

Memperhatikan hal tersebut maka dalam kurun waktu 25 tahun biaya penggantian dan

pemeliharaan lampu TL adalah sebesar :

25/3.4 x 14764 x Rp 43500,- = Rp 4.722.308.824,-

Biaya pemakaian energi pertahun dilevelized pada biaya produksi energi PT IP rata-rata

tahun 2008 adalah 2.201.271 kWh x Rp 1026/kWh = Rp 2.258.504.251, atau selama 25

tahun sebesar Rp 56.462.606.280,-

Dengan demikian maka pengeluaran untuk sistem penerangan selama 25 tahun akan

berjumlah Rp 4.722.308.824,- + Rp 56.462.606.280,- = Rp 61.184.915.104,-

Lampu LED

Harga lampu LED 22 Watt perunit saat ini adalah Rp 825.000 dan umur teknisnya dapat

mencapai 100.000 jam apabila diambil rata-rata 70% sehingga untuk pemakaian 8 jam

perhari maka umurnya akan mencapai 70.000/(8 x 365) = 25 tahun.

Investasi penggantian lampu TL dengan lampu LED adalah sebesar : 14764 x Rp 825.000

= Rp 12.180.300.000,-

Biaya pemakaian energi selama 25 tahun akan mencapai 25 x 948.439 x Rp 1026 = Rp

24.327.460.350,-

Dengan demikian maka pengeluaran untuk sistem penerangan menggunakan lampu LED

selama 25 tahun Rp. 12.180.300.000,- + Rp 24.327.460.350,- = Rp 36.507.760.350,-

Penghematan biaya yang diperoleh dari penggantian lampu TL dengan lampu LED

adalah:

1. Selisih antara biaya keseluruhan untuk pemakaian lampu TL dengan pemanfaatan

lampu LED sebesar Rp 61.184.915.104,- - Rp 36.507.760.350,- = Rp

24.677.154.754,-atau pertahun akan dihemat Rp 987.086.190,- (sembilan ratus

delapan puluh tujuh juta delapan puluh enam ribu seratus sembilan puluh

rupiah)

2. Opportunity revenue sebagai dampak penurunan pemakaian daya dan energi

adalah penghematan daya sebesar (753.860-324,808 ) = 429,052 kW yang dapat

dijual dalam bentuk energi dan memperoleh opportunity revenue dari tambahan

penjualan energi pertahun sebesar 0.6 x 429,052 x 8760 x 1095 = Rp

2.469.331.557 (dua miliar empat ratus enam puluh sembilan juta tiga ratus

tiga puluh satu ribu lima ratus lima puluh juta rupiah).

Lampu High Presurized Lamp/Halogen/Mercury

Jumlah lampu HPL/Mercury di PLTU Suralaya 1-4 adalah 1058 buah dengan jenis

sebagai Tabel - 6 berikut:.

Tabel 6

Jenis/Daya Lampu Jumlah

125 W 139

250 W 195

400 W 634

500 W 30

1000 W 80

Jumlah 1058

Harga lampu per-unit saat ini dihitung Rp 400.000,- termasuk penggantian starter dan

ballast bila diperlukan dan umur teknisnya rata-rata 14000 jam atau untuk pemakaian 8

jam perhari maka umurnya hanya 14000/8 = 1750 hari atau sekitar 4.8 tahun.

Penggantian lampu Merkuri diperkirakan memerlukan biaya pemeliharaan 0.5 HO atau

setara dengan nilai Rp 17.500,-.

Biaya total penggantian lampu merkuri selam 25 tahun adalah sebesar :

25/4.8 x 417500 x 1058 = Rp 441.715.000,-

Biaya pemakaian energi pertahun dilevelized pada biaya produksi energi PT IP rata-rata

tahun 2008 adalah 2.663.560 kWh x Rp 1026/kWh = Rp 2.732.812.314, atau selama 25

tahun sebesar Rp 68.320.307.844,-

Dengan demikian maka pengeluaran untuk sistem penerangan dengan lampu merkuri

selama 25 tahun akan berjumlah Rp 441.715.000,- + Rp 68.320.307.844,- = Rp

68.762.022.844

Lampu LED

Harga lampu LED street lighting saat ini rata-rata ditawarkan Rp 8.000.000 perunit untuk

berbagai jenis street lighting dan umur teknisnya dapat mencapai 100.000 jam. Apabila

diambil umur rata-rata 70% sehingga untuk pemakaian 8 jam perhari maka usia pakai

akan mencapai 70.000/(8 x 365) = 25 tahun.

Investasi penggantian lampu Merkuri dengan lampu LED pada instalasi penerangan

PLTU Suralaya No. 1 sampai No. 4 adalah sebesar : 1058 x Rp 8.000.000 = Rp

8.464.000.000,-

Biaya pemakaian energi selama 25 tahun akan mencapai 25 x 676.929 x Rp 1026 = Rp

17.363.228.850,-

Dengan demikian maka pengeluaran untuk sistem penerangan menggunakan lampu LED

selama 25 tahun Rp 8.464.000.000,- + Rp 17.363.228.850,- = Rp 25.827.228.850,-

Penghematan biaya yang diperoleh dari penggantian lampu Mercury dengan lampu LED

adalah:

1. Selisih antara biaya keseluruhan untuk pemakaian lampu merkuri dengan

pemanfaatan lampu LED sebesar Rp 68.762.022.844,- - Rp 25.827.228.850,- =

Rp 42.934.793.994,- atau pertahun akan dihemat Rp 1.717.391.760,- (satu miliar

tujuh ratus tuuh belas juta tiga ratus sembilan puluh satu ribu tujuh ratus

enam puluh rupiah)

2. Opportunity revenue sebagai dampak penurunan pemakaian daya dan energi

adalah penghematan daya sebesar 680 kW yang dapat dijual dalam bentuk energi

dan memperoleh opportunity revenue dari tambahan penjualan energi pertahun

sebesar 0.6 x 680.353 x 8760 x 1095 = Rp 3.915.649.228 (tiga miliar sembilan

ratus lima belas juta enam ratus empat puluh sembilan ribu dua ratus dua

puluh delapan rupiah).

Dengan demikian penggantian sistem penerangan pada PLTU Suralaya Unit No.1 sampai

No.4 akan memberikan penghematan biaya secara keseluruhan serta kesempatan

memperoeh pendapatan sebesar :

(Rp 987.086.190,- + Rp 2.469.331.557,- + Rp 1.717.391.760,- + Rp 3.915.649.228,-) =

Rp 9.089.458.735,- ( sembilan miliar delapan puluh sembilan juta empat ratus lima

puluh delapan ribu tujuh ratus tiga puluh lima rupiah) per tahun.

B. Studi kasus di Kantor PT Indonesia Power.

Pemanfaatan Lampu LED untuk ruang kerja

PT Indonesia Power menempati Gedung PLN di Jl Gatot Subroto kav 18 mulai lantai 3

sampai lantai 8. Jumlah lampu terpasang untuk menerangi ruang kerja dan ruang

penunjangnya adalah seperti tertera pada tabel 7 berikut ini :

Tabel-7

Lantai TL 40W TL20W PLS 9W PLC 18W Halogen 50W

3 378 18 12 13 6

4 362 12 13 7

5 295 10 13 83 8

6 291 12 62 12 5

7 339 18 13 14 14

8 109 9 123 28 25

Total 1774 79 236 157 58

Keseluruhan lampu tersebut dari hasil pengukuran telah memberikan iluminasi untuk

kegiatan kerja dengan tingkat pencahayaan berkisar antara 60 sampai 150 lux saja.

Perlu diperhatikan Standar iluminasi yang baik untuk ruang kerja perkantoran menurut

Badan Standarisasi Nasional - BSN pada SNI 03-6197-2000 tertera sebagai berikut :

SNI 03-6197-2000

Tabel 1 tingkat pencahayaan rata-rata, renderansi dan temperatur warna yang direkomendasikan

Temperatur Warna Fungsi ruangan Tingkat

pencahayaan

(Lux)

Kelompok

Renderansi

Warna Warm White

<3300K

Cool White

3300K-5300K

Daylight

>5300K

Rumah Tinggal :

Teras 60 1 atau 2 * *

Ruang Tamu 120 - 150 1 atau 2 *

dst * *

* *

Perkantoran :

Ruang Direktur 350 1 atau 2 * *

Ruang kerja 350 1 atau 2 * *

Ruang komputer 350 1 atau 2 * *

Ruang rapat 300 1 * *

Ruang gambar 750 1 atau 2 * *

Gudang arsip 150 1 atau 2 * *

Ruang arsip aktif 300 1 atau 2 * *

Lembaga

Pendidikan :

Ruang kelas 250 1 atau 2 * *

Perpustakaan 300 1 atau 2 * *

Laboratorium 500 1 * *

dst

Memperhatikan standard BSN tersebut tengah dicoba dilakukan penggantian lampu pada

pada salah satu ruang kerja yaitu ruang kerja Manager Senior Umum dengan luas lantai

18 m2, tinggi 3,2 m.

Foto 2 . Lampu LED tertutup acrylic

Foto 3. Lampu LED tanpa penutup acrylic

Penggantian dilakukan terhadap 8 unit lampu TL @40 W dengan 4 lampu LED tubular

@ 22W. Hasil pengamatan setelah penggantian adalah sebagai berikut :

a. Pengukuran pencahayaan ketika menggunakan lampu TL konvensional

menunjukkan tingkat iluminasi pada ruang kerja pada kisaran antara 95 sampai

158 lux,

b. Pengukuran pencahayaan setelah dipasang Lampu LED Tubular menunjukkan

tingkat iluminasi pada ruang kerja meningkat pada kisaran antara 145 sampai

175 lux.

c. Laporan visual hasil penggantian menyatakan tingkat illuminasi pada 175 lux

terlalu terang dan sinar memantul terlalu tajam terutama dari benda yang

berwarna putih, akhirnya lampu LED diberi penutup dari acrylic sehingga

tingkat iluminasi diturunkan sampai pada kisaran 145 sampai 150 lux meskipun

tingkat ini masih lebih rendah dari standard BSN namun telah memberi

kenyamanan bekerja kepada karyawan Perusahaan.

d. Perhitungan sederhana memberikan data penghematan daya dari 4 buah lampu

TL 40 W yang mengkonsumsi daya sebesar 210 Watt dengan konsumsi energi

1,68 kWh perhari pada 8 jam penggunaan, dapat diganti oleh lampu 4 x 22 Watt

dengan besaran penghematan 122 Watt atau 58% serta penghematan energi

sebesar 0,976 kWh perhari pada 8 jam penggunaan atau 58% pula.

e. Perlu disampaikan pula bahwa sesuai Tabel-1 Lampu LED yang paling dingin

karena tidak ada trafo ballast yang digunakan maupun pemanasan elemen

sehingga pemasangan lampu LED akan mengurangi disipasi panas yang pada

akhirnya dapat menurunkan pemakaian Air Conditioning. Namun fenomena ini

belum terukur.

Dengan demikian apabila semua lampu TL pada ruang kerja beserta ruang lainnya yang

berjumlah (1774 + 79) diganti degan lampu LED tubular 22 W dengan jumlah hanya

setengah dari jumlah yang ada maka penghematan daya akan diperoleh sebesar ((1843 x

52,5) – ((1843/2) x 22) = 76,5 kW, atau setara dengan penghematan energi sebesar 612

kWh per hari pada penggunaan 8 jam.

Selanjutnya penghematan pemakaian daya dan energi yang cukup meyakinkan

(significant) tersebut sudah pasti akan membantu perbaikan lingkungan terutama

penekanan Global Warming’

Kesimpulan dan Rekomendasi

Kesimpulan

1. Light Emitting Diode atau LED dapat memancarkan cahaya terlihat (visible light)

apabila diterapkan tegangan listrik yang sesuai padanya.

2. Teknologi pembuatan LED semakin berkembang dengan cepat dan memberikan

produk LED dengan tingkat intensitas cahaya semakin tingi serta luminous

eficacity yang semakin tinggi bahkan jauh melebihi lampu pijar (incandescent

lamp) dan lampu tabung ‘neon” (fluorescent/compact fluorescent lamp-TL atau

CFL)

3. Banyak sekali kelebihan lampu LED dibanding lampu konvensional terutama

menyangkut usia teknis dan usia pakai yang berkisar antara 50.000 sampai

100.000 jam

4. Pada saat ini harga Lampu LED masih tinggi namun seperti halnya peralatan

elektronik lain harga itu akan secepatnya menurun dalam satu atau dua tahun

mendatang.

5. Analisa rencana implementasi pada sistem penerangan di PLTU Suralaya Unit

No. 1 sampai No 4. memberikan informasi bahwa dapat diperoleh penghematan

dari pemakaian daya dan energi lebih dari 50%. Apabila dinyatakan dalam bentuk

finansial penghematan tersebut setara Rp 2.704.477.950,- pertahun serta ditambah

pula kesempatan memperoleh tambahan (opportunity revenue) dari penjualan

tambahan energi sebesar Rp 6.384.980.785,- pertahun,

6. Pengamatan yang dilakukan terhadap penerapan lampu LED untuk penerangan di

ruang kerja kantor PT Indonesia Power menunjukkan terjadinya penghematan

penggunaan daya dan energi sebesar 58%. Penerapan lampu LED tersebut

sekaligus dapat meningkatkan pencahayaan di ruang kerja sekaligus mampu

memberikan kenyamanan kerja kepada pegawai PT Indonesia Power.

7. Berperan langsung dalam pelestarian lingkungan terutama pengurangan Global

Warming

Rekomendasi

1. PT Indonesia Power segera menerapkan pemakaian lampu LED karena selain

dapat melakukan penghematan pemakaian daya dan energi listrik sekaligus PT

Indonesia Power berperan aktip dalam pelestarian lingkungan sesuai visi PT

Indonesia Power.

2. Melalui penerapan lampu LED dalam sistem penerangan baik di Pusat-pusat

pembangkit maupun di Perkantoran PT Indonesia Power, sistim ini akan menjadi

acuan keberhasilan bagi masyarakat sebagai upaya nyata penghematan daya dan

energi listrik.

Referensi :

1. “Semiconductor Electronics and Devices” Millman and Halkias, Mc Grawhill Books Co.

2. Wikipedia the free encyclopedia 3. Badan Standarisasi Nasional, SNI 03-6197-2000, “Konservasi Energi pada Sistem

Pencahayaan” 4. LED Lighting Comes of Age , Rod Elliott (Elliott Sound Products) 5. www.joliet-streetlight.com 6. www.BBEled.com 7. dst di Internet.

Daftar Lampiran

1. Berita Acara Hasil Pengukuran Pencahayaan. 2. Badan Standarisasi Nasional, SNI 03-6197-2000, “Konservasi Energi pada Sistem

Pencahayaan”