METODE
PENGATURAN PENGGUNAAN TENAGA LISTRIK DALAM UPAYA
PENGHEMATAN
BAHAN BAKAR PEMBANGKIT DAN ENERGI
Lodien Hutapea
NIM : 5103331020
Jurusan
Pendidikan Teknik Elektro – Fakultas Teknik UNIMED, Medan
Abstrak
Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik harus selalu diusahakan agar
daya yang dibangkitkan sama dengan permintaan daya sistem. Pengaturan
pembangkitan untuk memenuhi permintaan tenaga listrik, disusun menurut
prioritas, yaitu pembangkit dengan biaya bahan bakar paling murah ditempatkan untuk
mendukung beban dasar, sedangkan pembangkit yang tidak efektif digunakan untuk
mendukung waktu beban puncak.
Pengaturan penggunaan tenaga listrik adalah program pengaturan waktu dan
besaran pemakaian tenaga listrik agar diperoleh pemakaian yang efisien dan
hemat. Pengaturan dilakukan dengan menurunkan atau menghemat tenaga listrik,
pemangkasan beban puncak dan pengalihan beban dari waktu beban puncak (WBP) ke
luar waktu beban puncak (LWBP), sehingga suplai pembangkit yang tidak efisien
bahan bakarnya dapat berkurang. Metoda pengaturan pemakaian tenaga listrik dari
sisi pengguna adalah high efficiency lighting, improved refrigerators, improved
air conditioning, improved motors, penggunaan tenaga listrik pada luar waktu
beban puncak, energy management audits, efficient new construction. pelaksanaan
metoda tersebut perlu dilakukan sosialisasi ke konsumen tenaga listrik.
penghematan yang diperoleh dapat digunakan untuk menunda rencana pembangunan
sistem tenaga listrik yang disebabkan pertumbuhan permintaan tenaga listrik,
pemenuhan permintaan calon pelanggan tenaga listrik dan menurunkan pembayaran
rekening listrik (Retensi).
Kata Kunci :retensi,
pengeturan,penghematan
I.
PENDAHULUAN
Menurut jenis arusnya, sistem tenaga
listrik dikenal dengan sistem arus bolak-balik (AC) dan sistem arus searah (DC).
Pada sistem AC, penaikkan dan penurunan tegangan, medan magnet putarnya mudah
dilakukan. Maka berdasarkan kemudahan tersebut, hampir di seluruh dunia
menggunakan sistem tenaga listrik AC, walaupun sistem DC juga mulai
dikembangkan dengan pertimbangan pertimbangan tertentu. Sementara sistem AC
tidak dapat disimpan, sehingga dalam memenuhi permintaan konsumen, pusat
listrik harus dioperasikan sesuai dengan permintaan konsumen yang berubah dari
waktu ke waktu.
Sistem tenaga listrik dibangkitkan dalam
pusatpusat listrik dan disalurkan ke konsumen melalui jaringan saluran tenaga
listrik. Mesin-mesin pembangkit pada pusat-pusat listrik, menggunakan bahan
bakar yang berbeda-beda dengan kapasitas yang berlainan pula. Sehingga dalam
pengoperasian mesin pembangkit perlu direncanakan seoptimal mungkin agar
diperoleh biaya bahan bakar yang hemat namun mutu dan keandalan tetap terjaga.
Listrik merupakan bentuk energi yang
paling cocok dan nyaman bagi manusia modern. Makin bertambahnya konsumsi
listrik per kapita di seluruh dunia menunjukkan kenaikkan standar kehidupan
manusia. Dengan pertumbuhan permintaan tenaga listrik, maka harus direncanakan
pembangunan pusat-pusat listrik baru, atau menciptakan bentuk-bentuk energi
baru untuk mendukungnya; apabila kapasitas pusat listrik yang ada pada saat ini
tidak cukup mendukungnya. Pembangunan tenaga listrik memerlukan dana yang besar
dan waktu yang lama, selain juga pertimbangan-pertimbangan politis,
ketersediaan bahan bakar dan sumber daya manusianya.
Untuk dapat dicapai tujuan yang seimbang
antara pemenuhan kebutuhan pada saat sekarang maupun pertumbuhan permintaan
tenaga listrik dan penyediaannya, dilakukan penghematan baik dari sisi penyedia
listrik maupun dari sisi pengguna tenaga listrik. Metoda penghematan dan pengaturan
penyedian tenaga listrik dibahas dalam tulisan ini.
II.
PROSES
PENYAMPAIAN TENAGA LISTRIK
Karena
berbagai persoalan teknis, tenaga listrik hanya dibangkitkan pada tempat-tempat
tertentu saja. Sedangkan pemakai tenaga listrik atau pelanggan tenaga listrik tersebar
diberbagai tempat, maka penyampaiain tenaga listrik dari tempat dibangkitkan
sampai ke tempat pelanggan memerlukan berbagai penanganan teknis. Tenaga
listrik dibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP,
PLTGU dan PLTD, kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih
dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan yang ada
dipusat listrik. Saluran tegangan tinggi di Indonesia mem punyai tegangan 150
kV yang disebut sebagai Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dan tegangan 500
kV yang disebut sebagai Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET). Saluran
transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada pula yang berupa kabel tanah.
Karena saluran udara harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan kabel tanah,
maka saluran transamisi kebanyakkan berupa saluran udara. Kerugian saluran
transmisi menggunakan kabel udara adalah adanya gangguan petir., kena pohon dan
lain-lain.
Setelah
tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi, maka sampailah tenaga
listrik di Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator
penurun tegangan menjadi tegangan menengah atau yang juga disebut tegangan
distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang digunakan pada saat ini
adalah tegangan 20 kV. Jaringan setelah keluar dari GI disebut jaringan
distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat Listrik dengan GI disebut jaringan
transmisi. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi
primer, maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardugardu
distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt, kemudian
disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah untuk selanjutnya disalurkan ke
rumah-rumah pelanggan (konsumen) melalui Sambungan Rumah. Dalam praktek karena luasnya
jaringan distribusi, sehingga diperlukan banyak transformator distribusi, maka
Gardu Distribusi seringkali disederhanakan menjadi transformator tiang.
Pelanggan yang mempunyai daya tersambung besar tidak dapat disambung melalui
Jaringan Tegangan Rendah, melainkan disambung langsung pada Jaringan Tegangan
Menengah, bahkan ada pula yang disambung pada jaringan Transmisi Tegangan
Tinggi, tergantung besarnya daya tersambung.
Setelah
tenaga listrik melalui Jaringan Tegangan Menengah (JTM), Jaringan Tegangan
Rendah (JTR) dan Sambungan Rumah, maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat
pembatas daya dan KWH meter. Dari uraian tersebut, dapat dimengerti bahwa besar
kecilnya konsumsi tenaga listrik ditentukan sepenuhnya oleh para pelanggan,
yaitu tergantung bagaimana para pelanggan akan menggunakan alat-alat
listriknya, yang harus diikuti besarnya suplai tenaga listrik dari Pusat-pusat
Listrik. Proses penyampaian tenag a listrik dari Pusat-pusat Listrik
ditunjukkan dalam Gambar 1.
Gambar
1. Proses penyampaian tenaga listrik
III.
PEMAKAIAN TENAGA
LISTRIK
Pemakaian
tenaga listrik oleh konsumen berubah-ubah setiap waktu, maka Pusat-pusat
Listrik membangkitkan daya sesuai dengan permintaan yang berubah-ubah tersebut.
Perubahan beban dan perubahan pembangkitan daya juga menyebabkan aliran daya
dalam saluran-saluran transmisi berubah-ubah sepanjang waktu. Apabila daya
nyata yang dibangkitkan oleh Pusat-pusat Listrik lebih kecil daripada daya yang
dibutuhkan oleh para pelanggan, maka frekuensi akan turun, sebaliknya apabila
lebih besar, frekuensi akan naik. Pusat Listrik berkew ajiban menyediakan
tenaga listrik yang frekuensinya tidak menyimpang dari 50 Hertz.
Penyediaan
tenaga listrik diupayakan dengan biaya serendah mungkin dengan tetap menjaga
mutu dan keandalan. Dalam proses penyediaan tenaga listrik tidak dapat
dihindarkan timbulnya rugi-rugi dalam jaringan disamping adanya tenaga listrik
yang harus disisihkan untuk pemakaian sendiri. Proses pembangkitan tenaga
listrik dalam Pusat-pusat Listrik Thermis memerlukan biaya bahan bakar yang
lebih mahal daripada Pusat-pusat Listrik dengan menggunakan tenaga air. Biaya
bahan bakar serta rugi-rugi dalam jaringan merupakan faktor-faktor yang harus
ditekan agar menjadi sekecil mungkin dengan tetap memperhatikan mutu dan keandalan.
Mutu
dan keandalan tenaga listrik tidak sematamata merupakan masalah operasi sistem
tenaga listrik, tetapi erat kaitannya dengan pemeliharaan instalasi tenaga
listrik dan juga erat kaitannya dengan masalah pengembangan sistem tenaga
listrik, mengingat bahwa konsumsi tenaga listrik oleh pelanggan selalu
bertambah dari waktu ke waktu. Oleh karenanya hasil-hasil operasi sistem tenaga
listrik perlu dianalisa dan dievaluasi untuk menjadi masukan dalam perencanaan
pengembangan tenaga listrik. Mutu tenaga listrik yang baik merupakan kendala
(constrain) terhadap biaya pengadaan tenaga listrik yang serendah mungkin, maka
kompromi antara kedua hal ini perlu direncanakan dengan optimal. Salah satu
data operasi sistem tenaga listrik adalah kecenderungan pemakaian tenaga
listrik konsumen dari menit ke menit yang dituangkan dalam bentuk kurva,
digunakan untuk menentukan kesiapan pusat-pusat listrik beroperasi mensuplai
tenaga listrik ke dalam sistem. Contoh kurva pemakaian tenaga listrik oleh
konsumen ditunjukkan dalam Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar
2. Kurva beban pemakai tenaga listrik selama satu minggu
Gambar
3. Perbandingan pemakaian tenaga listrik dari hari ke hari
Dari Gambar 2 dan 3 dapat diambil
kesimpulan mengenai beban sistem sebagai berikut :
1.
Beban
puncak selalu terjadi di sekitar jam 19.00, yaitu pada malam hari. Ini berarti
bahwa pemakaian tenaga listrik untuk keperluan penerangan masih lebih banyak
dibandingkan pemakaian tenaga listrik untuk keperluan industri.
2.
Pada
pagi hari sekitar jam 05.00 selalu ada kenaikkan beban sebentar yang kemudian
diikuti dengan penurunan beban pada sekitar jam 06.00 pagi. Hal ini disebabkan
karena sekitar jam 05.00 pagi para pemakai tenaga listrik telah bangun,
menyalakan lampu untuk sembahyang dan melakukan persiapan-persiapan untuk
bekerja. Setelah matahari terbit, kira-kira jam 06.00, lampu-lampu dimatikan
dan beban turun.
3.
Beban
terendah terjadi untuk setiap hari antara jam 06.00 dan jam 07.30 karena pada
saat ini lampu-lampu sudah dimatikan tetapi belum ada kegiatan yang menambah
pemakaian tenaga listrik dalam masyarakat.
4.
Untuk
hari Minggu dan hari Libur saat terjadinya beban terendah ini lebih siang,
lebih kekanan seperti tampak pada Gambar 3, disebabkan karena kegiatan
masyarakat yang memerlukan tambahan tenaga listrik terjadi lebih siang pada
hari-hari Minggu dan Libur dibandingkan pada hari-hari kerja. Untuk hari Senin
seperti ditunjukkan Gambar 2, nampak bahwa nilai beban terendah ini adalah
paling rendah dibandingkan hari-hari kerja lainnya, hal ini mungkin disebabkan
karena masih adanya pengaruh week end terhadap kegiatan pemakaian tenaga
listrik oleh masyarakat.
5.
Beban
hari Sabtu untuk setiap jam yang sama adalah lebih rendah daripada untuk hari
kerja lainnya. Hal ini disebabkan karena adanya perusahaan-perusahaan yang
tidak bekerja pada hari Sabtu.
6.
Beban
hari Minggu untuk setiap jam yang sama adalah lebih rendah daripada beban hari
kerja (termasuk hari Sabtu), hal ini disebabkan karena sebagian besar
perusahaan tidak bekerja pada hari Minggu.
7.
Beban
hari Libur khusus seperti hari raya Idul fitri dan Tahun Baru untuk jam yang
sama adalah lebih rendah daripada beban hari Minggu. Hal ini disebabkan karena
tidak adanya siaran televise di siang hari Libur dan juga oleh karena pada
kedua hari libur tersebut diatas kegiatan pemakaian tenaga listrik oleh para
pemakai adalah paling rendah.
8.
Dari
pengamatan operasi dapat disampaikan hal-hal yang mempengaruhi beban harian
system yaitu :
a.
Beban
sistem banyak dipengaruhi penggunaan peralatan informatik yang menarik
perhatian masyarakat, misalnya televisi, internet dan lain-lain.
b.
Beban
sistem juga dipengaruhi oleh suhu udara, dimana makin tinggi suhu udara maka
makin tinggi beban sistem yang dikonsumsi oleh penyejuk udara.
c.
Dari
Gambar 2 dan 3 nampak bahwa pemakaian tenaga listrik erat kaitannya dengan
kegiatan masyarakat.
d.
Karakteristik
beban sistem seperti ditunjukkan dalam gambar, perlu diamati secara terus
menerus, sehingga dapat dilakukan berbagai evaluasi mengenai masalah operasi
system untuk masa-masa yang akan datang dan dapat diusulkan langkah-langkah
preventif yang perlu diambil.
IV.
PENGATURAN
PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK
Beban
sistem tenaga listrik merupakan pemakaian tenaga listrik dari para pelanggan
listrik. Oleh karenanya besar kecilnya beban beserta perubahannya tergantung
kepada kebutuhan para pelanggan akan tenaga listrik. Dalam pengoperasian sistem
tenaga listrik harus selalu diusahakan agar daya yang dibangkitkan sama dengan
beban sistem. Maka setelah diketahui kecenderungan pemakaian tenaga listrik
seperti ditunjukkan dalam Gambar 2 dan 3, disusun unit-unit pembangkit yang
harus melayani permintaan beban.
Pengaturan
pembangkitan pada umumnya didasarkan pada biaya bahan bakar per kilowattjam
yang digunakan oleh mesin pembangkit energy listrik, sebab biaya bahan bakar
merupakan biaya terbesar dalam pembangkitan energi listrik. Oleh karenanya
diperlukan suatu cara untuk menghitung biaya bahan bakar yang diperlukan dalam
pengoperasian sistem tenaga listrik untuk kurun waktu tertentu. Untuk dapat
menetukan susunan pengoperasian pembangkit, kurva beban harian seperti
ditunjukkan dalam Gambar 2 dan 3 diubah menjadi kurva lama beban yang
menunjukkan hubungan kemampuan mensuplai daya (watt) dengan lama waktu kemapuan
melayani (tahun) seperti ditunjukkan dalam Gambar 4. Unit-unit pembangkit
diurut menurut urutan prioritas mulai dari yang termurah biaya bahan bakarnya,
dipartisipasikan dalam memenuhi beban sistem. Dalam Gambar 4 dimisalkan beban
dasar segmen OABC (Unit 1) didukung oleh PLTA, segmen ADEB (Unit 2) didukung
oleh PLTU Batubara, segmen DGFE (Unit 3) PLTU Gas, dan segmen terakhir (Unit 4)
didukung PLTP dan pembangkit kecil-kecil dengan bahan bakar minyak yang lebih
mahal per kWhnya, seperti pembangkit listrik diesel.
Gambar
4. Kurva Lama Beban
V.
PENGATURAN
PEMAKAIAN TENAGA LISTRIK
Pengaturan
pemakaian energi listrik pada dasarnya adalah suatu kegiatan masyarakat
pelanggan listrik untuk mengubah perilaku agar menggunakan tenaga listrik
secara efisien, baik besaran maupun waktunya, sehingga dapat memberikan manfaat
bagi pelanggan itu sendiri, perusahaan listrik, maupun masyarakat pengguna
tenaga listrik pada umumnya.
A.
Manfaat pengaturan pemakaian energi
listrik bagi perusahaan listrik adalah :
1.
Dapat
mengurangi biaya bahan bakar, biaya operasi dan biaya pemeliharaan.
2.
Dapat
menunda pembangunan pembangkit listrik dan jaringan listrik dalam rangka
memenuhi pertumbuhan permintaan tenaga listrik.
3.
Dapat
tetap menjaga ketersediaan pasokan tenaga listrik, karena kapasitas yang mampu
melayani permintaan tenaga listrik dapat dihemat.
B.
Manfaat pengaturan pemakaian energi
listrik bagi pengguna tenaga listrik adalah:
1. Dapat
menghindari pemadaman bergilir yang dikarenakan ketidakmampuan pusat listrik
untuk mensuplai tenaga listrik sesuai permintaan. Hal ini terjadi pada saat
permintaan tenaga listrik secara bersamaan pada waktu tertentu yang sering
disebut sebagai waktu beban puncak.
2. Dapat menghemat
sumber daya alam, dimana bahan bakar yang diproduksi dari alam dan tidak dapat
diperbaharui dapat dihemat.
3. Dapat memberikan
kesempatan penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat yang belum menikmati
tenaga listrik. Sebab dengan pengurangan pemakaian tenaga listrik, berarti ada
sisa kapasitas tersedia yang dapat disalurkan ke masyarakat yang belum
menikmati tenaga listrik.
C.
Sasaran pengaturan pemakaian energi
listrik adalah :
1. Konservasi
energi, adalah program untuk menurunkan/menghemat pemakaian tenaga listrik,
seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.
Gambar
5. Penurunan pemakaian tenaga listrik
2. Pemangkasan
beban puncak, adalah program untuk mengurangi beban pada waktu beban puncak.
Hal ini pada umumnya dilakukan untuk memperbaiki system pasokan/penyaluran
tenaga listrik dengan pemadaman atau pengurangan beban untuk pengguna tenaga
listrik bukan industri, seperti ditunjukkan dalam Gambar 6.
Gambar 6. Pemangkasan beban puncak.
3. Pengalihan
beban, adalah program untuk menggeser beban dari waktu beban puncak (WBP) ke
luar waktu beban puncak (LWBP), sehingga diperoleh pembebanan pada saat LWBP
meningkat. Dengan demikian akan diperoleh penghematan pemakaian bahan bakar,
karena pendukung beban dasar adalah pembangkit yang menggunakan bahan bakar
lebih murah, seperti dianalogkan dalam Gambar 4. Pengalihan beban digambarkan
dalam Gambar 7.
Gambar 7. Pengalihan beban dari WBP ke
LWBP
VI.
METODE
PENGATURAN PEMAKAIAN TENAGA LISTRIK
A. Efisiensi
penerangan
1.
Gunakan
lampu hemat energy
2.
Menghidupkan
lampu hanya pada saat diperlukan saja
3.
Mewarnai
dinding, lantai dan langit-langit dengan warna terang, sehinga tidak
membutuhkan penerangan yang berlebihan.
4.
Memasang
lampu penerangan dalam jarak yang tepat dengan obyek yang akan diterangi.
5.
Mengatur
perlengkapan rumah agar tidak menghalangi penerangan.
B. Lemari pendingin
1.
Memilih
lemari es dengan ukuran/kapasitas yang sesuai.
2.
Membuka
pintu lemari es seperlunya, dan pada kondisi tertentu dijaga agar dapat
tertutup rapat.
3.
Mengisi
lemari es secukupnya (tidak melebihi kapasitas).
4.
Menempatkan
lemari es jauh dari sumber panas, seperti sinar matahari, kompor.
5.
Meletakkan
lemari es minimal 15 cm dari dinding/tembok rumah.
6.
Tidak
memasukkan makanan/minuman yang masih panas ke dalam lemari es.
7.
Membersihkan
kondensor (terletak di belakang lemari es) secara teratur dari debu dan
kotoran, agar proses pelepasan panas berjalan baik.
8.
Mengatur
suhu lemari es sesuai kebutuhan karena semakin rendah/dingin temperatur,
semakin banyak konsumsi energi listrik.
9.
Mematikan
lemari es bila tidak digunakan dalam waktu lama.
C.
Pengatur suhu udara (AC)
1.
Memilih
AC hemat energi dan daya yang sesuai dengan besarnya ruangan.
2.
Mematikan
AC bila ruangan tidak digunakan.
3.
Mengatur
suhu ruangan secukupnya, tidak menyetel AC terlalu dingin.
4.
Menutup
pintu, jendela dan ventilasi ruangan agar udara panas dari luar tidak masuk.
5.
Menempatkan
AC sejauh mungkin dari sinar matahari lansung agar efek pendingin tidak
berkurang.
6.
Membersihkan
saringan (filter) udara dengan teratur.
D.
Motor-motor
1.
Memilih
motor sesuai dengan kegunaan dan kapasitas.
2.
Menentukan
seting tegangan yang tidak berlebihan. Untuk motor dengan range tegangan 380 V
sampai dengan 400 V, sebaiknya di set pada tegangan 380 ~ 385 V.
3.
Memilih
motor-motor yang mampu mengontrol penyerapan daya listrik sesuai dengan beban.
Motor elevator dengan muatan 9 orang, dipilih yang mampu menyerap daya kurang
dari spesifikasi maksimum apabila penumpang kurang dari 9 orang.
4.
Melakukan
pemeriksaan terjadwal agar motor berfungsi sesuai dengan spesifikasinya.
E.
Pemakaian tenaga listrik pada beban puncak
Penyerapan
daya listrik seperti digambarkan pada Gambar 8, kalau memungkin disebar pada
luar waktu beban puncak, sehingga mengurangi pengoperasian pembangkit yang
tidak efisien seperti ditunjukkan dalam Gambar 7.
Gambar
8. Kurva beban industry
F.
Audit energy
Menghitung
besarnya konsumsi energi listrik pada bangunan gedung dan mengenali cara-cara
untuk penghematannya.
G.
Konstruksi bangunan yang efisien
Dalam
rekayasa bangunan gedung diupayakan semaksimal mungkin agar ef isiensi
penerangan, efisiensi pengaturan suhu udara, pengaturan instalasi listrik,
dapat dimaksimalkan. Motor-motor produksi sedapat mungkin dekat dengan pusat
listrik (transformator).
VII.
KESIMPULAN
Pelaksanaan
metoda tersebut perlu dilakukan sosialisasi ke konsumen tenaga listrik, dan
diharapkan dengan pengaturan penggunaan tenaga listrik, membuat masyarakat
pengguna tenaga listrik makin mengetahui pentingnya tenaga listrik. Penghematan
yang diperoleh dapat digunakan untuk menunda rencana pembangunan sistem tenaga
listrik yang disebabkan pertumbuhan permintaan tenaga listrik, pemenuhan
permintaan calon pelanggan tenaga listrik dan menurunkan pembayaran rekening
listrik.
DAFTAR PUSTAKA
(4) Annonymous.
Penyusunan Prakiraan Kebutuhan Listrik. Dinas Penelitian
Kebutuhan Listrik. PT PLN (Persero). Jakarta, 1996.
(5) Annonymous.
Pengusahaan dan Tarif Listrik. The Institute of International
Education Electricity Restructuring Activities Group (IIE/ERAG). Jakarta, 2004.
(6) Amrullah
M, MA. Tarif Listrik yang Mengacu pada Efisiensi Sumber Daya Nasional serta
Metodologi Peramalan Kebutuhan Listrik. PT PLN (Persero). Jakarta,
1993.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar