BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir Penelitian tentang

4
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mutakhir
Penelitian tentang peramalan beban puncak telah beberapa kali dilakukan
sebelumnya.
Bawa Adiputra (2013) dalam penelitiannya peramalan beban puncak
digunakan untuk mengetahui berapa pertumbuhan beban listrik Bali dari tahun 2013
sampai tahun 2030, kondisi suplai listrik Bali sesuai RUPTL 2011-2020. Dengan
menggunakan 2 skenario keamanan suplai listrik. Skenario 1 menunjukkan pada
tahun 2022 sistem kelistrikan Bali sudah mengalami krisis daya listrik, dengan beban
puncak 1304.10 MW sedangkan daya mampun kondisi N-1 sistem Bali 1255,8 MW.
Skenario 2 menunjukkan pada tahun 2028 dengan beban puncak 1862,60 MW sistem
kelistrikan Bali sudah mengalami krisis daya listrik dengan kondisi N-1 kapasitas
suplai 1855,8 MW. dan keandalan listrik Bali dimana tertuju pada jaringan SUTET
interkoneksi Jawa-Bali.
Penelitian lainnya dilakukan oleh Juniastra Gina (2012) menggunakan
peramalan beban untuk pertumbuhan beban listrik Bali serta analisis skenario
beroprasinya SUTET 500 kV. Pada penelitian Juniastra Gina ini hasil peramalan
beban sistem Bali tahun 2012 hingga tahun 2021 terjadi peningkatan pertumbuhan
beban yang cukup signifikan, dengan rata rata pertumbuhan beban 6.16% per
tahunnya maka pada tahun 2021 sistem Bali harus dapat menyuplai daya listrik
sebesar 1059.45 MW. Pertumbuhan beban yang cukup signifikan ini dalam RUPTL
2011-2020 dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu pertumbuhan ekonomi dan
program elektrifikasi PT PLN (Persero).
Adapun penelitian lainnya yang menggunakan peramalan beban dilakukan
oleh Agus Suryawan (2006) dalam analisa peramalan beban sistem ketenagalistrikan
Provinsi Bali dari tahun 2006 sampai dengan tahun 2015. Kebutuhan beban puncak
4
5
untuk setiap tahunnya dihitung dari prediksi kebutuhan energi. Kebutuhan energi
total untuk setiap tahunnya dihitung dengan menjumlahkan semua kebutuhan energi
dari berbagai sektor konsumen. Terdapat empat sektor konsumen dalam analisa yang
dilakukan yaitu rumah tangga, komersial, publik dan industri. Berdasarkan analisa
tersebut, dibuatlah perluasan sistem pembangkitan secara sistematis. Hasil analisa
diperoleh besarnya kebutuhan energi listrik total untuk Provinsi Bali pada tahun 2015
telah mencapai 4936,11 GWh, dimana beban puncak telah mencapai 850 MW.
2.2 Sistem Tenaga Listrik
Sistem tenaga listrik secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu sistem
pembangkitan, jaringan transmisi dan beban. Jika terjadi perubahan permintaan disisi
beban, maka akan terjadi perubahan pada tegangan terminal sistem pembangkit.
Tegangan yang konstan pada terminal generator merupakan suatu besaran penting
yang harus dipertahankan untuk menghasilkan supply daya yang diharapkan.Pusat
tenaga listrik umumnya terletak jauh dari pusat bebannya. Energi listrik yang
dihasilkan pusat pembangkitan disalurkan melalui jaringan transmisi. Tegangan
generator pembangkit relatif rendah (6 kV – 24 kV). Maka tegangan ini dinaikin
dengan transformator daya ke tegangan yang lebih tinggi antara 150 kV – 500 kV.
Tujuan peningkatan tegangan ini, selain mempebesar daya hantar dari saluran
(berbanding lurus dengan kwadrat tegangan), juga untuk memperkecil rugi daya dan
susut tegangan pada saluran transmisi. Penurunan tegangan dari jaringan tegangan
tinggi/ekstra tinggi sebelum ke konsumen dilakukan dua kali. Yang pertama
dilakukan di gardu induk (GI), menurunkan tegangan dari 500 kV ke 150 kV atau
dari 150 kV ke 70 kV. Yang kedua dilakukan pada gardu induk distribusi dari 150 kV
ke 20 kV atau dari 70 kV ke 20kV.
Saluran listrik dari sumber pembangkit tenaga listrik sampai transformator
terakhir, sering disebut juga sebagai saluran transmisi, sedangkan dari transformator
terakhir, sampai konsumen terakhir disebut saluran distribusi atau saluran primer.
Ada dua macam saluran transmisi/distribusi PLN yaitu saluran udara (overhead lines)
6
dan saluran kabel bawah tanah (underground cable). Kedua cara penyaluran tersebut
masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian.
Pada pusat pembangkit tenaga listrik terdapat generator yang berfungsi untuk
mengubah energi mekanis yang dihasilkan pada poros turbin menjadi energi listrik.
Selain generator, pada pusat pembangkit juga terdapat tranformator penaik tegangan
(step-up transformer). Sesuai namanya transformator penaik tegangan (step-up
transformer) berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik yang dibangkitkan generator
kemudian dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusatpusat beban. Tegangan ini dinaikkan dengan maksud untuk mengurangi jumlah arus
yang mengalir pada saluran transmisi. Dengan demikian saluran transmisi
bertegangan tinggi akan membawa aliran arus yang rendah dan berarti akan
mengurangi rugi-rugi daya transmisi.
2.3 Peramalan
Peramalan atau prakiraan pada dasarnya adalah dugaan mengenai terjadinya
sesuatu kejadian atau peristiwa di waktu yang akan datang. Peramalan biasanya
dibedakan menjadi dua yaitu kualitatif artinya tidak berbentuk angka dan kuantitatif
artinya berbentuk angka. Peramalan kualitatif sulit dilakukan untuk memperoleh hasil
yang baik karena variabelnya sangat relatif sifatnya. Peramalan yang banyak
digunakan adalah yang bersifat kuantitatif yang berbentuk angka.
Peramalan diartikan sebagai proses suatu variabel atau kejadian dimasa yang
akan datang dengan berdasarkan data atau variabel yang telah terjadi sebelumnya.
Data masa lampau tersebut secara sistematik digabungkan dengan suatu metode
tertentu dan diolah untuk mendapatkan prakiraan dimana yang akan datang.
Pada proses perencanaan pengembangan sistem, diperlukan prakiraan yang
dapat menjadi dasar dalam mempertimbangkan kebutuhan suatu proyek dan dalam
melakukan studi optimasi sistem kelistrikan. Lebih rinci tujuan dari prakiraan
kebutuhan listrik adalah menghasilkan informasi kepada pembuat kebijaksanaan
7
untuk mengurangi resiko pengembangan usaha. Peramalan yang baik akan
mengurangi resiko pembangunan yang tidak dibutuhkan dan tidak diperlukan dalam
penyediaan tenaga listrik untuk pelanggan (Karmiata.2003).
2.4 Peramalan Beban Tenaga Listrik
Salah satu faktor yang sangat menentukan dalam membuat rencana operasi
sistem tenaga listrik adalah peramalan atau prakiraan beban yang dilakukan oleh
sistem tenaga listrik bersangkutan. Tidak ada rumus eksak untuk ini karena besarnya
beban ditentukan oleh para konsumen tenaga listrik yang secara bebas dapat
menentukan pemakaiannya. Namun karena pada umumnya kebutuhan tenaga listrik
seorang konsumen sifatnya periodik maka grafik pemakaian tenaga listrik atau
lazimnya disebut grafik beban dari sistem tenaga listrik juga mempunyai sifat
periodik.
Oleh karena statistik beban dari masa lalu harus dianalisa, maka sangat
diperlukan untuk memperkirakan beban dimasa yang akan datang yang pada
umumnya dilakukan dengan cara mengekstrapolasi grafik beban dimasa lampau ke
masa yang akan datang. Setelah dilakukan ekstrapolasi kemudian ditambahkan
koreksi-koreksi terhadap hal-hal khusus.
Kebutuhan beban dari suatu daerah tergantung dari daerah, penduduk, standar
kehidupan, rencana pengembangan sekarang dan masa yang akan datang, harga daya,
dan sebagainya (Pabla, 1986). Penggolongan karakteristik beban dibagi dalam dua
hal, yaitu sifat-sifat beban dan tipe-tipe beban. Pabla menyatakan bahwa tipe-tipe
beban pada umumnya dapat dibagi dalam katagori sebagai berikut (Pabla, 1986) :
1. Perumahan (Domestik) yang terdiri dari penerangan , kipas angin , alat-alat
rumah tangga misalnya lemari es, alat pendingin ruangan (AC), setrika listrik,
kompor listrik, dan lain lain.
8
2. Komersial, terutama terdiri atas penerangan untuk toko-toko, reklame, alatalat listrik lainnya yang dipakai pada bangunan pedagang seperti toko-toko,
restoran, pasar-pasar, dan sebagainya.
3. Industri, terdiri dari industri rumah tangga. Industri kecil, industri menengah,
industri besar dan industri berat.
4. Kota (publik), beban ini adalah untuk penerangan jalan yang selalu tetap
menyala sepanjang malam. Beban lainnya seperti lampu taman, terutama pada
waktu malam, lampu lalulintas, air mancur untuk taman kota, dan sebagainya.
5. Pertanian, beban ini dibutuhkan untuk penyediaan air irigasi dengan
menggunakan pompa air yang digerakkan oleh motor listrik.
6. Beban-beban lain, diluar beban-beban yang telah disebutkan diatas adalah
penyediaan beban yang besar untuk industri, seperti industri kertas, tekstil,
dan sebagainya.
Menurut Widhoyoko (1994), peramalan beban dibagi menjadi empat
kelompok yaitu :
1. Sektor rumah tangga
2. Sektor komersial yang meliputi perdagangan, pengangkutan, komunikasi
bank dan sewa rumah.
3. Sektor publik yang meliputi instansi pemerintah, rumah sakit dan instansi
sosial.
4. Sektor industri yang meliputi industri pariwisata, pertanian, pertambangan,
galian, industri pengolahan, listrik dan gas.
2.5 Pola Beban
Pola beban itu sendiri adalah pola konsumsi tenaga listrik dalam kurun harian,
bulanan maupun tahunan. Secara umum, pola beban harian sistem tenaga listrik
menunjukkan model-model yang berbeda, yaitu pola untuk hari kerja, hari Sabtu,
hari Minggu dan hari libur. Menarik untuk diamati bahwa pada berbagai pola beban
9
yang ada, pemakaian daya listrik tertinggi hanya terjadi selamakurang lebih 4
jamsetiap harinya.Periode ini dikenal dengan sebutan periode Waktu Beban Puncak
(WBP). Meskipun beban puncak terjadi dalam waktu yang relatif singkat, sistem
harus mampu menyediakan kapasitas pembangkitan untuk memasok kebutuhan
beban puncak tersebut.
2.5.1
Pola Beban Harian
Menurut kegiatan pemakaian (konsumen) listrik kita dapat mengelompokan
konsumsi listrik yaitu:
1. Konsumen rumah tangga
2. Konsumen komersil
3. Konsumen publik
4. Konsumen industri.
Konsumen-konsumen ini mempunyai karakteristik-karakteristik beban yang
berbeda, sebab hal ini berhubungan dengan pola konsumsi energi listrik pada masingmasing konsumen tersebut. Untuk konsumen rumah tangga (perumahan) pola
pembebanan ditunjukkan oleh adanya fluktuasi konsumsi energi listrik yang cukup
besar. Pada konsumen industri fluktuasi konsumsi energi listrik sepanjang hari akan
hampir sama, sehingga perbandingan beban rata-rata terhadap beban puncak hampir
mendekati satu (Daman Suswanto. 2000).
Pelanggan industri memiliki pola konsumsi energi listrik yang flat atau tidak
memiliki perbedaan tajam antara saat konsumsi tinggi dan konsumsi rendah.
Pelanggan rumah tangga memilki pola konsumsi energi listrik yang sangat fluktuatif.
Pelanggan rumah tangga menggunakan energi listrik pada malam hari (beban puncak)
jauh lebih tinggi dari pada penggunaan energi listrik pada pagi hari dan siang hari.
Fluktuasi pertumbuhan beban jenis konsumen rumah tangga lebih dominan
dan sangat besar dibandingkan jenis konsumen yang lainnya. Beban puncak sistem
kelistrikan akan terjadi pada jam 17.00 hingga 22.00, ini dikarenakan konsumen
banyak menggunakan energi listrik untuk mengoperasikan alat alat elektronik.
10
Meningkatnya beban pada kurun waktu tersebut mengakibatkan daya listrik yang
dibangkitkan juga turut meningkat untuk menyesuaikan dengan beban yang harus
disuplai.
2.6 Produk Domestik Regional Bruto (PDRB)
Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) merupakan salah satu indikator penting
untuk mengetahui kondisi ekonomi di suatu daerah dalam suatu periode tertentu, baik
atas dasar harga berlaku maupun atas dasar harga konstan. PDRB pada dasarnya
merupakan jumlah nilai tambah yang dihasilkan oleh seluruh unit usaha dalam suatu
daerah tertentu, atau merupakan jumlah nilai barang dan jasa akhir yang dihasilkan
oleh seluruh unit ekonomi pada suatu daerah. PDRB atas dasar harga berlaku
menggambarkan nilai tambah barang dan jasa yang dihitung menggunakan harga
pada tahun berjalan, sedang PDRB atas dasar harga konstan menunjukkan nilai
tambah barang dan jasa tersebut yang dihitung menggunakan harga yang berlaku
pada satu tahun tertentu sebagai tahun dasar.
PDRB menurut harga berlaku digunakan untuk mengetahui kemampuan sumber
daya ekonomi, pergeseran, dan struktur ekonomi suatu daerah.Sementara itu, PDRB
konstan digunakan untuk mengetahui pertumbuhan ekonomi secara riil dari tahun ke
tahun atau pertumbuhan ekonomi yang tidak dipengaruhi oleh faktor harga.PDRB
juga dapat digunakan untuk mengetahui perubahan harga dengan menghitung deflator
PDRB (perubahan indeks implisit).Indeks harga implisit merupakan rasio antara
PDRB menurut harga berlaku dan PDRB menurut harga konstan.( Badan Pusat
Statistik.2014)
2.7 Prakiraan total Konsumsi Energi Provinsi Bali
Untuk memperkirakan kebutuhan beban listrik terdapat bermacam-macam
metode yang dapat digunakan. Ada empat metode yang sering digunakan oleh
perusahaan-perusahaan listrik yaitu (Karmiata, 2003) :
11
1. Metode analitik, yaitu model yang dibangun berdasarkan data dan analisa
penggunaan akhir tenaga listrik pada setiap sektor pemakai.
2. Metode ekonometri, yaitu model yang dibangun berdasarkan kaidah ekonomi dan
statistik.
3. Metode kotak hitam (Black Box) atau yang biasa disebut juga metode
kecenderungan, yaitu model yang dibangun berdasarkan hubungan data masa lalu
tanpa memperhatikan faktor-faktor penyebab (pengaruh ekonomi, iklim,
teknologi dan sebagainya), model ini biasanya digunakan orang untuk peramalan
jangka pendek.
4. Penggabungan beberapa metode, yaitu suatu model yang menggabungkan dua
atau lebih metode peramalan. Disini digunakan penggabungan metode analitik
dan ekonometri.
Secara harfiah, ekonometri dapat diartikan sebagai “ukuran-ukuran
ekonomi”.Sedangkan menurut pengertian global, ekonometri dapat didefinisikan
sebagai suatu ilmu yang mempelajari analisis kuantitatif dari fenomena ekonomi
dalam artian secara umum. Pada mulanya kajian ekonometri hanya meliputi
aplikasi matematika statistik dengan menggunakan data ekonomi untuk
menganalisa model-model ekonomi saja.Akan tetapi dalam perkembangannya,
teori ini tidak hanya dapat digunakan untuk menganalisa model-model ekonomi
saja, melainkan juga dapat digunakan untuk menganalisa berbagai fenomena
sosial lainnya (Sugiyono,1999).
Metode ekonometri dapat menampung dan tanggap terhadap pengaruh
perubahan parameter ekonomi.Namun demikian kelemahan dari metode ini
adalah pemilihan variabel peramalan dan teknik penggunaan statistik yang dipilih
hanya berlaku khusus untuk suatu kasus.Misalnya berlaku untuk suatu wilayah
atau daerah tertentu.Sedangkan dengan metode kotak hitam, peramalan dapat
mengikuti pola tingkah laku data masa lalu, apakah musiman, acak (random) atau
fluktuasi beraturan atau tak beraturan.Kelemahan peramalan dengan metode ini
12
adalah, peramalan hanya berdasarkan data masa lalu, tidak tanggap pada
perubahan parameter yang lain, dan hanya berlaku untuk peramalan jangka
pendek.
2.8 Metode Gabungan
Metode gabungan adalah suatu metode yang menggabungkan beberapa model
(integrated model) atau mengintegrasikan dua atau lebih metode prakiraan. Metode
gabungan yang dipakai disini adalah gabungan antara metode analitik dan ekonometri
yang disusun menggunakan pendekatan sektoral, yaitu pendekatan dari sektor
pemakai dengan mengelompokkan pelanggan menjadi empat
sektor, yaitu
(Karmiata, 2003) :
1. Sektor Rumah Tangga
2. Sektor Komersial
3. Sektor Publik
4. Sektor Industri
Metode ini diharapkan mampu mengabungkan keunggulan metode analitik
yang mudah, sederhana, dapat mengurangi validitas model dan keunggulan metode
ekonometri yang dapat menampung variabel ekonomi.Dengan demikian metode
gabungan mampu mengeleminasi kelemahan metode analitik yang tidak tanggap
terhadap perubahan variabel ekonomi, dan kelemahan metode ekonometri yang
membutuhkan banyak data, serta membutuhkan kepekaan dan pengalaman dalam
membuat asumsi.
Penggambaran ekonometri disini dapat dilihat pada penggunakan variabel
pertumbuhan ekonomi pada model yang digunakan untuk peramalan tenaga
listrik.Sedangkan penggunaan metode analitik dapat dilakukan dengan menambahkan
jumlah pelanggan tambahan dikalikan dengan rata-rata konsumsi per pelanggan. Hal
ini merupakan penggambaran prinsip dasar metode analitik
untuk menyusun
prakiraan yaitu perhitungan secara rinci pemakaian tenaga listrik setiap pelanggan.
Dengan demikian untuk menghitung prakiraan jumlah pelanggan, daya tersambung
13
dan konsumsi energi untuk setiap sektor digunakan persamaan sebagai berikut
(Karmiata, 2003) :
2.8.1
Sektor Rumah Tangga
a. Pelanggan rumah tangga
Pertumbuhan jumlah pelanggan rumah tangga diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) yang ditunjukkan dengan faktor pelanggan
atau rasio pertumbuhan pelanggan rumah tangga terhadap pertumbuhan PDRB.
Prakiraan jumlah pelanggan rumah tangga ditentukan dengan persamaan
(Karmiata, 2003):
Pel.Rt = Pel.Rt-1 * [1+ (ЄpR * GPDRBR/100)] ................................... (2.1)
Dimana :
Pel.Rt
= Jumlah pelanggan rumah tangga total pada tahun t
Pel.Rt-1 = Jumlah pelanggan rumah tangga total pada tahun t-1
ЄpR
= Faktor pelanggan rumah tangga tahun
GPDRBR
= Pertumbuhan PDRB sektor rumah tangga (%)
b. Daya tersambung rumah tangga (MVA)
Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya
tersambung per pelanggan rumah tangga baru. Kemudian dengan mengalikan dengan
penambahan pelanggan akan diperoleh jumlah daya tersambung tambahan. Prakiraan
daya tersambung per pelanggan rumah tangga baru diperoleh dari analisa data daya
tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa tersebut dibuat
asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang.
Persamaan matematika untuk menentukan prakiraan daya tersambung
pelanggan rumah tangga adalah (Karmiata, 2003) :
VARt = VARt-1 + (Pel.Rt * VR) ............................................... (2.2)
Dimana :
VARt
= Daya tesambung pelanggan rumah tangga pada tahun t
VARt-1
= Daya tesambung pelanggan rumah tangga pada tahun t-1
14
VR
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan rumah tangga baru
Pel.Rt= Penambahan pelanggan rumah tangga pada tahun t
c.Konsumsi energi sektor rumah tangga (KWh)
Perubahan konsumsi energi listrik diasumsikan dipengaruhi oleh perubahan
tingkat pendapatan domestik regional bruto (PDRB) dan ditambah dengan konsumsi
energi penambahan pelanggan rumah tangga.Elastisitas energi terhadap PDRB (rasio
pertumbuhan energi terhadap pertumbuhan PDRB).
Persamaan untuk menentukan prakiraan konsumsi energi sektor rumah tangga
adalah (Karmiata, 2003) :
ERt = {ERt-1 * [1 + (ЄeR * GPDRBR/100)]}+ (Pel.Rt * UKR)…….(2.3)
Dimana :
ERt
= Konsumsi energi rumah tangga total pada tahun t
ERt-1 = Konsumsi energi rumah tangga pada tahun t-1
Pel.Rt = Penambahan pelanggan rumah tangga pada tahun t
UKR
= Rata-rata konsumsi per pelanggan rumah tangga
ЄeR
= Elastisitas energi sektor rumah tangga
GPDRBR = Pertumbuhan PDRB sektor rumah tangga (%)
2.8.2
Sektor Komersial
a.Pelanggan komersial
Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor komersial diasumsikan dipengaruhi
oleh tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor komersial yang ditunjukkan
dengan faktor pelanggan sektor komersial atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor
komersial terhadap pertumbuhan PDRB sektor komersial.
Prakiraan
jumlah
pelanggan
sektor
komersial
ditentukan
dengan
menggunakan persamaan (Karmiata, 2003) :
Pel.Kt = Pel.Kt-1 * [1 + (ЄpK * GPDRBK/100)] ............................. (2.4)
15
Dimana :
Pel.Kt
= Pelanggan komersial pada tahun t
Pel.Kt-1 = Pelanggan komersial pada tahun t-1
ЄpK
= Faktor pelanggan sektor komersial
GPDRBK = Pertumbuhan PDRB sektor komersial (%)
b. Daya tersambung sektor komersial (MVA)
Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memprakirakan daya
tersambung per pelanggan sektor komersial baru. Kemudian dengan mengalikan
dengan penambahan pelanggan komersial sehingga diperoleh jumlah daya
tersambung tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor komersial
baru diperoleh dari analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun
yang lalu, dari analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang.
Untuk prakiraan daya tersambung pelanggan sektor komersial digunakan
persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) :
VAKt = VAKt-1 + (Pel.Kt * VK) ............................................... (2.5)
Dimana :
VAKt
= Daya tersambung komersil pada tahun t
VAKt-1 =Daya tersambung komersial pada tahun t-1
VK
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
Pel.Kt = Penambahan pelanggan komersial pada tahun t
c. Konsumsi energi sektor komersial (MWh)
Pertumbuhan konsumsi energi sektor komersial diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor komersial yang ditunjukkan dengan
elastisitas energi sektor komersial atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor
komersial terhadap pertumbuhan PDRB sektor komersial.
16
Persamaan matematika untuk prakiraan konsumsi energi sektor komersial
adalah (Karmiata, 2003) :
EKt = EKt-1 * [1 + (ЄeK * GPDRBK/100)] ........................................ (2.6)
Dimana :
EKt
= Konsumsi energi komersial pada tahun t
EKt-1 = Konsumsi energi komersial pada tahun t-1
ЄeK
= Elastisitas energi sektor komersial
GPDRBK = Pertumbuhan PDRB sektor komersial (%)
2.8.3
Sektor Publik
a. Pelanggan publik
Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor publik diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor publik yang ditunjukkan dengan faktor
pelanggan sektor publik atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor publik terhadap
pertumbuhan PDRB sektor publik.
Persamaan matematika untuk prakiraan jumlah pelanggan sektor publik
adalah (Karmiata, 2003) :
Pel.Pt = Pel.P(t-1) * [1 + (ЄpP * GPDRBP)/100] ............................. (2.7)
Dimana :
Pel.Pt
= Pelanggan publik pada tahun t
Pel.Pt-1 = Pelanggan publik pada tahun t-1
ЄpP
= Faktor pelanggan sektor publik
GPDRBP = Pertumbuhan PDRB sektor publik (%)
b. Daya tersambung sektor publik (MVA)
Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya
tersambung per pelanggan sektor publik baru.Kemudian dengan mengalikan dengan
penambahan pelanggan publik sehingga diperoleh jumlah daya tersambung
tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor publik baru diperoleh dari
17
analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari analisa
tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang.
Prakiraan daya tersambung pelanggan sektor publik ditentukan dengan
persamaan (Karmiata, 2003) :
VAPt = VAPt-1 + (Pel.Pt * VP) ................................................. (2.8)
Dimana :
VAPt
= Daya tersambung publik pada tahun t
VAPt-1 =Daya tersambung publik pada tahun t-1
Pel.Pt = Penambahan pelanggan publik pada tahun t
VP
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan baru
c. Konsumsi energi sektor publik (MWh)
Pertumbuhan konsumsi energi sektor publik diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor publik yang ditunjukkan dengan
elastisitas energi sektor publik atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor publik
terhadap pertumbuhan PDRB sektor publik.
Prakiraan konsumsi energi sektor publik ditentukan dengan persamaan
(Karmiata, 2003) :
EPt = EPt-1 * [1 + (ЄpP * GPDRBP/100)] ...................................... (2.9)
Dimana :
EPt
= Konsumsi energi publik pada tahun t
EPt-1
= Konsumsi energi publik pada tahun t-1
ЄpP
= Elastisitas energi sektor publik
GPDRBP = Pertumbuhan PDRB sektor publik (%)
2.8.4
Sektor Industri
a. Pelanggan industri
Pertumbuhan jumlah pelanggan sektor industri diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor industri yang ditunjukkan dengan
18
faktor pelanggan sektor industri atau rasio pertumbuhan pelanggan sektor industri
terhadap pertumbuhan PDRB sektor industri.
Persamaan matematika untuk menentukan prakiraan jumlah pelanggan sektor
industri adalah (Karmiata, 2003) :
Pel.It = Pel.It-1 *[1 + (ЄpI * GPDRBI/100 )] ...................................... (2.10)
Dimana :
Pel.It
= Pelanggan industri pada tahun t
Pel.It-1
= Pelanggan industri pada tahun t-1
ЄpI
= Faktor pelanggan sektor industri
GPDRBI
= Pertumbuhan PDRB sektor industri (%)
b. Daya tersambung sektor industri (MVA)
Prakiraan jumlah daya tersambung dihitung dengan memperkirakan daya
tersambung per pelanggan sektor industri baru.Kemudian dengan mengalikan dengan
penambahan pelanggan industri sehingga diperoleh jumlah daya tersambung
tambahan.Prakiraan daya tersambung per pelanggan sektor industri baru diperoleh
dari analisa data daya tersambung per pelanggan pada tahun-tahun yang lalu, dari
analisa tersebut dibuat asumsi-asumsi untuk tahun-tahun mendatang.
Prakiraan daya tersambung pelanggan sektor industri ditentukan dengan
persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) :
VAIt = VAIt-1 + (Pel.It * VI) ....................................................... (2.11)
Dimana :
VAIt
= Daya tersambung pelanggan industri pada tahun t
VAIt-1 =Daya tersambung industri pada tahun t-1
Pel.It = Penambahan pelanggan industri pada tahun t
VI
= Daya tersambung rata-rata per pelanggan industri baru
c. Konsumsi energi sektor industri (MWh)
Pertumbuhan konsumsi energi sektor industri diasumsikan dipengaruhi oleh
tingkat pertumbuhan ekonomi (PDRB) sektor industri yang ditunjukkan dengan
19
elastisitas energi sektor industri atau rasio pertumbuhan konsumsi energi sektor
industri terhadap pertumbuhan PDRB sektor industri.
Prakiraan konsumsi energi sektor industri ditentukan dengan menggunakan
persamaan (Karmiata, 2003) :
EIt = EITt-1 * [1 + (ЄeI * GPDRBI/100)] .......................................... (2.12)
Dimana :
EIt
= Konsumsi energi sektor industri pada tahun t
EIt-1
= Konsumsi energi sektor industri pada tahun t-1
ЄeI
= Elastisitas energi terhadap PDRB
GPDRBI = Pertumbuhan PDRB sektor industri (%)
2.8.5
Jumlah Total Prakiraan
Setelah dilakukan prakiraan kebutuhan listrik persektor, maka total jumlah
pelanggan, total daya tersambung, dan total konsumsi energi dapat dicari dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) :
Pel.t = Pel.Rt + Pel.Kt + Pel.Pt + Pel.It ……………………………. (2.13)
VAt = VARt + VAKt + VAPt + VAIt …………………………….. (2.14)
Et
= ERt + EKt + EPt + EIt
…………………………………. (2.15)
Dimana :
Pel.t = Pelanggan total tahun t
2.8.6
Vat
= Daya tersambung total tahun t
Et
= Konsumsi energi total tahun t
Energi Produksi dan Beban Puncak
Penyaluran dan pendistribusian energi yang diproduksi oleh pembangkit ke
konsumen menimbulkan rugi-rugi transmisi dan distribusi. Jadi energi yang dipakai
konsumen ditambah rugi-rugi transmisi dan distribusi merupakan energi yang harus
diproduksi. Sedangkan beban puncak dapat diasumsikan sebagai produksi energi
20
dibagi satuan waktu yang dikalikan faktor beban. Sehingga untuk menghitung energi
produksi dan beban puncak digunakan persamaan sebagai berikut (Karmiata, 2003) :
EPt 
ETt
1  LTt
BPt 
EPt
*100 ……………………………………………(2.17)
8760 * LFt
…………………………………………..(2.16)
Dimana:
EPt
= Energi produksi pada tahun t
ETt
= Energi terjual PLN total pada tahun t
LTt
= Rugi-rugi transmisi dan distribusi pada tahun t
BPt
= Beban puncak tahun t
LFt
= Faktor beban pada tahun t (%)
2.9 Faktor Beban
Faktor beban atau Load factor didefinisikan sebagai perbandingan antara
beban rata-rata dengan beban puncak yang diukur untuk suatu periode waktu tertentu.
Beban pucak (Lf) yang dimaksud adalah beban puncak sesaat atau beban puncak ratarata dalam interval waktu tertentu, pada umumnya dipakai beban puncak pada waktu
15 menit atau 30 menit. Untuk prakiraan besarnya faktor beban pada masa yang akan
datang dapat didekati dengan data statistik yang ada. Dari definisi faktor beban dapat
dituliskan menurut persamaan 2.18 (Daman Suswanto, 2011).
Persamaan 2.18 mengandung arti bahwa beban rata-rata akan selalu bernilai
lebih kecil dari kebutuhan maksimum atau beban puncak, sehingga load factor akan
selalu kecil dari satu.
21
2.10 Elastisitas Energi
Elastisitas energi adalah perbandingan laju pertumbuhan ekonomi dengan laju
pertumbuhan konsumsi energi disebuah negara. Semakin kecil angka elastistas energi
maka semakian efisien penggunaan energi disuatu negara. Angka elastisitas energi
dibawah 1,0 dicapai apabila energy yang tersedia telah dimanfaatkan secara optimal.
Untuk mencari elastisitas energi digunakan persamaan ( Karmiata,2003) :
E  E
t
Єe
=
t 1
PDRB  PDRB
t


Et  1
t 1

 …………………………………… (2.19)
PDRBt  1
Dimana :
Єe
= Elastisitas Energi
Et
= Konsumsi energi listrik tahun
Et -1
= Konsumsi energi listrik tahun -1
PDRBt = Pertumbuhan PDRB pada tahun
PDRBt-1 = Pertumbuhan PDRB pada tahun -1
2.11 Keamanan Suplai Sistem Tenaga Listrik
Keamanan suplai tenaga listrik didefinisikan sebagai kemampuan sistem tenaga
listrik untuk menyediakan tenaga listrik hingga pada pengguna akhir (konsumen)
dengan level kontinuitas dan kualitas tertentu secara berkelanjutan, yang berkaitan
dengan standar yang ada dan perjanjian kontrak pada titik-titik pengiriman (Union of
the Electricity Industry–EURELECTRIC, 2006).
Kriteria yang digunakan untuk menentukan keandalan sistem, salah satunya
dengan menggunakan kriteria keandalan keamanan N-1, metode ini menggambarkan
tingkat keandalan sistem dengan memperhitungkan kemungkinan gangguan unit
pembangkit dan juga gangguan peralatan transmisi. Analisa keamanan suplai sistem
tenaga listrik atau N-1 adalah analisa yang dimaksudkan untuk menirukan keadaan
steady state dari sistem tenaga listrik terhadap beberapa kemungkinan kejadian yang
mungkin terjadi seperti lepasnya satu atau dua pembangkit secara mendadak, tripnya
satu atau beberapa penghantar, hilangnya reaktor dan sebagainya. Indeks keandalan
22
keamanan (N-1) dipakai untuk menggambarkan tingkat keandalan sistem dengan
memperhitungkan kemungkinan gangguan unit apabila dalam sistem terdapat n buah
elemen baik unit pembangkit maupun peralatan transmisi, sistem tidak akan
kehilangan beban (tidak terjadi pemadaman) apabila sebuah elemen sistem
mengalami gangguan, Dari pengertian keamanan tersebut, kita bisa mengetahui
bahwa kontinuitas suplai tenaga listrik merupakan kebutuhan utama atau kondisi
dimana suplainya energi listrik tidak terputus sampai ke konsumen dalam kondisi
pemadaman (Pottonen, 2005).
Kondisi keamanan suplai sistem tenaga listrik juga sangat dipengaruhi dengan
kriteria kondisi N-1. Kriteria N-1 merupakan penilaian kecukupan pada sistem tenaga
listrik. Pengertian kriteria N-1 terjadi apabila salah satu penyedia tenaga listrik
dengan unit pembangkitan terbesar keluar dari sistem atau tidak beroperasi baik
akibat kerusakan atau perawatan (bisa pembangkit atau saluran transmisi), maka sisa
pasokan yang tersedia harus dapat memenuhi kebutuhan beban pada suatu sistem
kelistrikan di daerah tersebut. Sistem kelistrikan dapat dikatakan aman apabila
cadangan daya minimum dalam keadaan N-1 lebih besar dari nol atau lebih jelasnya
sisa pasokan listrik dapat menyuplai beban yang dibutuhkan (Menteri Energi dan
Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, 2008).