STUDI KEAMANAN SUPLAI ENERGI LISTRIK BALI SAMPAI DENGAN TAHUN 2025
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan studi Program Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Elektro
IGUSTI GEDE BAGUS PRABU WISESA NIM. 0804405090
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN – BALI 2015
STUDI KEAMANAN SUPLAI ENERGI LISTRIK BALI SAMPAI DENGAN TAHUN 2025
Tugas Akhir Diajukan Sebagai Prasyarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana S1 (Strata1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana
I GUSTI GEDE BAGUS PRABU WISESA NIM : 0804405090
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN-BALI 2015
UCAPAN TERIMA KASIH
Om Swastiastu, Puja dan puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa Tuhan Yang Maha Esa atas karunia_Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, dengan judul “STUDI KEAMANAN SUPLAI ENERGI LISTRIK BALI SAMPAI DENGAN TAHUN 2025”. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Elektro, Konsentrasi Sistem Tenaga Listrik, Universitas Udayana. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan dukungan baik moral maupun material. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT.,Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 3. Bapak A.A Ngurah Amrita, ST, MT selaku Pembimbing Akademik 4. Bapak Wayan Gede Ariastina, ST., M.Eng.Sc., Ph.D. selaku Ketua Laboratorium Riset Manajemen Energi Listrik, Teknik Elektro Universitas Udayana yang telah memberikan fasilitas penunjang dalam pengerjaan Tugas Akhir ini, serta selaku Dosen Pembimbing I Tugas Akhir atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan studi. 5. Bapak Ir. I Wayan Sukerayasa, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bantuan dan saran serta bimbingan dalam penulisan Tugas Akhir.
6. Kedua Orang Tua Drs. I Gusti Gde Oka Pradnyana, Msi dan Dra Ni Nyoman Budiani serta adik dan anggota keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan material selama penyusunan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini, saran-saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan
kontribusi
dalam
pengembangan
ilmu
pengetahuan
yang
bermanfaat bagi kita semua. Om Santih Santih Santih Om,
Denpasar, Mei 2015
I Gusti Gde Bagus Prabu Wisesa
ABSTRAK
Sistem kelistrikan Bali saat ini mempunyai daya mampu untuk menyuplai energi sebesar 1068 MW. Daya mampu tersebut disuplai dari pembangkit Gilimanuk, pembangkit Pesanggaran, pembangkit Pemaron dan kabel laut. Pada kasus ini kondisi keamanan suplai sistem tenaga listrik sangat dipengaruhi dengan kriteria N-1. Kriteria N-1 merupakan kondisi dimana salah satu penyedia suplai tenaga listrik dengan unit pembangkitan terbesar keluar dari sistem atau tidak berfungsi baik akibat kerusakan atau perawatan. Berdasarkan pertumbuhan beban puncak sistem kelistrikan Bali yang terus mengalami peningkatan. Pada tahun 2020 sistem kelistrikan Bali mendapat suplai energi dari SUTET sebesar 1500 MW, diprediksi daya mampu sistem Bali menjadi 2.818 MW, kondisi ini membuat sistem kelistrikan Bali aman untuk menyuplai enrgi listrik beban puncak tahun 2025 sebesar 2.261 MW. Apabila terjadi kriteria N-1 dimana penyuplai energi listrik terbesar dalam hal ini adalah SUTET tidak berfungsi maka besar energi yang tidak tersuplai sebanyak 19.543 MWh.
Kata kunci: Sistem Kelistrikan Bali, Kriteria N-1, peramalan beban, Neraca daya
ABSTRACT
Bali electricity system is currently able to supply power of 1068 MW. The supplied power are from Gilimanuk plant, Pesanggaran plant, plant Pemaron and underwater cables. In this case the safety conditions of power supply system is strongly influenced by the N-1 criterion. N-1 criterion is a condition where one of the providers of electric power supply with the largest generating unit out of the system or is not functioning properly due to damage or maintenance. Based on the growth in peak load Bali electricity system which is constantly increasing. In 2020 Bali electricity system gets energy supply of 1500 MW of highvoltage wires, predictable power capable systems Bali become 2,818 MW, these conditions in 2025 Bali electricity systems are safe to supply electrical energy in peak load of 2,261 MW.in the event of N-1 criterion where SUTET is the largest electric power supplier in this case is not functioning then the energy that is not well supplied is 19 543 MWh. Keyword: Bali electricity system, N-1 criterion, load forecasting, power scale
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ............................................................................................. i LEMBAR PRASYARAT GELAR .................................................................. ii LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iv ABSTRAK ......................................................................................................... v ABSTRACT ....................................................................................................... vi UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................ vii DAFTAR ISI...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii DAFTAR SINGKATAN ................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 2 1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................. 3 1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................ 3 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ............................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir ............................................................................ 4 2.2 Sistem Tenaga Listrik ....................................................................... 5 2.3 Peramalan .......................................................................................... 6 2.4 Peramalan Beban Tenaga Listrik ...................................................... 7 2.5 Pola Beban ........................................................................................ 8
2.5.1 Pola Beban Harian ............................................................. 9 2.6 Produk Domestik Regional Bruto ..................................................... 10 2.7 Prakiraan Total Konsumsi Energi Provinsi Bali ............................... 10 2.8 Metode Gabungan ............................................................................. 12 2.8.1 Sektor Rumah Tangga ........................................................ 13 2.8.2 Sektor Komersial ............................................................... 14 2.8.3 Sektor Publik ...................................................................... 16 2.8.4 Sektor Industri .................................................................... 17 2.8.5 Jumlah Total Prakiraan ...................................................... 19 2.8.6 Energi Produksi dan Beban Puncak ................................... 19 2.9 Faktor Beban ..................................................................................... 20 2.10 Elastisitas Energi..............................................................................21 2.11 Keamanan Suplai Sistem Tenaga Listrik ........................................ 21
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 23 3.2 Data ................................................................................................... 23 3.2.1 Sumber Data....................................................................... 23 3.2.2 Jenis Data ........................................................................... 23 3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ................................................. 23 3.3 Langkah Penelitian ............................................................................ 24 3.4 Alur Penelitian .................................................................................. 24
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Sistem Tenaga Listrik 150 KV di Bali .............. 25 4.2 Sistem Pembangkit .......................................................................... 27 4.3 Perkembangan Sistem Ketenagalistrikan Provinsi Bali .................. 27 4.4 Perkembangan Perekonomian Provinsi bali ..................................... 28
4.5 Perkembangan Kebutuhan Tenaga Listrik di Provinsi Bali .............. 31 4.6 Prakiraan Kebutuhan Tenaga Listrik Provinsi Bali Tahun 2013-2015 .. ......................................................................................................... 32 4.6.1 Faktor Pelanggan .................................................................... 33 4.6.2 Elastisitas Energi ................................................................... 34 4.6.3 Sektor Rumah Tangga ............................................................ 35 4.6.4 Sektor Komersial .................................................................... 38 4.6.5 Sektor Publik .......................................................................... 40 4.6.6 Sektor Industri ........................................................................ 42 4.6.7 Total Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik ............................. 44 4.7 Analisa Neraca Daya Provinsi Bali Sampai Dengan Tahun 2015 ... 47 4.7.1 Pola Beban Harian Sistem Kelistrikan Bali............................ 47 4.8 Prediksi Pesentase Pertumbuhan Beban Puncak ............................... 48 4.8.1 Perkiraan Beban Puncak Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2015 sampai dengan 2025 .............................................................. 52 4.9 Kebutuhan Kapasitas Pembangkit .................................................... 56 4.10 Analisis Tidak Terpenuhinya Beban Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2015 sampai dengan 2025 ....................................................................... 59
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ........................................................................................... 66 5.2 Saran ................................................................................................. 67
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 68 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Alur analisis penulisan tugas akhir ............................................. 24
Gambar 4.1
Diagram segaris jaringan transmisi 150 KV di Bali Kondisi Exsisting ..................................................................................................... 26
Gambar 4.2
Gambaran Pulau Bali dengan Sistem tenaga listriknya .............. 28
Gambar 4.3
Grafik Prakiraan Jumlah Pelanggan Tenaga Listrik Per Sektor . 45
Gambar 4.4
Grafik Prakiraan Konsumsi Energi Listrik Per Sektor................ 46
Gambar 4.5
Grafik Neraca Daya .................................................................... 58
Gambar 4.6
Grafik N-1 Tahun 2015 ............................................................... 60
Gambar 4.7
Grafik N-1 Tahun 2020 ............................................................... 62
Gambar 4.8
Grafik N-1 Tahun 2025 ............................................................... 63
Gambar 4.9
Grafik energi yang tidak tersuplai ............................................... 65
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Pembangkit terpasang sistem Bali .................................................... 27 Tabel 4.2 PDRB dan Laju Pertumbuhan PDRB Provinsi Bali Atas Dasar Harga Konstan dari Tahun 2003–2014 ....................................................... 29 Tabel 4.3 Laju Pertumbuhan PDRB Bali Atas Dasar Harga Konstan Menurut Lapangan Usaha Tahun 2014............................................................ 30 Tabel 4.4 PDRB Per Sektor Atas Dasar Harga Konstan Tahun 2003-2014 ..... 30 Tabel 4.5 Jumlah Penjualan Tenaga Listrik Sektor Rumah Tangga, Sektor Komersial, Sektor Publik dan Sektor Industri Provinsi Bali Tahun 20032014................................................................................................... 31 Tabel 4.6 Persentase rata – rata Pertumbuhan per sektor................................. 31 Tabel 4.7 Jumlah Pelanggan Sektor Rumah Tangga, Sektor Komersial, Sektor Publik dan Sektor Industri Provinsi Bali Tahun 2003-2014 ............. 32 Tabel 4.8 Faktor Pelanggan Per Sektor Tahun 2003–2014 .............................. 34 Tabel 4.9 Elastisitas Energi Per Sektor Tahun 2003–2014 ............................... 35 Tabel 4.10 Prakiraan Jumlah Pelanggan Sektor Rumah Tangga Tahun 2015 – 2025 ........................................................................................................... 36 Tabel 4.11 Prakiraan Konsumsi Energi Sektor Rumah Tangga Tahun 2015 – 2025 ........................................................................................................... 37 Tabel 4.12 Prakiraan Jumlah Pelanggan Sektor Komersial Tahun 2015 – 2025 ..... ........................................................................................................... 38 Tabel 4.13 Prakiraan Konsumsi Energi Sektor Komersial Tahun 2015 – 2025 . ..... ........................................................................................................... 39 Tabel 4.14 Prakiraan Jumlah Pelanggan Sektor Publik Tahun 2015 – 2025 ...... 40 Tabel 4.15 Prakiraan Konsumsi Energi Sektor Publik Tahun 2015 – 2025 ....... 41 Tabel 4.16 Prakiraan Jumlah Pelanggan Sektor Industri Tahun 2015 – 2025 .... 42 Tabel 4.17 Prakiraan Konsumsi Energi Sektor Industri Tahun 2015 – 2025 ..... 43
Tabel 4.18 Prakiraan Jumlah Pelanggan Total Tenaga Listrik Tahun 2015-2025.... ........................................................................................................... 44 Tabel 4.19 Prakiraan Konsumsi Energi Total di Provinsi Bali Tahun 2013-2025 ... ........................................................................................................... 45 Tabel 4.20 Pola beban harian Sistem Kelistrikan Bali 2010 sampai dengan 2014 ... ........................................................................................................... 47 Tabel 4.21 Persentase Pertumbuhan Beban Puncak 2015 sampai dengan 2025. ..... ........................................................................................................... 49 Tabel 4.22 Pola Beban Harian Tahun 2015-2025 ............................................... 49 Tabel 4.23 Pertumbuhan Beban Sistem Kelistrikan Bali .................................... 53 Tabel 4.24 Prakiraan Neraca Daya Sistem Bali Tanpa Tambahan Pembangkit Baru ........................................................................................................... 57 Tabel 4.25 N-1 Tahun 2015 ................................................................................ 59 Tabel 4.26 N-1 Tahun 2020 ................................................................................ 61 Tabel 4.27 N-1 Tahun 2025 ................................................................................ 63 Tabel 4.28 Jumlah energi yang tidak tersuplai ................................................... 64
DAFTAR SINGKATAN
APB
: Area Pengatur Beban
Bp
: Beban Puncak
BPS
: Badan Pusat Statistik
GI
: Gardu Induk
kV
: Kilo Volt
Lf
: Load Factor
MVA
: Mega Volt Ampere
MW
: Mega Watt
MWh
: Mega Watt Hour
PDRB
: Produk Domestik Regional Bruto
PLTD
: Pembangkit Listrik Tenaga Disel
PLTG
: Pembangkit Listrik Tenaga Gas
PLTU
: Pembangkit Listrik Tenaga Uap
PT PLN
: Perseroan Terbatas Perusahaan Listrik Negara
RUPTL
: Rencana Usaha Penyedia Tenaga Listrik
SUTET
: Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi
