PERENCANAAN DAN MANAJEMEN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID (ANGIN/SURYA/FUEL

CELL) PULAU SUMBA MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER

Dosen Pembimbing :Heri Suryoatmojo, ST, MT, PH.D.Ir. Syariffudin Mahmudsyah, M. Eng

Teknik Sistem Tenaga Teknik Elektro, Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya20112

Farid Miharja (2208 100 658)

PERMASALAHAN

PERMASALAHAN

1.Secara keseluruhan Luas P. Sumba adalah 11.052,42 Km2 .

2.Jumlah penduduk 686..113 jiwa (data BPS 2010)3. Jumlah pelanggan PLN sampai bulan oktober

2009 sejumlah 27.305Jadi penduduk yang bisa menikmati listrik ± 32,29 % dari total jumlah kepala keluarga.

General Manager PLN Kantor Wilayah NTT ,” Arahan Pembangunanenergi listrik kedepan menjadikan sumba sebagai pulau mandiri energipertama di Indonesia, seluruh energi listrik di Sumba sepenuhnya akandikerahkan oleh angin, matahari, air dan juga energi dari tumbuh-tumbuhan.PULAU MANDIRI ENERGI

LATAR BELAKANGULAU MANDIRI ENERGI

Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid ?

PLTS

PLTB

Fuel Cell

HOMER

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

Proses Konversi Energi Listrik Pada Panel Surya

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah suatu teknologipembangkit listrik yang mengkonversi energi foton dari surya menjadienergi listrik.

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu

Wind turbin 3 bladeWind turbin 2 blade

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) adalah suatu teknologipembangkit listrik yang merubah potensi energi angin menjadi energilistrik.

8

FUEL CELL

Fuel Cell menurut definisi adalah sebuah sel-sel listrik yangdapat menyimpan energi listrik terus menerus sehingga dandapat menyalurkan daya listrik berkelanjutan tanpa bataswaktu (Connihan,1981).Fuel Cell mengubah hidrogen atauyang mengandung bahan bakar menjadi energi listrik, energiditambah panas melalui reaksi elektrokimia hidrogen danoksigen ke dalam air.

2 H2(gas) + O2(gas) → 2 H2O + energy Listrik DC

9

HOMER

Homer adalah suatu model Micropower untuk mempermudahdalam mengevaluasi desain dari jaringan tunggal (grid-off) maupunjaringan yang terkoneksi dengan sistem (grid-connected). Dalammerancang sistem pembangkit harus diperhatikan mengenaikonfigurasi sistem

10

PERUMUSANUntuk Menjalankan Homer ada beberapa data geografis P. Sumba yang harus di masukkan,diantaranya :

1. Data Kecepatan Angin diukur pada ketinggian 15 m.

Bulan Wind speed

Januari 5.400Februari 4.900Maret 3.400April 3.000Mei 4.400Juni 4.200Juli 5.300Agustus 5.300September 4.200Oktober 4.400November 4.600Desember 5.700Base on http://eosweb.larc.nasa.gov.

11

11

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec0

1

2

3

4

5

6

7

Daily

Rad

iatio

n (k

Wh/

m²/d

)

Global Horizontal Radiation

Clea

rnes

s In

dex

Daily Radiation Clearness Index

2. Clearness Index dan SolarRadiation

month Clearnessindex

Dailyradiation (kwh/m2/day)

Januari 0.460 5.212Februari 0.502 5.862Maret 0.558 6.018April 0.590 5.563Mei 0.576 5.217Juni 0.561 5.168Juli 0.548 5.238Agustus 0.528 5.329September 0.160 5.076Oktober 0.490 4.674November 0.463 4.605Desember 0.465 5.125

Base on http://eosweb.larc.nasa.gov.

1212

Kurva beban harian

Hour Load (KW)00.00-01.00 86.480

01.00-02.00 86,480

02.00-03.00 86.480

03.00-04.00 58.480

04.00-05.00 86.480

05.00-06.00 86.480

06.00-07.00 86.48

07.00-08.00 259.440

08.00-09.00 359.440

09.00-10.00 259.440

10.00-11.00 259.440

11.00-12.00 256.440

12.00.13.00 259.440

13.00-14.00 259.440

15.00-16.00 259.440

16.00-17.00 259.440

17.00-18.00 320.920

18.00-19.00 320.920

19.00-20.00 320.920

20.00-21.00 320.920

21.00-22.00 320.920

23 00 24 00 320 920

2. Data Beban Harian

0 6 12 18 240

100

200

300

Lo

ad

(k

W)

Daily Profile

Hour

13

Flow Chart

14

Hasil Simulasi 1. PLTS, PLTB dan Fuel Cell

Ringkasan Biaya

Produksi listrik

Emisi Tahunan

Component Production (Kwh/year)

carbondioxide

-35

carbonmonoxide

22.3

UrbunedHidrocarbon

2,47

Particulet matter

1.68

Sulfur dioxside

0

Nitrogenoxide

199

Total Net Present cost (NPC) $ 9, 920.463

Levelized cost of energy (COE) $ 0.476/Kwh

Operating Cost $ 20,349/ year Component Production (Kwh/year)

Fraction

PV array 453,332 54%

Wind turbines 379,161 45 %

Fuel Cell 6,932 1%

Total 839,425 100 %

15

Secara keseluruhan dalam studi kasus ini, sistem PLTH yang optimal adalahkombinasi dari PLTS, PLTB dan Fuel Cell. Kontribusi PLTS terhadap sistem PLTHsebesar 63% sedangkan PLTB sebesar 37% dan Fuel cell sebesar 1 % dalam halini fuel cell hanya sebagai back up energy . Konfigurasi ini ditetapkan sebagai yangpaling optimal berdasarkan nilai NPC terendah yaitu sebesar $ 770.084 dan biayalistrik (COE) sebesar $ 0,769 per kWh. Kelebihan energinya selama setahunsebesar 45.049 kWh.

Dampak lingkungan dapat dikurangi dengan menerapkan sistem PLTS-Fuel Cell dimana dapat meminimalkan Co2 -0,794 kg/tahun, Co 0,505 Kg/tahun,hidrokarbon 0,056Kg/tahun,Nitrogen Oxidasi 4,51 Kg/.tahun.

Kesimpulan

16

Kesimpulan

Berdasar dari ratifikasi “kyoto protocol”yang menunjukkan komitmen negara majutekait global warming untuk insentif ataucarbon credit terhadap pembangunan(clean development mecahnism)berdasarkan seberapa besar penguranganCO2 dibandingkan dengan base line yangtelah ditetapkan.

Pollutant Emissions (kg/yr)

Carbon dioxide -0.794

Carbon monoxide 0.505

Unburned hydocarbons 0.056

Particulate matter 0.0381

Sulfur dioxide 0Nitrogen oxides 4.51

Emissions

17

Kesimpulan

Dari Hasil Emisi yang didapat untuk pembangkit dengan kombinasi PLTS, PLTB, Fuel Cell memiliki emisi yang paling rendah yaitu 0.749kg jika PLTH sumba tidak menghasilkan karbon kredit maka mendapat uang sebesar 4,5 cent./KWh. Karena PLTH memiliki 0.749 kg dengan batas rata-rata 728 kg/KWh maka CDM yang di dapat adalah sebagai berikut:

Jadi PLTH akan mendapat 0.0505 $/kWh atau Rp.475/kWh.

18

Perlu adanya upaya dari pemerintah untuk mendorongrealisasi program Pembangunan PLTH di pulau sumba . Upayayang diharapkan terutama dalam membuka iklim usaha yangbaik, perbaikan, dan pembukaan sarana, prasarana sertainfrastruktur agar terbuka peluang investasi ketenagalistrikanbaik dari PT. PLN sendiri maupun dari pihak IndependentPower Producer

Saran

19

TERIMA KASIH