TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN HARGA PRODUKSI LISTRIK PLTU DENGAN TARIF DASAR LISTRIK PLN PADA SUATU INDUSTRI Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
OLEH
THOMAS WILLIAM NIM : 060402070
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Kebutuhan akan listrik akhir-akhir ini semakin meningkat. Akan tetapi kebutuhan yang semakin meningkat ini, tidak dibarengi dengan persediaan listrik yang ada. Oleh karena itu, muncullah opini dari masyarakat untuk menswastakan listrik, karena PT. PLN (PERSERO) dianggap sudah tidak mampu memberikan pelayanan yang baik kepada konsumennya. Untuk memenuhi kebutuhan listrik, selain berlangganan dengan PT. PLN (PERSERO), maka cara satu-satunya adalah membangun pembangkit listrik sendiri. Dengan tugas akhir ini, kita akan mengetahui untung dan rugi dalam berlangganan listrik dengan PT. PLN (PERSERO) dan juga membangun pembangkit sendiri. Dalam Tugas Akhir ini, penulis menghitung harga produksi listrik dari sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) yang menggunakan bahan bakar berupa cangkang kelapa sawit, kemudian membandingkannya dengan tarif dasar listrik dari PT. PLN (PERSERO).
i Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat yang telah diberikan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Perbandingan Harga Produksi Listrik PLTU dengan Tarif Dasar Listrik PLN pada Suatu Industri”. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu Tio Kok Sin dan Tan Bie Jan, saudara kandung penulis, Claresta Fredicia Angelina dan Jesslyn Anggesta, atas seluruh perhatian dan dukungannya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak Prof,.Dr.Ir.Usman S Baafai selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bmbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini. Terima kasih sebesar-besarnya penulis ucapkan untuk beliau, 2. Bapak Ir. Hendra Zulkarnain selaku Dosen Wali penulis, 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro USU dan Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU, 4. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, ii Universitas Sumatera Utara
5. Bapak Syarifuddin Siregar yang telah memberi masukan dan motivasi kepada penulis, 6. Staf PT. Musim Mas KIM II, Medan yang sangat kooperatif kepada penulis selama pengambilan data, 7. Teman-teman stambuk 2006: Angga, Budiman, Hendrik, Firmanto, Sugianto, Andi Halim, Taufik, Iqbal, Martua, Randy, Salman, Rozi, Andi Natsir, Faisal, Fauzi, Supenson, Donald, Frans, Ivan, Taufan, Rudolf, Sanita, Sukesih, Ina, PingQ, dan teman-teman 2005 lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, 8. Semua abang-kakak senior dan adik-adik junior yang telah mau berbagi pengalaman dan motivasi kepada penulis. 9. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan terima kasih banyak.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahankesalahn, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu, penulis akan menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Medan,
Februari 2011
Penulis,
Thomas William
iii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK................................................................................................................. i KATA PENGANTAR.............................................................................................. ii DAFTAR ISI........................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR............................................................................................... vi DAFTAR TABEL................................................................................................. viii
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 2 1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan ......................................................... 2 1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 3 1.5 Metode Penelitian ............................................................................ 3 1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 4
BAB II
PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK 2.1 Umum .............................................................................................. 5 2.2 Masalah Utama dalam Pembangkitan Tenaga Listrik ..................... 6 2.3 Mutu Tenaga Listrik ........................................................................ 8 2.4 Pembangkit Listrik Tenaga Uap ...................................................... 9 2.4.1 Proses Konversi Energi ............................................................ 9 2.4.2 Siklus Energi Mesin Tenaga .................................................... 9 2.4.3 Siklus Tenaga Uap ................................................................. 12 2.4.4 Siklus Pemanasan Ulang ........................................................ 13 2.4.5 Siklus Regeneratif .................................................................. 14 2.5 Komponen – Komponen Utama PLTU ......................................... 15 2.5.1 Boiler / Ketel Uap .................................................................. 19 2.5.1.1 Perpindahan Panas pada Ketel Uap .............................
20
2.5.1.2 Klasifikasi Ketel Uap ................................................... 23 2.5.2 Turbin Uap ............................................................................. 27
iv Universitas Sumatera Utara
2.5.2.1 Klasifikasi Turbin Uap ................................................. 27 2.5.3 Kondensor .............................................................................. 31 2.5.4 Pompa ..................................................................................... 32 2.6 Siklus Uap dan Air ......................................................................... 33 2.6.1 Pemanas ( Super Heater ) ....................................................... 34 2.6.2 Pemanas Lanjut ( Reheater ) .................................................. 34 2.6.3 Economizer ............................................................................ 35 2.6.4 Pemanas Udara ....................................................................... 36 2.7 Masalah Operasi ............................................................................. 38 2.8 Pemeliharaan .................................................................................. 39 2.9 Penyimpanan Bahan Bakar ............................................................ 41 2.10 Water Treatment .......................................................................... 41 BAB III
TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Tentang PLN .................................................................................. 43 3.2 Tarif Tenaga Listrik ....................................................................... 44 3.2.1 Tarif Dasar Listrik .................................................................. 44 3.2.2 Biaya Kelebihan Pemakaian Daya Reaktif ............................ 45 3.2.3 Penetapan Faktor “K” ............................................................. 45 3.3 Perhitungan Harga Produksi Listrik PLTU .................................... 47
BAB IV
PERBANDINGAN
HARGA
DENGAN
DASAR
TARIF
PRODUKSI LISTRIK
PLN
LISTRIK PADA
PLTU SUATU
INDUSTRI 4.1 Umum ............................................................................................ 50 4.2 Perhitungan Harga Produksi Listrik PLTU .................................... 50 4.2.1 Total Daya dalam Satu Tahun ................................................ 51 4.2.2 Biaya Investasi ....................................................................... 51 4.2.3 Biaya Operasi dan Perawatan ................................................. 52 4.2.4 Biaya Bahan Bakar ................................................................. 53 v Universitas Sumatera Utara
4.2.4.1 Cangkang Kelapa Sawit ............................................... 53 4.2.4.2 Air Bersih ..................................................................... 54 4.3 Tarif Dasar Listrik PLN ................................................................. 55
BAB V
PENUTUP 5.1 Kesimpulan .................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 57
vi Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1a Siklus Panas Ideal Carnot ................................................................ 11 Gambar 2.1b Siklus Panas Realistik Carnot ......................................................... 11 Gambar 2.2a Skema Pusat Listrik Tenaga Uap .................................................... 13 Gambar 2.2b Siklus Rankine ................................................................................ 13 Gambar 2.3
PLTU dengan Proses Pemanasan Ulang ......................................... 14
Gambar 2.4
PLTU dengan Siklus Regeneratif ................................................... 15
Gambar 2.5
Komponen – Komponen Utama PLTU .......................................... 18
Gambar 2.6
Diagram Neraca Energi Boiler ........................................................ 20
Gambar 2.7
Turbin Impuls ( Aksi ) vs Turbin Reaksi ........................................ 31
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Tarif Dasar Listrik Untuk Keperluan Industri ......................................... 46
viii Universitas Sumatera Utara
