SNETE 2014 Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

ISSN: 2088-9984

PROSIDING (ISSN: 2088-9984)

SNETE 2014

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014 tanggal 19-20 Agustus 2014 di Hotel Santika Premiere Dyandra Medan - Sumatera Utara

Tim Editor:

Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc Zulhelmi, ST., M.Sc Mohd. Syaryadhi, ST., M.Sc

i


ISSN: 2088-9984

PANITIA SEMINAR NASIONAL TEKNIK ELEKTRO SNETE 2014 Penanggung Jawab

Dr. Ir. Mirza Irwansyah, MBA., MLA. (Dekan Fakultas Teknik Univ. Syiah Kuala) 1. Dr. Ir. Rizal Munadi, MM., MT. (Pembantu Dekan I) 2. Dr. Zahrul Fuadi, ST., M.Sc. (Pembantu Dekan II) 3. Dr. Nasrullah, ST., MT. (Pembantu Dekan III) 4. Dr. Ir. Sofyan, M.Sc.Eng (Pembantu Dekan IV) Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng Dr. Nasaruddin, ST., M.Eng Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc Dr. Ir. Syahrial, M.Eng Ir. Agus Adria, M.Sc

Wakil Penanggung Jawab

Pengarah

Koordinator Wakil Koordinator Ketua Panitia Wakil Ketua Panitia Bendahara

Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom Zulhelmi, ST.,M.Sc Dr. Rusdha Muharar, ST., M.Sc Elizar, ST.,M.Sc M. Irhamsyah, ST., MT

Koordinator Komite Teknis

1. Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc 2. Rahmad Dawood, S.Kom., M.Sc 3. Alfatirta Mufti, ST., M.Sc 4. Zulfikar, ST., M.Sc 5. Syukriyadin, ST., MT

Koordinator Kesekretariatan Publikasi Sponsorship Publikasi/Web Dokumentasi Sponsorship

Mohd Syaryadhi, ST., M.Sc Yudha Nurdin, ST., M.Sc Hubbul Walidainy. ST., MT 1. Afdhal, ST., M.Sc 2. Zulsyukri, ST 3. Jasmiati, A. Md. 4. Dewi Yana, S.Hi

Koordinator Logistik dan Expo

1. Fardian, ST., M.Sc 2. Melinda, ST., M.Sc 3. Ali Imron, ST 4. Edi Sukriyansyah, ST 5. Yudha Iskandar, ST ii


ISSN: 2088-9984

KATA PENGANTAR Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro (SNETE) merupakan kegiatan tahunan yang diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala sejak tahun 2011. SNETE merupakan forum ilmiah yang menghubungkan kalangan industri dan pemerintah sebagai unsur pengambil kebijakan dengan akademisi/peneliti dari berbagai perguruan tinggi di seluruh Indonesia. Tahun ini merupakan SNETE ke-4 dan mengambil tema “Peran TIK dalam Meningkatkan Inovasi, Daya Saing Bangsa dan Keamanan Nasional”. Kegiatan SNETE mencakup presentasi oleh 3 (tiga) pembicara kunci dari kalangan akademisi dan industri mengenai tema di atas, kegiatan expo yang menampilkan produk teknologi dan karya ilmiah dalam bentuk poster, dan seminar teknis yang berisi presentasi makalah (paper) oleh para akademisi/ peneliti dari berbagai universitas dan lembaga/institusi nasional. Makalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi terkini dari berbagai disiplin ilmu teknik elektro, seperti: energi listrik, elektronika dan instrumentasi, telekomunkasi, teknik dann sistem kontrol, dan teknik komputer & sistem informasi. Kami sangat berharap seminar teknis dapat menjadi ajang pertukaran informasi dan knowledge diantara akademisi/peneliti, mahasiswa, industri dan pemerintah. Saya selaku Ketua Panitia SNETE ke-4 tahun 2014 mengucapkan terimakasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah mendukung terlaksananya kegiatan ini, diantaranya: Rektor Universitas Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan Fakultas Teknik Unsyiah, Direktur Politeknik Negeri Medan atas kerjasama penyelenggaraan Expo, para pembicara kunci, sponsor, dan seluruh panitia pelaksana SNETE 2014. Saya juga berterima kasih kepada semua pemakalah dan peserta seminar, dan kepada pihak pelaksana expo atas partisipasi dan kontribusinya dalam forum ilmiah SNETE 2014 ini. Terimakasih, Dr. Rusdha Muharar, S.T., M.Sc.

iii


ISSN: 2088-9984

DAFTAR REVIEWER

Dr. Fitri Arnia, ST, M.Eng.Sc

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc


Dr. Ing. Ardian Ulvan

UNIVERSITAS LAMPUNG

Dr. Ing. Melvi Ulvan (UNILA)

UNIVERSITAS LAMPUNG

Dr. Syafii

UNIVERSITAS ANDALAS

Dr. Sidiq Syamsul Hidayat

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

Dr. Rinaldi Munir

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom.


Dr. Ir. Rizal Munadi, MT., MM.,


Dr. Ir. Syahrial, M. Eng


Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng


Dr. Nasaruddin., ST., M.Eng


Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc


Dr. Ira Devi Sara, ST., M.Eng.Sc


iv


ISSN: 2088-9984

DAFTAR ISI

TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI (TIK) Using Java to Develop Acehnese-Indonesian Dual Language Dictionary Application Viska, Irvanizam, dan Juwita

1

Program Aplikasi Pembelajaran IPA Sistem Peredaran Darah Manusia untuk Siswa Kelas V SDLB Bagian B (Tuna Rungu) Berbasis Multimedia

5

Diana Effendi

Desain Wireless Power Transfer (WPT) Menggunakan Antena Loop Berbahan Alumunium

11

Toto Supriyanto, Asri Wulandari, Suhendar, Teguh Firmansyah, dan Erick Immanuel

Desain Downconverter Resistive Mixer untuk Aplikasi GSM pada Frekuensi 900 MHz

15

Teguh Firmansyah dan Iga Ayu Mas Oka

Perancangan Estimasi Kebutuhan Daya pada Sistem Ground Segment untuk SatelitNano Tel-USAT 1 Budi Syihabuddin, Heroe Wijanto dan Agus D. Prasetyo

Analisis Kualitas Sinyal GSM di Lantai Satu Museum Tsunami Aceh Hubbul Walidainy, Rizal Munadi, dan Akbar Vonna

Rancang Bangun Lampu Lalu Lintas Portable dengan Komunikasi RF Wireless Zoel Fachri, Ikrama Siddiq, dan Ramdhan Halid Siregar

Pemodelan dan Simulasi Komunikasi Pada Substation Untuk Sistem Smart Grid Muhammad Johan Alibasa, Rizka Widyarini, dan Yudi Satria Gondokaryono

Pengukuran Jangkauan dan Kualitas Sinyal Sistem Pemancar TV Digital Bergerak Gunawan, Suryani Alifah, Mustafa, Sri Arttini, dan Aries Budiono

v

20

24

32

36

43


ISSN: 2088-9984

Rancang Bangun eGampong: Aplikasi untuk Diseminasi Informasi tingkat Desa Fathia Sabrina, Rahmad Dawood, dan Khairul Munadi

Pemodelan Polisi Tidur Riski Hamonangan Simanjuntak, Giali Ghazali, Felix Octavianus Hasudungan, dan I Made Suryanata

Internet of Things

48

53

56

Ernita Dewi Meutia

Mosaic Panoramic Menggunakan Metode Scale Invariant Feature Transform (SIFT) dan Random Sample Consensus (Ransac) dengan Matlab Suriati dan Muhammad Zen

Aplikasi Tampilan Biaya Penggunaan Debit Air pada Sensor Water Flow Ummul Khair dan M. Ismail Hrp

Perancangan Perangkat Lunak Segmentasi Citra Menggunakan Metode Fuzzy C-Shell (FCS) Ihsan Lubis dan Tika Rahayu

Klasifikasi Penyakit Hepatitis A, B dan C Menggunakan Fuzzy Inference System Roy Pramono Adhie, Novie Theresia Br. Pasaribu, dan Arga Kurniawan Susanto

61

66

70

75

ENERGI LISTRIK Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segi Empat dengan Pencatuan Aperture Coupled Ali Hanafiah Rambe

Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor AC dengan Sumber Listrik Tenaga Surya Cok. Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya, dan I Nyoman Setiawan

Pemanfaat Energi Surya untuk Menggerakan Pompa Motor DC Yang Dikontrol Mikrokontroler ATmega8535 I Wayan Arta Wijaya, Tjok Gede Indra Partha dan I GN Janardana

vi

80

84

90


ISSN: 2088-9984

Analisis Batas Stabilitas Steady State pada Sistem Kelistrikan Jawa Bali 500 kV Menggunakan Radial Equivalent Independent (REI) DIMO Jefri Lianda

Simulasi Kontribusi PLTSa dalam Dispatch Daya Optimal Pembangkit Melayani Beban Puncak Sistem Kelistrikan SUMBAR Syafii dan Monice

Studi Penempatan Transformator Distribusi 20 KV Berdasarkan Jatuh Tegangan pada Penyulang Ulee Lheue (Studi Kasus Pada PT.PLN (Persero) Kota Banda Aceh) Teuku Fitriadi, Mahdi Syukri, dan Ramdhan Halid Siregar

Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem BackUp pada Air Traffic Control (ATC) di Bandara Internasional Ngurah Rai-Bali I Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra

Studi Probabilitas Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah dengan Pentanahan Grid Di Lokasi Tower Bali Crossing Amrita Anak Agung Ngurah dan Ariastina Wayan Gede

Pemilihan Dimensi dan Jumlah Lilitan Kumparan Magnet Generator Sinkron Fluks Radial pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Menggunakan Turbin Screw Hendra, Muhammad Syaiful, Anizar Indriani , dan Atria

Peningkatan Stabilitas Sistem Transmisi 150 kV Bali Menggunakan Facts Device I Gede Dyana Arjana, I Nyoman Setiawan, dan I Nyoman Budiastra

Analisa Drop Tegangan dan Susut Daya pada Jaringan Listrik Penyulang Renon Menggunakan Metode Artificial Neural Network I Gede Dyana Arjana

Thermoelectric for Power Generation Mohd Shawal Jadin Suriadi, and Nur Faiza Mohd Yassin

Analisis Potensi Kondisi Suhu dan Radiasi Sinar Matahari di Kota Banda Aceh untuk Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Ira Devi Sara

Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA Kota Banda Aceh Rachmad Ikhsan dan Syukriyadin

vii

95

99

104

110

115

122

127

131

136

142

146


ISSN: 2088-9984

ELEKTRONIKA DAN SISTEM KENDALI Pengaruh Jenis Objek Penghalang terhadap Pengaturan Kecepatan Motor DC Berdasarkan Jarak Berbasis Mikrokontroler ATMega16 Osea Zebua dan Noer Soedjarwanto

Perancangan dan Realisasi Sistem Berbasis Mikrokontroller MC-68705U3 sebagai Uji Coba Alat Bantu Keamanan dan Kenyamanan Rumah Tangga Hasdari Helmi Rangkuti

Perancangan Rectifier pada Tag RFID 13,56 MHz dengan Berbantuan Mentor Graphics Teknologi CMOS 0,35 μm Erma Triawati Ch

Assembly Sistem Kontrol Temperatur Air Laut untuk Budidaya Ikan Kerapu Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Microcontroller ATmega 8535 Anizar Indriani, Hendra, Indra Siagian, Yovan Witanto, dan Johan

Prototype Pendeteksi Kadar Oksigen dalam Darah Menggunakan LED dan Photodetector Berbasis Mikrokontroler Atmega16 Alfisyahrin, Yunidar, dan Mutawakkil

Rancang Bangun Prototipe Sistem Audio-Visual Interaktif Berbasis AVR ATmega328 dan SMS Gateway untuk Eventboard Outdoor Alfisyahrin, Yuwaldi Away, dan Reaza Dhikry

Studi dan Penerapan PID pada Kontrol Buck Converter Berbasis Mikrokontroler ATmega328P M. Ikhsan dan Yuwaldi Away

Evaluasi Kinerja VANET pada Berbagai Model Propagasi Menggunakan Simulator Jaringan NS-3 Agus Nursalam Kitono, Teuku Yuliar Arif dan Melinda

Analisa Perbandingan Aplikasi Pendeteksi Plagiat Terhadap Karya Ilmiah Afdhal, Taufan Chalis dan Taufiq A. Gani

Simulasi Throughput WiFi Menggunakan Model Lapisan HT-PHY IEEE 802.11n pada NS-3 Teuku Yuliar Arif, Rizal Munadi, dan Fardian

viii

152

156

160

166

171

177

182

187

193

200


ISSN: 2088-9984

Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA Kota Banda Aceh Rachmad Ikhsan1 dan Syukriyadin2 Program Magister Teknik Elektro, 2Jurusan Teknik Elektro Universitas Syiah Kuala Jln. Tgk. Syech Abdurrauf No. 7 Darussalam, Banda Aceh 23111 e-mail: [email protected] 1

Abstrak—Tujuan penelitian ini adalah menentukan kelayakan dibangunnya suatu pembangkit listrik tenaga sampah (PLTSa) di daerah TPA Gampong Jawa Banda Aceh, Metode yang digunakan yaitu metode least cost untuk menghitung analisa ekonomi berupa menentukan nilai NPV, ROI, BCR, PP. Dari hasil perhitungan metode tersebut didapatkan besarnya potensi gas yang dihasilkan =1.992.533 m3/tahun dan energi listrik yang dihasilkan adalah 15.065.010 kWh dan daya listrik yang dihasilkan 1,7 MW, sedangkan nilai NPV = Rp. 18.607.329.579, IRR = 24%, BCR = 3,73 dan juga nilai PP = 4,01 Tahun, sehingga dari hasil tersebut proyek pembangunan PLTSa di Kota Banda Aceh dapat memenuhi kriteria kelayakan untuk dibangun. Kata kunci: Pembangkit, Sampah , Studi Kelayakan, Potensi Gas, Analisa Ekonomi

I.

Pendahuluan

Berdasarkan sifat fisiknya, sampah dibagi menjadi dua jenis yaitu : • Sampah Basah (garbage), yaitu sampah yang terdiri dari bahan organik dan mempunyai sifat mudah membusuk. • Sampah Kering, yaitu sampah yang tersusun dari bahan organik dan bahan anorganik, sifatnya lambat atau tidak membusuk dan dapa dibakar[1].

Seiring meningkatkan permintaan energi listrik dan juga pertumbuhan energi listrik, saat ini masih banyak pembangkit menggunakan energi fosil yang lambat laun akan habis sedangkan energi terbaharukan masih sedikit yang digunakan, padahal sumber energi listrik terbaharukan sangat melimpah dan belum digunakan secara optimal. Sampah merupakan salah satu sumber energi terbaharukan yang dapat menghasilkan gas melalui beberapa metode pengolahan, sampah juga dianggap sebagai suatu masalah dalam menata suatu kota. Sehingga untuk melakukan suatu perencanaan pengolahan sampah menjadi sumber energi listrik terbaharukan perlu dilakukan kajian yang matang untuk menentukan layak atau tidaknya pembangkit listrik tersebut dibangun berdasarkan jumlah sampah yang tersedia.

B. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) PLTSa disebut juga sebagai pembangkit listrik tenaga sampah merupakan pembangkit yang dapat membangkitkan tenaga listrik dengan memanfaatkan sampah sebagai bahan utamanya, baik dengan memanfaatkan sampah organik maupun anorganik. Mekanisme pembangkitan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan proses konversi thermal dan proses konversi biologis. Proses Konversi thermal memanfaatkan teknologi Pirolisis dan Teknologi gasifikasi. Sedangkan proses konversi biologis adalah dengan Anaerob Digestion dan Landfill gasification [2].

II. Landasan Teori A. Klasifikasi Sampah

C. Konversi Sampah Menjadi Energi Listrik

Berdasarkan sifat kimianya, sampah dibagi menjadi dua jenis yaitu : • Sampah Organik terdiri dari bahan-bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang berasal dari alam. • Sampah Anorganik berasal dari sumber daya alam tak terbarui seperti mineral dan minyak bumi, atau dari proses industri.

Proses konversi energi yang digunakan untuk menghasilkan listrik secara garis besar terbagi dua yaitu : konversi biologis dan konversi termal. Konversi biologis menggunakan bakteri pengurai sampah organik untuk menghasilkan gas metan (CH4). Melalui proses degradasi biologis, senyawa tersebut 146


ISSN: 2088-9984

dirombak menjadi gas metan pada kondisi tanpa kehadiran oksigen (dekomposisi anaerob). Konversi termal adalah proses transformasi sampah menjadi sumber energi dengan menggunakan biogas yang dihasilkan sebagai bahan bakar[1].

dengan biaya investasi awal [4]. Dirumuskan dalam persamaan (3): n

BCRt =

D. Analisa Ekonomi

PP =

t =0

CIFt − COF (1 + k )t

(1)

dimana : k = Discount rate yang digunakan COF = Cash outflow /Investasi CIFt = Cash in flow pada periode t N = Periode terakhir cash flow diharapkan. 2. I nternal Rate of Return ( IRR) IRR adalah besarnya tingkat keuntungan yang digunakan untuk melunasi jumlah uang yang dipinjam agar tercapai keseimbangan ke arah nol dengan pertimbangan keuntungan. IRR ditunjukkan dalam bentuk %/periode dan biasanya bernilai positif (I > 0) [1]. Untuk menghitung IRR dapat menggunakan Persamaan (2):   NPV1 IRR = i1 +   NPV − NPV  1 2 

t

Investment Cost

(3)

Investment Cost Annual CIF

(4)

5. L andfill Teknologi landfill yang dikenal secara umum adalah sampah dimasukan ke dalam lubang, lalu bagian atas sampah ditimbun tanah. Selanjutnya, bagian atas timbunan tersebut ditimbun lagi dengan sampah dan ditutup lagi dengan tanah dan seterusnya. Dengan demikian, areal tanah akan lebih efisien karena akan dihasilkan biogas dari landfill yang berada di bawah permukaan tanah dan dihasilkan kompos dari landfill yang berada di permukaan tanah. Dengan kata lain, dalam teknologi landfill diterapkan teknologi aerobic composting pada bagian atas tanah dan teknologi landfill (proses anaerobic) dibagian bawah tanah [5]. Persamaan LandGEM digunakan untuk memperkirakan jumlah gas landfill yang digunakan, hal tersebut dapat dikonversi ke listrik didefinisikan oleh EPA antara 75 85% dari hasil konversi gas metana dalam landfill [6]. Untuk mengetahui produksi gas yang dihasilkan dari Landfill dapat menggunakan persamaan LandGEM yang dipublikasikan oleh Environmental Protection Agency (EPA) Amerika Serikat [1] yang dinyatakan dengan Persamaan (5) :

1. N PV (Net Present Value) NPV adalah nilai sekarang dari keseluruhan Discounted Cash Flow atau gambaran ongkos total atau pendapatan total proyek dilihat dengan nilai sekarang (nilai pada awal proyek). Secara matematik nilai NPV dapat dinyatakan seperti Persamaan (1). n

1

4. P ayback Period (PP) Payback Period adalah lama waktu yang diperlukan untuk mengembalikan dana investasi[4]. Dirumuskan dalam persamaan (4):

Biaya potensial pada energi sampah adalah biaya modal dan operasional. Salah satu kelemahan utama untuk menyiapkan fasilitas energi sampah adalah biaya modal yang tinggi. Menurut organisasi penelitian utama di Waste To Enegy di Amerika Serikat (Limbah-Untuk-Energi Riset dan Teknologi Council 2012), biaya modal berkisar dari $ 150.000 hingga $ 200.000 per ton, harian Capacity di Uni Eropa dan Amerika Serikat[3]. Sebelum suatu proyek dilaksanakan perlu dilakukan analisa dari investasi tersebut sehingga akan diketahui kelayakan suatu proyek dilihat dari sisi ekonomi investasi. Ada beberapa metode penilaian proyek investasi, yaitu[4] :

NPV = ∑

∑ CIF

n

QT = ∑ 2kLo M i e − kti

(5)

i =1

dimana : QT = Tingkat emisi gas total (volume/waktu) n = Total periode waktu dari penimbunan sampah k = Konstanta emisi gas Landfill Lo = Potensi produksi metana (volume/massa sampah) ti = Jangka waktu penimbunan sampah (waktu) Mi = Massa sampah (ton)

(2)

dimana : IRR = Internal Rate of Return (%) NPV1= Net Present Value dengan tingkat bunga rendah NPV2= Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi i1 = tingkat bunga pertama (%) i2 = tingkat bunga kedua (%)

Potensi daya yang dihasilkan dari landfill adalah dinyatakan dengan Persamaan (6) berikut : Pg =

QT xH o 3600

dimana : Pg = Daya yang dihasilkan (kW) QT = Produksi LFG (m3/jam) Ho = Nilai kalori LFG (kJ/m3)

3. B enefit Cost Ratio (BCR) Benefit-Cost Ratio adalah rasio perbandingan antara pemasukan total sepanjang waktu operasi pembangkit 147

( 6)


ISSN: 2088-9984

Tabel 1. Komposisi Biogas.

Tabel 2. Rekapitulasi Sampah Tahun 2013.

Komponen

Unit

Landfill Gas

Metana (CH4)

%

Karbondioksida (CO2)

%

10-25

Total Timbang Netto/Kg

Total

45-55

Rata-rata Total Timbang Netto/hari(ton) Kubik (m3)

25-30

150,02

54.763.130

216.024,16

Nitrogen (N2)

%

Hidrogen Sulfida (H2S)

Mg/Nm3

0,00

Oksigen (O2)

%

<8000

Hidrogen (H2)

%

1-5

Nilai Kalori

MJ/m3

18-21,96

area Banda Aceh dan Aceh Besar [8,9] seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Dari data di atas dengan asumsi kadar air pada sampah 35% dengan jumlah nilai kalori yang masuk 2000 kkal/ kg dan jumlah sampah yang tersedia 150,02 ton/hari maka diperoleh energi thermal yang masuk ke boiler sebesar 822 kkal/hari atau 12.501 kkal/jam.

6. Biogas Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses dekomposisi senyawa organik (hidrokarbon) dalam kondisi tanpa kehadiran oksigen. Proses dekomposisi tersebut bisa terjadi akibat adanya aktivitas penguraian yang dilakukan oleh mikro organisme atau konversi kimiafisis. Nilai kalori biogas dapat dilihat pada Tabel 1 [6].

B. Lokasi Penelitian Kota Banda Aceh (Gambar 2) terletak 05°16’ 15” 05° 36’ 16” Lintang Utara dan 95° 16’ 15” - 95° 22’ 35” Bujur Timur dengan tinggi rata-rata 0,80 meter di atas permukaan laut [10]. Gambar 3 menunjukkan lokasi TPA kota Banda Aceh.

III. Metodologi Penelitian

C. Data Kelistrikan Kota Banda Aceh dan Kependudukan

Adapun metodologi penelitian pada penelitian ini dapat dilihat dari flowchart pada Gambar 1.

Data kelistrikan kota Banda Aceh ditunjukkan pada Tabel 3, sedangkan data kependudukan kota Banda Aceh diperoleh dari Biro Pusat Statistik (BPS) Kota Banda Aceh seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4. Diagram Blok Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) ditunjukkan pada Gambar 4.

A. Data Sampah Pada TPA Gampong Jawa Data TPA Gampong Jawa di peroleh dari dinas UPTD Gampong Jawa yaitu sampah yang masuk berasal dari

Gambar 2. Lokasi Kota Banda Aceh.

Gambar 1. Flowchart Metodologi Penelitian.

Gambar 3. Lokasi TPA Kota Banda Aceh.

148


ISSN: 2088-9984

Tabel 3. Pembangkit Sistem Lueng Bata. Uraian

No

Tabel 5. Produksi LFG.

2010

2011

2012

Tahun

Volume m3

Produksi LFG m3/thn

Aliran LFG m3/jam

2008

129.334

1.192.928

136

2009

171.995

1.586.417

181

2010

175.443

1.618.220

185

2011

175.962

1.623.007

185

2012

212.786

1.962.658

224

2013

216.025

1.992.533

227

1

Produksi (kWh)

442.105.661

-

-

2

Penjualan (x1000)

238.141.619

265.371.569

278.829.286

3

GH (Unit)

5

5

5

4

Trafo Distribusi (buah)

749

825

952

5

Panjang JTM (kms)

902,11

943,22

973,49

6

Panjang JTR (kms)

727,84

770,58

791,30

7

Pembangkit Non PLN (kVA)

-

-

-

8

Pelanggan (orang)

101.866

102.142

95.434

9

Daya Tersambung (VA)

164.671.250

178.390.800

185.376.550

10

Terima (PLTD Lueng Bata) (kWh)

315.628.275

282.318.009

479.129.228

11

Penjualan (kWh)

329.892.395

331.932.211

350.897.866

12

Daya Trafo Distribusi (kVA)

101.170

109.910

121.215

13

Jumlah kecamatan terlistriki

9

9

9

14

Jumlah Desa terlistriki

90

90

90

15

Jumlah desa seluruhnya

90

90

90

16

Rata-rata tarif per kWh

708,07

777,10

730,00

Pb =

0, 26 *122.038 QxP = = 40kW η x1000 0, 80 x1000

Potensi daya yang dihasilkan adalah : = Pg

QtxHo 1992533 x12.501 = = 6.919kW 3600 3600

Potensi daya yang dihasilkan = 6.919kW = 6.879 kW

40 kW

Sehingga daya listrik yang dihasilkan dari pembangkit dengan asumsi effisiensi 25 % adalah : Pe = η exPg =

25 x6.879kW = 1.719kW 100

Sedangkan energi listrik yang dihasilkan adalah: 1.719kW x 8.760 = 15.065.010 kWh

Tabel 4. Jumlah Penduduk Dan Rata-Rata Pertumbuhan Penduduk. Rincian

satuan

2009

2010

2011

2012

Penduduk

Jiwa

212.241

223.446

228.562

238.784

Sex Ratio

Jiwa

112,15

106,23

106,23

106,01

Laju Pertumbuhan Penduduk

%

-2,61

5,28

2,29

4,47

Energi yang digunakan untuk pemakaian sendiri: 1.719kW x 8.760 = 15.065.010 kWh Maka energi yang dapat dijual ke PT. PLN adalah: 15.065.010 kWh - 1.506.501 kWh = 13.558.509 kWh

Pengumpulan sampah

Pelepasan Kondensator

Blower

B. Biaya Investasi

Flare

Besarnya biaya investasi untuk membangun sebuah PLTSa ditunjukkan seperti pada Tabel 6.

Filter Gas

Jaringan PLN

Trafo

Generator

C. Penerimaan Biaya

Turbin

Besarnya perhitungan penerimaan diasumsikan tenaga listrik yang dapat disalurkan 100% dari daya yang dijual, maka besar penerimaan pada tahun pertama adalah : Penerimaan = Rp. 950.1.1700kW.8760 = Rp. 14.147.400.000

Gambar 4. Blok Diagram Perencanaan PLTSa.

IV. Hasil dan Pembahasan A. Estimasi Produksi LFG (Landfill Gas)

D. Biaya Pengeluaran

1. Estimasi daya yang dihasilkan Daya yang digunakan oleh blower :

Biaya pengeluaran ditampilkan pada Tabel 7, yang meliputi biaya pemeliharaan dan operasional. 149


ISSN: 2088-9984

Tabel 6. Biaya Investasi Pembuatan Pembangkit PLTSa. No

Uraian

E. Depresiasi

Harga (Rp)

1

Paket Generator dan Turbin

2

Blower

3

Gas Treatment

4

Sistem Kontrol dan sarana pendukung

5

Heat Recovery

6

Interkoneksi

726.923.319

7

Flare

360.900.515

8

Lahan pengumpul

1.706.594.081

9

Material dan Tenaga Kerja kontruksi

4.518.270.741

10

Manajemen Proyek dan Kontruksi

2.750.962.445

11

Biaya Engineering

2.750.962.445

12

Biaya Tak Terduga

4.000.000.000

13

Tes Ekstraksi LFG

634.040.000

14

Total Sebelum Pajak

37.037.743.610

15

Pajak 10%

3.703.774.361

16

Total Investasi

40.741.517.971

Umur ekonomis pembangkit yang diperkirakan sekitar 15 tahun dan pada akhir umur pembangkit tersebut masih ada nilai residu yang tersisa sekitar 10% dari masa pemakaiannya. • Residu Investasi awal = Rp. 40.741.517.971 Nilai residu (10%) = Rp. 4.074.151.797 • Penyusutan

12.811.543.053 100.748.005 2.898.760.733 200.152.510 3.577.885.763

Investasi - Re sidu 15 Rp. 40.741.517.971 - Rp. 4.0774.151.797 = 15 = Rp. 36.667.366.174

Penyusu tan =

F. Penyusunan Cashflow Penyusunan cashflow menggunakan beberapa asumsi di antaranya : • Discount rate = 15% • Discount Factor = 25 % • Umur ekonomis pembangkit = 15 Tahun • Load Factor = 0,65

Tabel 7. Biaya Maintenance and Operational. Uraian

Harga (Rp)

Pengumpulan Gas

852.996.400

Pengolahan Gas

278.008.819

Generator dan Turbin

2.866.729.795

Total

3.997.735.014

G. Penilaian Investasi • N et Present Value (NPV) Dengan menggunakan persamaan (1) NPV dapat dihitung sebagai berikut: NPV = Rp. 82.725.083.733 – Rp. 64.117.754.154 NPV = Rp. 18.607.329.579

Tabel 8. Penyusunan Cashflow Menggunakan Metode Least Cost. Tahun 0

Biaya Investasi (a)(Juta) 40.741.517.971

Manfaat (b)

O&M

Manfaat Bersih c=(b-a)

DR (15%) (d) DF= 1/(1+i)t

PV Biaya (e=a.b)

PV Manfaat (f=b.d)

0

0

-40741517971

1

40741517971

0

1

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,87

3.476.291.317

12.302.086.957

2

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,76

3.022.862.014

10.697.466.919

3

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,66

2.628.575.665

9.302.145.147

4

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,57

2.285.717.969

8.088.821.867

5

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,50

1.987.580.843

7.033.758.145

6

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,43

1.728.331.168

6.116.311.430

7

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,38

1.502.896.668

5.318.531.679

8

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,33

1.306.866.667

4.624.810.155

9

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,28

1.136.405.798

4.021.574.048

10

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,25

988.178.955

3.497.020.911

11

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,21

859.286.047

3.040.887.749

12

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,19

747.205.259

2.644.250.217

13

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,16

649.743.703

2.299.348.014

14

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,14

564.994.525

1.999.433.056

15

14.147.400.000

3.997.735.014

10.149.664.986

0,12

491.299.587

1.738.637.440

64117754154

82725083733

212.211.000.000

152.244.974.790

150


ISSN: 2088-9984

Tabel 9. Hasil Evaluasi Proyek No

Parameter Evaluasi

Hasil Perhitungan

Kriteria Kelayakan Proyek

1

NPV

Rp. 18.607.329.579

NPV > 0

2

PP

4.01 Tahun

PP < Umur Ekonomis Proyek

3

BCR

3,73

BCR > 0

4

IRR

24%

IRR > 0

dengan menggunakan metode least cost hasil perhitungan NPV Rp. 18.607.329.579 yang berarti proyek ini menguntungkan sesuai dengan kriteria kelayakan proyek NPV > 0 dan waktu pengembalian modal juga tidak melebihi umur ekonomis dari suatu pembangkit. Rasio keuntungan antara biaya yang ditunjukkan oleh BCR merupakan angka yang positif yaitu 3,73 dan yang terakhir yaitu IRR yang diperoleh sebesar 24 %. Berdasarkan hasil evaluasi tersebut proyek pembangunan PLTSa di TPA Kota Banda Aceh dapat direalisasikan karena memenuhi kriteria studi kelayakan.

• P ayback Periode (PP) Dengan menggunakan persamaan (4) nilai PP dapat dihitung sebagai berikut: PP = 40.741.517.971/10.149.664.986 PP = 4.01 Tahun

Referensi

• B enefit Cost Ratio (BCR) Dengan menggunakan persamaan (3) nilai BCR dapat dihitung sebagai berikut: BCR = 152.244.974.790/40.741.517.971 BCR = 3,73 • I nternal Rate Of Return (IRR) Dengan menggunakan persamaan (2) nilai IRR dapat dihitung sebagai berikut: IRR = (0, 20 + 6712963001 / (6712963001 − (−1571296385) ) x(0, 25 + 0, 20) IRR = 0, 24 atau 24%

[1]

Nazlie Haq. Alan.. Studi Potensi pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah di Kota Banjarmasin. Februari 2012.

[2]

Monice, Syafii. Operasi ekonomis (economic dispatch) pembangkit listrik tenaga sampah (PLTSa) dan (PLTG) dalam melayani beban puncak kelistrikan sumbar. Universitas Andalas.

[3]

Duong Viet-An. Waste-To-Energy Feasibility Analysis: A Simulation Model. University Of California, Berkeley

[4]

Dwi prasetyo. Puguh. Studi Pembangunan PLTU Tanah Grogot 2x7 MW Di Kabupaten Paser Kalimantan Timur dan Pengaruh Terhadap Tarif Listrik Regional Kalimantan Timur.

[5]

Kurniawan Nalim. Analisis Kelayakan Usaha Pengolahan Sampah Kota Menjadi Produk yang Berguna di TPA Bantargebang. Universitas Gunadarma.

[6]

Dieter Deublein, Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources: An Introduction, 2nd, Revised and Expanded Edition, Wiley-VCH:2011

[7]

M. Dowling, S.Kibaara, S. Chowdhury, and S.P. Chowdhury, Economic Feasibility Analysis of Electricity Generation from Landfill Gas in South Africa. Power System Technology (POWERCON), IEEE International Conference on: 2012

[8]

Dinas kebersihan dan pertamanan Kota Banda Aceh. Modul pengelolaan Sampah. 2013.

[9]

TPA Gampong Jawa Banda Aceh : Diperoleh 10 Mei 2014. bandaacehkotamadani.wordpress.com

H. Hasil Evaluasi Proyek V. Kesimpulan Besarnya potensi gas yang dihasilkan =1.992.533 m3/ tahun dan energi listrik yang dihasilkan adalah 15.065.010 kWh dan daya listrik yang dihasilkan 1,7 MW, selanjutnya

[10] Kota Banda Aceh, Diperoleh : 10 Mei 2014. http://id.wikipedia. org/wiki/Kota_Banda_Aceh

151

SNETE 2014 Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

Recommend Documents