Your SlideShare is downloading. ×
Paperksmt
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Paperksmt

258
views

Published on

Published in: Education

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
258
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Kapita Selekta Matematika Terapan17 Juni 2013Energi Hibrid sebagai Energi Baru yangTerbarukanHirwanto1, Syamsul Ma’arif2, Prasetya Rifqi3,Nurdianti Rizki Hapsari4,SilviaAnggraini5IntisariEnergi hybrid merupakan salah satu alternatif energi baru yang menggabungkan duaatau lebih energi alternatif guna optimalisasi kinerja pembangkit energi. Makalahini membahas pengembangan energi hibrid di lokasi Desa Poncosari, Bantul yangdidukung oleh kondisi alam disebelah selatan yang berhadapan langsung dengan lautselatan Jawa. Sehingga cukup layak dijadikan tempat pembangkit listrik energy hybriddengan turbin putaran rendah.Kata Kuncienergi hybrid,daya listrik, kincir angin, photovaltaic*Dosen Pembimbing:Irwan Endrayanto, S.Si., M.Sc.*NIM :1PA/12442, 2PA/11538, 3PA/11596, 4PA/12988, 5PA/13140,Daftar Isi1 Pendahuluan 11.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Pembahasan 32.1 Faktor Lapangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Asumsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.3 Perhitungan Total Daya Listrik yang digunakan warga Desa Poncosari . . . . . . . . . 32.4 Perhitungan Jumlah kincir angin yang dibutuhkan agar Hybrid Energy Systems dapatmemenuhi kebutuhan konsumsi listrik desa Poncosari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.5 Biaya pembuatan hybrid energy systems yang dikembangkan di Desa Poncosari . 53 Kesimpulan 5Daftar Pustaka 51. Pendahuluan1.1 Latar BelakangSecara Nasional kebutuhan energi di Indonesia terus meningkat seiring laju pertum-buhan penduduk. Peningkatan kebutuhan energi mencapai 8,5% pertahun, akan tetapilaju kebutuhan yang sangat cepat tersebut tidak diimbangi dengan produksi riil sectorenergy di Indonesia. Dalam kondisi krisis energi seperti inilah negara-negara di dunia
  • 2. Energi Hibrid sebagai Energi Baru yang Terbarukan — 2/5berlomba untuk mencari dan memanfaatkan sumber energi alternatif untuk menjaga ke-amanan ketersediaan sumber energinya. Krisis energi ini dikarenakan beberapa sebabdiantaranya semakin berkurangnya sumber daya alam terutama minyak bumi dan makinbertambahnya jumlah sarana industri yang membutuhkan pasokan energi dari sumber dayaalam tadi. Dengan semakin berkembangnya teknologi di dunia, kebutuhan energi di duniajuga ikut meningkat. Kenaikan kebutuhan energi tersebut akan terus meningkat seiringkenaikan angka pertumbuhan penduduk di dunia. Sebagian besar energi yang dikonsumsimerupakan energi fosil yang tidak dapat diperbaharui (irenewable resources). Ketersediaanenergi fosil sebagai sumber energi utama sangat terbatas dan terus mengalami ancamankelangkaan kerena penggunaan energi tersebut dalam skala besar dan secara terus menerus.Perlu adanya sumber energi alternatif baru yang dapat diperbaharui (renewable resources)untuk menggantikan sumber energi fosil. Selain itu angka polusi yang diakibatkan daripembangkitan energi bahan bakar fosil tersebut sangat besar.Potensi energy non fosil, seperti tenaga air (termasuk mini/mikro/pikohidro), panasbumi, biomassa, tenaga surya, tenaga angin, nuklir di Indonesia cukup melimpah danbelum termanfaatkan secara optimal. Sumber energi terbarukan adalah sumber energiyang dihasilkan dari sumber daya energi yang berkelanjutan. Energi terbarukan yangberkembang pesat di dunia saat ini adalah energi angin dan energi matahari. Sumberenergi angin dan surya merupakan sumber energi terbarukan yang bersih dan tersediasecara bebas (free). Masalah utama dari kedua jenis energi tersebut adalah tidak tersediaterus menerus. Energi surya hanya tersedia pada siang hari ketika cuaca cerah (tidakmendung atau hujan). Sedangkan energi angin tersedia pada waktu yang seringkali tidakdapat diprediksi (sporadic), dan sangat berfluktuasi tergantung cuaca atau musim. Untukmengatasi permasalahan di atas, teknik hibrid banyak digunakan untuk menggabungkanbeberapa jenis pembangkit listrik, seperti pembangkit energi angin, surya, dan diesel,pembangkit energi angin dan surya, pembangkit energi angin dan diesel. Dengan kata lain,Hybrid Energy Systems adalah suatu sistem yang menggabungkan dua atau lebih energialternative guna optimalisasi kinerja pembangkit energi yang digunakan.Energi listrik hybrid sangat cocok untuk dipasang di beberapa wilayah pesisir kawasanIndonesia. Salah satunya adalah di pesisir pantai selatan Yogyakarta. Secara geografisdaerah ini merupakan lahan terbuka yang bersinar sepanjang hari dan kecepatan angin rata-rata dengan intensitas 4 m/s (LAPAN). Kondisi tersebut menjadikan satu kriteria pemilihanlokasi pengembangan energy hybrid yang akan kami bahas lebih lanjut pada makalah ini,yaitu Desa Poncosari, Bantul. Lokasi ini didukung oleh kondisi alam disebelah selatanyang berhadapan langsung dengan laut selatan Jawa. Sehingga cukup layak dijadikantempat pembangkit listrik energy hybrid dengan turbin putaran rendah. Energi listrikyang dihasilkan ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan listrik warga setempat sertamendukung sektor perdagangan, industry, perumahan dan lain-lain.1.2 Rumusan Masalah1. Berapa banyak daya listrik yang digunakan warga Desa Poncosari untuk memenuhikebutuhan perumahan, perdagangan dan industri?2. Berapa banyak kincir angin yang dibutuhkan agar hybrid energy systems dapatmemenuhi kebutuhan listrik di desa Poncosari?3. Berapa biaya pembuatan hybrid energy systems yang dikembangkan di Desa Ponco-sari?
  • 3. Energi Hibrid sebagai Energi Baru yang Terbarukan — 3/52. PembahasanUntuk menyelesaikan permasalahan permasalahan di atas, maka ada dua cara untukmengestimasinya. Kita dapat mengestimasinya dengan menghitung banyaknya daya listrikyang dikonsumsi dan daya listrik yang diproduksi Hybrid Energy Systems. Tentunyauntuk mengestimasi total daya listrik yang dikonsumsi oleh warga Desa Poncosari, kitaperlu mengetahui total daya listrik dimasing-masing sektor (perumahan, perdagangan danindustri). Sebelum menginjak ke perhitungan secara jelas, kita membutuhkan beberapaasumsi dan clue. Diantaranya adalah sebagai berikut :2.1 Faktor Lapangan1. Jumlah penduduk Desa Poncosari adalah 11.807 jiwa *(Sumber : Badan Pusat Statis-tik D.I.Y tahun 2010). Pada masalah ini kami mengasumsikan jumlah penduduknyaadalah 12.000 jiwa untuk mempermudah perhitungan.2. Kecepatan angin rata-rata disekitar pesisir daerah Desa Poncosari dengan intensitas 4m/s pada ketinggian 30 meter dapat menghasilkan daya listrik sebesar 15 kW - 30 kWuntuk tiap kincir angin. **( Sumber : LAPAN). Kondisi ini menggambarkan bahwaDesa Poncosari merupakan tempat yang layak digunakan untuk pengembanganenergi hibrid, terutama dengan pemanfaatan tenaga angin.3. Potensi energi surya di Indonesia sangat tinggi, dengan radiasi rata-rata adalah 4- 5 kWh / m2 yang berlaku sepanjang tahun. ***( Sumber : Media KomunikasiKementrian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM))2.2 Asumsi1. Daya listrik yang digunakan oleh tiap rumah sebesar 450 Watt2. Tiap rumah dihuni oleh kurang lebih 4 anggota keluarga3. Konsumsi energi listrik selain untuk sektor perumahan, perdagangan dan industridiabaikan4. Konsumsi daya listrik untuk sektor perdagangan adalah 4% dari total konsumsidaya listrik perumahan. Sedangkan konsumsi daya listrik Desa Poncosari di sektorindustri adalah 900 W.5. Daya listrik yang diproduksi oleh Photovoltaic sebagai pembangkit listrik tenagasurya adalah 200 W, dimana alat ini akan diletakkan di tiap rumah warga.6. Daya listrik yang dihasilkan oleh setiap pembangkit listrik tenaga angin (kincirangin) adalah 20 kW dengan rata-rata kecepatan anginnya 4 m/s.7. Biaya satu kincir angin adalah Rp 60.000.000,008. Biaya satu photovoltaic sebagai pembangkit tenaga surya adalah Rp 5.000.000,009. Biaya kincir angin dan photovoltaic sudah termasuk biaya pemasangan10. Biaya perawatan/pemeliharaan diabaikan.2.3 Perhitungan Total Daya Listrik yang digunakan warga Desa PoncosariSelanjutnya akan dihitung berapa total daya listrik yang digunakan oleh warga DesaPoncosari. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa kita perlu mengestimasi totaldaya listrik yang dikonsumsi dan total daya listrik yang diproduksi. Diketahui bahwajumlah penduduk Desa Poncosari adalah 12.103 jiwa. Oleh karena diasumsikan tiap rumahdihuni oleh 4 anggota keluarga, maka diperoleh banyaknya rumah adalah 3.103 rumah.
  • 4. Energi Hibrid sebagai Energi Baru yang Terbarukan — 4/5Sedangkan konsumsi listrik tiap rumah sebesar 450 Watt, sehingga diperolehPres = Banyaknya rumah × Konsumsi listrik tiap rumah= 12.1034 rumah × 450 Watt/rumah= 3.103 rumah × 450 Watt/rumah= 1,35.106 WattKegiatan perekonomian masyarakat Desa Poncosari bersumber dari tiga sektor utamayakni perdagangan, perikanan dan peternakan. Selain itu, usaha industri kecil rumah tanggajuga mulai berkembang. Untuk konsumsi daya listrik di sektor industri pada masalahini merupakan konsumsi listrik untuk perikanan, peternakan dan usaha industri kecil.Diasumsikan penggunaan daya listrik untuk kebutuhan perdagangan adalah 4% dari totaldaya listrik perumahan. Sehingga diperolehPcommercial =4100×1,35.106W = 54000W = 54kW ≈ 60kWUntuk mempermudah perhitungan kami mengestimasikan konsumsi daya listrik di sektorperdagangan adalah 60 kW. Sedangkan konsumsi daya listrik di sektor industri berdasarkandata yang valid dari PLN adalah sebesar 900 W. Dengan demikian total daya listrik yangdikonsumsi oleh warga desa Poncosari sebesarPelec = Presidential + Pcommersial + Pindustry= 1,35.106 W + 60.000 W + 900 W= 1.410.900 W ≈1400 kWJadi total daya listrik yang dikonsumsi untuk memenuhi kebutuhan warga setempat adalah1400 kW.2.4 Perhitungan Jumlah kincir angin yang dibutuhkan agar Hybrid EnergySystems dapat memenuhi kebutuhan konsumsi listrik desa PoncosariEnergi hibrid ini memanfaatkan kombinasi energi angin dan energi tenaga surya. Se-lanjutnya berdasarkan asumsi yang telah dijelaskan diawal, daya listrik yang dihasilkandi setiap rumah oleh photovoltaic sebagai pembangkit listrik tenaga surya adalah 200 W.Karena terdapat 3000 rumah penduduk maka daya yang diproduksi adalah sebagai berikutPsolarcell = banyak rumah × Pphotovoltaic= 3000×200 W= 600.000 W= 600 kWSelanjutnya, ingin diketahui berapa banyak kincir angin yang harus dibangun untukmemenuhi kebutuhan listrik warga Desa Poncosari. Dari perhitungan sebelumnya, kita da-patkan bahwa total konsumsi daya listrik adalah 1400 kW dan daya listrik yang diproduksidari pembangkit tenaga surya 600 kW. Akibatnya, daya listrik yang harus diproduksi daripembangkit listrik tenaga angin (kincir angin) yakniPkincirangin = Pelec−Psolarcell= 1400 kW−600 kW= 800 kWJumlahkincirangin =Pkincirangin20kwkincirangin= 800 kw × kincir angin /20 kw= 40 kincir angin
  • 5. Energi Hibrid sebagai Energi Baru yang Terbarukan — 5/5Jadi, Agar hybrid energy systems dapat memenuhi kebutuhan konsumsi listrik di desaPoncosari maka dibutuhkan sebanyak 40 kincir angin yang masing-masing berdaya 20kwh dan 200 W photovoltaic untuk setiap rumah.2.5 Biaya pembuatan hybrid energy systems yang dikembangkan di DesaPoncosariDari hasil sebelumnya didapat bahwa untuk membangun hybrid energy systems di desaPoncosari diperlukan 40 kincir angin, sehingga biaya yang dikeluarkan sebesarBiayatotalkincirangin = 40 × Rp 60.000.000,00= Rp 2.400.000.000,00Kemudian, untuk photovoltaic, karena di desa Poncosari terdapat 3000 rumah sehinggaBiayatotalkincirangin = 3000 × Rp 5.000.000,00= Rp 15.000.000.000,00Diperoleh,Biayapembuatanhybridenergysystem = Biayatotalkincirangin + Biayatotalkincirangin= Rp 2.400.000.000,00 + Rp 15.000.000.000,00= Rp 17.400.000.000,00Jadi, Pembuatan hybrid energy systems yang dikembangkan di Desa Poncosari membu-tuhkan biaya sebesar Rp 17.400.000.000,00.3. Kesimpulan1. Daya listrik yang digunakan warga Desa Poncosari untuk memenuhi kebutuhanperumahan, perdagangan dan industri adalah sebesar 1400 kW2. Dibutuhkan sebanyak 40 kincir angin agar hybrid energy systems dapat memenuhikebutuhan listrik di desa Poncosari.3. Pembuatan hybrid energy systems yang dikembangkan di Desa Poncosari membu-tuhkan biaya sebesar Rp 17.400.000.000,00.Kendala Energi Hibrid sebagai Energi Baru yang Terbarukan1. Biaya yang dibutuhkan untuk membangun suatu sistem energi hibrid masih terlalumahal.2. Kecepatan angin di Indonesia masih kurang maksimal untuk menggerakkan turbin.3. Kurangnya perhatian PLN terhadap pengembangan energi terbarukan.4. Pengetahuan masyarakat tentang energi terbarukan masih minimDaftar Pustaka[1] Sistem Energi Terbarukan Bantul - Model Solutif untuk Indonesia. Dimainkan olehBANTUL. 2010.[2] BANTUL, BAPPEDA KABUPATEN. ”Menggapai ”Indonesia Bisa”.” TeknologiEnergi Listrik Hibrid di Bantul, DIY, 20 Desember 2010: 49.

×