BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS

Transkripsi

1 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS Dalam merencanakan membangun pembangkit untuk mendapatkan tingkat keandalan yang diinginkan, maka kita perlu tahu berapa besar kapasitas yang perlu dipasang dan kapan pemasangannya untuk menemui kriteria keandalan yang diinginkan. Konsep yang digunakan disini adalah menyesuaikan kapasitas efektif penambahan unit dengan ramalan beban puncak untuk mendesain pilihan-pilihan agar didapatkan keandalan yang konstan. Pada Tugas Akhir dilakukan perhitungan untuk mencari besar kapasitas yang perlu ditambahkan ke dalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang agar didapatkan nilai LOLP yang diharapkan yaitu 1 untuk masa sepuluh mendatang, dimulai pada masa operasi Selain untuk mengetahui besar kapasitas yang harus ditambahkan, Tugas Akhir ini juga merekomendasi jenis pembangkit yang sebaiknya dibangun di sistem DKI Jakarta dan Tangerang dari beberapa aspek. Perhitungan dilakukan dengan bantuan perangkat lunak komputer yang direalisasikan dalam Tugas Akhir ini. 4.1 Data Data yang diperlukan untuk perhitungan ini adalah data beban harian rata-rata serta data unit-unit pembangkit meliputi kapasitas, FOR serta capacity factor Data Beban Harian Data beban harian yang digunakan adalah data beban harian rata-rata untuk hari Senin, Sabtu dan Minggu. Lalu dari masing-masing beban harian pada hari-hari tersebut, yang diperoleh dari rata-rata 2007 dibuat pertumbuhannya sesuai dengan perkiraan persentase pertumbuhan beban puncak tiap hingga 2016, dengan asumsi bentuk beban harian sama untuk setiap pada masingmasing hari. Tabel 4.1 Data rata-rata beban harian Senin , Senin

2 , Gambar 4.1 Kurva beban harian Senin Tabel 4.2 Data rata-rata beban harian Sabtu 2007 Sabtu , , Gambar 4.2 Kurva beban harian Sabtu Tabel 4.3 Data rata-rata beban harian Minggu 55

3 2007 Minggu , , Gambar 4.3 Kurva beban harian Minggu Pertumbuhan Beban Puncak Tabel 4.4 Prakiraan kebutuhan tenaga listrik distribusi DKI Jakarta dan Tangerang SKENARIO NORMAL Satuan Rasio Elektrifikasi % Delta Pelanggan Ribu 3,381,261 3,479,859 3,571,830 3,666,486 3,763,500 3,863,095 3,965,341 4,070,307 4,178,066 4,288,506 4,401,881 Energy Sales GWh 27, , , , , , , , , , , Growth % Produksi GWh 30, , , , , , , , , , , Faktor Beban % Beban Puncak MW 4,283 4,472 4,703 4,957 5,232 5,534 5,855 6,196 6,558 6,941 7, Data Eksisting Pembangkit & Tangerang Tabel 4.5 Data unit-unit pembangkit Priok Muara Karang Jenis Pembangkit Nama Pembangkit Kapasitas Pembangkit FOR (%) Capacity Factor PLTU Unit #3 45 MW Unit #4 45 MW Unit # MW Unit # MW

4 PRIOK Muara Karang Unit # MW Unit # MW PTLGU Unit # MW Unit # MW Unit # MW Unit # MW PLTG Unit #1 17 MW Unit #3 17 MW PLTU G.A Unit #4 165 MW Unit #5 165 MW PLTU Minyak Unit #1 84 MW Unit #2 84 MW Unit #3 84 MW Unit # MW Unit # MW Unit # MW Unit # MW Beban Puncak Kapasitas Tersedia Gambar 4.4 Pertumbuhan beban puncak dan kapasitas terpasang DKI Jakarta&Tangerang Dari data dan konfigurasi pembangkit diatas, dan berdasarkan penjelasan pada bab sebelumnya bahwa GITET diasumsikan sebagai pembangkit dengan besar kapasitas masing-masing GITET sebesar 2x500MVAx0.85 dan FOR sebesar 0.02 maka diperoleh besaran kapasitas eksisting DKI Jakarta & Tangerang pada kondisi di awal studi sebesar 6775 MW. 57

5 4.2 Hasil Perhitungan Perhitungan yang dilakukan meliputi : 1) Perhitungan LOLP dan UE untuk mengetahui sekuriti ketersediaan daya sistem pada kondisi awal di dalam keadaan sistem pembangkitan saat ini untuk masing-masing hari. 2) Perhitungan besar kapasitas pembangkit yang harus dipasang dan besar LOLP dan UE yang baru untuk masing-masing skenario penambahan pembangkit Hasil Perhitungan LOLP dan UE Awal Tabel 4.6 Perhitungan LOLP dan UE awal hari Senin Beban Puncak KP BP LOLP UE(MW) E E E E E E E E E+06 Tabel 4.7 Perhitungan LOLP dan UE awal hari Sabtu Beban Puncak KP BP LOLP UE(KW) E E E E E E E E E+05 Tabel 4.8 Perhitungan LOLP dan UE awal hari Minggu 58

6 Beban Puncak KP BP LOLP UE(KW) E E E E E E E E E+04 KP = Kapasitas terpasang BP = Beban puncak Besar Kapasitas Pembangkit Setiap Tabel 4.3 Perhitungan penambahan kapasitas untuk mempertahankan ketersediaan daya setiap hari Senin Beban Puncak Kap Terpasang Tambahan Unit FOR KP- BP LOLP UE(MWH) E E E E E E E E E+03 59

7 Beban Puncak Kapasitas Terpasang Gambar 4.5 Pertumbuhan beban puncak dan kapasitas terpasang penambahan per Besar Kapasitas Pembangkit Setiap Dua Tabel 4.4 Perhitungan penambahan kapasitas untuk mempertahankan ketersediaan daya setiap dua hari Senin Beban Puncak Kap Terpasang Tambahan Unit FOR KP-BP LOLP UE(MWH) E E E E E E E E E Beban Puncak Kapasitas Terpasang Gambar 4.6 Pertumbuhan beban puncak dan kapasitas terpasang penambahan dua 60

8 Tabel 4.6 Perhitungan penambahan kapasitas untuk mempertahankan ketersediaan daya beban hari Sabtu setiap dan dua Sabtu unit rating/ FOR 1 unit rating/dua FOR 2 LOLP LOLP 1 LOLP E E E Tabel 4.7 Perhitungan penambahan kapasitas untuk mempertahankan ketersediaan daya beban hari Minggu setiap dan dua Minggu unit rating/ FOR 1 unit rating/dua FOR 2 LOLP LOLP 1 LOLP E E E Kapasitas Tiga Unit Pembangkit Setiap Tiga Tabel 4.8 Perhitungan penambahan kapasitas untuk mempertahankan ketersediaan daya setiap tiga Beban Puncak Kap Terpasang Tambahan Unit FOR Reserve LOLP UE(MWH) E

9 E x E E x E E Beban Puncak Kapasitas Terpasang Gambar 4.7 Pertumbuhan beban puncak dan kapasitas terpasang pertiga-empat 4.3 Analisis Hasil Perhitungan Dari hasil-hasil perhitungan yang diperoleh dalam pasal 4.2, maka dapat diberikan analisis dari hasil-hasil perhitungan tersebut Analisis Hasil Perhitungan Indeks Keandalan LOLP Dari hasil perhitungan kondisi awal ini terlihat bahwa nilai LOLP melebihi standar satu hari/ sejak 2010 untuk beban hari Senin, 2013 untuk beban hari Sabtu dan 2015 untuk beban hari Minggu. Nilai LOLP ini terus meningkat hingga 2016 seiring dengan berkurangnya cadangan daya akibat pertumbuhan beban yang tanpa disertai penambahan kapasitas pembangkitan seperti yang diperlihatkan pada gambar 4.5 dan 4.6 dibawah ini. 62

10 Gambar 4.5 Grafik LOLP terhadap beban puncak hari Senin Gambar 4.6 Grafik LOLP terhadap cadangan daya hari Senin Untuk beban harian yang berbeda, ternyata diperoleh hasil perhitungan yang berbeda pula (dengan sistem pembangkitan yang sama). Hal ini terlihat bahwa untuk beban hari Minggu, yang terkecil kebutuhan bebannya memiliki indeks LOLP, Unserved Energy yang paling kecil oleh karenanya kapasitas total pembangkit yang perlu ditambahkan untuk menjamin sekuriti ketersediaan pada beban hari Minggu juga paling kecil Analisis Hasil Perhitungan Unit Pembangkit Dalam menentukan waktu penentuan perlu tidak ditambahkannya unit pembangkit baru ditentukan berdasarkan indeks LOLP standar yang ditetapkan. Dari hasil perhitungan terlihat bahwa indeks keandalan LOLP pada beban harian Senin melewati batas standar yang digunakan lebih cepat melewati batas standar LOLP dan besar kapasitas pembangkit yang harus ditambahkan pun lebih besar dibandingkan dengan beban harian Sabtu dan Minggu. Kapasitas minimum yang harus dipasang di dalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang untuk menjamin ketersediaan daya sistem diperlihatkan pada tabel dibawah ini. Tabel 4.9 Kapasitas pembangkit beban harian Senin (MW) setiap setiap dua setiap tigaempat x

11 x Total Tabel 4.10 Kapasitas pembangkit beban harian Sabtu (MW) setiap setiap dua Total Tabel 4.11 Kapasitas pembangkit beban harian Senin (MW) setiap setiap dua Total Pada penambahan kapasitas pembangkit setiap dua, total kapasitas pembangkit yang perlu ditambahkan ke dalam sistem sedikit lebih besar dibandingkan total kapasitas penambahan pembangkit setiap. Hal ini dikarenakan besar kapasitas pembangkit akan berpengaruh terhadap besar kemungkinan kumulatif terjadinya outage sehingga akan mempengaruhi nilai LOLP hasil perhitungan sistem tersebut Rekomendasi Jenis Pembangkit Dalam menentukan jenis pembangkit yang direkomendasikan dibangun dalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan yaitu : a) Kebutuhan Energi 64

12 Kapasitas pembangkit yang harus ditambahkan kedalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang untuk menjaga keandalan ketersdiaan daya yaitu : Pertimbangan pertama adalah menentukan jenis pembangkit yang memiliki kapasitas sesuai dengan kebutuhan. Dari tabel-tabel kapasitas beban harian diatas terlihat bahwas jenis pembangkit yang dibutuhkan adalah pembangkit yang memiliki kapasitas dan capacity factor cukup besar.. Maka pilihan jenis pembangkit akan jatuh kepada PLTU Batu bara, PLTU Minyak, PLTU Gas, PLTGU dan PLTA yang memiliki kapasitas besar dan mampu dioperasikan pada beban dasar dan beban menengah. b) Potensi Sumber Daya Setelah memenuhi kriteria kapasitas pembangkit berdasarkan kebutuhan, maka potensi sumber daya bahan bakar digunakan sebagai pertimbangan selanjutnya. Dari beberapa jenis pembangkit pada poin a, maka jenis pembangkit yang tidak memungkinkan dipasang di dalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang adalah PLTA dikarenakan potensi air di DKI tidak cukup besar dan apabila potensi besar pun tentunya tidak memungkinkan untuk membangun bendungan di DKI Jakarta dan Tangerang. c) Biaya Seperti yang telah dibahas pada bab sebelumnya, Pada umumnya biaya pembangkitan listrik pada suatu pembangkit berbanding terbalik terhadap faktor kapasitas. Faktor kapasitas yang tinggi akan menyebabkan biaya pembangkitan yang rendah, demikian juga sebaliknya. Karena faktor kapasitas menggambarkan tingkat produksi listrik, meningkatnya produksi listrik akan mengurangi biaya pembangkitan listrik per satuan energy, semakin tinggi faktor kapasitas menyebabkan biaya pembangkitan akan rendah. Faktor kapasitas mendekati satu menunjukkan bahwa pembangkit listrik memproduksi listrik secara maksimal pada seluruh waktu produksi (8760jam/). 65

13 Gambar 4.13 Perbandingan besar biaya pembangkitan listrik di Jawa Dari gambar 4.13 dapat diketahui bahwa pada faktor beban yang diatas 0.4, maka biaya pembangkitan PLTU lebih murah daripada PLTGU (Combined Cycle). Biaya pembangkitan PLTG akan lebih rendah dari PLTGU pada faktor beban lebih kecil daripada 0.4, sedangkan pada faktor beban lebih dari 0.4 biaya pembangkitan PLTGU akan lebih rendah. Maka berdasarkan biaya pembangkitan, PLTU Batubara dan PLTGU adalah dua pilihan yang paling rendah biaya pembangkitannya dikarenakan faktor beban DKI Jakarta dan Tangerang sendiri cukup tinggi yaitu berkisar d) Lahan dan Dampak Lingkungan Pertimbangan terakhir yang digunakan dalam menentukan jenis pembangkit di studi adalah pertimbangan lahan dan dampak lingkungan. Dari aspek lahan yang dibutuhkan serta dampak lingkungan yang dihasilkan maka pilihan jenis pembangkit yang paling baik akan jatuh pada PLTGU. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan diatas maka jenis pembangkit yang paling tepat untuk dibangun di dalam sistem DKI Jakarta dan Tangerang adalah PLTGU (Combined Cycle). 66