PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
1
Desain PLT Surya Menggunakan Metode Loss of Load Probability (LOLP) Untuk Anjungan Minyak dan Gas Hikam Adzkiyak, Margo Pujiantara1), Heri Suryoatmojo2) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail:
[email protected] [email protected])
[email protected])
Abstrak— Penggunaan Sistem PV pada anjungan minyak dan gas di lokasi lepas pantai memunculkan beberapa permasalahan. Salah satunya adalah keterbatasan ruang untuk penempatan modul PV dan baterai. Umumnya digunakan metode fixed autonomy – recharge untuk menghitung kebutuhan baterai dan modul PV pada PLTS. Akan tetapi metode ini menyebabkan penggelembungan kapasitas (oversize) secara berlebihan sehingga peralatan yang terpasang menjadi sia-sia. Hasil analisis memperlihatkan penggunaan metode loss of load probability (LOLP) dapat menghasilkan konfigurasi jumlah baterai maupun modul PV yang lebih efisien dan optimal. Konfigurasi tersebut dapat memperkecil terbuangnya energi karena tidak dapat tersimpan dalam baterai. Selain itu, metode LOLP dapat menghemat lebih dari 19% biaya investasi PLTS. Kata Kunci—Sistem PV, penggelembungan, autonomy, LOLP, efisien, dan optimal.
memiliki keunggulan daripada metode fixed – autonomy recharge. Sehingga metode LOLP dapat digunakan secara konsisten pada desain PLTS. Untuk menggapai tujuan tersebut digunakan alur pemikiran seperti tertuang pada Gambar 1. Permasalahan Sistem PV berkaitan dengan data sun radiation. Data yang digunakan berasal dari NASA database. Sedangkan autonomi Sistem PV akan didesain mempertimbangkan standar dari IEEE 1562-2007 yaitu sebesar 5 hari. Indeks LOLP yang ingin dicapai sebesar 0,01. PLTS terdiri dari beberapa komponen yaitu panel surya (PV Modules), kabel, charge controller, inverter, dan baterai. Pada paper ini akan terkonsentrasi pada jumlah panel surya dan kapasitas baterai.
I. PENDAHULUAN
P
emanasan global telah menjadi bahasan banyak pihak. Untuk mengatasinya, berbagai negara berlomba-lomba mengembangkan energi terbarukan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca. Ini juga berkaitan dengan aturan carbon tax. Dimana emisi karbon dihitung sebagai nilai ekonomi bagi sebuah negara. Dapat sebagai pemasukan (devisa) atau pengeluaran (pajak) [1]. Industri yang berada pada suatu negara juga harus memperhatikan kewajiban atas pengurangan emisi gas rumah kaca. Artinya industri perminyakan dan gas juga mempunyai kewajiban mengurangi dampak tersebut. Beberapa teknologi yang telah dipakai adalah penggunaan wind turbin dan photovoltaic (PV) system. Umumnya sistem tersebut didukung oleh diesel generator untuk kebutuhan darurat [2]. Penggunaan Sistem PV pada anjungan minyak dan gas di lokasi lepas pantai memunculkan beberapa permasalahan yaitu keterbatasan ruang untuk penempatan modul PV dan baterai [3]. Penggunaan metode fixed autonomi-recharge dalam desain Sistem PV menyebabkan penggelembungan (oversize) kebutuhan modul PV dan kapasitas baterai. Besarnya jumlah modul PV maupun kapasitas baterai yang dibutuhkan menyebabkan banyak energi yang terbuang. Oleh karenanya, dilakukan desain Sistem PV menggunakan metode LOLP (Loss of Load Probability) yang diharapkan dapat memperkecil kebutuhan modul PV dan kapasitas baterai tanpa mengurangi keandalan sistem. Dengan berkurangnya kebutuhan modul PV dan kapasitas baterai diharapkan ada pengurangan biaya instalasi pula. Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah membandingkan dan membuktikan bahwa metode LOLP
Gambar 1. Diagram Alir Penggunaan Metode LOLP
II. STAND-ALONE PHOTOVOLTAIC SYSTEM Pada stand-alone photovoltaic system, panel surya (PV) akan mengisi baterai yang nantinya digunakan untuk mensuplai beban. Beberarapa aplikasi, sistem tersebut dibantu dengan generator cadangan. Bahkan ada beberapa aplikasi, beban langsung dihubungkan pada PV tanpa melalui baterai.
PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
2
A. Estimasi Beban Proses desain PLTS dimulai dengan estimasi beban. Dengan menghitung energi yang dibutuhkan beban per hari akan didapat kemudahan dalam desain PLTS. Perhitungan energi beban dapat dicari dengan mudah yaitu dengan mengalikan daya listrik yang digunakan peralatan dengan lama waktu perlatan bekerja tiap harinya. Perhitungan energi yang dibutuhkan akan ditambah dengan margin 20%. Hal ini digunakan untuk berjaga-jaga bahwa beberapa peralatan saat keadaaan mati atau standby masih tetap mengkonsumsi daya walau sedikit. B. Kebutuhan Baterai Untuk mendapatkan tegangan nominal sistem, baterai harus diseri. Sehingga kebutuhan baterai dapat dicari dengan persamaan di bawah ini. n Batt Seri =
III. METODE FIXED AUTONOMY-RECHARGE DAN LOSS OF LOAD PROBABILITY A. Metode Fixed Autonomy-Recharge Metode Fixed Autonomy – Recharge merupakan perhitungan kebutuhan PV dan kapasitas baterai yang sangat mudah. Hanya berdasarkan kondisi terburuk suatu daerah [5]. Ditentukan terlebih dahulu berapa autonomi hari yang diinginkan (TA) dan berapa hari PV harus bisa mengisi baterai (TR). TA digunakan untuk menghitung kapasitas baterai yang diinginkan. Sedangkan TR digunakan untuk menghitung kebutuhan PV. Konsep metode fixed autonomy – recharge dapat dilihat pada Gambar 2.
(1)
Sedangkan untuk mendapatkan kapasitas yang dibutuhkan, baterai harus dipararel. Kebutuhan baterai pararel dapat dihitung dengan persamaan berikut: n Batt Pararel =
(
) (
(2)
)
Agar dapat mensuplai dan mengatasi cuaca butuk, kapasitas baterai diperbesar sesuai berapa hari peralatan diinginkan tetap bekerja (autonomy day). Pada rumusan di atas, hari autonomi disimbolkan dengan TA. IEEE Std 1562-2007 memiliki dua kondisi. Kondisi pertama yaitu saat beben berada pada daerah kaya akan sinar matahari atau beban tidak kritis. Autonomi yang ditentukan untuk kondisi dua adalah 5 hari sampai 7 hari. Kondisi kedua adalah beban berada pada daerah yang tidak kaya sinar matahari atau beban kritis. Autonomi untuk kondisi kedua ditentukan antara 7 hari sampai 14 hari. C. Kebutuhan Panel Surya Kebutuhan panel surya harus disesuaikan dengan tegangan dan kebutuhan untuk mengisi baterai. Agar tegangan panel surya dapat sesuai dengan baterai maka harus diseri dengan jumlahnya dapat dihitung sebagai berikut: n PV Seri =
(3)
Sedangkan kebutuhan dibutuhkan: n PV Pararel =
untuk
(
)
dapat
mengisi
baterai
(4)
Dengan TA adalah hari autonomy dan adalah daya keluaran PV dengan radiation minimum daerah itu. Adakalanya panel surya didesain mengikuti berapa hari PV harus dapat mengisi baterai (time-recharge days). Sehingga panel surya harus diperbesar jumlahnya beberapa kali agar tercapai TR days tersebut. Persamaan 4 menjadi: n PV Pararel =
(
)
(5)
Gambar 2. Diagram Alir Metode Fixed Autonomy-Recharge
B. Metode Loass of Load Probability (LOLP) Metode LOLP merupakan metode perhitungan kebutuhan PV dan baterai berdasarkan indeks keandalan yaitu indeks LOLP. Indeks LOLP dapat dihitung dengan rumusan sebagai berikut: LOLP =
(6)
Dengan LOL adalah total energi yang tidak dapat tersuplai oleh pembangkit [6]. Indeks LOLP dihitung tahunan. Oleh karenanya total beban yang seharusnya disuplai adalah beban per harinya dikali jumlah hari dalam setahun yaitu 365 hari. Metode LOLP membutuhkan prediksi awal kebutuhan PV dan kapasitas baterai. Ini dapat diperoleh dengan menghitung terlebih dahulu menggunakan metode fixed autonomy-recharge. Dapat dikatakan lebih lanjut bahwa metode LOLP adalah perhitungan optimasi untuk desain PLTS. Ini berdasar bahwa metode LOLP dapat mengevaluasi apakah terjadi oversize atau tidak. Dengan metode LOLP dapat diketahui juga kombinasi yang paling efisien sehingga menurunkan biaya investasi. Perhitungan LOLP secara detail dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4.
PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
3 IV. SISTEM KELISTRIKAN ANJUNGAN MINYAK & GAS SANTOS PTY LTD A. Sistem Kelistrikan Pada Anjungan Santos Pty Ltd Santos Pty Ltd merupakan perusahaan migas dan memiliki anjungan lepas pantai yang seluruh energi listriknya disuplai oleh PLTS.
Gambar 3. Diagram Alir Metode LOLP
Gambar 5. Single Line Diagram PLTS Anjungan Santos Pty Ltd
Setiap anjungan memiliki peralatan yang harus disuplai listrik. Pada anjungan milik Santos Pty Ltd beberapa beban tersebut antara lain: lampu navigasi maritim sebesar 36W dengan 14 jam kerja, lampu tanda untuk penerbangan 18W dengan waktu kerja 14 jam, RTU sebesar 100W, I/O module sebesar 50W, menara radar 16,8W, dan radio sebesar 55W. Beban-beban tersebut dapat dilihat pada Gambar 5. B. Letak dan Kondisi Cuaca Pada Anjungan Santos Pty Ltd Anjungan lepas pantai dari Santos Pty Ltd terletak pada koordinat 7° 22' 29,276" LS dan 113° 54' 52,935" BT. Dengan memasukkan koordinat ini pada website NASA didapat beberapa data yang dibutuhkan untuk desain PLTS berdiri sendiri. Data tersebut berturut-turut dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3. Tabel 1. Radiasi Matahari per Bulan (kWh/m2/hari) Bulan keTilt 7
1
2
3
4
5
6
3,3
4,7
5,5
5,4
4,7
4,15
7
8
9
10
11
12
4,1
4,8
4,3
4,1
3,9
2,8
Bulan keTilt 7
Tabel 2. Temperatur Udara per Bulan (OC) Bulan keO
C
Bulan keO
C
Gambar 4. Diagram Alir Subroutin Perhitungan LOLP
1
2
3
4
5
6
27,5
27
27,4
28
28,3
28,6
7
8
9
10
11
12
28,3
28,5
28,3
28
28,1
27,9
Tabel 3. Hari Tanpa Penyinaran di Lokasi Anjungan (hari) Bulan ke-
1
2
3
4
5
6
Jumlah Hari
11
5
5
6
6
5
Bulan ke-
7
8
9
10
11
12
Jumlah Hari
6
3
6
6
4
10
PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
4
V. SIMULASI DAN ANALISIS EKONOMI PLTS Untuk memudahkan perhitungan dibangun perangkat lunak dari bahasa DELPHI. Perangkat lunak ini diharapkan juga mampu dijadikan alat bantu untuk desain PLTS oleh masyarakat umum. A. Estimasi Beban Anjungan Migas Santos Pty Ltd Estimasi beban pada anjungan milik Santos Pty Ltd ditunjukkan oleh Tabel 4. Tabel 4. Estimasi Beban Pada Anjungan Santos Pty Ltd Load List
Qty
System Voltage
24
Hours of Use/Day
Watt
Wh/Da y
1
36,00
14
504
Aviation Obstruction Light
1
18,00
14
252
RTU Panel
1
100,0 0
24
2.400
Radio Microwave
1
55,00
24
1.320
Radar Beacon
1
16,80
24
403,20
I/O Module
1
50,00
24
1.200
Watt
275,8
Amper e
11,49
Wh per day Ah per day
6.079,2 253,30
Terlihat bahwa kebutuhan dari anjungan minyak dan gas Santos Pty Ltd tiap hari membutuhkan suplai energi listrik sebesar 6,079 kWh. Tegangan sistem telah ditentukan oleh perusahaan yaitu sebesar 24 VDC. B. Perhitungan Kebutuhan Modul PV & Kapasitas Baterai Dengan Metode Fixed Autonomy-Recharge Time Setelah mengetahui kebutuhan energi beban pada anjungan, dapat ditentukan kebutuhan jumlah modul PV dan kapasitas baterai. Agar dapat menentukan jumlah tersebut harus diketahui terlebih dahulu karakteristik modul PV dan baterai yang digunakan. Pada tugas akhir ini ditentukan bahwa modul PV yang digunakan mempunyai datasheet yang tertera pada Tabel 5. Tabel 5. Datasheet Modul PV Characteristic Solar Module Optimum Operating Voltage Solar Module Open Circuit Voltage Solar Module Nominal Voltage Solar Module Optimum Operating Current Solar Module Short Circuit Current Controller Maximum Open Circuit Voltage Controller Nominal Solar Input Solar Module Maximum Power NOCT Coefficient Temperatur Cost per Module
Tabel 6. Datasheet Baterai Characteristic Nominal Battery Voltage Capacity Maximum Deep of Discharge Cost per Battery
Symbol
Value
Unit
Vmp
37,40
VDC
Voc
44,20
VDC
Vnom
24,00
VDC
Imp
5,30
A
Isc
5,50
A
Vcoc
150,00
VDC
Vcsnom
48,00
VDC
Pmp
200,00
WP
NOCT
50
O
C
O
Coeff_Temp
-0,0044
/ C
Cost_PV
5.000.000
Rp
Symbol
Value
Unit
Vcnom
12
VDC
Qreq
100
Ah
DOD
80
%
Cost_Batt
2.000.000
Rp
Karena baterai mempunyai beberapa faktor koreksi, maka perhitungan harus mengikutkan faktor koreksi tersebut. Maka persamaan 2.2 menjadi: n Batt Pararel =
Navigation Aid
Total Load
Sedangkan untuk baterai yang digunakan sesuai Tabel 6.
(
) (
)
(6)
Bage=battery aging factor DOD=maximum battery deep of discharge Btf= battery temperature correction faktor
Hasil perhitungan metode fixed autonomy – recharge diperlihatkan pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil Perhitungan Metode Fixed Autonomy – Recharge dengan TA dan TR sebesar 5 Hari Peralatan Modul PV Baterai Seri 2 2 Pararel 18 26 Total 36 52 Biaya Rp 180.000.000,00 Rp 104.000.000,00 Biaya Modul PV + Baterai Rp 284.000.000,00
C. Perhitungan Kebutuhan Modul PV & Kapasitas Baterai Dengan Metode LOLP Metode LOLP adalah metode yang dapat menggambarkan kemampuan PLTS dalam mensuplai beban. Diagram alir pada Gambar 2.4 menunjukkan bahwa metode LOLP memerlukan inisialisasi awal jumlah modul PV dan kapasitas baterai. Inisialisasi awal ini dapat diambilkan dari jumlah modul PV dan kapasitas baterai dari hasil perhitungan metode fixed autonomy – recharge. Dengan menghitung indeks LOLP kombinasi jumlah modul PV dan kapasitas baterai dari hasil metode fixed autonomy recharge, akan dapat diketahui apakah kombinasi tersebut telah optimal atau tidak. Dikatakan optimal apabila energi yang terbuang sedikit dengan biaya investasi minimal. Perhitungan LOLP dari kombinasi yang dihasilkan metode fixed autonomy – recharge dilakukan dengan menghitung keluaran harian PV dan kemampuannya dalam mengisi baterai. Dengan kata lain, akan digunakan persamaan energy balance (kesetimbangan energi) sehingga didapat data surplus dan defisit harian. Dengan beberapa data yang telah ada, perhitungan LOLP dilakukan bertahap dari hari pertama sampai akhir tahun sesuai diagram alir Gambar 4. Nilai LOLP didapat dari persamaan 6. LOLP =
(7)
Dengan LOL adalah total energi yang tidak dapat tersuplai oleh pembangkit. LOL dapat diketahui dengan melihat perhitungan kesetimbangan energi. Perhitungan kesetimbangan energi pada hari pertama dapat dilihat pada Tabel 8.
PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
5
Tabel 8 Kesetimbangan Energi Hari Pertama Tabel 9. Indeks LOLP Beberapa Kombinasi
Perhitungan LOLP Hari ke-1 Bulan ke-1
PV
Kondisi Awal Baterai Penuh (62400 Wh) Irradiation [hari ke-1, bulan ke-1]
Pararel
TA
LOLP
Hari Tak Tersuplai
Biaya
kWh Tebuang
3,31
kWh/m2
18
12
2
0.107
39
Rp228.000.000
2758.108
27,5
O
18
13
3
0.077
28
Rp232.000.000
2740.991
65
O
C
18
16
3
0.049
18
Rp244,000,000
2692.199
12514,08
Wh
18
19
4
0.027
10
Rp256,000,000
2687.423
Energi Beban
6079,20
Wh
18
23
4
0.019
7
Rp272,000,000
2680.869
Surplus/Defisit
6434,88
Wh
18
26
5
0,013
5
Rp284.000.000
2673,66
62400
Wh
18
29
6
0.008
3
Rp296,000,000
2666.469
6434,88
Wh
18
32
6
0.003
1
Rp308,000,000
2659.269
Temperatur [hari ke-1, bulan ke-1] T cell Keluaran modul PV
Kondisi Baterai Energi Terbuang
C
Perhitungan kesetimbangan energi dilakukan terusmenerus sampai akhir tahun. Ini dilakukan dengan bantuan perangkat lunak. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7. Kombinasi modul PV dan kapasitas baterai hasil perhitungan metode fixed autonomy – recharge memiliki indeks LOLP bernilai 0,013 dengan energi terbuang sia-sia sebesar 2673,66 kWh.
Tabel 10. Beberapa Kombinasi Untuk Indeks LOLP 0,01 PV Pararel
Baterai Pararel
TA
LOLP
Hari Tak Tersuplai
Biaya
kWh Tebuang
(@100Ah)
9
38
7
0.014
5
Rp242,000,000
291.517
9
45
9
0.008
3
Rp270,000,000
291.517
10
34
7
0.014
5
Rp236,000,000
531.538
10
35
7
0.011
4
Rp240,000,000
546.267
700000
9
38
7
0.014
5
Rp242,000,000
291.517
600000
11
31
6
0.014
5
Rp234,000,000
795.194
500000
11
32
6
0.011
4
Rp238,000,000
792.794
12
27
5
0.013
5
Rp228,000,000
1061.25
12
29
6
0.011
4
Rp236,000,000
1056.45
12
31
6
0.008
3
Rp244,000,000
1051.65
800000
Energi (Wh)
Baterai Pararel (@100Ah)
400000 300000 200000 100000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
Bulan KeDefisit Energi Terbuang
Surplus
Gambar 6. Grafik Kesetimbangan Energi Konfigurasi TA=5 hari dan TR=5 hari
Keluaran PV 600000 Energi (Wh)
500000 400000 300000 200000 100000 0 1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12 Bulan KeGambar 7. Energi Yang Dihasilkan PV Untuk Konfigurasi TA=5 hari dan TR=5 hari
Karena telah ditentukan LOLP bernilai 0,01, kombinasi tersebut harus dioptimasi. Optimasi dilakukan dengan cara menghitung indeks LOLP kombinasi lainnya. Tabel 9 menunjukkan kombinasi modul PV dan kapasitas baterai beserta indeks LOLPnya. Didapat hasil bahwa untuk LOLP 0,01, kombinasi yang paling optimal adalah modul PV sejumlah 12 dipararel dan baterai sebesar 27 dipararel. Optimal karena kebutuhan investasinya adalah yang paling minimal yaitu sebesar Rp 228.000.000,00 daripada kombinasi lainnya yang terlihat pada Tabel 10.
D. Pemilihan Peralatan Letak peralatan PLTS sangat berpengaruh terhadap pemilihan spesifikasi perlatan tersebut. Jika ditinjau secara umum, peralatan yang dipasang pada anjungan minyak dan gas harus sesuai digunakan pada Zone 1 Hazardous Area, Gas Group IIA. Selain itu juga harus sesuai dengan kelas temperatur T3 dan tersertifikasi ATEX atau sejenisnya. Ini berdasarkan bahwa pada anjungan minyak dan gas menyimpan bahaya besar akan kebakaran. Dimana gas mudah terbakar ada saat operasi normal berlangsung. Baterai lebih baik menggunakan tipe VRLA (valve regulated lead acid) dengan IP54. Baterai juga harus cocok dengan lingkungan lepas pantai, tahan terhadap kondisi dingin yang dapat mengurangi lifetime baterai. Umumnya baterai diletakkan pada kotak baterai yang sesuai Zone 2, Gas Group IIA, Class T6 dengan sensor temperatur. Kotak tersebut harus memiliki sirkulasi udara yang baik sekitar 35OC, dapat menyerap panas, dan dapat menjaga baterai tetap hangat saat dingin. Kotak baterai menggunakan IP66. Indeks yang sama yang digunakan untuk enclosure lainnya. Modul PV juga harus sesuai dengan kondisi lepas pantai. Dimana laju korosi sangat tinggi. Oleh karenanya struktur untuk tempat (rak) modul PV harus dicat khusus. Selain itu, junction box dan panel untuk charger controller harus sesuai Zone 1 atau Zone 2, Gas Group IIA, dan T3 sebagai kelas temperatur. E. Analisis Ekonomi Dalam IEEE Std 1562-2007 ada dua kondisi. Pertama, kondisi daerah yang kaya akan sinar matahari atau beban nonkritis, dengan TA 5 hari sampai 7 hari. Kedua, kondisi
PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6
6
daerah miskin sinar matahari atau beban kritis dengan TA sebesar 7 hari sampai 14 hari. Sedangkan standar dari AS/NZS 4509-2 2002, autonomi harus lebih besar dari 3 hari.
metode LOLP tidak menyebabkan energi terbuang terlalu besar. Berkebalikan dengan konfigurasi yang dihasilkan oleh metode fixed autonomy – recharge
Tabel 11. Perbandingan Hasil Metode Fixed Autonomy – Recharge Dengan Metode LOLP
VI. KESIMPULAN
Metode Fixed Autonomy – Recharge Hasil
Metode LOLP
Eksisting Autonomi 3 Hari
Kondisi 1 Autonomi 5 Hari
Kondisi 2 Autonomi 7 Hari
Baterai Diseri
2
2
2
2
Baterai Dipararel
15
26
36
27
PV Diseri
2
2
2
2
PV Dipararel
24
18
18
12
300.000.000
284.000.000
324.000.000
228.000.000
4310,94
2673,66
2669,19
1061,25
0,076
0,013
0
0,013
28
5
0
5
Biaya Total (Rp) Energi Terbuang (kWh) LOLP Hari Tak Tersuplai
Dari perbandingan pada Tabel 11, keadaaan eksisting dengan jumlah baterai 30 dan modul PV sejumlah 48 memiliki pemborosan energi paling besar daripada konfigurasi lainnya. Ini menandakan bahwa keadaan eksisting tidak lebih efisien dan optimum daripada konfigurasi lainnya. Untuk menentukan metode manakah yang lebih ekonomis maka dibandingkan hasil metode fixed autonomy – recharge dengan metode LOLP. Harga dari modul PV sesuai Tabel 4.2 sebesar Rp 5.000.000,00. Sedangkan harga dari baterai dengan kapasitas 100Ah sesuai Tabel 4.3 sebesar Rp 2.000.000,00. Dari harga tersebut dihitung biaya investasi modul PV dan baterai. Perbandingan hasil metode LOLP dengan kondisi eksisting mendapatkan penghematan sebesar Rp 72.000.000 (24%) beserta terbuangnya energi yang lebih sedikit. Indeks LOLP juga menurun dari 0,076 menjadi 0,013. Artinya hari tidak tersuplai turun dari 28 hari menjadi 5 hari. Metode LOLP lebih ekonomis dan optimal dari kondisi eksisting. Perbandingan kedua adalah perbandingan hasil metode LOLP dengan kondisi kedua (TA=5 hari). Hasil yang didapat menunjukkan indeks LOLP yang sama. Akan tetapi hasil metode LOLP menunjukkan penghematan Rp 56.000.000,00 (19,7%). Artinya metode LOLP menghasilkan konfigurasi lebih optimal. Perbandingan ketiga adalah membandingkan hasil metode LOLP dengan kondisi ketiga (TA=7 hari). Karena lamanya hari autonomi yang ingin dicapai maka terjadi pembengkakan pada biaya investasi. Walaupun nilai LOLP lebih baik akan tetapi terjadi pemborosan energi yang lebih besar dari hasil metode LOLP. Konfigurasi metode LOLP mendapatkan penghematan sebesar Rp 96.000.000,00 (29,6%). Ketiga perbandingan di atas telah menunjukkan bahwa metode LOLP menghasilkan konfigurasi yang lebih optimal. Hasil metode LOLP lebih ekonomis dan efisien karena biaya investasi lebih minimal. Selain itu, konfigurasi hasil
Berdasarkan hasil simulasi dan analisis disimpulkan: 1. Metode fixed autonomy – recharge memiliki kemungkinan untuk terjadi oversize berlebihan sehingga banyak energi terbuang dan peralatan yang terpasang menjadi sia-sia. 2. Metode LOLP lebih cenderung ke arah optimasi desain untuk mengetahui apakah terjadi oversize atau tidak. Metode LOLP juga dapat menunjukkan probabilitas berapa hari PLTS tidak dapat mensuplai beban sehingga dapat diketahui seberapa handal sistem yang didesain. Beberapa keunggulan tersebut membuktikan bahwa metode LOLP lebih baik dari pada metode fixed autonomy – recharge. 3. Penggunaan metode LOLP dapat menghemat biaya investasi sebesar 19,7% atau lebih tanpa menurunkan tingkat keandalan. 4. Konfigurasi hasil metode LOLP memiliki tingkat oversize paling kecil terlihat dari terbuangnya energi yaitu 1061,25 kWh. Sedangkan energi terbuang dari konfigurasi lainnya berturut-turut dari kondisi eksisting, kondisi 1, dan kondisi 2 adalah: 4310,94 kWh, 2673,66 kWh, dan 2669,19 kWh.
DAFTAR PUSTAKA [1]
Putranti, Titi M, “Tax Policies on Certified Emission Reduction Transactions”, International Journal of Administrative Science & Organization, Vol.18(3) , pp. 199-210. 2011. [2] Galarza, Raul Gonzalez and friends, “Hybrid Electrical Generation Stand-Alone Systems Application in Offshore Satellite in Mexico”, 3rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference Journal, 2008. [3] Maghraby , H. A. M. and friends, “Probabilistic Assessment of Photovoltaic (PV) Generation System”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 17, NO. 1, FEBRUARY pp. 205208, 2002. [4] Masters, Gilbert M, “Renewable and efficient electric power systems”, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2004. [5] IEEE Std 1562-2007, “IEEE Guide for Array and Battery Sizing in Stand-Alone Photovoltaic (PV)”. [6] Lucio, J.H. ,R. Valdes, and L.R. Rodriguez, “Loss-of-load probability model for stand-alone photovoltaic systems in Europe”, Science Direct: Solar Energy 86 (2012) pp. 2515–2535, 2012. [7] API RP540-1999, “Electrical Installation in Petroleum Processing Plants”, 1999. [8] Botrill, G. “Practical Electrical Equipment And Installations In Hazardous Areas (Practical Professional)”, pp. 34, 2005. [9] Bataineh, Khaled, “Optimal Configuration for Design of StandAlone PV System”, Smart Grid and Renewable Energy, pp. 129-147, 2012. [10] AS/NZS 4509-2, “Standalone Power System Part 2: System Design Guidelines”, 2002.
BIODATA PENULIS Hikam Adzkiyak lahir pada tanggal 14 September 1989 di Surabaya, Jawa Timur. Pada tahun 2009, diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis mendalami keahlian dalam bidang studi Teknik Sistem Tenaga. Selain aktif dalam bidang akademis, penulis juga aktif dalam bidang sosial di luar kampus.
