BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Design sistem catu daya perangkat telekomunikasi Sistem catu daya pada perangkat telekomunikasi di design untuk bekerja 24 jam dalam sehari dan bekerja secara continuous (tidak berhenti) sehingga dibutuhkan perencanaan berbagai sumber daya cadangan lainnya seperti battery, generator set dan hydrogen fuel cell sebagai alternatif jika sumber daya utama mengalami permasalahan atau sumber daya utama tidak bekerja. Design system catu daya konvensional hanya menggunakan PLN sebagai main source dan battery sebagai backup power sehingga apabila terjadi pemadaman PLN dalam kurun waktu yang lama dapat mengakibatkan BTS akan kehilangan servicesnya. Gambar 3.1 ini adalah flow chart sistem catu daya untuk mengantisipasi kegagalan pemadaman PLN untuk kurun waktu yang cukup lama atau lebih dari 4 jam pada perangkat telekomunikasi.
28
Gambar 3.1
Flow chart sistem catu daya perangkat telekomunikasi modern
Sistem catu daya modern telah banyak diimplementasikan pada sebagian besar penyelenggara bisnis telekomunikasi karena lebih ekonomis dan dapat ditempatkan di rural area secara remote. Dengan merujuk kepada diagram flowchart di atas dapat dijelaskan secara detail sebagai berikut: Point 1 dimulai dengan kondisi sumber catu daya utama dari PLN tidak tersedia dan sistem mendeteksi keberadaan bahan bakar pembangkit tenaga diesel seperti solar dan bensin. Point 2 mendeteksi keberadaan bakar telah tersedia dan unit generator atau engine dalam kondisi siap dioperasikan atau tidak. 29
Point 3 bahan bakar generator dan unit generator tersedia dan telah beroperasi. Generator menghasilkan keluaran catu daya
Alternating
Current (AC). Point 4 menginformasikan bahwa output daya AC tersebut di konversi menjadi sumber catu daya Direct Current (DC) oleh sebuah perangkat rectifier. Point 5 menginformasi bahwa selama proses 1 sampai dengan 5 berlangsung, restifier system memberikan catu daya DC ke beban berupa perangkat BTS dan perangkat transmisi lainnya Point 6 merupakan proses charging capasitor atau battery selama generator unit beroperasi Point 7 merupakan kondisi bahan bakar dan unit generator tidak siap untuk beroperasi sehingga mencari alternatif sumber catu daya AC lainnya seperti genset portable. jika ditemukan sumber catu daya AC lainnya maka unit tersebut akan terintegrasi secara sistem untuk dikonversikan menjadi sumber catu daya DC di perangkat rectifier. Point 8 sistem mendeteksi tidak tersedia sumber catu daya AC lainnya sehinggan secara automatis mendeteksi ketersediaan bahan bakar alternatif lainnya seperti hydrogen Point 9 sistem telah mendeteksi bahwa bahan bakar hydrogen tersedia dan secara paralel mendeteksi kesiapan perangkat fuel cell untuk beroperasi Point 10 menginformasikan bahwa unit fuel cell beroperasi dan memberikan sumber catu daya DC ke beban dan melakukan proses charging ke battery atau capasitor
30
Point 11 menginformasikan jika bahan bakar hydrogen tidak tersedia maka sistem akan menginstruksikan battery atau capasitor untuk memberikan catu daya DC sementara ke perangkat beban Point 12 adalah catu daya sementara yang dihasilkan oleh battery atau capasitor dengan design perencanaan yang telah ditentukan. Pada umumnya, para penyelenggara bisnis telekomunikasi hanya mendesign battery akan bekerja selama 4 jam saja. Flowchart diatas merujuk kepada (1) United States Patent with Patent No.: US 7,615,877 B2. Diagram flowchart diatas menggambarkan secara keseluruhan sistem cadangan catu daya perangkat telekomunikasi yang
memiliki proteksi sumber daya listrik yang dihasilkan oleh battery,
generator system dan fuel cell system. Ketiga sumber daya cadangan listrik tersebut bekerja berdasarkan urutan kerja yang telah ditentukan sebelumnya yaitu pada saat perangkat catu daya kehilangan sumber catu daya utama dari PLN, battery adalah perangkat catu daya cadangan yang pertama kali beroperasi dan memberikan catuan ke beban. Pada masa transisi selama kurang lebih 5 (lima) menit tersebut, generator melakukan warming up dan siap menggantikan fungsi dari battery sebagai backup power supply cadangan ke beban. Fuel cell mengalami kendala
bekerja jika generator
dalam memberikan supply daya ke perangkat.
Gambaran secara visual mengenai design sistem catu daya perangkat telekomunikasi dapat dilihat dari gambar 3.2
31
Gambar 3.2 Design visual sistem catu daya perangkat telekomunikasi modern
Penjelasan dari gambar 3.2 adalah sebagai berikut: Sumber catu daya utama perangkat telekomunikasi di Indonesia diperoleh dari PLN (21) berupa arus bolak balik atau alternating current (AC) sebesar 220 volt. Saat catu daya PLN tidak tersedia atau outage. Automatic
Transfer
Switch
(ATS)
atau
switch
otomatis
(23)
menginstruksikan kepada generator untuk bekerja (24). Terdapat jeda waktu atau delay proses perpindahan dari PLN ke Generator. Selama delay waktu
perpindahan PLN ke Generator, battery (32) memberikan
catu daya DC untuk sementara waktu ke beban BTS (32). Waktu yang dibutuhkan untuk proses transisi dari PLN ke Generator diatur oleh timer yang terdapat di perangkat ATS. Setelah waktu persiapan atau warming up
32
genset telah
dipenuhi, genset beroperasi dan menghasilkan sumber catu
daya AC sebesar
220 volt. Sumber catu daya AC dari PLN atau
Generator tersebut diubah
menjadi sumber daya DC pada perangkat
Rectifier (30) menjadi ouput tegangan DC 48 Vdc. Keluaran DC Rectifier digunakan untuk memberikan
catu daya ke beban dan pengisian
atau charging battery. Sumber daya Fuel
Cell akan bekerja sebagai
back up system untuk mengantisipasi kegagalan
back up power supply
dari generator set dan battery.
3.1.1
Cara kerja sistem catu daya perangkat telekomunikasi Pemanfaatan dari jenis-jenis sumber catu daya perangkat telekomunikasi dipilih berdasarkan topology dan hierarchy jaringan BTS. Untuk BTS-BTS dengan topology dan hierarchy terrendah atau end site, dibutuhkan kombinasi catu daya PLN dan battery. Untuk tipe BTS dengan topology dan hierarchy yang lebih tinggi pada umumnya menggunakan kombinasi catu daya dari PLN, battery dan generator. Sedangkan kombinasi
catu daya PLN, battery dan fuel cell digunakan untuk type
BTS dengan
topology dan hierarchy yang sama dengan kombinasi PLN,
battery dan
generator namun mengalami permasalahan yang serius
terhadap lingkungan seperti limbah pembakaran dan suara bising. Perangkat rectifier untuk setiap
kombinasi akan selalu disertakan
sesuai dengan fungsinya untuk mengubah
arus
bolak
balik
atau
Alternating Current (AC) menjadi arus searah atau Direct Current (DC).
33
3.1.2
Cara kerja catu daya kombinasi PLN dan Battery Pemanfaatan PLN dan Battery sebagai catu daya perangkat telekomunikasi adalah kombinasi yang paling ekonomis dengan tetap menjaga performansi BTS untuk tetap beroperasi saat terjadi pemadaman PLN. Gambar 3.3 merupakan skema diagram dan cara kerja pemanfaatan catu daya dari PLN, Battery dan Rectifier.
Gambar 3.3
Cara kerja kombinasi PLN, Battery dan rectifier untuk catu daya Perangkat telekomunikasi
Diagram di atas merupakan skema cara kerja dari sistem catu daya telekomuikasi dengan menggunakan sumber catu daya dari PLN dan Battery. Rectifier disini berfungsi sebagai pengubah sumber catu daya arus 34
bolak balik atau Alternating Current (AC) menjadi arus searah atau Direct Current (DC). Gambar 3.3 diambil dari User's Guide Product Rectifier Flatpack2 Power System. Cara kerja dari sistem kombinasi PLN, Battery dan rectifier dari gambar 3.1.2.1.1 adalah sebagai berikut: Fungsi kontrol tegangan masukan dari PLN terdapat pada Smartpack Control Unit (1) yang mendeteksi keberadaan tegangan dari PLN. untuk kondisi dimana tegangan PLN tersedia (2) atau switch ON, Flatpack2 rectifier modules (3) mengubah arus bolak balik menjadi arus searah. Arus keluaran dari rectifier module tersebut terdistribusi ke beban perangkat BTS
(9) dan melakukan pengisian battery atau charging battery (4).
Untuk kondisi dimana arus PLN tidak tersedia, battery (4) akan memberikan catu
daya ke perangkat telakomunikasi untuk sementara
waktu. keluaran arus dc
akan mengalir dari battery (4) melalui fuse
(5). Besaran fuse yang terpasang
harus sesuai dengan kebutuhan daya
yang dibutuhkan oleh beban perangkat
telekomunikasi. Terdapat dua
jenis contactor yang terdapat pada sistem
rectifier
contactor jenis Low Voltage Battery Disconnect
flatpack2
yaitu
(LVBD) (6) dan Low
Voltage Load Disconnect (LVLD) (7). Jenis beban perangkat
yang
terhubung pada contactor jenis LVBD yaitu beban perangkat
transmisi
dan beban perangkat yang terhubung pada contactor yaitu beban perangkat BTS.
35
jenis
BLVD
3.1.3
Cara kerja catu daya kombinasi PLN, Battery dan Generator Diesel Kombinasi jenis catu daya PLN, Battery, Generator dan Rectifier memungkinkan
untuk
memberikan
catu
daya
kepada
perangkat
telekomunikasi lebih dari 24 (dua puluh empat) jam jika terjadi pemutusan catu daya PLN sehingga banyak digunakan oleh penyelenggara telekomunikasi di Indonesia pada BTS-BTS dengan tingkat urgensi yang lebih tinggi seperti BTS dengan transmission dependency lebih dari 20 sites. Gambar 3.4 merupakan skema cara kerja sistem kombinasi catu daya perangkat telekomunikasi yang terdiri dari sumber catu daya PLN, battery, generator dan rectifier.
Gambar 3.4
Cara kerja kombinasi PLN, Battery, Generator dan Rectifier untuk catu daya perangkat telekomunikasi 36
Berikut ini adalah cara kerja dari gambar 3.4: Sumber catu daya arus bolak balik dihasilkan oleh PLN (1) dan Generator (2). Pemilihan sumber catu daya arus bolak balik utama PLN (1) dan cadangan Generator (2) ditentukan oleh sebuah perangkat Automatic Transfer Switch (ATS) yang merupakan bagian dari blok AC Distribution Unit (ADU) (3). Module ATS yang akan digunakan adalah DSE 4120 seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.5
Gambar 3.5
Module ATS Deep Sea 4120 yang digunakan sebagai switch automatis PLN dan Genset
Keluaran arus bolak balik dari blok AC Distribution Unit (ADU) (3) diubah menjadi arus searah oleh perangkat rectifier (4). Seluruh informasi berupa indikator alarm dan instruksi yang dibutuhkan dari keluaran arus searah dan bolak balik pada ADU dan dari perangkat rectifier di kontrol oleh Control Supervisory Unit (CSU) (5). Keluaran arus searah terdistribusi ke beban perangkat (9) dan battery (7) melalui blok
37
Output DC Distribution Unit (6). Komponen elektronik yang terdapat pada blok Output DC Distribution Unit berupa DC bus bar dan Miniature Circuit Breaker (MCB). Sedangkan blok Low Voltage Disconnections
3.1.4
(LVDs) berupa komponen
contactor yang berfungsi untuk memisahkan
beban perangkat DC sesuai
dengan design yang diinginkan.
Cara kerja catu daya kombinasi PLN, Battery dan Fuel Cell Kombinasi sumber catu daya PLN, Battery, Fuel Cell dan Rectifier telah banyak diimplementasikan oleh penyelengga telekomunikasi di Indonesia untuk mengatasi berbagai permasalahan yang timbul seiring dengan permintaan dunia terhadap program green power. Kombinasi jenis ini telah terbukti mengurangi jumlah emisi yang dihasilkan oleh jenis bahan bakar fosil dan mengurangi suara bising yang dihasilkan oleh generator.
Desain dan cara kerja sistem catu daya tersebut dapat
diterangkan dalam
gambar 3.6
38
Gambar 3.6 Cara Kerja Perangkat PLN- Battery-Fuel cell-Battery dan Rectifier Berikut ini adalah cara kerja sistem catu daya dengan mengkombinasikan catu daya utama PLN, battery, fuel cell dan rectifer: Sumber catu daya utama diperoleh dari PLN (point 1) yang terukur besaran arus bolak baliknya pada perangkat KWH meter (point 2). Masukan arus bolak balik tersebut terhubung pada sebuah panel distribusi (point 3). Perangkat rectifier (point 4) merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengubah arus bolak balik menjadi arus searah. Untuk kasus terjadi pemutusan hubungan PLN, battery (point 5) berfungsi sebagai sumber arus cadangan ke beban perangkat BTS (point 9) Selama masa transisi perpindahan catu daya dari keluaran rectifier ke keluaran catu daya dari perangkat fuel cell (6). Bus bar (7) merupakan interface berupa plat tembaga yang berfungsi untuk mendistribusikan keluaran catu daya rectifier atau battery atau fuel cell ke beban perangkat BTS. 3.2
Total Cost Ownership (TCO) Analysis dan Metode Pengumpulan Data Data dan informasi terpenting yang dibutuhkan untuk keperluan perhitungan analisis Total Cost Ownership adalah data berikut ini: Biaya pembelian unit sumber catu daya alternatif Biaya preventive dan corrective maintenance terhadap unit sumber catu daya alternatif Biaya operational harian seperti biaya pembelian bahan bakar
39
Biaya instalasi dan infrastruktur pendukung Data dan informasi Mean Time Between Failure (MTBF) unit sumber catu daya alternatif Sebelum pehitungan Total Cost Ownership dimulai, semua informasi dan data teknik dikumpulkan dan diolah dengan menggunakan urutan kerja yang terdapat dalam flow chart gambar 3.7 berikut ini.
Gambar 3.7 Flow Chart Data Teknis dan Pengambilan Keputusan Dalam TCO Analysis
40
Data
teknik
yang
dipergunakan
pada
sebagian
besar
penyelenggara bisnis industri telekomuikasi dalam merancang sistem catu daya pada perangkat elektronik di sebuah unit Base Transceiver Station (BTS) yaitu menggunakan data perkiraan konsumsi beban DC seperti perangkat radio dan transmisi dan perkiraan konsumsi beban AC seperti lampu penerangan, Air Conditioning dan lain sebaginya. Untuk memperoleh hasil perancangan sistem catu daya yang lebih akurat, perkiraan konsumsi beban AC dan DC saja tidak cukup sehingga dibutuhkan data-data pendukung lainnya yaitu data statistik ketersediaan sumber daya listrik dari PLN di lokasi tersebut. Sedangkan data
kondisi
geografis, dan perkiraan jumlah pelanggan dapat digunakan
sebagai
data pelengkap. Data informasi pemadaman PLN ini dibutuhkan
untuk
menentukan jenis sumber catu daya yang sesuai dengan
3.2.1
kebutuhannya.
Pengumpulan Data Ketersediaan Sumber Daya Listrik PLN dan TCO Analysis Data dan informasi mengenai ketersediaan sumber daya listrik dari PLN ini dapat diperoleh melalui tahapan sebagai berikut : Survey keberadaan sumber daya listrik PLN Informasi mengenai keberadaan sumber daya listrik PLN dapat diperoleh secera akurat setelah dilakukan pekerjaan survey lapangan yang dilakukan oleh petugas PLN setempat. Adalah data pendukung diperoleh adalah sebagai berikut:
41
yang
i)
Tegangan ujung masing-masing phasa. Dari hasil pengukuran tegangan ujung tiang diperoleh informasi mengenai
besarnya tegangan yang dapat
dimanfaatkan untuk memberikan sumber daya listrik ke perangkat. Tegangan yang direkomendasikan yaitu sebesar 220 volt. ii)
Data Gardu Data gardu memberikan informasi mengenai kapasitas gardu distribusi, beban gardu distribusi dan persentase trafo. Presentasi trafo yang direkomendasikan adalah kurang dari 80 (delapan puluh) persen dari kapasitas gardu distribusi.
iii)
Pengukuran Gardu Berfungsi untuk mengetahui kondisi actual ketersediaan sumber daya listrik beserta kemungkinan terhadap penambahan daya. Analisa pengukuran gardu ini akan menjawab mengenai persetujuan pemasangan jaringan listrik di lokasi tersebut.
Data historis tentang informasi kontinuitas pasokan sumber daya listrik dari PLN Data
historis
tersebut
dapat
diperoleh
dari
Networkadministrator mengawasi, memantau dan mengamankan jaringan komunikasi. Setiap penyelenggara bisnis telekomunikasi
42
memiliki NOC yaitu berupa visualisasi
sebuah
dari jaringan atau
ruangan
jaringan
yang
berisi
yang
sedang
dipantau. Pada beberapa penyelenggara bisnis telekomunikasi NOC sering
juga disebut sebagai Network
System (NMS)
Management
yang berfungsi untuk melakukan konfigurasi
management, fault management, performance
management,
security management dan audit. Penjelasan masing-masing fungsi NMS adalah sebagai berikut : (1) Konfigurasi management adalah pengaturan jaringan berupa penambahan
atau
pengurangan
objek,
penambahan
atau
pengurangan jumlah saluran, perubahan topology dan design yang dilakukan terhadap jaringan yang ada ataupun jaringan
yang
akan dibuat. Fault management adalah pengaturan jaringan berupa proses deteksi kesalahan di objek maupun di jaringan tersebut yang diinformasikan dalam bentuk alarm ataupun peringatan yang disampaikan oleh sistem dan telah diatur prosesnya. ii) Performance Management adalah pengaturan jaringan
berupa
monitoring kinerja dari objek maupun jaringan dalam
rentang
waktu tertentu maupun pada saat jaringan beroperational. iii) Security management adalah pengaturan jaringan berupa sistem keamanan dalam mengakses jaringan sehingga
jaringan
tersebut aman dari pengguna yang tidak bertanggung jawab.
43
iv) Audit adalah proses memeriksa jaringan apakah sesuai
dengan
standar yang telah ditentukan.
Untuk melakukan perencanaan bisnis sistem catu daya perangkat telekomunikasi dengan Total Cost Ownership (TCO), data yang dibutuhkan adalah informasi mengenai fault management dan performance management. Berikut ini adalah ilustrasi data fault management yang
diperoleh dari NOC untuk perencanaan
sistem datu daya:
Tabel 3.1 Data historis jumlah pemadamam PLN per site basis
Dari data ilustrasi data historis kontinuitas sumber listrik PLN diatas, berikut ini adalah keterangan dari masing-masing kolom: a) Site ID atau Site Identity adalah penomoran identik untuk setiap BTS dan bersifat unik. b) Total Rata-Rata PLN Outage adalah jumlah rata-rata pemadaman listrik PLN dalam kurun waktu satu bulan dan dalam satuan menit.
44
c) Total Maksimum PLN Outage adalah jumlah waktu terlama terjadi pemadaman listrik PLN dalam kurun waktu satu bulan dan dalam satuan menit. d) Total Jumlah Kejadian PLN Outage adalah jumlah dari setiap kejadian pemadaman PLN dalam kurun waktu satu bulan
3.2.2
Pengumpulan data beban daya perangkat dan TCO Analysis Pada system BTS terdiri dari berbagai sub unit perangkat yang terinstal. Pada umumnya beban listrik perangkat yang terinstal adalah perangkat radio dan perangkat transmisi. Selain dua perangkat penting diatas, Air Conditioning dan lampu penerangan perlu juga untuk diperhitungkan untuk perhitungan dengan metode TCO. Berikut ini adalah informasi beban perangkat telekomunikasi pada BTS. Beban perangkat radio dan transmisi. Data pada table dibawah ini merupakan beban perangkat jenis-jenis BTS dan Transmisi yang dipergunakan pada PT. Hutchison 3 Indonesia (PT.H3I) yang diperoleh dari produsen-produsen terbesar perangkat BTS seperti PT. NSN, PT. Huawei dan PT. ZTE. Ditentukan dengan konfigurasi BTS 2G dengan kapasitas 2/2/2 TRX.
45
Tabel 3.2 Perhitungan data beban perangkat radio dan transmisi
Beban perangkat Air Conditioner (AC), listrik penerangan dan lainnya Air Conditioner (AC) merupakan sistem yang dirancang untuk menstabilkan suhu dan kelembaban pada perangkat telekomunikasi. Perangkat telekomunikasi seperti BTS dan Transmisi membutuhkan suhu yang stabil yaitu antara 18 derajat celcius sampai dengan 24 derajat celcius. Terdapat tiga faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan kebutuhan AC yaitu: a) Daya Pendingin AC atau BTUh (British Thermal Unit per hour
46
b) Daya Listrik (watt) c) PK (Paard Kracht) Sebagian besar dari kita lebih mengenal istilah PK pada AC. PK adalah satuan daya pada kompresor AC dan bukan daya pendingin pada AC. Berikut ini adalahadalah daya pendingin AC berdasarkan PK AC: AC 1/2 PK
= ± 5,000 BTU/h
AC 3/4 PK
= ± 7,000 BTU/h
AC 1 PK
= ± 9,000 BTU/h
AC 1 1/2 PK = ± 12,000 BTU/h AC 2 PK
= ± 18,000 BTU/h
Sehingga untuk menghitung konversi daya pendingain terhadap BTUh dan PK adalah sebagai berikut: 1 kW = 3,412.14 BTUh 1 PK = 9,000 BTUh 1 PK = 2,64 kW BTUh = [(Panjang Ruangan (m) x Lebar Ruangan (m) x Tinggi Ruangan (m))/3] x 500 Apabila pada suatu lokasi BTS terdapat ruangan dengan ukuran lebar 3 meter, panjang 4 meter dan tinggi 3 meter maka dibutuhkan AC dengan kapasitas sebagai berikut: Kapasitas AC = [(4x3x3)/3] x 500 = 6000 BTUh 47
Maka setelah dicocokkan dengan spoiler diatas maka angka tersebut berada diantara 5000 BTUh dan 7000 BTUh, AC yang dapat digunakan adalah AC dengan kapasitas 1/2 PK atau 3/4 PK. Agar AC tidak bekerja terlalu berat disarankan untuk menggunakan AC dengan kapasitas 3/4 PK dan konsumsi dayanya adalah 1,98 kW atau 9 Ampere. Untuk menjaga agar tidak terjadi kerusakan perangkat karena AC, pada umumnya dibutuhkan sebanyak 2 buah AC yang berfungsi secara bergantian. Untuk perancangan lampu penerangan dan kebutuhan lainnya dicadangkan daya 1500 watt. sehingga total daya yang digunakan untuk keperluan AC dan penerangan adalah sebagai berikut : Total Daya = (2 x Daya AC) + 1500 watt = (2 x 1,980) + 1500 = 5460 Namun karena sebagian besar lokasi BTS milik PT. H3I tidak memiliki ruangan atau site outdoor maka kebutuhan AC dapat diabaikan. 3.2.3
Pengumpulan data traffic BTS dan TCO Analysis Data traffic BTS merupakan data penunjang yang digunakan dalam perancangan sistem catu daya listrik pada perangkat telekomunikasi yang berfungsi untuk memprediksi beban BTS.
48
Tabel. 3.3 Data Traffic BTS
Hingga saat ini perencanaan beban BTS masih menggunakan pendekatan seperti yang telah dijelaskan dalam sub bab 3.1.2 mengenai beban perangkat BTS dan sarana penunjang lainnya. Pada design awal konfigurasi BTS pada umumnya menggunakan konfigurasi BTS
49
2/2/2,
artinya dibutuhkan 2 modul TRX pada setiap sektornya. Contoh diatas yaitu menggunakan tiga sector.
3.3
Data Penunjang dan Spesifikasi Teknis Perangkat Dalam TCO Analysis Jenis dan ragam dari perangkat catu daya listrik yang ada di pasaran sangat bervariasi dan sangat mempengaruhi terhadap harga dan kulitas dari masing-masing perangkat tersebut namun dalam analisa bisnis ini. Pemilihan jenis perangkat catu daya listrik ini disesuaikan dengan beberapa kriteria teknis dan tentunya tetap mempertimbangkan aspek bisnis. Aspek bisnis yang dipertimbangkan adalah mendapatkan jenis perangkat catu daya
dengan harga yang murah dan dapat dipergunakan
secara maksimal sesuai dengan perhitungan Total Cost Ownership-nya. Didalam perhitungan bisnis dikenal dua komponen dasar dalam belanja usaha dengan keterangan sebagai berikut: a)
CAPEX atau modal belanja awal adalah biaya bisnis yang dikeluarkan untuk memperoleh manfaat atau keuntungan berupa akuisisi aset yang akan memiliki manfaat dalam kurun waktu tertentu melebihi pajak tahunannya.
b)
OPEX atau Operational Expenditure adalah biaya yang diperlukan untuk keperluan operational dan rutin
c) Net Present Value (NPV) atau Nilai Bersih Saat ini adalah istilah dalam sistim keuangan yang digunakan untuk menentukan anggaran biaya terhadap pembelian suatu produk atau barang yang telah
50
diukur
dalam
jangka waktu panjang atau sudah ditentukan waktunya. NPV sendiri dapat didefinisikan sebagai jumlah nilai
sekarang dari arus kas individu dari
entitas yang sama. NPV dapat digambarkan sebagai perbedaan jumlah antara jumlah potongan arus kas masuk dan arus kas keluar. Dibutuhkan untuk membandingkan
nilai sekarang dari uang hari ini terhadap
nilai uang untuk masa yang
akan datang dengan mengambil nilai inflasi
mata uang.
3.3.1
Spesifikasi teknis perangkat PLN dan investasi bisnis dengan perhitungan TCO Besarnya nominal catu daya PLN yang dibutuhkan untuk memberikan pasokan listrik ke beban perangkat telekomunikasi harus dapat memenuhi kriteria sebagai berikut: a)
Stabilitasi tegangan sebesar 220 volt +/- 10%
b)
Memiliki tahanan grounding maksimal sebesar 1 Ω (satu ohm)
c)
Mampu memberikan pasokan daya ke perangkat sebesar 2000 watt
d)
Mampu memberikan pasokan daya ke perangkat AC dan penerangan sebesar 3640 watt
e)
Total daya yang dibutuhkan dari sumber listrik PLN adalah 5640 watt.
Dari data diatas, besarnya investasi pengadaan sumber daya dari PLN sebesar 7700 Volt Ampere adalah sebagai berikut:
51
a)
Biaya CAPEX pengadaan jaringan PLN sebesar Rp. 29,807,800 (dua puluh sembilan juta delapan ratus tujuh ribu delapan ratus rupiah).
Tabel 3.4 Biaya investasi PLN kapasitas 6600 watt dan 7700 watt
b) Biaya OPEX terhadap pemakaian listrik setiap bulannya adalah sebagai berikut: Total biaya = ((meter PLN tertera*720)/1000)* 1550 Apabila asumsi biaya maksimum di meter PLN tertera sebesar 7700 setaip bulannya maka biaya yang harus disediakan sebesar Rp. 8,593,000.00 (delapan juta lima ratur sembilan puluh tiga ribu rupiah) setiap bulannya
3.3.2
Spesifikasi teknis perangkat rectifier dan investasi bisnis dengan perhitungan TCO Rectifier adalah perangkat utama dalam sistem catu daya perangkat telekomunikasi. Fungsi rectifier adalah mengubah tegangan alternating current (AC) yang berasal dari PLN ataupun generator diesel menjadi
52
tegangan direct current (DC). Tegangan DC ini merupakan tegangan input bagi seluruh perangkat beban perangkat telekomunikasi.
Tabel 3.5 Spesifikasi teknis jenis rectifier yang akan dipergunakan pengubah arus bolak balik yang bersumber dari PLN atau genset ke arus searah.
Sesuai dengan batasan masalah yang telah ditentukan pada Bab.1 sebelumnya, daya yang dibutuhkan sebesar 2000 watt DC. Sehingga dibutuhkan rectifier module sebanyak 5 module. Investasi bisnis yang dibutuhkan untuk pengadaan satu unit rectifier dengan kapasitas sebesar 2000 watt adalah sebagai berikut: 53
a) Biaya Capital Expenditure (CAPEX) adalah pembelian unit rectifier baru termasuk biaya instalasinya adalah 4,296.00 (empat ribu dua ratus sembilan puluh enam ribu) dollar Amerika Serikat. b) Biaya Operational Expenditure (OPEX) adalah biaya yang dibutuhkan untuk pekerjaan operational harian yang meliputi: Tidak dibutuhkan biaya perawatan dan operational untuk perangkat rectifier
3.3.3
Spesifikasi teknis perangkat battery dan investasi bisnis dengan perhitungan TCO
Pada perancangan sistem catu daya perangkat telekomunikasi, battery difungsikan sebagai sumber daya tenaga listrik cadangan atau power storage. Battery akan bekerja saat sumber daya utama dari PT. PLN tidak
tersedia dalam kurun waktu tertentu. Adapun rentang waktu
battery beroperational ditentukan selama 4 jam dalam satu hari. Design pemilihan jenis dan kapasitas battery disesuaikan dengan perhitungan Total Cost Owneship selama 5 (lima) tahun.
54
Tabel 3.6 Spesifikasi teknis jenis battery yang akan dipergunakan
Tabel 3.6 diatas merupakan standar spesifikasi perangkat battery yang dipergunakan pada bisnis telekomunikasi. Selain spesifikasi standar diatas, beberapa parameter yang dibutuhkan lainnya yaitu: 1.
Open Circuit a) Ketahanan battery VLRA untuk memberikan backup dc power akan menurun secara perlahan pada kondisi open sirkuit karena terjadi pengosongan (self-discharge).
55
b) Pada battery type monolith, pengosongan kapasitas battery saat self-discharge sebesar +/- 2% per bulan pada suhu 20°C c) Disarankan untuk melakukan charging ulang battery ketika open circuit saat tegangan telah mencapau 2.10 vpc atau setiop enam bulan sekali. d) Akan terjadi kerusakan kapsitas permanen battery apabila tidak dilakukan pengisian ulang secara berkala. 2.
Cycle Life Yaitu jumlah cycle charge dan discharge dari sebuah battery. Sebuah battery dipertimbangkan untuk tidak dipergunakan lagi jika nominl kapasitasnya kurang dari 80 persen. Selain dipengaruhi oleh banyaknya proses charge dan discharge, cycle juga dipengaruhi oleh setting depth-ofdischarge (DoD) pada setiap battery yang dipergunakan. Pada umumnya, setting DoD pada battery perangkat telekomunikasi yaitu
sebesar
40
persen 3.
Depth of Discharge Depth of discharge (DoD) adalah metode alternatif yang mengindikasikan batery dalam keadaan charging atau State of Charging (SoC). DoD merupakan komplemen dari SOC dimana saat unit SOC menunjukan point presentasi sebesar 100% (kondisi penuh) maka unit DoD
menjadi 0% (kondisi penuh). DoD dapat juga disebut sebagai
jumlah Ampere-Hour (AH) selama waktu discharge dibagi kapasitas real battery atau dapat ditentukan oleh persamaan berikut : DOD = Dischage AH / Real Capacity dari data sheet.
56
Tabel 3.7 merupakan cycle life terhadap Depth of Discharge yang terdapat pada battery dengan merk Narada 12 NDF100. Tabel 3.7 Perbandingan cycle life battery terhadap Depth of Discharge
Investasi bisnis yang dibutuhkan untuk pengadaan perangkat battery yang dapat memberikan cadangan daya selama 4 jam untuk beban 2000 watt adalah sebagai berikut: a) Biaya Capital Expenditure (CAPEX) adalah pembelian unit battery baru yang dapat memberikan cadangan power supply selama 4 jam adalah 300 AH dengan estimasi investasi biaya sebesar 2,580.00 (dua ribu lima ratus delapan puluh ribu) dollar Amerika Serikat atau 860 (delapas ratus enam puluh) dollar amerika serikat untuk 1 bank kapasitas 100 AH.
57
b) Dengan asumsi terjadi pemadaman PLN setiap hari selama 4 jam, dibutuhkan analisa DoD terhadap cycle life. Dari tabel 3.2.2.2, dengan DoD sebesar 65% diperkirakan jumlah cycle lifenya 650 kali Sehingga formula penggantian batter adalah: Perhitungan battery back up = (300 AH/40 Ampere) x 0.65 = 4.87 jam Dengan menggunakan pendekatan, jika setiap hari terjadi pemadaman PLN sebanyak satu kali dengan waktu 4.87 jam maka jadwal penggantian battery dilakukan setiap dua tahun sekali. Setiap dua tahun dibutuhkan biaya pembelian battery sebesar 2,580.00 dollar Amerika Serikat. c) Tidak terdapat biaya operational harian untuk perangkat battery
3.3.4
Spesifikasi teknis perangkat generator diesel dan investasi bisnis dengan perhitungan TCO Genset merupakan salah satu sumber catu daya perangkat yang biasa digunakan untuk menghasilkan sumber catu daya listrik Alternating Current (AC) pada perangkat telekomunikasi. Genset dapat difungsikan untuk sumber catu daya utama dan cadangan namun pada umumnya difungsikan sebagai catu daya cadangan karena biaya operational yang cukup tinggi. Salah satu faktor penyebabnya adalah harga bahan bakar yang setiap tahunnya selalu mengalami kenaikan harga.
58
Tabel 3.8 Spesifikasi teknis perangkat genset yang digunakan:
Biaya investasi yang dibutuhkan untuk pengadaan genset baru 8 KVA merk Denyo terbagi kedalam katagori sebagai berikut: Biaya Capital Expenditure (CAPEX) adalah pembelian unit genset baru termasuk biaya instalasinya adalah 16,000.00 (enam belas ribu) dollar Amerika Serikat. Biaya Operational Expenditure (OPEX) adalah biaya yang dibutuhkan untuk pekerjaan operational harian yang meliputi:
59
a) Biaya perawatan sebesar Rp. 900,000.00 disetiap bulan b) Biaya penggantian Spare Part sebesar Rp. 3,000,000 untuk setiap 12 bulan c) Biaya pembelian bahan bakar sebesar Rp. 16,000.00 per liter d) Biaya overhaul genset sebesar Rp. 30,000,000 untuk setiap 5000 jam kerja genset. e) Konsumsi bahan bakar genset untuk setiap waktunya dapat dilakukan dengan perhitungan empiris dengan 80% (delapan puluh persen) beban maksimum sebagai berikut: Konsumsi bahan bakar = (0.21 x kapasitas genset)/1000
3.3.5
Spesifikasi teknis perangkat fuel cell dan investasi bisnis dengan perhitungan TCO Hydrogen Fuel Cell (HFC) adalah salah satu sumber catu daya perangkat
telekomunikasi.
Hanya
beberapa
penyelenggara
bisnis
telekomunikasi di Indonesia yang telah menggunakan teknologi fuel cell sebagai sumber catu daya cadangan. Salah satunya adalah PT. Hutchison 3 Indonesia. Keunggulan perangkat HFC ini yaitu keluaran daya yang sudah dalam bentuk Direct Current sehingga dalam implementasinya dapat ditempatkan sebagai pengganti battery. Keunggulan lainnya yaitu tidak mengeluarkan suara bising dan ramah lingkungan (tidak ada emisi). Adapun kelemahan dari perangkat HFC ini adalah keterbatasan
60
penyediaan bahan
bakar sehingga harga bahan bakar menjadi tinggi
karena bahan bakar
tersebut hanya tersedia di Jakarta.
Tabel 3.9 Spesifikasi teknis perangkat Hydrogen Fuel Cell:
Biaya investasi yang dibutuhkan untuk pengadaan perangkat Hydrogen Fuel Cell dengan kapasitas 2500 watt terbagi kedalam dua katagori sebagai berikut: Biaya Capital Expenditure (CAPEX) adalah pembelian unit HFC termasuk biaya instalasinya adalah 16,000.00 (enam belas ribu) dollar Amerika Serikat. Biaya Operational Expenditure (OPEX) adalah biaya yang dibutuhkan untuk pekerjaan
operational harian yang meliputi:
61
a) Biaya perawatan sebesar 125 dollar Amerika Serikat disetiap bulannya b) Biaya penggantian Spare Part sebesar 8125 dollar Amerika Serikat setiap tahunnya c) Biaya pembelian bahan bakar sebesar Rp. 250,000.00 per tabung dimana dalam satu tabung terdapat 7 Nm Hydrogen.
62
