ANALISA KEEKONOMIAN TARIF PENJUALAN LISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 1 MWp BANGLI DENGAN METODE LIFE CYCLE COST

Transkripsi

1 ABSTRAK ANALISA KEEKONOMIAN TARIF PENJUALAN LISTRIK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 1 MWp BANGLI DENGAN METODE LIFE CYCLE COST Energi listrik sudah menjadi kebutuhan primer bagi masyarakat modern, kebutuhan energi listrik rata-rat meningkat 8% pertahun sedangkan fosil sebagai sumber energi listrik utama saat ini semakin berkurang ketersediaannya. Pemerintah RI telah mengambil kebijakan dalam pengelolaan energi nasional untuk mengatasi masalah ini, salah satu sasaran kebijakannya adalah untuk mencapai target bauran energi nasional dengan peran energi baru-terbarukan yang optimal sebesar 23% pada tahun PLTS merupakan salah satu sistem pembangkit listrik energi terbarukan yang mempunyai potensi 0.87 GW di Indonesia. Pembangunan PLTS didorong dengan kebijakan feed-in tariff (FiT) yang ditetapkan melalui Permen ESDM RI No. 17 tahun Penelitian dilaksanakan di PLTS Bangli, dengan metode Life Cycle Cost (LCC). Metode LCC menghitung seluruh biaya yang diperlukan selama siklus hidup PLTS, mulai dari biaya investasi, operasional & maintenance, penggantian peralatan, sewa lahan, dan asuransi. Tarif penjualan listrik dalam paper ini dihitung dengan menambahkan margin keuntungan pada hasil perhitungan Levelized Cost of Energy (LCoE), sedangkan nilai LCoE adalah total present value LCC dibagi dengan total present value energi yang dibangkitkan. Penentuan besarnya nilai tarif penjualan listrik mengacu kepada Permen ESDM RI no. 17 tahun Analisa kelayakan ekonomi tarif penjualan listrik dilakukan dengan mempergunakan 4 parameter yaitu PBP, NPV, IRR dan PI. PLTS 1 Mwp Bangli merupakan pilot project dari Kementrian ESDM RI berlokasi di Desa Kayubihi, Kabupaten Bangli Provinsi Bali yang pengelolannya telah dihibahkan ke Pemkab Bangli - Bali. Mulai Nopember 2013 pengelolaan PLTS Bangli dilaksanakan oleh Perusda Bukti Mukti Bhakti milik Pemkab Bangli, dengan rata-rata pembangkitan energi pertahun kwh. Total present value LCC adalah Rp ,- Dari hasil perhitungan LCoE didapatkan nilai tarif penjualan listrik skenario-1 sebesar Rp / kwh dan skenario-2 sebesar Rp /kwh. Hanya tarif skenario-2 yang nilainya dibawah patokan tertinggi dari ketentuan Permen. Hasil perhitungan studi kelayakan ekonomi dari tarif skenario-2 (Rp / kwh) dengan parameter PBP, NPV, IRR dan PI memberikan keputusan layak diterima / memenuhi nilai keekonomiannya. Hasil perhitungan skenario-2 (Rp ,-/kWh memenuhi ketentuan Permen, memenuhi nilai keekonomian dan mempunyai nilai keberlanjutan untuk dapat membangun kembali PLTS pada tahun Keywords Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Feed-in tariff, Levelized Cost of Energy, Life Cycle Cost vi

2 ABSTRACT ECONOMIC VALUE ANALYSIS ELECTRICITY TARIFF OF 1 MWP SOLAR POWER STATION IN BANGLI USING LIFE CYCLE COST METHOD Electrical energy has become a primary need for the modern society, the electrical energy needs of average rat increased by 8% per year, while the fossil as the main source of electrical energy is now diminishing availability. The Government of Indonesia has taken in Kebijakan Energi Nasional (KEN) to address this problem, one of the policy objectives are to achieve the national energy mix with renewable energy's role recently optimized by 23% in Solar Energy Generation (PLTS) is one of the renewable energy power generation system which has the potential to 0.87 GW in Indonesia. PLTS development is driven by feed-in tariff (FIT) policy established through KESDM RI No. 17 in Research is done in Bangli PLTS, by using a method of Life Cycle Cost (LCC). LCC method is calculating all of its costs during the life cycle PLTS, ranging from the cost of investment, operation & maintenance, replacement of equipment, land rent, and insurance. Electricity sales tariff in this paper is calculated by adding a profit margin in the calculation of Levelized Cost of Energy (LCOE), while the value of LCOE is the total of present value LCC divided by total present value of energy generated. The determination of the value of electricity sales tariff refers to the Permen ESDM RI no. 17 in The economic feasibility analysis of sales rates of electricity is done by using four parameters: PBP, NPV, IRR and PI. PLTS 1 MWp Bangli is a pilot project of the Ministry of Energy and Mineral Resources of Indonesia is located in the village of Kayubihi, Bangli Regency Bali Province, who management has been granted to Bangli regency - Bali. Starting November 2013 Bangli PLTS management implemented by Perusda Bukti Mukti Bhakti belonging Bangli regency, with an average of million kwh per year energy generation. The total present value of LCC is Rp. 34,303,270,132, - From the calculation results obtained LCOE electricity sales tariff value scenarios-1 of Rp / kwh and scenario-2 Rp. 2,201 / kwh. Just a scenario-2 tariff value is less than the highest standards of Permen ESDM. The results of calculation of economic feasibility studies of the tariff scenario-2 (Rp. 2,201 / kwh) with the parameter PBP, NPV, IRR and PI provide a decent decision received / meet economic value. The results of the scenario-2 calculations (Rp. 2,201, - / kwh cents / KWh), comply with Permen ESDM, meet the economic value and has a value of sustainability to be able to rebuild the PLTS in Keywords - Solar Power Station, Feed-in tariff, Levelized Cost of Energy, Life Cycle Cost. vii

3 DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... i PERSYARATAN GELAR MAGISTER... ii LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR ISTILAH & SINGKATAN... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA State Of The Art Review Penggunaan Metode Life Cycle Cost Analysis (LCCA) Untuk Penghitungan Efisiensi Energi Pada Gedung Depo Penyimpan Arsip Di Lembaga Arsip Nasional Republik Indonesia, Wulan Diah Puspitowati, Tesis Universitas Gajah Mada Dynamic Life Cycle Costing in Asset Management of Production Equipments With Emphasis on Maintenance, Erdem Yksek, Osman Chaudhary, Master Thesis Kungliga Tekniska Högskolan, Penentuan tarif listrik berdasarkan metode revenue requirement dan metode LRMC, Lisa Ambasari, Tesis Universitas Indonesia Studi Tarif Listrik Dengan Menggunakan Metode Long Run Marginal Cost Di Edtl Timor Leste, Norberto Soares, Tesis Universitas Udayana viii

4 2.1.5 Perumusan Tarif Pembelian Listrik Pada Regulasi Feed in Tariff untuk Teknologi Photovoltaic Serta Analisa Penerapannya di Indonesia, Ashadi, Tesis Universitas Indonesia Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS ) Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Komponen PLTS a. Generator Sel Surya (Photovoltaic Generator) b. Modul Surya (Solar PV Modules) c. Inverter d. Charge Controller e. Baterai Variasi dalam Produksi Energi Modul Surya a. Iradiasi (Irradiance) b. Temperatur modul surya (temperature of the module) c. Bayangan (Shading) Sumber Energi Surya Sumber Energi Surya di Indonesia Produksi Energi per Tahun yang Diharapkan Life Cycle Cost Life Cycle Cost Pada Majemen Aset Life Cycle Costs Pada Sistem Energi Life Time PLTS Regulasi Feed in Tariff di Indonesia Regulasi Feed in Tariff Berbagai Negara di Dunia Ekonomi Teknik Biaya (Cost) a. Jenis-Jenis Biaya (Cost Types) b. Komponen Biaya (Cost Components) c. Elemen Biaya (Cost Elements) Pendapatan (Revenues) Konsep Nilai Uang Terhadap Waktu a. Present Value (P) b. Future Value (F) c. Faktor Diskonto Kriteria Penilaian Investasi ix

5 a. Metode Net Present Value (NPV) b. Internal Rate of Return (IRR) c. Metode Pay Back Period d. Metode Profitability Index Salvage Value Asuransi PLTS Trend penurunan harga PV Levelized Cost of Energy ( LCoE) BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka Berpikir Konsep Hipotesis Penelitian BAB IV METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Teknik Pengumpulan Data Jenis dan Sumber Data Variabel Penelitian Perangkat Keras dan Perangkat Lunak Pendukung Tahapan Penelitian Tahap identifikasi dan pengumpulan data Tahap pengolahan data Tahap analisa a. Tinjauan Tarif Penjualan Listrik terhadap Permen ESDM No. 17 tahun b. Analisa Kelayakan Ekonomi Diagram alur penelitian BAB V HASIL PENELITIAN PLTS Bangli Sistem PLTS Bangli x

6 5.3 Peralatan / Komponen PLTS Bangli PV Array Modul Surya Penyangga Modul (Support Module) Inverter Array Protection Panel Panel Distribusi Transformator Penaik Tegangan (Step Up Transformer) Penyalur Petir Konvensional Remote Monitoring System Environmental Monitoring Device Pengelolaan PLTS Bangli Energi Yang Dibangkitkan BAB VI PEMBAHASAN Life Cycle Cost PLTS Bangli Biaya Investasi Awal Biaya Investasi Pembangunan PLTS pada tahun Biaya Operasional dan Maintenance (O&M) Biaya Penggantian Peralatan (Inverter) Biaya Sewa Lahan Biaya Asuransi Total LCC Total Pembangkitan Energi Levelized Cost of Energi (LCoE) PLTS Bangli Tarif Penjualan Listrik PLTS Bangli Hasil Penjualan Tenaga Listrik Tinjauan terhadap Permen ESDM No. 17 Tahun Analisa Kelayakan Ekonomi Pay Back Period (PBP) Net Present Value (NPV) Internal Rate of Return (IRR) Profitability Index ( PI) BAB VII SIMPULAN DAN SARAN xi

7 7.1 SIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA xii

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Milestone PLTS... 2 Gambar 2.1 Contoh penerapan sel surya kedalam paparan panel surya Gambar 2.2 Struktur sel surya Gambar 2.3 Proses Kerja Sel Surya Gambar 2.4 Efek Fotovoltaik Gambar 2.5 Tahapan Generator Surya Gambar 2.6 Bagian Modul surya crystalline silicon Gambar 2.7 Modul surya mono-crystalline (kiri) dan poly-crystaline (kanan) Gambar 2.8 Skema prinsip kerja inverter satu fasa Gambar 2.9 Prinsip kerja teknologi PWM Gambar 2.10 Pengaruh iradiasi terhadap tegangan dan arus modul surya Gambar 2.11 Pengaruh temperatur modul terhadap produksi energi modul surya 27 Gambar 2.12 Pengaruh shading terhadap modul surya Gambar 2.13 The word atlas of the average solar irradiance Gambar 2.14 Hubungan modul surya dengan ketinggian matahari Gambar 2.15 Ketinggian dan azimut matahari Gambar 2.16 Top level of LCC tree Gambar 2.17 Stage of a product life cycle Gambar 2.18 Prosentase kerusakan pada bagian PLTS Gambar 2.19 Trend penurunan harga sistem PV Gambar 4.1 Diagram alir (flow chart) alur penelitian Gambar 5.1 Foto satelit lokasi PLTS Bangli Gambar 5.2 Tampak atas denah PLTS Bangli Gambar Unit PV Array PLTS Bangli Gambar 5.4 Modul surya PLTS Bangli Gambar 5.5 Support Module dengan bahan besi metal digalvanis Gambar 5.6 SUNGROW Grid-connected inverter tipe SG20KTL Gambar 5.7 Array panel protection yang diletakkan di bawah modul PV Gambar 5.8 Panel distribusi ( 5 unit ) Gambar 5.9. Gardu portal dengan Step up transformator 5 x 250 kva Gambar Penyalur Petir PLTS Bangli Gambar 5.11 Rumah monitoring PLTS Bangli Gambar 5.12 Meja monitoring PLTS Bangli Gambar 5.13 Struktur organisasi pengelola PLTS Bangli xiii

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Secondary battery type and carakteristic Tabel 3.1 Model penyusunan Tarif Penjualan Listrik Tabel 5.1. Electrical Characteristics Tabel 5.2 Mechanical Characteristics Tabel 5.3 Temperature Characteristics Tabel 5.4 Pembangkitan energi PLTS Bangli tahun Tabel 5.5 Pembangkitan energi PLTS Bangli tahun Tabel 5.6 Jumlah hari pembangkitan energi PLTS Bangli tahun 2013 dan Tabel 6.1. Biaya Operasi dan Maintenance PLTS Bangli Tabel 6.2 Biaya penggantian inverter PLTS Bangli Tabel 6.3 Present Value total biaya penggantian inverter Tabel 6.4 Biaya sewa lahan PLTS Bangli Tabel 6.5 Biaya Asuransi PLTS Bangli Tabel 6.6 Total LCC PLTS Bangli Tabel 6.7 Pembangkitan energi bulan Mei 2013 dan Tabel 6.8 Rata-rata produksi energi PLTS Bangli pertahun Tabel 6.9 Jumlah total pembangkitan energi PLTS Bangli selama 20 tahun Tabel 6.10 Tarif penjualan listrik skenario-1 dengan biaya investasi Tabel 6.11 Tarif penjualan listrik skenario-2 + biaya investasi th Tabel 6.12 Perhitungan penjualan tenaga listrik skenario Tabel 6.13 Perhitungan penjualan tenaga listrik skenario Tabel 6.14 Perhitungan Pay Back Period Tabel 6.15 Perhitungan NPV Tarif Penjualan Listrik Tabel 6.16 Perhitungan IRR Tarif Penjualan Listrik xiv

10 DAFTAR ISTILAH & SINGKATAN Array Azimuth Balance of system Blueprint Bypass diode Centralized PV plant Charge Charge controller Conduction losses Depth of discharge Discharge Distributed PV plant Feed-in tariff Frame Grid-connected PV plant Inklinasi Irradiance Junction box Kwh-meter Life time Mono-Crystalline Overdischarge susunan dari modul surya sudut putar dari arah Barat hingga Timur komponen pendukung yang digunakan dalam sistem PLTS seperti inverter, baterai, sistem kontrol dan lainlain cetak biru, rancangan dioda baypass, paralel terhadap modul surya PLTS sentral, terpusat pengisian energi listrik alat kontrol pengisian dan pengosongan energi listrik pada baterai rugi-rugi pada sambungan / hantaran batasan pengosongan suatu baterai pengosongan muatan energi listrik pada baterai PLTS pola tersebar tarif pembelian energi listrik yang terkirim ke jaringan listrik (PLN) bingkai PLTS terhubung dengan jaringan listrik sudut antara bidang yang menjadi acuan dengan bidang yang diukur kemiringannya iradiasi, jumlah tenaga surya tersedia per satuan luas selama periode waktu tertentu kotak sambung alat ukur dan pencatat energi listrik usia pakai Kristal silikon yang bersifat homogen, murni pengosongan berlebih xv

11 Photovoltaic fotovoltaik, proses perubahan energi matahari secara langsung menjadi energi listrik melalui sel surya Present Value Nilai saat ini Short circuit hubung singkat Stand-alone berdiri sendiri, tidak terhubung jaringan utilitas Standard test conditions kondisi pengujian / pengetesan standar String deret Thermal pyranometer alat ukur radiasi matahari secara langsung Tracking system sistem pelacak (untuk memposisikan array sesuai arah gerak matahari) µm micrometer AC alternating current Ah ampere hour BOS balance of system CEI Contained Energy Indonesia CO 2 karbon dioksida DC direct current DOD depth of discharge ESDM energi dan sumber daya mineral FiT feed-in tariff IEC Internasional Electrotechnical Commission KEN kebijakan energi nasional Kepmen Keputusan Menteri KESDM Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral kv kilovolt kva kilovolt-ampere kw kilowatt kwh kilowatt-hours kwp kilowatt peak LEN Lembaga Elektronika Nasional (sekarang PT. LEN) LV low voltage xvi

12 m dpl MCB MW MWp Permen Perpres Pilot project PLN PLTS PV PWM r.m.s RI SEI Si STC V meter diatas permukaan laut miniature circuit breaker megawatt megawatt peak Peraturan Menteri Peraturan Presiden Proyek percontohan Perusahaan Listrik Negara pembangkit listrik tenaga surya photovoltaic pulse width modulation root mean square Republik Indonesia Surya Energi Indotama silicon standard test conditions volt xvii