BAB I.PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Efisiensi KInerja pembangkittan dinilai dari kesiapan dan daya yang mampu di hasilkan, kesiapan pembangkit Gambar 2 memperlihatkan konsumsi energi final di Indonesia yang dirilis oleh BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) pada periode 2000- 2012 meningkat rata-rata sebesar 2,9% per tahun dan jumlah penduduk Indonesia pada tahun 2012 mencapai 245 juta jiwa atau meningkat rata-rata sebesar 1,51% per tahun sejak tahun 2000.

Gambar 1. Jumlah Penduduk dan GDP

Gambar 2. Konsumsi Energi Final per Jenis

Berdasarkan dari Gambar 2, jenis energi yang paling dominan adalah penggunaan bahan bakar minyak (BBM) yang meliputi avtur, avgas, bensin,minyak tanah, minyak solar, minyak diesel, dan minyak bakar. Selain itu, jenis energi lain yang dominan adalah batubara dan gas. Pada tahun 2012, terjadi penurunan yang cukup signifikan terhadap bahan bakar fosil. Pada 2012, total cadangan minyak tersebut menurun menjadi 7,41 milyar barel yang terdiri atas 3,74 milyar barel cadangan terbukti dan 3,67 milyar barel cadangan potensial. Berdasarkan data yang dirilis oleh BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi), rasio cadangan produksi sumber energi fosil tersebut, potensi pemanfaatan batubara merupakan yang paling tinggi, yaitu sekitar 75 tahun lagi akan habis, sedangkan potensi gas masih dapat bertahan sampai hampir 33 tahun lagi. Minyak merupakan sumber energi fosil yang potensinya paling kecil, yaitu masih dapat dimanfaatkan hanya sekitar 12 tahun lagi, bila tidak ditemukan cadangan baru. Walaupun potensi yang dimiliki Indonesia cukup besar tetapi pemanfaatan gas bumi dalam negeri masih terbatas. Hal ini disebabkan, belum tersedianya infrastruktur yang memadai untuk pemanfaatan gas bumi serta adanya ekspor gas dalam jumlah besar pada kontrak jangka panjang.

Gambar 3. Potensi Sumber Daya Energi Fosil 2011-2012Oleh karena itulah, diversifikasi energi terus didorong oleh pemerintah Indonesia dalam rangka mengurangi ketergantungan akan bahan bakar fosil dan peningkatan pemanfaatan energi terbarukan. Energi terbarukan diharapkan menjadi salah satu solusi untuk permasalahan ketahanan energi di Indonesia. dan meningkatkan pemanfaatan energi terbarukan. Hal ini berdampak terhadap penurunan biaya energi dan peningkatan ketahanan energi nasional. Salah satu potensi energi terbarukan yang dianggap dapat membantu masalah energi ini adalah energi matahari. Indonesia terletak di garis khatulistiwa dan memiliki iklim tropis sehingga energi matahari yang diterima di Indonesia sebenarnya sangat melimpah secara kuantiti. Energi cahaya matahari mengandung tenaga yang sedemikian banyaknya. Pada saat matahari tengah hari, tenaga Surya mencapai permukaan bumi dengan nilai energi puncak sebesar satu kilowatt (1 kW) per meter persegi per jam. Jadi, jika semua energi ini bisa ditampung, maka akan bisa menyediakan semua kebutuhan tenaga listrik di setiap negara yang ada di bumi ini. Tenaga listrik menjadi salah satu faktor penting dalam meningkatkan kualitas hidup masyarakat dan sekaligus menjadi penggerak bagi pembangunan nasional di berbagai sektor perekonomian. Akses masyarakat pada layanan listrik perlu terus ditingkatkan seiring dengan terus meningkatnya kebutuhan tenaga listrik. Teknologi PV Merupakan solusi untuk mengatasi krisis BBM dan ketiadaan listrik di daerah terpencil, pulau-pulau kecil. Teknologi ini dimulai sejak puluhan tahun yang lalu dan terus berkembang pesat. Walaupun teknologi ini berkembang pesat, desain dan perancangan yang optimum masih terus dilakukan kajian lebih mendalam di banyak negara. Simulasi HOMER Energy dan Simulasi Monte Carlo sering digunakan dalam perancangan dan desain Energi Terbarukan. Simulasi HOMER Energy adalah suatu model sistem pembangkit skala kecil (micropower) untuk mempermudah dalam mengevaluasi desain dari jaringan tunggal (off-grid) maupun jaringan yang terkoneksi dengan sistem (gridconnected). Perangkat lunak ini melakukan perhitungan keseimbangan energi untuk setiap 8.760 jam dalam setahun. Kemudian menentukan konfigurasi yang layak, apakah dapat memenuhi kebutuhan listrik di bawah kondisi yang ditentukan, perkiraan biaya instalasi dan sistem operasi selama masa proyek. Sedangkan Metode Monte Carlo sendiri adalah metode yang digunakan untuk menghitung atau memperkirakan nilai atau solusi menggunakan angka acak, probabilitas, dan statistic. Kita bisa menemukan pengaplikasian Metode Monte Carlo di banyak bidang mulai dari bidang ekonomi hingga ilmu nuklir. Bahkan bidang kimia pun menggunakan metode ini. Tapi pada dasarnya, eksperimen dengan menggunakan metode Monte Carlo berarti menggunakan angka acak untuk memeriksa permasalahan yang akan dipecahkan.Kedua metode tersebut diyakini dapat mensimulasi dan mengoptimasi sistem photovoltaic terinterkoneksi dengan sistem grid maupun yang tidak terkoneksi dengan sistem Grid. Penulis akan melakukan perbandingan terhadap hasil kedua metode tersebut. Keterkaitan kedua metode tersebut akan dikaji lebih lanjut dalam penelitian ini. Dalam kasus ini, perbandingan optimasi desain sistem Photovoltaic ini dengan kedua metode tersebut akan dilakukan untuk salah satu Desa di Jambi yang tidak terkoneksi dengan grid. Desa-desa di Jambi memiliki potensi sumber daya alam, potensi wisata yang sangat besar untuk memajukan perekonomian. Namun hal ini belum diupayakan secara optimal karena beberapa masalah dan kendala yang dihadapi. Rasio elektrifikasi di Jambi telah mencapai 80% (Jambi Tribunnews, Feb 2015). Masih terdapat beberapa daerah yang merupakan kepulauan belum dapat sambungan tenaga listrik. Sebagai upaya untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat dan meningkatkan bauran energi dengan memperhatikan konservasi sumber daya alam, optimalisasi system tenaga listrik menggunakan energi baru terbarukan yakni Teknologi PV.

1.2. PERUMUSAN MASALAHPermasalahan utama yang menjadi subjek dari penelitian ini adalah kenyataan saat ini masih belum adanya kajian mendalam antara perbandingan keekonomian hasil metode Monte Carlo dan HOMER Energy dengan tujuan optimasi desain PV. Dengan demikian, yang menjadi pertanyaan/permasalahan utama penelitian ini adalah :

Perbandingan Simulasi Keekonomian Monte Carlo dan HOMER Energy dalam optimasi sistem PV di Jambi

Untuk menjawab pertanyaan di atas, maka perlu dijawab pertanyaan-pertanyaan terkait yang kemudian menjadi dasar dari penulisan tesis ini, yaitu : 1) Bagaimanakah Perhitungan Simulasi keekonomian Monte Carlo dan Homer Energy dalam optimasi sistem PV?2) Metode manakah yang dapat memberikan hasil yang lebih terpercaya?3) Apakah adanya keterkaitan antara Simulasi keekonomian Monte Carlo dan Homer Energy tersebut? Tesis ini akan memberikan solusi atau jawaban atas permasalahan-permasalahan tersebut di atas.

1.3. TUJUAN PENULISANAda tiga tujuan utama dari penulisan tesis ini. Ketiga tujuan utama tersebut adalah : 1) Melakukan Simulasi Perhitungan Keekonomian Monte Carlo dan Homer Energy dalam optimasi PV di Jambi2) Melakukan analisa terhadap hasil perhitungan Simulasi Keekonomian Monte Carlo dan Homer Energy dalam optimasi Sistem PV di Jambi3) Melakukan analisa bila adanya keterkaitan Simulasi keekonomian Keekonomian Monte Carlo dan Homer Energy dalam optimasi Sistem PV di Jambi

Penulisan tesis ini juga diharapkan dapat memberikan manfaat kepada para pihak terkait. Manfaat yang diharapkan oleh penulis dapat diberikan bilamana tesis ini telah selesai dan disetujui, antara lain :1) Bagi Industri, akan terbantu untuk memahami perbandingan hasil Metode Monte Carlo dan Homer Energy tersebut dalam rangka optimasi Sistem PV. Sehingga, dapat menggunakan metode tersebut tepat guna.2) Bagi masyarakat, akan terbantu untuk memahami dasar-dasar Monte Carlo dan Homer Energy untuk optimasi Energi Terbarukan3) Bagi akademisi, akan terbantu untuk mendalami penelitian-penelitian lebih lanjut terkait Monte Carlo dan Homer Energy

Dengan demikian, telah jelas tujuan dari penulisan tesis ini serta manfaat yang diharapkan dapat diterima oleh berbagai pihak.

1.4. BATASAN MASALAHAgar lingkup penelitian tetap terfokus dan memiliki arah yang jelas, maka batasan masalah perlu ditentukan di awal. Adapun batasan masalah dari penelitian yang dilakukan pada tesis ini adalah sebagai berikut : 1) Simulasi yang dikaji dalam penelitian ini adalah simulasi yang berkaitan dengan simulasi keekonomian Simulasi Homer dan Simulasi Monte Carlo2) Sistem pembangkit listrik yang akan digunakan dalam pemodelan adalah tipe Off Grid Connected di desa Daerah Jambi3) Spesifikasi untuk setiap komponen dalam sistem yang dimodelkan akan ditentukan oleh penulis.4) Faktor-faktor tak terduga seperti krisis ekonomi, bencana alam, dan sejenisnya diabaikan dalam perhitungan.5) Diasumsikan bahwa selama masa hidup sistem (Lifetime PV System) kondisi berjalan 20 tahun.

1.5. SISTEMATIKA PENULISANTesis ini dibuat dengan sistematika penulisan sebagai berikut. Bab 1 merupakan bagian pendahuluan yang menjelaskan latar belakang, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan dari proposal tesis ini. Bab 2 merupakan tinjauan pustaka. Kelima tinjauan pustaka akan dibahas secara detail disini. Kemudian dibuat keterkaitan antar tinjauan pustaka, kerangka konsep, yang melahirkan identifikasi masalah utama.Bab 3 membahas mengenai Simulasi Homer Energy dan Metode Monte Carlo. Deskripsi penelitian serta tahapan-tahapan penelitan akan dipaparkan disini. Bab 4 merupakan simulasi, analisa, dan rekomendasi. Pada bab ini akan memperlihatkan hasil simulasi dengan kedua metode tersebut. Akan dilakukan analisa dan terakhir diberikan rekomendasi. Bab 5 merupakan penutup, yang akan merangkum pembahasan yang telah dihasilkan pada bab-bab sebelumnya.