Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014 ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

143

ISSN: 2355-7524

APLIKASI PROGAM MESSAGE

DALAM PERENCANAAN SISTEM ENERGI

Rizki Firmansyah Setya Budi, Wiku Lulus Widodo

Pusat Pengembangan Energi Nuklir (PPEN) – BATAN

Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta12710

Telp./Fax: (021) 5204243, Email : [email protected]

ABSTRAK APLIKASI PROGRAM MESSAGE DALAM PERENCANAAN SISTEM ENERGI.

Perencanaan sistem energi perlu dilakukan untuk mendukung pertumbuhan ekonomi sebuah negara.

Perencanaan sistem energi yang dilakukan tidak hanya dalam jangka waktu dekat saja tetapi dalam

jangka waktu panjang (puluhan tahun). Untuk melakukan perencanaan sistem energi jangka panjang

akan membutuhkan waktu yang sangat lama jika dilakukan tanpa bantuan program komputer. Salah

satu program komputer yang dapat digunakan untuk membantu perencanaan sistem energi adalah

program MESSAGE. Tujuan penelitian untuk memperkenalkan program MESSAGE. Selain itu

menyajikan juga penggunaan program MESSAGE, persamaan matematis di dalam program

MESSAGE dan manfaatnya dalam membantu proses perencanaan energi. Metodologi yang

digunakan adalah pengumpulan data, pengolahan data, analisis data, contoh kasus, dan penarikan

kesimpulan. Berdasarkan hasil analisis dan contoh kasus diperoleh kesimpulan bahwa program

MESSAGE dapat digunakan untuk membantu proses perencanaan energi dengan fungsi obyektif

minimum cost. Manfaat dari penggunaan program MESSAGE adalah dapat mengurangi waktu yang

dibutuhkan untuk membuat suatu perencanaan energi jangka panjang.

Kata kunci: Program MESSAGE, perencanaan, energi

ABSTRACT APLICATION OF MESSAGE PROGRAM IN ENERGY SYSTEM PLANNING. Planning in

energy system should be done to support economic growth in a country. The planning hs to be done

not only in short term but also in long term period and it will take long time if not use computer

program. The program that can be used is MESSAGE program. The paper’s aim is to give

information about MESSAGE, show how to use MESSAGE program, the mathematical formulation

in MESSAGE program, and the benefit using MESSAGE program. The metodology are collecting

data, processing data, analyzing data, example case, and get conclusion. Based on the example case

and the analyzis get conclusion: MESSAGE program is a computer program that can be used to

helping the process of energy planning. The obyektif function in MESSAGE program optimization is

a function of minimum cost. The benefit of using MESSAGE program is to minimize the time that

was needed to make a long term period of energy planning.

Keywords: MESSAGE program, Planning, Energy

Aplikasi Program Massage Dalam Perencanaan...

Rizki Firmansyah Setia Budi, dkk.

144

ISSN: 2355-7524

1. PENDAHULUAN Perencanaan sistem energi perlu dilakukan untuk mendukung pertumbuhan ekonomi

sebuah negara. Perencanaan sistem energi yang dilakukan tidak hanya dalam jangka waktu

dekat saja tetapi dalam jangka waktu panjang (puluhan tahun). Untuk melakukan

perencanaan sistem energi jangka panjang akan membutuhkan waktu yang sangat lama jika

dilakukan tanpa bantuan program komputer. Salah satu program komputer yang dapat

digunakan untuk membantu perencanaan sistem energi adalah program MESSAGE.

Program MESSAGE (Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General

Enviromental Impacts) adalah software yang digunakan untuk melakukan optimasi terhadap

sebuah sistem energi. Program MESSAGE melakukan optimasi penyediaan energi terhadap

kebutuhan yang ada. Program MESSAGE pertama kali dikembangkan oleh International

Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) dan disempurnakan oleh IAEA.

Penyempurnaan yang dilakukan IAEA yang paling signifikan adalah penambahan user

interface untuk mempermudah penggunaan[1]. Tujuan pengembangan program MESSAGE

adalah untuk memfasilitasi pembuatan model sistem energi yang digunakan untuk

mengevaluasi dan menentukan alternatif penyediaan energi dengan berbagai batasan

seperti: pembangunan fasilitas baru, ketersediaan bahan bakar, peraturan lingkungan,

sumber daya energi yang ada, dan lain-lain[2].

Tujuan penelitian untuk memperkenalkan program MESSAGE yang digunakan untuk

melakukan perencanaan sistem energi. Selain sebagai sarana memperkenalkan program

MESSAGE, makalah ini juga menyajikan cara-cara penggunaan, persamaan matematis yang

digunakan dalam program MESSAGE dan manfaat penggunaan program MESSAGE dalam

membantu proses perencanaan energi.

Metodologi yang digunakan dalam studi adalah pengumpulan data, pengolahan data,

analisis data, contoh kasus, dan penarikan kesimpulan.

Penelitian sebelumnya tentang penggunaan program MESSAGE adalah Simulasi

Pengembangan Kelistrikan dengan Opsi Nuklir untuk Mendukung Industri Smelter di

Bangka[3]. Dalam penelitian tersebut dilakukan perencanaan sistem energi listrik di Bangka

untuk mendukung adanya industri Smelter di Bangka. Dengan menggunakan program

MESSAGE diperoleh jenis pembangkit yang sesuai dan paling ekonomis dibangun di

Bangka sampai dengan tahun 2030.

2. TEORI PROGRAM MESSAGE 2.1. Prinsip Dasar Program MESSAGE

Prinsip dasar pembuatan model sistem energi dengan menggunakan MESSAGE

adalah melakukan optimisasi dengan menggunakan sebuah fungsi obyektif yang dibatasi

dengan beberapa batasan yang telah ditentukan. MESSAGE akan melakukan optimisasi

terhadap semua solusi yang berada di dalam daerah batasan. Fungsi obyektif yang

digunakan dalam program MESSAGE adalah fungsi biaya sehingga program MESSAGE

akan memilih solusi yang membutuhkan biaya paling sedikit. Sedangkan batasan

ditentukan oleh pengguna (user) sehingga dapat disesuaikan dengan kondisi yang terjadi.

2.2. Bagian-Bagian Program MESSAGE

Pemahaman tentang program MESSAGE sangat diperlukan untuk dapat menjalankan

program tersebut dengan baik. Program MESSAGE terdiri dari beberapa bagian yang saling

berhubungan dan merupakan satu rangkaian sistem energi. Bagian-bagian tersebut adalah

general, load regions, energy forms, demands, constraints, technologies, storages, dan resources.

Gambar 1 menunjukkan tampilan MESSAGE pada waktu pertama kali dijalankan.



145

ISSN: 2355-7524

Gambar 1. Tampilan MESSAGE pada Waktu Pertama Kali Dijalankan.

Pada waktu pertama kali dijalankan, program MESSAGE akan menampilkan tampilan

seperti Gambar 1. Tampilan tersebut terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian user interface

(berwarna biru) dan background program (berwarna hitam). User interface berfungsi sebagai

tempat untuk menginputkan data sistem energi dan background program berfungsi sebagai

tempat untuk melihat proses running program. Dengan menggunakan background program

dapat diketahui letak error yang terjadi sehingga mempermudah perbaikan.

Terdapat beberapa menu pada tampilan user interface yang digunakan untuk

menjalankan program. Menu tersebut antara lain: cases, edit, select, run, intermediete, result,

dan help. Menu cases digunakan untuk membuat studi kasus baru atau membuka studi

kasus yang akan dianalisis, membackup studi kasus, dan merestore studi kasus. Menu edit

digunakan untuk menginputkan data ke sistem energi. Menu select digunakan untuk

memilih studi kasus yang akan dianalisis.. Menu run digunakan untuk me-running studi

kasus yang dianalisis. Sedangkan menu intermediete dan result digunakan dalam proses

penampilan data hasil running.

Pemasukkan data didalam studi kasus dilakukan melalui menu edit dan pilih opsi

application_db. Setelah dilakukan langkah tersebut maka akan muncul tampilan seperti

Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan tampilan program MESSAGE secara keseluruhan. Pada

tampilan ini dapat terlihat bahwa program MESSAGE terdiri dari beberapa bagian sebagai

berikut: general, load regions, energy forms, demands, constraints, technologies, storages, dan

resources.

Gambar 2. Tampilan Program MESSAGE

Secara Keseluruhan

Gambar 3. Tampilan General.

General

General adalah bagian dari program MESSAGE yang digunakan untuk

mendeskripsikan tahun dasar dan tahun-tahun yang akan dianalisis. Selain itu di bagian ini



146

ISSN: 2355-7524

juga ditentukan discount rate yang akan digunakan dalam perhitungan. Gambar 3

menunjukkan tampilan general.

Load Region

Pada bagian ini dideskripsikan tentang karakteristik beban yang ada di wilayah yang

akan dianalisis. Karakteristik beban yang dimaksud meliputi: jumlah musim dalam satu

tahun, jumlah tipe hari dalam satu tahun, dan jumlah pembagian waktu dalam satu hari.

Penentuan karakteristik beban tersebut berdasarkan dari kurva beban harian wilayah

tersebut. Gambar 4 menunjukkan tampilan load region.

Gambar 4. Tampilan Load Region

Gambar 5. Tampilan Energy Forms

Energy Forms

Pada bagian ini dideskripsikan bentuk energi masing-masing level. Dalam program

MESSAGE terdapat beberapa macam level energi, yaitu: resource, primary, secondary, dan final.

Resource menunjukkan sumber energi yang terdapat di wilayah tersebut, misal di

wilayah tersebut terdapat tambang batubara dan kilang minyak maka resource yang ada di

wilayah tersebut adalah batubara dan minyak.

Primary menunjukkan hasil pengolahan dari resource. Untuk energi di level primary

tidak tergantung dari sumber energi yang ada di wilayah tersebut. Untuk energi yang

resource nya tidak ada maka dapat disuplai dengan cara import dari wilayah lain. Contoh

pengolahan energi level resource menjadi level primary adalah penambangan batubara.

Batubara yang belum ditambang termasuk kedalam energi level resource dan setelah

ditambang, batubara tersebut masuk kedalam energi level primary.

Secondary menunjukkan hasil pengolahan dari primary. Contoh pengolahan energi

level primary menjadi level secondary adalah PLTU Batubara. Batubara hasil penambangan

merupakan energi level primary, sedangkan setelah batubara tersebut diolah oleh PLTU

Batubara dan menjadi energi listrik maka energi listrik tersebut termasuk kedalam energi

level secondary.

Final menunjukkan hasil pengolahan dari secondary sehingga dapat digunakan

langsung oleh konsumen energi. Dalam proses pengolahan ini bisa terjadi perubahan

bentuk energi atau hanya penyaluran energi level secondary ke konsumen energi. Contohnya

adalah penyaluran energi listrik dari PLTU Batubara melalui saluran transmisi dan

distribusi sehingga sampai ke konsumen. Energi listrik dari PLTU Batubara sebelum

disalurkan termasuk kedalam energi level secondary sedangkan energi listrik yang sudah

sampai di konsumen termasuk kedalam energi level final. Gambar 5 menunjukkan tampilan

energy forms.

Demands

Pada bagian ini dideskripsikan kebutuhan energi dalam setiap tahun masa studi.

Gambar 6 menunjukkan tampilan demands.



147

ISSN: 2355-7524

Gambar 6. Tampilan Demands

Gambar 7. Tampilan Constraints

Constraints

Pada bagian ini dideskripsikan batasan-batasan yang dipakai seperti: batasan emisi,

batasan energiyang dibangkitkan setiap pembangkit dan lain-lain. Gambar 7 menunjukkan

tampilan constraint. Constraint terbagi dalam beberapa grup dan setiap drup mewakili

constraints yang berbeda. Misalnya grup 1 mewakili constraints untuk batasan CO2 dan grup

2 mewakli constraints untuk batasan sumber daya air. Gambar 7 menunjukkan tampilan

constraints.

Technologies

Pada bagian ini dideskripsikan teknologi yang dipakai untuk mengubah level energi

beserta spesifikasinya seperti variable O&M, investment cost, fixed O&M, masa konstruksi,

dan lain-lain. Gambar 8 menunjukkan tampilan technologies.

Gambar 8. Tampilan Technologies

Gambar 9. Tampilan Storages

Storages

Pada bagian ini dideskripsikan kapasitas penyimpanan dari setiap teknologi.

Kapasitas penyimpanan tersebut akan menjadi batasan dari teknologi tersebut. Misal sebuah

PLTA mempunyai kapasitas bendungan sebesar 800Mwyr maka pada bagian storages diisi

dengan batasan 800Mwyr. Jika dalam bagian storages ini dibiarkan kosong (tidak diisi) maka

program MESSAGE akan menganggap teknologi yang ada tidak mempunyai batasan.

Gambar 9 menunjukkan tampilan storages.

Resources

Bagian ini mendeskripsikan jumlah sumber daya energi yang dapat dipakai. Jika

bagian ini dibiarkan kosong maka program MESSAGE akan menganggap bahwa sumber

daya energi tidak terbatas jumlahnya.



148

ISSN: 2355-7524

3. PROSES OPTIMASI PROGRAM MESSAGE DAN CONTOH

KASUS 3.1. Proses Optimasi Program MESSAGE

Gambar 10.Contoh Rantai Energi dalam Program MESSAGE[4].

Rantai energi adalah komponen penting dalam proses optimasi program MESSAGE.

Pembuatan rantai energi perlu dilakukan dengan teliti dan cermat serta memperhatikan

kondisi sebenarnya sistem energi yang dioptimasi. Semakin kompleks dan semakin mirip

rantai energi yang dibuat dengan sistem energi yang ada maka hasilnya pun akan semakin

baik dan mendekati kenyataan. Akan tetapi, perlu diperhatikan bahwa semakin kompleks

rantai energi akan menyebabkan waktu iterasi yang diperlukan program MESSAGE untuk

optimasi semakin lama dan resiko tidak didapatkan solusi yang optimal semakin besar.

Gambar 10 menunjukkan contoh rantai energi yang dibuat di dalam program MESSAGE.

Dengan menggunakan rantai energi ini maka proses optimasi dengan menggunakan prinsip

least cost (biaya terkecil) dari alur setiap proses energi dilakukan.

Proses optimasi di dalam program MESSAGE dilakukan berdasarkan flowchart pada

Gambar 11. Proses optimasi di dalam program MESSAGE terdiri dari 5 bagian, yaitu:

MESSAGE data storage (input), matrix generation (MXG), optimization (OPT), calculation

program (CAP), MESSAGE data storage (output). MESSAGE data storage (input) berfungsi

dalam proses pengumpulan data yang akan digunakan dalam proses optimisasi. Data yang

sudah berada dalam MESSAGE data storage (input) akan dibuat menjadi sebuah matriks.

Matriks tersebut akan digunakan untuk proses perhitungan memperoleh nilai objektif.

Matriks dibuat di matrix generration (MXG). Proses perhitungan matriks untuk memperoleh

nilai objektif dan pencarian nilai optimum dilakukan dalam proses optimization (OPT).

Tingkat kecepatan proses optimisasi dalam program MESSAGE tergantung dari program

solver yang digunakan. Semakin bagus program solver yang digunakan, semakin cepat

proses optimisasinya. Program solver terdapat di dalam proses OPT.



149

ISSN: 2355-7524

Gambar 11. Flowchart Proses Optimasi Program MESSAGE[5].

Persamaan matematis yang digunakan didalam program MESSAGE untuk mecari

nilai optimum adalah linear and mixed integer programming (LP dan MIP). Linear programming

adalah sebuah metode matematis yang digunakan untuk proses optimisasi sebuah fungsi

obyektif yang linear dengan fungsi batasan yang linear juga (persamaan /pertidaksamaan

linear). Sedangkan mixed integer programming (MIP) hampir sama seperti linear programming

hanya saja dalam MIP ada beberapa data dalam persamaan yang membutuhkan bilangan

integer. Salah satu contoh dalam program MESSAGE yang membutuhkan bilangan integer

adalah kapasitas pembangkit.

Fungsi obyektif yang digunakan dalam program MESSAGE adalah minimalisasi biaya

yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan energi. Fungsi obyektif tersebut dapat

dirumuskan seperti pada persamaan 1[6].

………………………………(1)

dengan :

Xi,j,t = kebutuhan bahan bakar (i) dalam sebuah teknologi (j) dalam jangka waktu

tertentu (t)

Yj,t = kebutuhan instalasi teknologi (j) dalam jangka waktu tertentu (t)

Pada umumnya, komponen biaya dalam setiap teknologi terdiri dari 3 macam: biaya

investasi, biaya variabel, dan biaya tetap. Biaya investasi adalah biaya yang dibutuhkan

untuk membangun teknologi tersebut, dalam program MESSAGE biaya investasi

dinyatakan dengan satuan $/kW. Makna dari satuan tersebut adalah semakin besar

kapasitas teknologi (kW nya besar) maka biaya invetasi yang diperlukan semakin besar.

Biaya variabel adalah semua biaya yang diperlukan dalam proses produksi dan besarnya

tergantung dari energi yang dibangkitkan, dalam program MESSAGE biaya vaariabel

dinyatakan dengan satuan $/kWyr. Semakin besar energi yang dibangkitkan dalam satu

tahun maka biaya variabelnya pun menjadi lebih besar. Sedangkan untuk biaya tetap adalah

biaya yang diperlukan dalam proses produksi dan besarnya tetap tidak tergantung energi

yang dibangkitkan, dalam program MESSAGE biaya tetap dinyatakan dengan satuan

$/kw/yr. Semakin besar kapasitasnya maka semakin besar pula biaya tetap per tahunnya.

Selain ketiga biaya tersebut, dalam program MESSAGE juga terdapat biaya penalti

dan biaya yang ditimbulkan karena adanya pemasangan batasan. Biaya penalti dan biaya

akibat pemasangan batasan termasuk kedalam komponen X karena nilainya bergantung

dari energi yang dibangkitkan. Contoh biaya penalti adalah biaya penalti CO2.. Jika emisi

CO2 yang dihasilkan melebihi batas yang telah ditentukan maka program MESSAGE akan

memberlakukan biaya penalti dalam sistem energi tersebut. Sedangkan contoh biaya yang

ditimbulkan karena adanya pemasangan batasan adalah pajak carbon (carbon tax). Adanya



150

ISSN: 2355-7524

pajak carbon akan menyebabkan penambahan biaya operasional pada teknologi yang

menghasilkan carbon saja sedangkan teknologi bersih tidak terpengaruh.

Semua nilai biaya tersebut dijadikan nilai sekarang (present value) untuk dapat

dibandingkan dan dioptimasi. Present value dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan sebagai berikut[7]:

t

t

r

FP

)1(

…………………………………………(2)

dengan:

P : Present value,

F : Future value,

t : Time,

r : rate

Pencapaian solusi optimal dalam program MESSAGE dapat diketahui kebenarannya

melalui memenuhi persamaan : demand equation dan input-output balance equation.

Demand equation menunjukkan bahwa supply selalu lebih besar atau sama dengan

kebutuhan energi. Jika hasil program MESSAGE menunjukkan supply yang lebih kecil

daripada kebutuhan energi maka dapat dinyatakan ada sebuah error dalam sistem energi

yang dibuat dan hasil tersebut tidak valid. Persamaan matematis demand equation dapat

dilihat pada persamaan sebagai berikut[8]:

………………………………………………..(3)

………………………………………………..(4)

Dengan:

D : Kebutuhan energi

X : Energi yang dihasilkan oleh teknologi

Ƞ : Efisiensi teknologi

Input-Output Balance Equation menunjukkan bahwa energi yang diproduksi lebih besar

atau sama dengan energi yang dikonsumsi. Pada umumnya energi yang diproduksi selalu

lebih besar daripada yang dikonsumsi karena adanya efisiensi dan rugi-rugi teknologi.

Persamaan matematis input-output balance dapat dilihat pada persamaan sebagai berikut[8]:

........................................................................(5)

3.2. Contoh Kasus

Gambar 12. Proyeksi Pertumbuhan Kebutuhan Energi.



151

ISSN: 2355-7524

Contoh kasus penggunaan program MESSAGE dalam perencanaan energi adalah

sebagai berikut: Negara X mempunyai sumber daya energi yang terbatas yaitu minyak

bumi sebesar 1.840 MMSTB dan gas bumi sebesar 28.520 BSCF. Negara X mempunyai

proyeksi pertumbuhan kebutuhan energi seperti Gambar 12.

Tabel 1. Parameter Teknis dan Ekonomis Pembangkit Listrik

Efisiensi

op.

Time constr lifetime

invest

cost

Var

o/m

fixed

o/m

fuel

cost Pembangkit

(share) (share) yr yr $/kW $/kWyr $/kW/yr $/kWyr

PLTN 0,33 0,8 5 40 4500 11 46 25

PLTU 0,33 0,8 3 30 1400 6 24 156

PLTD 0,33 0,5 2 25 900 14 10 454

PLTG 0,33 0,7 2 25 900 14 10 303

Pasokan batubara, gas bumi, dan minyak bumi hanya bisa diperoleh dari sumber

daya energi yang sama. Dengan kata lain tidak ada alternatif energi lain yang dapat

digunakan untuk memasok kebutuhan batubara, minyak bumi dan gas bumi. Sedangkan

pasokan energi listrik dapat diperoleh dari alternatif energi lainnya seperti batubara, gas

bumi, minyak bumi, nuklir, dan import. Parameter teknis dan ekonomis pembangkit listrik

ditunjukkan pada Tabel 1[3].

Skenario yang digunakan dalam contoh kasus adalah skenario BAU dan skenario opsi

nuklir. Skenario BAU adalah skenario yang menggunakan sumber energi yang ada dalam

negara tersebut sedangkan skenario opsi nuklir adalah skenario yang memasukkan nuklir

sebagai salah satu opsi untuk pemenuhan kebutuhan energi.

4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN Program MESSAGE adalah sebuah program yang digunakan untuk membantu dalam

proses perencanaan energi. Manfaat dari penggunaan program MESSAGE adalah dapat

mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membuat suatu perencanaan energi jangka

panjang. Dengan menggunakan kemampuan iterasi komputer yang cepat maka perhitungan

yang membutuhkan waktu berhari-hari ketika dihitung secara manual, dapat dilakukan

dalam beberapa menit saja dengan program MESSAGE.

Berdasarkan gambar bagian-bagian program MESSAGE, dapat diketahui bahwa

program ini adalah program yang sangat fleksibel dan dapat digunakan sesuai kebutuhan

pengguna. Hal itu ditunjukkan dengan adanya opsi add, new, create, dan delete pada setiap

item inputan program MESSAGE. Dengan adanya opsi-opsi tersebut maka pengguna

pengguna dapat membuat sebuah rantai energi yang sesuai dengan kebutuhan. Apabila di

rantai energi yang telah dibuat sebelumnya ada sebuah teknologi yang masih kurang maka

dapat ditambahkan dengan menggunakan opsi add ataupun sebaliknya jika ada sebuah

teknologi yang tidak dibutuhkan lagi maka dapat dihilangkan dengan menggunakan opsi

delete.

Kemampuan dan manfaat penggunaan program MESSAGE sangat bergantung pada

kemampuan pengguna. Pengetahuan, data, dan intuisi pengguna sangat berpengaruh

terhadap hasil dan keakuratannya. Gambar bagian-bagian inputan program MESSAGE

yang masih berupa layar kosong menunjukkan bahwa dalam program tersebut belum

dilakukan pembuatan rantai energi dan pemasukkan data-data input. Hal tersebut juga

menunjukkan bahwa sistem pemrograman didalam program MESSAGE hampir sama

dengan pemrograman dengan bahasa pemrograman yang lain, yang membedakan adalah

dalam program MESSAGE ini menggunakan user interface seperti pada Gambar 1 sampai 10.

Penggunaan user interface dalam MESSAGE memudahkan untuk pengguna yang tidak

memahami bahasa pemrograman. Gambar 13 menunjukkan cuplikan hasil pemrograman

dengan menggunakan user interface yang tersaji dalam bahasa pemrograman.



152

ISSN: 2355-7524

Gambar 13. Cuplikan Hasil Pemrograman.

Dalam melakukan pembuatan rantai energi yang baik, pengguna harus membuat

sketsa rantai energi yang akan digunakan sebelumnya sehingga dapat mengurangi

kesalahan dan lebih rapi. Data-data dan asumsi yang diperlukan pun harus disusun terlebih

dahulu. Persiapan data dan konsep rantai energi yang baik sangat berpengaruh terhadap

hasil perencanaan energi. Data-data dan asumsi yang salah serta rantai energi yang tidak

benar akan mengakibatkan hasil tidak tercapai (infeasible) atau akan memberikan hasil yang

tidak sesuai dan salah.

Pengetahuan pengguna terhadap proses optimasi dan cara kerja program MESSAGE

sangat diperlukan. Beberapa hal penting yang harus diberikan perhatian khusus adalah alur

energi mulai dari resource sampai dengan final. Kesalahan kecil dalam pembuatan alur

tersebut dapat menyebabkan perhitungan menjadi salah atau tidak diperoleh hasil sama

sekali (infeasible/error). Misalnya pemberian sumber daya (resource) yang terlalu kecil dan

tidak ditambahkan teknologi import sumber daya maka akan mengakibatkan error karena

supply menjadi lebih kecil dari demand. Hal tersebut bertentangan dengan demand equation

yang ada dalam program MESSAGE. Misalnya saja demand listriknya sebesar 1000 MWyr.

Sedangkan sumber dayanya hanya terdapat 1150 Mwyr dan tidak ada teknologi untuk

mengekspor dari tempat lain maka diperlukan perhitungan yang teliti terhadap semua alur

energi dari sumber daya sama ke demand sehingga losses yang timbul tidak lebih dari 15%.

Jika losses lebih dari 15% maka demand equation tidak dapat terpenuhi. Selain beberapa hal

penting diatas, pengetahuan tentang pengkodean dan pemrograman sangat membantu

untuk memahami cara kerja program MESSAGE dan mempermudah mencari masalah yang

menimbulkan error.

Berdasarkan hasil running program MESSAGE menggunakan contoh kasus diatas

diperoleh komposisi pasokan energi primer negara X. Komposisi tersebut ditunjukkan pada

Gambar 14. Pada skenario BAU terdapat import listrik karena adanya kekurangan sumber

daya energi sedangkan pada skenario opsi nuklir, kekurangan sumber daya energi tersebut

dapat dipasok dengan menggunakan energi nuklir. Penggunaan energi nuklir sebagai

alternatif energi akan sedikit mengurangi ketergantungan import energi. Akan tetapi nilai

pengurangan tersebut tidak terlalu signifikan karena energi nuklir hanya bisa digunakan

sebagai alternatif pada sektor kelistrikan saja. Langkah lebih lanjut yang dapat dilakukan

untuk mengurangi ketergantungan import energi adalah dengan melakukan diversifikasi

energi di sektor-sektor yang lain seperti sektor transportasi, sektor industri, dan sektor

rumah tangga. Sektor transportasi dapat dilakukan dengan program mobil listrik, sektor

rumah tangga dengan program kompor listrik, sektor industri dengan program smelter

listrik.



153

ISSN: 2355-7524

(a) (b)

Gambar 14. Pasokan Energi Primer, (a) Skenario BAU, (b) Skenario Opsi Nuklir.

Gambar 15 menunjukkan komposisi pasokan energi listrik untuk skenario BAU dan

skenario opsi nuklir. Import listrik akan digantikan dengan energi nuklir dan porsi dari

batubara akan menurun karena digantikan oleh energi nuklir. Hal itu disebabkan karena

pembangkitan energi listrik dengan menggunakan energi nuklir lebih murah dibandingkan

dengan import listrik atau menggunakan batubara import.

(a) (b)

Gambar 15. Komposisi Pasokan Energi Listrik, (a) Skenario BAU, (b) Skenario Opsi

Nuklir.

Selain beberapa keunggulan program MESSAGE yang telah disebutkan di atas,

program MESSAGE masih mempunyai kekurangan yaitu pada proses optimasi. Ketika

rantai energi yang dianalisis terlalu besar dan kompleks maka akan mengakibatkan waktu

iterasinya sangat lama bisa mencapai 2 jam atau lebih. Hal tersebut disebabkan karena solver

yang dipakai dalam proses optimasi masih free solver yang berfungsi sebagai sarana

pembelajaran model-model sederhana saja. Sedangkan untuk meningkatkan solver tersebut

sehingga bisa menganalisis model-model yang kompleks diperlukan comercial solver.

5. KESIMPULAN Program MESSAGE adalah sebuah program yang digunakan untuk membantu dalam

proses perencanaan energi. Fungsi obyektif yang digunakan dalam proses optimasi program

MESSAGE adalah fungsi minimum cost. Manfaat dari penggunaan program MESSAGE

adalah dapat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membuat suatu perencanaan

energi jangka panjang. Kemampuan pengguna dan kelengkapan data sangat berpengaruh

terhadap hasil dari program MESSAGE.



154

ISSN: 2355-7524

Program MESSAGE yang ada di Pusat Kajian Sistem Energi Nuklir (PKSEN) BATAN

sangat membantu mewujudkan salah satu misi PPEN BATAN, yaitu merencanakan sistem

energi nasional opsi nuklir.

DAFTAR PUSTAKA [1]. ----------------, “Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General

Environmental Impacts”, IAEA, Vienna, 2007.

[2]. _________, Modelling Nuclear Energy Systems with MESSAGE: A Users’ Guide,

Planning and Economic Studies Section, Dept. Of Nuclear Energy, IAEA, 2009.

[3]. SB., RIZKI FIRMANSYAH, DJATI HS., ELOK SA., “Simulasi Pengembangan

Kelistrikan dengan Opsi Nuklir untuk Mendukung Industri Smelter di Bangka”,

Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Energi Nuklir VI, Hal. 71-80, Jakarta,

2013.

[4]. DAS, ANJANA, “Representing Energy Forms and Technologies in MESSAGE”, Slide

presented at Workshop of Advanced Level Energy Planning Applying MESSAGE

Model, Jakarta, 1-12 Oktober 2012.

[5]. GALINIS, ARVYDAS, “Overview of the IAEA’s Modelling Tool MESSAGE”, Slide



[6]. DAS, ANJANA, “Mathematical Formulation of MESSAGE”, Slide presented at

Workshop of Advanced Level Energy Planning Applying MESSAGE Model, Jakarta,

1-12 Oktober 2012.

[7]. DAS, ANJANA, “Economic Analysis of Energy Projects”, Slide presented at

Workshop of Advanced Level Energy Planning Applying MESSAGE Model, Jakarta,

1-12 Oktober 2012.

[8]. GALINIS, ARVYDAS, “MESSAGE Mathematical Programming Problem”, Slide



Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014 ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

Documents

Transcript of Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014 ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...