MODUL PELATIHAN PERENCANAAN ENERGI

MODUL PELATIHAN PERENCANAAN ENERGI

Disusun Oleh: Muhammad Ery Wijaya S.T., M.Sc. Dr. Eng. Muhammad Kholid Ridwan S.T., M.Sc.

JURUSAN TEKNIK FISIKA

UNIVERSITAS GADJAH MADA 2009

KATA PENGANTAR

Ibarat pepatah “Tikus mati di lumbung padi”, Indonesia yang berlimpah akan sumberdaya energi menghadapi kenyataan adanya krisis energi di manamana, terutama krisis listrik dan rendahnya rasio elektrifikasi. Ketimpangan antara permintaan (demand) dengan penyediaan (supply) yang disebabkan oleh buruknya manajemen perencanaan energi dan sokongan kebijakan energi yang tidak menguntungkan, telah menjadi mimpi buruk yang perlahan tapi pasti menghantui masyarakat kita. Salah satu tool yang terkenal dan sering digunakan oleh banyak ahli perencanaan energi adalah perangkat lunak Long-range Energy Alternatives Planning (LEAP) yang di dikembangkan oleh Stockholm Environment Institute di Boston (SEI-Boston), Amerika Serikat. LEAP dapat melakukan analisa secara cepat dari sebuah ide kebijakan energi ke sebuah analisa hasil dari kebijakan. Modul sederhana ini hadir untuk membantu dalam mempelajari LEAP secara komprehensif dengan ditunjang dua bagian utama, yakni: pengenalan LEAP dan latihan-latihan pemodelan energi. Latihan-latihan yang ada telah dirancang sesuai dengan training LEAP asli yang diselenggarakan oleh SEIBoston yang pernah penyusun ikuti. Hal ini dimaksud agar pembaca dapat menggunakan LEAP secara maksimal. Pada akhirnya, penyusun berharap agar modul pelatihan perencanaan energi ini dapat bermanfaat dan membantu menciptakan perencana-perencana energi Indonesia yang handal, sehingga dapat memberikan solusi dalam mengatasi krisis energi yang terjadi saat ini. Saran, masukan dan pertanyaan dapat disampaikan melalui email kami di [email protected].

Yogyakarta, Desember 2009 Penyusun

Modul Pelatihan Perencanaan Energi i

DAFTAR ISI Kata Pengantar................................................................................................ i Daftar Isi........................................................................................................... ii Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................... iii Pendahuluan Mengenal LEAP............................................................................................... 1 Antar Muka LEAP............................................................................................. 2 Latihan 1: Pengenalan LEAP Sekilas Pandang Skenario di Negeri Merdeka (Freedonia)............................ Parameter Dasar.............................................................................................. Permintaan Energi........................................................................................... Transformasi Energi........................................................................................ Skenario Kedua: Demand Side Management................................................

6 6 7 14 22

Latihan 2: Permintaan Energi Sektor Industri................................................................................................. 26 Sektor Transportasi......................................................................................... 30 Sektor Bangunan Komersial........................................................................... 33 Latihan 3: Transformasi Energi Pembuatan Arang Kayu.................................................................................. Pembangkitan Listrik....................................................................................... Penyulingan Minyak (Oil Refining).................................................................. Penambangan Batubara................................................................................. Sumberdaya.................................................................................................. Diagram Sistem Energi.................................................................................... Hasil Pemodelan..............................................................................................

37 37 38 38 39 40 41

Latihan 4: Analisa Biaya-Manfaat Pengenalan Analisa Biaya-Manfaat dalam LEAP............................................ Skenario Kebijakan.......................................................................................... Memasukkan Data Pembiayaan..................................................................... Hasil Analisa Biaya-Manfaat............................................................................

42 43 44 49

Modul Pelatihan Perencanaan Energi ii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul

pelatihan ini akan membantu anda dalam mempelajari cara menggunakan LEAP, sebuah perangkat lunak perencanaan/pemodelan energilingkungan. Latihan-latihan yang ada pada modul ini mengadaptasi latihanlatihan yang biasa digunakan oleh SEI-Boston dalam training LEAP resmi. Penyusun menganggap bahwa anda telah memiliki pengetahuan tentang energi dan lingkungan, dan terbiasa menggunakan komputer yang menggunakan sistem operasi Windows. Secara cepat, modul ini dapat disampaikan dalam sebuah pelatihan perencanaan energi selama dua hari, namun normalnya disampaikan selama tiga hari, dengan jadwal sebagai berikut: Waktu Sesi 1 Sesi 2

Sesi 3 Sesi 4

Sesi 5 Sesi 6

Materi Hari pertama - Pembahasan isu energi dan lingkungan - Pengenalan perencanaan energi-lingkungan - Pengenalan antar muka LEAP - Latihan 1: Pengenalan LEAP 1. Permintaan energi 2. Transformasi energi Hari kedua - Latihan 1: Pengenalan LEAP 3. Demand side management - Latihan 2: Permintaan energi 1. Sektor industri 2. Sektor transportasi 3. Sektor bangunan komersial Hari ketiga - Latihan 3: Transformasi energi - Latihan 4: Analisa biaya-manfaat

Masing-masing latihan memiliki konsep dasar yang telah dirancang untuk mengantarkan anda dalam memahami LEAP secara terstruktur:  Latihan 1 akan mengenalkan anda pada elemen dasar dari analisa permintaan dan penyediaan energi, membantu anda dalam memahami Modul Pelatihan Perencanaan Energi iii

persyaratan memproyeksikan energi di masa mendatang dan menghitung emisi lingkungan yang diakibatkan dari pengkonversian dan penggunaan energi. Anda harus menyelesaikan latihan 1 sebelum beranjak melanjutkan ke latihan 2.  Latihan 2 dan 3 akan mengantarkan anda untuk membangun dasar analisa energi dan emisi, membuat skenario-skenario dan mengevaluasi sebuah kebijakan beserta pilihan-pilihan teknologi seperti: teknologi pembangkit listrik dan peningkatan standar efisiensi peralatan. Latihan tersebut akan terdiri dari permintaan dan penyediaan energi, analisa emisi energi dan analisa skenario.  Latihan 4 akan mengajak anda untuk menganalisa biaya-manfaat dari suatu kebijakan energi yang akan diaplikasikan, sehingga setelah membandingkan biaya-manfaat antara satu skenario dengan skenario yang lain, anda dapat memberikan kesimpulan skenario manakah yang lebih sesuai untuk diaplikasikan.

Modul Pelatihan Perencanaan Energi iv

PENDAHULUAN

Mengenal LEAP The Long-range

Energy Alternatives Planning atau kemudian disingkat

menjadi LEAP adalah sebuah perangkat lunak yang dapat digunakan sebagai alat bantu dalam perencanaan/pemodelan energi-lingkungan. LEAP bekerja berdasarkan asumsi skenario yang pengguna inginkan, skenario tersebut didasarkan pada perhitungan dari proses pengkonversian bahan bakar menjadi energi hingga proses energi tersebut dikonsumsi oleh masyarakat. LEAP merupakan model yang mempertimbangkan penggunaan akhir energi (enduse), sehingga memiliki kemampuan untuk memasukkan berbagai macam teknologi dalam penggunaan energi. Keunggulan LEAP dibanding perangkat lunak perencanaan/pemodelan energi-lingkungan yang lain adalah tersedianya sistem antarmuka (interface) yang menarik dan memberikan kemudahan dalam penggunaannya serta tesedia secara cuma-cuma (freeware) bagi masyarakat negara berkembang. Dengan menggunakan LEAP, pengguna dapat melakukan analisa secara cepat dari sebuah ide kebijakan energi ke sebuah analisa hasil dari kebijakan tersebut, hal ini dikarenakan LEAP mampu berfungsi sebagi database, sebagai sebuah alat peramal (forecasting tool) dan sebagai alat analisa terhadap kebijakan energi. Berfungsi sebuah database, LEAP menyediakan informasi energi yang lengkap. Sebagai sebuah alat peramal, LEAP mampu membuat proyeksi permintaan dan penyediaan energi dalam jangka waktu tertentu sesuai dengan keinginan pengguna. Sebagai alat analisa terhadap kebijakan energi, LEAP memberikan pandangan hasil atas efek dari ide kebijakan energi yang akan diterapkan dari sudut pandang penyediaan dan permintaan energi, ekonomi, dan lingkungan. LEAP dibuat dan dikembangkan oleh Stockholm Environment Institute di Boston, Amerika Serikat, atau disebut SEI-Boston. LEAP pertama kali dibuat pada tahun 1980, sedangkan versi terakhir dirilis pada tahun 2008. LEAP hanya mampu dijalankan di komputer yang menggunakan sistem operasi Windows. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 1

Antarmuka LEAP Menu utama

Data yang terorganisasi dalam diagram pohon

Tombol cepat untuk mengganti area tampilan

Tempat memasukkan data

Data yang dapat ditampilkan dalam bentuk grafik maupun tabel

Tampilan antarmuka LEAP sangat sederhana sehingga mudah dipahami dan digunakan. Area tampilan utama yang digunakan untuk memasukkan data pada LEAP disebut Analisis. Pada area Analisis, terdapat empat bagian utama, yakni: 1. Diagram Pohon: Diagram pohon merupakan tempat di mana pengguna dapat mengorganisasi data, baik untuk melakukan analisa di sisi permintaan energi (demand) maupun di sisi penyediaan energi (supply). Pengguna dapat memodifikasi diagram tersebut, baik merubah nama cabang pada diagram (branch) dengan cara mengeklik cabang yang akan Modul Pelatihan Perencanaan Energi 2

dirubah kemudian mengetik nama yang baru, selain itu pengguna juga dapat membuka maupun menutup isi dari cabang yang diinginkan dengan mengeklik simbol +/-. Untuk mengedit diagram pohon, klik kanan pada cabang dan gunakan Tambah (

), Hapus (

) dan Properti (

).

Diagram pohon terdiri dari berbagai macam cabang. Setiap tipe cabang bergantung pada modul masing-masing. Di dalam LEAP, terdapat lima modul, yaitu: Asumsi kunci (key asumptions), Permintaan (demand), Transformasi (transformation), Sumberdaya (resources) dan Dampak Sektor Non-Energi (non energy sector effects). • Asumsi kunci (key asumptions) Untuk menampung parameter-parameter umum yang dapat digunakan pada modul permintaan maupun modul transformasi. Parameter umum ini misalnya adalah jumlah penduduk, PDB (produk domestik bruto), dan sebagainya. Modul asumsi kunci ini sifatnya komplemen terhadap modul lainnya. Pada model yang sederhana, dapat saja modul ini tidak difungsikan. • Permintaan (demand) Untuk menghitung permintaan energi. Pembagian sektor pemakai energi sepenuhnya dapat dilakukan sesuai kebutuhan pengguna. Permintaan energi didefinisikan sebagai perkalian antara aktifitas pemakaian energi (misalnya jumlah penduduk, jumlah kendaraan, volume nilai tambah, dsb.) dan intensitas pemakaian energi kegiatan yang bersangkutan. • Transformasi (transformation) Untuk menghitung pasokan energi, dapat dihitung atas produksi energi primer (gas bumi, minyak bumi, batubara, dsb.) dan energi sekunder (listrik, bahan bakar minyak, LPG, briket batubara, arang, dsb.). Susunan cabang dalam modul transformasi sudah ditentukan strukturnya, yang masing-masing kegiatan transformasi energi terdiri atas proses dan hasil (output).

Modul Pelatihan Perencanaan Energi 3

• Sumberdaya (resources) Terdiri atas primer dan sekunder. Kedua cabang ini sudah didesain secara default. Cabang-cabang dalam modul sumberdaya akan muncul dengan sendirinya sesuai dengan jenis-jenis energi yang dimodelkan dalam modul transformasi. Beberapa parameter perlu diisikan, seperti jumlah cadangan (minyak bumi, gas bumi, batubara, dsb.) dan potensi energi (tenaga air, biomasa, dsb.). • Dampak Sektor Non-Energi (non energy sector effects) Untuk menempatkan variabel-variabel dampak negatif kegiatan sektor energi, seperti tingkat kecelakaan, penurunan kesehatan, terganggunya ekosistem, dsb. Setiap tipe cabang yang berbeda akan dibedakan dengan ikon yang berbeda pula. Ikon-ikon tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut: Cabang Kategori, digunakan untuk mengorganisasi data yang berada pada diagram pohon. Pada analisa permintaan energi, cabang ini hanya memuat data level aktifitas pemakaian energi dan biaya. Pada analisa penyediaan energi, cabang ini digunakan untuk mengindikasikan jenis energi yang dikonversi, seperti pembangkitan listrik, penyulingan minyak (oil refining) dan pengekstraksian sumberdaya energi. Cabang Teknologi, memuat data tentang teknologi yang mengkonsumsi, memproduksi dan mengkonversi energi. Pada analisa penyediaan energi, cabang teknologi ditandai dengan ikon . Pada analisa permintaan energi, cabang teknologi mengindikasikan bahan bakar yang digunakan dan juga intensitas energinya. Cabang teknologi pada sisi permintaan dapat dibedakan ke dalam tiga macam bentuk, tergantung pada tipe analisa metodologi yang dipilih, yakni: Analisa aktivitas ( Analisa pengangkutan (

), Analisa ketersediaan/stock (

), dan

). Modul Pelatihan Perencanaan Energi 4

Cabang Asumsi Kunci, memuat variable/parameter independen seperti jumlah penduduk dan PDB (produk domestik bruto). Cabang Bahan Bakar, terletak dibawah modul sumberdaya, dan juga terletak dibawah modul transformasi. Digunakan untuk merepresentasikan bahan bakar yang diproduksi oleh modul. Cabang Emisi Lingkungan, merepresentasikan berbagai macam polutan yang dihasilkan oleh permintaan energi dan teknologi transformasi. 2. Tabel Data: Area Analisis mempunyai dua panel yang berada di sebelah kanan diagram pohon. Pada panel yang bagian atas berupa tabel sebagai tempat masukan data (input). 3. Grafik/Tabel: Panel bagian bawah berupa grafik yang merupakan representasi dari data yang pengguna masukkan. Grafik tersebut dapat ditampilkan dalam berbagai bentuk, seperti bar, pie, maupun garis. Grafik ini dapat diekspor ke dalam bentuk Microsoft Excel atau Power Point. 4. Kotak Skenario: Diatas tabel data adalah kotak skenario yang dapat dipilih antara skenario nilai dasar dan skenario-skenario alternative. Skenario nilai dasar berisi data dasar dari model yang akan dilakukan. Untuk membuat skenario baru/alternatif, dapat dilakukan melalui tombol atur skenario ( ). Ketika pengguna membuat skenario baru, secara default LEAP akan menyamakan semua parameter dan asumsi pada skenario baru dengan parameter dan asumsi pada skenario nilai dasar. Oleh karenanya, pengguna harus melakukan perubahan pada parameter dan asumsi di skenario baru.


Latihan 1: PENGENALAN LEAP Sekilas Pandang Skenario di Negeri Merdeka (Freedonia) Untuk memberikan ilustrasi bagaimana LEAP dapat digunakan

dalam

berbagai persoalan energi, diberikan sebuah contoh data dalam skenario di negeri merdeka (Freedonia). Freedonia merefleksikan karakteristik yang terdapat di negara maju (industrialized/developed country) dan di negara berkembang (developing country). Secara sederhana, populasi masyarakat perkotaan (urban) digambarkan telah menikmati aliran listrik secara penuh dan mempunyai gaya hidup sesuai dengan masyarakat negara maju, sedangkan populasi masyarakat pedesaan (rural) memiliki keterbatasan dalam mengakses energi dan mempunyai ketergantungan pada penggunaan energi dari biomasa. Latihan-latihan yang akan disajikan di sini telah didesain agar pengguna dapat memahami penggunaan LEAP dengan mudah. Untuk mempermudah latihan dan mengurangi pengulangan data masukan, latihan-latihan berikut bersifat kontinyu dan saling berkaitan.

Parameter Dasar Pengaturan parameter-parameter

dasar merupakan salah satu langkah

penting sebelum memulai melakukan latihan ini. Termasuk dalam pengaturan ini adalah standar satuan energi dan satuan mata uang. LEAP telah menyediakan data Freedonia yang lengkap, oleh karenanya latihan ini akan dimulai dengan membuat sebuah skenario baru yang disebut “Freedonia baru”, caranya adalah melalui menu Area, kemudian pilih sub-menu Baru. Semua data yang ada pada skenario baru ini berupa data default yang disediakan oleh LEAP, sehingga diperlukan peninjauan ulang pada parameterparameter yang ada melalui menu Umum, lalu pilih sub-menu Parameter Dasar ( ). Di sini pengguna dapat menentukan tahun awal hitung (base year) dan tahun terakhir yang dihitung (end year), kedua parameter tersebut akan Modul Pelatihan Perencanaan Energi 6

digunakan sebagai periode pemodelan. Pada latihan ini, digunakan tahun 2000 sebagai base year dan 2030 sebagai end year. Tentukan juga tahun runtun waktu default dengan memasukkan tahun 2030, hal ini akan menghemat waktu pada saat akan melakukan penginterpolasian data.

Permintaan Energi Pada permulaan latihan,

analisa permintaan energi di Freedonia hanya

akan dipertimbangkan pada sektor rumah tangga. Dimulai dari mengatur “Nilai Dasar”, kemudian dilanjutkan dengan membuat sebuah skenario “Reference” yang akan digunakan untuk menguji perubahan pola konsumsi energi pada masa yang akan datang (dalam hal ini tidak ada pelaksanaan terhadap kebijakan energi baru). Pada akhir dari latihan ini, akan dibuat sebuah kebijakan energi baru melalui pelaksanaan program peningkatan effisiensi energi, program ini diharapkan dapat mengurangi pertumbuhan konsumsi energi di masa mendatang.

A. Struktur Data Langkah pertama

dalam melakukan sebuah analisa energi adalah

mendesain struktur data yang akan digunakan. Struktur ini akan membantu menjelaskan alur dan macam teknologi, kebijakan dan pengembangan lebih lanjut dari analisa tersebut. Hal ini akan menuntun pengguna kepada kemudahan dalam pencarian data maupun pembuatan asumsi-asumsi yang berkaitan dengan data yang akan menjadi input. Secara ringkas, pengguna mungkin dapat mempertimbangkan apakah ingin memasukkan semua cabang yang mungkin ada pada penggunaan energi akhir (end-use) atau hanya ingin memasukkan kategori umum yang ada pada penggunaan energi di rumah tangga saja. Pengguna juga dapat mempertimbangkan apakah intensitas energi di rumah tangga akan dihitung berdasarkan per-kapita (per-orang) atau per-rumah tangga. Sebagai gambaran, struktur diagram pohon berikut dapat memberikan contoh bagaimana struktur data sederhana dapat disusun. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 7

Kemudian aplikasikan struktur diagram yang telah dibuat ke dalam area kerja LEAP dengan menggunakan Tambah ( ), Hapus ( ) dan Properti ( ). Ingat bahwa semua level cabang yang paling atas selalu merupakan Cabang Kategori (

), sedangkan level cabang yang paling bawah selalu merupakan

Cabang Teknologi ( ), di mana biasanya pengguna dapat memilih tipe bahan bakar dan memasukkan data intensitas energi.

B. Nilai Dasar Pada tahun 2000, Jumlah penduduk di Freedonia adalah 40 juta orang dan tinggal di dalam 8 juta rumah. Sejumlah 30% dari total populasi tinggal di daerah perkotaan. Data-data utama dari nilai dasar ini diberikan sebagai berikut: Wilayah Perkotaan  Semua penduduk di wilayah perkotaan telah menikmati aliran listrik dan menggunakan listrik untuk kebutuhan penerangan serta peralatan rumah tangga yang lainnya. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 8

 95% dari penduduk perkotaan memiliki kulkas, konsumsi rata-rata listrik dari kulkas tersebut adalah 500 KWh per tahun.  Setiap tahun rumah tangga di wilayah perkotaan mengkonsumsi listrik untuk penerangan sebesar 800 KWh per rumah tangga.  Peralatan rumah tangga lainnya yang menggunakan listrik adalah Televisi dan Kipas angin, mengkonsumsi 800 KWh per rumah tangga dalam setahun.  30% dari penduduk perkotaan menggunakan kompor listrik untuk memasak, sisanya menggunakan kompor gas.  Intensitas energi (dalam setahun) dari kompor listrik adalah 400 KWh per rumah tangga, sedangkan untuk kompor gas adalah 60 kubik meter. Petunjuk: Secara umum pengguna dapat memasukkan data di atas sebagai nilai-nilai sederhana di kolom Ekspresi dari Nilai Dasar. Pada kolom Skala dan Unit, pilih satuan yang sesuai dengan level aktivitas dan intensitas energi dari setiap cabang. Jika pengguna menentukan bahwa Unit untuk tipe kompor gas sebagai “share”, maka pengguna hanya butuh memasukkan persentase dari kompor listrik di kolom Ekspresi . Sedangkan untuk kompor gas, dapat diekspresikan “Remainder(100)”, secara otomatis LEAP akan menghitung kompor gas yang digunakan di rumah tangga. Ketika memilih Unit untuk Level Aktivitas, perlu dipertimbangkan secara hati-hati penggunaan antara “Saturation” dan “Shares”. “Shares” digunakan hanya ketika level aktivitas merupakan kontribusi bersama dengan aktivitas lain, sehingga ketika dijumlah menjadi 100% (seperti contoh kompor gas dan kompor listrik di atas). Sedangkan “Saturation” digunakan ketika level aktivitas tersebut (missal: kulkas) bukan merupakan hasil kontribusi dengan aktivitas yang lain, sehingga tidak butuh dijumlah menjadi 100% untuk menghindari kesalahan (error) yang terjadi.

Wilayah Pedesaan  Dari hasil survey pada semua rumah tangga di wilayah pedesaan baik yang telah teraliri listrik maupun yang belum, terindikasi tipe kompor yang digunakan sebagai berikut:


Tipe Kompor arang Kompor gas Kayu bakar

Persentase Intensitas energi 30% 166 kg 15% 59 kg 55% 525 kg

 Hanya 25% dari rumah tangga di pedesaan memiliki akses terhadap listrik.  20% dari rumah tangga yang memiliki akses listrik memiliki kulkas, konsumsi rata-rata listrik dari kulkas tersebut adalah 500 KWh per tahun.  Semua rumah tangga yang memiliki akses listrik menggunakannya untuk penerangan, konsumsi listriknya sebesar 335 KWh per rumah tangga. Akan tetapi sekitar 20% dari rumah tangga ini juga menggunakan lampu minyak tanah sebagai penerangan tambahan, minyak tanah yang digunakan sekitar 10 liter per tahun. Petunjuk: Gunakan “Saturasi” untuk Unit level aktivasi ini karena beberapa rumah tangga memiliki lebih dari satu lampu penerangan.

 Peralatan listrik yang lain seperti TV, radio dan kipas angin mengkonsumsi 111 kWh per rumah tangga dalam setahun.  Pada rumah tangga yang tidak teraliri listrik sepenuhnya mengandalkan minyak tanah untuk penerangan, konsumsi rata-rata sebanyak 69 liter per rumah tangga dalam setahun.


C. Skenario Reference

Tahap selanjutnya adalah membuat skenario yang pertama yakni skenario Reference. Di dalam skenario ini pengguna akan menganalisa bagaimana permintaan energi dari sektor rumah tangga akan meningkat di sepanjang waktu. Pertama, klik atur skenario ( ) dan tambah skenario yang pertama, lalu beri nama skenario tersebut sebagai “Reference” dengan singkatan “REF”. Sebelum menutup pengaturan skenario, pilih skenario Reference dengan cara mencentang pada kotak pilihan. Kemudian pengguna dapat memasukan parameter-parameter asumsi dan prediksi dari data yang mungkin terjadi di masa depan Freedonia berikut ini: Pertama, masukkan perubahan populasi yang diharapkan terjadi di Freedonia. Jumlah rumah tangga diharapkan akan tumbuh sebesar 3% per tahun dari jumlah di tahun 2000. Petunjuk: Untuk memasukkan laju pertumbuhan, klik tombol Ekspresi ( ) dan pilih “Growth Rate”, atau pengguna dapat juga mengetikkan “Growth(3%)”secara langsung pada kolom ekspresi.

Wilayah Perkotaan  Di tahun 2030, 45% wilayah Freedonia (termasuk sektor rumah tangga) akan menjadi wilayah perkotaan. Petunjuk: Pengguna dapat menggunakan beberapa cara untuk mengekspresikan laju perubahan ini, cara yang pertama adalah menggunakan ekspresi “End Year Value” atau Nilai Tahun Akhir, kemudian masukkan nilai 45. Cara kedua adalah dengan menggunakan ekspresi “Interpolate”, lalu masukkan nilai 45 di tahun 2030. Baik menggunakan cara pertama maupun kedua, LEAP akan secara otomatis memasukkan fungsi Interp(2030;45). Cara ketiga adalah dengan mengetik “Interp(2030;45)” secara langsung pada kolom ekspresi.

 Meningkatnya persentase pengguna kompor listrik di tahun 2030 sebesar 55%. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 11

 Intensitas energi atas pemakaian kompor listrik dan gas diprediksi akan turun sebesar 0,5% setiap tahun, hal ini diperkirakan sebagai akibat dari meningkatnya effisiensi dari kompor tersebut. Petunjuk: Untuk mengekspresikan sebuah laju pertumbuhan yang menurun, pengguna dapat mengekspresikan sebagai sebuah laju pertumbuhan yang negative.

 Sebagai efek dari meningkatnya kesejahteraan masyarakat, intensitas energi atas penggunaan kulkas naik menjadi 600 kWh per rumah tangga di tahun 2030.  Intensitas energi atas penerangan juga naik menjadi 500 kWh per rumah tangga di tahun 2030.  Penggunaan peralatan listrik yang lain naik secara drastis pada kisaran 2,5% per tahun. Wilayah Pedesaan  Program peningkatan akses listrik di masyarakat pedesaan diperkirakan akan meningkatkan persentase rumah tangga di wilayah pedesaan yang teraliri listrik, peningkatan tersebut diperkirakan sebesar 28% di tahun 2010 dan 50% di tahun 2030.  Sebagai akibat dari peningkatan kesejahteraan masyarakat, intensitas energi dari penerangan diharapkan akan naik 1 % setiap tahun.  Penggunaan kulkas diperkirakan akan naik sebesar 40% di tahun 2010 dan 66% di tahun 2030.  Hasil dari pembangunan masyarakat pedesaan, pada tahun 2030 kompor gas digunakan oleh 55% rumah tangga, dan kompor arang digunakan oleh 25%, sisanya masih menggunakan kayu bakar.

D. Hasil Pemodelan Permintaan Energi

Untuk melihat hasil dari pemodelan permintaan energi, pengguna dapat mengeklik tampilan hasil. Akan terdapat proses perhitungan yang dilakukan oleh LEAP secara otomatis. Hasil pemodelan dapat berupa grafik atau tabel. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 12

Gambar berikut menunjukkan hasil pemodelan permintaan energi dalam bentuk grafik, gambar pertama menunjukkan permintaan energi berdasarkan wilayah perkotaan (urban) dan pedesaan (rural), sedangkan gambar kedua menunjukkan permintaan energi berdasarkan kategori bahan bakar atau jenis energi yang digunakan.


Transformasi Energi Modul transformasi

adalah untuk meletakkan model pasokan energi,

meliputi: produksi energi dan penyalurannya. Pasokan energi terdiri energi primer dan energi sekunder. Pasokan energi dalam modul transformasi ini akan secara otomatis memenuhi permintaan energi, baik permintaan energi dari modul permintaan maupun target ekspor energi. Struktur modul transformasi sederhana sebagai berikut:


Pada latihan ini, pengguna akan membuat sebuah model sederhana dari pentransmisian dan pendistribusian listrik di Freedonia. Langkah pertama adalah menggunakan menu Umum, lalu pilih sub-menu Parameter Dasar ( ) dan centang kotak pilihan Transformasi dan Sumberdaya.

A. Transmisi dan Distribusi

Latihan ini dimulai dengan menambahkan sebuah modul sederhana untuk merepresentasikan kehilangan (losses) pentransmisian dan pendistribusian listrik (T&D losses) dan pemipaan gas alam. T&D losses pada kisaran 15% dari listrik yang dibangkitkan pada tahun 2000. Dalam skenario Reference, T&D losses diharapkan akan berkurang menjadi 12% di tahun 2030, sedangkan losses pemipaan gas alam sebesar 2% pada tahun 2000 dan direncanakan akan dikurangi hanya menjadi 1,5% pada tahun 2030. Untuk membuat sebuah modul, klik cabang Transformasi pada diagram pohon, lalu Tambah ( ). Kemudian akan muncul jendela properti, isi nama “Transmission and Distribution”, dan centang kotak yang dapat mengindikasikan tipe data yang akan digunakan. Jangan lupa untuk Modul Pelatihan Perencanaan Energi 15

mencentang kotak “Modul sederhana tak ter-dispatch: satu energi output tiap proses” dan kotak masukan data efisiensi sebagai rugi-rugi (losses).

Setelah module ditambahkan, perluas (expand) cabang tersebut, maka akan terdapat cabang baru Proses. Klik cabang tersebut dan tambahkan proses baru yang disebut Electricity, lalu pilih bahan baku pertama yakni electricity. Kemudian masukkan persentase losses pada variabel Rugi-rugi. Ulangi hal yang sama pada proses gas alam.

B. Pembangkitan Listrik

Selanjutnya,

pembangkitan listrik di Freedonia akan disimulasikan.

Tambahkan modul baru dengan nama “Electricity Generation”. Pastikan bahwa modul baru tersebut berada di bawah urutan modul Transmission and Distribution. Jika diperlukan, pengguna dapat mengubah susunan modul; menaikkan ( ) dan menurunkan ( ). Urutan dari modul merefleksikan aliran sumber energi dari proses ekstraksi (urutan yang paling bawah) menuju penggunaan energi final (urutan yang paling atas). Oleh karenanya, listrik harus Modul Pelatihan Perencanaan Energi 16

dibangkitkan sebelum ditransmisikan dan didistribusikan. Hal yang sama diaplikasikan untuk modul penambangan batubara yang merupakan bahan bakar untuk pembangkitan listrik, akan diletakkan pada urutan selanjutnya. Pastikan bahwa properti yang diatur telah sesuai untuk modul Electricity Generation, yakni pengguna perlu memasukkan data tentang biaya, kapasitas, kurva beban sistem, rencana cadangan kapasitas, dan efisiensi dari pembangkitan listrik.

Dalam latihan ini, di skenario Reference terdapat tiga jenis pembangkit listrik. Detail dari masing-masing karakteristik pembangkit listrik tersebut sebagai berikut: Jenis PLT-Uap Batubara PLT-Air PLT-Diesel

Kapasitas terpasang (MW) 1000 500 800

Efisiensi (%)

Merit order

30

1 (base)

Kemampuan maksimum (%) 70

100 25

1 (base) 2 (peak)

70 80


Dalam LEAP, sistem operasi dari pembangkit listrik dilakukan berdasarkan merit order. Merit order adalah proses yang mengindikasikan urutan pembangkit listrik mana yang akan dioperasikan terlebih dahulu. Untuk mengatur merit order dari setiap pembangkit listrik, pengguna harus berada pada Nilai Dasar. Pertama, melalui menu Umum, lalu pilih sub-menu Parameter Dasar ( ), dan atur First Simulation Year (tahun pertama di mana ekspresi mulai digunakan), isi dengan tahun 2001. Kedua, atur Proses tiap pembangkit listrik dengan cara mengisikan aturan pen-dispatch dengan “sesuai merit order”. Dengan ini, aturan tersebut akan diaplikasikan dari tahun 2001 hingga 2030. Dari modul electricity generation, pengguna dapat mengatur rencana cadangan kapasitas (planning reserve margin) sebesar 35% dan kurva beban sistem pada tahun 2000 sebagai berikut: Jam 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 8760

% dari beban puncak 100 98 95 70 40 25 20 15 12 10

Sehingga keadaan di skenario Reference akan menjadi sebagai berikut:  Beberapa pembangkit listrik yang telah ada akan berhenti beroperasi. PLAT-Uap Batubara sebesar 500 MW akan berhenti beroperasi di tahun 2010 dan selebihnya sebesar 500 MW pada tahun 2020.


Petunjuk: Untuk memasukkan perubahan tersebut ke dalam LEAP, masukkan ekspresi “Step(2010; BaseYearValue-500; 2020; BaseYearValue-1000)”.

 Di masa mendatang, untuk memenuhi pertumbuhan terhadap permintaan energi dan mengganti pembangkit listrik yang akan berhenti beroperasi, pembangkit listrik yang baru akan dibangun; PLT-Uap Batubara (500 MW dengan efisiensi 35%) untuk beban dasar (merit order=1) dan PLT-Diesel (300 MW dengan efisiensi 30%) untuk beban menengah (merit order=2). Kedua pembangkit listrik ini mempunyai umur 30 tahun dan kemampuan maksimum 80%. Petunjuk: Untuk menambahkan pembangkit listrik yang baru, pastikan pengguna berada pada Nilai Dasar. Untuk memasukkan kapasitas pembangkit baru, pengguna harus berada pada skenario Reference, kemudian masukkan besaran kapasitas tersebut pada tab Kapasitas Endogenous.

C. Melihat Hasil Pemodelan

Untuk melihat hasil dari pemodelan yang telah dikerjakan, klik tampilan Hasil, kemudian pilih modul transformasi untuk melihat hasil pemodelan. Hasil selengkapnya seperti berikut ini:


Produksi Listrik

Kapasitas terpasang Modul Pelatihan Perencanaan Energi 20

Listrik ter-dispatch

Cadangan Kapasitas Modul Pelatihan Perencanaan Energi 21

D. Emisi

Sebagaimana dijelaskan pada Bab Pendahuluan, LEAP dapat digunakan untuk membuat perhitungan emisi yang dihasilkan dari proses pengkonversian dan penggunaan energi. LEAP secara default akan menghitung emisi dari polutan dengan menggunakan emisi faktor yang disarankan oleh Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Untuk melihat hasil perhitungan emisi yang diproduksi baik dari sektor permintaan maupun transformasi, klik tampilan Hasil dan kemudian klik pada cabang paling atas dari Freedonia. Pilih kategori Dampak Lingkungan: Potensi Pemanasan Global.

Skenario Kedua: Demand Side Management Untuk mengeksploitasi potensi energi konservasi khususnya pada sektor listrik, maka perlu dibuat skenario kedua yakni “Demand Side Management”. Pertama, klik atur skenario ( ) dan tambah skenario kedua yang terletak di Modul Pelatihan Perencanaan Energi 22

bawah skenario Reference, lalu beri nama skenario tersebut sebagai “Demand Side Management” dengan singkatan “DSM”. Ketika skenario baru tersebut terletak di bawah skenario Reference, maka secara default semua asumsi dan parameternya akan mengikuti asumsi dan parameter skenario di atasnya. Setelah skenario baru selesai dibuat, lalu pilih skenario Demand Side Management pada sebagai area kerja utama (selalu gunakan tampilan Analisa untuk merubah skenario yang akan digunakan). Edit dan sesuaikan semua asumsi dan parameter yang ada sesuai dengan kebijakan DSM yang akan diaplikasikan sebagai berikut:  Kulkas: Kebijakan baru terhadap peningkatan standar efisiensi di kulkas diharapkan dapat mengurangi intensitas energi atas penggunaan kulkas sebesar 5% di tahun 2010 dan sebesar 20% di tahun 2030. Petunjuk: Terdapat dua cara untuk memasukkan informasi ini ke dalam LEAP: 1. Menggunakan interpolasi yang terdapat pada kolom ekspresi. 2. Mengetikkan ekspresi secara langsung “Interp(2010; BaseYearValue * 0,95; 2030; BaseYearValue * 0,8)”.

 Penerangan: Meningkatnya efisiensi sebagai akibat dari pengembangan teknologi diperkirakan akan mengurangi intensitas energi penerangan di wilayah perkotaan sebesar 1% per tahun dan akan mengurangi pertumbuhan intensitas energi penerangan dengan menggunakan listrik di wilayah pedesaan dari 1% menjadi 0.3% per tahun.  Transmisi dan Distribusi: Kehilangan (losses) pada pentransmisian dan pendistribusian listrik diperkirakan akan turun menjadi 12% di tahun 2015 dan 9% di tahun 2030.  Peningkatan Faktor Beban Sistem (Load Factor): Berbagai program yang direncanakan dalam kebijakan DSM diharapkan akan memberikan peningkatan load factor pada sistem, diperkirakan akan meningkat sebesar 64% di tahun 2030. Detailnya sebagai berikut:


Jam 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 8760

% dari beban puncak 100 98 95 75 60 50 45 40 35 30

Hasil Pemodelan Hasil dari pemodelan skenario Demand Side Management dapat secara langsung diperbandingkan dengan hasil dari pemodelan skenario Reference.


Produksi Listrik


Latihan 2: PERMINTAAN ENERGI Latihan kedua ini akan membantu pengguna lebih lanjut untuk memahami analisa permintaan energi di latihan 1. Di sini akan terdapat tiga sektor pemakai energi selain sektor rumah tangga, yakni: industri, transportasi dan bangunan komersial. Gunakan data dan informasi Nilai dasar dan skenario Reference yang telah dimasukkan di latihan 1 untuk mengerjakan latihan 2 ini.

Sektor Industri A. Nilai Dasar

Terdapat dua jenis industri di Freedonia yang memiliki intensitas industri sangat tinggi, yakni: Industri Baja dan Industri Kertas. Sedangkan industri yang lain dapat dimasukkan ke dalam satu ketegori. Penggunaan energi di industri baja dan kertas dapat dipisahkan ke dalam dua kategori, yakni: untuk proses pemanasan (heat) dan penggerakan motor (motive power). Detail dari masingmasing penggunaan energi sebagai berikut: 1. Industri Baja  Proses pemanasan membutuhkan energi rata-rata sebesar 24 GJ per ton baja yang diproduksi dan boiler menggunakan bahan bakar batu bara jenis bituminous.  Untuk memproduksi setiap ton baja membutuhkan pasokan listrik sebesar 2,5 GJ.  Pada tahun 2000, industri ini memproduksi 600 ribu ton baja. 2. Industri Kertas  Boiler pada industri ini menggunakan bahan bakar kayu dan pada proses pemanasannya membutuhkan energi sebesar 40 GJ dari setiap ton produk kertas.


 Untuk memproduksi setiap ton kertas membutuhkan pasokan listrik sebesar 3 MWh.  Pada tahun 2000, industri ini memproduksi 400 ribu ton kertas. 3. Industri Lain  Jenis industri lain di Freedonia mengkonsumsi energi sebesar 36 GJ di tahun 2000.  40% energi yang dibutuhkan adalah dalam bentuk listrik, dan sisanya menggunakan bahan bakar residu/oil fuel.  Di tahun 2000, industri ini menghasilkan 18 billion USD Petunjuk: Ketika menambahkan cabang “Industri Lain”, gunakanlah tipe cabang berwarna hijau ( ). Ini untuk mengindikasikan bahwa cabang tersebut dengan intensitas energi agregat. Pengguna butuh untuk menghitung intensitas energi dari cabang ini, yakni dalam bentuk GJ/US Dollar. Pengguna juga dapat menambahkan dua cabang untuk listrik dan bahan bakar minyak dibawah cabang industri lain.

B. Skenario Reference 1. Industri Baja  Total produksi diperkirakan tidak akan berubah dengan rincian: semua pabrik bekerja dengan kapasitas maksimal dan tidak ada rencana untuk mendirikan pabrik baru.  Gas alam (natural gas) diharapkan akan menyuplai 10% bahan bakar untuk proses pemanasan di tahun 2030.  Boiler berbahan bakar gas alam akan 10% lebih efisien dari boiler berbahan bakar batubara. Petunjuk: Gunakan selalu Nilai Dasar ketika akan menambahkan cabang baru untuk Gas Alam. Untuk menghitung intensitas energi gas alam atas intensitas energi batubara, pengguna dapat menggunakan ekspresi “Coal:Intensitas Energi


Final[GJ] * 90%”. Gunakan fungsi “Interp” dan ‘Reminder” untuk membantu menghitung pembagian antara boiler batubara dan boiler gas alam.

2. Industri Kertas  Dua pabrik baru direncanakan akan dibangun di tahun 2005 dan 2010. Masing-masing akan menambah kapasitas produksi sebesar 100 ribu ton per tahun. Petunjuk: Gunakan fungsi step untuk memasukkan informasi tersebut ke dalam kolom ekspresi.

3. Industri Lain  Produksi diperkirakan akan tumbuh sebesar 3,5% per tahun.  Penggunaan energi listrik akan menjadi 55% dari total energi yang digunakan di tahun 2030.


C. Hasil Pemodelan di Skenario Reference


Sektor Transportasi A. Nilai Dasar 1. Transportasi Manusia  Penumpang yang dimaksudkan dalam analisa ini adalah hanya penumpang angkutan darat.  Pada tahun 2000, mobil pribadi diperkirakan menempuh perjalanan total sepanjang 8 miliar km, dan bis menempuh perjalanan total sepanjang 1 miliar km.  Berdasarkan hasil survey, mobil pribadi mempunyai rata-rata jumlah penumpang (load factor) 2,5 orang, sedangkan bis mempunyai rata-rata 40 orang penumpang.  Survey juga menemukan bahwa mobil pribadi mengkonsumsi bahan bakar 1 liter untuk perjalanan sejauh 12 km. Bis mengkonsumsi bahan bakar 1 liter untuk perjalanan sejauh 3 km.  Dilaporkan bahwa di tahun 2000 sebanyak 15 miliar penumpang-km telah melakukan perjalanan. Petunjuk: Cara menghitung penumpang-km dan intensitas energi Penumpang-km A Penggunaan mobil pribadi (miliar km) ...… B Load factor 2,5 C=A*B Jumlah penumpang mobil pribadi-km ...… D E F=D*E

Penggunaan bis (miliar km) Load factor Jumlah penumpang bis-km

...… 40 ...…

G=F+C H I=G+H

Penumpang Angkutan Darat (mobil) Penumpang Kereta Api Jumlah penumpang-km

...… ...… ...…


Intensitas Energi J Konsumsi bahan bakar mobil pribadi K Load factor L=1/J*K Intensitas energi (liter/penumpang-km)

12 2,5 ...…

M Konsumsi bahan bakar bis N Load factor O=1/M*N Intensitas energi (liter/penumpang-km)

3 40 ...…

 20% dari kereta api merupakan kereta listrik, sedangkan sisanya merupakan kereta diesel. Intensitas energi dari kereta listrik adalah 0.1 kilowatt-hours per penumpang-km. Intensitas energi dari kereta diesel adalah 25% lebih tinggi dari kereta listrik. 2. Transportasi Barang  Rata-rata 250 ton-km barang diangkut per kapita  85% dari transportasi barang menggunakan mobil, sisanya menggunakan kereta api.  Transportasi menggunakan mobil mengkonsumsi energi sebanyak 4 MJ per ton-km dengan bahan bakar diesel.  Kereta api barang menggunakan bahan bakar diesel dan memiliki intensitas energi 3 MJ/ton-km.

B. Skenario Reference 1. Transportasi Manusia  Permintaan akan perjalanan (penumpang-km/orang) diperkirakan akan naik lebih cepat dari pada rata-rata peningkatan pendapatan (elastisitas permintaan akan perjalanan-pendapatan adalah 1,1).  Pada saat yang sama, pertumbuhan penduduk diprediksi akan naik 2,5% per tahun.  Pendapatan rata-rata per kapita diharapkan akan tumbuh 3,5% per tahun dari 3000 USD.  Mobil pribadi diperkirakan akan menguasai 75% dari total angkutan darat (mobil) di tahun 2030. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 31

Petunjuk: Buatlah variable asumsi baru yang disebut “Income” pada Asumsi kunci, kemudian hitung permintaan sektor transportasi dengan menggunakan ekspresi “Growth(Income Growth_Rate[%]/100)”.

2. Transportasi Barang  Permintaan sektor transportasi per kapita di perkirakan akan tumbuh 2% per tahun.  Efisiensi semua moda transportasi baik penumpang maupun barang diperkirakan akan naik 0,5% per tahun, sedangkan untuk mobil pribadi diperkirakan akan naik 1% per tahun.



Sektor Bangunan Komersial Pada latihan ini akan dipertimbangkan

penggunaan pemanas ruangan

pada sektor bangunan komersial. Pengenalan aplikasi analisa energi yang terpakai juga akan diterapkan pada latihan ini, utamanya untuk menganalisa berbagai kombinasi bahan bakar dan teknologi untuk menyediakan panas pada ruangan.

A. Nilai Dasar  Total luas lantai bangunan komersial di Fredonia adalah 100 juta meter persegi pada tahun 2000.  Total penggunaan energi untuk pemanas ruangan adalah 20 juta GJ di tahun 2000.  Bahan bakar minyak dan listrik masing-masing menyuplai 50% dari total energi yang dibutuhkan untuk pemanas.


Petunjuk: Pada latihan ini, gunakanlah kategori “Pemanas” dengan tipe cabang berwarna hijau ( ). Ini untuk mengindikasikan bahwa cabang tersebut dengan intensitas energi agregat. Jangan lupa untuk mencentang kotak yang mengindikasikan bahwa pengguna akan melakukan analisa energi terpakai dan memasukkan intensitas energi final pada Nilai Dasar.

 Pemanas listrik (heater) memiliki efisiensi hamper 100%, sedangkan boiler berbahan bakar minyak memiliki efisiensi 65%.

B. Skenario Reference  Luas lantai pada bangunan komersial diperkirakan akan tumbuh 3% per tahun.  Diperkirakan peningkatan kemampuan penyekat bangunan (insolation), intensitas energi terpakai diperkirakan akan turun 1% per tahun.  Pada tahun 2030, gas alam akan digunakan sebagai bahan bakar untuk pemanas ruangan dan digunakan oleh sekitar 25% bangunan komersial, sedangkan boiler berbahan bakar minyak akan turun 10%. Sisanya merupakan pemanas dengan menggunakan energi listrik. Boiler gas alam memiliki efisiensi sebesar 80%.


 Peningkatan standar efisiensi boiler diharapkan akan meningkatkan

performa dari boiler berbahan bakar minyak dan gas alam. Untuk boiler berbahan bakar minyak, efisiensi akan mencapai 75% di tahun 2030. Untuk boiler berbahan bakar gas alam, efisiensi akan mencapai 85% di tahun 2030.



Total Hasil Permintaan Energi di Skenario Reference

Total permintaan energi per sektor pelanggan

Total permintaan energi per jenis bahan bakar Modul Pelatihan Perencanaan Energi 36

Latihan 3: TRANSFORMASI ENERGI Dalam latihan ketiga ini, pengguna akan dituntun untuk membuat analisa transformasi energi yang lebih detail dari data yang telah ada pada latihan pertama. Pengguna akan menguji pembuatan arang kayu, penyulingan minyak (oil refining) dan penambangan batubara.

Pembuatan Arang Kayu Sejauh ini tidak ada arang kayu yang merupakan barang impor maupun barang ekspor, semuanya diproduksi dan dikonsumsi secara domestik. Di Freedonia, arang kayu diproduksi secara tradisional melalui pembakaran kayu bakar. Cara tradisional ini memiliki konversi efisiensi dari kayu bakar menjadi arang sebesar 20%. Di masa mendatang diperkirakan dengan cara modern tersebut akan memiliki efisiensi sebesar 47%. Produksi arang kayu diharapkan akan dapat memenuhi 5% dari total permintaan terhadap arang kayu di tahun 2020 dan 20% di tahun 2030.

Pembangkitan Listrik Dengan bertambahnya permintaan energi di latihan 2, maka permintaan akan energi listrik juga turut bertambah. Untuk memenuhi permintaan, oleh karenanya pembangkit listrik perlu ditingkatkan kapasitasnya. Perubahan data Nilai Dasar pada modul “Electricity Generation” dari latihan 1 adalah sebagai berikut: Jenis PLT-Air PLT-Uap Batubara PLT-Oil Combustion Turbine

Kapasitas Produksi Terpasang (MW) (%GWh) 1000 34% 2500 44% 2000 22% Modul Pelatihan Perencanaan Energi 37

Penyulingan Minyak (Oil Refining) Penyulingan minyak di Freedonia memproses 4 juta ton minyak mentah di tahun 2000, sedangkan kapasitas maksimum mampu mengolah 6 juta ton minyak mentah dengan efisiensi sebesar 97%. Tidak ada rencana untuk membangun penyulingan minyak baru di masa mendatang. Penyulingan minyak hanya membutuhkan bahan dasar minyak mentah dan menghasilkan tujuh macam produk, yakni: bensin (gasoline), avtur (aviation gas), minyak tanah (kerosene), residual (fuel oil), LPG dan minyak pelumas (lubricant). Ketujuh produk tersebut dapat diproduksi secara fleksibel sesuai dengan persyaratan dan kualitas bahan baku yang ada. Produk yang tidak mampu diproduksi oleh penyulingan minyak di Freedonia akan didatangkan melalui mekanisme impor.

Penambangan Batubara Jenis batubara yang ditambang di Freedonia adalah bituminous. Di tahun dasar (base year), produksi tambang batubara sebanyak 4,7 juta ton dari kapasitas maksimum 6 juta ton. Efisiensi dari pertambangan batubara (termasuk pabrik pencucian batubara) adalah 80%. Di skenario Reference, diasumsikan bahwa penambangan batubara akan meningkat menjadi; 10 juta ton di tahun 2000, 14 juta ton di tahun 2010 dan 23 juta ton di tahun 2030. Untuk mencapai target tersebut, diasumsikan bahwa kapasitas penambangan batubara juga akan meningkat secara linear. Untuk memenuhi permintaan akan batubara yang terus meningkat, pada tahun 2020 diperkirakan akan dilakukan impor batubata. Hal ini akan terjadi bukan karena keterbatasan sumberdaya batubara, namun disebabkan oleh karena kapasitas penambangan batubara yang tidak mampu menyesuaikan pertumbuhan permintaan yang sangat cepat.


Sumberdaya Langkah terakhir

adalah memasukkan data yang lebih spesifik tentang

sumber daya primer manakah yang dapat diproduksi sendiri (domestic) dan yang perlu diimpor, meski demikian LEAP secara otomatis dapat mengidentifikasi bahwa sumberdaya yang tidak tersedia secara domestik merupakan sumberdaya hasil impor. Di dalam LEAP, pengguna dapat menyebutkan secara spesifik tahun dasar dari cadangan bahan bakar minyak dan juga produksi maksimum tahunan dari berbagai bentuk energi terbarukan, seperti tenaga air, tenaga matahari dan tenaga angin. Data pada sumberdaya disimpan di bawah cabang sumberdaya. Cabangcabang ini akan secara otomatis ter-update ke dalam diagram pohon ketika pengguna mendefiniskan bahan bakar yang akan digunakan baik di modul permintaan maupun modul transformasi.

Di Freedonia, sumberdaya yang dapat dipasok dari dalam negeri adalah batubara, air, kayu dan angin, untuk masa mendatang diperkirakan akan dapat digunakan energi matahari. Gas alam dan minyak diimpor dari negara lain. Tidak ada data yang lengkap mengenai ketersediaan cadangan batubara, air, kayu dan angin, sehingga pada latihan ini diasumsikan bahwa semua sumberdaya tersebut tidak terbatas. Modul Pelatihan Perencanaan Energi 39

Untuk merefleksikan hal demikian ke dalam LEAP, masukkan cadangan tahun dasar masing-masing sumberdaya sebesar 1 Trilyun GJ ke dalam sumberdaya primer. Sedangkan untuk sumberdaya minyak dan gas alam masukkan nilai nol.

Diagram Sistem Energi Sebelum melihat hasil

pemodelan, ada baiknya pengguna mengecek

diagram sistem energi, pastikan bahwa alur sistem energi yang dibuat seperti berikut ini, jika tidak maka dipastikan bahwa pengguna membuat kesalahan baik di bahan bakar input maupun output.


Hasil Pemodelan

Produksi Listrik


Latihan 4: ANALISA BIAYA-MANFAAT Setelah menyelesaikan latihan ketiga, pengguna dapat menggunakan data yang telah dimasukkan untuk menghitung biaya teknologi dari berbagai permintaan dan penyediaan energi. LEAP mampu melakukan analisa dan perhitungan terhadap biaya-manfaat (cost-benefit) dari berbagai skenario kebijakan yang akan diterapkan.

Pengenalan Analisa Biaya-Manfaat dalam LEAP LEAP dapat melakukan perhitungan biaya-manfaat

dari perspektif masyarakat dengan membandingkan biaya dari dua kebijakan atau lebih. Beberapa biaya yang dapat dimasukkan sebagai elemen biaya di dalam LEAP adalah: 1. Biaya kapital permintaan dan PERMINTAAN ENERGI biaya operasi dan pemeliharaan (Biaya penghematan energi, biaya diekspresikan sebagai biaya pembelian peralatan, biaya lain-lain) total, biaya per aktifitas atau biaya dari penghematan energi. TRANSFORMASI ENERGI 2. Biaya kapital transformasi. 3. Biaya operasi dan pemeliharaan (Biaya kapital dan biaya operasi dan transformasi. pemeliharaan) 4. Biaya asli sumberdaya. 5. Biaya impor bahan bakar. Biaya sumberdaya utama atau Biaya 6. Manfaat/keuntungan dari transportasi bahan bakar ekspor bahan bakar. 7. Biaya luar (externality cost) dari Biaya luar (externality cost) terhadap emisi bahan-bahan polutan. lingkungan 8. Biaya lain-lain yang pengguna definisikan, seperti biaya administrasi dari program peningkatan efisiensi.


Untuk mengatur analisa pembiayaan di dalam LEAP, hal penting pertama adalah menggambarkan secara konsisten batasan dari sistem yang akan pengguna buat, sehingga tidak akan terjadi perhitungan ganda. Sebagai contoh; jika pengguna akan menghitung biaya bahan bakar untuk pembangkit listrik, maka pengguna jangan sampai juga menghitung harga listrik di dalam perhitungan biaya-manfaat. Selanjutnya akses menu Umum, lalu pilih sub-menu Parameter Dasar ( ). Pada tab Cakupan, centang kotak biaya. Kemudian pada tab Pembiayaan, pilih batasan sistem yang akan digunakan dalam penghitungan biaya. Dalam latihan ini, akan digunakan batasan “Sistem Energi Lengkap”, yang berarti bahwa biaya bahan bakar hanya akan dihitung ketika diimpor atau diekspor atau ketika bahan bakar produksi dalam negeri akan diekstrak sebagai sumberdaya utama. Dimulai dari membangun skenario kebijakan yang akan dianalisa, selanjutnya pengguna akan memasukkan data biaya yang sesuai dengan skenario yang dimaksud, termasuk di dalamnya adalah biaya permintaan, transformasi, dan sumberdaya energi. Pada akhirnya nanti penggunan akan menguji hasil perhitungan pembiayaan dan membandingkannya dengan skenario yang lain.

Skenario Kebijakan Melalui atur skenario ( 1. 2. 3. 4. 5.

) tambahkan skenario-skenario berikut ini: Peningkatan Efisiensi Pencahayaan (Efficient Lighting) Peningkatan Efisiensi Kulkas (Efficient Refrigerator) Peningkatan Efisiensi sektor Industri (Industrial Efficiency) Bus dengan bahan bakar gas (CNG Buses) Gas alam dan energi terbarukan (Natural Gas and Renewables)

Tampilan atur skenario seharusnya terlihat seperti gambar di bawah. Pastikan bahwa masing-masing skenario kebijakan energi yang baru terletak di bawah skenario Reference. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, semua data dan ekspresi yang ada pada skenario Reference akan secara otomatis menjadi data default bagi skenario-skenario baru tersebut.


Skenario terakhir yang perlu dibuat di bawah skenario Reference adalah kombinasi dari lima skenario kebijakan di atas. Skenario tersebut dinamakan skenario Mitigation. Gunakan tab pewarisan untuk mengatur skenario ini mewarisi ekspresi dan data yang ada pada lima skenario kebijakan sebelumnya (lihat gambar di atas).

Memasukkan Data Pembiayaan Langkah selanjutnya adalah memasukkan data yang akan digunakan untuk mengevaluasi skenario-skenario yang berbeda dari skenario Reference. Secara umum, unit biaya dari berbagai macam teknologi adalah sama meski berada pada skenario yang berbeda, namun masing-masing skenario akan berbeda dalam takaran penggunaan masing-masing teknologi atau jumlah penggunaan bahan bakar yang dikonsumsi. Sehingga pertama kali yang harus dilakukan oleh pengguna adalah memasukkan data biaya di Nilai Dasar, kemudian masukkan data yang spesifik tentang penetrasi teknologi pada masing-masing skenario kebijakan. Selanjutnya pengguna perlu menyatakan secara spesifik data biaya untuk sisi permintaan energi. Secara umum terdapat tiga data umum yang perlu dinyatakan yakni:


a. Penetrasi teknologi: berapa banyak teknologi baru dengan tingkat efisiensi yang lebih tinggi yang akan dipakai ke dalam skenario kebijakan? b. Performa teknologi: seberapa efisien peralatan (device) baru tersebut? c. Biaya teknologi: seberapa mahal harga biaya peralatan baru tersebut? Pengguna dapat menyebutkan secara spesifik biaya total dari peralatan yang digunakan di skenario Reference maupun di skenario-skenario kebijakan baru atau pengguna juga dapat secara sederhana memasukkan biaya tambahan (incremental cost) dari peralatan baru yang dimasukkan ke dalam skenario kebijakan terhadap biaya peralatan lama yang digunakan di skenario Reference.

A. Skenario Peningkatan Efisiensi Pencahayaan (Efficient Lighting)  Penetrasi teknologi: sebuah program pemasangan lampu hemat energi (lampu neon kompak/compact fluorescent (CFC)) dapat mengurangi konsumsi listrik di wilayah perkotaan. Diasumsikan bahwa program ini akan dimulai pada tahun 2002 dan diharapkan mampu dipasang hingga 40% dari jumlah rumah tangga di tahun 2007 dan 75% di tahun 2030. Masukkan data ini di level aktivitas pada skenario peningkatan efisiensi pencahayaan.  Performa teknologi: efisiensi lampu hemat energi diasumsikan akan mengkonsumsi hanya 30% dari listrik yang dikonsumsi oleh lampu konvensional di wilayah perkotaan. Masukkan data ini di variabel intensitas energi final pada Nilai Dasar.  Biaya teknologi: harga lampu konvensional adalah 1$ dengan umur hanya 1 tahun. Harga lampu hemat energi adalah 6$ dengan umur 3 tahun. Masing-masing rumah tangga diasumsikan memiliki 5 buah lampu. Masukkan data ini di variabel biaya permintaan pada Nilai Dasar. Untuk hal ini, penggunan perlu memasukkan nilai per tahun baik untuk lampu konvensional (existing) dan lampu hemat energi (efficient) dengan ekspresi; “AnnualizedCost(1 * 5; 1)” untuk lampu konvensional dan “AnnualizedCost(6 * 5; 3)” untuk lampu hemat energi.

B. Skenario Peningkatan Efisiensi Kulkas (Efficient Refrigerator)  Penetrasi teknologi: pemerintah mempertimbangkan untuk memperkenalkan standar efisiensi yang baru untuk kulkas pada tahun Modul Pelatihan Perencanaan Energi 45

2004. Ditargetkan pada tahun 2015 semua kulkas di Freedonia akan memenuhi standar baru tersebut.  Performa teknologi: standar tersebut mensyaratkan kepada produsen untuk memproduksi kulkas dengan intensitas energi rata-rata 380 kWh/tahun.  Biaya teknologi: Biaya untuk meningkatkan efisiensi kulkas diperkirakan sebesar 100$ per buah. Umur kulkas konvensional maupun kulkas hemat energi adalah 10 tahun. Dalam latihan ini hanya disebutkan biaya tambahan atas peralatan yang memiliki efisiensi baru. Masukkan data tersebut ke dalam variabel biaya permintaan pada Nilai Dasar. Pada kulkas konvensional (existing) masukkan biayanya sebesar nol, sedangkan pada kulkas hemat energi (efficient) masukkan ekspresi biaya tambahan sebagai “AnnualizedCost(100; 10)”

C. Skenario Peningkatan Efisiensi sektor Industri (Industrial Efficiency) Pada cabang permintaan energi Industri Lain di Freedonia,

energi

digunakan secara luas pada berbagai proses industri yang berbeda-beda. Sebuah audit energi pada beberapa industri yang terpilih telah memperkirakan konsumsi energi dapat dikurangi sebesar kira-kira 5 sen/kWh atas energi yang dihemat (untuk listrik maupun bahan bakar minyak) maupun melalui berbagai program energi konservasi lainnya. Program ini memiliki potensi penghematan hingga 30% dari energi yang dikonsumsi oleh sektor industri lain di tahun 2030. Tidak seperti dua contoh sebelumnya, untuk latihan kali ini informasi harga harus dimasukkan secara langsung tanpa perlu melakukan perhitungan. Jadi, masukkan variabel biaya permintaan sebagai biaya energi yang berhasil dihemat (0,05$/kWh). Melalui Nilai Dasar, pilihlah variabel biaya permintaan untuk listrik dan bahan bakar minyak yang terletak dibawah cabang industri lain. Lalu pilih metode biaya yang akan digunakan, pilih metode biaya penghematan energi. Selanjutnya akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini. Setelah pemilihan metode selesai dilakukan, maka masukkanlah kotak ekspresi dengan nilai 0,05, sehingga total data yang dimasukkan akan memiliki unit 0,05USD/kWh.


Langkah selanjutnya adalah berpindah ke skenario peningkatan efisiensi sektor industri (industrial efficiency) dan memasukkan informasi potensi penghemaran energi yang diharapkan. Caranya adalah melalui variabel intensitas energi final pada cabang industri lain, lalu masukkan ekspresi penghematan energi di tahun 2030 sebesar 30% dari skenario Reference “BaselineValue * Interp(2000; 1; 2030; 0,7)”.

D. Skenario Bus dengan bahan bakar gas (CNG Buses) Mengganti bis berbahan bakar diesel dengan bis berbahan bakar gas/CNG adalah sebuah pilihan yang tepat untuk meningkatkan kualitas udara di daerah yang padat dengan populasi dan memiliki tingkat polusi udara yang tinggi.  Penetrasi teknologi: Bis CNG direncanakan untuk diperkenalkan di tahun 2002. Pada tahun 2007 diharapkan dapat memenuhi 7% dari total bis penumpang-km dan di tahun 2030 akan mencapai 70%.  Performa teknologi: Gas alam yang digunakan dalam bis CNG memiliki intensitas energi sebesar 0,29 MJ/penumpang-km.  Biaya teknologi: Biaya bis CNG 0,1$ per penumpang-km, lebih mahal dari pada bis diesel, akan tetapi umur dari bis ini adalah 15 tahun.

E. Skenario Gas alam dan energi terbarukan (Natural Gas and Renewables) Pada skenario Reference, PLT-Uap batubara dan PLT-Oil Combustion Turbine diasumsikan sebagai tipe pembangkit listrik utama yang akan dibangun di masa mendatang dan dimasukkan ke dalam kapasitas endogenus. Dalam skenario gas alam dan energi terbarukan (natural gas and renewables), akan diuji dampak dari pembangunan pembangkit listrik campuran di masa mendatang. Beberapa pembangkit listrik baru seperti PLT-Gas Alam Combined Cycle dan PLT-Angin akan dibangun untuk memenuhi beban puncak di masa mendatang.


Pilih skenario gas alam dan energi terbarukan, lalu dalam variabel kapasitas endogenus gantilah data dari skenario Reference menjadi seperti berikut ini: Tipe PLT-Gas Alam Combined Cycle PLT-Oil Combustion Turbine PLT-Angin

Urutan Ukuran penambahan penambahan (MW) 1 400 2

200

3

200

F. Biaya Transformasi Setiap kebijakan

di sisi permintaan energi akan mempunyai berbagai dampak pada ukuran dan operasional sektor transformasi. Oleh karenanya, tidak seperti di sisi permintaan energi di mana pengguna hanya butuh untuk memasukkan data biaya, pada transformasi pengguna butuh untuk menyatakan biaya dari semua pembangkit listrik dan bahan bakar yang digunakan. Dimulai dengan memasukkan data biaya kapital dan biaya operasional dan pemeliharaan (O&M) pada sistem pembangkit listrik. Data lengkapnya seperti berikut (tidak termasuk data biaya bahan bakar yang akan dimasukkan pada data sumber daya): Pembangkit listrik Pembangkit lama: PLT-Uap Batubara PLT-Air PLT-Oil Combustion Turbine Pembangkit baru: PLT-Uap Batubara PLT-Oil Combustion Turbine PLT-Gas Alam

Biaya kapital Biaya tetap O&M Biaya variabel O&M ($/kW) ($/kW) ($/MWh) 1000 2000 400

40 10

3 1 0,7

1000 400

40 10

3 0,7

50

10

0,5


Combined Cycle PLT-Biomasa (Kayu) PLT-Angin

1500

80

1

800

25

-

G. Biaya Sumberdaya Langkah terakhir adalah memasukkan unit biaya untuk sumberdaya baik yang diimpor maupun yang diproduksi secara domestik (bahan bakar primer maupun sekunder). Informasi selengkapnya sebagai berikut: 1. Sumberdaya primer (impor dan produksi domestik)  Batubara di tahun 2000 seharga 20$/ton, di tahun 2030 menjadi 30$/ton.  Gas alam ditahun 2000 seharga 0,1$/m3, di tahun 2030 menjadi 0,2$/m3.  Minyak mentah di tahun 2000 seharga 30$/ton, di tahun 2030 menjadi 50$/ton. 2. Sumberdaya sekunder  Diesel, gasoline, LPG, minyak tanah dan fuel oil ditahun 2000 seharga 300$/ton, di tahun 2030 menjadi 400$/ton.  Harga jual listrik tidak akan dimasukkan dalam pemodelan ini karena pemodelan yang dihitung adalah biaya produksi listrik berdasarkan bahan bakar yang digunakan dan jenis pembangkit listrik. Data pada tahun dasar (base year) di atas dimasukkan pada Nilai Dasar, sedangkan harga prediksi dimasukkan pada skenario Reference.

Hasil Analisa Biaya-Manfaat Dengan menggunakan atur

skenario ( ), pengguna dapat memilih skenario mana sajakah yang akan dianalisa. Untuk kemudahan, pengguna mungkin dapat memilih untuk hanya melakukan analisa pada skenario Reference dan Mitigation. Dalam tampilan ringkasan, pengguna dapat melihat hasil perhitungan pembiayaan dalan Net Present Value (NPV) dan dapat juga dibandinkan Modul Pelatihan Perencanaan Energi 49

dengan skenario lainnya. NPV menjumlahkan semua harga diskon dan manfaat ke dalam satu skenario. Dalam hasil analisa latihan ini ditunjukkan bahwa di dalam sisi permintaan, skenario Mitigation memiliki pembiayaan yang lebih tinggi dibanding skenario Reference. Hal ini dikarenakan di skenario Mitigation membutuhkan investasi kapital dan O&M ke dalam program peningkatan efisiensi), akan tetapi di dalam module transformasi membuat penghematan yang berarti dari segi pembiayaan. Oleh karenanya, secara keseluruhan NPV dari skenario Mitigation adalah negative, hal ini menandakan bahwa skenario ini membutuhkan pembiayaan yang lebih rendah dibandingkan dengan skenario Reference.


DAFTAR PUSTAKA Stockholm Environment Institute, 2006, Long-range Energy Alternative Planning System; User Guide, SEI, Boston, USA. Stockholm Environment Institute, 2008, Long-range Energy Alternative Planning System; Training Exercise, SEI, Boston, USA. Winarno, O.T., 2008, Long-range Energy Alternative Planning System; Panduan Perencanaan Energi, Pusat Kajian Kebijakan Energi- Institut Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia. Wijaya, M.E., 2009, Supply Security Improvement of Electricity Expansion Planning and CO2 Mitigation in Indonesia, Master Thesis, The Joint Graduate School of Energy and Environment at King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Thailand.


MODUL PELATIHAN PERENCANAAN ENERGI

Recommend Documents