KEANDALAN PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

Transkripsi

1 KEANDALAN PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK AGUS R UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKARTA

2 1. PENGERTIAN DASAR Keandalan adalah kemungkinan suatu komponen atau suatu sistem menjalankan fungsinya secara memuaskan atau sempurna. Dalam sistem ketenagalistrikan, keandalan penyelidiaan tenaga listrik ialah kmungkinank suatu sistem penyediaan tenaga listrik secara memuaskan atau sempurna. Fungsi sistem penyediaan tenaga listrik ialah untuk membangkitkan, menyalurkan, dan menyediakan tenaga listrik dengan mutu daya yang diinginkan di tempat dan pada waktu yang diperluikan. AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 2

3 2. KEANDALAN Tolok ukur yang digunakan untuk menilai tingkat keandalan penyediaan tenaga listrik adalah : a. Kemungkinan Kehilangan Beban (Loss of Load Probability; LOLP), yaitu jumlah hari (waktu) selama jangka waktu besar beban puncak melampaui kapasitas pembangkitan yang tersedia. b. Kemingkinan kehilangan Energi (Loss of Energy Probability ; LEP). Jumlah energi yang tak dapat disediakan akibat adanya gangguan selama periode waktu tertentu. c. Kehilangan beban yang diperkirakan (Expected of Load ; ELL). Perkiraan besar beban yang tidak dapat dipikul karena adanya suatu gangguan. d. Frekuensi jumlah gangguan yang terjadi jdiserta lamanya gangguan yang diperkirakan ( Expected Frequency and Expected Duration of Outages). e. Penyimpangan frekuensi dan tegangan terhadap nilai nominal. AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 3

4 Secara praktis keandalan dilihat berdasarkan tolok ukur pertamanya saja, yaitu LOLP. Secara matematis, LOLP dinyatakan dengan : LOLP = p x t dengan : p = Probabailitas sistem dapat menyediakan daya sebesar b t = lamanya (waktu) beban yang tak dapat dilayani. LOLP biasanya dinyatakan dalam hari/pertahun. Makin kecil LOLP, makin rendah tingkat gangguan, makin tinggi tingkat keandalan suatu sistem. Makin tinggi LOLP, makin tinggi tingkat gangguan, makin rendah tingkat keandalan suatu sistem. AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 4

5 Nilai LOLP dapat diperkecil dengan : Meningkatkan atau menambaha daya terpasang Menurunkan nilai FOR (Force Outage Rate). Beban [MW] t b waktu (hari) LOLP yang digambarkan pada kurva lama beban (Load Duration Curve) AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 5

6 3. FAKTOR FAKTOR UTAMA DALAM PEMBANGKITAN TL A. FAKTOR BEBAN (FB) Faktor bb beban adalah dlhperbandingan antara besarnya bb beban rata rataselama selang waktu tertentu (mis. satu hari, satu minggu, satu bulan dst) terhadap beban puncak tertinggi pada selang waktu tersebut. Beban rata rata ialah jumlah produksi energi (kwh) rata rata dibagi dengan jumlah waktu (jam) dalam selang waktu tertentu. FB = Beban rata rata Beban Puncak AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 6

7 B. FAKTOR KAPASITAS (FK) Faktor kapasitas suatu unit pembangkit listrik menggambarkan besarnya ka pasitas suatu unit pembangkit yang termanfaatkan. FK = Produk Energi selama 1 tahun Daya Terpasang x 8760 C. FAKTOR UTILITAS (PENGUNAAN) ; FU Faktor utilitas adalah perbandingan antara daya alat tertinggi dengan kemampuan daya yang dihasilkan. FU = Beban Peralatan Tertinggi Kemampuan Peralatan Beban biasa dinyatakan dalam Ampere atau MW. Untuk pembangkit TL, beban dinyatakan dalam MW. FU bermanfaat untuk mengefienskan pemanfaatan peralatan dan mencegah beban lebih. AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 7

8 D. FORCED OUTAGE RATE (FOR) Force Outage Rate adalah frekuensi (seringnya) gangguan suatu unit pembangkit listrik dalam kurun waktu tertentu, misalnya 1 tahuin (8760 jam). FU = Jumlah Jam Gangguan Unit Jam Gangguan Unit Jam Operasi Unit + Nilai FOR tahunan untuk : PLTA = PL Termis = Makin kecil nilai suatu FOR, makin tinggitingkat keandalan sistemnya. Makin tinggi nilai suatu FOR, makin rendah tingkat keandalan sistemnya. AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 8

9 4. OPTIMASI KEANDALAN Tingkat keandalan berkaitan dengan biaya investasi yang harus dikeluarkan. Makin tinggi tingkat keandalan sistem, makin tinggi biaya investasinya. Makin rendah tingkat keandalan sistem, makin tinggi biaya operasionalnya I B K K Kurva I = I(K) 100 % Kurva B = B(K) 100 % AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 9

10 B I Bm B = B(K) I = I(K) Ko 100 % K Kurva Optimasi Keandalan sebagai fungsi biaya AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 10

11 Pada K = 0 I 0 B = (tak hingga) K = 100 % I = (tak hingga) dan B = 0 Btot. = I(K) + B(K) Perpotongan dua kurva memberikan : Biaya (gangguan) minimum Investasi Optimum Keandalan Optimum AGUS.R.UTOMO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS INDONESIA JAKRTA 11