ANALISIS PELUANG PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK PADA SISTEM PENCAHAYAAN GEDUNG JTETI UGM M. Zaky Zaim Muhtadi STEM Akamigas, Jl. Gajah Mada No. 38, Cepu E-mail:
[email protected]
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk (1) mencari besar peluang penghematan listrik dengan melakukan penggantian komponen setara yang memiliki efisiensi lebih baik (retrofitting), (2) mengetahui persepsi warga terhadap penghematan energi listrik dan (3) mengetahui waktu pengembalian investasi terhadap pelaksanaan retrofitting pada sistem tata cahaya. Penelitan ini merupakan studi kasus pada gedung JTETI Fakultas Teknik UGM. Objek yang diteliti adalah sistem tata cahaya pada gedung tersebut, data mengenai potensi penghematan dan waktu pengembalina investasi diperoleh melalui observasi, sedangkan data mengenai persepsi warga didapat dengan menggunakan angket. Nilai acuan berdasarkan SNI digunakan untuk menganalisis peluang penghematan, sedangkan data mengenai persepsi warga dianalisis secara deskriptif kualitatif dengan menggunakan kategorisasi data. Waktu pengembalian investasi dianalisis dengan metode Payback Period. Penelitian ini memberikan hasil sebagai berikut: (1) peluang penghematan energi listrik per bulan pada sistem tata cahaya sebesar 2.320,318 kWh (20,8%) dengan melakukan penggantian luminer dan ballast elektronik, (2) rata-rata prilaku responden terhadap penghematan energi listrik pada sistem pencahayaan adalah baik sebesar 79,4%, (3) waktu yang dibutuhkan untuk pengembalian investasi adalah 76 bulan sehingga pelaksaan retrofitting pada sistem pencahayaan tidak layak. Oleh karena itu, retrofitting hanya dianjurkan dilakukan pada peralatan lama yang rusak saja. Kata kunci: penghematan listrik, pencahayaan, pengembalian investasi
ABSTRACT This research aims at (1) looking for electricity saving opportunity by replacing equivalent components that have better efficiency (retrofitting), (2) determining the perceptions of the electrical energy savings and (3) determining the investment payback period of the implementation of retrofitting in the lighting system. This research is a case study on JTETI Faculty of Engineering building. The observed object is the lighting system in the building, whereas the data on the potential time savings and investment payback are obtained through observation, while the data on the perception of citizens is obtained by using a questionnaire. Reference values based on ISO is used to analyze savings opportunities, while the data on the perceptions of residents are analyzed using descriptive qualitative categorization of data . Time of return on investment payback is analyzed by the payback period method. This study gives the following results: (1) electrical energy saving opportunities per month on lighting system for 2320.318 kWh (20.8%) with the replacement of luminaires and electronic ballasts , (2) the average behavior of respondents to energy savings on electric lighting system is good at 79.4% , (3) the time required for the return on investment is 76 months so that the implementation of retrofitting in the lighting system is not feasible. Therefore, it is recommended to do retrofitting only on the defective old equipment. Key words: electrical savings, lighting, payback period
35
Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 1, Mei 2014, hlm. 35-45
1.
ballast elektronik. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk (1) mencari peluang penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM, (2) mengetahui persepsi warga gedung JTETI UGM atas peluang penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya, dan (3) mengetahui waktu pengembalian investasi dari peluang penghematan yang dilakukan pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM. Penelitian terdahulu yang dilakukan untuk efisiensi pada perkantoran seluas seluas 97.950 m2 (85.000 m2 yang dikondisikan) di Laguna Niguel, California didapatkan peluang hemat energi sebesar 28% dari total penggunaan energi listrik5), sedangkan hasil penelitian di gedung DPRD Kota Surabaya dengan melakukan penjadwalan penyalaan lampu akan dapat menurunkan konsumsi energi sebesar 25%6). Akan tetapi penghematan yang dilakukan pada kedua penelitian tersebut belum mempertimbangkan prilaku pengguna dan waktu pengembalian investasi. Oleh karena itu, penelitian kali ini diharapkan mampu memberikan tambahan kontribusi untuk melakukan penghematan dengan mempertimbangkan kedua faktor tersebut. Untuk mencapai tujuan penelitian yang telah ditetapkan, telaah literatur dilakukan sebagai dasar untuk mengembangkan pertanyaan penelitian. Selanjutnya metode penelitian disusun dan hasil penelitian dibahas. Kesimpulan akhir kemudian ditarik berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan.
PENDAHULUAN
Kecenderungan peningkatan kebutuhan dan kebergantungan pada energi listrik mendorong masyarakat untuk memikirkan alternatif penghematan atau efisiensi energi listrik. Penghematan yang dilakukan hendaknya tetap memperhatikan faktor kenyamanan bagi pengguna. Hemat energi dalam arsitektur adalah meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi atau merubah dari fungsi bangunan, kenyamanan, maupun produktifitas penghuninya1). Tiga pendekatan yang dapat dilakukan untuk mengurangi jumlah energi listrik yang digunakan, yaitu:2) (1) mengurangi penggunaan energi listrik melalui penetapan peraturan, (2) meningkatkan efisiensi menggunakan metode, proses atau peralatan alternatif, (3) mengganti bahan bakar dengan sumber energi lainnya. Dari ketiga pendekatan tersebut, pendekatan yang sering dilakukan adalah penghematan yang dilakukan dengan meningkatkan efisiensi melalui penggantian komponen setara (retrofitting). Dengan pendekatan ini, penghematan energi listrik layak untuk dilakukan apabila waktu pengembalian investasi pembelian peralatan alternatif kurang dari lima tahun3). Tata cahaya merupakan salah satu faktor yang dapat diusahakan penghematan energinya. Pengurangan lux pencahayaan buatan dapat memberikan penghematan hingga 5% konsumsi energi4). Gedung Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JTETI) Universitas Gadjah Mada seyogyanya dapat digunakan sebagai gedung percontohan dalam penghematan energi listrik karena sumber daya manusia yang berada didalamnya adalah sumber daya yang memiliki pengetahuan mengenai kelistrikan. Akan tetapi pada kenyataannya berdasarkan observasi pendahuluan diperoleh informasi bahwa penghematan energi listrik pada sistem pencahayaan masih dimungkinkan untuk dilakukan. Hal ini dapat dilihat dari masih digunakannya balast konvensional yang lebih boros penggunaan energi listrik dibandingkan dengan
A. Peluang Penghematan Energi Listrik Cahaya berlebihan tidak menjadi lebih baik. Perhitungan kebutuhan sistem pencahayaan tidak hanya dari jumlah atau kuantitas cahaya, tetapi juga dari kualitasnya dengan memperhitungkan kenyamanan bagi mata dan tetap memperhitungkan nilai ekonomi. SNI 03-61977) merekomendasikan besar tingkat intensitas dan daya pencahayaan maksimum sebagai standar pencahayaan di Indonesia seperti dilihat dalam tabel 1 dan tabel 2 dibawah ini.
36
Muhtadi, Analisis Peluang Penghematan Energi...
Tabel 1. Intensitas Tingkat Pencahayaan yang Direkomendasikan7) Fungsi Ruangan Perkantoran Ruang Direktur Ruang kerja Ruang komputer Ruang rapat Ruang gambar Gudang arsip Ruang arsip aktif Lembaga Pendidikan Ruang kelas Perpustakaan Laboratorium Ruang gambar Kantin Hotel dan Restauran Lobi, koridor Ruang serba guna Ruang makan Kafetaria Kamar tidur Dapur
Lalu lintas sedang seperti rumah sakit, kantor dan sekolah Jalan dan lapangan Tempat penimbunan atau tempat kerja Tempat untuk santai seperti taman, tempat rekreasi dan tempat piknik Jalan untuk pejalan kaki Tempat parkir
Iluminasi (lux) 350 350 350 300 750 150 300 250 300 500 750 200
Ruang kantor Auditorium Pasar swalayan Hotel : Kamar tamu Daerah umum Rumah Sakit Ruang Pasien Gudang Kafetaria Garasi Restauran Lobi Tangga Ruang Parkir Ruang Perkumpulan Industri Pintu masuk dengan kanopi Lalu lintas sibuk seperti hotel, bandara, teater
2
1
1,5 2
Dalam pemilihan luminer juga harus memperhitungkan konsumsi daya listrik yang akan digunakan. Konsumsi daya listrik pada luminer dipengaruhi oleh pemilihan ballast dan jenis lampu fluorescent8). Umumnya terdapat dua jenis ballast yang ada dipasaran yaitu ballast konvensional dan ballast elektronik. Sebuah ballast elekronik 36 W lebih hemat energi sekitar 4,5 W dibandingkan dengan ballast konvensional 36W8). Jenis lampu fluorescent yang banyak tersedia di pasaran, antara lain T12 (12/8 inchi), T8(8/8 inchi) dan T5 (5/8 inchi). Efikasi lampu T8 lebih tinggi 5 persen dari lampu T12 yang 40 watt8). Dalam hal penggantian lampu untuk mendapatkan penghematan energi perlu diperhatikan renderansi warna (colour rendering) sehingga tidak merubah kualitas pencahayaan yang diterima8). Perhitungan kebutuhan jumlah luminer pada suatu ruang yang memiliki bidang kerja seragam sebagai berikut:9) 1. Menentukan jenis lampu dan armatur yang akan digunakan. 2. Menentukan faktor refleksi untuk warna dinding (rw), langit-langit (rp) dan lantai (rm). 3. Menentukan indeks bentuk (k) berdasarkan besaran panjang (p), lebar (l) dan jarak antara bidang kerja dengan langitlangit (h) menggunakan persamaan:
200 100 250 200 150 300
Tabel 2. Daya Pencahayaan Maksimum7) Lokasi
15
Daya Pencahayaan maksimum (watt/m2) (termasuk rugi-rugi ballast) 15 25 20 17 20 15 5 10 2 25 10 10 5 20 20
k = 4.
30
37
p×l h p + l
......................(1)
Menentukan efisiensi penerangan (η).
Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 1, Mei 2014, hlm. 35-45
5. 6. 7.
Menentukan intensitas penerangan tingkat pencahayaan (E) yang digunakan. Mencari fluks cahaya lampu atau armatur () sesuai katalog. Setelah data-data dari langkah 1 sampai 6 didapat, maka jumlah luminer yang diperlukan (n) dapat dihitung setelah ditentukan faktor depresiasinya (d). n =
E×A Φarmatur × η × d
yang harus dikeluarkan adalah metode payback period (PP). Data yang dipergunakan adalah besar investasi awal dan penghematan pertahun. Perhitungan payback period terhadap present value/nilai sekarang tanpa memperhitungkan nilai inflasi adalah:
PP =
...................(2)
investasi awal penghematan/thn
..................(3)
Payback period menunjukan hasil pengembalian investasi yang telah ditanamkan. Biaya investasi yang dikeluarkan akan dianggap menguntungkan jika masa pengembaliannya kurang dari lima tahun. Jika pengembalian investasi lebih dari lima tahun, maka nilai investasi tersebut dianggap tidak menguntungkan karena bertambahnya usia peralatan dan tingginya tingkat inflasi3). Atas dasar kajian literatur tersebut, maka pertanyaan penelitian yang hendak dijawab dalam penelitian ini adalah “Apakah penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM dengan penggantian ballast konvensional dengan ballast elektronik, dan penggantian lampu fluorescent tipe T12 menjadi T8 secara finansial layak untuk dilakukan?”.
Atas dasar telaah literatur tersebut, maka pertanyaan penelitian yang dapat dikembangkan adalah “Berapa besar penghematan energi listrik yang akan diperoleh dari penggantian ballast konvensional dengan ballast elektronik, dan penggantian lampu fluorescent tipe T12 menjadi T8 pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM?” B. Perilaku Pengguna Energi Listrik Penghematan penggunaan energi listrik juga dipengaruhi oleh kepedulian penggunanya. Penghematan energi yang efisien dapat dilakukan dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang menggunakan energi, kegiatan ini dikenal juga dengan istilah konservasi energi10). Konservasi energi menjadi tanggungjawab pemerintah provinsi, daerah kabupaten/ kota, pengusaha dan masyarakat11). Oleh karenanya, konservasi energi menjadi tanggung jawab semua kalangan. Rasa kepedulian terhadap penghematan energi listrik diantaranya dengan perilaku penggunaan energi yang bijaksana dan efisien. Atas dasar kajian literatur di atas, maka pertanyaan penelitian yang dapat dikembangkan pada penelitian ini adalah “Bagaimana prilaku responden terhadap penghematan energi listrik khususnya pada sistem pencahayaan?”
2.
METODE
A. Desain Penelitian Subjek pada penelitian yang dilakukan adalah gedung JTETI UGM, sedangkan objek yang diteliti adalah sistem tata cahaya. Penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya pada penelitian ini didapatkan dengan melakukan penggantian komponen setara (retrofitting) yaitu (1) penggantian ballast konvensional dengan ballast elektronik, dan (2) penggantian lampu TL 40 dengan TLD 36. Secara singkat, jalan penelitian yang dilakukan melalui tahapan yang digambarkan dalam diagram alir pada gambar 1.
C. Waktu Pengembalian Investasi Untuk mengambil keputusan apakah perlu dilaksanakan penggantian komponen maka dilakukan analisis biaya yang harus dikeluarkan untuk penggantian komponen. Salah satu metode yang dapat digunakan dalam perhitungan waktu pengembalian investasi
B. Peralatan Peralatan yang dipergunakan yaitu: (1) Nanovip Power Meter, (2) Ballast Konvensional, (3) Ballast Elektronik, (4) Lampu TL 40, (5) Lampu TLD 36.
38
Muhtadi, Analisis Peluang Penghematan Energi... Mulai
n = Persiapan dan perijinan
Pengumpulan data
Data ruang
Data sistem tata cahaya
Data pra survei dan Survei
Analisis kebutuhan luminer berdasarkan rekomendasi SNI dan analisis peluang penghematan dengan penggantian ballast
Analisis deskriptif prilaku responden
N N.d 2 + 1
.........................(4)
Data angket yang berhasil dikumpulkan kemudian dianalisis secara kualitatif untuk mengetahui prilaku responden pada gedung JTETI UGM pada sistem tata cahaya. Kecenderungan prilaku responden dibagi menjadi empat kategori berdasarkan dari perhitungan mean ideal (Mi) dan standar deviasi ideal (SDi) sebagai berikut: 13)
Analisis biaya investasi dan pengembalian
Tabel 3. Klasifikasi Deskripsi Data Kuesioner/Angket13)
Hasil dan pembahasan
Kategori
Selesai
Gambar 1. Diagram Alir Jalan Penelitian C. Metode Pengumpulan Data Data-data yang digunakan untuk mengetahui peluang penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya terdiri atas: (1) data luas ruangan, (2) historis konsumsi energi listrik, (3) data sistem tata cahaya. Data-data tersebut diperoleh dengan melalui observasi, pengukuran, dan dokumentasi pengelola gedung JTETI UGM. Analisis data dilakukan dengan menghitung kebutuhan luminer berdasarkan rekomendasi SNI dan melakukan analisis peluang penghematan. Data mengenai persepsi pengguna gedung JTETI UGM mengenai peluang penghematan pada sistem tata cahaya diperoleh dengan melalui survei. Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data berupa angket. Angket berupa pernyataan tertutup untuk mengetahui prilaku responden pada gedung JTETI UGM terhadap penggunaan sistem tata cahaya. Dari keseluruhan populasi pengguna gedung JTETI UGM sebanyak 2000 pengguna, hanya 120 pengguna yang dijadikan sampel. Penentuan ukuran sampel tersebut didasarkan pada rumusan Taro Yamane12), yaitu perhitungan jumlah sampel responden (n) untuk jumlah populasi (N) yang diketahui dengan error (d) maksimal 10%:
Rentang
Sangat Baik
> Mi + (1,5 × SDi)
Baik
Mi sampai Mi + (1,5×SDi)
Tidak Baik
Mi – (1,5 × SDi) sampai Mi
Sangat Tidak Baik
< Mi – (1,5 × SDi)
Data yang terakhir yaitu data mengenai harga pasar komponen setara yang digunakan yaitu harga pasar ballast elektronik dan lampu TLD 36 diperoleh melalui observasi pasar. Data ini kemudian dianalisis menggunakan metode Payback Period dengan kriteria penghematan energi listrik dengan cara retrofittingi secara finansial layak dilakukan jika waktu pengembalian investasi kurang dari lima tahun3). 3.
PEMBAHASAN
Data pengukuran arus, tegangan dan faktor daya listrik fase R, S dan T yang dilakukan saat penelitian pada panel utama dimasukkan dalam tabel 4. Tabel 4. Pengukuran pada Panel Utama
39
Phasa
R
S
T
Tegangan (V)
222
221
223
Arus (A)
288
208
187
Cos φ
0,95
0,98
0,93
Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 1, Mei 2014, hlm. 35-45
Data historis penggunaan energi listrik gedung selama tiga tahun terakhir sampai dengan pada saat penelitian ditampilkan pada gambar 2.
cil berwarna putih yang digunakan untuk penerangan mengandung beberapa spektrum biru yang mungkin akan mengakibatkan sedikit masalah14), juga saat penelitian (awal tahun 2012) peneliti belum menemukan alternatif retrofitting led Packet yang dapat digunakan untuk open type recessed mounting. Standar untuk pencahayaan yang dijadikan acuan dalam penelitian ini adalah SNI 03-6197-20007). Perhitungan dalam kebutuhan luminer pada perkantoran, sarana kelas dan sarana laboratorium yang dalam proses kegiatannya memerlukan kenyamanan untuk mata diperhitungkan terhadap intensitas tingkat pencahayaan rata-rata. Untuk sarana pendukung lainnya cukup mengacu pada besar nilai daya pencahayaan maksimum. Karena saat observasi sebagian besar armatur masih menggunakan tipe T12 (TDL 40W/54), maka dalam perhitungan ini diasumsikan seluruh lampu yang digunakan adalah tipe T12. Perhitungan kebutuhan ideal jumlah luminer setiap ruang, menggunakan persamaan (1) dan (2) dengan beberapa data yang ditentukan: (a) Faktor-faktor refleksi dianggap dalam keadaan baru, yaitu (rw) = 0,5, (rp) = 0,7 dan (rm) = 0,1; (b) Tingkat pencahayaan yang direkomendasi SNI 03-6575-2001 untuk ruang ruang kantor sebesar 350 lux, ruang kelas sebesar 250 lux, ruang laboratorium 500 lux, ruang referensi/perpustakaan/arsip sebesar 300 lux; (c) Fluks lampu berdasarkan katalog TLD36W/ 54 memiliki lumen output 2500 lumen dan TLD36W/840 yang memiliki lumen output 3350 lumen. Berdasarkan standar SNI nilai renderansi warna kedua jenis lampu tersebut dapat digunakan; (d) Faktor depresiasi d=0,7 karena dianggap hanya terjadi pengotoran ringan dan lampu-lampunya akan diperbaharui setiap 3 tahun; (e) Tinggi bidang kerja ideal dianggap 80 cm. Untuk ruang kantor Tata Usaha dengan panjang 7 m, lebar 6,3 m, tinggi 3,2 m yang membutuhkan intensitas penerangan 350 lux, maka jumlah luminer yang dibutuhkan berdasarkan rekomendasi SNI 03-6575-2000 adalah:
Gambar 2. Grafik Konsumsi Energi Listrik Meskipun konsumsi energi listrik tidak selalu mengalami kenaikan, namun dimungkinkan akan terjadi kenaikan jika tidak dilakukan penghematan. A. Peluang Penghematan Energi Listrik Saat penelitian, sistem tata cahaya yang terpasang menggunakan lampu fluorescent Philips tipe TL 40W/54. Lampu fluorescent Phillips tipe TL 40W/54 yang mengalami kerusakan akan diganti menjadi TLD 36W/ 54 yang memiliki spesifikasi hampir sama dengan daya yang lebih kecil. Reflektor armatur lampu yang terpasang pada bangunan adalah kategori open type recessed mounting dengan armatur tipe 2×TLD 36W/TL40W untuk di dalam ruangan dan tipe 1×TLD 36W/TL40W untuk di lorong/selasar dan toilet. Ballast yang diguna kan adalah jenis ballast konvensional. Peluang penghematan penggunaan energi listrik pada sistem tata cahaya dengan pemilihan luminer menggunakan ballast elektronik dengan pilihan lampu TLD 36W/ 840 yang memiliki pencahayaan lebih baik. Pada ruang yang memiliki selisih satu luminer antara luminer terpasang dan kebutuhan luminer yang dianggap sesuai rekomendasi dengan memperhitungkan estetika saat perencanaan. Peluang penggunaan lampu LED tidak diperhitungkan karena pada lampu LED ke-
40
Muhtadi, Analisis Peluang Penghematan Energi...
a.
Dengan menggunakan persamaan (1), p×l indeks bentuk = k = h (p + l)
7 × 6,3 = 1,38 2,4 (7 + 6,3) b. Efisiensi penerangan dengan nilai-nilai k, rw, rp, dan rm seperti tersebut di atas, dari tabel data9) dapat dibaca: untuk k = 1,2 : η = 0,47 untuk k = 1,5 : η = 0,51 sehingga untuk k = 1,38 ditentukan dengan interpolasi: =
η = 0,47 +
Gambar 3. Peluang Penghematan Energi Listrik pada Sarana Perkantoran
1,38 - 1,2 0,51 - 0,47 1,5 - 1,2
= 0,49
c.
Menggunakan persamaan (2) untuk mencari jumlah luminer yang dibutuhkan. a) Menggunakan TLD 36W/54 dengan output 2500 lumen setiap lampu, maka: E×A n= Φ armatur × η × d 350 × (7×6,3) = (2×2500)× 0,49 × 0,7 = 9 luminer b) Menggunakan TLD36W/840 dengan output 3350 lumen setiap lampu, maka: n=
Gambar 4. Peluang Penghematan Energi Listrik pada Sarana Kelas
Gambar 5. Peluang Penghematan Energi Listrik pada Sarana Laboratorium
E×A Φ armatur × η × d
350 × (7×6,3) (2×3350)× 0,49 × 0,7 = 6,72 7 luminer =
Evaluasi hasil perhitungan luminer terpasang dan kebutuhan untuk sarana perkantoran, sarana kelas dan sarana laboratorium ditampilkan pada gambar 3-5. Perhitungan kebutuhan maksimum pada sarana pendukung lainnya didasarkan pada daya pencahayaan maksimum menggunakan ballast elektronik. Menurut rekomendasi SNI 03-6197-2000, daya pencahayaan maksimum (W/m2) termasuk rugi-rugi untuk lobi/lorong sebesar 10 W/m2 dan gudang/ toilet 5W/m2, ditampilkan pada gambar 6.
Gambar 6. Peluang Penghematan Energi Listrik pada Sarana Lainnya Pada ruang yang memiliki jumlah luminer terpasang kurang dari rekomendasi dapat digunakan tambahan penerangan setempat /lokal jika diperlukan sedangkan pada ruang yang memiliki jumlah luminer terpasang le-
41
Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 1, Mei 2014, hlm. 35-45
bih dari rekomendasi SNI dapat dilakukan pengurangan luminer jika diperlukan. Berdasarkan hasil evaluasi diketahui untuk sarana secara umum sudah sesuai dengan rekomendasi SNI, untuk sarana kelas tidak ada ruangan yang jumlahnya kurang dari rekomendasi SNI, pada sarana laboratorium tidak ada yang melebihi rekomendasi SNI, sedangkan pada sarana lain jumlah luminer sudah sesuai dengan rekomendasi SNI. Perhitungan penghematan penggunaan energi listrik pada sistem tata cahaya dalam 1 bulan dengan rata-rata 22 hari kerja dan digunakan sesuai waktu penggunaan ruang digambarkan pada gambar 7-10.
Gambar 10. Grafik Peluang Penghematan Energi Listrik untuk Sarana Lainnya Hasil perhitungan besar penghematan penggunaan energi listrik pada sistem tata cahaya setelah dilakukan penggantian komponen adalah: W = ΣWsebelum penggantian komponen – ΣWsetelah penggantian komponen = (1665,664 + 2632,630 + 5109,104+ 1705,704) kWh – (1317,890 + 2082,960 + 4042,368 + 1349,568) kWh = 11.113,102 kWh - 8.792,784 kWh = 2.320,318 kWh/bulan
Gambar 7. Grafik Peluang Penghematan Energi Listrik untuk Sarana Kantor
B. Prilaku Responden Ujicoba instrumen dilakukan sebelum melakukan penyebaran kuisioner yang meliputi kebiasaan, kenyamanan dan alternatif penghematan, dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Indikator Dari Setiap Variabel
Gambar 8. Grafik Peluang Penghematan Energi Listrik untuk Sarana Kelas
Indikator
Nomor Penyataan
Kebiasaan
1,2,3,4,5*,6
Kenyamanan
7*,8*,9*,10*,11,12,13,14,15
Altenatif penghematan 16,17,18,19,20 Keterangan : * merupakan pernyataan negatif
Pemberian skor setiap indikator menggunakan skala likert, seperti disusun pada tabel 6. Rincian hasil uji coba instrument terhadap 20 responden dengan taraf signifikansi 0.95 diperoleh ttabel=1,734, butir dipertahankan jika thitung ≥ 1,734, didapatkan seperti ditunjukan pada tabel 7.
Gambar 9. Grafik Peluang Penghematan Energi Listrik untuk Sarana Laboratorium
42
Muhtadi, Analisis Peluang Penghematan Energi...
Kecenderungan prilaku penggunaan energi listrik diidentifikasi berdasarkan nilai Mean ideal (Mi) dan Standar Deviasi Ideal (SDi). Desktripsi prilaku ditampilkan pada tabel 9. Tabel 9 tersebut menunjukkan bahwa prilaku responden terhadap penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya sebagian besar adalah baik yang ditunjukan dengan besar nilai persentase Baik sebanyak 79,4%.
Tabel 6. Skor Alternatif Jawaban Skor Alternatif Pernyataan Pernyataan Jawaban positif negatif
Indikator Kebiasaan
Selalu Sering Kadangkadang
4 3
1 2
2
3
Tidak Pernah
1
4
4
1
3 2
2 3
1
4
Kenyamanan/ Sangat alternatif Setuju penghematan Setuju Tidak Setuju Sangat Tidak Setuju
Tabel 9. Prilaku Responden terhadap Penghematan Energi Sistem Tata Cahaya No Kategori
Tabel 7. Hasil Uji Instrumen Penelitian Jumlah butir semula
Nomor butir gugur
Jumlah butir gugur
Jumlah butir valid
20
3,16
2
18
64
Skor tertinggi ideal
72
Skor terendah Skor terendah ideal
41 18
Mean
50,2
Median
50
Modus
45
Mi
45
SDi
9
>58,5
4
3,7
2. 3.
Baik Tidak Baik Sangat Tidak Baik
45 sd 58,5 31,5 sd 44,99 < 31,5
85 18
79,4 16,8
0
0,0
107
100,0
C. Waktu Pengembalian Investasi Berdasarkan survei harga pasar yang dilakukan pada saat penelitian, harga ballast elektronik merk EB-Primalume dan lampu fluorescent TLD 36W/840 adalah: a.) EBPrimalume 1×36W TLD = Rp 117.000,00; b.) EB-Primalume 2×36W TLD = Rp 127.000,00; c.) TL-D SUPER-80 36W/840 G13 = Rp 13.900,00. Dari hasil perhitungan didapat kebutuhan untuk Ballast type 1×36W = 93 buah, Ballast type 2×36W =775 buah dan lampu TLD type 36W/480 =1643 buah. Perhitungan biaya penggantian komponen yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: a. 93 buah × Rp. 117.000 = Rp. 10.881.000 b. 775 buah × Rp. 27.000 = Rp. 98.502.500 c. 1643 buah × Rp. 13.900 = Rp. 22.837.700 --------------------Rp. 132.221.200
Nilai
Skor tertinggi
Sangat Baik
Jumlah
Tabel 8. Statistik Deskriptif Data Kuisioner Statistik
1.
4.
Untuk uji reliabilitas yang dianalisis dengan SPSS v.17 diperoleh hasil koefisien sebesar 0,804 dengan tingkat keterandalan sangat kuat. Dari hasil tersebut selanjutnya dilakukan penyebaran kuisioner yang dilaksanakan selama 15 hari. Diperoleh 112 kuisioner yang masuk dari 120 kuisioner yang disebar, sedangkan kuisioner yang valid hanya sebesar 107, karena 5 kuisioner yang masuk tidak lengkap isiannya. Distribusi hasil kuisioner disajikan dalam rangkuman statistik deskriptif dalam tabel 8.
Rentang Jumlah Persentase (Skor) (Responden) ( %)
Sehingga total biaya penggantian komponen (investasi) setelah dilakukan perhitungan sebesar Rp. 132.221.200,00.
43
Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 1, Mei 2014, hlm. 35-45
Perhitungan waktu pengembalian biaya penggantian komponen (investasi) dilakukan dengan menggunakan metode Payback Period (PP). Biaya investasi dibutuhkan untuk penggantian komponen ballast konvensional dan TLD 36W/54 menjadi ballast elektronik dan TLD 36W/840
Untuk mendapatkan penghematan listrik yang lebih baik lagi, perlu dilakukan penelitian tindak lanjut terhadap penggunaan tata udara (AC) dan peralatan listrik lainnya. 5. DAFTAR PUSTAKA 1.
investasi awal PP = penghematan dalam setahun Rp. 132.221.200 = (2.320,318 kWh /bl) (12 bl) (Rp.755/kWh) =
2.
Rp. 132.221.200 = 6,3 tahun 76 bulan Rp. 21.022.081
3.
Berdasarkan perhitungan di atas, maka penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya dengan mengganti ballast konvensional menjadi ballast elektronik dan mengganti lampu TL 40 menjadi lampu TLD 36 secara keuangan tidak layak dilakukan karena waktu pengembalian modal melebihi lima tahun. 4.
4.
5.
SIMPULAN
6.
Peluang penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM dengan penggunaan ballast elektronik dan lampu T8 (TLD 36W/840) rata-rata perbulan sebesar 2.320,318 kWh. Prilaku responden dalam penghematan energi listrik sebagian besar atau sebanyak 85 responden dari 107 responden (79,4%) masuk dalam kategori baik. Akan tetapi, waktu pengembalian investasi ternyata melebihi lima tahun, yaitu selama 76 bulan atau 6,3 tahun sehingga secara finansial peluang penghematan energi listrik pada sistem tata cahaya gedung JTETI UGM tidak menguntungkan untuk dilakukan. Dengan cara memperhitungkan waktu pengembalian yang cukup lama, investasi dengan melakukan penggantian komponen pada sistem tata cahaya tidak perlu dilakukan. Penghematan bisa dilakukan hanya pada luminer yang mengalami kerusakan dimana sebaiknya dilakukan penggantian komponen yang lebih hemat energi.
7.
8. 9.
10.
11. 12.
13.
44
Endangsih, T. Penerapan Hemat Energi pada kenyamanan Bangunan. Jakarta: F.T. Universitas Budi Luhur; 2007. Smith, Craig B. Energy Management Principles. New York: Pergamon Press; 1981. Brigham, E.F., Houston, J.F., Fundamentals of Financial Management. OH: Cengage South-Western, Masson; 2006. Iskandar, M.A. Perencanaan Efisiensi dan Elastisitas Energi. Jakarta: BPPT; 2012. Callaway, C.A., Davis, K.L., Nehzati, A. Retrofit for a Large Office Building, ASHRAE Journal. Nopember 1998: 6062. Setyodewanti, R. Audit Energi Untuk Pencapaian Efisiensi Penghematan Listrik di Gedung DPRD Kota Surabaya. Surabaya: ITS; 2006. SNI 03-6197-2000. Konservasi Energi Sistem Pencahayaan pada Bangunan Gedung. Jakarta: BSN; 2000. Tiyono. Manajemen Energi pada Sistem Pencahayaan. Yogyakarta: UGM; 2011. Harten, P. Van., Setiawan, E. Instalasi Listrik Arus Kuat 2. Bandung: Binacipta; 1995. Penghematan energi [Internet]. [diakses April 2014]. Didapat dari: http://id. wikipedia.org/wiki/Penghematan_energi Peraturan Pemerintah Nomor 70. Konservasi Energi. Jakarta: 2009. Ridwan. Rumus dan Data dalam Analisis Statistika. Bandung: Alfabeta; 2009. Suharsimi, A. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta; 2009.
Muhtadi, Analisis Peluang Penghematan Energi...
14. Daily Living. Artificial Lighting and the Blue Light Hazard [Internet]. 2011. Didapat dari: http://lowvision.prevent blindness.org/daily-living-2/artificiallighting-and-the-blue-light-hazard#types 15. Hindarto, D. E. Manajemen Pengelolaan Energi di Gedung Perkantoran. Jakarta: Diklat Manajemen Energi Depdiknas; 2004. 16. Weedy, B.M. Electric Power Systems. Great Britaian: John Wiley & Sons Ltd; 1979.
Daftar Simbol A SDi E imax k Mi n η rw rp rm P PP Q S VL Vmax VP W
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
Luas, m2 Standar deviasi ideal Intensitas penerangan tingkat pencahayaan Arus Maksimum, Ampere Indeks bentuk Fluks cahaya lampu mean ideal Jumlah luminer yang diperlukan Efisiensi penerangan Faktor refleksi dinding Faktor refleksi langit-langit Faktor refleksi lantai Daya Aktif, Watt PayBack Period Daya Reaktif, Var Daya Semu, VA Tegangan Antar Fasa, Volt Tegangan Maksimum, Volt Tegangan Fasa - Netral, Volt Energi, kWh
45
