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 42
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. PLTBm Listrik Bambu 38,3 ton/ hari Kering PLTS Listrik MSW 180 m 3 /hari Padat Kering Tungku Pembakaran Uap Panas Turbin Listrik 0,7 MW Putar Generator Listrik Demand (Permintaan) 12 MW 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 Tidak Tinjauan Literatur Observasi/Survei MSW > Jumlah MSW > Jenis MSW PLTS > Energi yang dihasilkan Data Cukup Ya Input data Untuk Evaluasi Faktor Teknik dan Faktor Ekonomi Tidak Nilai Teknik (Supply and Demand Energy) Nilai Ekonomi Ya Kesimpulan dan Rekomendasi 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
Energi GJ/t 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. 16,2 16 15,8 15,6 15,4 15,2 15 14,8 14,6 14,4 Koefisien konversi energi GJ/t 0,67 1,1 Rasio Produksi Limbah ton/th Gambar 4.3 Potensi Energi Biomassa dalam jumlah ton kering (Yokohama, 2008) Kotoran sapi Kayu Bakar
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 Ƞ Qbb : Energi yang bisa dimanfaatkan : Efisiensi Pembakaran : 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