ii

PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRID DI PULAU

MAGINTI MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER

HALAMAN SAMPUL

PLANNING OF HYBRID POWER PLANT IN MAGINTI ISLAND USING

HOMER SOFTWARE

USMAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

iii

PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRID DI PULAU

MAGINTI MENGGUNAKAN SOFTWARE HOMER

HALAMAN PENGAJUAN

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister

Program Studi

Teknik Elektro

Disusun dan diajukan oleh

USMAN

Kepada

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

ii

HALAMAN PENGESAHAN

v

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS

Yang bertanda tangan di bawah ini

Nama : Usman

Nomor Mahasiswa : P2700212035

Program Studi : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini benar-

benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan

pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari

terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini

hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan

tersebut.

Makassar,……Agustus 2014

Yang menyatakan,

Usman

vi

ABSTRAK

USMAN. Perancanaan Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Di Pulau Maginti Menggunakan Software HOMER (dibimbing oleh Ansar Suyuti dan Ardiaty Arief)

Pulau Maginti mempunyai jumlah penduduk 2483 jiwa, dimana sistem kelistrikannya disuplai oleh genset dengan kapasitas 40 KVA yang beroperasi selama 12 jam setiap hari. Pulau Maginti memiliki sumber Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dapat dikembangkan yaitu energi surya dengan potensi rata-rata sebesar 5.099 KWh/m2/hari dan potensi energi angin rata-rata sebesar 4.49 m/s.

Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan konfigurasi pembangkit hibrid dari PLTD, PLTS dan PLTB yang optimal berdasarkan Net Present Cost (NPC) dan menghitung hasil analisis kelayakan investasinya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu melakukan simulasi dengan menggunakan software HOMER. Berdasarkan hasil simulasi tersebut kemudian akan dilakukan analisis kelayakan investasi untuk mengukur seberapa layak sistem pembangkit hibrid ini apabila diterapkan.

Hasil simulasi dari sistem yang direncanakan terdiri dari 4 sistem pembangkit, yaitu 1) PLTD 256 KW dan 32 KW, dengan NPC sebesar $ 4.428.512. 2) PLTD 256 KW dan 32 KW dan PLTS 300 KW, inverter 200 KW dan baterai 184 buah, dimana NPC sebesar $ 3.883.534. 3) PLTD 256 KW dan 32 KW dan PLTB 390 KW, inverter 200 KW dan baterai 190 buah, dimana NPC sebesar $ 3.860.725. 4) PLTD 256 KW dan 32 KW, PLTS 230 KW dan PLTB 260 KW, inverter 200 KW dan baterai 188 buah, dimana NPC sebesar $ 3.432.373. Kesimpulan dari penelitian ini adalah sistem pembangkit yang optimal adalah sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB, karena mempunyai NPC yang lebih rendah dan hasil analisis dari semua parameter kelayakan investasi menunjukan bahwa sistem ini layak untuk di kembangkan dengan harga jual listrik sebesar $ 0.486/KWh.

Kata kunci : pembangkit hibrid, HOMER, NPC, kelayakan investasi

vii

ABSTRACT

USMAN. Planning of Hybrid Power Plant in Maginti Island Using Homer Software. (supervised by Ansar Suyuti and Ardiaty Arief)

Maginti island has a population of 2483, with the electrical system

supplied by a generator with a capacity of 40 KVA which operated for 12

hours every day. Maginti island has resources of Renewable Energy (RE)

that can be developed with the potential of solar energy with average of

5,099 kWh/m2/day and wind energy potential average of 4:49 m/s.

The study aims to obtain a optimal capacity of the hybrid Diesel Power

Plants (DPP), Solar Power Plants (SPP) and Wind Power Plants (WPP)

based on the Net Present Cost (NPC) and calculate the results of the

feasibility analysis of investment. The method used in this research is doing a

simulation HOMER software. Based on the results of the simulations will

doing feasibility analysis of investment.

Simulation results of the planned system consists of a 4 generation

systems, ie 1) DPP 256 KW and 32 KW, with NPC is $ 4.428.512. 2) DPP

256 KW and 32 KW, SPP 300 KW, inverter 200 KW and battery 184 pieces,

with NPC is $ 3.883.534. 3) DPP 256 KW and 32 KW, WPP 39 x 10 KW,

inverter 200 KW and battery 190 pieces, with NPC is $ 3.860.725. 4) DPP

256 KW and 32 KW, SPP 230 KW, WPP 26 x 10 KW, inverter 200 KW and

battery 188 pieces, with NPC is $ 3.432.373. The conclusion from this study

is that the optimal generation system is the diesel hybrid DPP, SPP and

WPP, because it has the lowest NPC and the results of all parameter

analysis shows that the investment feasibility of this system is viable to be

developed if the price of electricity is $ 0.486/KWh.

Key word : hibryd power plant, HOMER, NPC, investment feasibility

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji ke hadirat Allah SWT atas rahmat, nikmat dan taufiknya,

sehingga dapat diselesaikannya tesis yang berjudul “Perencanaan

Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid di Pulau Maginti Menggunakan Software

HOMER”. Tesis ini diajukan sebagai bagian dari tugas akhir dalam rangka

menyelesaikan studi di Program Magister Jurusan Teknik Elektro di

Universitas Hasanuddin bidang keahlian Teknik Energi Listrik.

Konsep yang melatarbelakangi permasalahan yang diajukan dalam

tesis ini adalah dengan melihat kondisi kelistrikan yang ada saat ini belum

sepenuhnya dapat menyuplai rumah tangga yang ada. Potensi hasil laut

yang ada di pulau ini sangat melimpah, akan tetapi belum bisa mendapatkan

nilai ekonomis yang tinggi karena proses pengawetan masih dilakukan

secara tradisional sebagai akibat terbatasnya energi listrik untuk

menggunakan peralatan moderen. Dengan melihat potensi energi terbarukan

yang ada diantaranya energi surya dan angin yang ada, peraturan

pemerintah untuk mengurangi penggunaan bahan bakar disel serta

memaksimalkan penggunaan energi terbarukan, maka penulis berusaha

melakukan penelitian untuk memabngun sebuah sistem pembangkit yang

mengintegrasikan pembangkit yang berbasiskan energi fosil dan energi

terbarukan.

Banyak kendala yang dihadapi oleh penulis dalam penyunsunan tesis

ini, akan tetapi berkat bantuan berbagai pihak tesis ini dapat diselesaikan.

Melalui kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada

ix

kedua orang tua saya yang selalu memberikan dukungan, semangat, doa

dan nasihat. Prof. Dr. Ir. Ansar Suyuti, MT selaku dosen pembimbing I dan

Ardiaty Arief, ST., MTM., Ph.D selaku pembimbing II , yang telah banyak

membantu penulis dalam memberikan ide, saran dan kritiknya. Bapak Prof.

Dr. Ir. H. Najamuddin Harun, M.S., Dr.Ir. Indra Jaya, M.T dan Dr. Eng.

Syafaruddin, ST., M.Eng, sebagai dosen penguji yang telah memberikan

saran dalam perbaikan tesis ini. La Ode Juanidin yang telah bersedia

memberikan data dan informasi mengenai keadaan masyarakat dan kondisi

kelistrikan Pulau Maginti. Teman – teman angkatan 2012 Program Pasca

Sarjana Teknik Elektro yang telah bersedia sharing dan berbagi ilmu dalam

penyusunan tesis ini. Terkhusus buat “asmaul” yang selalu memberikan

semangat ataupun sebaliknya. Serta berbagai pihak yang tidak bisa penulis

sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dan memberikan

semangat.

Akhirnya penulis menyadari masih banyak kekurangan dan

kelemahan. Untuk itu saran dan kritik yang konstruktif akan sangat

membantu agar tesis ini dapat menjadi lebih baik.

Makassar, Agustus 2014

Penulis

x

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN SAMPUL ii

HALAMAN PENGAJUAN iii

HALAMAN PENGESAHAN ii

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Rumusan Masalah 4

C. Tujuan Penelitian 4

D. Batasan Masalah 5

E. Manfaat Penelitian 5

F. Sistematika Penulisan 6

BAB II LANDASAN TEORI 8

A. Radiasi Matahari dan Angin 8

xi

1. Radiasi Matahari 8

2. Angin 9

B. Pembangkit Listrik Tenaga Surya 11

1. Sel Surya, Modul dan Array 12

2. Baterai 15

3. Inverter 16

C. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu 17

1. Turbin angin sumbu vertikal 18

2. Turbin angin sumbu horizontal 19

D. Pembangkit Listrik Tenaga Disel 21

1. Generator diesel dalam sistem hibrid 22

2. Karakteristik Operasi Generator Diesel 22

E. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid 24

F. Perangkat Lunak HOMER 27

G. Teknik Analisis Kelayakan Investasi 29

H. Gambaran Umum Pulau Maginti 32

1. Kondisi Geografis dan Administratif 32

2. Kondisi Kelistrikan 33

3. Potensi Energi Terbarukan Pulau Maginti 34

I. Penelitian Terdahulu 35

J. Kerangka Konseptual 36

BAB III METODE PENELITIAN 39

A. Tempat dan Waktu Penelitian 39

xii

B. Instrumen Penelitian 39

C. Teknik Pengumpulan Data 40

D. Prosedur Penelitian 40

E. Diagram Alir Penelitian 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 51

A. Hasil Simulasi 51

B. Analisis dan Pembahasan Hasil Simulasi Sistem Optimal 52

1. Biaya sistem 54

2. Kelistrikan 57

3. Komsumsi bahan bakar 61

4. Emisi 62

C. Analisis Kelayakan Sistem Pembangkit Hibrid 64

BAB V PENUTUP 72

A. Kesimpulan 72

B. Saran 73

DAFTAR PUSTAKA 74

LAMPIRAN 78

A. Lampiran 1 78

B. Lampiran 2 79

C. Lampiran 3 80

D. Lampiran 4 82

E. Lampiran 5 83

F. Lampiran 6 84

xiii

DAFTAR TABEL

Nomor halaman

1. Skala konversi energi angin 10

2. Radiasi matahari Pulau Maginti 34

3. Masukan parameter Generator Disel 45

4. Hasil simulasi sistem yang direncanakan 52

xiv

DAFTAR GAMBAR

Nomor halaman

1. Distribusi radiasi solar global dalam (KWh/m2.tahun). 9

2. Profil penyinaran matahari di Indonesia. 9

3. Aliran udara di bumi pada dataran tinggi. 10

4. Distribusi nilai rata-rata tahunan kecepatan angin untuk 10 m di atas tanah di seluruh dunia. 11

5. Efek sel surya mengubah energi foton arus. 12

6. Hubungan sel surya, modul dan array. 13

7. Kurva karakteristik I-V and P-V sel surya dengan MPP. 14

8. Hubungan DOD dengan siklus hidup baterai. 16

9. Perbandingan efisiensi inverter 120 W dan 2 KW. 17

10. Bagian – bagian turbin angin. 18

11. Turbin Angin sumbu vertikal. 19

12. Turbin angin sumbu horizontal. 20

13. Contoh kurva output turbin angin. 20

14. Efisiensi generator diesel dengan nominal beban. 23

15. Konsumsi linear bahan bakar solar per jam. 23

16. Sistem pembangkit hibrid serial. 25

17. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched). 26

18. Sistem pembangkit hibrid paralel. 26

19. Hubungan konseptual antara simulasi, optimasi, dan analisis sensitivitas HOMER. 28

20. Peta Pulau Maginti. 33

21. Profil perencanaan beban harian Pulau Maginti . 33

xv

22. Kerangka konseptual penelitian 38

23. Desain simulasi pada HOMER a) PLTD, b) hibrid PLTD dan PLTS, c) hibrid PLTD dan PLTB dan d) hibrid PLTD, PLTS dan PLTB. 41

24. Profil beban harian perencanaan pada HOMER 42

25. Distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi dalam satu tahun. 44

26. Perencanaan sistem kelistrikan Pulau Maginti. 47

27. Diagram alir penelitian. 50

28. Grafik perbandingan NPC pembangkit hibrid. 53

29. Grafik perbandingan biaya investasi dan operasi

pembangkit hibrid. 54

30. Grafik perbandingan COE pembangkit hibrid. 54

31. Total NPC pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB 55

32. Perbandingan NPC 3 sistem pembangkit hibrid. 56

33. Cash flow sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan

PLTB. 56

34. Produksi listrik rata-rata bulanan sistem pembangkit hibrid

PLTD, PLTS dan PLTB. 57

35. Grafik simulasi harian proses penyuplaian beban. 59

36. Perbandingan kontribusi energi terbarukan 3 sistem

pembangkit hibrid.. 60

37. Grafik kontribusi energi terbarukan terhadap biaya

investasi, NPC, biaya operasi dan COE. 61

38. Perbandingan penggunaan diesel pada sistem hibrid. 62

39. Perbandingan emisi sistem PLTD dan hibrid PLTD, PLTS

dan PLTB 63

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor halaman

1. Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti sampai 20 tahun mendatang 78

2. Tabel perencanaan beban 79

3. Proyeksi biaya dan performa PV dan turbin angin 80

4. Arus kas keluar selam projek berlangsung 82

5. Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif

dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & dan

12% 84

6. Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & 12% 85

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia adalah negara kepulauan yang terdiri dari 13.466 pulau

(http://nationalgeographic.co.id, 2013). Indonesia saat ini masih menghadapi

persoalan disparitas antara daerah maju dan daerah tertinggal. Rencana

Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) menetapkan 199

kabupaten yang dikategorikan sebagai daerah tertinggal, dimana 123

kabupaten (62%) ada di Kawasan Timur Indonesia (KTI), 58 kabupaten

(29%) di Sumatera, dan 18 kabupaten (9%) ada di Jawa dan Bali. Daerah

tertinggal umumnya tidak mendapatkan akses tenaga listrik dari Perusahaan

Listrik Negara (PLN). Kendala utama dalam penyediaan listrik di daerah

tertinggal disebabkan karena letak geografi dan topografi Indonesia yang

tidak memungkinkan pengadaan jaringan listrik PLN, dan belum optimalnya

pemanfaatan sumber daya energi baru dan terbarukan (Rosyid, 2011).

Sampai tahun 2012 rasio elektrifikasi Indonesia baru mencapai 73.37 %

(ESDM, 2012a).

Sumber energi listrik yang umum digunakan di Indonesia selama ini

adalah hasil konversi dari energi fosil seperti minyak bumi, batubara dan gas.

Sumber energi fosil ini merupakan energi tak terbarukan yang suatu saat

akan habis dan harganya terus naik. Perlu diketahui cadangan minyak bumi

di Indonesia hanya cukup untuk 18 tahun kedepan, gas bumi masih bisa

2

mencukupi hingga 61 tahun lagi dan batu bara diperkirakan habis dalam

waktu 147 tahun lagi (chem-is-ry.org, 2013). Oleh karena itu perlu dicarikan

sumber energi alternatif lain sebagai penghasil energi. Sumber energi

terbarukan (renewable energy), seperti energi matahari, angin, tenaga air,

pasang surut air laut dan biomassa merupakan sumber-sumber energi

alternatif. Sumber energi yang ramah lingkungan ini, perlu dikembangkan

untuk dapat dijadikan sebagai pengganti pembangkit tenaga listrik di masa

depan.

Kontribusi Energi Baru Terbarukan (EBT) khususnya biomassa, nuklir,

tenaga air, tenaga surya dan tenaga angin menjadi 5 % dalam bauran energi

primer nasional pada tahun 2025 (Peraturan Presiden No.5 Tahun 2006,

2006). Berdasarkan skenario dasar, bauran pasokan energi tahun 2030

untuk EBT adalah 6,1%. Pada skenario mitigasi, bauran pasokan energi

tahun 2030 EBT adalah 14,5%. Emisi gas CO2 berdasarkan skenario dasar

akan meningkat menjadi sekitar 1000 juta ton pada 2020 dan terus

meningkat menjadi 2129 juta ton di tahun 2030 (ESDM, 2012a). Selain itu

dalam draft Rancangan Peraturan Presiden Republik Indonesia tentang

Kebijakan Energi Nasional (KEN) 2010-2050, disebutkan salah satu poinnya

meningkatkan pangsa sumber daya EBT (ESDM, 2013).

Pemanfaatan energi listrik menggunakan tenaga surya untuk Indonesia

sangat tepat, data statistik menunjukkan, Indonesia memiliki potensi 50.000

MW dengan kapasitas terpasang 8 MW berupa Solar Home System (SHS).

Intensitas cahaya matahari di Indonesia yang rata-rata 4,8 KWh/m2/hari

3

(ESDM, 2012b). Sedangkan untuk tenaga angin indonesia mempunyai

potensi 75 GW, kapasitas terpasang optimum adalah 25 MW. Kapasitas

terpasang sampai saat ini adalah 0.6 MW (Susandi, 2012).

Pulau Maginti merupakan salah satu pulau yang terdapat di Kecamatan

Maginti Kabupaten Muna, Provinsi Sulawesi Tenggara, yang terdiri dari dua

desa yaitu Desa Maginti yang berpenduduk 1216 jiwa dan Desa

Kangkunawe yang berpenduduk 1267 jiwa dengan luas wilayah 0.73 Km2

(BPS Kab Muna, 2012). Pulau ini merupakan salah satu pulau yang ada di

Kabupaten Muna belum mendapatkan suplai listrik dari PLN. Saat ini sistem

kelistrikan Pulau Maginti dipasok oleh genset yang dikelola oleh pihak

swasta dengan kapasitas sebesar 40 KVA yang beroperasi hanya dalam 12

jam setiap hari dari pukul 18.00 sampai pukul 06.00. Sumber daya EBT yang

ada di Pulau Maginti energi surya dan angin yang dapat dikembangkan.

Pulau Maginti mempunyai potensi rata-rata insolasi harian matahari sebesar

5.099 KWh/m2/hari (NASA, 2013) dan potensi energi angin mempunyai rata-

rata 4.49 m/s (Openei.org, 2013).

Untuk melakukan pemodelan sistem pembangkit hibrid sekarang

tersedia beberapa software diantaranya HOMER, Hybrid2, RetScreen dan

lain-lain. Diantara software tesebut HOMER yang paling banyak digunakan

dalam menganalilis sistem pembangkit hibrid dalam skala kecil. Software ini

mempunyai keunggulan dibandingkan dengan software lain misalnya dapat

mengetahui hasil yang optimal dari konfigurasi sistem berdasarkan Net

Present Cost (NPC), dapat melakukan analisis sensifitas dari sumber energi

4

primer pembangkit, komponen pembangkit lebih terperinci, dapat melakukan

simulasi yang terhubung dengan jaringan listrik, parameter masukan lebih

terperinci dan lain-lain (Prityatomo, 2009).

Berdasarkan latar belakang di atas, dalam penelitian ini akan dilakukan

Perencanaan Pembangkit Listrik Tenga Hibrid (PLTH) di Pulau Maginti

menggunakan software HOMER sehingga didapatkan kombinasi pembangkit

yang dapat menghasilkan energi listrik dengan biaya rendah, yang minimal

bahan bakar dan jumlah produksi yang optimal.

B. Rumusan Masalah

Mengingat luasnya ruang lingkup dari permasalahan sistem pembangkit

hibrid ini, maka penelitian ini akan difokuskan pada permasalahan sebagai

berikut :

1. Bagaimana mengintegrasikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS),

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) dan Pembangkit Listrik Tenaga

Disel (PLTD), sehingga didapatkan konfigurasi pembangkit yang optimal

berdasarkan NPC.

2. Bagaimana hasil analisis kelayakan investasi dari sistem PLTH ini?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan yang dikemukan diatas, maka tujuan yang

ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

5

1. Mendapatkan konfigurasi dan kapasitas sistem pembangkit dari integrasi

PLTS, PLTD dan PLTD sehingga didapatkan konfigurasi pembangkit

yang optimal berdasarkan NPC.

2. Menghitung hasil analisis kelayakan investasi dari sistem pembangkit

hibrid ini.

D. Batasan Masalah

Ada beberapa batasan yang digunakan untuk penyelesaian

masalah dalam penelitian ini, antara lain :

1. Potensi radiasi/insolasi matahari dan kecepatan angin berdasarkan pada

(NASA, 2013) dan (Openei.org, 2013), tidak didasarkan pada survei

lapangan.

2. Beban yang direncanakan berdasarkan kebutuhan energi listrik setiap

penduduk.

3. Penelitian ini tidak membahas mengenai keandalan dan kestabilan sistem

yang direncanakan.

E. Manfaat Penelitian

Berdasarkan hasil penelitian, maka manfaat yang diharapkan

dari penelitian ini adalah sebagai beikut :

1. Memberikan pengetahuan dan sumbangan pemikiran berupa teori energi

terbarukan (matahari dan angin) sebagai pembangkit energi listrik di

masyarakat Pulau Maginti.

6

2. Dapat menjadi acuan Pemerintah Daerah Kabupaten Muna atau pun PT

PLN Ranting Raha apabila ingin mengembangan energi baru terbarukan.

F. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

Bab I Bagian ini merupakan bagian pendahuluan atau pengantar dari

penelitian yang akan dilakukan. Bab ini memuat latar belakang,

rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat

penelitian dan sistematika penulisan laporan.

Bab II Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori yang berhubungan dengan

penelitian yang dilakukan. Teori yang dimaksudkan meliputi radiasi

matahari dan angin, sistem hibrid pembangkit yang terdiri dari surya,

angin dan disel. Disamping itu disajikan pula tools yang digunakan

dalam penelitian ini yaitu pengenalan software HOMER yang

digunakan untuk untuk mengitung konfigurasi pembangkit, analisis

ekonomi dan sensitifitas dan emisi dari mesin disel. Pada bab ini

terdapat gambaran umum lokasi penelitian, penelitian terdahulu dan

kerangka pikir/konseptual.

Bab III Bagian ini memuat metodologi dari penelitian yang digunakan berupa

tempat dan waktu penelitian, instrumen penelitian, metode

pengumpulan, jenis data, tahapan penelitian dan diagram alir

penelitian.

7

Bab IV Bagian ini memuat hasil penelitian dan pembahasan analisi dari hasil

simulasi yang diperoleh serta analisis kelayakan dari investasi dari

hasil simulasi yang diperoleh.

Bab V Bab ini memuat kesimpulan dari hasil penelitian dalam hal ini hasil

simulasi yang diperoleh serta saran-saran untuk kelanjutan penelitian

yang akan dilakukan kedepannya.

8

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Radiasi Matahari dan Angin

1. Radiasi Matahari

Matahari merupakan campuran gas yang didominasi oleh hidrogen.

Saat matahari mengubah Hidrogen menjadi Helium dalam reaksi fusi

termonuklir, massa diubah menjadi energi menurut persamaan E = mc2

yang terjadi di permukaan matahari pada suhu sekitar 5800 K. Energi ini

dipancarkan dari matahari ke segala arah, total kerapatan energi sampai

bumi menurun hingga 1367 W/m2 yang disebut sebagai konstan surya

(Foster, Ghassemi, & Cota, 2010).

Radiasi matahari sampai di permukaan bumi terjadi secara langsung

dan tidak langsung setelah tersebar atau terpantul oleh aerosol, molekul-

molekul atmosfir dan awan. Penyinaran kedua komponen radiasi tersebut

yang sampai di permukaan disebut radiasi global (global radiation), dapat

dilihat pada gambar 1 (Permana, 2008).

Berdasarkan Gambar 2, maka penyinaran matahari global di

Indonesia berkisar antara 4.66 - 5.34 KWh/m2/hari dan data pengukuran

yang dihimpun dari 18 lokasi maka Kawasan Barat Indonesia (KBI)

sebesar 4,55 KWh/m2/hari dan KTI sebesar 5,14 KWh/m2/hari dan

penyinaran matahari rata-rata Indonesia adalah 4,85 KWh/m2/hari

(Permana, 2008).

9

Gambar 1. Distribusi radiasi solar global dalam (KWh/m2.tahun) (Permana, 2008).

Gambar 2. Profil penyinaran matahari di Indonesia (Permana, 2008).

2. Angin

Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan

tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari daerah dengan

tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan yang lebih rendah. Angin yang

bertiup di permukaan bumi ini terjadi karena adanya perbedaan

penerimaan radiasi matahari, akibatnya akan terjadi perbedaan suhu

udara. Sehingga menyebabkan perbedaan tekanan, akhirnya

menimbulkan gerakan udara (Habibie, Sasmito, & Kurniawan, 2011).

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

Rad

iasi

Sur

ya (

kWh/

m2.

hari

)

Bulan

Kawasan Barat Kawasan Timur Indonesia

10

Daya angin keseluruhan secara teoritis sekitar 4,3 x 1015 W. Energi

yang ada dalam udara bergerak, diantaranya dapat dikonversi menjadi

energi mekanik dan listrik oleh pembangkit energi angin. Dalam skala

global, daerah yang paling panas terdapat sekitar khatulistiwa. Ini

menyebabkan tekanan rendah, sehingga udara mengalir dari utara atau

selatan, seperti pada Gambar 3. (Kaltschmitt, 2007).

Gambar 3. Aliran udara di bumi pada dataran tinggi (Kaltschmitt, 2007).

Skala pemanfaatan energi angin pada umumnya dikelompokan

menjadi skala kecil, menengah dan besar. Seperti terlihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Skala konversi energi angin (LAPAN, 2007)

Kelas Kapasitas

(KW)

Daya Spesifik (W/m2)

Kecepatan Angin (m/s)

Lokasi

Skala kecil s/d 10 <75 2.5 - 4.0 Jawa, NTB, NTT, Maluku, Sulawesi, Pantai barat Sumatra

Skala menengah

10 – 100 75 – 150 4.0 – 5.0 NTB, NTT, Sulsel, Sultra, Sulut, Jatim

Skala besar >100 >150 >5.0 Sulsel, NTB, NTT, Pantai selatan Jawa

11

Gambar 4. Distribusi nilai rata-rata tahunan kecepatan angin untuk 10 m di atas tanah di seluruh dunia (Kaltschmitt, 2007).

Secara umum, kecepatan angin di Indonesia minimum rata-rata

yang secara ekonomis dapat dikembangkan sebagai pembangkit energi

listrik adalah 4 m/s (Susandi, 2012). Syarat dan kondisi angin yang dapat

digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan kincir angin dan jari-

jari 1 meter mulai dari 1.6 – 17.2 m/s pada ketinggian 10 m diatas

permukaan tanah (Habibie et al., 2011).

B. Pembangkit Listrik Tenaga Surya

PLTS adalah suatu pembangkit yang mengkonversikan energi foton

dari surya menjadi energi listrik. Konversi ini terjadi pada panel surya yang

terdiri dari sel-sel surya. PLTS memanfaatkan cahaya matahari untuk

menghasilkan listrik Direct Curretnt (DC), yang dapat diubah menjadi listrik

Alternating Current (AC) apabila diperlukan. Komponen PLTS yang

diperlukan tergantung pada kebutuhan fungsional dan operasional sistem,

12

dan komponen utamanya seperti modul fotovoltaik, inverter, baterai, sistem

dan pengendali baterai (Santiari, 2011; Yasin, 2008).

1. Sel Surya, Modul dan Array

Sel surya menggunakan semikonduktor yang memiliki empat

elektron di kulit terluar yang disebut elektron valensi. Semikonduktor

dasar adalah unsur kelompok IV dari tabel periodik unsur, misalnya

Silikon (Si), Germanium (Ge) atau Timah (Sn). Silikon merupakan bahan

yang paling umum digunakan dalam photovoltaik (Quaschning, 2006).

Secara fisik sel surya sangat mirip dengan dioda p-n (Gambar 5).

Ketika cahaya mengenai permukaan sel surya, beberapa foton dari

cahaya diserap oleh atom semikonduktor untuk membebaskan elektron

dari ikatan atomnya sehingga menjadi elektron yang bergerak bebas.

Adanya perpindahan elektron-elektron inilah yang menyebabkan

terjadinya arus listrik (Patel, 2005).

Gambar 5. Efek sel surya mengubah energi foton arus (Patel, 2005).

Sel surya dijelaskan di atas adalah blok dasar dari sistem sel sistem

surya. Biasanya dalam ukuran inci persegi dan menghasilkan sekitar

daya satu Watt. Untuk memperoleh daya tinggi, banyak sel-sel tersebut

13

terhubung dalam rangkaian seri dan paralel pada panel seluas beberapa

meter persegi (Gambar 6) (Patel, 2005). Panel ini tersusun dari beberapa

sel surya yang dihubungkan secara seri maupun paralel. Sebuah panel

surya umumnya terdiri dari 32-40 sel surya, tergantung ukuran panel.

Gabungan dari panel-panel ini akan membentuk suatu “Array”

(Quaschning, 2006).

Gambar 6. Hubungan sel surya, modul dan array (Quaschning, 2006).

Dua parameter yang paling penting banyak digunakan untuk

menggambarkan kinerja sel surya yaitu Open-circuit Voltage (Voc) yang

terjadi pada suatu titik dimana arusnya adalah nol, sehingga daya

keluaran adalah nol dan Short-circuit Current (Isc) yang terjadi pada suatu

titik dimana tegangannya adalah nol, sehingga daya keluaran adalah nol

(Santiari, 2011).

Tegangan serta arus keluaran yang dihasilkan ketika sel surya

memperoleh penyinaran merupakan karakteristik yang disajikan dalam

bentuk kurva I-V dan P-V dengan Maximum Power Point (MPP) pada

Gambar 7. Kurva ini menunjukkan bahwa pada saat arus dan tegangan

14

berada pada titik MPP, maka akan menghasilkan daya keluaran

maksimum (PMPP). Tegangan MPP (VMPP), lebih kecil dari Voc dan arus

saat MPP (IMPP) adalah lebih rendah dari arus Isc (Quaschning, 2006).

Jenis panel surya yang tersedia di pasaran, antara lain adalah

(Santiari, 2011) :

1. Monokristal Silikon (Mono-crystalline Silicon) ; merupakan panel yang

paling efisien, yaitu mencapai angka sebesar 16-25%.

2. Polikristal Silikon (Poly-crystalline Silicon) ; merupakan panel surya

yang memiliki susunan kristal acak, efisiensinya sebesar 14-16%.

3. Amorphous Silicon ; tipe panel dengan harga yang paling murah akan

tetapi efisiensinya paling rendah, yaitu antara 9-10,4%.

Gambar 7. Kurva karakteristik I-V and P-V sel surya dengan MPP (Quaschning, 2006).

HOMER menghitung keluaran sebuah panel surya dengan

menggunakan persamaan (Lambert, Ilman, & ilenthal, 2006).

S

T

PVPVPVT

IYfP

(1)

15

Dimana, fPV adalah faktor derating fotovoltaik, YPV kapasitas panel surya

(KW), IT radiasi matahari yang samapai pada permukaan panel surya

(KW/m2), dan IS adalah 1 KW/m2

2. Baterai

Baterai adalah komponen sistem fotovoltaik yang berfungsi

menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh energi terbarukan. Baterai

yang gunakan pada PLTS mengalami proses siklus mengisi (charging)

dan pengosongan (discharging). Proses pengisian dan pengosongan ini

disebut satu siklus baterai (Messenger & Ventre, 2005).

Ada 2 (dua) jenis baterai yang dapat digunakan untuk PLTS, yaitu

baterai Asam Timbal (Lead Acid) dan baterai Nickel-Cadmium. baterai

Nickel-Cadmium mempunyai efisiensi yang rendah dan harga yang lebih

tinggi, sehingga jarang digunakan dalam PLTS. Untuk baterai Asam

Timbal mempunyai efisiensi tinggi dengan harga yang lebih ekonomis,

sehingga baterai ini sering digunakan terutama untuk PLTS ukuran

menengah dan besar (Messenger & Ventre, 2005). Suatu baterai

mempunyai tingkat pemakaian (pengosongan) yang disebut DOD,

umunya sebesar 80%. Artinya hanya 80% dari energi yang ada dapat

dipakai dan 20% harus tetap ada dalam baterai itu. Pengaturan Depth of

Discharge (DOD) dapat menjaga life time dari baterai tersebut. Gambar

8, menunjukkan hubungan antara DOD dengan siklus hidup baterai

(http://www.polarpowerinc.com, 2013).

16

Gambar 8. Hubungan DOD dengan siklus hidup baterai (http://www.polarpowerinc.com, 2013).

3. Inverter

Inverter adalah peralatan elektronika yang mengubah arus DC

menjadi arus listrik bolak-balik AC dengan frekuensi 50Hz/60Hz.

Pemilihan inverter yang tepat untuk aplikasi tertentu, tergantung pada

kebutuhan beban, apakah inverter akan menjadi bagian dari sistem yang

terhubung ke jaringan listrik atau sistem yang berdiri sendiri dan

diupayakan kapasitas kerjanya mendekati kapasitas daya yang dilayani,

efisiensi kerja inverter maksimal. Efisiensi inverter pada saat

pengoperasian adalah sebesar 90%, akan tetapi bisa berubah tergantung

dari keadaan beban (Omar, 2007; Yasin, 2008).

Inverter dikategorikan dalam 2 (dua) jenis yaitu inverter sinkron atau

line-tied digunakan pada PLTS yang terhubung dengan jaringan listrik

dan inverter Stand-alone dirancang untuk PLTS yang berdiri sendiri.

Berdasarkan bentuk gelombang yang dihasilkan, inverter dikelompokkan

menjadi tiga yaitu inverter dengan gelombang keluaran berbentuk square,

modified, dan true sine wave. Inverter yang terbaik adalah inverter yang

17

mampu menghasilkan gelombang sinusoida murni yaitu bentuk

gelombang yang sama dengan bentuk gelombang dari jaringan listrik

(Messenger & Ventre, 2005).

Gambar 9 menunjukkan karakteristik efisiensi untuk dua inverter.

Inverter dengan nilai daya yang lebih tinggi memiliki efisiensi yang lebih

tinggi, namun keduanya memiliki perilaku yang baik pada daya bawah 10

% dari nilai kapasitasnya (Quaschning, 2006).

Gambar 9. Perbandingan efisiensi inverter 120 W dan 2 KW (Quaschning, 2006).

C. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu

PLTB adalah suatu sistem pembangkit tenaga listrik yang mengubah

potensi energi angin menjadi energi listrik. PLTB mengkonversikan energi

angin menjadi energi listrik melalui turbin. Prinsip kerjanya yaitu angin

memutar turbin angin yang dikopel dengan rotor generator, sehingga

menghasilkan energi listrik (Bahrun & Jalil, 2012). PLTB pada umumnya

terdiri dari 3 komponen utama meliputi turbin angin, generator listrik dan

18

menara, sedangkan untuk sistem PLTB dengan kapasitas besar sangat

memerlukan banyak komponen pendukung terutama mengenai sistem

control. Berikut gambar sistem PLTB skala besar dengan komponen

pendukungnya.

Berdasarkan sumbu putarnya, turbin angin didesain dalam dua tipe

besar yakni turbin dengan sumbu putar horizontal dan turbin dengan sumbu

putar vertikal (Henryson & Svensson, 2004).

Gambar 10. Bagian – bagian turbin angin (Miharja, 2012).

1. Turbin Angin Sumbu Vertikal

Turbin angin sumbu vertikal memiliki poros rotor yang berputar

secara vertikal. Keuntungannya adalah generator dan gearbox dapat

diletakkan di bawah sehingga beban menara lebih ringan. Turbin juga

tidak perlu diarahkan sesuai arah angin. Akan tetapi selama perputaran

19

dapat terjadi gaya berbalik dan gaya drag. Selain itu penempatan di atas

menara lebih sulit, sehingga harus dipasang di tempat yang agak rendah

yang berarti ekstraksi energinya juga lebih rendah. Beberapa jenis dari

turbin sumbu vertikal mencakup kincir angin dengan layar berputar,

Turbin Darrieus dan Savonius.

Gambar 11. Turbin Angin sumbu vertikal (Henryson & Svensson, 2004).

2. Turbin Angin Sumbu Horizontal

Turbin angin sumbu horizontal memiliki rotor dan generator di

bagian atas menara. Sumbu ini diarahkan pada arah angin. Kebanyakan

sudu turbin menghadap ke arah angin yang datang untuk menghindari

turbulensi akibat terhalang oleh menara turbin. Beberapa keuntungan

turbin jenis sumbu horizontal adalah stabilitas yang baik karena pusat

gravitasinya disamping sudu, kemampuannya untuk mengatur sudu

sehingga "angle of attack" yang terbaik dapat diperoleh.

20

Gambar 12. Turbin angin sumbu horizontal (Henryson & Svensson, 2004)

Pada HOMER output dari sebuah turbin angin mengikuti kurva daya

tertentu. Grafik tersebut membandingkan keluaran dengan kecepatan

angin pada ketinggian tertentu. Gambar 13 adalah contoh kurva output.

HOMER mengasumsikan bahwa kurva output berlaku pada kerapatan

udara standar 1,225 kg/m3, suhu dan tekanan standar (Lambert et al.,

2006).

Gambar 13. Contoh kurva output turbin angin (Lambert et al., 2006).

HOMER menghitung output turbin angin dengan empat langkah.

Pertama, menentukan kecepatan angin rata-rata untuk jam pada

21

anemometer dengan mengacu pada data angin. Kedua, menghitung

kecepatan angin yang sesuai pada ketinggian hub turbin baik

menggunakan aturan logaritma atau aturan daya. Ketiga, mengacu pada

kurva daya turbin untuk menghitung output daya pada kecepatan angin

saat itu, asumsi keradatan udara standar. Keempat, mengalikan nilai

output daya dengan rasio kepadatan udara, yang merupakan rasio

kepadatan udara sebenarnya kepadatan udara standar (Lambert et al.,

2006).

D. Pembangkit Listrik Tenaga Disel

Genset merupakan pembangkit tenaga listrik yang memanfaatkan

mesin diesel sebagai penggerak mula dari generator yang kemudian

mengonversi energi mekanik menjadi energi listrik. Proses konversi energi itu

terjadi pada salah satu mesin listrik berikut misalnya, mesin DC, mesin

sinkron, mesin induksi. Umumnya generator yang digunakan adalah

generator sinkron karena memiliki putaran dan frekuensi yang tetap (Omar,

2007). Mesin diesel adalah motor bakar yang menghasilkan daya dari

pembakaran bahan bakar (diesel). Daya yang dihasilkan berupa daya

manfaat 40%, panas yang hilang untuk pendingin 30%, panas yang hilang

untuk pembuangan gas 24%, panas yang hilang dalam pergeseran, radiasi

dan sebagainya 6% (Nugroho, 2011).

Generator diesel banyak digunakan sebagai sumber energi alternatif

untuk daerah yang jauh dari jaringan listrik, terutama karena biaya modalnya

22

yang rendah. Dalam sistem hibrid berfungsi untuk memasok listrik selama

periode radiasi matahari rendah dan beban listrik puncak untuk mengurangi

ukuran array dan baterai (Omar, 2007).

1. Generator Diesel Dalam Sistem Hibrid

Pemanfaatan generator diesel dalam sistem hibrid tergantung pada

berapa persen dari energi yang dikirim ke beban dengan sistem PLTS

atau PLTB. Generator diesel digunakan terutama sebagai sumber

cadangan dan tidak akan selalu distart setiap hari, jika sistem EBT

memiliki kontribusi besar dalam sistem. Generator diesel menjadi sumber

utama dan beropeasi berjam-jam setiap hari jika kontribusi EBT rendah

(Omar, 2007).

2. Karakteristik Operasi Generator Diesel

Karakteristik operasi generator diesel ini meliputi (Omar, 2007) :

1. Jenis bahan bakar

Mesin diesel menggunakan bahan bakar solar, mesin ini tidak

memiliki busi untuk membakar campuran bahan bakar, dan bekerja

pada tekanan yang lebih tinggi. Mesin disel membutuhkan perawatan

yang kurang dari mesin bensin, dan lebih efisien.

2. Efisiensi dan konsumsi bahan bakar

Kerugian listrik dan mekanik ada disemua generator. Namun,

kerugian terbesar dalam sistem pembangkit terdapat pada mesin

penggerak mula. Efisiensi generator diesel sebanding dengan

23

besarnya beban, efisiensi maksimum antara 80-90% dari nominal

beban penuh. Gambar 14 menunjukkan grafik perkiraan efisiensi

dengan persen nominal beban listrik.

Gambar 14. Efisiensi generator diesel dengan nominal beban (Omar, 2007).

Model liniear memberikan hubungan antara berbagai model

genset diesel sebanding dengan rating daya dari genset. Gambar 15

menggambarkan hubungan linear konsumsi bahan bakar diesel

dengan daya output listrik.

Gambar 15. Konsumsi linear bahan bakar solar per jam (Omar, 2007).

3. Life-time dan maintenance regular mesin diesel

Sebuah generator diesel bisa beroperasi selama 5000-50.000

jam (rata-rata jam 20000), tergantung pada kualitas mesin, apakah

24

sudah terpasang dengan benar, dan apakah pengoperasian dan

perawatannya telah dilakukan dengan benar. Mesin diesel

memerlukan pemeliharaan rutin. pergantian pelumas dilakukan 100-

250 jam tergantung pada kondisi debu dan mengganti filter oli setiap

kali pelumas mesin diganti. Pemeriksaan filter udara setidaknya setiap

100 jam. Filter bahan bakar biasanya diganti setiap 200-250 jam.

Faktor lain mempengaruhi life-time generator diesel adalah mesin

dioperasikan pada beban rendah dalam jangka waktu lama di bawah

30% - 50% dari keluarannya. Oleh karena itu generator diesel

dioperasikan mendekati dinilai daya keluarannya.

4. Emisi Polutan

Jumlah kg CO2 yang dihasilkan per liter bahan bakar yang

dikonsumsi oleh generator diesel tergantung pada karakteristik dari

generator diesel dan karakteristik bahan bakar, dan biasanya berada

pada rentang 2,4-2,8 kg/L.

E. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid

PLTH adalah sistem pembangkit listrik yang menggabungkan beberapa

jenis pembangkit listrik, pada umumnya antara pembangkit listrik berbasis

BBM dengan pembangkit listrik berbasis energi terbarukan. PLTH adalah

solusi untuk mengatasi krisis BBM dan listrik di daerah terpencil, pulau-pulau

kecil dan pada daerah perkotaan. Tujuan PLTH adalah memadukan

kelebihan dari setiap pembangkit dan menutupi kelemahan masing-masing

25

pembangkit untuk kondisi-kondisi tertentu, sehingga secara keseluruhan

sistem dapat beroperasi lebih ekonomis dan efisien.

Sistem operasi pada pembangkit hibrid dibedakan menjadi tiga jenis,

yaitu sistem serial, sistem tersaklar, dan sistem parallel (Rosyid, 2008).

1. Sistem pembangkit hibrid serial

Daya yang dihasilkan oleh pembangkit disuplai ke baterai, sehingga

setiap pembangkit harus dilengkapi dengan charge controller sendiri.

Untuk menjamin operasi yang handal, sistem ini dimana generator dan

inverter harus didesain untuk dapat melayani beban puncak. Daya yang

dibangkitkan oleh genset disearahkankan dan diubah kembali menjadi

AC sebelum ke beban sehingga terjadi rugi-rugi yang lebih besar.

Gambar 16. Sistem pembangkit hibrid serial (Rosyid, 2008).

2. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched)

Pada sistem ini, genset dan inverter dapat beroperasi sebagai

sumber AC, genset dan sumber energi terbarukan dapat mengisi

baterai. Pada sistem ini beban dapat langsung disuplai genset sehingga

meningkatkan efisiensi, kelebihan daya dari genset dapat digunakan

26

untuk mengisi baterai. Pada saat beban rendah, genset dimatikan dan

beban disuplai dari energi terbarukan dan baterai.

Gambar 17. Sistem pembangkit hibrid tersaklar (Switched) (Rosyid, 2008).

3. Sistem pembangkit hibrid paralel

Sistem ini beban dapat disuplai baik dari genset maupun inverter

secara paralel. Biderectional Inverter (BDI) digunakan untuk

menghubungkan baterai dan sumber AC, BDI dapat mengisi baterai dari

genset maupun sumber energi terbarukan, juga dapat berfungsi sebagai

DC-AC konverter, sumber energi terbarukan dihubungkan pada sisi DC.

Gambar 18. Sistem pembangkit hibrid paralel (Rosyid, 2008).

27

F. Perangkat Lunak HOMER

HOMER merupakan salah satu perangkat lunak yang populer untuk

desain sistem pembangkit listrik hibrid menggunakan energi terbarukan

dalam skala kecil. HOMER mensimulasikan, mengoptimalkan dan

menganalisis sensitifitas sistem pembangkit listrik baik stand-alone maupun

grid-connected. Pembangki ini terdiri dari kombinasi turbin angin,

photovoltaic, mikrohidro, biomassa, generator (diesel/bensin), microturbine,

fuel-cell, baterai, dan hidrogen strorage (Prityatomo, 2009). Perangkat lunak

ini melakukan perhitungan keseimbangan energi untuk setiap konfigurasi

sistem yang akan dipertimbangkan. Kemudian menentukan konfigurasi yang

layak, apakah dapat memenuhi kebutuhan listrik di bawah kondisi yang

ditentukan, perkiraan biaya modal, penggantian operasi dan pemeliharaan,

bahan bakar dan suku bunga (Nugroho, 2011).

HOMER bekerja berdasarkan 3 (tiga) hal, yaitu simulasi, optimisasi,

dan analisa sensitifitas. Ketiga hal tersebut bekerja secara berurutan, dan

memiliki fungsi masing-masing, sehingga didapatkan hasil yang optimal

(Prityatomo, 2009).

1. Simulasi

HOMER melakukan simulasi pengoperasian sistem pembangkit

listrik tenaga hibrid dengan membuat perhitungan keseimbangan energi

selama 8.760 jam dalam satu tahun. Untuk setiap jamnya, HOMER

membandingkan kebutuhan listrik dengan energi yang dapat dipasok oleh

sistem pada jam tersebut, dan menghitung aliran energi dari dan ke

28

setiap komponen dari sistem. Untuk sistem dengan baterai atau

generator bahan bakar, HOMER juga memutuskan kapan akan

mengoperasikan generator dan mengisi atau mengosongkan baterai.

2. Optimasi

Setelah disimulasi, tahapan selanjutnya adalah mengoptimasi

semua kemungkinan konfigurasi sistem kemudian diurutkan berdasarkan

NPC yang digunakan untuk membandingkan pilihan desain sistem.

3. Analisa Sensitivitas

Ketika variabel sensitivitas ditambahkan, HOMER mengulangi

proses optimasi untuk setiap variabel sensitivitas yang ditentukan.

Misalnya jika ditetapkan radiasi matahari atau kecepatan angin sebagai

sensivitas variabel, HOMER akan mensimulasikan sistem konfigurasi

untuk berbagai radiasi matahari atau kecepatan angin yang telah

ditetapkan.

Gambar 19. Hubungan konseptual antara simulasi, optimasi, dan analisis sensitivitas HOMER (Lambert et al., 2006).

Gambar 19 menggambarkan hubungan antara simulasi, optimasi, dan

analisis sensitivitas. Optimasi melingkupi simulasi untuk mewakili fakta

29

bahwa optimasi tunggal terdiri dari beberapa simulasi. Demikian pula,

analisis sensitivitas melingkupi optimasi karena analisis sensitivitas tunggal

terdiri dari beberapa optimasi (Lambert et al., 2006).

G. Teknik Analisis Kelayakan Investasi

Analisis untuk menilai kelayakan suatu investasi diantaranya dengan

menggunakan Net Present Value (NPV), Profitabilty Index (PI) dan Discount

Payback Periode (DPP) dan Internal Rate of Return (IRR) (Halim, 2009).

1. NPV

NPV menyatakan bahwa seluruh aliran kas bersih dinilai sekarang

atas dasar discount factor (DF). Teknik ini menghitung selisih antara

seluruh kas bersih nilai sekarang dengan investasi awal yang

ditanamkan. Untuk menghitung NPV dipergunakan persamaan berikut

n

1tt

t Ii1

NCFNPV

(2)

Dimana : NCF ; Net Cash Flow periode tahun ke-1 sampai tahun ke-n, II ;

investasi awal, n; umur investasi dan i = tingkat suku bunga tahunan. DF

dihitung dengan menggunakan persamaan berikut

ti1

1DF

(3)

Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak

diterima atau layak ditolak adalah sebagai berikut :

a. Investasi dinilai layak, apabila NPV bernilai positif (> 0).

b. Investasi dinilai tidak layak, apabila NPV bernilai negatif (< 0).

30

2. PI

PI merupakan perbandingan antara seluruh kas bersih nilai

sekarang dengan investasi awal. Teknik ini juga sering disebut dengan

model rasio manfaat biaya (benefit cost ratio). Teknik PI dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut :

n

1t

t

t

I

i1NCFPI

(4)

Dimana : NCF ; Net Cash Flow periode tahun ke-1 sampai tahun ke-

n, II ; investasi awal, n; umur investasi dan i = tingkat suku bunga riil

tahunan.

Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak diterima

atau layak ditolak adalah sebagai berikut :

a. Investasi dinilai layak, apabila PI bernilai lebih besar dari satu (>1).

b. Investasi dinilai tidak layak, apabila PI bernilai lebih kecil dari satu (<1).

3. DPP

DPP adalah periode lamanya waktu yang dibutuhkan untuk

mengembalikan nilai investasi melalui penerimaan-penerimaan yang

dihasilkan oleh proyek. Sedangkan DPP adalah periode pengembalian

yang didiskontokan. DPP dapat dicari dengan menghitung berapa tahun

kas Present Value Net Cash Flow (PVNCF) kumulatif yang ditaksir akan

sama dengan investasi awal. Kriteria pengambilan keputusan apakah

usulan investasi layak diterima atau layak ditolak adalah :

31

a. Investasi dinilai layak, apabila DPP memiliki periode waktu lebih

pendek dari umur proyek.

b. Investasi dinilai tidak layak, apabila DPP memiliki periode waktu lebih

panjang dari umur proyek.

4. IRR

IRR adalah metode penyusutan peringkat usulan investasi dengan

menggunakan tingkat pengambalian dari sebuah investasi, yang dihitung

dengan menemukan tingkat diskonto yang menyamai nilai sekarang dari

arus kas masuk masa depan biaya proyek. IRR dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut

1NPV2NPV

1DF2DF1NPV1DFIRR

(5)

Dimana : DF1 ; discount factor pertama, DF2 : discount factor kedua,

NPV1 : net present value dengan DF1 dan NPV2 : net present value

dengan DF2.

Kriteria pengambilan keputusan apakah usulan investasi layak

diterima atau layak ditolak adalah :

a. Investasi dinilai layak, apabila IRR memiliki nilai lebih tinggi dari suku

bunga acuan.

b. Investasi dinilai tidak layak, apabila IRR memiliki nilai lebih rendah dari

suku bunga acuan.

32

H. Gambaran Umum Pulau Maginti

1. Kondisi Geografis dan Administratif

Pulau Maginti terletak Barat Laut Pulau Muna, dibatasi oleh Selat

Tiworo tepatnya pada posisi 4°50'8.46" - 4°50'6.73" LS dan

122°11'34.09" - 122°11'46.00" BT (Earth, 2013). Secara administrasi

masuk dalam wilayah di Kecamatan Maginti, Kabupaten Muna, Provinsi

Sulawesi Tenggara. Pulau ini terdiri dari 2 (dua) desa yaitu Desa Maginti

dan Desa Kangkunawe, dan mempunyai luas wilayah 0.73 km2 dengan

jumlah penduduk 2483 jiwa dan 568 rumah tangga (BPS Kab Muna,

2012).

Sektor perikanan di wilayah Kecamatan Maginti sangat potensial

dengan berbagai macam ikan dan biota laut lainnya yang ada di sekitar

pulau-pulau pada kawasan ini. Dari sarana dan prasarana yang ada

selama tahun 2011 di Kecamatan Maginti diperoleh produksi ikan

tangkap sebanyak 4.858,67 ton dan rumput laut sebanyak 5.493,32 ton

serta kepiting dan udang masing-masing sebanyak 26,6 ton dan 10,14

ton (BPS Kab Muna, 2012). Ikan asin yang dihasilkan di Pulau Maginti

sangat diminati oleh konsumen di Kendari. Dalam sehari, nelayan di

Pulau Maginti dapat menghasilkan puluhan ton ikan Kupa Kupa.

Berdasarkan (http://www.antarasultra.com, 2013). Penghasilan penduduk

setiap bulanya dapat mencapai kurang lebih Rp 1.000.000,00, dengan

mata pencaharian penduduk sebagian besar adalah nelayan, petani

rumput laut dan teripang (Junaidin, 2014).

33

Gambar 20. Peta Pulau Maginti (Earth, 2013).

2. Kondisi Kelistrikan

Kelistrikan di pulau ini disuplai oleh sebuah genset dengan kapasitas

40 KVA dengan jumlah pelanggan sebesar 165 rumah tangga, yang

dikelola secara perorangan. Genset ini beroperasi selama 12 jam dalam

sehari yaitu pukul 18.00 hingga pukul 06.00 (Junaidin, 2014). Estimasi

kurva beban dari genset ini dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 21. Profil perencanaan beban harian Pulau Maginti .

34

3. Potensi Energi Terbarukan Pulau Maginti

Intensitas radiasi matahari dalam HOMER didapatkan dengan

menentukan latitude dan longitude dari suatu daerah. Dari latitude dan

longitude ini digunakan untuk menghasilkan pola intensitas radiasi

matahari setiap harinya berdasarkan data rata-rata bulanan. Pulau

Maginti terletak pada 4° 50’ LS dan 122° 11’ BT maka intensitas radiasi

matahari dapat dilihat pada Tabel 2 dengan rata-rata 5.099 KWh/m2/hari.

Nilai ini mendekati nilai yang dilakukan referensi (Permana, 2008)

sebesar 5.14 KWh/m2/hari, perbedaannya adalah 0.041 KWh/m2/hari atau

0.798%. Potensi energi angin di Pulau Maginti ini didapatkan dari

(Openei.org, 2013).

Tabel 2. Radiasi matahari Pulau Maginti (NASA, 2013)

Bulan Radiasi Harian

(KWh/m2/d)

Suhu rata-rata (oC)

Kecepatan rata-rata

(m/s)

Januari 4.990 25.74 4.68

Februari 5.000 25.76 4.81

Maret 5.150 25.81 4.23

April 4.870 25.8 4.09

Mei 4.550 25.52 4.75

Juni 4.330 24.93 4.67

Juli 4.600 24.46 4.9

Agustus 5.230 24.82 4.87

September 5.860 25.8 4.69

Oktober 6.010 26.66 4.05

November 5.550 26.59 3.85

Desember 5.040 25.89 4.31

Rata-rata 5.098 25.65 4.49

35

I. Penelitian Terdahulu

Penelitian mengenai sistem hibrid antara fotovoltaik, energi angin dan

diesel telah banyak dilakukan, diantaranya pada tulisan “Program Homer

untuk Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Hibrid di Propinsi Riau” oleh Kunafi

(2010). Penelitian ini membahas desain sistem dilakukan di sebuah desa

referensi bernama Saik yang akan memiliki sekitar 25 KW beban puncak dan

konsumsi energi 180 KWh per hari, jika memiliki suplai listrik. Sistem yang

direkomendasikan HOMER terdiri dari photovoltaic 5 KW, dua DHT 3 KW,

baterai 14.400 Ah, inverter 20 KW, dan generator diesel 18 KW sebagai

back-up, yang dikonstruksi dalam konfigurasi hibrid paralel.

Pada tahun 2011 penelitian dilakukan oleh Dedy Nugroho dengan judul

Optimisasi Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Dan Diesel Generator

Menggunakan Software Homer. Hasil simulasi dan optimasi berbantuan

perangkat lunak HOMER menunjukkan bahwa secara keseluruhan sistem

yang optimum untuk diterapkan di area studi di atas adalah integrasi antara

PLTB dan PLTD. Pada kondisi yang optimum ini, kontribusi PLTB sebesar

71% dan PLTD 29% dengan NPC sebesar $ 407.037.472, biaya

pembangkitan listrik Cost Of Energy (COE) sebesar $ 0,197 per KWh,

konsumsi BBM per tahun 28.600.929 liter, emisi CO2 yang dihasilkan sistem

sebesar 68.045.650 kg per tahun atau berkurang sebesar 47,5 %, kelebihan

energinya selama setahun sebesar 114.145.680 KWh.

Pada tahun 2012 Farid Miharja melakukan penelitian tentang

Perencanaan Dan Manajemen Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid

36

(Angin/Surya/Fuel Cell) Pulau Sumba Menggunakan Software Homer

(Miharja, 2012). Studi kasus optimasi sistem PLTH di Pulau Sumba provinsi

Nusa Tenggara Timur, diintegrasikan Fuel Cell, PLTB dan PLTS. Hasil

simulasi dan optimasi menunjukkan bahwa secara keseluruhan, kontribusi

PLTB sebesar 45%, PLTS 54%, Fuel Cell 1 % dengan nilai NPC sebesar $

9,920,463, biaya COE sebesar $ 0,476 per KWh, emisi CO2 yang dihasilkan

sistem sebesar -35 kg/tahun dan kelebihan energinya selama setahun

sebesar 7,146KWh.

Penelitian lain oleh A. M. Shiddiq Yunus, dkk mengenai “Economic

Study of Hibrid Power System in Selayar Island, South Sulawesi, Indonesia”

(2013) (Yunus, 2013). Tulisan ini meneliti dan mempelajari tentang

kemungkinan penerapan sistem hibrid tenaga angin dan tenaga surya

dengan pembangkit listrik tenaga diesel yang ada saat ini untuk memenuhi

sisa kebutuhan energi listriknya. Dalam makalah ini HOMER digunakan

untuk menjalankan simulasi dan hasil berdasarkan nilai NPC.

J. Kerangka Konseptual

Penelitian ini didasarkan pada kondisi bahwa di Pulau Maginti belum

tersedianya listrik oleh PLN. Pulau Maginti ini mempunyai potensi laut yang

berupa rumput laut dan salah satu penghasil ikan kering terbesar di Sulawesi

Tenggara dengan jumlah penduduk 2483 jiwa dan 568 rumah tangga. Pulau

ini berada dalam daerah administrasi Kabupaten Muna yang merupakan

salah satu daerah tertinggal di Indonesia. Salah satu ukuran suatu daerah

37

dikatakan tertinggal adalah infrastruktur sistem kelistrikan yang memadai.

Hambatan pengadaan sistem kelistrikan oleh PLN biasanya terkendala oleh

letak geografis dan keekonomian sistem yang akan dibangun. Kondisi

kelistrikan yang ada saat ini terdapat PLTD dengan kapasitas 40 KVA yang

menyuplai 165 rumah tangga dan beroperasi selama 12 jam/hari.

Permasalahan yang dijelaskan diatas pada dasarnya dapat diatasi

dengan pengadaan pembangkit listrik yang berbasiskan pembangkit energi

terbarukan seperti energi matahari dan angin. Pengembangan energi

terbarukan ini telah didukung oleh pemerintah melalui Perpres No. 5 Tahun

2006 dan KEN tahun 2010-2050. Disamping itu penggunaan energi fosil

yang merupakan energi tak terbarukan sifatnya terbatas. Potensi energi

matahari di Pulau Maginti ini rata-rata sebesar 5.009 KWh/m2/hari dan

potensi energi angin rata-rata 4.49 m/s. Dengan adanya potensi ini maka,

penelitian ini diarahkan bagaimana mengkombinasikan ketiga sumber energi

tersebut dapat menghasilkan energi listrik, yang dikenal dengan sistem PLTH

yang terdiri dari matahari, angin dan disel.

Pemodelan dan simulasi sistem PLTH dalam penelitian ini dilakukan

dengan bantuan software HOMER. Hasil simulasi akan mengkofigurasikan

pembangkit perdasarkan NPC. Hasil yang akan dianalisis adalah biaya

sistem, kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang. Hasil

simulasi biaya pembangkit akan dilakukan analisis kelayakan investasi,

dengan melihat NPV, PI atau B/C ratio dan DPP atau BEP dan IRR. Pada

akhirnya akan didapatkan hasil yang optimal dan investasi yang layak.

38

KAJIAN LITERATUR

Isu Utama

Pulau Maginti adalah pulau

yang termasuk dalam daerah

tertinggal

Tidak adanya jaringan

listrik dari PLN

Pembangkit listrik yang

tersedia hanya 40 kVA

Pembangkit listrik yang

tersedia beroperasi

selama 4 jam/hari

Ku

ran

gn

ya

pa

so

ka

n

en

erg

i lis

trik

Belum mendapatkan akses

tenaga listrik dari PLN

Letak geografis

Ko

nd

isi P

ula

u

Ma

gin

ti

Potensi hasil laut

Luas wilayah 0.71

km2, jumlah

penduduk 1483 jiwa

dengan kepadatan

penduduk 6.805

KAJIAN STRATEGIS

IDENTIFIKASI

MASALAH

PENELITIAN AWAL

POTENSI PENGEMBANGAN

PEMBANGKIT HIBRID

En

erg

i B

aru

Te

rba

ruka

n Potensi radiasi matahari

5.099 kWh/m2/hari

Kecepatan angin 4.49 m/s

Diesel

En

erg

i tid

ak

terb

aru

ka

n

PLTH (SURYA, ANGIN DAN

DIESEL)

Perpres No. 5 tahun 2006

tentang KEN

Rancangan Perpres tentang

KEN 2010-2050

Terbatasnya energi fosil

PEMODELAN DAN SIMULASI

PLTH DALAM HOMER

Perencanaan dan profil beban Pulau

Maginti, potensi radiasi matahari dan

angin, parameter ekonomi, kontrol sistem

dan batasan sistem

Konfigurasi

pembangkit

Analisi ekonomi (initial

capital, operating

coast, NPC dan COE),

kelistrikan, komsumsi

bahan bakar dan emisi

Analisis kelayakan

investasi

HOMER

KOMPONEN PLTH

Ha

sil

da

n r

eko

me

nd

asi

Hibrid

Gambar 22. Kerangka konseptual penelitian

39

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan yang dimulai pada bulan

Januari 2014 sampai dengan Mei 2014. Penelitian dan pengambilan data

akan dilakukan di Pulau Maginti, Kecamatan Maginti, Kabupaten Muna dan

Kantor Badan Pusat Statistik Kabupaten Muna, Provinsi Sulawesi Tenggara.

B. Instrumen Penelitian

Instrumen yang digunakan dalam melakukan penelitian ini adalah

berupa perangkat keras dan perangkat lunak serta data-data pendukung

yang digunakan untuk menganalisis pembangkit hibrid, yaitu :

1. Personal Computer / laptop dengan spesifikasi Lenovo S300, Intel (R)

Celeron (R) CPU 887 @1.50 GHz 1.50 GHz, RAM 2 GB.

2. Google Earth dengan versi 4.2.0180.1134. Software ini berfungsi untuk

menentukan posisi (longitude dan latitude) Pulau Maginti. Posisi ini

dibutuhkan oleh HOMER untuk menemukan besarnya radiasi (insolasi)

matahari dan kecepatan angin.

3. HOMER dengan versi 2.68. Software ini merupakan software utama yang

dalam penelitian ini. Perangkat lunak ini digunakan untuk menganalisis

sistem pembangkit hibrid yang direncanakan.

40

C. Teknik Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Metode observasi, yaitu pengumpulan data dengan mengadakan

pengamatan secara langsung di Pulau Maginti.

2. Studi literatur, yaitu mengumpulkan data-data dari buku referensi dan

jurnal-jurnal yang relevan dengan topik penelitian.

3. Wawancara, yaitu pengumpulan data dengan melakukan tanya jawab

langsung terhadap masyarakat dan pengelola penyedia tenaga listrik

Pulau Maginti.

D. Prosedur Penelitian

Penelitian tentang analisis hibrid (surya, angin dan diesel) di Pulau

Maginti menggunakan HOMER, dilakukan dengan tahapan-tahapan sebagai

berikut :

1. Pengumpulan data.

Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu potensi energi

matahari dan kecepatan angin yang diperoleh dari (NASA, 2013;

Openei.org, 2013), profil beban listik Pulau Muna dari PLTD Raha dan

kondisi kelistrikan Pulau Maginti.

2. Merancang profil beban litrik Pulau Maginti.

Beban yang akan disimulasikan sistem PLTH didasarkan pada

konsumsi energi listrik perkapita yaitu sebesar 680 KWh (worldbank.org,

2013). Kebutuhan energi listrik tersebut kemudian diproyeksikan sampai

41

20 tahun yang akan datang, seperti yang disajikan pada lampiran 1.

Berdasarkan kebutuhan energi listrik tersebut, maka dibuatkan profil

beban harian. Profil beban di Pulau Maginti ini didasarkan pada perilaku

beban yang ada di Pulau Muna yang disuplai PLN Ranting Raha. Beban

yang direncanakan setiap jam rata-rata dalam sebulan selama setahun,

dapat dilihat pada lampiran 2.

3. Skenario simulasi.

Untuk melakukan simulasi dalam penelitian ini akan dilakukan 4

jenis simulasi yang berbeda berdasarkan jenis pembangkitnya yaitu

PLTD, hibrid PLTD dan PLTS, hibrid PLTD dan PLTB dan hibrid PLTD,

PLTS dan PLTB. Seperti yang ditunjukan pada gambar 23 berikut.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 23. Desain simulasi pada HOMER a) PLTD, b) hibrid PLTD dan PLTS, c) hibrid PLTD dan PLTB dan d) hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.

42

4. Menginput profil beban, sumber energi primer parameter pendukung

dalam HOMER dan paramater-parameter komponen PLTH.

Langkah-langkah menginput parameter-paramter tersebut pada

HOMER adalah sebagai berikut :

1) Beban.

Beban didasarkan lampiran 2 dan diinput ke dalam primary load

input pada HOMER, hasilnya adalah sebagai berikut.

Gambar 24. Profil beban harian perencanaan pada HOMER

2) Sumber energi primer

Sumber energi primer yang menjadi masukan yaitu energi

matahari, kecepatan angin dan bahan bakar diesel. Solar resource

input dan wind resource input berdasarkan Tabel 3 dan harga bahan

bakar diesel sebesar Rp 12000/liter atau $ 1.043/liter pada diesel

input dalam HOMER. Nilai tukar Rupiah terhadap USD adalah Rp

11500/USD.

3) Komponen PLTH

Komponen penyusun PLTH adalah PV, terrbin angin, generator

diesel (genset), baterai dan inverter. Masukan pada komponen-

komponen tersebut akan dijelaskan sebagai berikut.

43

a) PV

PV yang digunakan dalam simulasi adalah LG250S1C-G2

dengan tipe cell monokristal silikon dengan daya 250 Wp. Jenis PV

ini dipilih karena mempunyai efisiensi yang tinggi dibandingkan

dengan jenis PV dari tipe cell lainya. Biaya investasi yang

dibutuhkan adalah sebesar $ 2306/KW, biaya penggantian $ 0 dan

biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0/KW-tahun (Black &

Vact, 2012). Data lain yang dibutuhkan adalah umur pakai selama

25 tahun dan daerating factor 85%. (LG, 2012; Solarpower, 2014).

b) Turbin angin

Turbin angin yang akan digunakan dalam simulasi ini adalah

turbin angin vertikal buatan Evoco Energi dengan kapasitas 10

KW. Turbin angin ini mempunyai cut-in 2.5 m/s sehingga dengan

kecepatan angin yang ada sudah dapat menghasilkan energi listrik

(Evoco-Energi, 2011). Penentuan kapasitas turbin angin yang

digunakan berdasarkan hasil plot pada wind resource input yang

ditunjukan pada Gambar 25. Gambar tersebut menunjukan

distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi selama setahun.

Berdasarkan gambar tersebut maka frekuensi kecepatan angin

yang paling sering terjadi adalah 3 – 4 m/s dan berdasarkan Tabel

1 dengan kecepatan angin tersebut, maka kapasitas turbin angin

yang bisa digunakan adalah maksimal 10 KW.

44

Data biaya dari turbin angin terdiri dari biaya investasi $

19800, biaya penggantian $ 19800, biaya penggantian $ 0 dan

biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0/tahun (Black & Vact,

2012). Parameter lain dalam HOMER adalah umur pakai turbin 20

tahun dan tinggi tower 15 m (Evoco-Energi, 2011).

Gambar 25. Distribusi kecepatan angin yang mungkin terjadi dalam satu

tahun.

c) Generator diesel

Generator diesel yang saat ini menyuplai tenaga listrik saat

ini adalah genset Mitsubishi S4S-DT61SD dengan kapasitas 40

KVA. Dengan adanya penambahan beban sesuai yang

direncanakan maka diperlukan tambahan generator diesel baru

untuk memenuhi kebutuhan beban. Hal ini dilakukan karena

sumber energi terbarukan tidak kontinyu tersedia sepanjang hari.

Generator diesel difungsikan sebagai cadangan apabila PV

maupun turbin angin tidak bisa menghasilkan energi listrik.

Penentuan penambahan kapasitas generator diesel ini didasarkan

45

pada beban puncak, dimana beban puncak sampai pada 20 tahun

yang akan datang adalah 350 KW, sehingga sistem akan

mengalami kekurangan daya sebesar 318 KW apabila sistem

energi terbarukan tidak bisa menyuplai energi listrik. Berdasarkan

hal tersebut maka generator diesel tambahan dipilih genset

Olimpian GEH3406 dengan kapasitas 320 KVA. Untuk masukan

parameter dalam HOMER dapat dilihat pada Tabel 3 berikut.

Tabel 3. Masukan parameter Generator Disel (Mitshubitsi; Olympian-Power, 2013; Omar, 2007)

Parameter G40KVA G320KVA

Nilai

Cost

Size (KW) 32 256

Capital ($) 0 51500

Replacemet ($) 9880 51400

O & M ($/jam) 0.6 13.474

Life time (operating hour)

20000 20000

Minimum load ratio (%) 30 30

Fuel

Intecept coeff. (L/hr/kW rated)

0.01556 0.05232

Slope (L/hr/kW output) 0.1937 0.2187

Emmsions CO2 (g/L) 6.5

d) Baterai

Baterai yang digunakan dalam simulasi ini adalah jenis Trojan

tipe L16P. Tegangan nominalnya adalah 6 V dan kapasitasnya

adalah 360 Ah dengan lifetime throughput 1.075 kWh. Biaya

46

investasi yang diperlukan adalah sebesar $ 1490, biaya

penggantian $ 353 biaya operasi dan pemeliharaan sebesar $ 0

(Islam & Islam, 2010).

e) Inverter

Biaya pengadaan sebesar sebesar $ 250/kW, biaya

penggantian sebesar $ 250/KW dan biaya operasi dan

pemeliharaan $ 0. Life time adalah 15 tahun dan efisiensi 95%

(Sureshkumar, P.S.Manoharan, & Ramalakshmi, 2012).

4) Parameter pendukung

Parameter pendukung yang dibutuhkan dalam HOMER meliputi

ekonomi, kontrol sistem dan batasan sistem. Berikut akan dijelaskan

masukan data parameter-parameter tersebut dalam HOMER.

a) Annual real interest

Annual real interest merupakan tingkat suku bunga bank

pinjaman untuk koorporasi, berdasarkan data Bank Mandiri adalah

11%.

b) Project life time

Project life time yaitu selama 20 tahun, pemilihan project life

time ini dengan mempertimbangkan life time yang paling lama dari

komponen PLTH yaitu PV dan turbin angin.

c) System fixed capital cost

System fixed capital cost pada penelitian ini berupa

biaya yang diperlukan dalam perencanaan distribusi. Konfigurasi

47

distribusi yang digunakan adalah sistem radial, karena sistem ini

sederhana dan lebih ekonomis. Berikut gambar desain sistem

distribusi yang direncanakan.

0.643 Kms

0.724 Kms

0.729 Kms

0.669 Kms

0.823 Kms

0.621 Kms

PV

Baterai Inverter

Turbin angin

Genset

Trafo step-up

Trafo step-down

Bus DC Bus AC

Gambar 26. Perencanaan sistem kelistrikan Pulau Maginti.

Biaya yang dibutuhkan sistem distribusi ini, meliputi

komponen 3 biaya yang meliputi biaya JTM sebesar $ 4695, JTR

sebesar $ 38955 dan gardu trafo sebesar $ 39500 (PT Reskita,

2014). Jadi total yang dibutuhkan dalam sistem distribusi sebesar

$ 83150.

d) System fixed opertation and maintenance (OM)

System fixed OM dalam penelitian ini berupa upah dari

karyawan yang terdiri dari 5 orang dengan upah sebesar Upah

Minimum Provinsi (UMP) Sulawesi Tenggara yaitu sebesar Rp

1.400.000/orang. Jadi total biaya upah karyawan dalam setahun

adalah $ 7304/kWh.

48

e) Sistem kontrol

Sistem kontrol merupakan cara pengoperasian generator dan

pengisian baterai. Pada HOMER terdapat dua metode dispatch

strategy yang bisa digunakan yaitu load following dan cycle

charging. Dalam simulasi ini dispatch strategy yang digunakan

adalah load following karena strategi ini akan optimal dengan

adanya sumber energi terbarukan. Sedangkan kontrol generator

yaitu sistem bisa mengoperasikan lebih dari satu secara

bersamaan dan bisa beroperasi dibawah beban puncak.

f) Batasan sistem

Batasan sistem dalam HOMER yang akan disimulasikan

dalam penelitian ini adalah maximum annual capacity shortage =

0%, artinya kebutuhan sistem dapat terpenuhi 100% dan minimum

renewable fraction = 0% yang berarti apabila sumber energi

terbarukan tidak ada maka pembangkit yang berbasiskan energi

terbarukan bisa lepas dari sistem.

5. Mensimulasikan sistem hibrid dan menganalisis hasilnya.

Hasil simulasi desain sistem PLTH diperoleh beberapa konfigurasi

sistem dengan urutan NPC terendah. Maka dari itu dipilih satu konfigurasi

yang paling optimal yang ditinjau dari NPC terendah. Setelah didapatkan

desain sistem PLTH yang optimal maka dilakukan analisis biaya sistem,

kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang.

49

6. Menganalisi kelayakan ekonomi sistem.

Analisis kelayakan sistem ini akan ditinjau dari NPV, PI, DPP dan

IRR

7. Penyusunan laporan.

E. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Identifikasi dan rumusan masalah

Studi pustaka

Pengumpulan dan

pengolahan data

Sistem PLTH (surya,

angin dan diesel)

Penentuan model

sitem PLTH

Pemodelan sitem

PLTH pada HOMER

Mulai

· Menginput profil beban pada HOMER

· Memilih dan memasukan parameter

komponen PLTH pada HOMER

· Menginput parameter sumber daya

(surya, angin dan diesel) pada HOMER

· Menginput parameter ekonomi, kontrol

sistem dan batasan sistem pada HOMER

· Menginput profil beban pada HOMER

· Memilih dan memasukan parameter

komponen PLTH pada HOMER

· Menginput parameter sumber daya

(surya, angin dan diesel) pada HOMER

· Menginput parameter ekonomi, kontrol

sistem dan batasan sistem pada HOMER

1

Menjalankan simulasi

50

NPC

terkecil

Sistem optimal

Sistem tidak

optimal

Y

TSelesai

Analisi kelayakan

investasi

NPV > 0

IP > 0

DPP < 20

IRR > 11%

Layak

Y

TNaikan COE

Selesai

Manganalisis hasil simulasi (biaya

sistem, kelistrikan, komsumsi

bahan bakar dan emisi)

Pembahasan hasil analisis

kelayakan investasi

Hasil dan rekomendasi

1

Gambar 27. Diagram alir penelitian.

51

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Simulasi

Simulasi dan optimasi dengan menggunakan HOMER dilakukan

dengan mensimulasikan beberapa sistem seperti pada perancangan simulasi

yaitu PLTD, Hibrid PLTD dan PLTS , Hibrid PLTD dan PLTB dan Hibrid

PLTD, PLTS dan PLTB. Hal ini bertujuan untuk melihat sistem yang lebih

optimal dari segi ekonomi dalam hal ini adalah NPC. Hasil simulasi yang

optimal untuk sistem PLTD terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW.

Sistem hibrid PLTD dan PLTS terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32

KW, PV 249 KW, baterai 184 buah dan inverter 200 KW. Sistem hibrid PLTD

dan PLTB terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW, turbin angin 39 x

10 KW, baterai 190 buah dan inverter 200 KW. Sistem hibrid PLTD, PLTS

dan PLTB terdiri dari generator diesel 256 KW dan 32 KW, PV 230 KW,

turbin angin 26 x 10 KW, baterai 188 buah dan inverter 200 KW. Parameter

hasil simulasinya dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini.

52

Tabel 4. Hasil simulasi sistem yang direncanakan

Parameter PLTD Hibrid PLTD

dan PLTS Hibrid PLTD dan PLTB

Hibrid PLTD PLTB dan

PLTS

NPC ($) 4,428,512 3,883,535 3,860,726 3,432,374

Initial Capital Cost ($) 134,650 930,890 1,013,300 1,285,610

Operating Cost ($/yr) 539,204 370,780 357,567 294,696

COE ($/kWh) 0.471 0.413 0.411 0.386

Produksi energi listrik (kWH/yr)

1,189,211 1,292,100 1,353,205 1,385,187

Konsumsi bahan bakar (L)

377,488 256,095 243,740 198,381

Kontribusi ET (%) 0 37 44 55

Waktu operasi pembangkit (hr/yr)

28,677

Kelebihan Energi listrik (kWH/yr)

8,888 86,915 145,156 168,052

Emisi CO2 (kg/yr) 994,049 674,383 641,848 522,403

B. Analisis dan Pembahasan Hasil Simulasi Sistem Optimal

Parameter yang digunakan untuk menentukan sistem pembangkityang

optimal adalah NPC sesuai dengan cara kerja dalam HOMER. Berdasarkan

hasil simulasi di atas maka, perbandingan NPC dari ketiga sistem

pembangkit hibrid disajikan pada Gambar 28. Berdasarkan grafik tersebut

sistem pembangkit hibrid yang optimal sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS

dan PLTB karena mempunyai NPC yang rendah dibandingkan dengan

sistem pembangkit hibrid PLTD dan PLTS maupun sistem pembangkit hibrid

PLTD dan PLTB. Sistem ini terdiri dari terdiri dari generator diesel 256 KW

53

dan 32 KW, PV 230 KW, turbin angin 26 x 10 KW, baterai 188 buah dan

inverter 200 KW.

Gambar 28. Grafik perbandingan NPC pembangkit hibrid.

Perbandingan biaya investasi dan biaya operasi dari sistem pembangkit

hibrid yang disimulasikan ditunjukan oleh Gambar 29. Berdasarkan grafik

tersebut menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan

PLTB mempunyai biaya investasi yang lebih besar dibandingkan dengan

pembangkit hibrid PLTD dan PLTS maupun hibrid PLTS dan PLTB, Hal ini

terjadi karena banyaknya besarnya kapasitas dari PV dan turbin angin yang

dibutuhkan. Akan tetapi berbanding terbalik dengan biaya operasinya,

karena terjadinya penurunan dari jam operasi dari generator diesel.

Harga energi (COE) dari sistem hibrid PLTD, PLTS dan PLTB lebih

murah dari sistem hibrid lainnya seperti ditunjukan pada Gambar 30.

Rendahnya harga energi ini sebagai akibat penurunan biaya operasi sistem.

Dengan kata lain bahwa biaya energi sistem sangat dipengaruhi oleh biaya

operasi yang sifatnya berbanding lurus.

54

Gambar 29. Grafik perbandingan biaya investasi dan operasi pembangkit hibrid.

Gambar 30. Grafik perbandingan COE pembangkit hibrid.

Sistem pembangkit hibrid yang optimal ini kemudian, akan dianalisis

hasilnya meliputi biaya sistem, kelistrikan, konsumsi bahan bakar dan emisi.

1. Biaya sistem

Sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB mempunyai NPC

sebesar $ 3,432,374, dengan COE sebesar $ 0.386 dan biaya operasi

sebesar $ 294,696/thn. NPC untuk sistem hibrid ini ditunjukan oleh

Gambar 31. Berdasarkan gambar tersebut, bahan bakar merupakan

biaya terbesar dalam total NPC sebesar $ 1,647,706 atau (45%),

kemudian biaya investasi sebesar $ 1,285,610 atau (35%), biaya operasi

55

dan pemeliharaan sebesar $ 546,343 atau (15%), biaya penggantian

sebesar $ 161,962 (4%) dan nilai sisa proyek sebesar $ 9,248 atau

(0.25%).

Gambar 31. Total NPC pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB

Perbandingan komponen biaya penyusun NPC dari 3 sistem

pembangkit hibrid ini dapat di lihat pada Gambar 32. Berdasarkan

gambar pembangkit yang membuat hibrid PLTD, PLTS dan PLTB

mempunyai NPC yang rendah dibandingkan dengan sistem hibrid lainnya

adalah penurunan penggunaan bahan bakar yang signifikan, sebagai

akibat berkurangnya jam operasi dari unit generator disel seperti yang

ditampilkan pada Tabel 4. Walaupun biaya investasi lebih besar dari

sistem hibrid lainnya.

Aliran biaya-biaya sistem hibrid ini, setiap tahunnya disajikan pada

Gambar 33. Setiap 4 tahun penggantian dari generator disel 256 KW dan

tahun ke-13 untuk generator diesel 32 KW. Penggantian inverter terjadi

pada tahun ke-15. Sedangkan baterai mengalami penggantian setiap 4

tahun. Penggantian ini terjadi karena komponen tersebut sudah melewati

56

umur pakainya. Misalnya untuk generator diesel dengan life time 20000

jam, generator diesel 256 KW dengan beroperasi 4486 jam setiap

tahunnya, maka dalam waktu 4.46 tahun harus dilakukan penggantian.

Aliran kas dari sistem ini tidak memperhitungkan pendapatan dari

penjualan listrik.

Gambar 32. Perbandingan NPC 3 sistem pembangkit hibrid.

Gambar 33. Cash flow sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.

57

2. Kelistrikan

Energi listrik yang dihasilkan setiap tahunnya ditunjukan oleh

Gambar 34. Berdasarkan Gambar 33 dalam 1 tahun PV menghasilkan

energi listrik sebesar 363,843 KWh dan faktor kapasitasnya adalah

18.1%. Turbin angin sebesar 394,832 KWh dan faktor kapasitasnya

adalah 17.3%. Generator diesel 256 KW sebesar 583,311 KWh dan

faktor kapasitasnya adalah 26%. Generator diesel 32 KW sebesar 43,202

KWH dan faktor kapasitasnya adalah 15.4%. PV menghasilkan energi

listrik terbesar terjadi pada bulan Oktober dan terkecil pada bulan Mei.

Hal ini terjadi karena pada bulan tersebut radiasi matahari mencapai nilai

tertinggi dan terendah. Sedangkan turbin angin menghasilkan energi

listrik maksimal pada bulan Juli sedangkan minimal terjadi pada bulan

November, sebagai akibat dari kecepatan angin mencapai tertinggi dan

terendah pada bulan-bulan tersebut.

Gambar 34. Produksi listrik rata-rata bulanan sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan PLTB.

Berdasarkan Tabel 4, didapatkan kelebihan energi listrik setiap

tahunnya adalah sebesar 168,052 KWh. Kelebihan energi listrik ini terjadi

58

karena produksi energi listrik melebihi permintaan energi listrik yang

dibutuhkan beban dan melebihi kemampuan baterai dalam menyimpan

energi tersebut. Kelebihan energi listrik ini dapat dikurangi dengan

dengan mengatur beban, ataupun dengan penambahan jumlah baterai,

akan tetapi penambahan baterai dalam sistem dapat menambah salah

satu komponen penyusun NPC, sehingga sistem tidak dianggap optimal.

Gambar 35 menunjukan kondisi beban harian, daya keluaran PV,

turbin angin, generator diesel dan kelebihan energinya. Berdasarkan

gambar tersebut turbin angin beroperasi dari siang sampai malam hari

dan PV menghasilkan energi listrik dari pukul 07.00 -18.00. Energi yang

dihasilkan dari kedua pembangkit ini digunakan untuk menyuplai beban

melalui inverter. Generator diesel 256 KW menyupali beban pada pukul

00.00 – 10.00 dan pukul 15.00 – 00.00. Beroperasinya genset ini karena

energi yang dihasilkan oleh PV dan turbin angin tidak mampu menutupi

permintaan beban, dan energi yang tersimpan dalam baterai sebesar

35% sehingga tidak bisa menyuplai energinya ke beban karena berada

pada kondisi minimal SOC. Baterai mengalami charge mulai pukul 08.00 -

17.00 dan selebihnya mengalami proses dicharge.

59

Gambar 35. Grafik simulasi harian proses penyuplaian beban.

Kontribusi energi terbarukan merupakan kontribusi jumlah

produksi energi listrik dalam suatu sistem pembangkit hibrid dalam hal ini

produksi PV dan turbin angin terhadap total produksi energi sistem

tersebut. Pada sistem pembangkit hibrid ini, menghasilkan kontribusi

energi terbarukan sebesar 55% dimana PV sebesar 26% dan turbin angin

sebesar 29%. Gambar 36 memperlihatkan perbandingan kontribusi

energi terbarukan dari sistem hibrid yang disimulasikan. Berdasarkan

gambar tersebut dapat dilihat bahwa semakin besar kontribusi energi

terbarukan dalam sistem maka akan mengurangi pemakaian bahan

bakar, karena beban akan disuplay oleh energi yang dihasilkan oleh

PLTS ataupun PLTB. Penurunan pemakaian bahan bakar ini sebagai

akibat dari penurunan jam operasi dari unit PLTD. Perbedaan nilai

kontribusi energi terbarukan ini karena perbedaan kapasitas dari masing-

masing pembangkit energi terbarukan yang digunakan.

60

Gambar 36. Perbandingan kontribusi energi terbarukan 3 sistem pembangkit hibrid..

Kontribusi energi terbarukan ini juga akan mempengaruhi

parameter ekonomi misalnya, biaya investasi, NPC, biaya operasi dan

COE , seperti di tunjukan pada Gambar 37. Berdasarkan gambar tesebut

biaya investasi berbanding lurus dengan kenaikan kontribusi EBT. Ini

disebabkan oleh semakin besar kontribusi EBT dalam sistem maka akan

butuh lebih besar pula biaya yang dibutuhkan untuk mengadakan

komponen-komponen pembangkit energi terbarukan sepert PV, turbin

angin serta perlengkapannya. Sebaliknya biaya operasi berbanding, NPC

dan COE sistem terbalik terhadap kontribusi EBT. Penyebabnya adalah

kenaikan kontribusi EBT dalam sistem akan mengurangi waktu operasi

dari generator diesel sehingga biaya operasinya akan berkirang pula.

61

Gambar 37. Grafik kontribusi energi terbarukan terhadap biaya investasi, NPC, biaya operasi dan COE.

3. Konsumsi bahan bakar

Sistem pembangkit hibrid konfigurasi ketiga berdasarkan Tabel 5

membutuhkan bahan bakar sebesar 198,381 liter/thn, dengan rincian

genset tambahan sebesar 187,654 liter/thn dan 10,728 liter/thn untuk

genset terpasang. Gambar 38 menunjukan perbandingan penggunaan

bahan bakar dari hibrid PLTD dan PLTS , hibrid PLTD dan PLTB dan

hibrid PLTD, PLTS dan PLTB. Berdasarkan gambar tersebut dengan

menggunakan sistem pembangkit hibrid yang Hibrid PLTD, PLTS dan

PLTB penggunaan bahan bakar apabila dibandingkan dengan

pembangkit hibrid PLTD dan PLTS mengalami penurunan sebesar

22.54%, sedangkan dibandingkan dengan sistem pembangkit hibrid

PLTD dan PLTB mengalami penurunan sebesar 18.61%.

62

Gambar 38. Perbandingan penggunaan diesel pada sistem hibrid.

4. Emisi

Sistem pembangkit ini menghasilkan gas buang CO2 sebesar

583393 Perbandingan emisi dari sistem pembangkit PLTD dan hibrid

PLTD, PLTS dan PLTB ditunjukan pada Gambar 39. Berdasakan gambar

tesebut dengan menggunakan sistem pembangkit hibrid PLTD, PLTS dan

PLTB emisi CO2, berkurang, bila dibandingkan pembangkit PLTD.

Penurunan emisi tersebut adalah sebesar 47.45%. Penurunan emisi ini

disebabkan karena penurunan jam operasi dari kedua genset dalam

setahun, sebagai akibat adanya pembangkit energi terbarukan.

Hasil simulasi ini menunjukan bahwa biaya investasi dari sistem

hibrid yang menggunakan energi terbarukan masih tinggi yang

diakibatkan oleh mahalnya komponen - komponen dari energi terbarukan,

bila dibandingkan dengan pembangkit yang berbasiskan energi fosil.

Untuk kondisi masa mendatang sistem pembangkit hibrid ini akan lebih

murah karena harga bahan bakar akan semakin naik dan berbanding

63

terbalik dengan harga komponen pembangkit EBT seperti PV dimasa

mendatang akan mengalami penurunan, seperti pada Lampiran 3.

Disamping itu, dengan menggunakan energi terbarukan diharapkan dapat

mengurangi polusi suara dan dan udara.

Gambar 39. Perbandingan emisi sistem PLTD dan hibrid PLTD, PLTS dan PLTB

Dari hasil simulasi didapatkan pula bahwa biaya yang terbesar

dalam sistem adalah biaya bahan bakar. Maka kenaikan harga dari

bahan bakar ini akan membuat sistem pembangkit berbasiskan energi

fosil akan semakin tidak optimal bila ditinjau dari NPC. Untuk pembangkit

yang berbasiskan EBT, penurunan harga komponennya akan

memberikan peluang untuk pengembanganya, karena biaya investasi

merupakan biaya terbesar kedua setelah biaya bahan bakar.

Salah satu solusi yang bisa mengatasi mahalnya komponen dari

pembangkit yang berbasiskan EBT seperti PV adalah subsidi kepada

industri energi surya. Ini terlihat dari penurunan harga produksi untuk

yang berlaku di beberapa negara, seperti USA (US $ 1,76/Wp), Spanyol,

Jerman dan Inggris (US $ 1,68/Wp), Jepang (US $ 2,04/Wp), serta Cina

64

dan Taiwan (US $ 1,68/Wp). Akan tetapi aturan subsidi dengan sistem

kredit untuk energi terbarukan belum diterapkan di Indonesia, sehingga

sampai saat ini konsumen yang ingin mengusahakan energi terbarukan

masih harus mengeluarkan investasi awal yang besar (Astawa, 2011).

C. Analisis Kelayakan Sistem Pembangkit Hibrid

Kelayakan sistem ini ditentukan berdasarkan hasil perhitungan NPV, PI,

DPP dan IRR. Perhitungan NPV, PI, DPP dan IRR ditentukan oleh besar

NCF, DF dan PVNCF. NCF untuk PLTH ini dihasilkan dengan mengurangi

arus kas masuk dengan arus kas keluar sedangkan PVNCF didapatkan

dengan mengalikan NCF dengan DF. Arus kas masuk diperoleh dengan

mengalikan konsumsi energi listrik dengan COE dan arus kas keluar

diperoleh dari biaya operasi, yang terdiri dari biaya penggantian, operasi dan

pemeliharaan dan biaya bahan bakar.

Arus kas masuk dari sistem pembangkit hibrid ini diperoleh dari energi

listrik yang digunakan yaitu sebesar 1,385,187 KWh/thn dikalikan dengan

COE sebesar $ 0.386/KWh, sehingga diperoleh kas masuk sebesar $ 534,

826.18/thn. Arus kas keluar setiap tahunnya adalah biaya operasi dari sistem

hibrid ini diperoleh dari Lampiran 4. Untuk menghitung DF ditentukan dengan

Persamaan 3. Misalnya tahun pertama maka DF adalah

9009.0

%111

1f

1d

.

. Untuk tahun berikutnya N diganti sesuai dengan

tahunnya sampai 20. Perhitungan NPV selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 5.

65

Berdasarkan tabel Lampiran 5, maka NPV, PI dan DPP untuk sistem

pembangkit hibrid ini dapat diperhitungkan.

1. NPV

Teknik NPV diperhitungkan dengan Persamaan 2. Pada tabel

Lampiran 5 memberikan nilai

n

1tti1

NCFadalah sebesar $ 3,008 dan

besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar nilai NPV adalah

NPV = $ 3,008 - $ 1,285,610 = - $ -1,282,602. Hasil perhitungan NPV

menunjukan nilai negatif sebesar - $ 981,571 (<0) maka sistem

pembangkit hibrid ini tidak layak.

2. PI

Teknik PI diperhitungkan dengan menggunakan Persamaan 4.

berdasarkan tabel pada Lampiran 5 nilai

n

1tti1

NCFadalah sebesar $

3,008 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar nilai

PI adalah 0.0021,282,602

3,008PI

.

Hasil perhitungan PI sebesar 0,002

(<0), hal ini menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid ini tidak layak

dikembangkan, karena PI ini mengindasikan penerimaan lebih kecil dari

pengeluaran selama sistem pembangkit hibrid ini berlangsung.

3. DPP

DPP dihasilkan pada saat PVNCF = 0, berdasarkan tabel pada

Lampiran 5 PVNCF bernilai positif pada tahun ke-20, sehingga DPP

berada antara tahun ke-19 dan ke-20. Beradasrkan penjelasan tersebut

66

maka DPP sistem pembangkit hibrid ini adalah DPP terjadi pada saat

PVNCF komulatif = 0, PVNCF, komulatif ditahun ke-19 = - $ 28,585

(PVNCF komulatif < 0) dan PVNCF komulatif pada tahun-20 = $ 3,008

(PVNCF komulatif > 0). Maka untuk mendapatkan PVNCF komulatif = 0

dibutuhkan dana sebesar $ 28,585, sedangkan dalam waktu 1 tahun (dari

tahun ke-19 sampai tahun ke-20) NCF didapatkan sebesar $ 31,593,

dengan demikian waktu yang diperlukan untuk mendapatkan dana

sebesar $ 28,585 adalah 86,101231,593

28,585DPP

. Dengan demikian

DPP dihasilkan sekitar 19 tahun dan 11 bulan, sehingga menunjukan

sistem pembangkit hibrid ini layak untuk dilaksanakan. Hal ini karena

DPP yang dihasilkan memiliki nilai yang lebih kecil dari periode umur

proyek yang ditetapkan, yaitu selama 20 tahun.

4. IRR

Perhitungan metode ini dilakukan dengan menyamakan nilai

sekarang investasi dengan nilai sekarang penerimaan kas bersih dimasa

mendatang apabila kemudian tingkat biayanya lebih besar dari tingkat

suku bunga yang ditetapkan yaitu 11%, maka investasinya dapat

dikatakan menguntungkan atau layak untuk direalisasikan. IRR

didapatkan dengan mencari NPV mendekati nol akan tetapi masih

bernilai positif dan NPV mendekati nol akan tetapi sudah bernilai negatif.

Untuk mendapatkan kedua syarat tersebut berarti ada 2 DF yang

digunakan. Berdasarkan perhitungan didapatkan DF 1% dan 2% yang

67

membuat PVNCF mendekati nol dan masih positif serta mendekati nol

dan sudah bernilai negatif.

Berdasarkan tabel pada Lampiran 5, maka NPV pada DF 1% adalah

$ 325,766 dan maka NPV pada DF 2% adalah $ -299,667. Dengan

demikian didapatkan parameter-parameter untuk mencari IRR yaitu DF1

= 1%, DF2 = 2%, NPV1 = 325,766 dan NPV2 = -299,667, maka IRR

dihitung melalui interpolasi dengan Persamaan 5.

.52%1,766325299,667-

12325,7662

IRR

Hasil perhitungan IRR menunjukan nilai sebesar 1.52%, dengan

demikian sistem pembangkit hibrid ini tidak layak dijalankan karena

mempunyai tingkat diskon yang lebih tinggi dari suku bunga yang dipakai

dalam menghitung NPV.

Hasil perhitungan analisis kelayakan dari sistem hibrid ini menunjukkan

bahwa, hanya ada satu parameter yang menunjukkan sistem ini layak untuk

dikembangkan yaitu DPP, sedangkan parameter lain seperti NPV, PI dan

IRR tidak layak. Hal ini karena HOMER hanya memperhitungkan biaya yang

dikeluarkan selama umur sistem hibrid yang direncanakan, sehingga biaya

energi dari hasil simulasinya hanya digunakan untuk menutupi biaya

tahunannya. Dengan demikian biaya investasinya dapat dikembalikan pada

akhir umur perencanaannya.

Untuk membuat sistem ini layak untuk diimplentasikan maka nilai jual

listrik dinaikan sebesar $ 0.1 sehingga harga jualnya menjadi $ 0.486/KWh,

68

maka perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF komulatif disajikan pada

Lampiran 6.

Berdasarkan tabel pada Lampiran 6, maka NPV, PI dan DPP untuk

sistem pembangkit hibrid ini dapat diperhitungkan dengan cara yang sama

seperti sebelumnya.

1. NPV

Teknik NPV diperhitungkan dengan Persamaan 2, berdasarkan

tabel pada Lampiran 6 memberikan nilai

n

1tti1

NCFadalah sebesar $

1,735,303 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610, maka besar

nilai NPV adalah NPV = $ 1,735,303 - $ 1,285,610 = $ 449,693. Hasil

perhitungan NPV menunjukan nilai negatif sebesar $ 449,693 (>0) maka

sistem pembangkit hibrid ini sudah layak untuk realisasikan.

2. PI

Teknik PI diperhitungkan dengan menggunakan Persamaan 4,

berdasarkan tabel pada Lampiran 6 memberikan nilai

n

1tti1

NCFadalah

sebesar $ 1,735,303 dan besarnya nilai investasi adalah $ 1,285,610,

maka besar nilai PI adalah .34511,285,610

1,735,303PI

.

Hasil perhitungan PI

sebesar 1,345 (>0), hal ini menunjukan bahwa sistem pembangkit hibrid

ini sudah layak dikembangkan, karena PI ini mengindikasikan

penerimaan lebih besar dari pengeluaran selama sistem pembangkit

hibrid ini berlangsung.

69

3. DPP

DPP dihasilkan pada saat PVNCF = 0, berdasarkan tabel pada

Lampiran 6 PVNCF bernilai positif pada tahun ke-5, sehingga DPP

berada antara tahun ke-4 dan ke-5. Berdasrkan penjelasan tersebut

maka DPP sistem pembangkit hibrid ini adalah DPP terjadi pada saat

PVNCF komulatif = 0, PVNCF komulatif ditahun ke-4 = - $ 51,828

(PVNCF komulatif < 0) dan PVNCF komulatif pada tahun ke-5 = $

121,547 (PVNCF komulatif > 0). Maka untuk mendapatkan PVNCF

komulatif = 0 dibutuhkan dana sebesar $ 51,828, sedangkan dalam waktu

1 tahun (dari tahun ke-4 sampai tahun ke-5) NCF didapatkan sebesar $

261,965, dengan demikian waktu yang diperlukan untuk mendapatkan

dana sebesar $ 51,828, adalah 54.312261,965

51,828,DPP

.

Dengan

demikian DPP dihasilkan sekitar 4 tahun dan 5 bulan, sehingga

menunjukan sistem pembangkit hibrid ini layak untuk dilaksanakan. Hal

ini karena DPP yang dihasilkan memiliki nilai yang lebih kecil dari periode

umur proyek yang ditetapkan, yaitu selama 20 tahun, artinya waktu

pengembalian modal lebih kecil dari waktu proyek direncanakan.

4. IRR

Berdasarkan tabel pada Lampiran 6, maka NPV pada DF 11%

adalah $ 449,693 dan maka NPV pada DF 13% adalah - $ 445,934.

Dengan demikian didapatkan parameter-parameter untuk mencari IRR

yaitu DF1 = 11%, DF2 = 12%, NPV1 = $ 449,693 dan NPV2 = - $

445,934, maka IRR dihitung melalui interpolasi dengan persamaan 5.

70

.50%11,693449445,934-

1112693,44912

IRR

Hasil perhitungan IRR menunjukan nilai sebesar 11.50%, dengan

demikian sistem pembangkit hibrid ini layak dijalankan karena

mempunyai tingkat diskon yang lebih tinggi dari suku bunga yang dipakai

dalam menghitung NPV.

Berdasarkan hasil yang didapat pada perhitungan di atas, parameter –

parameter kelayakan investasi semunya terpenuhi untuk dikatakan bahwa

sistem pembangkit hibrid ini layak untuk direalisasikan dengan harga jual

energinya disetarakan dengan harga jual energi yang ada saat ini.

72

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan yang telah dilakukan, maka

kesimpulannya adalah sebagai berikut.

1. Berdasarkan hasil simulasi dengan perangkat lunak HOMER, kombinasi

pembangkit hibrid yang optimal adalah sistem yang terdiri dari PLTD 256

KW dan 32 KW, PLTS 230 KW dan PLTB 260 KW, inverter 200 KW dan

baterai 188 buah. Sistem ini mempunyai NPC sebesar $ 3,432,374,

biaya investasi sebesar $ 1,285,610, biaya operasi sebesar $ 294,696

dan COE sebesar $ 0.386/KWh. Prduksi energi listriknya adalah

1,385,187 KWh/tahun, konsumsi bahan bakar 198,381 liter/tahun,

kontribusi energi terbarukan 55% dan emisi CO2 adalah 522,403

kg/tahun.

2. Hasil analisis kelayakan investasi menunjukkan sistem pembangkit hibrid

ini dengan harga jual energinya sebesar $ 0.386/KWh tidak layak untuk

dikembangkan. Agar sistem ini layak untuk dikembangkan maka harga

jualnya adalah sebesar $ 0.486/KWh, dimana NPV bernilai 449,693, PI

sebesar 1.345, DPP tercapai pada 4 tahun 5 bulan dan IRR sebesar

11.50%.

73

B. Saran

1. Untuk mendapatkan hasil simulasi yang paling mendekati kondisi riil,

maka sebaiknya melakukan pengukuran radiasi matahari dan kecepatan

angin langsung di lapangan.

2. Karena HOMER mengoptimalkan suatu sistem pembangkit berdasarkan

parameter ekonominya, maka nilai tukar rupiah terhadap dolar akan

mempengaruhi hasil simulasi, sehingga hal ini harus menjadi perhatian

dalam penelitian-penelitian kedepannya.

3. Diperlukan aturan subsidi untuk pengembangan energi terbarukan,

seperti yang dilakukan di USA dan beberapa negara Eropa dan Asia

yang dapat meringankan pengembangan energi terbarukan.

74

DAFTAR PUSTAKA

Bahrun, & Jalil, Lukman Haris. (2012). Studi Perencanaan Sistem Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Bayu – Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

di Pulau Panambungan. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Black & Vact. (2012). Cost and Performance Data for Power Generation

Technologies: National Renewable Energy Laboratory.

BPS Kab Muna. ( 2012). Kecamatan Maginti Dalam Angka. Raha Badan

Pusat Statistik Kabupaten Muna.

chem-is-ry.org. (2013). pembangkit listrik tenagan surya memecah kebuntuan energi nasional dan dampak pencemaran lingkungan.

Retrieved 23 Mei 2013, from http://www.chem-is-ry.org

ESDM, Kementrian. (2012a). Handbook of Energy & economic Statistics Of

indonesia. Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.

ESDM, Kementrian. (2012b). Indonesia Energy Outlook 2010. Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.

ESDM, Kementrian. (2013). Rancangan Umum Pokok-pokok Kebijakan Energi Nasional. Retrieved 6. Juni, 2013, from http://www.esdm.go.id

Evoco Energi. (2011). 10kW Wind Turbine Specifications.

Google Earth (Cartographer). (2013).

Foster, Robert, Ghassemi, Majid, & Cota, Alma. (2010). Solar Energy A.

Ghassemi (Ed.) Renewable Energy and the Environment

Habibie, M. Najib, Sasmito, Achmad, & Kurniawan, Roni. (2011). Kajian Potensi Energi Angin di Wilayah Sulawesi dan Maluku. Jurnal

Meteorologi dan Geofisika, 12(Puslitbang BMKG), 181.

Halim, Abdul. (2009). Analisis Kelayakan Investasi Bisnis. Yogyakarta: Graha

Ilmu.

Henryson, Mattias, & Svensson, Mattias. (2004). Renewable power for the Swedish Antarctic station Wasa. (Masters), KTH Royal Institute of

Technology, Stockholm, Sweden.

http://nationalgeographic.co.id. (2013). hanya ada 13466 pulau di indonesia. Retrieved 20 Mei 2013

75

http://www.antarasultra.com. (2013). ikan asin pulau maginti diminati

konsumen kendari. Retrieved 5 September, 2013

http://www.polarpowerinc.com. (2013). System Component Operation. Retrieved 24 Mei 2013

Islam, M. S., & Islam, A. (2010). Optimal Sizing and Operational Strategy of Hybrid Renewable Energy System Using HOMER. Paper presented at the The 4th International Power Engineering and Optimization Conf.

(PEOCO2010), Shah Alam, Selangor, MALAYSIA.

Junaidin, La Ode Tuna dan (2014). [Wawancara].

Kaltschmitt, Martin. (2007). Technology and Environment Economics

Kunaifi. (2010). Program Homer Untuk Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Hibrida di Propinsi Riau. Paper presented at the Seminar Nasional Informatika Jogyakarta.

Lambert, Tom, Ilman, Paul, & ilenthal, Peter. (2006). Micropower System Modeling With HomerIntegration of Alternative Sources of Energy. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc.

LAPAN. (2007). Teknologi Sistem Konversi Energi Angin dan Prospek

Pemanfaatannya di Indonesia. Bogor - Jawa Barat.

LG. (2012). Technical Data Mono-X LG200S1C-G2.

Messenger, Roger A, & Ventre, Jerry. (2005). Photovoltaic Systems

Engineering 2nd

Miharja, Farid. (2012). Perencanaan Dan Manajemen Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid (Angin/Surya/Fuel Cell) Pulau Sumba Menggunakan Software Homer. (Under Graduate), Institut Teknologi Sepuluh

November, Surabaya.

Mitshubitsi. Standar Features Engine MITSUBISHI , S4Q2-SD.

NASA. (2013). Dayli Radiation. Retrieved 24 Mei, 2013, from

http://power.larc.nasa.gov/

Nugroho, Dedy. (2011). Optimisasi Pembangkit listrik Tenaga Bayu dan Diesel Generator Menggunakan Software Homer. (Sarjana), Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Olympian-Power. (2013). Specification of GEH250-4.

76

Omar, Moien Ali Ahmad. (2007). Computer – Aided Design And Performance Evaluation of PV-Diesel Hybrid System. (Post Graduate), An-Najah National University, Palestine

Openei.org. (2013). Wind Sped. Retrieved 10 September, 2013, from

http:\\en.openei.org/apps/swera/

Patel, Makun R. (2005). Wind and Solar Power Systems

Permana, Iman. (2008). Pengenalan Teknologi Tenaga Surya

Prityatomo, Angga Rizki. (2009). Analysis Homer Simulation for BTS (Base Transceiver Station) di Pecatu Bali. (Under Gruduate), Universitas Indonesia., Depok.

PT Reskita. (2014). Riancian Anggaran Biaya Pekerjaan Pembangunan Jaring Distribusi Kelistrikan di Malangke Kab. Luwu Utara Area Palopo V Tahun Anggaran 2014. Makassar.

Quaschning, Volker. (2006). Understanding Renewable Energy. United

Kingdom

Rosyid, Akhmad. (2008). Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (PLTH) Wini. Tangerang: Balai Besar Teknologi Energi – BPPT.

Rosyid, Akhmad. (2011). Pembangkit Listrik Tenaga Surya Hibrida untuk Listrik Pedesaan di Indonesia. Jurnal Material dan Energi Indonesia,

01(01), 31-38.

Santiari, I Dewa Ayu Sri. (2011). Studi Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sebagai Catu Daya Tambahan Pada Industri Perhotelan Di Nusa Lembongan Bali. (Magister), Universitas

Udayana, Bali.

Solarpower. (2014). Daerating factor of solar panels. Retrieved 17, March,

2014, from http://www.solarpower2day.net/solar-panels/

Sureshkumar, U., P.S.Manoharan, & Ramalakshmi, A.P.S. (2012). Economic Cost Analysis of Hybrid Renewable Energy System using HOMER. Paper presented at the IEEE- International Conference On Advances

In Engineering, Science And Management (ICAESM -2012)

Susandi, Army. (2012). Potensi Energi Angin Dan Surya di Indonesia. Bandung: Institut Teknlogi Bandung.

worldbank.org. (2013). Electric power consumption (kWh per capita). Retrieved oktober, 2013, from http://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.ELEC.KH.PC?order=wbap

77

i_data_value_2010+wbapi_data_value+wbapi_data_value-

last&sort=asc

Yasin, Asma Mufeed Braheem. (2008). Optimal Operation Strategy and Economic Analysis of Rural Electrification of Atouf Village by Electric Network, Diesel Generator and Photovoltaic System. An-Najah National University, Palestine

Yunus, A. M. Shiddiq. (2013). Economic Study of Hibrid Power System in Selayar Island, South Sulawesi. Paper presented at the International Workshop on Modern Research Methods in Electrical Engineering

(IWoRMEE), Makassar.

78

LAMPIRAN

A. Lampiran 1

Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti sampai 20 tahun

mendatang

Berdasarkan data dari worldbank, konsumsi energi perkapita masyarat

Indonesia adalah 680 kWh pada tahun 2014. Dengan jumlah penduduk Pulau

Maginti sebanyak 2483 dan pertumbuhan penduduk rata-rata 1.03 % dalam

kurun waktu 5 tahun terakhir (BPS Kab. Muna, 2013), maka proyeksi kebutuhan

energinya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel Proyeksi kebutuhan energi listrik Pulau Maginti

Tahun ke

Daya listrik (KW)

1 193

2 199

3 205

4 212

5 218

6 225

7 233

8 240

9 248

10 256

11 264

12 272

13 281

14 290

15 299

16 308

17 318

18 328

19 339

20 349

79

B. Lampiran 2

Tabel Perencanaan beban

Pukul Bulan (kW)

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

1:00 141.388 127.079 125.334 124.133 126.848 130.502 132.172 124.727 116.997 130.132 131.101 135.076

2:00 139.423 121.521 116.568 116.552 119.911 124.85 126.115 119.713 111.841 125.281 124.425 126.778

3:00 132.448 118.289 115.735 114.152 117.636 120.594 125.544 116.482 109.714 122.580 119.714 123.325

4:00 130.990 113.582 113.738 113.443 116.044 120.412 144.744 115.925 108.758 120.486 116.972 120.955

5:00 136.253 115.908 117.955 117.970 121.617 125.822 137.487 118.432 109.661 129.690 123.130 125.954

6:00 137.140 123.280 115.347 123.642 128.837 130.502 123.772 125.562 116.040 121.864 119.508 114.204

7:00 127.820 117.325 117.621 105.044 121.673 123.573 107.772 113.697 106.153 110.785 112.158 113.946

8:00 126.489 114.603 115.069 111.861 119.570 124.181 104.801 113.14 107.695 117.014 118.731 120.130

9:00 132.702 122.145 118.232 116.770 121.105 134.088 111.658 118.098 110.937 121.478 121.475 125.902

10:00 134.794 126.115 120.562 121.569 118.603 127.402 115.601 120.938 111.256 119.659 124.580 128.170

11:00 137.584 127.362 127.275 123.424 119.797 124.667 114.515 122.554 116.040 122.525 125.615 129.407

12:00 131.434 129.460 125.555 125.388 108.994 129.043 122.63 125.284 121.409 128.037 129.083 117.811

13:00 142.403 130.764 125.167 127.624 112.918 129.651 123.258 122.331 120.665 122.580 128.669 121.161

14:00 147.094 137.059 131.492 127.624 114.680 117.251 121.201 123.891 112.532 128.919 131.101 128.376

15:00 140.120 136.322 130.549 126.751 115.760 123.634 123.601 122.498 112.213 127.651 128.513 115.801

16:00 140.564 133.883 128.774 121.406 122.981 121.384 129.144 121.273 121.728 135.533 127.996 126.984

17:00 131.244 131.785 125.222 122.115 127.587 123.816 136.401 122.331 118.751 129.690 131.774 132.602

18:00 145.129 141.028 140.313 159.475 165.851 162.9 163.659 157.092 160.691 168.162 161.638 151.567

19:00 184.565 188.322 192.744 192.744 192.744 190.86 192.744 192.744 192.744 191.090 191.502 192.744

20:00 192.744 189.002 190.358 189.090 191.039 192.744 189.316 184.778 184.505 195.886 192.744 186.509

21:00 186.848 192.744 182.868 170.110 183.477 188.064 186.059 183.775 180.359 192.744 182.548 186.611

22:00 167.636 179.985 165.169 166.129 168.637 175.056 179.601 170.405 161.914 181.501 172.507 174.500

23:00 159.839 160.819 153.186 150.585 152.376 158.401 161.716 155.811 145.967 164.194 158.688 156.360

0:00 157.873 142.163 135.875 133.623 137.024 142.416 144.344 136.982 130.020 148.044 140.624 142.961

80

C. Lampiran 3

Tabel Proyeksi biaya dan performa PV dan Turbin angin

Capital cost dari tahun 2010 pada tahun 2015 mengalami penrunan sebesar 11

%, maka capital cost breakdown dapat dilihat pada tabel berikut

Component Tahun 2010 % Tahun 2015

Module ($/kW) 1400 49% 1246 Structure ($/kW) 810 29% 721 Balance ($/kW) 185 7% 165 Engineer ($/kW) 55 2% 49 owner's ($/kW) 140 5% 125

Total ($/kW) 2830 2306

81

82

D. Lampiran 4

Tabel arus kas keluar selama projek

Year Component

Entire system PV

Evoco 10.kW

Gen. Tambahan

Gen. terpasang

Trojan L16P

Converter Other

0 -530,380 -514,800 -51,500 0 -62,980 -42,800 -83,150 -1,285,610

1 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

2 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

3 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

4 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

5 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063

6 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

7 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

8 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

9 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063

10 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

11 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

12 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

13 0 0 -256,167 -12,047 -54,144 0 -7,305 -329,663

14 0 0 -307,567 -21,927 0 0 -7,305 -336,799

15 0 0 -256,167 -12,047 0 -33,600 -7,305 -309,119

16 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

17 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

18 0 0 -307,567 -12,047 -54,144 0 -7,305 -381,063

19 0 0 -256,167 -12,047 0 0 -7,305 -275,519

20 0 0 -229,748 -6,415 20,111 22,400 -7,305 -200,957

83

E. Lampiran 5

Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & dan 12%

thn Biaya

investasi

Arus kas

masuk

Arus kas keluar

Arus kas bersih

Faktor diskon

Present Value

PVNCF Kumulatif

faktor diskon

Present Value

Kumulatif

11%

12%

0 1,285,610 0 1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610

1

455,667 275519 180,148 0.9009 162,295 -1,123,315 0.8929 160,846 -1,446,456

2

455,667 275519 180,148 0.8116 146,212 -977,103 0.7972 143,613 -1,302,844

3

455,667 275519 180,148 0.7312 131,723 -845,380 0.7118 128,226 -1,174,618

4

455,667 275519 180,148 0.6587 118,669 -726,711 0.6355 114,487 -1,060,131

5

455,667 381063 74,604 0.5935 44,274 -682,437 0.5674 42,332 -1,017,798

6

455,667 275519 180,148 0.5346 96,314 -586,123 0.5066 91,268 -926,530

7

455,667 275519 180,148 0.4817 86,770 -499,353 0.4523 81,490 -845,040

8

455,667 275519 180,148 0.4339 78,171 -421,182 0.4039 72,759 -772,282

9

455,667 381063 74,604 0.3909 29,164 -392,018 0.3606 26,903 -745,379

10

455,667 275519 180,148 0.3522 63,445 -328,573 0.3220 58,003 -687,376

11

455,667 275519 180,148 0.3173 57,158 -271,415 0.2875 51,788 -635,588

12

455,667 275519 180,148 0.2858 51,494 -219,921 0.2567 46,239 -589,348

13

455,667 329663 126,004 0.2575 32,448 -187,473 0.2292 28,877 -560,471

14

455,667 336799 118,868 0.2320 27,577 -159,897 0.2046 24,323 -536,149

15

455,667 309119 146,548 0.2090 30,629 -129,268 0.1827 26,774 -509,375

16

455,667 275519 180,148 0.1883 33,920 -95,347 0.1631 29,386 -479,989

17

455,667 275519 180,148 0.1696 30,559 -64,788 0.1456 26,238 -453,751

18

455,667 381063 74,604 0.1528 11,401 -53,387 0.1300 9,701 -444,050

19

455,667 275519 180,148 0.1377 24,802 -28,585 0.1161 20,916 -423,134

20

455,667 200957 254,710 0.1240 31,593 3,008 0.1037 26,405 -396,729

84

F. Lampiran 6

Tabel Perhitungan NCF, DF, PVNCF dan PVNCF kumulatif dengan harga jual listrik $ 0.486 dan faktor diskon 11 & 12%

thn biaya Arus kas

masuk

Arus kas keluar

Arus kas bersih

Faktor diskon

Present Value

PVNCF Kumulatif

faktor diskon

Present Value

Kumulatif

11%

12%

0 1,285,610 0 1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610 1 -1,285,610 -1,285,610

1

673,201 275519 397,682 0.9009 358,272 -927,338 0.8929 355,073 -1,640,683

2

673,201 275519 397,682 0.8116 322,768 -604,570 0.7972 317,030 -1,323,654

3

673,201 275519 397,682 0.7312 290,782 -313,789 0.7118 283,062 -1,040,591

4

673,201 275519 397,682 0.6587 261,965 -51,824 0.6355 252,734 -787,857

5

673,201 381063 292,138 0.5935 173,370 121,546 0.5674 165,767 -622,091

6

673,201 275519 397,682 0.5346 212,617 334,163 0.5066 201,478 -420,613

7

673,201 275519 397,682 0.4817 191,547 525,710 0.4523 179,891 -240,721

8

673,201 275519 397,682 0.4339 172,565 698,275 0.4039 160,617 -80,104

9

673,201 381063 292,138 0.3909 114,204 812,478 0.3606 105,348 25,243

10

673,201 275519 397,682 0.3522 140,057 952,536 0.3220 128,043 153,286

11

673,201 275519 397,682 0.3173 126,178 1,078,714 0.2875 114,324 267,610

12

673,201 275519 397,682 0.2858 113,674 1,192,387 0.2567 102,075 369,685

13

673,201 329663 343,538 0.2575 88,466 1,280,853 0.2292 78,730 448,415

14

673,201 336799 336,402 0.2320 78,043 1,358,897 0.2046 68,834 517,250

15

673,201 309119 364,082 0.2090 76,095 1,434,992 0.1827 66,516 583,766

16

673,201 275519 397,682 0.1883 74,880 1,509,872 0.1631 64,871 648,637

17

673,201 275519 397,682 0.1696 67,460 1,577,332 0.1456 57,920 706,557

18

673,201 381063 292,138 0.1528 44,645 1,621,977 0.1300 37,989 744,546

19

673,201 275519 397,682 0.1377 54,752 1,676,729 0.1161 46,174 790,720

20

673,201 200957 472,244 0.1240 58,574 1,735,303 0.1037 48,956 839,676

83

CURRICULUM VITAE

Nama : Usman

Nama panggilan : Ikhsan

Tempat/tanggal lahir : Konawe, 19 juli 1986

Agama : Islam

Suku/bangsa : Muna/Indonesia

Alamat : BTP Blok M, no 197

No. HP : 085242396562

e-mail : st.usman.05@gmail.com

Riwayat Pendidikan

1) TK Dharma wanita Kel. Konawe (1992 – 1993)

2) SD Negeri Konawe (1993 – 1999)

3) SLTP Negeri 2 Kosambi (1999 – 2002)

4) SMU Negeri 1 Kusambi (2002 – 2005)

5) S1 Teknik Elektro Universitas Hasanuddin (2005 – 2010)

6) S2 Teknik Elektro Universitas Hasanuddin (2012 – 2014)