42

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Metodologi Penelitian

Dari studi kasus penelitian manajemen terintegrasi, sumber energi di

kawasan Kabupaten Bangli, belum terintegrasi dan tersinkroninasi antar

subsistem. Integrasi antar subsistem sampah lingkungan perkotaan (MSW) dan

subsistem industri sumber energi PLTS dan PLTBm, secara berkelanjutan dapat

memberikan dampak terhadap jangka panjang.

Integrasi sumber energi ditinjau dari aspek teknik dilihat dari subsistem

industri yang memerlukan energi (fuel) yang digunakan untuk melakukan proses

produksi dan dari sistem produksi menghasilkan energi (fuel). Ditinjau dari aspek

ekonomi dilihat dari masing – masing model yang didapatkan sebuah proses

sistem dan diperlukan analisis integrasi dari setiap susbsistem untuk mengetahui

jumlah produksi sebuah sistem dalam menghasilkan dan membutuhkan fuel dari

pengembangan integrasi sistemik guna peningkatan dan efektifitas integrasi

sumber energi, sehingga diperlukan sekali analisa dalam manajemen integrasi

antara PLTS dan MSW dalam meningkatkan produktifitas pembangkit listrik

dengan metode analisis data lapangan dari data primer sampah, dalam penelitian

ini yaitu dengan penerapan metodologi campuran yakni kualitatif dan kuantitatif.

Metodologi kualitatif dengan cara mewawancarai, survei lokasi,

pencatatan data dan data teori pendukung. Metode kuantitatif dengan cara

mengolah data yang didapat menjadi sebuah variabel pendukung dalam

43

pengambilan keputusan integrasi energi PLTS dan MSW, metode kualitatif

diantaranya: lokasi penelitian, jenis sampah, pengolahan dan solusi saat ini.

Metodologi kuantitatif diantaranya: jumlah sampah, modal produksi, pengolahan,

dan solusi saat ini. Dalam metodologi penelitian ini disimpulkan dalam Gambar

4.1. Integrasi Flow Process system.

PLTSPLTS

MSW

180 m3/hari

Demand

(Permintaan)

12 MW

Generator

Tungku

Pembakaran

Uap Panas

Listrik

Listrik

0,7 MW

Bambu

38,3 ton/

hariListrik Kering

Padat

Kering

Turbin

PLTBm

Putar

Listrik

Gambar 4.1. Integrasi Flow Process Electricity

Gambar diatas menunjukan terdapat 2 komponen subsistem utama, antara

lain subsistem Pembangkit Listrik tenaga biomasa (PLTBm) dan pembangkit

listrik tenaga surya (PLTS). Dari subsistem PLTBm merupakan limbah MSW

yang diolah kembali hingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku padat dan

kering hingga dapat dimanfaatkan sebagai material tungku pembakaran, uap panas

yang dihasilkan ditransfer ke dalam generator untuk menghasilkan listrik. Supply

energi listrik dari PLTBm memanfaatkan energi listrik yang dihasilkan dari

44

subsistem PLTS, hal ini dimaksudkan karena PLTS memiliki kapasitas energi

1MW, energi listrik yang dihasilkan PLTS dapat langsung dimanfaatkan oleh

pengguna listrik tetapi juga dimanfaatkan didalam unit pengolahan energi.

4.2 Batasan Lokasi Penelitian

Studi area terletak di Propinsi Bali dengan studi lokasi Kabupaten Bangli

Pada subsistem sampah lingkungan perkotaan (MSW) dan industri sumber energi

PLTS dan PLTBm supaya didapatkan daya output yang optimal. Studi penelitian

ini membahas bentuk sistem integrasi sumber energi untuk di sinkronisasikan

dengan berbagai subsistem energi untuk peningkatan pemanfaatan energi non fosil

secara sistemik efektif dan efisien.

4.3 Diagram Alir Penelitian

Sifat penelitian memerlukan interaksi langsung dengan dua subsistem,

antara lain subsistem lingkungan dalam menghasilkan produk limbah, dan

subsistem industri dalam mengolah limbah menjadi energy (fuel) dalam

memperoleh informasi tentang masing – masing subsistem, diperlukan informasi

dalam memahami jumlah produksi energy yang dihasilkan per tahun. Selain itu,

diperlukan informasi pendukung mengenai jalanya interaksi antar subsistem

dalam menjalankan sinkronisasi antar subsistem untuk mendapatkan pemahaman

yang lebih baik. Dalam pandangan diatas diagram alir penelitian diuraikan dalam

Gambar 4.2.

45

Identifikasi Masalah

Objek Permasalahan

Studi Lapangan

Penggolongan Data

MSW

PLTS

Data Primer Data Sekunder

Observasi/Survei MSW

> Jumlah MSW

> Jenis MSW

PLTS

> Energi yang

dihasilkan

Tinjauan

Literatur

Data Cukup

Input data Untuk Evaluasi

Faktor Teknik dan Faktor

Ekonomi

Ya

Nilai Teknik (Supply and

Demand Energy)

Nilai Ekonomi

Ya

Tidak

Kesimpulan dan

Rekomendasi

Tidak

Gambar 4.2. Diagram Alir Penelitian

4.4 Bahan dan Alat Yang Diperlukan

Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah data yang menjelaskan

integrasi sumber fuel dari subsistem lingkungan dan subsistem industri disebuah

kawasan MSW Kabupaten Bangli berupa data primer yang terdiri dari; luas areal,

46

jumlah kebutuhan energi, penggunaan teknologi industri, hasil olahan limbah

serta turunanya (data sekunder) berupa energi atau produk lain.

4.4.1 Pengumpulan Data Primer

Data primer yang dibutuhkan mencakup Observasi/survey dengan

beberapa pertanyaan dengan format tertulis dan peneliti menanyakan kepada

kepala bagian lapangan menganai data :

a. Informasi sosial-ekonomi produk komoditas Kabupaten

b. Lokasi Kawasan

c. Luas area

d. Jenis Sumber bahan baku pendukung

4.4.2 Pengumpulan Data Sekunder

Begitu pula Data sekunder yang dibutuhkan mencakup kuisioner

pertanyaan dengan format tertulis dan peneliti menanyakan kepada kepala bagian

lapangan menganai data :

a. Sistem Manajemen Lingkungan

b. Proses produksi dan Teknologi yang digunakan

c. Produk utama dan turunanya

d. Institusi dan Lembaga pendukung

e. Sistem kebijakan energi

4.5 Analisis Data

Analisis data yang dilakukan adalah mendiskripsikan data primer dan

sekunder dengan menggunakan integrasi yang ada dengan pengembangan metode

47

yang baru, dengan mengetahui data on-off process yang didapat untuk diolah

kembali dengan perhitungan matematis dan praktik lapangan sampai mendapatkan

data hasil analisis yang selanjutnya dikemas secara tertulis dalam simpulan

pembahasan.

4.5.1 Analisis Teknik

Analisis teknik mendiskripsikan tinjauan tentang materi dan energi terkait

analisis dari faktor teknik. dimana dilakukan proses biometanasi dan energi bayu

(bahan bakar kayu) sehingga didapatkan sebuah potensi energi yang dihasilkan

dalam berupa listrik (kWh) atau dalam jumlah nilai kalor (kkal/kg). Dengan

potensi energi pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Potensi Energi Biomassa dalam jumlah ton kering

(Yokohama, 2008)

14,4

14,6

14,8

15

15,2

15,4

15,6

15,8

16

16,2

Kotoran sapi

Kayu Bakar

Rasio Produksi Limbah ton/th

0,67 1,1

Koefisien konversi energi GJ/t

En

ergi

GJ/t

48

Produksi MSW :

Q =

Dimana :

m = massa limbah

LHV = Lower Heating Value (Nilai kalor bawah bahan)

1kJ = 0,000278 kWh ( Sumber: konversisatuan.com)

Menghitung efisiensi

Qak = ƞ x Qbb

Dimana :

Qak : Energi yang bisa dimanfaatkan

Ƞ : Efisiensi Pembakaran

Qbb : Kalor Pembakran

4.5.2 Analisis Ekonomi

Analisa Ekonomi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Net Present

Value (NPV), Benefit Cost Ratio (B/C Ratio), dan Payback Periode (PBP).

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan kalkulator dan aplikasi

Microsoft Excel 2010. Untuk mengelompokkan dan mempermudah analisis, data

disajikan dalam bentuk tabulasi. Pengolahan data yang dilakukan menghasilkan

arus kas tunai yang kemudian dilakukan analisis kelayakan investasi.

1. Metode Nilai Bersih Sekarang (Net Present Value).

(6)

Dimana : CF = Cash flow (Benefit +cost)

49

FBP = Faktor Bunga Present

t = Periode waktu

Maka:

NPV = - I + Ab (P/A,i,n) + S (P/F,i,n) – Ac (P/A,i,n) – Oh (P/F,i,n) (7)

Keterangan: I = Investasi

Ab = Annual Benefit

Ac = Annual Cost

S = Nilai Sisa

Oh = Overhoul

n = Umur investasi

i = Bunga tahunan

Berdasarkan nilai NPV, terdapat tiga kelayakan investasi, yaitu :

a. NPV > 0, maka usaha layak untuk dilaksanakan

b. NPV = 0, manfaat yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi

biaya yang dikeluarkan.

c. NPV < 0, maka usaha tidak layak untuk dijalankan

2. Kriteria Rasio Manfaat Terhadap Biaya (B/C Ratio)

(8)

50

Dimana : Cb = Cash Flow Benefit

Cc = Cash Flow Cost

t = Periode Waktu

n = Umur Investasi

PWB = Ab (P/A,i,n)+ S (P/F,i,n)

PWC = I + Ac (P/A,i,n) + Oh (P/F,i,n)

Apabila (B/C) > 1 maka proyek atau kegiatan dinyatakan layak.

3. Kriteria Masa Pengembalian Investasi (Payback Periode)

=

× periode waktu (9)

Rencana Investasi ini dinyatakan layak jika k ≤ n dan sebaliknya.

4.6 Evaluasi Hasil

Evaluasi hasil dalam penelitian ini menggunakan evaluasi dengan

parameter batasan yaitu; Evaluasi Teknik berupa evaluasi materi dan energi,

evaluasi ekonomi, evaluasi sosial dan evaluasi lingkungan. Masing – masing data

evaluasi membutuhkan data primer dan data sekunder.

4.6.1 Evaluasi Teknik

Evaluasi teknik dalam penelitian ini terkait dengan materi energi dengan

pengambilan data primer dan sekunder :

1. Evaluasi Data Primer :

51

Lokasi kawasan :

a. Industri PLTS dan PLTBm Kabupaten Bangli

b. Limbah Lingkungan Perkotaan (MSW) Kabupaten Bangli

2. Evaluasi data sekunder

a. Sistem pengolahan dan produksi

b. Sistem pengolahan limbah dan penghasil energi

3. Evaluasi data Primer dan Sekunder

a. Lokasi dan kondisi saat ini

b. Kapasitas Saat ini

4.6.2 Evaluasi Ekonomi

Dari evaluasi teknik didapatkan data primer dan sekunder, sehingga

diperlukan evaluasi ekonomi dalam mengukur kelayakan usaha yaitu dengan

metode :

a. Net Present Value

b. Benefit Cost Ratio

c. Payback Period