STUDI PRAKIRAAN KEBUTUHAN ENERGI LISTRIK TAHUN 2013-2017 WILAYAH KOTA PADANG SIDIMPUAN DENGAN METODE GABUNGAN Syahrizal Agus Siregar, Eddy Warman Konsentrasi Teknik Energi Listrik, Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan 20155 INDONESIA e-mail:
[email protected],
ABSTRAK Prakiraan kebutuhan energi listrik tidak saja diperlukan sebagai data masukan bagi proses perencanaan pembangunan suatu sistem kelistrikan, tetapi juga diperlukan untuk pengoperasian sistem tenaga listrik dalam penyediaan energi sesuai dengan kebutuhan. Demand Forecast atau prakiraan kebutuhan energi listrik P.T. PLN (Persero) Unit Pelayanan Jaringan wilayah Kota Padang Sidimpuan dibagi dalam 4 sektoral yaitu : rumah tangga, bisnis, umum, dan industri. Variabel yang mempengaruhi tiap sektor merupakan data lima tahun sebelumnya. Hasil untuk prakiraan kebutuhan energi total yang harus diproduksi tahun 2017 sebesar 138.871.315 kWh dengan jumlah pelanggan sebesar 81.555. Sehingga prakiraan kebutuhan energi listrik Kota Padang Sidimpuan untuk 5 tahun ke depan pertumbuhannya mencapai 21,8 %.
Kata Kunci: metode peramalan, prakiraan,kebutuhan listrik 1. Pendahuluan perencanaan pengembangan industri listrik di indonesia.
Seiring dengan kemajuan teknologi, permasalahan pada dunia listrik sering terjadi salah satunya pada kebutuhan energi litrik.Kebutuhan energi listrik yang semakin tahun terus bertambah seiring dengan penambahan konsumen, pertumbuhan bisnis, industri, dan lainnya. Sehingga diperlukan prakiraan energi listrik yang dibutuhkan untuk tahun-tahun mendatang sebelum sampai pada kebutuhan energi listrik itu terjadi. Ketergantungan dalam pemakaian daya listrik (Watt) pada saat ini sangat tinggi, tidak hanya untuk kebutuhan penerangan, tetapi juga untuk mendukung kegiatan ekonomi. Kecenderungan pada saat ini, peningkatan kebutuhan energi listrik (Watt-jam) tidak seiring dengan peningkatan penyediaan energi listrik,dimana kapasitas daya terpasang masih tetap,sementara itu kebutuhan masyarakat terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kegiatan pendukungnya. Untuk itu prakiraan kebutuhan energi listrik perlu diadakan sebagai salah satu pedoman
2. Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik Prakiraan atau forecast pada dasarnya merupakan dugaan atau prakiraan mengenai terjadinya suatu kejadian atau peristiwa di waktu yang akan datang. Prakiraan kebutuhan energi listrik tidak saja diperlukan sebagai data masukan bagi proses perencanaan pembangunan suatu sistem kelistrikan, tetapi juga diperlukan untuk pengoperasian sistem tenaga listrik dalam penyediaan energi yang sesuai dengan kebutuhan. Untuk memperkirakan kebutuhan energi listrik jangka panjang dibagi dalam empat sektor yaitu : Rumah tangga, Umum, Bisnis, dan Industri [1]. Dalam membuat ramalan kebutuhan tenaga listrik kita tidak dapat mengabaikan faktor faktor di luar bidang kelistrikan yang berpengaruh seperti, perkembangan
-53-
copyright @ DTE FT USU
SINGUDA ENSIKOM
VOL. 1 NO. 2/Februari 2013 penggunaan akhir pada setiap sektor pemakai energi listrik. Prinsip dasar metode analitis adalah perhitungan secara rinci pemakaian tenaga listrik oleh setiap pelanggan, untuk itu perhitungan penjualan tenaga listrik dengan metode ini harus dapat memperkirakan jenis dan jumlah peralatan listrik yang digunakan.
penduduk, pertumbuhan ekonomi, rencana pengembangan daerah, pertumbuhan industri dan juga beberapa kebijaksanaan pemerintah baik dari pusat maupun daerah. Bila faktorfaktor tersebut dapat diperhitungkan seluruhnya maka diharapkan hasil prakiraan akan mendekati kebenaran. Namun tidak semua faktor tersebut dibahas secara mendalam dan digunakan sebagai variabel perhitungan prakiraan. Prakiraan kebutuhan energi listrik dapat dikelompokkan menurut jangka waktunya menjadi tiga kelompok [2], yaitu : a. Prakiraan jangka panjang Prakiraan jangka panjang adalah prakiraan untuk jangka waktu diatas satu tahun. Dalam prakiraan jangka panjang masalah-masalah makro ekonomi yang merupakan masalah ekstern perusahaan listrik merupakan faktor utama yang menentukan arah prakiraan kebutuhan energi. b. Prakiraan jangka menengah Prakiraan jangka menengah adalah prakiraan untuk jangka waktu dari satu bulan sampai dengan satu tahun. Dalam prakiraan beban jangka menengah faktor-faktor manajerial perusahaan merupakan faktor utama yang menentukan,misalnya kemampuan teknis memperluas jaringan distribusi. c. Prakiraan jangka pendek Prakiraan jangka pendek adalah prakiraan untuk jangka waktu beberapa jam sampai satu minggu (168 jam). Dalam prakiraan jangka pendek terdapat beberapa faktor yang mempengaruhinya seperti acara televisi, cuaca dan suhu udara.
3.
Metode Peramalan Energi Listrik
b.
Metode Ekonometri Metode ini merupakan metode yang disusun berdasarkan kaidah ekonomi dan statistik yang menunjukkan bahwa energi listrik mempunyai peranan dalam mendorong kegiatan perekonomian. Dalam penggunaan tenaga listrik ada teori ekonomi dan hipotesis yang menyatakan bahwa dengan adanya penerangan listrik memungkinkan manusia belajar di malam hari sehingga berpengaruh terhadap produktivitas bangsa yang pada akhirnya akan mempengaruhi keadaan perekonomian. c. Metode Kecenderungan Metode ini disebut juga metode trend yaitu metode yang dibuat berdasarkan kecenderungan hubungan data masa lalu tanpa memperhatikan penyebab atau hal-hal yang mempengaruhinya (pengaruh ekonomi, iklim, teknologi, dan lainlain). Dari data masa lalu tersebut diformulasikan sebagai fungsi dari waktu dengan persamaan matematik. d.
Metode Gabungan Metode gabungan merupakan gabungan dari metode analitis, metode ekonometri, metode kecenderungan. Artinya akan didapat suatu metode yang tanggap terhadap pengaruh aktivitas ekonomi, harga listrik, pergeseran pola penggunaan, kemajuan teknologi, kebijaksanaan pemerintah, dan sosio geografi. Pemilihan metode yang harus digunakan / dipilih sangat tergantung dari beberapa hal antara lain : 1. Tujuan prakiraan, 2. Subyektifitas yang membuat prakiraan, 3. Kemudahan metodenya serta kemudahan memperoleh data pendukungnya.
Kebutuhan
Metode prakiraan energi listrik merupakan cara memperkirakan secara kuantitatif apa yang akan terjadi dimasa yang akan datang berdasarkan data historis yang relefan. . Hasil yang dibuat sangat bergantung pada metode yang digunakan. Secara umum terdapat empat kelompok metode prakiraan yang biasa digunakan oleh banyak perusahaan kelistrikan, seperti metode analitis, metode ekonometri, metode kecenderungan, metode gabungan [1]. a. Metode Analitis Metode ini merupakan metode yang dibangun berdasarkan data dan analisa
4.
Tahapan Prakiraan
Memprediksi nilai suatu besaran pada kondisi dimasa yang akan datang dengan tepat adalah suatu pekerjaan yang sulit. Dalam hal ini prakiraan kebutuhan energi listrik tiap-tiap sektor dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu [3] :
-54-
copyright @ DTE FT USU
SINGUDA ENSIKOM
VOL. 1 NO. 2/Februari 2013
a. Pengumpulan dan penyiapan data. b. Pengolahan dan analisa data. c. Penentuan metoda dan pembuatan model.
∆
:daya tersambung/pelanggan rumah tangga baru : penambahan pelanggan rumah tangga tahun ke t : daya tersambung pelanggan rumag tangga
.
4.1 Sektor Rumah Tangga Sektor rumah tangga sangat berperan penting dalam memperkirakan daya listrik yang dihasilkan untuk jangka panjang, adapun variabel - variabel yang digunakan adalah : a. Jumlah Penduduk Secara matematis untuk menentukan prakiraan jumlah penduduk total dapat dihitung dengan persamaan (1).
=
∗ (1 + )
e. Konsumsi Energi Rumah Tangga Secara matematis prakiraan energi rumah tangga dinyatakan sebagai berikut :
= ·
(1)
=
∆
(2)
: pertumbuhan jumlah rumah tangga pada tahun ke t (%) : jumlah penduduk pada tahun ke t-1 : jumlah penghuni rumah tangga pada tahun ke t-1
.
.
·
·
)
(5)
.
·
(6)
: rata-rata konsumsi / pelanggan pada tahun ke t : konsumsi energi rumah tangga total tahun ke t : elastisitas energi rumah tangga : pertumbuhan PDRB total tahun ke t : konsumsi rata-rata/pelanggan rumah tangga baru : penambahan pelanggan rumah tangga tahun ke t
Konsumen pada sektor ini adalah semua konsumen yang tidak termasuk kelompok rumah tangga, komersil dan industri. a. Pelanggan Umum Banyaknya pelanggan umum dapat dihitung dengan persamaan (7). .
=
.
4.2 Sektor Umum
c. Pelanggan Rumah Tangga Secara matematis untuk menentukan prakiraan jumlah pelanggan rumah tangga dapat dihitung dengan persamaan (3). .
(∆
dan
b. Jumlah Rumah Tangga Secara matematis untuk menentukan prakiraan jumlah rumah tangga dapat dihitung dengan persamaan (2). /
.
.
: jumlah penduduk tahun ke t : jumlah penduduk tahun ke t-1 : pertumbuhan penduduk dalam % : waktu dalam tahun
=
·
∗
= {
. ∙(
.
∶
)∙
.
}
(3)
.
∙[
: pelanggan rumah tangga pada tahun ke t : jumlah rumah tangga pada tahun ke t : Rasio Elektrifikasi pada tahun ke t-1
. .
: pelanggan umum pada tahun ke t. : pelanggan umum pada tahun ke t-1 : elastisitas pelanggan umum
.
d. Daya Tersambung Rumah Tangga Secara matematis daya yang tersambung pada rumah tangga dapat dihitung dengan persamaan (4). =
+ ∆
.
∗
]
(7)
b. Daya Tersambung Umum Prakiraan daya tersambung sektor umum dapat dihitung dengan persamaan (8). =
(4)
+ (∆
.
∗
)
(8)
: daya tersambung umum pada tahun ke t. : daya tesambung umum pada tahun ke t-1
:daya tersambung rumah tangga tahun ke t
-55-
copyright @ DTE FT USU
SINGUDA ENSIKOM ∆
.
VOL. 1 NO. 2/Februari 2013
: penambahan pelanggan umum pada tahun ke t : daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
=
: konsumsi energi umum pada tahun ke t. : konsumsi energi umum pada tahun t –1 : elastisitas energi umum : pertumbuhan PDRB sektor umum pada tahun ke t
Pada sektor ini variabel - variabel yang mendukung rumusan matematisnya yaitu : a. Pelanggan Bisnis Prakiraan pelanggan untuk sektor bisnis ditentukan dengan rumus dengan persamaan (13).
Untuk menentukan kebutuhan listrik konsumen industri dalam hal ini didasarkan pada asumsi hubungan antara kebutuhan energi listrik industri dengan produk domestik regional bruto industri.
.
. .
· (1 +
. ·
)
=
. . .
+∆
.
·
+
.
.
·
·
.
(13)
: pelanggan bisnis pada tahun ke t : pelanggan bisnis pada tahun ke t –1 : elastisitas pelanggan bisnis
=
b. Daya Tersambung Industri Prakiraan daya tersambung sektor industri dapat dihitung dengan persamaan (11). =
· (1 + {
b. Daya Tersambung Bisnis Prakiraan daya tersambung sektor bisnis dapat dihitung dengan persamaan (14).
(10)
: pelanggan industri pada tahun ke t. : pelanggan industri pada tahun ke t –1 : elastisitas pelanggan industri : pertumbuhan PDRB sektor industri tahun t
.
.
100}/100
a. Pelanggan Industri Prakiraan pelanggan untuk sektor industri dapat dihitung dengan persamaan (10). .
(12)
4.4 Sektor Bisnis
4.3 Sektor Industri
=
·
: konsumsi energi industri pada tahun ke t. : konsumsi energi industri pada tahun t – 1 : elastisitas energi industri : pertumbuhan PDRB sektor Industri tahun ke t
c. Konsumsi Energi Umum Prakiraan konsumsi energi sektor publik ditetukan dengan persamaan (9) [3]. = ∗ (1 + ∗ ) (9)
.
· 1+
∆
(11)
.
+ (∆
.
∗
)
(14)
:daya tersambung bisnis pada tahun ke t :daya tersambung bisnis pada tahun ke t-1 :penambahan pelanggan bisnis pada tahun ke t : daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
: daya tersambung industri pada tahun ke t. : daya tersambung rata-rata per pelanggan baru industri pada tahun ke t : penambahan pelanggan industri pada tahun ke t
c. Konsumsi Energi Bisnis Prakiraan konsumsi energi bisnis dapat dihitung dengan persamaan (15).
c. Konsumsi Energi Industri Prakiraan konsumsi energi sektor industri dapat ditentukan dengan rumus dengan persamaan (12).
: konsumsi energi bisnis pada tahun ke t. : konsumsi energi bisnis pada tahun ke t –1 : elastisitas energi bisnis
∆
.
=
-56-
∗ 1+
∗
(15)
copyright @ DTE FT USU
SINGUDA ENSIKOM
VOL. 1 NO. 2/Februari 2013
4.5 Konsumsi Energi Listrik Total
a. Hasil Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik UPJ Wilayah Kota Padang Sidimpuan Tahun 2013 – 2017 Hasil dari prakiraan yang telah dilakukan dapat dilihat pada tabel 1 [4].
Prakiraan total konsumsi energi diperoleh dengan menjumlahkan konsumsi energi sektor rumah tangga, bisnis, umum, dan sektor industri, dapat ditentukan dengan persamaan (16) [3].
=
+
+
+
Tabel 1. Hasil Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik Kota Padang Sidimpuan Tahun 2013 – 2017
(16)
: Total konsumsi energi listrik pada tahun ke t. : Konsumsi energi sektor rumah tangga pada tahun ke t. : Konsumsi energi sektor publik pada tahun ke t. : Konsumsi energi sektor industri pada tahun ke t. 4.6 Kebutuhan Energi Puncak
Listrik dan Beban
Prakiraan kebutuhan energi listrik yang harus disediakan merupakan penjumlahan antara kebutuhan konsumsi energi listrik dan susut energi pada kurun waktu tertentu, secara umum dapat ditentukan dengan rumus (17). =
+
(17)
: Total kebutuhan energi listrik pada tahun ke t. : Total konsumsi energi listrik pada tahun ke t. : Susut energi pada tahun ke t (rata-rata 5 tahun terakhir). Sedangkan prakiraan beban puncak secara umum dapat ditentukan dengan rumus (18). =
/(
∗
)
b. Perhitungan Berdasarkan Asumsi Yang Digunakan Dari perhitungan asumsi yang digunakan maka hasilnya dapat dirangkum pada tabel 2.
(18)
Tabel 2. Ikhtisar Asumsi Penyusunan Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik Wilayah Kota Padang Sidimpuan Tahun 2013 – 2017
: Beban puncak pada tahun ke t (MW) : Total kebutuhan energi pada tahun ke t. : Faktor beban pada tahun ke t. : Jam operasi selama kurun waktu tertentu (8.760 jam/tahun).
5. Hasil Prakiraan Listrik
Kebutuhan
Energi
Berdasarkan perhitungan dari data yang ada, maka prakiraan kebutuhan listrik dapat dirincikan sebagai berikut :
-57-
copyright @ DTE FT USU
SINGUDA ENSIKOM
VOL. 1 NO. 2/Februari 2013
c. Total Kebutuhan Energi Listrik Kebutuhan energi listrik yang harus diproduksi/disediakan yaitu merupakan jumlah dari konsumsi energi total dan susut energi. Susut energi yang diperkirakan pada tahun 2013-2017 diambil berdasarkan data 5 tahun terakhir yaitu ± 1,27 % . Grafik dari hasil perhitungan prakiraan kebutuhan energi tahun 2013 - 2017 dapat dilihat pada gambar 1 :
berbeda-beda. Dalam jangka waktu 5 tahun ke depan diperkirakan konsumsi energi terbesar di Kota Padang Sidimpuan yaitu pada sektor rumah tangga. 4. Pada tahun 2013 kebutuhan energi diperkirakan sebesar 113.964.111,5 kWh sedangkan di tahun 2017 diperkirakan 138.871.315 kWh. Sehingga prakiraan kebutuhan energi listrik di Kota Padang Sidimpuan untuk 5 tahun ke depan pertumbuhannya mencapai 21,8 %.
7. Ucapan Terima Kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada A.Hasyim Srg dan Ramintan Hrp selaku orang tua penulis, Ir. Eddy Warman selaku dosen pembimbing, juga Ir. A. Rachman Hasibuan, MT, Ir. Windalina S dan Raja Harahap ST, MT selaku dosen penguji penulis yang sudah membantu penulis dalam menyelesaikan paper ini, serta teman-teman penulis yang sudah memberikan dukungan selama pembuatan paper ini.
Gambar 1. Grafik Prakiraan Total Kebutuhan Energi Listrik (kWh)
8. Daftar Pustaka
Kebutuhan energi total menunjukkan pola perkembangan yang hampir sama dengan pola pertumbuhan konsumsi energi. Pada tahun 2013 kebutuhan energi diperkirakan sebesar 113.964.111,5 kWh sedangkan di tahun 2017 kebutuhan energi diperkirakan mencapai 138.871.315 kWh. Sehingga prakiraan kebutuhan energi listrik di Kota Padang Sidimpuan untuk 5 tahun ke depan pertumbuhannya mencapai 21,8 %.
6.
[1]. Hardi Surya, Hs Syafruddin, Metode Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik Jangka Panjang, FT USU, 1998 [2]. Djiteng Marsudi, Ir., Operasi Sistem Tenaga Listrik,Balai Penerbit & Humas ISTN, Jakarta, 1990 [3]. Kurniawan Fitrianto, Prakiraan Kebutuhan Energi Listrik UPJ Semarang, Makalah Seminar Nasional Teknik Ketenagalistrikan 2006, Teknik Elektro Fakultas Teknik UNDIP, Semarang, 2006 [4]. Annonymus, Data dan Statistik Tahun 2008, 2009,2010, 2011, 2012, PT. PLN (persero) UPJ Padang Sidimpuan,Padang Sidimpuan, 2012
Kesimpulan Adapun kesimpulan yang diperoleh setelah
melakukan penelitian ini adalah : 1. Jumlah pelanggan listrik tahun 2012 adalah 64.873. Perkiraan di tahun 2017 adalah 81.555 dan perkembangan pelanggan listrik Kota Padang Sidimpuan dalam jangka 5 tahun sebesar 25,7 % . 2. Konsumsi energi listrik Kota Padang Sidimpuan untuk 5 tahun ke depan terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, peningkatan ekonomi, dan pertumbuhan rumah tangga. 3. Konsumsi energi listrik per sektor untuk unit pelayanan jaringan komposisinya
-58-
copyright @ DTE FT USU
