4
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mutakhir Penelitian tentang peramalan beban puncak telah beberapa kali dilakukan sebelumnya. Bawa Adiputra (2013) dalam penelitiannya peramalan beban puncak digunakan untuk mengetahui berapa pertumbuhan beban listrik Bali dari tahun 2013 sampai tahun 2030, kondisi suplai listrik Bali sesuai RUPTL 2011-2020. Dengan menggunakan 2 skenario keamanan suplai listrik. Skenario 1 menunjukkan pada tahun 2022 sistem kelistrikan Bali sudah mengalami krisis daya listrik, dengan beban puncak 1304.10 MW sedangkan daya mampun kondisi N-1 sistem Bali 1255,8 MW. Skenario 2 menunjukkan pada tahun 2028 dengan beban puncak 1862,60 MW sistem kelistrikan Bali sudah mengalami krisis daya listrik dengan kondisi N-1 kapasitas suplai 1855,8 MW. dan keandalan listrik Bali dimana tertuju pada jaringan SUTET interkoneksi Jawa-Bali. Penelitian lainnya dilakukan oleh Juniastra Gina (2012) menggunakan peramalan beban untuk pertumbuhan beban listrik Bali serta analisis skenario beroprasinya SUTET 500 kV. Pada penelitian Juniastra Gina ini hasil peramalan beban sistem Bali tahun 2012 hingga tahun 2021 terjadi peningkatan pertumbuhan beban yang cukup signifikan, dengan rata rata pertumbuhan beban 6.16% per tahunnya maka pada tahun 2021 sistem Bali harus dapat menyuplai daya listrik sebesar 1059.45 MW. Pertumbuhan beban yang cukup signifikan ini dalam RUPTL 2011-2020 dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu pertumbuhan ekonomi dan program elektrifikasi PT PLN (Persero). Adapun penelitian lainnya yang menggunakan peramalan beban dilakukan oleh Agus Suryawan (2006) dalam analisa peramalan beban sistem ketenagalistrikan Provinsi Bali dari tahun 2006 sampai dengan tahun 2015. Kebutuhan beban puncak
4
5
untuk setiap tahunnya dihitung dari prediksi kebutuhan energi. Kebutuhan energi total untuk setiap tahunnya dihitung dengan menjumlahkan semua kebutuhan energi dari berbagai sektor konsumen. Terdapat empat sektor konsumen dalam analisa yang dilakukan yaitu rumah tangga, komersial, publik dan industri. Berdasarkan analisa tersebut, dibuatlah perluasan sistem pembangkitan secara sistematis. Hasil analisa diperoleh besarnya kebutuhan energi listrik total untuk Provinsi Bali pada tahun 2015 telah mencapai 4936,11 GWh, dimana beban puncak telah mencapai 850 MW. 2.2 Sistem Tenaga Listrik Sistem tenaga listrik secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu sistem pembangkitan, jaringan transmisi dan beban. Jika terjadi perubahan permintaan disisi beban, maka akan terjadi perubahan pada tegangan terminal sistem pembangkit. Tegangan yang konstan pada terminal generator merupakan suatu besaran penting yang harus dipertahankan untuk menghasilkan supply daya yang diharapkan.Pusat tenaga listrik umumnya terletak jauh dari pusat bebannya. Energi listrik yang dihasilkan pusat pembangkitan disalurkan melalui jaringan transmisi. Tegangan generator pembangkit relatif rendah (6 kV – 24 kV). Maka tegangan ini dinaikin dengan transformator daya ke tegangan yang lebih tinggi antara 150 kV – 500 kV. Tujuan peningkatan tegangan ini, selain mempebesar daya hantar dari saluran (berbanding lurus dengan kwadrat tegangan), juga untuk memperkecil rugi daya dan susut tegangan pada saluran transmisi. Penurunan tegangan dari jaringan tegangan tinggi/ekstra tinggi sebelum ke konsumen dilakukan dua kali. Yang pertama dilakukan di gardu induk (GI), menurunkan tegangan dari 500 kV ke 150 kV atau dari 150 kV ke 70 kV. Yang kedua dilakukan pada gardu induk distribusi dari 150 kV ke 20 kV atau dari 70 kV ke 20kV. Saluran listrik dari sumber pembangkit tenaga listrik sampai transformator terakhir, sering disebut juga sebagai saluran transmisi, sedangkan dari transformator terakhir, sampai konsumen terakhir disebut saluran distribusi atau saluran primer. Ada dua macam saluran transmisi/distribusi PLN yaitu saluran udara (overhead lines)
6
dan saluran kabel bawah tanah (underground cable). Kedua cara penyaluran tersebut masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian. Pada pusat pembangkit tenaga listrik terdapat generator yang berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang dihasilkan pada poros turbin menjadi energi listrik. Selain generator, pada pusat pembangkit juga terdapat tranformator penaik tegangan (step-up transformer). Sesuai namanya transformator penaik tegangan (step-up transformer) berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik yang dibangkitkan generator kemudian dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusatpusat beban. Tegangan ini dinaikkan dengan maksud untuk mengurangi jumlah arus yang mengalir pada saluran transmisi. Dengan demikian saluran transmisi bertegangan tinggi akan membawa aliran arus yang rendah dan berarti akan mengurangi rugi-rugi daya transmisi.
2.3 Peramalan Peramalan atau prakiraan pada dasarnya adalah dugaan mengenai terjadinya sesuatu kejadian atau peristiwa di waktu yang akan datang. Peramalan biasanya dibedakan menjadi dua yaitu kualitatif artinya tidak berbentuk angka dan kuantitatif artinya berbentuk angka. Peramalan kualitatif sulit dilakukan untuk memperoleh hasil yang baik karena variabelnya sangat relatif sifatnya. Peramalan yang banyak digunakan adalah yang bersifat kuantitatif yang berbentuk angka. Peramalan diartikan sebagai proses suatu variabel atau kejadian dimasa yang akan datang dengan berdasarkan data atau variabel yang telah terjadi sebelumnya. Data masa lampau tersebut secara sistematik digabungkan dengan suatu metode tertentu dan diolah untuk mendapatkan prakiraan dimana yang akan datang. Pada proses perencanaan pengembangan sistem, diperlukan prakiraan yang dapat menjadi dasar dalam mempertimbangkan kebutuhan suatu proyek dan dalam melakukan studi optimasi sistem kelistrikan. Lebih rinci tujuan dari prakiraan kebutuhan listrik adalah menghasilkan informasi kepada pembuat kebijaksanaan
7
untuk mengurangi resiko pengembangan usaha. Peramalan yang baik akan mengurangi resiko pembangunan yang tidak dibutuhkan dan tidak diperlukan dalam penyediaan tenaga listrik untuk pelanggan (Karmiata.2003).
2.4 Peramalan Beban Tenaga Listrik Salah satu faktor yang sangat menentukan dalam membuat rencana operasi sistem tenaga listrik adalah peramalan atau prakiraan beban yang dilakukan oleh sistem tenaga listrik bersangkutan. Tidak ada rumus eksak untuk ini karena besarnya beban ditentukan oleh para konsumen tenaga listrik yang secara bebas dapat menentukan pemakaiannya. Namun karena pada umumnya kebutuhan tenaga listrik seorang konsumen sifatnya periodik maka grafik pemakaian tenaga listrik atau lazimnya disebut grafik beban dari sistem tenaga listrik juga mempunyai sifat periodik. Oleh karena statistik beban dari masa lalu harus dianalisa, maka sangat diperlukan untuk memperkirakan beban dimasa yang akan datang yang pada umumnya dilakukan dengan cara mengekstrapolasi grafik beban dimasa lampau ke masa yang akan datang. Setelah dilakukan ekstrapolasi kemudian ditambahkan koreksi-koreksi terhadap hal-hal khusus. Kebutuhan beban dari suatu daerah tergantung dari daerah, penduduk, standar kehidupan, rencana pengembangan sekarang dan masa yang akan datang, harga daya, dan sebagainya (Pabla, 1986). Penggolongan karakteristik beban dibagi dalam dua hal, yaitu sifat-sifat beban dan tipe-tipe beban. Pabla menyatakan bahwa tipe-tipe beban pada umumnya dapat dibagi dalam katagori sebagai berikut (Pabla, 1986) : 1. Perumahan (Domestik) yang terdiri dari penerangan , kipas angin , alat-alat rumah tangga misalnya lemari es, alat pendingin ruangan (AC), setrika listrik, kompor listrik, dan lain lain.
8
2. Komersial, terutama terdiri atas penerangan untuk toko-toko, reklame, alatalat listrik lainnya yang dipakai pada bangunan pedagang seperti toko-toko, restoran, pasar-pasar, dan sebagainya. 3. Industri, terdiri dari industri rumah tangga. Industri kecil, industri menengah, industri besar dan industri berat. 4. Kota (publik), beban ini adalah untuk penerangan jalan yang selalu tetap menyala sepanjang malam. Beban lainnya seperti lampu taman, terutama pada waktu malam, lampu lalulintas, air mancur untuk taman kota, dan sebagainya. 5. Pertanian, beban ini dibutuhkan untuk penyediaan air irigasi dengan menggunakan pompa air yang digerakkan oleh motor listrik. 6. Beban-beban lain, diluar beban-beban yang telah disebutkan diatas adalah penyediaan beban yang besar untuk industri, seperti industri kertas, tekstil, dan sebagainya. Menurut Widhoyoko (1994), peramalan beban dibagi menjadi empat kelompok yaitu : 1. Sektor rumah tangga 2. Sektor komersial yang meliputi perdagangan, pengangkutan, komunikasi bank dan sewa rumah. 3. Sektor publik yang meliputi instansi pemerintah, rumah sakit dan instansi sosial. 4. Sektor industri yang meliputi industri pariwisata, pertanian, pertambangan, galian, industri pengolahan, listrik dan gas.
2.5 Pola Beban Pola beban itu sendiri adalah pola konsumsi tenaga listrik dalam kurun harian, bulanan maupun tahunan. Secara umum, pola beban harian sistem tenaga listrik menunjukkan model-model yang berbeda, yaitu pola untuk hari kerja, hari Sabtu, hari Minggu dan hari libur. Menarik untuk diamati bahwa pada berbagai pola beban
9
yang ada, pemakaian daya listrik tertinggi hanya terjadi selamakurang lebih 4 jamsetiap harinya.Periode ini dikenal dengan sebutan periode Waktu Beban Puncak (WBP). Meskipun beban puncak terjadi dalam waktu yang relatif singkat, sistem harus mampu menyediakan kapasitas pembangkitan untuk memasok kebutuhan beban puncak tersebut. 2.5.1
Pola Beban Harian
Menurut kegiatan pemakaian (konsumen) listrik kita dapat mengelompokan konsumsi listrik yaitu: 1. Konsumen rumah tangga 2. Konsumen komersil 3. Konsumen publik 4. Konsumen industri. Konsumen-konsumen ini mempunyai karakteristik-karakteristik beban yang berbeda, sebab hal ini berhubungan dengan pola konsumsi energi listrik pada masingmasing konsumen tersebut. Untuk konsumen rumah tangga (perumahan) pola pembebanan ditunjukkan oleh adanya fluktuasi konsumsi energi listrik yang cukup besar. Pada konsumen industri fluktuasi konsumsi energi listrik sepanjang hari akan hampir sama, sehingga perbandingan beban rata-rata terhadap beban puncak hampir mendekati satu (Daman Suswanto. 2000). Pelanggan industri memiliki pola konsumsi energi listrik yang flat atau tidak memiliki perbedaan tajam antara saat konsumsi tinggi dan konsumsi rendah. Pelanggan rumah tangga memilki pola konsumsi energi listrik yang sangat fluktuatif. Pelanggan rumah tangga menggunakan energi listrik pada malam hari (beban puncak) jauh lebih tinggi dari pada penggunaan energi listrik pada pagi hari dan siang hari. Fluktuasi pertumbuhan beban jenis konsumen rumah tangga lebih dominan dan sangat besar dibandingkan jenis konsumen yang lainnya. Beban puncak sistem kelistrikan akan terjadi pada jam 17.00 hingga 22.00, ini dikarenakan konsumen banyak menggunakan energi listrik untuk mengoperasikan alat alat elektronik.
10
Meningkatnya beban pada kurun waktu tersebut mengakibatkan daya listrik yang dibangkitkan juga turut meningkat untuk menyesuaikan dengan beban yang harus disuplai.
2.6 Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) merupakan salah satu indikator penting untuk mengetahui kondisi ekonomi di suatu daerah dalam suatu periode tertentu, baik atas dasar harga berlaku maupun atas dasar harga konstan. PDRB pada dasarnya merupakan jumlah nilai tambah yang dihasilkan oleh seluruh unit usaha dalam suatu daerah tertentu, atau merupakan jumlah nilai barang dan jasa akhir yang dihasilkan oleh seluruh unit ekonomi pada suatu daerah. PDRB atas dasar harga berlaku menggambarkan nilai tambah barang dan jasa yang dihitung menggunakan harga pada tahun berjalan, sedang PDRB atas dasar harga konstan menunjukkan nilai tambah barang dan jasa tersebut yang dihitung menggunakan harga yang berlaku pada satu tahun tertentu sebagai tahun dasar. PDRB menurut harga berlaku digunakan untuk mengetahui kemampuan sumber daya ekonomi, pergeseran, dan struktur ekonomi suatu daerah.Sementara itu, PDRB konstan digunakan untuk mengetahui pertumbuhan ekonomi secara riil dari tahun ke tahun atau pertumbuhan ekonomi yang tidak dipengaruhi oleh faktor harga.PDRB juga dapat digunakan untuk mengetahui perubahan harga dengan menghitung deflator PDRB (perubahan indeks implisit).Indeks harga implisit merupakan rasio antara PDRB menurut harga berlaku dan PDRB menurut harga konstan.( Badan Pusat Statistik.2014)
2.7 Prakiraan total Konsumsi Energi Provinsi Bali Untuk memperkirakan kebutuhan beban listrik terdapat bermacam-macam metode yang dapat digunakan. Ada empat metode yang sering digunakan oleh perusahaan-perusahaan listrik yaitu (Karmiata, 2003) :
11
1. Metode analitik, yaitu model yang dibangun berdasarkan data dan analisa penggunaan akhir tenaga listrik pada setiap sektor pemakai. 2. Metode ekonometri, yaitu model yang dibangun berdasarkan kaidah ekonomi dan statistik. 3. Metode kotak hitam (Black Box) atau yang biasa disebut juga metode kecenderungan, yaitu model yang dibangun berdasarkan hubungan data masa lalu tanpa memperhatikan faktor-faktor penyebab (pengaruh ekonomi, iklim, teknologi dan sebagainya), model ini biasanya digunakan orang untuk peramalan jangka pendek. 4. Penggabungan beberapa metode, yaitu suatu model yang menggabungkan dua atau lebih metode peramalan. Disini digunakan penggabungan metode analitik dan ekonometri. Secara harfiah, ekonometri dapat diartikan sebagai “ukuran-ukuran ekonomi”.Sedangkan menurut pengertian global, ekonometri dapat didefinisikan sebagai suatu ilmu yang mempelajari analisis kuantitatif dari fenomena ekonomi dalam artian secara umum. Pada mulanya kajian ekonometri hanya meliputi aplikasi matematika statistik dengan menggunakan data ekonomi untuk menganalisa model-model ekonomi saja.Akan tetapi dalam perkembangannya, teori ini tidak hanya dapat digunakan untuk menganalisa model-model ekonomi saja, melainkan juga dapat digunakan untuk menganalisa berbagai fenomena sosial lainnya (Sugiyono,1999). Metode ekonometri dapat menampung dan tanggap terhadap pengaruh perubahan parameter ekonomi.Namun demikian kelemahan dari metode ini adalah pemilihan variabel peramalan dan teknik penggunaan statistik yang dipilih hanya berlaku khusus untuk suatu kasus.Misalnya berlaku untuk suatu wilayah atau daerah tertentu.Sedangkan dengan metode kotak hitam, peramalan dapat mengikuti pola tingkah laku data masa lalu, apakah musiman, acak (random) atau fluktuasi beraturan atau tak beraturan.Kelemahan peramalan dengan metode ini
12
adalah, peramalan hanya berdasarkan data masa lalu, tidak tanggap pada perubahan parameter yang lain, dan hanya berlaku untuk peramalan jangka pendek. 2.8 Metode Gabungan Metode gabungan adalah suatu metode yang menggabungkan beberapa model (integrated model) atau mengintegrasikan dua atau lebih metode prakiraan. Metode gabungan yang dipakai disini adalah gabungan antara metode analitik dan ekonometri yang disusun menggunakan pendekatan sektoral, yaitu pendekatan dari sektor pemakai dengan mengelompokkan pelanggan menjadi empat
sektor, yaitu
(Karmiata, 2003) : 1. Sektor Rumah Tangga 2. Sektor Komersial 3. Sektor Publik 4. Sektor Industri Metode ini diharapkan mampu mengabungkan keunggulan metode analitik yang mudah, sederhana, dapat mengurangi validitas model dan keunggulan metode ekonometri yang dapat menampung variabel ekonomi.Dengan demikian metode gabungan mampu mengeleminasi kelemahan metode analitik yang tidak tanggap terhadap perubahan variabel ekonomi, dan kelemahan metode ekonometri yang membutuhkan banyak data, serta membutuhkan kepekaan dan pengalaman dalam membuat asumsi. Penggambaran ekonometri disini dapat dilihat pada penggunakan variabel pertumbuhan ekonomi pada model yang digunakan untuk peramalan tenaga listrik.Sedangkan penggunaan metode analitik dapat dilakukan dengan menambahkan jumlah pelanggan tambahan dikalikan dengan rata-rata konsumsi per pelanggan. Hal ini merupakan penggambaran prinsip dasar metode analitik
untuk menyusun
prakiraan yaitu perhitungan secara rinci pemakaian tenaga listrik setiap pelanggan. Dengan demikian untuk menghitung prakiraan jumlah pelanggan, daya tersambung
13
dan konsumsi energi untuk setiap sektor digunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) : 2.8.1
Sektor Rumah Tangga
a. Pelanggan rumah tangga Pertumbuhan jumlah pelanggan rumah tangga diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) yang ditunjukkan dengan faktor pelanggan atau rasio pertumbuhan pelanggan rumah tangga terhadap pertumbuhan PDRB. Prakiraan jumlah pelanggan rumah tangga ditentukan dengan persamaan (Karmiata, 2003): Pel.Rt = Pel.Rt-1 * [1+ (ЄpR * GPDRBR/100)] ................................... (2.1) Dimana : Pel.Rt
= Jumlah pelanggan rumah tangga total pada tahun t
Pel.Rt-1 = Jumlah pelanggan rumah tangga total pada tahun t-1 ЄpR
= Faktor pelanggan rumah tangga tahun
GPDRBR
= Pertumbuhan PDRB sektor rumah tangga (%)
b. Daya tersambung rumah tangga (MVA) Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya tersambung per pelanggan rumah tangga baru. Kemudian dengan mengalikan dengan penambahan pelanggan akan diperoleh jumlah daya tersambung tambahan. Prakiraan daya tersambung per pelanggan rumah tangga baru diperoleh dari analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang. Persamaan matematika untuk menentukan prakiraan daya tersambung pelanggan rumah tangga adalah (Karmiata, 2003) : VARt = VARt-1 + (Pel.Rt * VR) ............................................... (2.2) Dimana : VARt
= Daya tesambung pelanggan rumah tangga pada tahun t
VARt-1
= Daya tesambung pelanggan rumah tangga pada tahun t-1
14
VR
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan rumah tangga baru
Pel.Rt= Penambahan pelanggan rumah tangga pada tahun t
c.Konsumsi energi sektor rumah tangga (KWh) Perubahan konsumsi energi listrik diasumsikan dipengaruhi oleh perubahan tingkat pendapatan domestik regional bruto (PDRB) dan ditambah dengan konsumsi energi penambahan pelanggan rumah tangga.Elastisitas energi terhadap PDRB (rasio pertumbuhan energi terhadap pertumbuhan PDRB). Persamaan untuk menentukan prakiraan konsumsi energi sektor rumah tangga adalah (Karmiata, 2003) : ERt = {ERt-1 * [1 + (ЄeR * GPDRBR/100)]}+ (Pel.Rt * UKR)…….(2.3) Dimana : ERt
= Konsumsi energi rumah tangga total pada tahun t
ERt-1 = Konsumsi energi rumah tangga pada tahun t-1 Pel.Rt = Penambahan pelanggan rumah tangga pada tahun t UKR
= Rata-rata konsumsi per pelanggan rumah tangga
ЄeR
= Elastisitas energi sektor rumah tangga
GPDRBR = Pertumbuhan PDRB sektor rumah tangga (%) 2.8.2
Sektor Komersial
a.Pelanggan komersial Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor komersial diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor komersial yang ditunjukkan dengan faktor pelanggan sektor komersial atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor komersial terhadap pertumbuhan PDRB sektor komersial. Prakiraan
jumlah
pelanggan
sektor
komersial
ditentukan
dengan
menggunakan persamaan (Karmiata, 2003) : Pel.Kt = Pel.Kt-1 * [1 + (ЄpK * GPDRBK/100)] ............................. (2.4)
15
Dimana : Pel.Kt
= Pelanggan komersial pada tahun t
Pel.Kt-1 = Pelanggan komersial pada tahun t-1 ЄpK
= Faktor pelanggan sektor komersial
GPDRBK = Pertumbuhan PDRB sektor komersial (%) b. Daya tersambung sektor komersial (MVA) Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memprakirakan daya tersambung per pelanggan sektor komersial baru. Kemudian dengan mengalikan dengan penambahan pelanggan komersial sehingga diperoleh jumlah daya tersambung tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor komersial baru diperoleh dari analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang. Untuk prakiraan daya tersambung pelanggan sektor komersial digunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) : VAKt = VAKt-1 + (Pel.Kt * VK) ............................................... (2.5) Dimana : VAKt
= Daya tersambung komersil pada tahun t
VAKt-1 =Daya tersambung komersial pada tahun t-1 VK
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
Pel.Kt = Penambahan pelanggan komersial pada tahun t
c. Konsumsi energi sektor komersial (MWh) Pertumbuhan konsumsi energi sektor komersial diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor komersial yang ditunjukkan dengan elastisitas energi sektor komersial atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor komersial terhadap pertumbuhan PDRB sektor komersial.
16
Persamaan matematika untuk prakiraan konsumsi energi sektor komersial adalah (Karmiata, 2003) : EKt = EKt-1 * [1 + (ЄeK * GPDRBK/100)] ........................................ (2.6) Dimana : EKt
= Konsumsi energi komersial pada tahun t
EKt-1 = Konsumsi energi komersial pada tahun t-1 ЄeK
= Elastisitas energi sektor komersial
GPDRBK = Pertumbuhan PDRB sektor komersial (%) 2.8.3
Sektor Publik
a. Pelanggan publik Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor publik diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor publik yang ditunjukkan dengan faktor pelanggan sektor publik atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor publik terhadap pertumbuhan PDRB sektor publik. Persamaan matematika untuk prakiraan jumlah pelanggan sektor publik adalah (Karmiata, 2003) : Pel.Pt = Pel.P(t-1) * [1 + (ЄpP * GPDRBP)/100] ............................. (2.7) Dimana : Pel.Pt
= Pelanggan publik pada tahun t
Pel.Pt-1 = Pelanggan publik pada tahun t-1 ЄpP
= Faktor pelanggan sektor publik
GPDRBP = Pertumbuhan PDRB sektor publik (%) b. Daya tersambung sektor publik (MVA) Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya tersambung per pelanggan sektor publik baru.Kemudian dengan mengalikan dengan penambahan pelanggan publik sehingga diperoleh jumlah daya tersambung tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor publik baru diperoleh dari
17
analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang. Prakiraan daya tersambung pelanggan sektor publik ditentukan dengan persamaan (Karmiata, 2003) : VAPt = VAPt-1 + (Pel.Pt * VP) ................................................. (2.8) Dimana : VAPt
= Daya tersambung publik pada tahun t
VAPt-1 =Daya tersambung publik pada tahun t-1 Pel.Pt = Penambahan pelanggan publik pada tahun t VP
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
c. Konsumsi energi sektor publik (MWh) Pertumbuhan konsumsi energi sektor publik diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor publik yang ditunjukkan dengan elastisitas energi sektor publik atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor publik terhadap pertumbuhan PDRB sektor publik. Prakiraan konsumsi energi sektor publik ditentukan dengan persamaan (Karmiata, 2003) : EPt = EPt-1 * [1 + (ЄpP * GPDRBP/100)] ...................................... (2.9) Dimana : EPt
= Konsumsi energi publik pada tahun t
EPt-1
= Konsumsi energi publik pada tahun t-1
ЄpP
= Elastisitas energi sektor publik
GPDRBP = Pertumbuhan PDRB sektor publik (%) 2.8.4
Sektor Industri
a. Pelanggan industri Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor industri diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor industri yang ditunjukkan dengan
18
faktor pelanggan sektor industri atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor industri terhadap pertumbuhan PDRB sektor industri. Persamaan matematika untuk menentukan prakiraan jumlah pelanggan sektor industri adalah (Karmiata, 2003) : Pel.It = Pel.It-1 *[1 + (ЄpI * GPDRBI/100 )] ...................................... (2.10) Dimana : Pel.It
= Pelanggan industri pada tahun t
Pel.It-1
= Pelanggan industri pada tahun t-1
ЄpI
= Faktor pelanggan sektor industri
GPDRBI
= Pertumbuhan PDRB sektor industri (%)
b. Daya tersambung sektor industri (MVA) Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya tersambung per pelanggan sektor industri baru.Kemudian dengan mengalikan dengan penambahan pelanggan industri sehingga diperoleh jumlah daya tersambung tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor industri baru diperoleh dari analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang. Prakiraan daya tersambung pelanggan sektor industri ditentukan dengan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) : VAIt = VAIt-1 + (Pel.It * VI) ....................................................... (2.11) Dimana : VAIt
= Daya tersambung pelanggan industri pada tahun t
VAIt-1 =Daya tersambung industri pada tahun t-1 Pel.It = Penambahan pelanggan industri pada tahun t VI
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan industri baru
c. Konsumsi energi sektor industri (MWh) Pertumbuhan konsumsi energi sektor industri diasumsikan dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor industri yang ditunjukkan dengan
19
elastisitas energi sektor industri atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor industri terhadap pertumbuhan PDRB sektor industri. Prakiraan konsumsi energi sektor industri ditentukan dengan menggunakan persamaan (Karmiata, 2003) : EIt = EITt-1 * [1 + (ЄeI * GPDRBI/100)] .......................................... (2.12) Dimana : EIt
= Konsumsi energi sektor industri pada tahun t
EIt-1
= Konsumsi energi sektor industri pada tahun t-1
ЄeI
= Elastisitas energi terhadap PDRB
GPDRBI = Pertumbuhan PDRB sektor industri (%) 2.8.5
Jumlah Total Prakiraan Setelah dilakukan prakiraan kebutuhan listrik persektor, maka total jumlah
pelanggan, total daya tersambung, dan total konsumsi energi dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) : Pel.t = Pel.Rt + Pel.Kt + Pel.Pt + Pel.It ……………………………. (2.13) VAt = VARt + VAKt + VAPt + VAIt …………………………….. (2.14) Et
= ERt + EKt + EPt + EIt
…………………………………. (2.15)
Dimana : Pel.t = Pelanggan total tahun t
2.8.6
Vat
= Daya tersambung total tahun t
Et
= Konsumsi energi total tahun t
Energi Produksi dan Beban Puncak Penyaluran dan pendistribusian energi yang diproduksi oleh pembangkit ke
konsumen menimbulkan rugi-rugi transmisi dan distribusi. Jadi energi yang dipakai konsumen ditambah rugi-rugi transmisi dan distribusi merupakan energi yang harus diproduksi. Sedangkan beban puncak dapat diasumsikan sebagai produksi energi
20
dibagi satuan waktu yang dikalikan faktor beban. Sehingga untuk menghitung energi produksi dan beban puncak digunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) : EPt
ETt 1 LTt
BPt
EPt *100 ……………………………………………(2.17) 8760 * LFt
…………………………………………..(2.16)
Dimana: EPt
= Energi produksi pada tahun t
ETt
= Energi terjual PLN total pada tahun t
LTt
= Rugi-rugi transmisi dan distribusi pada tahun t
BPt
= Beban puncak tahun t
LFt
= Faktor beban pada tahun t (%)
2.9 Faktor Beban Faktor beban atau Load factor didefinisikan sebagai perbandingan antara beban rata-rata dengan beban puncak yang diukur untuk suatu periode waktu tertentu. Beban pucak (Lf) yang dimaksud adalah beban puncak sesaat atau beban puncak ratarata dalam interval waktu tertentu, pada umumnya dipakai beban puncak pada waktu 15 menit atau 30 menit. Untuk prakiraan besarnya faktor beban pada masa yang akan datang dapat didekati dengan data statistik yang ada. Dari definisi faktor beban dapat dituliskan menurut persamaan 2.18 (Daman Suswanto, 2011).
Persamaan 2.18 mengandung arti bahwa beban rata-rata akan selalu bernilai lebih kecil dari kebutuhan maksimum atau beban puncak, sehingga load factor akan selalu kecil dari satu.
21
2.10 Elastisitas Energi Elastisitas energi adalah perbandingan laju pertumbuhan ekonomi dengan laju pertumbuhan konsumsi energi disebuah negara. Semakin kecil angka elastistas energi maka semakian efisien penggunaan energi disuatu negara. Angka elastisitas energi dibawah 1,0 dicapai apabila energy yang tersedia telah dimanfaatkan secara optimal. Untuk mencari elastisitas energi digunakan persamaan ( Karmiata,2003) :
E E t
Єe
=
t 1
PDRB PDRB t
Et 1
t 1
…………………………………… (2.19)
PDRBt 1
Dimana : Єe
= Elastisitas Energi
Et
= Konsumsi energi listrik tahun
Et -1
= Konsumsi energi listrik tahun -1
PDRBt = Pertumbuhan PDRB pada tahun PDRBt-1 = Pertumbuhan PDRB pada tahun -1 2.11 Keamanan Suplai Sistem Tenaga Listrik Keamanan suplai tenaga listrik didefinisikan sebagai kemampuan sistem tenaga listrik untuk menyediakan tenaga listrik hingga pada pengguna akhir (konsumen) dengan level kontinuitas dan kualitas tertentu secara berkelanjutan, yang berkaitan dengan standar yang ada dan perjanjian kontrak pada titik-titik pengiriman (Union of the Electricity Industry–EURELECTRIC, 2006). Kriteria yang digunakan untuk menentukan keandalan sistem, salah satunya dengan menggunakan kriteria keandalan keamanan N-1, metode ini menggambarkan tingkat keandalan sistem dengan memperhitungkan kemungkinan gangguan unit pembangkit dan juga gangguan peralatan transmisi. Analisa keamanan suplai sistem tenaga listrik atau N-1 adalah analisa yang dimaksudkan untuk menirukan keadaan steady state dari sistem tenaga listrik terhadap beberapa kemungkinan kejadian yang mungkin terjadi seperti lepasnya satu atau dua pembangkit secara mendadak, tripnya satu atau beberapa penghantar, hilangnya reaktor dan sebagainya. Indeks keandalan
22
keamanan (N-1) dipakai untuk menggambarkan tingkat keandalan sistem dengan memperhitungkan kemungkinan gangguan unit apabila dalam sistem terdapat n buah elemen baik unit pembangkit maupun peralatan transmisi, sistem tidak akan kehilangan beban (tidak terjadi pemadaman) apabila sebuah elemen sistem mengalami gangguan, Dari pengertian keamanan tersebut, kita bisa mengetahui bahwa kontinuitas suplai tenaga listrik merupakan kebutuhan utama atau kondisi dimana suplainya energi listrik tidak terputus sampai ke konsumen dalam kondisi pemadaman (Pottonen, 2005). Kondisi keamanan suplai sistem tenaga listrik juga sangat dipengaruhi dengan kriteria kondisi N-1. Kriteria N-1 merupakan penilaian kecukupan pada sistem tenaga listrik. Pengertian kriteria N-1 terjadi apabila salah satu penyedia tenaga listrik dengan unit pembangkitan terbesar keluar dari sistem atau tidak beroperasi baik akibat kerusakan atau perawatan (bisa pembangkit atau saluran transmisi), maka sisa pasokan yang tersedia harus dapat memenuhi kebutuhan beban pada suatu sistem kelistrikan di daerah tersebut. Sistem kelistrikan dapat dikatakan aman apabila cadangan daya minimum dalam keadaan N-1 lebih besar dari nol atau lebih jelasnya sisa pasokan listrik dapat menyuplai beban yang dibutuhkan (Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, 2008).
