PERANCANGAN SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK
DENGAN MENGGUNAKAN HOMER SOFTWARE
DESA BATULAYAR KEC. BATULAYAR
KAB. LOMBOK BARAT
I Nyoman Mega Dharmawan ( F1B013042) dan Hidayatur rahman (F1B114017)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
Jl. Majapahit No. 62 Mataram 83123 Telp. (0370) 636126, ext. 223
E-mail :
[email protected]
Abstrak - Energi listrik merupakan salah kebutuhan masyarakat modern yang sangat penting dan vital. Ketiadaan energi listrik akan sangat mengganggu keberlangsungan aktivitas manusia. Oleh karena itu kesinambungan dan ketersediaan energi listrik perlu dipertahankan. Bagi masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan dan sekitarnya, energi listrik tidaklah menjadi masalah. Karena energi listrik yang disediakan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) telah tersedia di kawasan tersebut. Namun bagi masyarakat yang tinggal di daerah-daerah pedalaman dan pulau-pulau terpencil, energi listrik merupakan suatu masalah besar. Karena jaringan listrik PLN belum menjangkau pada daerah tersebut.
Solusi yang tepat untuk mengatasi ketiadaan energi listrik di daerah tersebut adalah mengubah Potensi energi yang ada seperti cahaya matahari yang melimpah, Biogas, dan Angin menjadi energi listrik.).
Pada makalah ini dibahas metoda perancangan sistem pembangkit listrik untuk desa batulayar . Hasil dari perancangan ini diharapkan berguna khusunya untuk mahasiswa dan umumnya masyarakat.
I.PENDAHULUAN
Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi, dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan, serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk.. Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi, energi surya, energi air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkans sedangkan potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar.
Di wilayah Nusa Tenggara Barat, khususnya di pulau Lombok sebagian besar kebutuhan energi listrik untuk masyarakat dipenuhi dengan pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD). Penggunaan PLTD selama ini hanya dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat yang tempat tinggalnya terjangkau oleh jaringan PLN. Sedangkan untuk masyarakat yang bertempat tinggal di daerah yang tidak terjangkau oleh jaringan PLN sebagian besar tidak dapat menikmati energi listrik, sebagian lagi mendapat pasokan dari
pembangkit listrik yang memanfaatkan potensi alam yang tersedia pada daerah tersebut seperti pembangkit listrik tenaga angin dan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS).
Rencana Pembangkit Listrik Tenaga Angin, Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Pembangkit Listrik Biogas Membutuhkan Komponen. Komponen yang digunakan dalam pembangkit Hybrid.
Turbin Angin
Panel surya
Baterai
Generator (Biogas)
Converter yang digunakan sebagai Inverter
Jaringan
Beban
II. METODOLOGI PENELITIAN
Pada analisis penyediaan tenaga listrik hybrid yang dilakukan dibutuhkan beberapa alat dan bahan yang digunakan sebagai pendukung terlaksananya perencanaan yang dilakukan pada Desa Batulayar, Kecamatan Batulayar, Kabupaten Lombok Barat.
Program yang digunakan tersebut software HOMER beta v 2.68 Data-data yang dibutuhkan sebagai bahan analisis diambil dari data-data yang terdapat pada kantor BPS NTB yaitu Kecamatan Dalam Angka, pada data yang digunakan di ambil data pada tahun 2015.
Diagram Alir Proses Analisis
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk konfigurasi system pada Homer , seperti gambar berikut ini :
A. Input Data ke Homer
Beban rata - rata secara keseluruhan untuk banyaknya rumah tangga yang teraliri listrik.
Dari Gambar 2 di atas, dapat dilihat bahwa jumlah beban rumah tangga akan maksimum digunakan pada pukul 19.00-21.00, sedangkan beban akan minimum pada pukul 07.00-11.00 dan pukul 14.00-16.00. Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel Jenis Beban Rumah Tangga.
Beban pada Fasilitas Umum dan Industri
Dari Gambar dibawah, dapat dilihat bahwa jumlah beban fasilitas umum dan industri akan maksimum digunakan pada pukul 18.00-20.00, sedangkan beban akan minimum pada pukul 06.00-07.00 kembali. Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel Jenis Beban Fasilitas Umum dan Tabel Jenis Beban Industri.
3.Input Data Potensi Angin
Perencanaan dilakukan pada Desa Batulayar dengan letak geografis pada posisi 8.49' dan 116.06' dari meridian standar zona waktu. Maka dapat dihitung intensitas iridasi langsung (Idn ) pada tengah hari pada saat matahari bersinar terik, yaitu jam 12.00 siang pada waktu setempat, diasumsikan pada tanggal 21 Januari 2015.
Untuk mengetahui nilai intensitas radiasi normal langsung matahari (IDN) pada tiap bulannya dapat dilihat padA gambar dibwah
Input Data Potensi Angin
Lama Penyimaran matahari , kelembapan matahari dan arah angin distasiun metereologi selaparang mataram dirinci menurut bulan, tahun 2015
Data setelah di inputkan ke Homer
Input Data Potensi Angin
Berikut merupakan data ketersediaan biogas pada desa Batulayar kecamtan batulayar kabupaten Lombok barat berdasarkan jumlah kotoran dari hewan ternak yang ada pada desa batulayar.
Data setelah di inputkan ke Homer
5. Komponen yang Mendukung
a. Generator
b. Panel Surya
Tampilan dari inputan panel surya pada HOMER dapat dilihat pada Gambar 7 :
c. Beterai
Baterai yang digunakan adalah Surrette 6CS25P sejumlah 400 buah dengan spesifikasi :
Tampilan untuk baterai pada program HOMER dapat dilihat pada Gambar berikut
d. Konverter
Tampilan untuk Converter pada program HOMER pada Gambar berikut :
e. Turbin Angin
Turbin angin yang digunakan adalah Enercon E33 sejumlah 1 buah dengan spesifikasi :
B. Hasil Kalkulasi
1. Biaya yang dibutuhkan
Total biaya yang dibutuhkan dari pembangkitan secara keseluruhan (total Net Present Cost) adalah US $ 2.429.554 dan dengan setiap kWh yang dihasilkan membutuhkan biaya sebesar US $ 0,680.
Dari setiap komponen yang dibutuhkan memiliki spesifikasi biaya masing-masing. Total modal yang dibutuhkan untuk pembangkitan keseluruhan adalah sekitar US $ 407.500 /tahun dan biaya pemeliharaan dan operasional system secara keseluruhan dibutuhkan sekitar US $ 158.179 /tahun .
Biaya terbesar yang dikeluarkan adalah untuk penyimpanan energi dengan baterai. Pada tabel dibawah ini diberikan spesifikasi biaya masing-masing dari setiap komponen perencanaan pembangkitan.
2. Energi yang dihasilkan
Tampilan Pada Homer
C. Hasil Grafik untuk Tiap pembangkit
1. PV Output
Setelah menjalankan program HOMER, kita dapat mengetahui jumlah listrik yang dihasilkan sel surya (photovoltaic) selama beroperasi dalam sehari, dan hasilnya dapat dilihat pada Gambar
Pada gambar 13 di atas, dapat diketahui jumlah rata-rata energi listrik yang dihasilkan PV adalah sebesar 633 kWh/hari dengan maksimum daya yang dihasilkan sebesar 242 Kw.
2. Generator
Pada gambar 14 di atas, dapat diketahui jumlah rata-rata energi listrik yang dihasilkan Generator 1 adalah sebesar 55.9 kW dengan maksimum daya yang dihasilkan sebesar 60 kW.
3.Turbin Angin
Pada Gambar 15 di atas, dapat diketahui jumlah rata-rata energi listrik yang dihasilkan Turbin Angin adalah sebesar 30 kW dengan maksimum daya yang dihasilkan sebesar 335 kW.
4. Baterai
Pada Gambar 16 di atas, dapat diketahui jumlah rata-rata energi listrik yang masuk dalam baterai adalah sebesar 117.452 kWh/tahun dan jumlah energy yang dikeluarkan baterai adalah 94,282 kWh/tahun. Dan besarnya kerugian adalah 22,817 kWh/tahun dengan batas maksimum penggunaan baterai 12 tahun.
5. Konverter
Pada Gambar 17 di atas, dapat diketahui bahwa converter digunakan sebagai inverter dan rectifier (penyearah). Jumlah rata-rata energi listrik yang masuk pada inverter adalah sebesar 131,222 kWh/tahun dan jumlah energy yang dikeluarkan adalah 118,100 kWh/tahun, serta besarnya kerugian adalah 113,122 kWh/tahun. Jumlah rata-rata energi listrik yang masuk pada converter adalah sebesar 27,993 kWh/tahun dan jumlah energy yang dikeluarkan adalah 23,794 kWh/tahun. Dan besarnya kerugian adalah 4,199 kWh/tahun.
IV. KESIMPULAN.
Dari simulasi menggunakan software HOMER dan analisa untuk perencanaan pembangunan pembangkit listrik yang terbaharui pada Desa Batulayar, Kecamatan Batulayar, Kabupaten Lombok Barat , Provinsi Nusa Tenggara Barat. Dapat ditarik kesimpulan bahwa :
1. Sesuai dengan potensi yang dimiliki oleh Kecamatan Batulayar khususnya Desa Batulayar, dimana musim penghujannya lebih pendek dibandingkan dengan musim kemaraunya sehingga intensitas radiasi mataharinya lebih tinggi, serta letak daerahnya pinggir pantai sehinggga banyak menghasilkan angin serta melihat banyaknya warga yang memelihara ternak sehingga berpotensi menghasilkan biogas dari kotoran hewan. Untuk itu daerah ini digunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Bayu dan Pembangkit Listrik Biogas.
2. Sistem menghabiskan dana US$ 2.429.554. Energi listrik dapat di jual dengan harga US$ 0,680/kWh. Biaya operasional US $ 158.179/tahun.
3. Dengan menggunakan Homer kita dapat mensimulasikan perencanaan pembuatan system pembangkit energi listrik dengan meninjau segi teknis dan ekonomis.
4. Pada pembangkitan didapatkan bahwa pembangkitan dengan energi photovoltaik memerlukan biaya yang lebih besar dari tenaga angin maupun biogas, hal tersebut dikarenakan pembangunan pembangkitan dengan photovoltaik membutuhkan bahan baku yang lebih mahal.
SARAN
1. Pengadaan dari energi alternatif ini akan dapat membantu melayani kebutuhan listrik di daerah-daerah terpencil yang belum dapat terjangkau oleh jaringan kelistrikan Negara, sehingga dapat membantu perkembangan dari wilayah tersebut, baik dibidang ekonomi, kesejahteraan, dan lain sebagainya.
2. Energy alternative ini merupakan energi yang ramah lingkungan, sehingga tidak menimbulkan dampak kerusakan pada lingkungan di sekitarnya, sehingga aman untuk direncanakan.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik " KCA Batulayar dalam angka, Desa Batulayar, Kecamatan Batulayar, Kabupaten Lombok Barat"
Anonim "Laporan Perancangan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik" Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Univeristas Mataram 2016.
