BAB II AUDIT DAN MANAJEMEN ENERGI LISTRIK

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PENGGUNAAN KAPASITOR SHUNT UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR DAYA. daya aktif (watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. dibawah Kementrian Keuangan yang bertugas memberikan pelayanan masyarakat

Tarif dan Koreksi Faktor Daya

BAB IV ANALISA POTENSI UPAYA PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK PADA GEDUNG AUTO 2000 CABANG JUANDA (JAKARTA)

Dari Gambar 1 tersebut diperoleh bahwa perbandingan daya aktif (kw) dengan daya nyata (kva) dapat didefinisikan sebagai faktor daya (pf) atau cos r.

BAB II DASAR TEORI. konsumsi energi pada bangunan gedung dan mengenali cara cara untuk

atau pengaman pada pelanggan.

ANALISA PERBAIKAN FAKTOR DAYA UNTUK PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK DI KUD TANI MULYO LAMONGAN

Analisis Pemasangan Kapasitior Daya

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

BAB III BEBAN LISTRIK PT MAJU JAYA

GOLONGAN TARIF DASAR LISTRIK

LAMPIRAN I KEPUTUSAN PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA NOMOR : 48 TAHUN 2000 TANGGAL : 31 MARET 2000 GOLONGAN TARIF DASAR LISTRIK

Gambar 2.1 Alat Penghemat Daya Listrik

PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

BAB II LANDASAN TEORI

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

KEPUTUSAN PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA NOMOR 48 TAHUN 2000 TENTANG HARGA JUAL TENAGA LISTRIK YANG DISEDIAKAN OLEH PERUSAHAAN PERSEROAN (PERSERO)

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

BAB II DASAR TEORI. a. Pusat pusat pembangkit tenaga listrik, merupakan tempat dimana. ke gardu induk yang lain dengan jarak yang jauh.

ANALISA PERBAIKAN FAKTOR DAYA UNTUK PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK DI KUD TANI MULYO LAMONGAN

Tarif Dasar Listrik untuk keperluan Rumah Tangga, terdiri atas:

EVALUASI PEMAKAIAN BEBAN LISTRIK DI PT. TITAN PETROKIMIA NUSANTARA CILEGON BANTEN DALAM RANGKA PENGHEMATAN BIAYA PRODUKSI TUGAS AKHIR

BERITA NEGARA REPUBLIK INDONESIA KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL. Tarif. Tenaga Listrik. PT. PLN.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. konservasi energi listrik untuk perencanaan dan pengendalian pada gedung

TARIF DASAR LISTRIK UNTUK KEPERLUAN PELAYANAN SOSIAL

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN

MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK ANALISA PENGHEMATAN POMPA AIR DIHOTEL SANTIKA SEMARANG. Jalan Prof. Sudharto S.H Tembalang, Semarang

BAB II MOTOR INDUKSI 3 Ø

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Sistem Catu Daya Listrik dan Distribusi Daya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENGOLAHAN DATA

BAB III PERENCANAAN INSTALASI SISTEM TENAGA LISTRIK

TRANSFORMATOR. Bagian-bagian Tranformator adalah : 1. Lilitan Primer 2. Inti besi berlaminasi 3. Lilitan Sekunder

Kajian Tentang Efektivitas Penggunaan Alat Penghemat Listrik

BAB II GENERATOR SINKRON. bolak-balik dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi

BAB III METODE PENELITIAN

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA

BAB IV ANALISA PERANCANGAN INSTALASI DAN EFEK EKONOMIS YANG DIDAPAT

BAB II DASAR TEORI. bersumber dari kualitas daya listrik seperti yang tercantum

AUDIT ENERGI SISTEM KELISTRIKAN DI INDUSTRI BENANG

Pemasangan Kapasitor Bank untuk Perbaikan Faktor Daya

BAB III SISTEM KELISTRIKAN MOTOR INDUKSI 3 PHASA. 3.1 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa

BAB II LANDASAN TEORI. melakukan kerja atau usaha. Daya memiliki satuan Watt, yang merupakan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS KEBUTUHAN CAPACITOR BANK BESERTA IMPLEMENTASINYA UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR DAYA LISTRIK DI POLITEKNIK KOTA MALANG

Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Dalam system tenaga listrik, daya merupakan jumlah energy listrik yang

KEPPRES 104/2003, HARGA JUAL TENAGA LISTRIK TAHUN 2004 YANG DISEDIAKAN OLEH PERUSAHAAN PERSEROAN (PERSERO) PT. PERUSAHAAN LISTRIK NEGARA

Bahan Ajar Ke 1 Mata Kuliah Analisa Sistem Tenaga Listrik. Diagram Satu Garis

BAB III LANDASAN TEORI

2 b. bahwa penyesuaian tarif tenaga listrik yang disediakan oleh Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara sebagaimana dimaksud dala

Politeknik Negeri Sriwijaya BAB I PENDAHULUAN

KEPUTUSAN PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA NOMOR 83 TAHUN 2001 TENTANG

Pengaruh Penambahan Kapasitor Terhadap Tegangan, Arus, Faktor Daya, dan Daya Aktif pada Beban Listrik di Minimarket

Metode Penghematan Energi Listrik dengan Pola Pengaturan Pembebanan.

ANALISA RUGI-RUGI PADA GARDU 20/0.4 KV

SOAL UJIAN KOMPREHENSIF WAKTU : 100 MENIT. 1. Yang bukan merupakan representasi dari suatu algoritma adalah..

BAB III PELAKSANAAN AUDIT ENERGI

BAB II DASAR TEORI. melalui gandengan magnet dan prinsip induksi elektromagnetik [1].

Disusun oleh Muh. Wiji Aryanto Nasri ( ) Ryan Rezkyandi Saputra ( ) Hardina Hasyim ( ) Jusmawati ( ) Aryo Arjasa

PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

MENTERI ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL,

GOLONGAN TARIF DASAR LISTRIK

BAB I PENDAHULUAN. utama dari sebagian besar bidang teknik tenaga listrik adalah untuk menyediakan

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

BAB II LANDASAN TEORI ANALISA HUBUNG SINGKAT DAN MOTOR STARTING

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Energi Listrik, Daya Listrik dan Tarif Listrik

DAYA AKTIF, REAKTIF & NYATA

MENGENAL ALAT UKUR. Amper meter adalah alat untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir dalam penghantar ( kawat )

ANALISA PERBAIKAN FAKTOR DAYA MENGGUNAKAN MOTOR SINKRON LAPORAN TUGAS AKHIR. Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. kerja atau usaha. Daya listrikbiasanya dinyatakan dalam satuan Watt atau

PENGUJIAN PERFORMANCE MOTOR LISTRIK AC 3 FASA DENGAN DAYA 3 HP MENGGUNAKAN PEMBEBANAN GENERATOR LISTRIK

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN. Gedung Twin Building Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Penelitian ini

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 2.1 Tiga Bagian Utama Sistem Tenaga Listrik untuk Menuju Konsumen

AUDIT ENERGI DAN ANALISA PELUANG HEMAT ENERGI PADA BANGUNAN GEDUNG PT. X

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pembangkit Harmonisa Beban Listrik Rumah Tangga. Secara umum jenis beban non linear fasa-tunggal untuk peralatan rumah

AUDIT ENERGI DAN ANALISA PELUANG HEMAT ENERGI PADA BANGUNAN GEDUNG PT. X

2 b. bahwa penyesuaian Tarif Tenaga Listrik Yang Disediakan Oleh Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara sebagaimana dimaksud dala

PEMASANGAN KAPASITOR BANK UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA PANEL UTAMA LISTRIK GEDUNG FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS IBN KHALDUN BOGOR

PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

1. S-1/TR 220 VA Golongan tarif untuk keperluan pemakaian sangat kecil. 2. S-2/TR 250 VA s.d. 200 kva

1.KONSEP SEGITIGA DAYA

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

MESIN SINKRON ( MESIN SEREMPAK )

HASIL AUDIT ENERGI DI INDUSTRI TEKSTIL

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK. karena terdiri atas komponen peralatan atau mesin listrik seperti generator,

Perbaikan Faktor Daya Motor Induksi 3 fase menggunakan Mikrokontroler 68HC11

NO. GOLONGAN TARIF BATAS DAYA KETERANGAN

KEPUTUSAN PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA NOMOR 104 TAHUN 2003 TENTANG HARGA JUAL TENAGA LISTRIK TAHUN 2004

Politeknik Negeri Sriwijaya

Bab IV Analisis Kelayakan Investasi

BAB IV ANALISA DAN PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

BAB II AUDIT DAN MANAJEMEN ENERGI LISTRIK 2.1. KONSUMSI ENERGI PADA BANGUNAN BERTINGKAT Peningkatan jumlah konsumsi energi oleh bangunan bertingkat seperti gedung perbelanjaan, perkantoran, rumah sakit, hotel dan lain sebagainya diakibatkan oleh bertambahnya jumlah bangunan tersebut yang akhirnya dapat mempengaruhi pola penyediaan energi secara nasional. Hal ini tentu akan berkaitan dengan kebijaksanaan pemerintah dalam hal intensifikasi/ektensifikasi serta diversifikasi dan konservasi energi. Dalam hal konservasi energi pada bangunan, pemerintah mengambil langkahlangkah kebijaksanaan yang dituangkan dalam SNI 03-6196 - 2000 tentang Prosedur Audit Energi pada Bangunan Gedung. Sumber energi listrik menempati porsi paling besar pada bangunan pusat perbelanjaan dan perkantoran, energi listrik tersebut digunakan terutama untuk sistem pencahayaan, sistem tata udara, motor-motor pompa, peralatan kantor dan toko serta lain-lainnya. 2.2. AUDIT ENERGI Kunci utama dari manajemen energi adalah audit pada sistem atau bagian sistem yang engkonsumsi energi yang dilakukan secara periodik dengan selang waktu tertentu. Lingkup kegiatan dari audit energi ini adalah pemeriksaan konsumsi energi serta sejenisnya kemudian dianalisis dan dilakukan tindakan dari hasil analisis yang telah dilakukan. Dengan audit energi tersebut akan dapat diketahui alur energi pada sistem yaitu kemana energi disalurkan, bagaimana efisiensinya, dimana terjadi kehilangankehilangan / kebocoran energi selama perjalanannya dan usaha-usaha apa yang dapat dilakukan untuk mengurangi kebocoran-kebocoran sampai pada level minimum dan juga untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi dalam sistem atau bagian sistem. 5

2.2.1. Tahapan Audit Energi Secara umum audit energi meliputi tahapan-tahapan sebagai berikut: a. Tahap 1: pengumpulan data, dimana tahapan ini merupakan pengumpulan data energy histories, dimulai dengan pengumpulan data konsumsi dan biaya seluruh energi minimal selama dua tahun terakhir atau lebih. Seluruh masukan energi ke dalam bangunan dikonversikan dengan satuan yang sama, demikian juga dengan biaya atau harga energi tersebut. Data historis tentang biaya dan konsumsi energi setiap tahun digambarkan untuk melihat fluktuasi (perubahan) konsumsi dan biaya energi. Fluktuasi konsumsi energi listrik dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain: Perubahan area bangunan, volume bangunan yang dikondisikan dan modifikasi bangunan. Perubahan jam operasional dari peralatan-peralatan yang mengkonsumsi energi. Perubahan jumlah penghuni dan perubahan jumlah alat-alat pengkonsumsi energi. Perubahan micro-climate lingkungan: seperti tanaman-tanaman atau pepohonan di sekitar bangunan. Perubahan harga satuan energi yang digunakan. b. Tahap 2: pengamatan lapangan dan analisis, dimana pada tahap ini dilakukan pengukuran-pengukuran pada setiap peralatan-peralatan / sistem yang mengkonsumsi energi. Awal dari tahapan ini dimulai dengan mengidentifikasi seluruh peralatan-peralatan / sistem yang mengkonsumsi energi di dalam bangunan. Dengan semua data yang ada kemudian menggambarkan alur aliran listrik energi di dalam bangunan dan peralatan-peralatan / sistem-sistem yang mengkonsumsinya. Data pengukuran atau data konsumsi energi dari setiap komponen, peralatanperalatan, atau grup-grup yang melengkapi bangunan selanjutnya dilakukan analisis secara teknis dari masing-masing komponen tersebut guna menentukan konsumsi energi spesifik yaitu jumlah energi yang dikonsumsi selama selang waktu tertentu (1 tahun atau satu bulan) per satuan luas bangunan atau sering juga dinyatakan dalam daya rata-rata per satuan luas. Konsumsi energi spesifik di atas dapat dijadikan indikator untuk mengetahui apakah penggunaan energi dalam suatu 6

bangunan sudah efisien pada setiap peralatan /sistem, dengan mengacu pada standar-standar yang ada. Pada tahap ini juga dilakukan pengamatan pada setiap peralatan-peralatan yang menyangkut jenis, jumlah, daya, jam operasional (Watt age), kapasitas, sistem control, suhu, isolasi, dan lain sebagainya. Di dalam bangunan bertingkat, beberapa peralatan-peralatan yang perlu diamati adalah: Sistem penerangan Sistem tata udara Sistem transportasi (lift atau escalator) Pompa-pompa (plumbing) Peralatan-peralatan lainnya Pengamatan terhadap objek di atas dapat dilakukan dengan mengisi check list dari hasil pengukuran-pengukuran langsung. Hasil analisa dan pengamatan dalam tahap ini akan memberikan kesimpulan pada bagian-bagian atau sistem-sistem mana yang terjadi kebocoran-kebocoran, pemborosan-pemborosan, dan pemakaian energi yang tidak sesuai sehingga efisiensi penggunaan energi pada sistem-sistem tersebut dapat diketahui apakah sudah optimal atau berlebihan. c. Tahap 3: identifikasi potensi konservasi energi, dimana pada tahap terakhir ini ditentukan tindakan-tindakan/usaha-usaha apa yang harus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi di dalam bangunan. Analisa dan kesimpulan yang diambil dalam mengidentifikasi potensi konservasi energi pada tahap ini perlu juga didasari pada analisa tekno-ekonomi yang menyangkut investasi, perkiraan penghematan biaya, pay-back period yang akan menentukan prioritas usaha / tindakan yang perlu dilakukan untuk konservasi energi di dalam bangunan. Dalam menentukan prioritas tindakan di atas dapat dibagi dalam 2 kategori yaitu: a. Usaha/tindakan jangka pendek, dimana pada kategori ini merupakan tindakan yang dapat dilakukan dengan tanpa modal awal, atau dengan modal awal yang relatif jauh lebih rendah dibandingkan dengan harga pemborosan yang terjadi. Contohnya, menaikan set thermostat sistem A/C, mematikan lampu pada tempat-tempat yang tidak fungsional, mengganti lampu yang mempunyai efisiensi tinggi, melakukan maintenance pada peralatan-peralatan, mengurangi jam operasional alat-alat, dan 7

lain sebagainya. Bisanya pay-back period untuk kategori ini kurang dari satu tahun dan dapat menghemat energi (atau biaya energi) lebih 50% dari potensi penghematan total. b. Usaha/tindakan jangka panjang, dimana pada kategori ini tindakan yang dilakukan memerlukan biaya yang cukup besar dalam pelaksanaannya dan mempunyai payback period yang lebih panjang. Beberapa contoh tindakan dalam kategori ini, antaranya penggunaan sistem control automatic peralatan-peralatan/sistem-sistem pemakai energi, penggantian peralatan-peralatan/sistem-sistem dengan yang lebih efisien, perubahan struktur bangunan, dan lain sebagainya. Saran-saran di atas baru merupakan saran yang memerlukan investasi relatif kecil dibandingkan dengan pemborosan biaya tiap tahun akibat kehilangan-kehilangan/pemborosan energi. 2.3. SIFAT KELISTRIKAN 2.3.1. Daya Daya merupakan banyaknya perubahan tenaga terhadap waktu dalam besaran tegangan dan arus. Satuan daya adalah Watt (W) atau Horse Power (HP). Daya dalam Watt yang diserap oleh suatu beban pada setiap saat adalah hasil kali jatuh tegangan sesaat diantara beban dalam Volt dengan arus sesaat yang mengalir dalam beban tersebut dalam Amper. Guna keperluaan analisa, daya dalam sirkuit arus bolak balik, dirinci lagi sesuai tipe dari daya tersebut, dimana tipe daya tersebut adalah [6]: a. Daya sesaat b. Daya kompleks c. Daya aktif d. Daya reaktif e. Daya vector Hubungan antara daya dan arus tergantung pada tegangan, dan bisanya tegangan dalam suatu rangkaian adalah konstan, maka hubungan vektorisasi untuk daya dapat digambarkan sama dengan hubungan vektoris pada arus seperti dapat dilihat pada gambar 2.1 dan gambar 2.2. 8

Arus kerja φ Arus total Arus reaktif Gambar 2.1. Vektor Arus P = daya aktif (kw) φ Q = daya reaktif (kvar) S = daya total (kva) Gambar 2.2 Hubungan segitiga daya Dari gambar 2.1 dan gambar 2.2 jelaslah terlihat bahwa: 2 S = P + Q 2 atau Q = S 2 P 2 dimana : P Q S : daya aktif (Watt) : daya reaktif (VAr) : daya total (VA) 2.3.2. Faktor Daya Beban listrik umumnya berupa beban induktif dengan faktor daya 80% mengikut. Oleh sebab itu, beban seperti ini yang distribusi arusnya mengikut (lagging) terhadap tegangan, seperti yang terlihat pada gambar cosinus dari sudut yang dibentuk antara 9

arus dan tegangan dikenal sebagai faktor-daya (power factor) yang dirumuskan sebagai berikut. atau: Daya aktif Faktor daya = = Daya semu Faktor daya = cos ϕ = dimana sudut φ adalah sudut fasanya, dan arus mengikut tegangan dari beban yang bersangkutan. P S P S 2.3.3. Perbaikan Faktor Daya Banyak peralatan listrik mempunyai faktor daya yang rendah, dimana peralatan tersebut memerlukan arus listrik yang lebih besar dibanding dengan peralatan listrik yang faktor dayanya lebih besar untuk kapasitas dan tegangan yang sama. Hal ini disebabkan karena alat tersebut memerlukan arus efektif sebagai tambahan. Makin rendah faktor daya suatu peralatanm, maka semakin besar kebutuhan arusnya. Beban listrik umumya berupa beban induktif dengan faktor daya 80 % mengikut, oleh sebab itu untuk beban seperti ini yang distribusi arusnya mengikut terhadap tegangan seperti yang terlihat pada gambar 2.3 cosinus dari sudut yang dibentuk antar arus dan tegangan terima (V t ) dikenal sebagai faktor daya (power factor). Gambar 2.3 Perbaikan faktor daya dengan daya aktif konstan 10

Bila komponen dari arus I yang sefasa dan tidak sefasa dikalikan dengan tegangan terima V t maka didapat hubungan antar daya aktif (P) daya reaktif (Q) dan daya kompleks (S) atau apparent power (gambar 2.3 b). bila kapasitor dipasang pada sisi beban, maka komponen daya reaktif (Q) dari daya semu (S) akan berkurang. Rendahnya power factor pada sebuah gedung perkantoran, industri, hotel, rumah sakit dan sebagainya disebabkan karena banyaknya beban induktif. Rendahnya power factor berakibat fatal apabila sistem beroperasi pada beban rendah. Besarnya faktor daya (cosφ) dapat dihitung berdasarkan pada persamaan [5]: dimana: P = Daya aktif (kw) S = Daya total (kva) φ = Sudut fasa P Cos ϕ = = S kw kva 2.3.4. Kebutuhan atau Demand Kebutuhan beban listrik dalam suatu sistem ialah beban rata-rata yang dibutuhkan selama selang waktu yang singkat dan bukan harga sesaatnya. Beban listrik bisanya diukur dalam Amper, kilowatt atau kilovolt-amper. Selang waktu tersebut ditentukan oleh jenis peralatan yang ditinjau/dibahas, dimana ditentukan oleh konstante termis dan peralatan yang ditinjau atau lamanya (duration) dari beban tersebut. Beban tersebut mungkin hanya sebentar.seperti listrik arus stater dari motor, tetapi setiap peralatan mempunyai konstanta waktu termis yang lama bisa 15 menit, 30 menit, satu jam bahkan lebih, tergantung pada pemakaian. Sehingga tanpa menyebutkan selang waktunya, kebutuhan beban listrik tersebut tidak mempunyai arti apa-apa. Kebutuhan maksimum dari suatu instalasi didefinisikan sebagai suatu beban (kebutuhan) yang terbesar atau tertinggi yang terjadi selama periode tertentu. Beban puncak merupakan beban rata-rata selama selang waktu tertentu, yaitu kemungkinan terjadinya beban yang tertinggi dalam periode selama kurva beban tersebut. Sehingga kebutuhan puncak (kebutuhan maksimum) bukan merupakan nilai sesaat, tetapi nilai rata rata selama selang waktu tertentu, bisaanya selang waktu tertentu tersebut adalah 15 menit, 30 menit atau satu jam. 11

Untuk mendapatkan pengertian yang lebihi jelas mengenai kebutuhan puncak, perhatikanlah kurva suatu beban selama 5 jam seperti terlihat pada gambar 2.4. Pada gambar 2.4 ini terlihat bahwa kebutuhan puncak pada selang waktu 30 menit terjadi pada selang waktu A-B, yaitu antara pukul 8.30 sampai pukul 9.00, nilainya adalah 192 kw merupakan beban puncak (kebutuhan maksimum) dari keseluruhan kurva beban ini selama selang waktu 30 menit. Selanjutnya kebutuhan maksimum atas dasar selang waktu 15 menit akan terdapat pada selang waktu M-N, dan nilainya adalah, 210 kw. Jelas terlihat disini, bahwa bila basis selang waktu dirubah, posisi dari kebutuhan maksimum berubah disamping nilainya. Kebutuhann maksimum untuk selang waktu 30 menit lebih kecil daripada selang waktu 15 menit. 200 A B M N 150 100 6: 00 6 : 30 7:00 7:30 8:00 8:30 9:00 9:30 10 : 00 10 : 30 11 : 00 Waktu Gambar 2.4 Cara menentukan besaran kebutuhan (demand) Dari pembahasan di atas jelaslah bahwa pengertian kebutuhan maksimum tanpa disertai lamanya selang waktu tidak mempunyai arti apa-apa. Sebagai contoh, kebutuhan maksimumnya = 150 kw, ini tidak mempunyai arti yang khusus. Agar supaya kebutuhan maksimum mempunyai arti maka perlu diketahui: a. Jenis kurva beban yang ditinjau; beban harian, bulanan atau tahunan (jadi periode dari kurva tersebut). b. Selang waktu yang dipakai, misainya 15 menit atau 30 menit dan metoda yang dipakai dalam menentukan nilai rata-ratanya. 12

2.4. MANAJEMEN ENERGI PERALATAN LISTRIK Manajemen energi pada peralatan listrik adalah suatu cara untuk mengoptimisasi peralatan listrik sesuai dengan kegunaannya dan mengurangi kerugian yang timbul saat peralatan listrik tersebut digunakan. Biasanya peralatan listrik yang sering dilakukan audit adalah motor listrik, trafo, lampu penerangan, kapasitor, pendingin, dll. Pada gambar 2.5 di bawah terlihat bahwa pada setiap peralatan yang dioperasionalkan terdapat kemungkinan losses yang timbul dan hal tersebut berarti berpeluang untuk dilakukannya efesiensi. Panas Efesiensi Mekanik Efesiensi Efesiensi Efesiensi Efesiensi AC / Pendingin Mekanikal Lain Efesiensi Gambar 2.5 Prinsip umum manajemen energi. 2.4.1. Motor-motor Listrik Ada tiga komponen energi listrik yang dibutuhkan oleh sebuah motor yaitu: a. Beban mekanik (mechanical loads) pada motor b. Rugi mekanik (mechanlcai losses) dalam motor 13

c. Rugi listrik (electrical losses) dalam motor dan rugi pada sistim tenaga listrik (electrical network losses) Rugi-rugi listrik merupakan fungsi dari kondisi lingkungan listrik, sifat beban, dan disain motor. Cara yang bisa digunakan untuk mengukur kinerja motor adalah efisiensi yang berhubungan dengan rugi-rugi dan kerja produktif yang dilakukan motor. Bila motor tidak beroperasi pada beban yang konstan, maka efisiensi harus didefinisikan kembali. Misal motor tidak dibebani selama waktu 80% dan dibebani 150 % dari name plate selama waktu 20%. Efisiensi motor harus didefinisikan kembali sebagai [1]: R t 2 = R t1 ( M + t 2 ) ( M + t ) 1 dimana: R t1 dan R t2 : tahanan DC (Ohm) T 1 dan T 2 : temperature ( o C) M : konstanta bernilai 241 untuk tembaga dan bernilai 228 untuk alumunium Pengurangan ternperature motor sebesar 1 o C akan mengurangi rugi resistansi dc konduktor sebesar 3-4 %. Efisiensi seluruh peralatan listrik mempunyai beberapa sensitivitas terhadap magnitude tegangan catu, keseimbangan fasa, bentuk gelombang, dan frekuensi. Motor dan trafo didesain untuk kenaikan temperature yang spesifik dalam batasan ± 10% dari name plate. Dibutuhkan ukuran konduktor yang sesuai untuk membawa arus pada tegangan -10% dan rangkaian magnetik yang sesuai untuk tegangan +10%. Bila frekuensi bervariasi, maka efisiensi harus diperhatikan karena lebih berhubungan dengan Volt per herz. Rasio Volt per hz yang konstan menghasilkan kerapatan fluks yang konstan dan ini merupakan parameter yang signifikan. Ketidakseimbangan tegangan fasa, kedip, dan distorsi tegangan akan menambah rugi-rugi sistim dan peralatan. Rugi-rugi ini dihasilkan oleh dua efek yaitu arus yang mengalir di dalam komponen dan efek kulit yang terjadi dalam konduktor yang besar. Arus harmonik yang terjadi memberi efek pemanasan karena meningkatnya resistansi akibat efek kulit. Selanjutnya efek kulit terjadi di dalam rotor. Rotor didesain untuk diberi arus dc untuk motor sinkron dan untuk rotor pada frekuensi slip 1-2 Hz. 14

Ketidakseimbangan tegangan memberi dampak yaitu munculnya arus frekuensi tinggi dua kali dari frekuensi saluran yang mengalir pada rotor. Ketidakseimbangan tegangan sebesar 5% dapat mengakibatkan arus yang tidak seimbang sebesar 20-30%. Resistansi efektif rotor pada frekuensi 120% mendekati 5-6 kali resistansi dc. Sehingga kenaikan rugi motor pada saat beban penuh dapat meningkat sampai 50%. Pada gambar 2.6 dapat dilihat karakteristik tegangan, faktor daya, dan arus motor induksi pada saat beban penuh. Gambar 2.6 Pengaruh tegangan motor induksi saat beban penuh Efisiensi maksimum terjadi pada tegangan di atas 100%, tetapi faktor daya maksimum terjadi mendekati tegangan 85%. Sedangkan arus minimum tidak terjadi pada saat faktor daya maksimum seperti dapat dilihat pada gambar 2.7, dimana ditunjukkan keuntungan bila dilakukan regulasi tegangan ke nilai tegangan optimum untuk beban motor tertentu. Kemungkinan untuk meningkatkan efisiensi pada beban yang ringan dapat dilakukan dengan menurunkan tegangan mesin Teknik penurunan tegangan digunakan pada alat penghemat energi, tetapi ada tiga hal yang harus diperhatikan yaitu: a. Jika motor dioperasikan untuk beban yang berubah cepat, akan rnenyebabkan stall apabila tegangan tidak dinaikan untuk memberikan torsi yang cukup. 15

b. Jika tegangan diatur kenilai optimum dengan thyristor akan menyebabkan distorsi gelombang yang akan menambah rugi-rugi c. Bila kapasitor dipasang untuk memperbaiki faktor daya, tegangan juga akan bertambah. Hal ini akan menambah efisiensi pada saat beban penuh, tetapi akan menurunkan efisiensi pada beban yang lebih rendah [1]. Gambar 2.7 Karakteristik motor untuk berbagai variasi beban Ketidakseimbangan tegangan akan menaikan rugi-rugi motor dan distorsi harmonik akan menyebabkan kenaikan rugi-rugi, seperti ditunjukan pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Efek keseimbangan tegangan saat beban penuh motor 200 hp Tegangan tidak seimbang (%) 0 2.0 3.5 5.0 Kenaikan rugi-rugi (%) 0 8 25 50 Kenaikan temperature ( o C) - Kelas A 60 65 75 90 - Kelas B 80 86 100 120 16

2.4.2. Transformator Transformator atau biasa disebut trafo jarang sekali dioperasikan pada beban penuhnya, sehingga efisiensi siklusnya lebih banyak digunakan. Siklus spesifik untuk mengevaluasi trafo harus memperhatikan perkiraan kondisi operasi dimasa yang akan datang dan kondisi awal. Banyak trafo diperbesar kapasitasnya sehingga dapat dibebani dengan beban ekstra selama keadaan darurat atau kondisi pemadaman rutin karena pemeliharaan. Trafo mempunyai rugi daya reaktif (I 2 R) dan rugi daya nyata. Bila reaktansi daya trafo tinggi dipilih karena untuk meminimumkan arus hubung singkat pada circuit braker, maka hasilnya adalah terjadi kenaikan I 2 X dan akibatnya regulasi tegangan akan sangat jelek. Untuk memperbaiki regulasi perlu peralatan kendali tegangan tambahan. Distorsi bentuk tegangan juga akan menambah rugi-rugi yang akan timbul pada trafo [11]. Gambar 2.8 Pembebanan trafo terhadap umur trafo 2.4.3. Kapasitor Kapasitor dalam jaringan digunakan untuk memperbaiki arus kerja sambil mengurangi rugi-rugi yang terjadi pada motor dan peralatan listrik lainnya dengan memberikan daya reaktif (VAR) secara lokal. Kapasitor sangat sensitif terhadap distorsi gelombang dan perhatian dilakukan untuk meminimasi masalah pada area ini. 17

Ketika kapasitor digunakan dengan thirystor atau beban non linier yang lain (arc furnace. mesin las), resonansi harmonik antara kapasitor dengan sistim induktansi dapat rnengakibatkan kerusakan pada peralatan. Meskipun resonansi tidak terjadi, penguatan harmonik dapat terjadi dan hal ini dapat menambah rugi-rugi sistim dari pengurangannya untuk kondisi frekuensi normalnya. 2.5. DASAR PERHITUNGAN REKENING LISTRIK Berdasarkan pada Tarif Dasar Listrik (TDL) tahun 2003 penggolongan tarif dibedakan menjadi beberapa kriteria: a. Dari segi kebutuhan yaitu, pelanggan rumah tangga, badan sosial, usaha, perhotelan, industri, kantor pemerintahan dan penerangan jalan umum. b. Dari segi sistim tegangan penyambungan listrik yaitu pelanggan tegangan rendah, pelanggan tegangan menengah dan pelanggan tegangan tinggi. c. Dari segi batas daya yaitu pelanggan rumah tangga dengan batas daya 250VA, 450VA, 900VA, 1300VA, 2200VA, batas daya sampai dengan 99kVA seperti yang dipergunakan oleh perhotelan, dan sampai kepuluhan MVA sebagaimana yang dipergunakan oleh industri besar. Pada tabel 2.2 dapat dilihat golongan tarif dan batasan daya untuk keperluan bisnis berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) tahun 2003. Pembagian golongan tarif untuk bisnis ditentukan oleh besar kecilnya daya yang digunakan. Secara lengkap Tarif Dasar Listrik (TDL) 2003 yang berlaku saat ini bisa dilihat di lampiran A. 18

Tabel 2.2 Golongan tarif untuk keperluan bisnis berdasarkan pada TDL 2003 No. Gol. Tarif Batas Daya Biaya Beban (Rp./kVA/bulan) Biaya Pemakaian (Rp. / kwh) 1 B-1 / TR s.d. 450 VA 23,500 Blok I : 0 s.d. 30 kwh : 254 Blok II : diatas 30 kwh : 420 2 B-1 / TR 900 VA 26,500 Blok I : 0 s.d. 108 kwh : 420 Blok II : diatas 108 kwh : 465 3 B-1 / TR 1.300 VA 28,200 Blok I : 0 s.d. 146 kwh : 470 Blok II : diatas 146 kwh : 473 4 B-1 / TR 2.200 VA 29,200 Blok I : 0 s.d. 264 kwh : 480 Blok II : diatas 264 kwh : 518 5 B-2 / TR diatas 2.200 VA s.d. 200 kva 30,000 Blok I : 0 s.d. 100 jam nyala : 520 Blok II : diatas 100 jam nyala berikutnya : 545 6 B-3 / TM diatas 200 kva 28,400 Blok WBP = K x 452 Blok LWBP = 452 Keterangan: K : Faktor perbandingan antara harga WBP dan LWBP sesuai dengan karakteristik beban sistem kelistrikan setempat (1.4 K 2), yang ditetapkan oleh Direksi Perusahaan Perseroan PT. Perusahaan Listrik Negara) WBP : Waktu Beban Puncak (Pukul 18.00 s/d 22.00) LWBP : Luar Waktu Beban Puncak Jam Nyala : adalah kwh per bulan dibagi kva tersambung Besarnya biaya rekening listrik yang harus dibayar olen konsumen setiap bulan terdiri dari beberapa komponen: a. Biaya beban, merupakan tarif daya terpasang atau kapasitas terpasang. Yang bisa disebut biaya beban adalah Rp/kVa/bulan yang mana harga setiap kva nya berberda untuk setiap tarif. Biaya beban perbulan yang harus dibayar adalah: Biaya Beban = Kapasitas terpasang x harga per kva b. Biaya pemakaian konsumsi energi listrik, merupakan biaya listrik yang dipengaruhi oleh konsumsi energi listrik yang dipakai selama sebulan. Dari tabel 2.5 di atas, biaya pemakaian masing-masing golongan tarif mempunyai aturan yang berbeda. Sehingga perhitungan bulanan untuk pemakaian energi listrik adalah: 19

Biaya Pemakaian = Jumlah konsumsi kwh WBP + Jumlah konsumsi kwh LWBP x tarif per kwh c. Tarif disinsentif, dimana berdasarkan pada peraturan yang baru dari PT. PLN (Persero) bahwa mulai Oktober 2005 sistim pembayaran rekening listrik untuk konsumen industri dan bisnis diberlakukan sistim kva maksimum dan daya maksimum plus. Dengan sistim ini biaya tambahan yang diberlakukan oleh PT. PLN (Persero) adalah sistem disinsentif. Bea kelebihan kva max, yaitu biaya yang harus dikeluarkan apabila pemakaian daya maksimum melebihi setengah dari batas daya terpasang. Besarnya tarif kva maksimum dibedakan menjadi dua yaitu: o o Apabila jam nyala kurang dari 350 jam/bulan maka tarifnya adalah 2 kali tarif biaya beban. Bea kva max = (daya maksimum ½ batas daya) x 2 x biaya beban Apabila jam nyala lebih dari 350 jam/bulan maka tarifnya adalah seperti tarif biaya beban normal. Bea kvamax= (daya maksimum - ½ batas daya) x biaya beban Bea kelebihan batas energi saat waktu beban puncak (WBP), yaitu biaya yang harus dikeluarkan apabila pemakaian energi WBP melebihi batas energi yang telah ditentukan. Penentuan batas energi ini berdasarkan pada kesepakatan antara PT. PLN (Persero) dengan konsumen, dimana barga tersebut diambil dari setengah harga rata-rata pemakaian energi listrik WBP selama enam bulan terakhir. Besarnya tarif batas energi ini adalah dua kali harga tarif per kwh. Bea batas energi = (Energi WBP terpakai - batas energi) x 2 x biaya per kwh d. Denda, dimana selain sistim disinsentif yang diberlakukan saat ini terdapat biaya tambahan lainnya yaitu biaya denda karena faktor daya kurang dari harga yang ditentukan PT. PLN (Persero) yaitu 62% harga tersebut bisaanya hasil perhitungan dari perbandingan pemakaian energi reaktif kvarh terhadap energi aktif kw. Apabila harga faktor daya kurang dari 62% dalam sebulan maka akan dikenakan denda tarif biaya per kvarh. Bea kvarh = Enegi kvarh - (Energi kwh xo.62) x biaya per kvarh 20

e. Tarif pajak penerangan jalan umum, dimana pajak penerangan jalan yang ditentukan oleh PT. PLN (Persero) adalah 3% dari total biaya pada poin 2.6.1 s/d 2.6.4. Pajak ini akan masuk ke dalam kas Pemda. Bea PPJU =3% x (Biaya Beban + Biaya Pemakaian + Disinsentif + Biaya Denda) f. Total biaya rekening listrik, yaitu rekening listrik bulanan yang harus dibayar oleh konsumen kepada PT. PLN (Persero) merupakan penjumlahan dari biaya pada poin 2.6.1 sld 2.6.5 Total Rekening = Biaya Beban + Biaya Pernakaian + Biaya Disinsentif + Biaya Denda + Biaya pajak 21