BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1. Perhitungan Kebutuhan Daya 2000 watt DC dan Analisa Bisnis Menggunakan Sumber Daya PLN-Battery Jenis sumber catu daya yang digunakan yaitu PLN dan battery. PLN dipergunakan sebagai catu daya utama sedangkan battery ditempatkan sebagai sumbar catu daya cadangan. Kombinasi PLN dan battery umumnya digunakan pada BTS-BTS outdoor atau BTS dengan dependency yang rendah. Berikut ini adalah perhitungan daya 2000 watt DC sebagai beban perangkat dan perangkat yang dibutuhkan untuk pemakaian selama 5 tahun: Kebutuhan daya untuk beban perangkat sebesar 2000 watt Kebutuhan arus untuk beban perangkat: 2000 watt / 50 Volt = 40 Ampere Kebutuhan battery untuk memberikan catu daya cadangan selama 4 jam adalah: 40 Ampere x 6.5 = 260 Ah. Untuk mendapatkan battery dengan kapasitas 260 Ah sulit didapatkan di pasaran sehingga dicari pendekatan dengan battery kapasitas 2 x 150 Ah atau 3 x 100 Ah. Kebutuhan rectifier module: I beban + I battery = 40 A + (2 x 150 Ah x 0.05) = 40 A + 15 A = 55 A 63
kebutuhan module rectifier (konfigurasi n + 1) = (55 A / 30) + 1 = 3 unit power supply module dengan masing-masing module kapasitas 30 Ampere Kebutuhan daya PLN tanpa Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 = 3118 VA Untuk safety power sebesar 80 %(80 persen): 3118 VA / 0.8 = 3897, 5 VA Kebutuhan daya PLN dengan Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 + (2 x 2640 VA) = 9177,4 VA Untuk safety power sebesar 80 %(80 persen): 3118 VA / 0.8 = 11.471,75, 5 VA Karena perencanaan design power ini dipergunakan untuk BTS outdoor atau tidak membutuhkan pendingin maka daya PLN yang sesuai adalah 4400 KVA. Daya minimum yang ditawarkan oleh PT. PLN ke penyelenggara bisnis telekomunikasi adalah daya PLN dengan kapasitas 6600 KVA 3 phase. Businness Case Analysis: Table 4.1 Merupakan perhitungan investasi bisnis atau Total Cost Ownership Analysis untuk lima tahun jika menggunakan sumber daya listrik dari PLN, battery dan rectifier. 64
Table 4.1 TCO Analysis dari PLN - Battery -Rectifier selama 5 Tahun 65
Dari tabel 4.1, dibutuhkan penggantian battery kapasitas 300 Ah setiap dua tahun dengan asumsi terjadi pemadaman PLN selama satu kali dalam sehari dengan setting DoD sebesar 65%. Perhitungannya sebagai berikut: Jumlah cycle per tahun: 365 kali Lama backup time = Kapasitas battery/beban perangkat dalam ampere = 300 Ah/40 A = 7.5 jam DoD vs Cycle Life Dari ketiga informasi diatas diperoleh siklus penggantian battery dilakukan setiap dua tahun dengan DoD sebesar +/- 53% dan cycle life sebanyak +/- 750 kali Jadi total investasi dari aplikasi PLN, Battery dan Rectifier untuk memberikan catu daya ke perangkat telekomunikasi dengan kapasitas 2000 watt yaitu sebesar 43,754.41 dollar Amerika Serikat atau sebesar 538,179,243.00 rupiah untuk kurun waktu sampai lima tahun kedepan. 66
4.2. Perhitungan Kebutuhan Daya 2000 watt DC dan Analisa Bisnis Menggunakan Sumber Daya PLN-Battery-Generator Penambahan generator set sebagai sumber catu daya umumnya dipergunakan untuk tipe BTS yang membutuhkan extra backup power. Kombinasi sumber catu daya PLN dan battery tidak mencukupi pasokan sumber daya listrik ke rectifier dapat disebabkan oleh beberapa foktor antara lain: Intensitas tidak tersedianya sumber daya PLN lebih dari 1 kali dan diatas 4 jam dalam sehari Battery yang terinstal hanya sanggup memberikan catu daya DC kurang dari 4 jam BTS tersebut memiliki topologi jaringan transmisi yang memiliki dependency lebih dari 2 BTS. Berikut ini adalah perencanaan sistem catu daya BTS yang menggunakan PLN sebagai catu daya utama. Battery dan generator dipergunakan sebagai catu daya alternatif dengan beban perangkat 2000 watt DC: Kebutuhan daya untuk beban perangkat sebesar 2000 watt Kebutuhan arus untuk beban perangkat: 2000 watt / 50 Volt = 40 Ampere Kebutuhan battery untuk memberikan catu daya cadangan selama 4 jam adalah: 40 Ampere x 6.5 = 260 Ah. Untuk mendapatkan battery dengan kapasitas 260 Ah sulit didapatkan di pasaran sehingga dicari pendekatan dengan battery kapasitas 2 x 150 Ah atau 3 x 100 Ah. 67
Kebutuhan rectifier module: I beban + I battery = 40 A + (2 x 150 Ah x 0.05) = 40 A + 15 A = 55 A kebutuhan module rectifier (konfigurasi n + 1) = (55 A / 30) + 1 = 3 unit power supply module dengan masing-masing module kapasitas 30 Ampere Kebutuhan daya PLN tanpa Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 = 3118 VA Untuk safety power sebesar 80 %(80 persen): 3118 VA / 0.8 = 3897, 5 VA Kebutuhan daya PLN dengan Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 + (2 x 2640 VA) = 9177,4 VA Untuk safety power sebesar 80 %(80 persen): 3118 VA / 0.8 = 11.471,75, 5 VA Karena perencanaan design power ini dipergunakan untuk BTS outdoor atau tidak membutuhkan pendingin maka daya PLN yang sesuai adalah 4400 KVA. Daya minimum yang ditawarkan oleh PT. PLN ke penyelenggara bisnis telekomunikasi adalah daya PLN dengan kapasitas 6600 VA 3 phase. Kebutuhan generator unit : Kapasitas generator yang tersedia disesuaikan dengan daya PLN yang terinstall yaitu 6600 VA sehingga pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan adalah 1.38 liter per jam. 68
Businness Case Analysis: Table 4.2 Merupakan perhitungan investasi bisnis atau Total Cost Ownership Analysis sampai dengan Lima tahun jika menggunakan sumber daya listrik dari PLN, battery, generator dan rectifier. Table 4.1 TCO analysis PLN, Battery, Generator dan Rectifier untuk 5 tahun 69
Perhitungan pada table 4.2 menggunakan asumsi daya yang dibutuhkan ke beban perangkat sebesar 2000 watt dan genset bekerja selama 4 jam setiap hari. Penggantian battery dilakukan setiap 5 tahun sekali karena fungsi battery yaitu sebagai back up power DC saat terjadi transisi perpindahan sumber catu daya dari PLN ke Generator. Lama masa transisi sebesar 5 menit sehingga setting DoD kurang dari 20 % (20 persen). Jadi total investasi dari aplikasi PLN, Battery, Generator dan Rectifier untuk memberikan catu daya ke perangkat telekomunikasi dengan kapasitas 2000 watt DC yaitu sebesar 71,787 dollar Amerika Serikat atau sebesar Rp. 882,980,100.00 untuk kurun waktu sampai lima tahun kedepan. 4.3. Perhitungan Kebutuhan Daya 2000 watt DC dan Analisa Bisnis Menggunakan Sumber Daya PLN-Battery-Hydrogen Fuel Cell Hydrogen Fuel Cell merupakan sumber catu daya alternatif telah banyak diimplementasikan sebagai backup power supply pada industri telekomunikasi hampir di seluruh dunia. Kombinasi sumber catu daya PLN, Battery dan Fuel Cell memiliki beberapa keuntungan teknis dibandingan lingkungan kombinasi beberapa sumber catu daya lainnya yaitu ramah (green power), tidak menggunakan bahan bakar fosil, dan dapat ditempatkan diatas gedung (rendah getaran). Berikut ini adalah perencanaan daya utama. sistem catu daya BTS yang menggunakan PLN sebagai catu Battery dan Fuel Cell dipergunakan sebagai catu daya alternatif dengan beban perangkat 2000 watt DC: 70
Kebutuhan daya untuk beban perangkat sebesar 2000 watt Kebutuhan arus untuk beban perangkat: 2000 watt / 50 Volt = 40 Ampere Kebutuhan battery untuk memberikan catu daya cadangan selama 4 jam adalah: 40 Ampere x 6.5 = 260 Ah. Untuk mendapatkan battery dengan kapasitas 260 Ah sulit didapatkan di pasaran sehingga dicari pendekatan dengan battery kapasitas 2 x 150 Ah atau 3 x 100 Ah. Kebutuhan rectifier module: I beban + I battery = 40 A + (3 x 100 Ah x 0.05) = 40 A + 15 A = 55 A kebutuhan module rectifier (konfigurasi n + 1) = (55 A / 30) + 1 = 3 unit power supply module dengan masing-masing module kapasitas 30 Ampere Kebutuhan daya PLN tanpa Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 = 3118 VA Untuk safety power sebesar 80 %( 80 persen): 3118 VA / 0.8 = 3897, 5 VA Kebutuhan daya PLN dengan Air Conditioner: [(40 A x 50 V) + (15 A x 56 V)] / 0.92 / 0.99 + (2 x 2640 VA) = 9177,4 VA Untuk safety power sebesar 80 %( 80 persen): 3118 VA / 0.8 = 11.471,75, 5 VA 71
Karena perencanaan design power ini dipergunakan untuk BTS outdoor atau tidak membutuhkan pendingin maka daya PLN yang sesuai adalah 4400 KVA. Daya minimum yang ditawarkan oleh PT. PLN ke penyelenggara bisnis telekomunikasi adalah daya PLN dengan kapasitas 6600 VA 3 phase. Kebutuhan Hydrogen Fuel Cell unit : Kapasitas Hydrogen Fuel Cell yang disediakan sesuai dengan kebutuhan daya beban perangkat yaitu 2000 watt DC. Businness Case Analysis: Table 4.3 Merupakan perhitungan investasi bisnis atau Total Cost Ownership Analysis sampai dengan Lima tahun jika menggunakan sumber daya listrik dari PLN, Battery, Fuel Cell dan Rectifier. 72
Table 4.3 TCO Analysis PLN, Battery, Hydrogen Fuel Cell dan Rectifier 5 tahun 73
Perhitungan pada table 4.3 menggunakan asumsi daya yang dibuthkan ke beban perangkat sebesar 2000 watt dan Fuel Cell beroperasi selama 4 jam setiap hari. Penggantian battery dilakukan setiap 5 tahun sekali karena fungsi battery yaitu sebagai back up power DC saat terjadi transisi perpindahan sumber catu daya dari PLN ke Generator. Lama masa transisi sebesar 5 menit sehingga setting DoD kurang dari 20 % (20 persen). Jadi total investasi dari aplikasi PLN, Battery, Fuel Cell dan Rectifier untuk memberikan catu daya ke perangkat telekomunikasi dengan kapasitas 2000 watt DC yaitu sebesar 73,465 dollar Amerika Serikat atau sebesar Rp. 903,619,500.00 untuk kurun waktu sampai lima tahun kedepan. 4.4. Perbandingan Tiga Jenis Kombinasi Sumber Catu Daya Terhadap Perhitungan Analisa Total Cost ownership dan Intensitas Pemadaman PLN Dengan membandingkan semua biaya investasi dan biaya operational yang telah dihitung dalam analisa Total Cost Ownership dari ketiga jenis kombinasi sumber catu daya alternatif terhadap data teknis dan data tambahan berikut ini: Kebutuhan total daya untuk beban perangkat. Informasi pemadaman PLN dengan rincian sebagai berikut: Jumlah pemadaman PLN dalam sehari dan total pemadaman PLN dalam sebulan Durasi pemadaman PLN dalam sehari dan total durasi pemadaman PLN selama satu bulan. 74
Maka dapat diperoleh hasil benchmarking dari ketiga kombinasi sumber catu daya alternatif yang sesuai dengan kebutuhan terhadap beban perangkat dan kendala yang disebabkan pemadaman PLN. Berikut ini adalah gambar 4.1 berupa grafik perbandingan TCO terhadap jumlah intensitas pemadaman PLN dalam satu bulan. Gambar 4.1 Perbandingan TCO terhadap intensitas pemadaman PLN per jam dalam 1 bulan untuk beban perangkat 2000 watt 75
Dari perbandingan antara kombinasi PLN-Battery, PLN-Battery-Generator Diesel dan PLN-Battery-Fuel Cell diperoleh selisih atau gap total biaya pengeluaran sesuai dari perhitungan Total Cost Ownership Analysis untuk setiap jam secara continuous selama satu bulan dengan keterangan sebagai berikut: Table 4.4 Selisih biaya perjam dari ketiga kombinasi catu daya alternatif 76
77
78