KAJIAN KONSERVASI ENERGI METERISASI LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM KABUPATEN BANJARNEGARA Gilang Surya Atmaja1, Ir. Agung Warsito, DHET 2 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, tembalang, Semarang, Indonesia Email :
[email protected] Abstrak - Lampu Penerangan Jalan Umum (LPJU) digunakan sebagai fungsi kenyamanan dan keamanan dalam lalu lintas setiap kota. LPJU sudah menjadi kebutuhan dalam masyarakat karena mobilitasnya yang cukup tinggi. Dengan adanya LPJU masyarakat akan merasa nyaman dan aman dalam berlalu lintas baik dalam kota maupun antar kota. Pemerintah Daerah/Kota/Kabupaten harus bertanggung jawab mengenai kualitas LPJU ini sebagai bentuk pelayanan kepada masyarakat. LPJU Kabupaten Banjarnegara telah terpasang di jalan-jalan utama dengan menggunakan jaringan bawah tanah dan udara. Namun masih didapatkan adanya lampu yang tidak terhubung ke jaringan melainkan langsung menyambung ke jaringan tegangan rendah PLN. Hal ini menyebabkan pemborosan penggunaan energi pada LPJU. Maka diperlukan suatu kajian untuk menganalisa peluang penghematan penggunaan energi LPJU. Salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan cara meterisasi seluruh LPJU. Dengan meterisasi seluruh LPJU Kabupaten Banjarnegara dapat menekan penggunaan energi LPJU. Kata Kunci : Banjarnegara, LPJU, penghematan, meterisasi
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penyediaan penerangan jalan umum pada dasarnya mempunyai 3 fungsi yaitu fungsi keamanan, fungsi ekonomi dan fungsi keindahan. Fungsi keamanan berkaitan dengan fungsinya untuk melancarkan transportasi jalan umum terutama di waktu malam dimana pengguna jalan membutuhkan penerangan dengan kekuatan tertentu untuk menghindarkan dari terjadinya kecelakaan di jalan. Fungsi ekonomi jalan berkaitan dengan keberadaan penerangan listrik di jalan umum yang akan membantu pada kelancaran distribusi barang pada malam hari. Fungsi keindahan dipengaruhi oleh pengaturan letak dan desain alat penerangan. Sebaiknya dalam pengaturan letak dan desain tidak mengesampingkan unsure efisiensi dari tenaga listrik yang dipancarkan. Berdasarkan ketiga fungsi diatas maka perlu dilakukan Kajian Konservasi Energi Penerangan Jalan Umum terkait dengan penentuan lokasi, jenis dan kapasitas penerangan dan desain alat penerangan.
1 2
1.2 Tujuan Tujuan dari kerja praktek ini yaitu untuk memberikan analisa konservasi lampu penerangan jalan umum Kabupaten Banjarnegara. Analisa konservasi yaitu berupa analisa meterisasi seluruh lampu penerangan jalan umum, analisa perhitungan biaya energi listrik, dan analisa perhitungan rencana anggaran biaya konservasi. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam pembuatan laporan ini penulis membatasi masalah tentang analisa konservasi peluang penghematan biaya energi listrik dengan meterisasi lampu penerangan jalan umum Kabupaten Banjarnegara. 2. LANDASAN TEORI 2.1 Teori Dasar Cahaya Menurut Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia, cahaya merupaka satu bagian berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang ke angkasa. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum elektromagnetisnya.
Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro
Macam-macam sumber cahaya modern dapat dibagi menjadi dua kelompok utama yaitu: a. Pemancar suhu Saat ini satu-satunya pemancar suhu listrik yang masih digunakan ialah lampu pijar. b. Lampu tabung gas Lampu tabung gas adalah lampu yang pada bola lampunya diisikan gas (misal: natrium, merkuri) untuk menghasilkan cahaya seperti yang diinginkan, sesuai dengan gas yang diisikan. 2.2 Jenis Sumber Cahaya 2.2.1 Lampu Pijar Cahaya lampu pijar dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik dalam suatu kawat halus. Dalam kawat ini energi listrik diubah menjadi panas dan cahaya. Sebagai kawat pijar umumnya digunakan kawat wolfram, karena memiliki titik lebur yang tinggi, yaitu 3655o K. Kalau suhu kawat pijar wolfram ditingkatkan sampai kira-kira 3300o K, akan diperoleh lampu dengan fluks cahaya spesifik yang sangat tinggi yaitu 50 lm/w. Akan tetapi pada suhu ini kawat pijarnya akan terlalu cepat menguap, sehingga umur lampu menjadi terlalu pendek. Suhu yang terlalu tinggi akan mempercepat penguapan kawat pijarnya dan akan memperpendek umur lampunya. 2.2.2 Lampu – lampu Halogen Lampu-lampu halogen juga dikenal sebagai lampu yodium. Lampu-lampu ini diisi gas dengan campuran sedikit yodium, kira-kira 0,1 mg per cm. Karena adanya yodium ini, dalam lampu akan terjadi suatu reaksi kimia, yang mengembalikan wolfram yang telah menguap, ke kawat pijar lampu. Suhu dinding bola lampu relatif rendah. Jadi dengan mencampurkan sedikit yodium, wolfram yang telah menguap dapat dikembalikan ke kawat pijar. Lampu pijar yodium ini adalah sebuah lampu pijar dengan bola yang sangat panas.
2.2.3 Lampu Tabung Gas Lampu tabung gas terdiri dari tabung berbagai bentuk yang diisi dengan gas dan uap logam. Kalau tabungnya dalam keadaan dingin, logamnya berada dalam bentuk titik-titik logam atau dalam bentuk padat. Pada masing-masing ujung tabung terdapat sebuah elektroda (gambar 3.1) bentuk elektroda bergantung pada jenis tabung.
Gambar 1 Lampu tabung gas
Fungsi gas dalam tabung tersebut antara lain untuk membentu menyalakan lampunya. Gas yang digunakan adalah gas mulia misalnya neon atau argon. 2.3 Hubungan Antara Berbagai Satuan Fluks Cahaya Fluks cahaya adalah kecepatan aliran cahaya atau jumlah energi cahaya per satuan waktu yang dapat ditulis dalam persamaan: ø= (2-1) dimana : øfluks cahaya dalam lumen (lm) Q = Energi cahaya dalam lumen jam atau lumen detik t = waktu dalam jam atau detik Intensitas Cahaya Intensitas cahaya adalah fluks cahaya per satuan sudut ruang dalam arah pancaran cahaya yang dapat ditulis dengan persamaan I = ø/ (2-2) ø = I x (2-3) dimana : ø = fluks cahaya dalam lumen (lm) I = intensits cahaya dalam candela (cd) = sudut ruang dalam steridian (sr) Iluminasi Iluminasi atau intensitas penerangan adalah kerapatan fluks cahaya yang mengenai suatu permukaaan, intensitas penerangan
rata-rata secara matematis dapat ditulis : E = ø/ (2-4) dimana : E = illuminasi ( lux (lx) = lm/m2) A = luas bidang (m2) Efikasi Cahaya Efikasi cahaya adalah perbandingan antar fluks cahaya yang dihasilkan lampu dengan daya listrik yang dipakainya, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : K = ø /P (2-5) dimana: K = efikasi cahaya dalam lumen /watt(lm/watt) P = daya listrik dalam watt (w)
2.4 Penerangan Jalan Umum Lampu penerangan jalan adalah bagian dari bangunan pelengkap jalan yang dapat diletakkan atau dipasang di kiri atau kanan jalan dan atau di tengah ( di bagian median jalan ) yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan di sekitar jalan yang diperlukan termasuk persimpangan jalan ( intersection ), jalan layang ( interchange, overpass, fly over ), jembatan dan jalan di bawah tanah ( underpass, terowongan ). 2.5 Energi Listrik yang diserap oleh Lampu Energi adalah daya kerja yang telah digunakan dalam satu satuan waktu,sehingga : W = P.t (2-6) Dimana : W = Energi (joule) P = Daya (Watt) t = Waktu (detik) Daya Listrik lebih sering menggunakan satuan kWatt dan satuan waktu jam (hours),sehingga persamaan 3-12 menjadi : (2-7) 2.6 Biaya Penggunaan Lampu Berdasarkan pada keputusan presiden nomor 104 tahun 2003 tentang harga jual tenaga listrik yang disediakan
oleh perusahaan perseroan PT. Perusahaan Listrik Negara. Maka biaya penggunaan lampu adalah energy yang diserap lampu dikalikan dengan tariff energy per kWHnya,maka : Biaya = W X tariff (2-8) Biaya = x tarif (2-9) Biaya = kVAH x tarif
(2-10)
Sedangkan untuk penerangan jalan yang tidak memiliki kwh maka dasar perhitungan tarif menggunakan metode abonemen berdasarkan keputusan direksi PT. PLN nomor 335.K/010/DIR/2003. 3. LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM EXISTING 3.1 Gambaran Umum Jalan utama di Kabupaten Banjarnegara sebanyak 30 jalan. Penerangan yang terdapat di jalan-jalan utama tersebut dijadikan bahan/obyek kajian konservasi ditambah dengan Komplek Rumah Dinas Bupati karena instalasi penerangan komplek terhubung dengan instalasi penerangan jalan.
Gambar 2 Peta Wilayah Kajian Konservasi LPJU
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Jalan-jalan utama tersebut yaitu : Jl. Kalibenda Jl. Tentara Pelajar Jl. Letjen S. Parman Jl. Pemuda Jl. Leten Suprapto Jl. Raya Semampir – Tugu Batas Jl. Hos Cokroaminoto Jl. Gatot Subroto Jl. Jend. Ahmad Yani Jl. Sunan Gripit Jl. Jend. Sudirman Jl. Mayjend. Panjaitan Jl. Dipayuda Jl.Mayjen. Sutoyo
15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31.
Jl. Gotong Royong Jl. Bambang Sugeng Jl. Letnan Karjono Jl. Selamanik 1 Jl. Selamanik 2 Jl. Ki Jagapati 1 Jl. Stadion Jl. Tirtosari Jl. Veteran Jl. MT. Haryono Jl. Hos Partoadiwijaya Jl. KH. Ahmad Dahlan Jl. Al Munawaroh Jl. Piere Tendean Jl. Alun-alun Kota Jl. Yos Soedarso Komplek Rumah Dinas Bupati
3.2 Penerangan Jalan Umum Lampu penerangan jalan umum (PJU) di Kabupaten Banjarnegara terpasang di semua jalan utama. Jaringan PJU ada yang berupa jaringan bawah tanah dan jaringan udara. Akan tetapi, masih banyak ditemui lampu PJU yang tidak termeter melainkan langsung terhubung dengan jaringan listrik tegangan rendah milik PLN. Berdasarkan hasil survei yang telah dilakukan, kondisi existing lampu penerangan jalan umum Kabupaten Banjarnegara yaitu, Jumlah APP adalah 61 buah. Jumlah tiang lampu penerangan jalan umum (LPJU) termeterisasi sebanyak 462 sedangkan tiang LPJU tak termeterisasi sebanyak 186 dan jumlah keseluruhan lampu sebanyak 648 buah. Melihat masih banyaknya tiang LPJU yang tidak termeterisasi maka terdapat peluang untuk penghematan energi dengan cara meterisasi seluruh tiang LPJU di Banjarnegara. ANALISA KONSERVASI LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM 4.1 Analisa Biaya Listrik PJU Existing Pada kajian ini membahas penggunaan energi lampu penerangan
jalan umum (PJU) pada jalan-jalan utama Kabupaten Banjarnegara. Penggunaan energi lampu dipengaruhi oleh daya lampu dan termeter atau tidaknya lampu PJU. Lampu PJU termeter ditandai dengan adanya Alat Pembatas dan Pengukur (APP). Penggunaan energi lampu PJU termeter dihitung dengan kWHmeter yang terdapat di dalam APP. Biaya listrik existing PJU termeterisasi dapat dilihat di situs PLN (http://www.pln.co.id/), dengan cara memasukkan nomor rekening di APP ke dalam situs tersebut. Sedangkan lampu PJU tidak termeter tidak memiliki APP tetapi langsung terhubung dengan jaringan listrik PLN. Perhitungan energi lampu PJU tidak termeter dengan metode abonemen berdasarkan keputusan direksi PT. PLN nomor 335.K/010/DIR/2003, yaitu; Biaya listrik / bulan = daya lampu*(kW) x 12,5 jam x 30 hari x tarif P-3 *daya lampu yang digunakan dalam perhitungan yaitu untuk lampu pijar digunakan daya terbesar dikelas-nya, sedangkan untuk lampu pelepas gas digunakan 2x daya terbesar di kelasnya. Berdasarkan Peraturan Menteri ESDM No.30 Tahun 2012 tarif PJU (P3) yaitu Rp 861,00/kWh. Contoh perhitungan : - Lampu SON 150 watt tidak termeter o Daya terhitung (2 x daya terbesar di kelasnya) = 250 W x 2 = 500 W o
4.
Maka; Biaya listrik/bulan = 500/1000 x 12,5 x 30 x 861 Biaya listrik/bulan = Rp 161.437,50 Tabel 1 Biaya Listrik Existing
NO.
RUAS JALAN
JUMLAH LAMPU
1
JL. RAYA KALI BENDA TUGU BATAS
12
1.151.991
2
JL. TENTARA PELAJAR
32
3.084.332
BIAYA (Rp)
3
JL. S. PARMAN
51
8.360.781
4
JL. PEMUDA
40
3.948.370
45
3.971.753
22
1.858.428
5
387.867
4
684.128
10
626.544
20
2.759.063
5 6 7 8 9 10
JL. LET. JEND. SUPRAPTO JL.RAYA SEMAMPIR TUGU BATAS JL. HOS COKROAMINOTO JL. JEND. GATOT SUBROTO JL. JEND. AHMAD YANI JL. SUNAN GRIPIT PERTIGAAN REJASA
11
JL. JEND. SUDIRMAN
12
1.552.370
12
JL. MAY. JEND. PANJAITAN
23
3.670.724
13
JL. DIPAYUDA
69
2.428.060
14
JL. LET. JEND. SUTOYO
16
1.638.456
15
JL. GOTONG ROYONG
13
1.731.458
7
681.257
35
3.679.040
16 17
JL. KOL. BAMBANG SUGENG JL. LET. JEND. KARJONO
18
JL. SELAMANIK
39
4.946.274
19
JL. KI JAGAPATI
19
1.247.132
20
JL. STADION
5
581.176
21
JL. TIRTOSARI
19
1.161.920
22
JL. VETERAN
9
987.123
23
JL. MT. HARYONO
8
868.955
6
619.749
6
282.044
24 25
JL. HOS PARTO ADIWIJAYA JL. KH. AHMAD DAHLAN
26
JL. AL MUNAWAROH
11
1.775.813
27
JL. KPT. PIERE TENDEAN
1
161.438
28
ALUN - ALUN KOTA
29
JL. YOS SUDARSO
TOTAL
106 3 648
2.284.964 484.313 59.044.313
Dari hasil rekapitulasi dan perhitungan pada tabel di atas dapat dilihat bahwa jumlah biaya listrik existing keseluruhan yaitu Rp 59.044.313,00. 4.2 Analisa Konservasi Dengan melihat masih banyaknya lampu PJU yang belum termeterisasi baik dikarenakan jaringan putus maupun pasang baru, terdapat peluang untuk melakukan penghematan penggunaan energi dengan cara meterisasi seluruh lampu PJU, yaitu menyambung kembali jaringan yang putus dan atau memasang jaringan meterisasi baru. Pertimbangan meterisasi lampu PJU yaitu dengan
menyambung lampu PJU belum termeterisasi ke jaringan terdekat atau membuat jaringan baru untuk satu kawasan lampu PJU. Perhitungan biaya listrik lampu PJU meterisasi tiap bulan berdasarkan Peraturan Menteri ESDM No.30 Tahun 2012 dengan asumsi lampu PJU menyala 12 jam per hari yaitu; - Biaya listrik/bulan = Biaya Beban + Biaya Pemakaian -
Biaya Beban = 40 x Daya tersambung (kVA) x Biaya pemakaian blok 1
-
Biaya pemakaian blok 1 = H1 x Rp 1.020,00/kVA
H1 adalah persentase batas hemat terhadap jam nyala rata-rata nasional x daya tersambung (kVA). Dengan persentase batas hemat terhadap jam nyala rata- rata nasional adalah 50 %. -
Biaya Pemakaian = Daya (kW) x 12 jam x 30 hari x tarif P-3
Contoh perhitungan : - APP 1 Jl. Kalibenda terdiri dari 7 lampu PJU jenis SON 250 watt. - Daya tersambung 5500 VA. - Maka; Biaya beban = 40 x 5,5 kVA x (50% x Rp 1.020,00/kVA) = 40 x 5,5 x 510 = Rp 112.200,00 Biaya pemakaian = (7 x 250/1000) kW x 12 jam x 30 hari x Rp 861,00/kWh = 1,75 x 12 x 30 x 861 = Rp 542.430,00 Biaya listrik/bulan = Rp 112.200,00 + Rp 542.430,00 = Rp 654.630,00 Gambar denah jaringan lampu PJU meterisasi terlampir. Berikut adalah hasil analisa dan perhitungan biaya listrik PJU meterisasi. Pada analisa ini terdapat tiang LPJU yang dicabut dikarenakan sudah tidak layaknya tiang lampu atau
kebutuhan penerangan pada jalan yang telah terpenuhi. Tabel 2 Biaya Listrik Meterisasi NO.
1 2
RUAS JALAN JL. RAYA KALI BENDA - TUGU BATAS JL. TENTARA PELAJAR
JUMLAH LAMPU
BIAYA LISTRIK BULANAN (Rp)
12
1.086.960
30
2.706.180
TOTAL
622
Dari hasil perhitungan dalam tabel 2 dapat dilihat bahwa jumlah lampu 622 buah dan jumlah biaya listrik meterisasi keseluruhan per bulan yaitu Rp 41.360.948,00. Jika dibandingkan dengan biaya existing dapat ditampilkan dalam tabel berikut.
3
JL. S. PARMAN
55
4.803.085
4
JL. PEMUDA
39
2.606.250
32
2.906.040
Biaya
22
1.996.500
Existing Meterisasi Penghematan
5
458.850
5
396.858
11
987.030
18
1.578.420
10
936.060
19
1.633.470
68
2.258.349
16
1.356.120
11
942.150
9
725.178
36
1.977.397
5 6
7
8 9
10
11 12 13 14 15 16 17
JL. LET. JEND. SUPRAPTO JL.RAYA SEMAMPIR TUGU BATAS JL. HOS COKROAMINOT O JL. JEND. GATOT SUBROTO JL. JEND. AHMAD YANI JL. SUNAN GRIPIT PERTIGAAN REJASA JL. JEND. SUDIRMAN JL. MAY. JEND. PANJAITAN JL. DIPAYUDA JL. LET. JEND. SUTOYO JL. GOTONG ROYONG JL. KOL. BAMBANG SUGENG JL. LET. JEND. KARJONO
18
JL. SELAMANIK
42
2.991.928
19
JL. KI JAGAPATI
18
1.069.452
20
JL. STADION
0
0
21
JL. TIRTOSARI
18
1.576.301
22
JL. VETERAN
7
632.190
8
709.680
9
768.810
6
509.820
11
937.674 0
23 24 25 26
JL. MT. HARYONO JL. HOS PARTO ADIWIJAYA JL. KH. AHMAD DAHLAN JL. AL MUNAWAROH
27
JL. KPT. PIERE TENDEAN
0
28
ALUN - ALUN KOTA
105
29
JL. YOS SUDARSO
0
Tabel 3 Perbandingan Biaya Existing dan Meterisasi Biaya Listrik per bulan (Rp) 59.044.313 41.360.948 17.702.365
Persentase (%) 100 70,5 29,5
Dari tabel 3 dapat dilihat bahwa penghematan biaya sebesar Rp 17.702.365,00 atau 29,5 %.
masuk APP JL. S. PARMAN
masuk APP JL. PEMUDA
2.810.196
0
41.360.948
masuk APP JL. HOS PARTO
4.3 Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Meterisasi lampu PJU baik menyambung ke jaringan terdekat maupun membuat jaringan baru membutuhkan biaya pemasangan dan biaya investasi lainnya. Komponenkomponen yang dibutuhkan dan diperhitungkan untuk biaya pemasangan meterisasi lampu PJU antara lain; - Pemasangan jaringan bawah tanah - Bongkar tiang lampu dan armature - Bongkar stank dan lampu existing - Pemasangan jaringan udara Pasang baru PLN (biaya penyambungan PLN dan SLO per VA) Dari hasil perhitungan berdasarkan 4 poin di atas didapatkan rencana biaya anggaran sebesar Rp 256.053.196,00. Dengan mengetahui besar penghematan biaya tiap bulan sebesar Rp 17.702.365,00, payback period dapat dihitung dengan cara; (
(
) (
)
)
(
)
Maka, dalam waktu 14,46 bulan ≈ 15 bulan modal investasi atau rencana anggaran biaya telah tertutup oleh penghematan biaya energi listrik. 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Jumlah biaya penggunaan energi listrik lampu penerangan jalan umum Kabupaten Banjarnegara existing tiap bulan sebesar Rp 59.044.313,00. 2. Jumlah biaya penggunaan energi listrik lampu penerangan jalan umum Kabupaten Banjarnegara analisa meterisasi tiap bulan sebesar Rp 41.360.948,00. Maka besar penghematan biaya analisa meterisasi terhadap biaya existing tiap bulan yaitu Rp 17.702.365,00 atau 29,5 %. 3. Jumlah rencana anggaran biaya analisa meterisasi yaitu Rp 256.053.196,00. 4. Payback Period analisa meterisasi lampu penerangan jalan umum yaitu 14,46 bulan ≈ 15 bulan. 5.2 Saran 1. PLN hendaknya memenuhi permintaan pemasangan KWh meter pada LPJU yang selama ini belum termeterisasi. 2. Bila PLN tidak dapat atau tidak bersedia untuk memenuhi permintaan meterisasi tersebut, maka Pemkab Banjarnegara disarankan mengambil langkah inisiatif dengan memasang sendiri KWH meter pada LPJU yang ada di kabupaten Banjarnegara, mengingat sistem meterisasi lebih ekonomis. 3. Pemkab Banjarnegara hendaknya mulai memperhatikan daerah-daerah yang belum mendapatkan penerangan jalan umum.
DAFTAR PUSTAKA [1] Angga Pratomo, Agung Nugroho, Bambang Winardi. Perencanaan Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum (LPJU) Kabupaten Semarang UPJ Ungaran. UNDIP. [2] Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri diAsia [3] Wasiyono, Joy Sopater. Studi Ekonomi Meterisasi Penerangan Jalan Umum Kota Medan.USU. 2011 [4] Badan Standardisasi Nasional. SNI 7391:2008 : Spesifikasi Penerangan Jalan di Kawasan Perkotaan. BIODATA PENULIS Penulis bernama Gilang Surya Atmaja (L2F 009 020) lahir di Pati, 20 Desember 1991. Penulis telah menempuh pendidikan di TK Tirta Dharma, SD N Petompon 07 Semarang, SMP N 3 Semarang, SMA N 3 Semarang, dan saat ini sedang menempuh pendidikan S1 di Teknik Elektro Universitas Diponegoro.
Mengetahui, Dosen Pembimbing
Ir. Agung Warsito, DHET NIP 195806171987031002
