BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ketersediaan sumber energi tak terbarukan berupa energi fosil yang semakin berkurang merupakan salah satu penyebab terjadinya krisis energi dunia. Fenomena ini juga berdampak pada sektor energi listrik dunia yang menuju ambang kritis dikarenakan pemenuhan energi listrik sebagian besar masih disuplai dari pembangkit tenaga listrik yang menggunakan energi fosil. Selain itu, efek yang ditimbulkan dari hasil pembakaran energi fosil untuk kegiatan industri pembangkit dapat menimbulkan permasalahan pencemaran lingkungan berupa polusi udara yang memicu adanya efek gas rumah kaca (Green House Gases, GHG). Kondisi ini mendorong para pemimpin dari berbagai Negara yang tergabung dalam The United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) untuk terus menyerukan tindakan dan komitmen yang lebih besar dari negara-negara industri maju dalam mengurangi emisi gas karbondioksida (CO 2 ) melalui penyelenggaraan konferensi perubahan iklim dunia, sebagai tindak lanjut dari Protokol Kyoto yang diselenggarakan di Jepang. Dari konferensi diharapkan setiap Negara mampu membuat kebijakan yang dapat dijadikan solusi untuk mengurangi dampak perubahan iklim. Peningkatan konsumsi energi listrik dan pengurangan dampak lingkungan yang semakin kompleks dalam memenuhi kebutuhan ekonomi telah menimbulkan kesadaran bersama bagi Negara berkembang untuk melakukan pembangunan berkelanjutan melalui mekanisme Clean Development Mechanism (CDM) dalam bentuk pemanfaatan potensi sumber energi terbarukan (renewables) untuk pembangkit tenaga listrik. Dengan mempertimbangkan rasio elektrifikasi di Indonesia sampai dengan tahun 2012 sebesar 75,83 % [1] dan Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 yang memberikan sasaran peningkatan pencapaian energi baru terbarukan pada tahun 2025 menjadi 5 % [2] maka perlu upaya melakukan diversifikasi energi pada pembangkit tenaga listrik dengan memprioritaskan pemanfaatan energi baru terbarukan secara optimal. Kebijakan dalam 1
pemanfaatan energi baru terbarukan sebagai sumber energi listrik harus tetap memperhatikan aspek teknis, ekonomi, dan keselamatan lingkungan hidup. Sehingga sumber energi baru terbarukan dapat dijadikan sebagai solusi energi alternatif dalam mengatasi krisis energi listrik di Indonesia. Pertumbuhan ekonomi dan permintaan kebutuhan akan tenaga listrik yang terus meningkat perlu diimbangi dengan usaha penyediaan tenaga listrik yang mencukupi. Usaha penyediaan tenaga listrik meliputi usaha pembangkitan, transmisi, distribusi dan penjualan tenaga listrik [3]. Ketersediaan suplai tenaga listrik secara kontinyu dengan mutu yang baik dan memenuhi standar keselamatan ketenagalistrikan sangat diperlukan guna mewujudkan sistem ketenagalistrikan nasional yang berkelanjutan andal, aman dan akrab lingkungan. Letak geografis Pantai Pandansimo di pesisir selatan Pulau Jawa memiliki potensi energi terbarukan dari sumber energi matahari yang bersinar sepanjang hari dan energi angin dengan intensitas kecepatan angin rata-rata 4 m/s [4]. Kondisi ini cukup layak untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi hibrid. Hal ini telah diimplementasikan melalui pembangunan PLTH Pandansimo yang merupakan hasil kerjasama dari Pemerintah, pihak swasta, pihak perguruan tinggi, dan masyarakat sekitar. Pengembangan PLTH ini dilatarbelakangi adanya upaya pemanfaatan energi terbarukan untuk mewujudkan daerah mandiri energi. Adanya PLTH telah membuat daya tarik bagi Pemerintah DIY untuk mengembangkan objek wisata di Pantai Baru Pandansimo Bantul dan pemberdayaan masyarakat nelayan dalam meningkatkan perekonomian. Pada tahun 2012 telah terjadi gangguan alam yang mengakibatkan kerusakan pada beberapa komponen sistem PLTH, sehingga mempengaruhi kinerja sistem dalam memanfaatkan potensi energi terbarukan untuk menghasilkan energi listrik. Hal ini sangat berdampak bagi masyarakat pengguna energi listrik yang mengandalkan suplai listrik dari PLTH Pandansimo, adanya sistem jaringan distribusi tegangan rendah milik PT PLN (Persero) yang telah masuk dalam Kawasan Wisata Pantai Baru Pandansimo diharapkan dapat memberikan dampak positif bagi keberlangsungan sistem PLTH Pandansimo. 2
Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, penulis ingin melakukan penelitian mengenai Analisis Kinerja Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (Angin Dan Surya) Di Pantai Baru Pandansimo Bantul Yogyakarta. 1.2 Perumusan masalah Masalah yang dirumuskan pada penelitian ini adalah Bagaimana cara untuk mengetahui kinerja sistem PLTH Pandansimo dalam menjamin suplai pasokan listrik bagi pengguna energinya. Bagaimana cara untuk mengetahui peningkatan kinerja PLTH pandansimo dalam produksi energi listrik dengan adanya grid ditinjau dari perspektif ekonomi. 1.3 Keaslian penelitian Penelitian tentang evaluasi sistem pembangkit hibrid untuk suplai energi listrik dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan telah banyak dilakukan di beberapa Negara. Diantaranya penelitian yang telah dilakukan oleh Anwari M [5] tentang evaluasi sistem hibrid angin dan disel di Pulau Pemanggil Malaysia menggunakan HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable), hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi sistem hibrid dapat dilakukan melalui evaluasi sistem berdasarkan nilai Net Present Cost (NPC), Cost of Energy (COE) dan dampak emisi gas yang dihasilkan sistem. Hal sama juga di kemukakan oleh Liu Gang dalam penelitiannya untuk mengetahui kelayakan dari masing-masing sistem hibrid berdiri sendiri (Stand-alone) di tujuh kota Negara bagian Australian yang terdiri dari panel surya, turbin angin dan biomas [6]. Selain itu, dengan mengetahui nilai NPC dan COE maka dapat ditentukan konfigurasi optimal dari komponen penyusun pembangkit hibrid yang sesuai untuk suatu daerah, sebagaimana penelitian yang telah dilakukan oleh Hasan Khurshid dalam mendesain sistem hibrid 50 kw di Bangladesh, hasil penelitian menunjukkan bahwa konfigurasi komponen pembangkit hibrid menggunakan panel surya, turbin angin dan generator lebih layak dibandingkan apabila tiap komponen pembangkit berdiri sendiri untuk mensuplai beban [7]. 3
Kelayakan sistem pembangkit juga dapat dilakukan melalui optimasi. Hal ini didasarkan pada sebuah penelitian yang telah dilakukan oleh Baharudin pada sebuah sistem pembangkit mini-grid untuk suplai listrik unit pengolahan air laut menjadi air tawar (Desalination), hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi menggunakan HOMER dengan menvariasi ukuran dan kapasitas dari komponen pembangkit, maka akan didapatkan nilai NPC terkecil sebagai sistem yang layak dari konfigurasi komponen penyusun sistem hibrid yang digunakan [8]. Selain itu, nilai NPC juga dapat dipengaruhi dengan memasukkan variable sensitivitas (radiasi matahari dan kecepatan angin) yang digunakan dalam simulasi HOMER, sebagaimana penelitian yang dilakukan oleh Sureshkumar U pada sistem hibrid energi terbarukan yang menggunakan energi matahari dan energi angin di India [9]. Berbeda dari penelitian sebelumnya, dalam penelitian pada sistem panel surya 1 MW untuk kebutuhan industri kecil di Malaka Malaysia, Anwari M menggunakan HOMER untuk melakukan pemodelan dan simulasi sistem terhubung dengan grid (On-Grid), hasil penelitiannya menunjukkan bahwa nilai NPC sistem lebih tinggi jika Grid terhubung dengan sistem panel surya, akan tetapi adanya koneksi ini dapat mengurangi konsumsi energi jaringan [10]. Berdasarkan tinjauan penelitian terdahulu, ternyata perangkat lunak HOMER telah banyak digunakan dalam membantu penelitian terkait dengan studi sistem pembangkit hibrid. Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitan Tesis ini lebih menekankan pada analisis kinerja dan ekonomi sistem pembangkit listrik tenaga hibrid (angin dan surya) di Pantai Baru Pandansimo Batul Yogyakarta, analisis dilakukan melalui pemodelan dengan bantuan perangkat lunak HOMER untuk kondisi PLTH Pandansimo Off-Grid dan On-Grid. Hasil dari analisis ini merupakan data kinerja sistem PLTH Pandansimo dan peningkatan kinerja sistem PLTH Pandansimo dalam produksi energi listrik ditinjau dari sisi ekonomi. 4
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dalam penelitian ini adalah 1. Melakukan analisis kinerja sistem PLTH Pandansimo dengan bantuan perangkat lunak HOMER untuk kondisi Off-Grid. 2. Rekonfigurasi untuk analisis peningkatan kinerja dan ekonomi sistem PLTH Pandansimo melalui simulasi menggunakan HOMER untuk kondisi On-Grid. 1.5 Manfaat Penelitian Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan memiliki manfaat antara lain: 1. Dapat mengetahui kinerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (Angin dan Surya) Pandansimo kondisi Off-Grid dalam mensuplai kebutuhan energi listrik. 2. Dapat mengetahui konfigurasi peralatan pembangkit yang optimal untuk peningkatan kinerja sistem pembangkit hibrid. 3. Dapat memberikan rekomendasi dalam upaya peningkatan usaha penyediaan tenaga listrik menggunakan energi terbarukan. 5