STUDI PLT HIBRID ANGIN-MATAHARI-DIESEL UNTUK PENGHEMATAN BIAYA AERASI TAMBAK UDANG DI MUARA GEMBONG-BEKASI
Dharma Arindra Dangkua 2208 100 554
Pembimbing: Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir. Teguh Yuwono
LATAR BELAKANG
Adanya potensi energi terbarukan berupa energi angin> dan energi matahari> pada lokasi tambak udang di Kecamatan Muara Gembong, Bekasi Untuk menjaga kualitas air yang menjadi kunci dari budidaya udang pola intensif> dibutuhkan proses aerasi> yang biasa dilakukan dengan kincir rangkai berpenggerak mesin diesel.. Konsumsi solar untuk proses aerasi mencapai 12.240 liter/ha per-siklus panen> MAKA…
POTENSI ANGIN
Sumber :LAPAN
Peta angin di wilayah Pantura Jawa Barat
BACK
Sumber :LAPAN
Kecepatan angin rata-rata di Muara Gembong selama 1 tahun = 3,6 m/s> BACK
Sumber :LAPAN
Fluktuasi kecepatan angin di Muara Gembong selama satu tahun > BACK
POTENSI SURYA Propinsi NAD Sumatera Selatan Lampung DKI Jakarta Banten Jawa Barat Jawa Tengah DI Yogyakarta Jawa Timur Kalimantan Barat Kalimantan Timur Kalimantan Selatan Gorontalo Sulawesi Tengah Papua Bali NTB NTT
Lokasi Pidie Ogan Komerin Ulu Lampung Selatan Jakarta Utara Tangerang Lebak Bogor Bandung Semarang Yogyakarta Pacitan Pontianak Berau Kota Baru Gorontalo Donggala Jayapura Sumbawa Sumbawa Ngada
Intensitas Radiasi (kWh/m2/hari) 4,097 4,951 5,234 4,187 4,324 4,446 2,558 4,149 5,488 4,500 4,300 4,552 4,172 4,573 4,911 5,512 5,720 5,747 5,747 5,117
Sumber :BPPT
Intensitas radiasi matahari di Muara Gembong ≈ 4,187 kWh/m2/hari BACK
POLA BUDIDAYA UDANG
Gambaran Umum Pola Budidaya Udang NO.
Uraian
Satuan Tradisional
A. Petak Tambak 1 2 3 4
Ukuran petak Pintu air Bentuk tambak Konstruksi
Pola Budidaya Semi-intensif
Intensif
1–2 2 Persegi empat Modifikasi tambak bandeng
0,2 – 1 2 Persegi empat Baru/ renovasi total
Ha Buah/unit -
1–4 1 Tidak menentu Tambak bandeng
A. Pola Budidaya 1 Pemberian pakan
-
2
Pengelolaan air
-
3
Padat tebar
Ekor/ha
Tidak ada (pakan Pakan alami dan alami) tambahan Pasang surut Pasang surut dan pompa 12.000 – 16.000 60.000 – 150.000
Pakan formula penuh Pompa dan aerasi > 150.000 BACK
AERASI “pengadukan air tambak sehingga timbul gelombang pada permukaan air”
YANG UMUM DIGUNAKAN di MUARA GEMBONG
BACK
PROFIL BEBAN
Mengacu pada juknis budidaya udang intensif yang dikeluarkan oleh dirjen perikanan budidaya, jumlah optimal kincir rangkai pada 1 Ha tambak adalah 4 unit dengan jarak ideal antar unit adalah 40 meter Dengan padat sebar 300.000 ekor per hektar, pengoperasian kincir aerator pada budidaya udang mengikuti jadwal pada tabel berikut: Hari Pemeliharaan
06.00 – 18.00
18.00-06.00
1-20
1 unit
2 unit
21-40
2 unit
4 unit
41-60
2 unit
4 unit
61-saat panen
4 unit
4 unit
BACK
Perhitungan Kebutuhan Solar Untuk Kincir Rangkai Aerasi
Diasumsikan: •pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai; •menggunakan 4 mesin diesel masing-masing berkapasitas 8 hp dengan specific fuel consumption 1 liter/jam •siklus panen udang 5 bulan Hari Pemeliharaan ke-
06.00–18.00 (12 jam)
18.00-06.00 (12 jam)
1-20 = 20 hari
1 unit
12 liter
2 unit
24 liter
21-40 = 20 hari
2 unit
24 liter
4 unit
48 liter
41-60 = 20 hari
2 unit
24 liter
4 unit
48 liter
61-150 = 90 hari
4 unit
48 liter
4 unit
48 liter
TOTAL KONSUMSI SOLAR PER-SIKLUS TOTAL KONSUMSI SOLAR PER-TAHUN
Konsumsi solar 20 hari x 36 liter = 720 liter 20 hari x 72 liter = 1440 liter 20 hari x 72 liter = 1440 liter 90 hari x 96 liter = 8640 liter 12.240 liter 24.480 liter BACK
Perhitungan Kebutuhan Listrik Untuk Kincir Rangkai Aerasi
Diasumsikan: •pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai; •menggunakan 4 motor listrik berkapasitas 1 hp ≈ 750 watt •siklus panen udang 5 bulan
BEBAN PUNCAK
Hari Pemeliharaan ke1-20 = 20hari 21-40 = 20hari 41-60 = 20hari 61-150 = 90 hari
06.00–18.00 (12 jam)
18.00-06.00 (12 jam)
1 2 0,75 kW unit unit 2 4 1,5 kW unit unit 2 4 1,5 kW unit unit 4 4 3 kW unit unit Total konsumsi listrik per-siklus Total konsumsi listrik per-tahun
1,5 kW 3 kW 3 kW 3 kW
Konsumsi Listrik 20x (9+18) = 540 kWh 20x(18+36)= 1080 kWh 20x(18+36)= 1080 kWh 90x(36+36)= 6480 kWh 9.180 kWh 18.360 kWh
BACK
Potensi angin dan surya yang ada, dapat dimanfaatkan dalam bentuk PLT Hibrid untuk menggantikan peran mesin diesel berbahan bakar solar dalam proses aerasi.
KONFIGURASI SISTEM PLT HIBRID
Skema PLT Hibrid
SPESIFIKASI KOMPONEN PLT HIBRID Komponen
Spesifikasi
Turbin Angin
Turbin Angin Generator 1,5 kW
Jumlah
4 unit
Merk
Senwei-China
Tipe
HY3.2-1500W
Diameter Rotor
3.2 m
Jumlah Sudu>
3
Material Sudu
Fiber Glass
Cut-in speed
2.5 m/s
Rated speed
7 m/s
Cut-out speed
25 m/s
Jenis dan tinggi menara
Pipa galvanize 3”, 6 m
Jenis Generator . Rating output generator
3 Fasa, Brushless Alternator NdFeB PMG 1500 watt
Max. output generator
1950 watt
Rating Kecepatan Putar
325 rpm
Rating Tegangan Output DC 48 volt Generator Lifetime turbin angin 15 tahun generator
Solar modul
Modul Surya 100 Wp
Jumlah
5 unit
Merk
Bell
Rating Daya Maksimum
100 Wp
Tegangan optimum
22,7 volt
Arus optimum
4,39
Isc
3,3 A
Solar Cell
125x125 mono
Jumlah Cell
6x8mm
Dimensi
1065x808x35mm
Lifetime
20 tahun
Bidirectional Inverter Merk LEONICS Tipe Apollo SGP-218C Input Inverter Tegangan nominal 48 Vdc Mode Range Tegangan 40-58 Vdc
Output
Charger Mode Stabilizer Mode Inverter Mode
220 Vac 220 Vac -23% + 25% Daya kontinyu Tegangan Frekuansi Wave form
Stabilizer Mode
Bidirectional Inverter 3,5 KVA
Protection
3.5 kVA 220 Vac ± 1% 50/60 Hz ± 0.1% Pure Sine wave Nominal ± 10% 3
Tegangan (AVR) Jumlah tap changer Charger Tegangan 48 Vdc Mode Nominal Arus 30 A charging max Over current , overload, over temperature, short circuit, under voltage
Baterai Merk
Power Kingdom
Jenis
(VRLA)Valve Regulated Lead Acid PK12-100 12 V, 100 Ah, 6 cell
Tipe
Baterai VRLA 100 Ah, 12 V
Arus charging maksimum
30 A
Jumlah
16 unit
Lifetime
10 tahun
Diesel generator
Genset 3,5 KVA
Merk
Multipro
Tipe
GN4000ER-MP
Kapasitas Max
3800 VA at 50 Hz
Kapasitas normal
3500 VA at 50 Hz
Frekuensi rata-rata
50 Hz
Kapasitas Tangki
25 L
AC output
220 volt
Dimensi
680 x 510 x 540 mm
Lifetime
15 tahun
Motor Induksi untuk penggerak kincir rangkai
Motor Induksi 1 HP
Merk
Multipro
Tipe
1 HP – YCL 90S-4 MP
Horse Power
1 HP
Daya Listrik
750 watt
Voltase
220 VAC
Phase
1
Pole
4
Kecepatan tanpa beban
1400 rpm
Insulasi
Class B
Jumlah
4 unit (untuk 4 kincir rangkai)
ASPEK POTENSI ANGIN MUARA GEMBONG
Bulan
Kecepatan angin ratarata
Daya Output (watt) dengan jari-jari sudu: 1
2
3
4
(m)
(m)
(m)
(m)
(m/s)
daya output dari turbin angin dihitung dengan menggunakan rumus:
dimana: P = daya (watt) CP = koofisien Betz (0,593 Kg/N.s2) ρ = kerapatan udara (1,225 Kg/m3) r = panjang jari-jari sudu (m) v = kecepatan angin (m/detik)
November
2,65
21,23
84,93
191,11
339,58
Desember
4,15
81,55
326,22
734,00
1304,23
Januari
3,9
67,68
270,74
609,18
1082,44
Februari
3,3
41,00
164,02
369,05
655,77
Maret
4
73,02
292,11
657,25
1167,85
April
3,7
57,79
231,19
520,18
924,30
Mei
4,2
84,53
338,15
760,85
1351,94
Juni
4,05
75,80
303,20
682,21
1212,20
Juli
4,1
78,64
314,57
707,79
1257,65
Agustus
3,7
73,02
292,11
657,25
924,30
September
3,05
32,37
129,50
291,37
517,73
Oktober
3,3
41,00
164,02
369,05
655,77
60.63
242.56
545.77
949.48
DAYA OTPUT
ASPEK POTENSI SURYA MUARA GEMBONG
Intensitas radiasi matahari di Muara Gembong ≈ 4,187 kWh/m2/hari Kapasitas daya yang dibangkitkan, tergantung dari kapasitas dan luasan panel sel surya yang digunakan. efisiensi konversi energi dari pembangkit listrik tenaga surya adalah sebagai berikut:
= efisiensi konversi V = tegangan yang dibangkitkan sel surya I = arus sel surya P = rapat daya matahari yang jatuh ke sel surya a = luas sel surya
ASPEK EKONOMI PLT HIBRID MUARA GEMBONG
Investasi PLT Hibrid Jenis Data Kapasitas Terpasang Waktu Operasi Sumber Energi Biaya Investasi
Nilai 6,5 kW 15 tahun Angin dan Matahari Rp 105.000.00 (10.5 US$)
Diasumsikan faktor kapasitas (CF) pembangkit sebesar 60%, maka: kWhoutput= Pinstall x CF x 8760 = 6,5 kW x 0,6x 8760 = 34.164 kWh/tahun
Biaya pembangunan Energi Listrik TC = CC + Fuel Cost + O&M Cost •Untuk suku bunga i = 12 % maka : TC = 5.163 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh = 6.263 cent / kWh = 0,06263 US$/kWh = 626.3 Rp/kWh •Untuk suku bunga i = 9 % maka : TC = 4,584 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh = 5,684 cent / kWh = 0,05684 US$/kWh = 568,4 Rp/kWh •Untuk suku bunga i = 6 % maka: TC = 4.004 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh = 5,104 cent / kWh = 0,05104 US$/kWh = 510,4 Rp/kWh
Perhitungan Biaya Pembangunan (US$ / kW) Umur Operasi (Tahun) Kapasitas (kW) Biaya Bahan Bakar (US$ / kWh) B. O & M (US$ / kWh) Biaya Modal (cent US$/ kWh) Total Cost (cent US$ / kWh) Investasi (jutaUS$)
Suku Bunga 6%
9%
12 %
1615
1615
1615
15
15
15
6,5
6,5
6,5
0,001
0,001
0,001
0,01
0,01
0,01
4,004
4,584
5,163
6,263
5,684
5,104
10,5
10,5
10,5
Pendapatan per Tahun Kapasitas Unit < 10 MW
Harga Patokan 85% BPP – TM atau 85% BPP – TR Sistem Kelistrikan Setempat
Untuk Propinsi Jawa Barat, biaya pokok penyediaan listrik tegangan rendah sebesar Rp 1024/kWh. Berikut ini merupakan perhitungan Jumlah pendapatan per tahun/Cash in Flow (CIF): •Untuk Suku Bunga i = 12% KP = BPP – TC = (85% x Rp 1024) – Rp 626,3 = Rp 244,1 /kWh CIF = KP x kWhoutput = Rp 244,1 /kWh x 34.164 kWh/tahun = Rp 8,34 juta/tahun •Untuk Suku Bunga i = 9% KP = BPP – TC = (85% x Rp 1024) – Rp 568,4 = Rp 302 /kWh CIF = KP x kWhoutput = Rp 302 /kWh x 34.164 kWh/tahun = Rp 10,32 juta/tahun •Untuk Suku Bunga i = 6% KP = BPP – TC = (85% x Rp 1024) – Rp 510,4 = Rp 360 /kWh CIF = KP x kWhoutput = Rp 360 /kWh x 34164 kWh/tahun = Rp 12,3 juta/tahun
Nilai Awal Proyek (NPV / Net Present Value)
Metode Net Present Value (NPV) ini menghitung jumlah nilai sekarang dengan menggunakan Discount Rate tertentu dan kemudian membandingkannya dengan investasi awal (Initial Invesment). Selisihnya disebut NPV. Apabila NPV tersebut positif, maka usulan investasi tersebut diterima, dan apabila negatif ditolak. Dari perhitungan, tampak bahwa pada suku bunga 6% nilai NPV-nya positif, hal ini berarti bahwa investasi untuk PLT Hibrid pada suku bunga tersebut layak untuk dilaksanakan.
Tahun ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Investasi (COF0) = Rp 105 juta Suku Bunga 6% Suku Bunga 9% Suku Bunga 12% CIF NPV CIF NPV CIF NPV 0.00 0.00 0.00 1.160 -9.340 0.947 -9.553 0.744 -9.756 2.255 -8.245 1.815 -8.685 1.409 -9.091 3.287 -7.213 2.612 -7.888 2.003 -8.497 4.261 -6.239 3.343 -7.157 2.533 -7.967 5.180 -5.320 4.013 -6.487 3.006 -7.494 6.047 -4.453 4.629 -5.871 3.428 -7.072 6.865 -3.635 5.193 -5.307 3.805 -6.695 7.637 -2.863 5.711 -4.789 4.142 -6.358 8.365 -2.135 6.186 -4.314 4.443 -6.057 9.052 -1.448 6.622 -3.878 4.711 -5.789 9.700 -0.800 7.022 -3.478 4.951 -5.549 10.311 -0.189 7.389 -3.111 5.165 -5.335 10.887 0.387 7.725 -2.775 5.356 -5.144 11.431 0.931 8.034 -2.466 5.527 -4.973 11.944 1.444 8.317 -2.183 5.679 -4.821
Payback Periode PP
Investment Cost Annual CIF
Payback periode adalah lama waktu yang dibutuhkan agar nilai investasi yang diinvestasikan dapat kembali dengan utuh. Untuk suku bunga i = 6 % 105 x 10 6 12,3 x 10 6 8,53 Tahun 9 Tahun
PP
Untuk suku bunga i = 9 % 105 x 10 6 10,32 x 10 6 10,77 Tahun 11 Tahun
PP
Untuk suku bunga i = 12 %
105 x 106 PP 8,34 x 106 12,58 Tahun 13 Tahun
Laba Investasi (ROI / Return of Investment)
Return of Investment adalah kemampuan pembangkit untuk mengembalikan dana investasi dalam menghasilkan tingkat keuntungan yang digunakan untuk menutup investasi yang dikeluarkan. Dari perhitungan dapat diketahui bahwa dengan suku bunga 6%, dana investasi dapat dikembalikan pada tahun ke-9 sejak PLTMH beroperasi, pada ku bunga 9% pada tahun ke-11, dan pada suku bunga 12 % pada tahun ke 13.
Tahun ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Investasi (COF0) = Rp 105 juta Suku Bunga Suku Bunga 6% Suku Bunga 9% 12% Benefit ROI Benefit ROI Benefit ROI -0.883 -88.287 1.032 -0.902 0.834 -0.921 -0.766 -76.575 2.064 -0.803 1.668 -0.841 -0.649 -64.862 3.095 -0.705 2.501 -0.762 -0.531 -53.149 4.127 -0.607 3.335 -0.682 -0.414 -41.437 5.159 -0.509 4.169 -0.603 -0.297 -29.724 6.191 -0.410 5.003 -0.524 -0.180 -18.011 7.223 -0.312 5.837 -0.444 -0.063 -6.299 8.255 -0.214 6.671 -0.365 0.054 5.414 9.286 -0.116 7.504 -0.285 0.171 17.127 10.318 -0.017 8.338 -0.206 0.288 28.839 11.350 0.081 9.172 -0.126 0.406 40.552 12.382 0.179 10.006 -0.047 0.523 52.265 13.414 0.278 10.840 0.032 0.640 63.977 14.446 0.376 11.674 0.112 0.757 75.690 15.477 0.474 12.507 0.191
DAYA BELI MASYARAKAT
Jika diasumsikan setiap penduduk Muara Gembong mengeluarkan dana 10% untuk membayar listrik dari Pengeluaran riil sebesar Rp 481,952- maka diambil 10% nya yaitu Rp 48.195. sedangkan rata-rata anggota keluarga adalah 4 orang untuk membayar listrik dibutuhkan Rp 192.780,- per bulan. Maka dapat diketahui rata-rata pemakaian pada daya 450 dan 900 VA dengan faktor beban 91,34% adalah: Daya (P1) = 900 x 0.8 = 720 W Daya (P2) = 450 x 0.8 = 360 W Jumlah Kwh/bulan: Kwh/Bulan1 Kwh/Bulan2
= 0,72 x 30 x 24 x0,9134 = 473,5 KWh/ bulan = 0,36 x 30 x 24 x0,9134 = 236,75 KWh/ bulan
Dengan Tarif Dasar Listrik Muara Gembong pada sektor rumah tangga sebesar Rp.554,17/kWh, maka didapatkan pemakaian listrik dalam 1 bulan adalah: Daya beli1 = (473,5 x Rp554,17/KWh) + 20.000 = Rp 282.399 Daya beli2 = (236,75 x Rp 554,17/KWh) + 11.000 = Rp 142.199 Perbandingan antara daya beli Listrik dengan pendapatan perkapita yang digunakan untuk keperluan listrik:
Daya beli1
192.780 554,17 378,3 / kWh 282.399
Daya beli 2
192.780 554,17 751,29 / kWh 142.199
Masyarakat Muara Gembong tetap bisa membeli listrik pada daya 450 VA yaitu sebesar Rp 751,29 /kWh
ASPEK SOSIAL PLT HIBRID MUARA GEMBONG
• • • • •
Keresahan sosial mungkin akan terjadi saat sosialisasi Akan timbul persepsi positif dan negatif Pro kontra pendapat yang optimistis dan pendapat yang pesimistis tentang pembangunan PLT Hibrid. Biaya investasi awal yang relatif besar bagi para petani tambak akan menimbulkan keraguan yang besar terhadap efisiensi dan efektifitas pembangunan PLT Hibrid untuk proses aerasi tambak udang SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum) yang terdekat hanya ada di ibukota kecamatan, gesekan sosial bisa terjadi akibat kekhawatiran para penjual bahan bakar eceran.
Adanya pembangunan PLT Hibrid juga berpotensi untuk membuka lapangan pekerjaan baru baik dalam proses pembangunan, perawatan dan penyediaan suku cadangnya. Secara otomatis akan mengangkat tingkat kesejahteraan dan tingkat sosial masyarakat Kecamatan Muara Gembong yang menggantungkan hidupnya pada pembudidayaan tambak udang.
ASPEK LINGKUNGAN PLT HIBRID MUARA GEMBONG
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yang berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karenanya tenaga angin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan Emisi karbon ke lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dari proses manufaktur komponen serta proses pengerjaannya di tempat yang akan didirikan pembangkit listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkan listrik, secara praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi yang berarti Namun begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan, terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber energi angin sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual , derau suara, beberapa masalah ekologi (populasi burung dan kelelawar), dan keindahan.
ANALISA USAHA UDANG SEBELUM DAN SESUDAH ADANYA PLT HIBRID
No. A
Analisa Usaha Udang Intensif Dengan Diesel Diasumsikan: •pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai; •menggunakan mesin diesel 8 hp (specific fuel consumption 1 liter/jam) •siklus panen 5 bulan •harga solar Rp 4500/liter
B
Komponen
Jumlah
BIAYA TIDAK TETAP Persiapan Lahan 1 Benih 300.000 Pakan 7000 Probiotik 200 Kaporit 70 Inokulan plankton 20 Pupuk anorganik 200 Kapur 2.000 Solar 12240 aerasi Tenaga Kerja 10 Biaya Panen 2
Nilai Satuan
Harga/Unit (Rp.)
Ha Ekor Kg Liter Galon Ton Kg Kg Liter
1.000.000 35 9200 40.000 135.000 35.000 1.600 450 4500
Orang Unit
750.000 1.000.000 JUMLAH B
7.500.000 2.000.000 159.850.000
JUMLAH A
2.250.000 1.700.000 2.500.000 250.000 750.000 7.450.000
BIAYA TETAP Sewa Tambak 1 Ha/siklus Penyusutan pompa (10%/siklus) Penyusutan kincir (10%/siklus) Penyusutan peralatan lapangan (25%/siklus) Penyusutan Konstruksi Tambak (25%/siklus)
TOTAL BIAYA OPERASIONAL (A+B) Per siklus (5 bulan) Per tahun (2 siklus)
Jumlah (Rp.) 1.000.000 10.500.000 64.400.000 8.000.000 9.450.000 700.000 320.000 900.000 55.080.000
167.300.000 334.600.000
PRODUKSI Kelangsungan hidup 65% ukuran panen 35 gram/ekor, harga jual Rp. 50.000,-/kg, produksi 2 kali pertahun Pendapatan dari produksi : 4.875 Kg 50.000 65% x 300.000 ekor x 25 gram (persiklus) Pertahun 2 9.750 Kg 50.000 siklus KEUNTUNGAN Per hektar/siklus Per hektar/tahun (2 siklus
243.750.00 0 487.500.00 0 76.450.000 152.900.00 0
Analisa Usaha Udang Intensif Dengan PLT Hibrid Diasumsikan: •pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai; •menggunakan motor induksi 1 hp (746 watt) •siklus panen 5 bulan dan masa persiapan lahan 1 bulan •Total output pembangkitan PLT Hibrid selama 1 tahun adalah 36.164 kWh •Total kebutuhan daya beban untuk proses aerasi selama 1 tahun adalah: 9180 kWh x 2 siklus = 18.360 kWh •Selama 1 tahun, terdapat kelebihan daya sebesar: 36.164 kWh – 18.360 kWh = 17.804 kWh Dengan demikian, daya yang dihasilkan oleh turbin angin generator dan modul surya telah mencukupi kebutuhan listrik untuk proses aerasi, sehingga diesel generator benar-benar hanya difungsikan sebagai tenaga cadangan.
No. A
B
Komponen
Jumlah
BIAYA TIDAK TETAP Persiapan 1 Lahan Benih 300.000 Pakan 7000 Probiotik 200 Kaporit 70 Inokulan 20 plankton Pupuk 200 anorganik Kapur 2.000 Solar aerasi 50 Tenaga Kerja 10 Biaya Panen 2
Nilai Satuan
Harga/Unit (Rp.)
Jumlah (Rp.)
Ha
1.000.000
Ekor Kg Liter Galon Ton
35 9200 40.000 135.000 35.000
Kg
1.600
Kg Liter Orang Unit
450 4500 750.000 1.000.000 JUMLAH B
900.000 225.000 7.500.000 2.000.000 112.445.000
JUMLAH A
2.250.000 1.700.000 2.500.000 250.000 750.000 7.450.000
BIAYA TETAP Sewa Tambak 1 Ha/siklus Penyusutan pompa (10%/siklus) Penyusutan kincir (10%/siklus) Penyusutan peralatan lapangan (25%/siklus) Penyusutan Konstruksi Tambak (25%/siklus)
TOTAL BIAYA OPERASIONAL (A+B) Per siklus (5 bulan) Per tahun (2 siklus) PRODUKSI Kelangsungan hidup 65% ukuran panen 35 gram/ekor, harga jual Rp. 50.000,-/kg, produksi 2 kali pertahun Pendapatan dari produksi : 4.875 Kg 65% x 300.000 ekor x 25 gram (persiklus) 2siklus/tahun 9.750 Kg KEUNTUNGAN Per hektar/siklus Per hektar/tahun (2 siklus
1.000.000 10.500.000 64.400.000 8.000.000 9.450.000 700.000 320.000
119.895.000 239.790.000
50.000
243.750.000
50.000
487.500.000 123.855.000 247.710.000
Dari perbandingan kedua tabel di atas, ternyata keuntungan yang bisa didapat oleh petani udang meningkat signifikan dengan penyusutan biaya solar yang mencapai Rp.54.855.000,-/siklus. Sedangkan jumlah keuntungan, yang sebelumnya persiklus hanya meraup keuntungan Rp76.450.00,-. Setelah dibangun PLT Hibrid bisa meraup keuntungan persiklus sebesar Rp123.855.000,-.
KESIMPULAN
1.
Potensi energi angin dan surya di Muara Gembong untuk pembangunan PLT Hibrid AnginMatahari-Diesel dengan menggunakan energi angin dengan kecepatan angin rata-rata 3,6 m/detik dan energi surya sekitar 4,187 kWh/m2/hari, dioperasikan penuh selama satu tahun kecuali pada kecepatan angin yang melebihi rating cut-out turbin angin, maka dapat dibangkitkan daya listrik sebesar 6,5 kW dengan 4 x 1,5 kW turbin angin dan PLT Surya 500Wp.
2.
Total output pembangkitan PLT Hibrid selama 1 tahun adalah 36.164 kWh sedangkan total kebutuhan daya beban untuk proses aerasi selama 1 tahun adalah 18.360 kWh. Selama 1 tahun, terdapat kelebihan daya sebesar 17.804 kWh.Dengan demikian, daya yang dihasilkan oleh turbin angin generator dan modul surya telah mencukupi kebutuhan listrik untuk proses aerasi, sehingga diesel generator benar-benar hanya difungsikan sebagai tenaga cadangan. Kelebihan daya, dapat digunakan untuk penerangan tambak atau bahkan pompa air.
3.
Bahwa setelah pembangunan PLT Hibrid, keuntungan yang bisa didapat oleh petani udang meningkat signifikan dengan penyusutan biaya solar yang mencapai Rp54.855.000,-. Yang sebelumnya hanya meraup keuntungan Rp76.450.000, -. Setelah dibangun PLT Hibrid bisa meraup keuntungan persiklus sebesar Rp123.855.000,-.
PERTANYAAN SEMINAR….
KONFIGURASI SEL SURYA
KONFIGURASI SEL SURYA
BATERAI BANK
•Baterai 12 V/100 Ah •Sebanyak 16 unit •Disusun dalam 2 blok (masing-masing 8 unit, 24V/400 Ah) •Kapasitas total baterai 400 Ah, 48 Vdc.
TEGANGAN OUTPUT GENERATOR
KONSEP OPERASI HYBRID
Dengan asumsi: • Total panas matahari optimum dalam 1 hari adalah 5 jam dengan menggunakan panel surya berkapasitas 500 wp • Total waktu angin bertiup di daerah pesisir pantai adalah 17 jam dengan daya yang dihasilkan adalah 545 watt untuk kecepatan angin rata-rata 3,6 m/s. *angin laut bertiup pada pukul 09.00 – 16.00 *angin laut bertiup pada pukul 20.00 – 06.00
Produksi PV per hari: 500 Wpx 5 jam = 2500 Wh/hari = 2,5 kWh/hari Produksi turbin angin per hari: 4 unit x 545 watt x 17 jam = 37060 Wh/hari ≈ 37 kWh/hari Total produksi dari PV dan turbin angin: 2,5 + 37 = 39,5 kWh/hari
Total produksi dari PV dan turbin angin: 2,5 + 37 = 39,5 kWh/hari Sedangkan kebutuhan listrik untuk proses aerasi: Periode Hari Pemeliharaan ke1-20 21-40 41-60 61-150
06.00–18.00 (12 jam) 9 kWh 18 kWh 18 kWh 36 kWh
18.00-06.00 (12 jam) 18 kWh 36 kWh 36 kWh 36 kWh
Konsumsi Listrik/hari 27 kWh 54 kWh 54 kWh 72 kWh
• Pada periode pemeliharaan hari ke 1-20, daya listrik dari PV dan turbin angin mampu mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset tidak perlu dioperasikan. • Pada periode pemeliharaan hari ke 21-60, daya listrik dari PV dan turbin angin tidak mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset perlu dioperasikan. Kekurangan daya : 39,5 = 14,5 kWh Kekurangan daya disuplai oleh genset 3,5 kVA 4,5 : 3,5 = 4,14 jam • Pada periode pemeliharaan hari ke 61-150, daya listrik dari PV dan turbin angin tidak mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset perlu dioperasikan. Kekurangan daya : 72 - 39,5 = 32,5 kWh Kekurangan daya disuplai oleh genset 3,5 kVA. 32,5 : 3,5 = 9,28 jam
DATA OUTPUT TURBIN ANGIN
Bulan
Kecepatan angin ratarata
Daya Output (watt) dengan jari-jari sudu: 1
2
3
4
(m)
(m)
(m)
(m)
(m/s)
dimana: P = daya (watt) CP = koofisien Betz (0,593 Kg/N.s2) ρ = kerapatan udara (1,225 Kg/m3) r = panjang jari-jari sudu (m) v = kecepatan angin (m/detik)
BACK
November
2,65
21,23
84,93
191,11
339,58
Desember
4,15
81,55
326,22
734,00
1304,23
Januari
3,9
67,68
270,74
609,18
1082,44
Februari
3,3
41,00
164,02
369,05
655,77
Maret
4
73,02
292,11
657,25
1167,85
April
3,7
57,79
231,19
520,18
924,30
Mei
4,2
84,53
338,15
760,85
1351,94
Juni
4,05
75,80
303,20
682,21
1212,20
Juli
4,1
78,64
314,57
707,79
1257,65
Agustus
3,7
73,02
292,11
657,25
924,30
September
3,05
32,37
129,50
291,37
517,73
Oktober
3,3
41,00
164,02
369,05
655,77
60.63
242.56
545.77
949.48
DAYA OTPUT
PERBANDINGAN KARAKTERISTIK OUTPUT TURBIN ANGIN
BACK
PRINSIP KERJA SEL SURYA
Sebuah Silikon Sel Surya adalah sebuah diode yang terbentuk dari lapisan atas silikon tipe n (elektron), dan lapisan bawah silikon tipe p (hole) Ketika junction disinari, akan menyebabkan elektron dan hole ini dapat bergerak dalam material sehingga menghasilkan pasangan elektron-hole. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel surya, maka elektron dari area-n akan kembali ke area-p sehingga menyebabkan perbedaan potensial dan arus akan mengalir. BACK
DASAR PEMILIHAN SUDU
Tipe Turbin Keuntungan Bersudu sebuah dan dua Rasio transmisi buah rendah Massa total kecil Bersudu tiga buah atau Beban sudu kecil lebih Gangguan menara rendah Start up baik Kecepatan dan efisiensi yang tinggi
Kerugian Gangguan menara sangat kuat Beban sudu tinggi Rasio transmisi tinggi Menara gearbox atau generator besar
BACK
GENERATOR
BACK
GENERATOR
BACK
GENERATOR
Alternator Mobil
Brushless Alternator PMG (permanent magnet generator)
Keuntungan Murah Mudah dicari Mudah dirangkai
Sangat efisien untuk RPM rendah Daya output lebih besar Konstruksinya kokoh dan perawatan rendah karena tidak adanya sikat-sikat Bisa dipasang tanpa menggunakan roda gigi untuk menambah kecepatan karena maganet yang umum digunakan sangat kuat, yaitu NdFeB (Neodymium Iron Boron) yang tingkatnya jauh diatas magnet keramik atau Alnico
Kekurangan Memerlukan RPM yang tinggi Membutuhkan sistem tranmisi untuk menambah kecepatan putar Daya output rendah Jarang tersedia di pasaran Suku cadang belum umum tersedia karena rata-rata merupakan rekayasa teknologi yang dikhususkan untuk wind power Haga relatif mahal
Kecocokan Kurang Baik
Sangat Baik
BACK
GENERATOR
Alternator RPM rendah hasil modifikasi motor induksi
Generator DC
Keuntungan Murah Mudah dicari Proses modifikasi relatif mudah Bekerja dengan baik pada RPM rendah Relatif sederhana Mudah dirangkai Ada beberapa yang baik untuk RPM rendah
Kekurangan Daya output dibatasi oleh adanya resitansi internal Tidak efisien pada RPM yang lebih tinggi
Motor Induksi digunakan sebagai alternator
Murah Sangat mudah dicari Tersedia dalam berbagai kapasitas daya
Kecocokan Baik
Kurang Baik Tingkat pemeliharaan tinggi dengan adanya slip ring Kebanyakan tidak cocok untuk RPM rendah Sulit ditemukan dalam kapasitas daya yang besar, sedangkan yang berkapasitas kecil memiliki output daya yang terbatas Kurang Baik Startup lamban Teori dasar motor induksi menjadi generator adalah bila diputar di atas kecepatan sinkronnya, jadi RPM yang tinggi mutlak dibutuhkan BACK
