1.4 Tujuan dan Manfaat

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan suatu kebutuhan yang penting bagi manusia dalam
menjalankan aktivitas sehari-hari, dimana pada zaman yang modern ini sudah
banyak alat pendukung kehidupan manusia yang membutuhkan tenaga listrik
untuk mengoperasikannya seperti lampu, mesin cuci, mesin pompa air, televisi,
radio, komputer dan perangkat elektronik lainnya.
Penggunaan listrik hampir dilakukan setiap hari oleh semua orang untuk
memenuhi kebutuhannya baik untuk kebutuhan pribadi maupun untuk
kebutuhan berinteraksi secara sosial. Misalnya, lampu digunakan sehari-hari
oleh manusia untuk melakukan aktifitas pada keadaan gelap atau malam hari.
Komputer digunakan untuk bekerja dan berinteraksi sosial melalui media sosial
juga memerlukan listrik untuk menghidupkannya. Bahkan, keadaan bersih pun
tidak dapat tercipta jika tidak ada listrik untuk menghidupkan pompa air sebagai
sarana mencuci dan mandi.
Dari semua hal diatas tersebut, bisa dilihat betapa pentingnya listrik oleh
masyarakat luas saat ini. Tak hanya manusia saja tetapi perusahaan akan juga
sulit beroperasi jika tidak ada listrik. Rumah sakit, mall, tempat makan dan
tempat-tempat umum lainnya juga tidak dapat beroperasi tanpa adanya listrik.
Oleh karenanya, listrik menjadi salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi
kehidupan masyarakat luas.
Kebutuhan tenaga listrik disuatu daerah secara terus menerus akan
mengalami peningkatan sejalan dengan pembangunan dan kemajuan daerah
tersebut. Kemajuan dan perkembangan teknologi dewasa ini mengakibatkan
kebutuhan tenaga listrik akan semakin meningkat, baik yang berhubungan
dengan listrik rumah tangga untuk memenuhi kebutuhan pribadi, komersil
maupun industri. Maka dari itu, pasokan energi listrik mengalami peningkatan
terus. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik tersebut, perusahaan listrik
harus menyediakan energi listrik secara berkesinambungan.
Salah satu penghasil sumber listrik terbesar di Indonesia adalah PT PLN
yang bertanggung jawab atas produksi listrik dan berbagai masalahnya. PT PLN
sendiri memiliki sebelas anak perusahaan dan salah satunya adalah PT Indonesia
Power yang bertanggung jawab di pulau Jawa dan Bali. PT Indonesia Power
memiliki tiga anak perusahaan dan delapan unit pembangkit listrik serta enam
macam pembangkit listrik. Unit pembangkit listrik PT Indonesia Power yaitu
UPB Priok, UPB Mrica, UPB Kamojang, UPB Saguling, UPB Suralaya, UPB
Semarang, UPB Perak-Grati, UPB Bali dan satu unit perawatan di Jakarta
sedangkan enam macam pembangkit listriknya yaitu PLTA, PLTU, PLTG,
PLTGU, PLTP, dan PLTD. Unit pembangkit listrik tersebut akan diproduksi
dan menghasilkan listrik yang nantinya didistribusikan kepada para konsumen.
Sistem
tenaga listrik memiliki
pembangkit-pembangkit salah satunya
adalah pembangkit termal seperti PLTD, PLTU, PLTG, PLTGU yang akan
menghadapi permasalahan
dalam
hal
biaya
bahan
bakar untuk
pengoperasiannya bila dibandingkan dengan PLTA, atau pembangkit lainnya.
Biaya bahan bakar tersebut merupakan biaya yang terbesar yaitu sekitar hampir
70% dari biaya produksi. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu upaya untuk
mengurangi biaya operasi melalui pengurangan biaya bahan bakar sampai
pada tingkat minimum. Biaya-biaya yang terjadi selama proses produksi tersebut
itulah yang nantinya akan menentukan harga pokok listrik.
Total biaya produksi ini dapat diminimalisir dengan adanya kombinasi pada
pembebanan daya pada unit-unit pembangkit yang ada sehingga didapatkan
suatu pembebanan yang optimal atau lebih ekonomis. Kombinasi pembebanan
daya tersebut dapat maksimal pada fungsi kerja di unit pembangkitan bila
diberikan suatu metode optimisasi sehingga didapatkan kombinasi daya output
yang optimal.
Setelah itu ditentukan besar daya yang harus diberikan dari tiap unit
pembangkit sehingga total biaya produksi dapat lebih minimal. Maka dapat
dikatakan pembagian pembebanan daya listrik ini merupakan suatu fungsi biaya
pembangkitan yang disebut juga dengan Economic Dispatch (ED).
Economic Dispatch telah banyak dilakukan penelitian dengan menggunakan
berbagai metode optimasi. Salah satunya adalah menggunakan metode Firefly
Algorithm. Latifa Dekichi, Khaled Belkadi, dan Pierre Borne meneliti mengenai
Economic Dispatch dengan Pollutan Emission menggunakan metode Firefly
Algorithm. Dari hasil penelitian dan simulasi yang telah diuji, terbukti bahwa
Metode Fiefly Algorithm ini memberikan hasil yang lebih efisien dan
optimum (Dekichi et all,2012).
Penelitian lainnya yang juga menggunakan metode Firefly Algorithm dalam
menyelesaikan masalah Economic Dispatch adalah Subramanian. Hasil yang
didapat dari metode Firefly Algorithm ini dibandingkan dengan hasil dari
metode lain yaitu Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization, dan
Bacterial Foraging Optimization Algorithm. Hasilnya adalah bahwa metode
Firefly Algorithm merupakan solusi yang lebih optimum untuk permasalahan
Economic Dispatch (Subramanian& Thanuskodi,2013).
Metode Firefly Algorithm ini juga telah diuji coba dalam memecahkan
masalah non-convex Economic Dispatch yang memperhitungkan valve-point
effects (tekanan katup turbin) yang menghasilkan solusi yang lebih optimal.
Seperti halnya Genetic Algorithm, Firefly Algorithm juga dapat digunakan untuk
menyelesaikan permasalahan linear ataupun non-linear dengan lebih baik
dibandingkan metode konvensional (Yang et all,2011).
Adapula penelitian lain yang menggunakan metode Firefly Algorithm yang
telah diperbaharui yaitu Enhanced Firefly Algorithm dalam memecahkan
permasalahan Multiobjecive Optimal Active dan Reactive Power Dispatch
dengan mempertimbangkan muatan dan pembangkit tenaga uap sebagai
batasannya yang kemudian digunakan untuk membandingkan dengan metode
lain. Hasilnya adalah metode Firefly Algorithm yang sudah diperbaharui tersebut
(EFA) lebih baik daripada menggunakan metode Firefly Algorithm biasa (Liang
Hsun et al,2014).
Metode Firefly Algorithm ini juga telah diuji coba dalam memecahkan
masalah non-convex Economic Dispatch yang memperhitungkan valve-point
effects (tekanan katup turbin) dengan multiple fuel option yang menghasilkan
solusi yang lebih optimal (Sreelekha& Scaria,2013).
Penelitian lain menggunakan metode Hybrid Firefly Algoritma yaitu Hybrid
Nelder-Mead Simplex untuk menyelesaikan masalah non-linear pada Reactive
Power Dispatch yang hasilnya lebih optimal bila menggunakan metode
tradisonal (Rajan & Malakar 2014).
Terdapat juga penelitian mengenai permasalahan Economic Dispatch
dengan suatu metode HybridFFA yaitu FFA-mGA. Pada penelitian ini
menggabungkan metode FFA dan mGA yang juga memperhitungkan nilai emisi
sebagai perhitungannya. Namun, sayangnya belum ada suatu perangkat lunak
yang dapat mendukung kemudahan proses perhitungan yang dilakukan
(Younes,et all 2013).
Sedangkan untuk penelitian ini, permasalahan ED akan diselesaikan
menggunakan metode optimisasi Firefly Algorithm. Firefly Algorithm sendiri
memiliki tiga strategi yang mampu bekerja secara serempak dengan sensitifitas
tinggi yang dapat membantu proses pengoptimasian. Metode ini akan digunakan
untuk menghitung kombinasi daya output masing-masing unit pembangkit
sehingga diperoleh biaya pembangkitan yang minimum untuk nantinya
menentukan harga pokok listrik. Kemudian akan dibuat juga suatu perangkat
lunak yang akan mempermudah proses perhitungan untuk mendapatkan
hasilnya.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang harus dapat diselesaikan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Apakah biaya pembangkit (Komponen C) yang dihasilkan menjadi lebih
optimal dengan menggunakan metode Firefly Algorithm?
2. Bagaiamana
hasil
memperhitungkan
Power
of
Transmission
Demand
Losses
(PD)
menjadi
pembangkit
lebih
dengan
optimal
bila
menggunakan metode Firefly Algorithm?
3. Bagaimana hasil perbandingannya dengan data pada perusahaan apabila tidak
dilakukan optimasi menggunakan metode Firefly Algorithm?
4. Apakah program yang akan dibuat dapat mempermudah perhitungan dan
mudah digunakan oleh pengguna?
1.3 Ruang Lingkup
Objek permasalahan dalam penulisan ini akan dibatasi agar pembahasannya
tidak terlalu meluas. Pembatasan masalah tersebut berupa :
1. Data yang dipakai merupakan data dengan cakupan wilayah tertentu dan
dengan memperhatikan beban puncak.
2. Data yang dipakai merupakan data kombinasi Pembangkit Thermal.
Kombinasi tersebut antara lain PLTU, PLTD, PLTGU, dan PLTG.
3. Unit pembangkit listrik yang digunakan adalah unit Pembangkit Thermal.
4. Memperhitungkan rugi-rugi beban transmisi.
5. Kondisi sistem diasumsikan dalam keadaan normal.
6. Fungsi biaya bahan bakar telah diketahui sebelumnya.
1.4 Tujuan dan Manfaat
1.4.1 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Mengaplikasikan
penggunaan
metode
Firefly
Algorithm
pada
permasalahan Economic Dispatch untuk menentukan biaya pembangkit
yang optimal dari kombinasi Pembangkit Thermal yang menggunakan
Transmission Losses.
b. Merancang sebuah program perhitungan Economic Dispatch berdasarkan
metode Firefly Algorithm berbasis web yang menggunakan PHP untuk
mempermudah perhitungan dalam menentukan total biaya pembangkit
listrik serta nilai Power of Demand yang optimal
c. Mengaplikasikan penggunaan metode Firefly Algorithm untuk menentukan
Power of Demand yang lebih optimal yang menggunakan Transmission
Losses.
d. Mempermudah
untuk
melakukan
perhitungan
pada
permasalahan
Economic Dispatch untuk menentukan biaya pembangkit yang optimal
dari kombinasi Pembangkit Thermal yang menggunakan Transmission
Losses.
1.4.2 Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai adalah sebagai berikut :
a.
Bagi pengguna (PT Indonesia Power): mempermudah penentuan biaya
pembangkit listrik (Komponen C) dengan metode Firefly Algorithm
sehingga mendapat keuntungan yang lebih besar, serta resiko kerugian
yang lebih kecil.
b.
Bagi pembaca : menambah pengetahuan mengenai Economic Dispatch
dengan dan metode Firefly Algorithm dalam pengoptimalan biaya
pembangkit listrik dengan memperhitungkan rugi-rugi transmisi.
c. Bagi peneliti lain : memberikan referensi untuk materi yang masih relevan
untuk di kembangkan di kemudian hari sehubungan dengan pembahasan
Economic Dispatch.
d. Bagi penulis : menambah pengetahuan tentang bagaimana menentukan
biaya pembangkit listrik dengan nilai rugi-rugi transmisi yang optimal
dengan metode Firefly Algorithm.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dibagi menjadi lima bagian yaitu :
1. Bab 1 Pendahuluan
Bab ini membahas mengenai latar belakang, rangkuman penelitian terdahulu,
rumusan masalah, ruang lingkup, tujuan dan manfaat serta sistematika
penulisan yang digunakan.
2. Bab 2 Landasan Teori
Bab ini membahas mengenai teori-teori yang digunakan untuk mendukung
keakuratan penulisan serta menjadi landasan berpikir dalam melakukan
perhitungan dan perancangan program.
3. Bab 3 Metode Penelitian
Bab ini menjelaskan langkah-langkah penelitian dan algoritma metode
optimasi yang digunakan untuk memproses data.
4. Bab 4 Analisis dan Simulasi
Bab ini menjelaskan lebih detail mengenai hasil pengujian data yang telah
diproses menggunakan metode tertentu serta implementasinya dalam
perancangan program yang telah dibuat.
5. Bab 5 Simpulan
Bab ini berisi mengenai kesimpulan dari keseluruhan penelitian yang telah
dilakukan serta saran-saran untuk pengembangan ke depannya