DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME ii HALAMAN PENGESAHAN iii HALAMAN TUGAS iv HALAMAN PERSEMBAHAN v HALAMAN MOTTO vi KATA PENGANTAR vii DAFTAR ISI ix DAFTAR TABEL xii DAFTAR GAMBAR xiv DAFTAR SINGKATAN xvi DAFTAR LAMBANG xviii INTISARI xix ABSTRACT xx I. PENDAHULUAN 1 I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Perumusan Masalah... 2 I.3. Batasan Masalah... 2 I.4. Tujuan... 3 I.5. Manfaat... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 4 III. DASAR TEORI 7 III.1. Bus Listrik... 7 III.1.1. Electric Vehicle... 7 III.1.2. Jenis Bus Listrik... 9 III.1.3. Sistem Penyimpanan Energi... 12 III.2. Energi yang Bekerja pada Bus... 14 III.2.1. Hukum Newton... 14 III.2.2. Gerak Lurus Beraturan... 15 ix
III.2.3. Gerak Lurus Berubah Beraturan... 15 III.2.4. Gaya Gesek... 16 III.2.5. Gaya Aerodinamik... 16 III.3. Regenerative Braking... 17 III.4. Efisiensi Mesin... 18 III.5. Daya Mesin... 18 III.6. Driving Cycle... 19 III.7. Perhitungan Emisi CO 2... 19 III.8. Skenario Perkiraan Energi Indonesia... 20 IV. PELAKSANAAN PENELITIAN 23 IV.1. Bahan Penelitian... 23 IV.2. Tata Laksana Penelitian... 23 IV.2.1. Studi Pustaka... 25 IV.2.2. Pengumpulan Data... 25 IV.2.3. Pembahasan dan Analisis Data... 27 IV.3. Penulisan Laporan... 27 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 28 V.1. Perbandingan Konsumsi Energi Bus ICE dan Bus Listrik... 28 V.2. Penentuan Kecepatan Rata-Rata... 30 V.3. Besar Kerja Bus... 31 V.3.1. Transportasi di Kota Yogyakarta... 32 V.3.2. Perhitungan Saat Mengalami Kecepatan Konstan... 33 V.3.3. Perhitungan Saat Mengalami Percepatan... 35 V.3.4. Perhitungan Total Kerja Bus... 39 V.4. Energi yang Dibutuhkan Bus... 41 V.5. Emisi yang Dihasilkan Bus ICE dan Bus Listrik... 45 V.5.1. Emisi CO 2 yang Dihasilkan Bus ICE... 45 V.5.2. Emisi CO 2 yang Dihasilkan Bus Listrik... 46 V.6. Jumlah Bus Kota di Kota Yogyakarta... 47 x
V.7. Penggunaan Bus Listrik di Kota Yogyakarta... 50 V.7.1. Konsumsi Energi Bus ICE dan Bus Listrik... 50 V.7.1.1 Konsumsi Energi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 1... 51 V.7.1.2 Konsumsi Energi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 2... 56 V.7.1.3 Konsumsi Energi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 3... 61 V.7.2. Emisi yang Dihasilkan Bus ICE dan Bus Listrik... 68 V.7.2.1 Emisi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 1... 68 V.7.2.2 Emisi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 2... 72 V.7.2.3 Emisi Bus Berdasarkan Skenario Pertumbuhan 3... 79 V.8. Infrastruktur Pendukung Penggunaan Bus Listrik... 84 VI. KESIMPULAN DAN SARAN 93 VI.1. Kesimpulan... 93 VI.2. Saran... 94 DAFTAR PUSTAKA 95 LAMPIRAN 99 Lampiran A Data Rancana Jangka Panjang Transportasi Perkotaan (Bus Transjogja)... 100 Lampiran B Data Bus Transjogja... 101 Lampiran C Data dan Spesifikasi Bus Listrik... 102 Lampiran D Data dan Spesifikasi Bus ICE... 103 Lampiran E Gambar Bus Listrik... 104 Lampiran F Tabel Energi Konten Beberapa Sumber Energi... 109 Lampiran F Tabel Faktor Emisi Bahan Bakar... 110 Lampiran H Tabel Faktor Emisi Bahan Bakar dan Sumber Energi... 111 Lampiran I Driving Cycle Characteristic... 113 xi
DAFTAR TABEL 4.1. Data-data yang digunakan dalam penelitian... 26 5.1. Konsumsi solar bus ICE... 28 5.2. Konsumsi energi berbagai bus listrik... 29 5.3. Kecepatan rencana berdasarkan tipe dan kelas jalan... 30 5.4. Statistik panjang jalan di Kota Yogyakarta berdasarkan kelas jalan... 30 5.5. Variabel yang digunakan dalam perhitungan... 32 5.6. Perhitungan kerja per satu bus per hari... 39 5.7. Pertumbuhan jumlah bus kota di Kota Yogyakarta... 49 5.8. Besar penghematan konsumsi solar dan penambahan permintaan listrik ke pembangkit pusat berdasarkan skenario pertumbuhan 1... 51 5.9. Besar penghematan energi berdasarkan skenario dasar... 53 5.10. Besar penghematan energi berdasarkan skenario mitigasi... 54 5.11. Besar penghematan konsumsi solar dan penambahan permintaan listrik ke pembangkit pusat berdasarkan skenario pertumbuhan 2... 56 5.12. Besar penghematan energi berdasarkan skenario dasar... 58 5.13. Besar penghematan energi berdasarkan skenario mitigasi... 59 5.14. Besar penghematan konsumsi solar dan penambahan permintaan listrik ke pembangkit pusat berdasarkan skenario pertumbuhan 3... 61 5.15. Besar penghematan energi berdasarkan skenario dasar... 63 5.16. Besar penghematan energi berdasarkan skenario mitigasi... 65 5.17. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 1 berdasarkan faktor emisi PLN Jawa-Madura-Bali... 67 5.18. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 1 berdasarkan skenario dasar... 69 5.19. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 1 berdasarkan skenario mitigasi... 71 5.20. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 2 berdasarkan faktor emisi PLN Jawa-Madura-Bali... 73 xii
5.21. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 2 berdasarkan skenario dasar... 75 5.22. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 2 berdasarkan skenario mitigasi... 77 5.23. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 3 berdasarkan faktor emisi PLN Jawa-Madura-Bali... 79 5.24. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 3 berdasarkan skenario dasar... 81 5.25. Besar pengurangan emisi CO 2 pada skenario pertumbuhan 3 berdasarkan skenario mitigasi... 82 xiii
DAFTAR GAMBAR 3.1. Skema sistem battery electric buses... 10 3.2. Komponen penyusun battery electric buses... 11 3.3. Gambaran sistem fuel cell electric vehicle... 12 3.4. Sistem kerja regenerative braking... 18 4.1. Diagram alir penelitian... 25 5.1. Perbandingan konsumsi energi bus ICE dan bus listrik... 29 5.2. Gaya yang bekerja pada bus... 31 5.3. Grafik siklus berkendara Braunschweig city buses... 34 5.4. Kurva akselerasi dari keadaan berhenti hingga kecepatan rata-rata... 37 5.5. Gaya perlambatan yang bekerja pada bus... 37 5.6. Kurva deselerasi dari keadaan kecepatan rata-rata hingga berhenti... 38 5.7. Skema pengisian energi dari pembangkit listrik sampai proses pengisian baterai... 42 5.8. Diagram bauran pasokan energi Indonesia 2030 menurut skenario dasar 44 5.9. Diagram bauran pasokan energi Indonesia 2030 menurut skenario mitigasi... 45 5.10. Emisi CO 2 per hari per bus dari bus ICE dan bus listrik dari berbagai skenario... 47 5.11. Kurva pertumbuhan jumlah bus Transjogja di Kota Yogyakarta... 50 5.12. Emisi CO 2 tahun 2030 dari berbagai kondisi menggunakan skenario pertumbuhan 1... 72 5.13. Emisi CO 2 tahun 2030 dari berbagai kondisi menggunakan skenario pertumbuhan 2... 79 5.14. Emisi CO 2 tahun 2030 dari berbagai kondisi menggunakan skenario pertumbuhan 3... 83 5.15. Struktur sistem pengisian AC... 86 5.16. Struktur sistem pengisian DC... 87 5.17. Proses kerja inductive charging... 88 5.18. Peningkatan energi baterai pada pengisian baterai di halte... 90 xiv
5.19. Pengisian baterai di halte bus mengunakan wire chaging... 91 5.20. Pengisian baterai mengunakan wireless chaging... 91 xv
DAFTAR SINGKATAN AC BAU BBM BEB BEV DC EBT EV FCB FCEV FE GJ GRK HEB HEV ICE IEO kg kl km kw kwh Li-ion NiCd NiMH PbA PHEV PLN PLTA Alternating current Business as usual Bahan bakar minyak Battery electric buses Battery electric vehicle Direct current Energi baru dan terbarukan Electric vehicle Fuel cell buses Fuel cell electric vehicles Faktor emisi Giga joule Gas rumah kaca Hybrid electric buses Hybrid electric vehicle Internal combustion engine Indonesia energy outlook kilogram kiloliter kilometer kilo watt kilo watt hour Lithium ion (baterai) Nickel cadmium (baterai) Nickel metal hydride (baterai) Lead-Acid (Baterai) Plug-in Hybrid Electric Vehicle Perusahaan listrik negara Pembangkit listrik tenaga air xvi
PLTN PLTU PLTP SPL TJ Pembangkit listrik tenaga nuklir Pembangkit listrik tenaga uap Pembangkit linstrik tenaga panas Sistem pengisian listrik Tera joule xvii
DAFTAR LAMBANG a A C d E ICE E BEV F F d F f F m F t g J M P ρ t T T AC T DC T IDLE T S T STOP v t v 0 W W AC W DC W IDLE Akselerasi Luas permukaan bus Koefisen aerodinamis Energi yang dibutuhkan bus ICE Energi yang dibutuhkan bus listrik Resultan gaya Gaya aerodinamis Gaya gesek Gaya mesin Gaya gesek transmisi Percepatan gravitasi Joule Massa bus Daya Massa jenis udara satuan waktu (second) Waktu operasional bus Waktu akselerasi Waktu deselerasi Waktu saat mesin hidup tetapi tidak melakukan gerak Waktu steady speed Waktu berhenti Kecepatan saat t detik Kecepatan awal Kerja yang dilakukan bus kerja yang dilakukan bus saat melakukan akselerasi kerja yang dilakukan bus saat melakukan deselerasi kerja yang dilakukan bus saat melakukan idle xviii