PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

SOLAR CELL ELECTRIC STATION SPBU MASA DEPAN

BIDANG KEGIATAN:

PKM-GAGASAN TERTULIS

Diusulkan oleh:

Lailatur Rosyidah 130322615517/2013

Muhammad Mustofa Yusuf 130341614800/2013

Ubaidillah 120321402470/2012

Rifki Luthfidyanto 100341404608/2010

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

MALANG

2015

ii

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................... iii

RINGKASAN ................................................................................................. iv

PENDAHULUAN

Latar Belakang .......................................................................................... 1

Tujuan ....................................................................................................... 2

Manfaat ..................................................................................................... 2

GAGASAN

Kondisi Kekinian ...................................................................................... 2

Solusi yang Pernah Ditawarkan atau Diterapkan untuk Menghadapi....... 3

Kajian Mengenai kondisi kekinian dapat diperbaiki melalui gagasan ..... 3

Pihak-pihak yang Terlibat ......................................................................... 4

Langkah Strategis yang Dapat Dilakukan ................................................. 4

KESIMPULAN ............................................................................................... 5

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 6

LAMPIRAN

iv

m

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. SPBU listrik yang dikembangkan saat ini ..................................... 3

Gambar 2. Contoh pengisi energi listrik tenaga surya ..................................... 3

Gambar 3. Panel surya di atas atap gedung...................................................... 3

Gambar 4. Panel surya sebagai atap. ................................................................ 4

v

RINGKASAN

Pada abad ke 21 ini, teknologi telah berkembang sedemikian pesat,

terutama dibidang otomotif. Teknologi pada mesin pun telah bergeser ke

arah yang lebih canggih. Semakin berkurangnya sumber bahan bakar

minyak menjadi alasan para ahli otomotif untuk menciptakan sebuah

kendaraan yang hemat energi dan ramah lingkungan (Gita,tanpa tahun).

Jika tidak ada diversifikasi dalam bauran energi, khususnya penggunaan

energi alternatif untuk alat transportasi, ketersediaan BBM akan habis

dalam 23 tahun mendatang (Purwadi, 2014). Alat transportasi alternatif

yang mendesak untuk dikembangkan antara lain kendaraan atau mobil

listrik. Tujuan dari karya tulis ini adalah memberikan solusi untuk

membantu program pemerintah dalam mendukung pengembangan

kendaraan listrik di Indonesia, mengurangi ketergantungan listrik terhadap

PLN, serta menurunkan tingkat polusi udara di Indonesia.

Solusi yang pernah ditawarkan atau diterapkan dalam penyediaan

tempat pengisian ulang energi baterai adalah kerjasama antara Itron

dengan PLN dalam mengembangkan stasiun pengisian listrik yang

kedepannya akan menjadi energi alternatif yang lebih ekonomis dan ramah

lingkungan (AntaraNews, 2014). Namun SPBU tersebut masih

menggunakan pasokan listrik dari PLN dan PO (AntaraNews.com,2014).

Maka dari itu, perlu untuk dikembangkan Integrated Wind and

Solar SPBU. Gagasan ini dapat memberi solusi tentang masalah SPBU

listrik yang sebagian besar masih menggunakan pasokan listrik dari PLN.

Solar and Kincir SPBU akan meminimalisasikan penggunaan listrik dari

PLN, dimana SPBU ini akan mengoptimalisasikan panel surya pada setiap

atap dan setiap bagian bangunan yang dintegrasikan dengan kincir angin

sebagai penyuplai energi yang tak kalah besar.

Diperlukan kerjasama antara masyarakat, pemerintah, investor, dan

perusahaan terkait dalam rangka pembangunan SPBU ini.

Langkah-langkah strategis yang dapat dilakukan dalam

menerapkan gagasan ini adalah memilih lokasi yang pas untuk

pembangunan Integrated Solar and Wind SPBU, memasang panel surya,

mengintegrasikan dengan kincir/turbin angin, serta mengunakan aki

berkapasitas besar guna menyimpan muatan dan energi listrik yang

dihasilkan.

Kata kunci: Solar, Wind, SPBU.

6

PENDAHULUAN

Latar belakang

Kebutuhan manusia terhadap energi yang terus meningkat tidak

diiringi oleh sumber daya yang ada. Semakin menipisnya sumber energi

minyak bumi merupakan suatu masalah besar di masa yang akan datang.

Salah satu contohnya adalah di bidang otomotif. Peningkatan jumlah

kendaraan bermotor yang pesat, sangat bertolak belakang dengan

ketersediaan energi bahan bakar minyak dan gas. Berdasarkan data dari

Gabungan Industri Kendaraan Indonesia (Gaikindo), kendaraan yang

terjual setiap hari antara bulan Januari sampai dengan bulan November

Tahun 2013 mencapai 3389 mobil/hari. Adapun data dari Asosiasi Industri

Sepedamotor Indonesia (AISI) pada perioda yang sama sepedamotor yang

terjual setiap harimencapai 20.184 sepeda motor/hari. Berdasarkan data

dari Badan Pusat Statistik (BPS) jumlah kendaraan total sampai dengan

tahun 2011 mencapai 9,5 juta mobil pribadi dan 68,8 juta sepedamotor.

Akibatnya, kebergantungan terhadap impor BBM semakin besar seiring

pertumbuhan ekonomi dan penurunan produksi minyak. Lebih jauh lagi,

devisa semakin banyak terpakai untuk impor minyak, dan subsidi kian

membengkak. Jika tidak ada diversifikasi dalam bauran energi, khususnya

penggunaan energi alternatif untuk alat transportasi, ketersediaan BBM

akan habis dalam 23 tahun mendatang (Purwadi, 2014). Alat transportasi

alternatif yang mendesak untuk dikembangkan antara lain kendaraan atau

mobil listrik. Tak hanya krisis energi bahan bakar minyak bumi saja,

masalah polusi pun akan terminimalisir dengan diterapkan dan

dimarakkannya kendaraan listrik di Indonesia. Seperti yang diketahui,

bahwa tingkat polusi udara di Indonesia melebihi standar WHO dan

mengakibatkan biaya kesehatan mencapai US$500 juta per tahun di

Jakarta dan US$ 100 juta per tahun di Surabaya (Bappenas, 2006).

Semua pihak berlomba-lomba dalam menciptakan kendaraan

yang go green, ekonomis, dan ramah lingkungan. Mulai dari instansi

pendidikan seperti sekolah dan perguruan tinggi, hingga perusahaan-

perusahaan otomotif. Maka dari itu, SPBU listrik menjadi hal yang sangat

urgent di masa yang akan datang. Namun, optimalisasi sumber daya yang

ada harus efektif sehinga terbentuk energi yang sangat bernilai. Indonesia

merupakan negara tropis yang hampir sepanjang tahun dijumpai sinar

matahari. Pemilihan sumber energi matahari sebagai energi terbarukan ini

sangat beralasan mengingat suplai energi surya dari sinar matahari yang di

terima oleh permukaan bumi mencapai mencapai 3 x 1024 joule pertahun.

Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di

seluruh dunia saat ini (Asy’ari, 2012). Angin di Indonesia pun sangat

potensial untuk dikonverskan menajdi energi yang bernilai. Energi yang

dimaksud adalah energi listrik. Indonesia yang merupakan negara

kepulauan dan salah satu Negara yang terletak di garis khatulistiwa

merupakan faktor Indonesia memiliki potensi energi angin yang

melimpah. Potensi energi angin di Indonesia cukup memadai, karena

kecepatan angin rata-rata berkisar 3,5 - 7 m/s. Hasil pemetaan Lembaga

Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) pada 120 lokasi

7

menunjukkan, beberapa wilayah memiliki kecepatan angin di atas 5

m/detik, masing-masing Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat,

Sulawesi Selatan, dan Pantai Selatan Jawa.

Kedua sumber daya alam seperti sinar matahari dan angin sangat

mungkin untuk diintegrasikan dan diimplementasikan pada sebuah stasiun

SPBU pengisian listrik. Meningkatnya jumlah kendaraan listrik di masa

yang akan datang, ketergantungan energi listrik nasional terhadap PLN,

serta melimpahnya sumber daya alam terbarukan, mendorong penulis

untuk mengajukan ide Optimalisasi Solar and Wind SPBU (SWSPBU)

sebagai SPBU Masa Depan.

Tujuan

Tujuan dari karya tulis ini adalah memberikan solusi untuk

membantu program pemerintah dalam mendukung pengembangan

kendaraan listrik di Indonesia, mengurangi ketergantungan listrik terhadap

PLN, serta menurunkan tingkat polusi udara di Indonesia.

Manfaat

1. Bagi Penulis

Mendapatkan pengetahuan dan pengalaman baru sebagai pencetus

ide kreatif Optimalisasi Solar and Wind SPBU (SWSPBU) sebagai

SPBU Masa Depan.

2. Bagi Masyarakat

Membantu dan memberikan kemudahan bagi masyarakat terhadap

pengisian bahan bakar listrik saat di perjalanan, serta membantu

pemenuhan permintaan energi listrik.

3. Bagi Pemerintah

Menekan biaya impor BBM sehingga anggaran bisa lebih hemat

dan bermanfaat untuk dikembangkan pada sektor lain.

GAGASAN

Kondisi kekinian

Pesatnya pertumbuhan kendaraan di Indonesia menyebabkan

ketergantungan terhadap impor BBM yang semakin besar. Seiring

meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan penurunan produksi minyak,

kondisi energi bahan bakar minyak di Indonesia semakin

memprihatinkan. Lebih jauh lagi, devisa semakin banyak terpakai

untuk impor minyak, dan subsidi kian membengkak. Di sisi lain,

sumber daya alam yang melimpah serta terbuang percuma seperti

angin dan sinar matahari, sangat sayang jika tidak dimanfaatkan. Oleh

karena itu, saat ini pemerintah sedang gencar-gencarnya

mensosialisasikan penggunaan kendaraan listrik. Akan tetapi, belum

8

ada langkah konkrit penciptaan SPBU listrik yang tersebar di jalan-

jalan di Indonesia.

Solusi yang pernah ditawarkan

Solusi yang pernah ditawarkan atau diterapkan dalam penyediaan

tempat pengisian ulang energi baterai adalah kerjasama antara Itron

dengan PLN dalam mengembangkan stasiun pengisian listrik yang

kedepannya akan menjadi energi alternatif yang lebih ekonomis dan

ramah lingkungan (AntaraNews, 2014). Namun SPBU tersebut masih

menggunakan pasokan listrik dari PLN dan PO

(Antaranews.com,2014).

Kajian Mengenai Kondisi Kekinian Dapat Diperbaiki Melalui

Gagasan

Gagasan ini dapat memberi solusi tentang masalah SPBU listrik lain

yang sebagian besar masih menggunakan pasokan listrik dari PLN.

Karena pada gagasan ini SPBU diusahakan tidak mengunakan

pasokan listrik dari PLN akan tetapi menggunakan panel sel surya pada

setiap atap dan setiap bagian bangunan yang terpapar sinar mantahari

secara langsung seperti pada gambar berikut:

Gambar 1. SPBU listrik yang dikembangkan saat ini

9

Pihak-pihak yang terlibat

Pihak-pihak yang terlibat dalam pembuatan Soalar and Wind SPBU ini

adalah pengusul proposal ini (penulis), ahli kelistrikan dan permesinan,

pemerintah, masyarakat, serta analis. Sinergi yang baik antara seluruh

pihak akan mampu menciptakan gagasan yang luar biasa ini.

Langkah-langkah strategi yang dapat dilakukan

1. Memilih lokasi pembangunan SWSPBU pada tempat yang tidak

terhalang matahari.

2. Pemasangan panel surya ditempatkan pada setiap bagian yang

terkena sinar matahari langsung.

Solar power supply terdiri dari 4 (empat) bagian yaitu

Solar power modul

Regulator

Battery

Static inverter.

3. Mengintegrasikan dengan kincir/turbin angin

Dengan konstruksi turbin/kincir vertikal, konstruksi tinggi tiang 9

meter, dimensi kipas terdiri dari empat daun dengan diameter 3

m, lebar 1,30 m dan tinggi 2,50 m yang terbuat dari lembaran

alumunium. Putaran kipas dipercepat 20 kali (1:20) untuk

memutar dynamo ampere dan dapat mengisi strum accu sehingga

accu mampu memutar dynamo DC dan dynamo AC ikut berputar

menghasilkan listrik. Arus listrik yang dihasilkan sekitar ±1500

watt untuk waktu ±30 menit. Hanya dalam 30 menit, bisa tercipta

±1500 watt. Jumlah daya sebesar ini dihasilkan jika hanya satu

Gambar 3. Panel surya diatas atap gedung Gambar 2. Contoh pengisi energi listrk tenaga surya

Gambar 4. Panel surya sebagai atap

10

kipas dalam waktu 30 menit. Jika kecepatan angin sangat

memadai dalam waktu 24 jam, maka sangat mungkin

menghasilkan ± 972000 watt dalam sehari, sedangkan mobil

hanya butuh charge 5700 watt (Adi, 2012). Sehingga, dengan

asumsi kincir/turbin tersebut efektif, maka SPBU mampu men-

charge mobil sebanyak lebih kurang 170 mobil. Hal ini hanya

dari penggunaan turbin angin saja. Jika integrasi antara turbin

angin dan panel surya berjalan maksimal, maka akan tercipta

sebuah integrated wind and solar SPBU yang luar biasa.

4. Menggunakan aki berkapasitas besar sebagai alat penyimpan

muatan listrik.

KESIMPULAN

Semakin menipisnya sumber energi minyak bumi merupakan suatu

masalah besar di masa yang akan datang. Berdasarkan data dari Gabungan

Industri Kendaraan Indonesia (Gaikindo), kendaraan yang terjual setiap

hari antara bulan Januari sampai dengan bulan November Tahun 2013

mencapai 3389 mobil/hari. Hal ini jelas mengkonsumsi BBM dalam

jumlah besar. Ditambah lagi tingkat polusi udara di Indonesia melebihi

standar WHO dan mengakibatkan biaya kesehatan mencapai US$500 juta

per tahun di Jakarta dan US$ 100 juta per tahun di Surabaya (Bappenas,

2006). Maka dari itu, perlu untuk dikembangkan Integrated Wind and

Solar SPBU. Gagasan ini dapat memberi solusi tentang masalah SPBU

listrik yang sebagian besar masih menggunakan pasokan listrik dari PLN.

Solar and Kincir SPBU akan meminimalisasikan penggunaan listrik dari

PLN, dimana SPBU ini akan mengoptimalisasikan panel surya pada setiap

atap dan setiap bagian bangunan yang dintegrasikan dengan kincir angin

sebagai penyuplai energi yang tak kalah besar.

Diperlukan kerjasama antara masyarakat, pemerintah, investor, dan

perusahaan terkait dalam rangka pembangunan SPBU ini.

Langkah-langkah strategis yang dapat dilakukan dalam

menerapkan gagasan ini adalah memilih lokasi yang pas untuk

pembangunan Integrated Solar and Wind SPBU, memasang panel surya,

mengintegrasikan dengan kincir/turbin angin, serta mengunakan aki

berkapasitas besar guna menyimpan muatan dan energi listrik yang

dihasilkan.

11

Daftar pustaka

Antaranews.com,2014. Stasiun Pengisian Bahan Bakar Listrik Spbu Masa

Depan.(Online),(http://otomotif.antaranews.com/berita/452682/ ),

diakses 12 Maret 2015.

Teknik Elektro UMY, 2014 . Kuliah Umum Kondisi Dan Permasalahan

Ketenagalistrikan di Indonesia.(online),(http://elektro.umy.ac.id/),

diakses 12 Maret 2015.

Pratama,Andi Tegar ,2014.Permasalahan Kelistrikan Nasional dan

Solusinya.(online) ,( http://www.academia.edu/), diakses 12 Maret

2015.

Republika,2012. Kini Ada Spbu Mobil Listrik Lho.(online)

(http://www.republika.co.id/), diakses 12 Maret 2015.

Sutrisna,Kadek Fendy,2012. Kondisi Dan Permasalahan Energi di

Indonesia.(online) ,(https://indone5ia.wordpress.com/), diakses 12

Maret 2015.

Yulius,Rio,dkk.2013.Jurnal Publikasi FIX Penentuan Jumlah Server

Optimal Final.(Online),(https://www.academia.edu), diakses 12

Maret 2015.

Koran Jakarta, 2013. Pemerintah Fokus Kembangkan Empat Jenis Energi

Terbarukan.(Online),(http://www.koran-jakarta.com/), diakses 12

Maret 2015.

Pramana,Gita.tanpa tahun. Proyek Kendaraan Listrik Bertenaga Bantu Sel

Surya ( Klbs G-1 ) Sub Judul Sistem Kemudi Elektrik Tipe

Ackermann Pada Kendaraan Listrik Bertenaga Bantu Sel Surya.

Dimas Tri Wibowo,Antonius, 2012. Desain Perangkat Pengisian Baterai

Mobil Listrik Dengan Pendekatan Efisiensi Lahan dan Fleksibilitas

Produk. Jurnal Tingkat Sarjana Seni Rupa Dan Desain. Fakultas

Seni Rupa Dan Desain ITB

12

13

14

15

16

Lampiran 2 Surat pernyataan ketua pelaksana

17

Lampiran 3 Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No. Nama Prodi Bidang

Ilmu

Alokasi

Waktu

Uraian

tugas

1 Lailatur Rosyidah S1 Fisika Fisika 3 minggu ketua

2 Ubaidillah S1

Pendidikan

Fisika

Fisika 3 minggu anggota

3 Muhammad Mustofa

Yusuf

S1

Pendidikan

Biologi

Biologi 3 minggu anggota

4 Rifki Luthfidyanto S1 Biologi Biologi 3 minggu anggota