snete 2014 - RP2U Unsyiah

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
PROSIDING
(ISSN: 2088-9984)
SNETE 2014
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
tanggal 19-20 Agustus 2014
di Hotel Santika Premiere Dyandra
Medan - Sumatera Utara
Tim Editor:
Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc
Zulhelmi, ST., M.Sc
Mohd. Syaryadhi, ST., M.Sc
i
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
PANITIA SEMINAR NASIONAL TEKNIK ELEKTRO
SNETE 2014
Penanggung Jawab
Dr. Ir. Mirza Irwansyah, MBA., MLA.
(Dekan Fakultas Teknik Univ. Syiah Kuala)
1. Dr. Ir. Rizal Munadi, MM., MT.
(Pembantu Dekan I)
2. Dr. Zahrul Fuadi, ST., M.Sc.
(Pembantu Dekan II)
3. Dr. Nasrullah, ST., MT.
(Pembantu Dekan III)
4. Dr. Ir. Sofyan, M.Sc.Eng
(Pembantu Dekan IV)
Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc
Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng
Dr. Nasaruddin, ST., M.Eng
Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc
Dr. Ir. Syahrial, M.Eng
Ir. Agus Adria, M.Sc
Wakil Penanggung Jawab
Pengarah
Koordinator
Wakil Koordinator
Ketua Panitia
Wakil Ketua Panitia
Bendahara
Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom
Zulhelmi, ST.,M.Sc
Dr. Rusdha Muharar, ST., M.Sc
Elizar, ST.,M.Sc
M. Irhamsyah, ST., MT
Koordinator Komite Teknis
1. Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc
2. Rahmad Dawood, S.Kom., M.Sc
3. Alfatirta Mufti, ST., M.Sc
4. Zulfikar, ST., M.Sc
5. Syukriyadin, ST., MT
Koordinator Kesekretariatan Publikasi Sponsorship
Publikasi/Web
Dokumentasi
Sponsorship
Mohd Syaryadhi, ST., M.Sc
Yudha Nurdin, ST., M.Sc
Hubbul Walidainy. ST., MT
1. Afdhal, ST., M.Sc
2. Zulsyukri, ST
3. Jasmiati, A. Md.
4. Dewi Yana, S.Hi
Koordinator Logistik dan Expo
1. Fardian, ST., M.Sc
2. Melinda, ST., M.Sc
3. Ali Imron, ST
4. Edi Sukriyansyah, ST
5. Yudha Iskandar, ST
ii
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
KATA PENGANTAR
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro (SNETE) merupakan kegiatan tahunan yang
diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala sejak tahun
2011. SNETE merupakan forum ilmiah yang menghubungkan kalangan industri dan pemerintah
sebagai unsur pengambil kebijakan dengan akademisi/peneliti dari berbagai perguruan tinggi di
seluruh Indonesia. Tahun ini merupakan SNETE ke-4 dan mengambil tema “Peran TIK dalam
Meningkatkan Inovasi, Daya Saing Bangsa dan Keamanan Nasional”.
Kegiatan SNETE mencakup presentasi oleh 3 (tiga) pembicara kunci dari kalangan akademisi dan
industri mengenai tema di atas, kegiatan expo yang menampilkan produk teknologi dan karya ilmiah
dalam bentuk poster, dan seminar teknis yang berisi presentasi makalah (paper) oleh para akademisi/
peneliti dari berbagai universitas dan lembaga/institusi nasional.
Makalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi terkini dari berbagai
disiplin ilmu teknik elektro, seperti: energi listrik, elektronika dan instrumentasi, telekomunkasi, teknik
dann sistem kontrol, dan teknik komputer & sistem informasi. Kami sangat berharap seminar teknis
dapat menjadi ajang pertukaran informasi dan knowledge diantara akademisi/peneliti, mahasiswa,
industri dan pemerintah.
Saya selaku Ketua Panitia SNETE ke-4 tahun 2014 mengucapkan terimakasih sebanyak-banyaknya
kepada semua pihak yang telah mendukung terlaksananya kegiatan ini, diantaranya: Rektor Universitas
Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan Fakultas Teknik Unsyiah, Direktur Politeknik Negeri Medan atas
kerjasama penyelenggaraan Expo, para pembicara kunci, sponsor, dan seluruh panitia pelaksana
SNETE 2014. Saya juga berterima kasih kepada semua pemakalah dan peserta seminar, dan kepada
pihak pelaksana expo atas partisipasi dan kontribusinya dalam forum ilmiah SNETE 2014 ini.
Terimakasih,
Dr. Rusdha Muharar, S.T., M.Sc.
iii
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
DAFTAR REVIEWER
Dr. Fitri Arnia, ST, M.Eng.Sc
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Ing. Ardian Ulvan
UNIVERSITAS LAMPUNG
Dr. Ing. Melvi Ulvan (UNILA)
UNIVERSITAS LAMPUNG
Dr. Syafii
UNIVERSITAS ANDALAS
Dr. Sidiq Syamsul Hidayat
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
Dr. Rinaldi Munir
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom.
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Ir. Rizal Munadi, MT., MM.,
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Ir. Syahrial, M. Eng
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Nasaruddin., ST., M.Eng
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
Dr. Ira Devi Sara, ST., M.Eng.Sc
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
iv
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
DAFTAR ISI
TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI (TIK)
Using Java to Develop Acehnese-Indonesian Dual Language Dictionary Application
Viska, Irvanizam, dan Juwita
1
Program Aplikasi Pembelajaran IPA Sistem Peredaran Darah Manusia untuk Siswa
Kelas V SDLB Bagian B (Tuna Rungu) Berbasis Multimedia
5
Diana Effendi
Desain Wireless Power Transfer (WPT) Menggunakan Antena Loop Berbahan
Alumunium
11
Toto Supriyanto, Asri Wulandari, Suhendar, Teguh Firmansyah, dan Erick Immanuel
Desain Downconverter Resistive Mixer untuk Aplikasi GSM pada Frekuensi 900
MHz
15
Teguh Firmansyah dan Iga Ayu Mas Oka
Perancangan Estimasi Kebutuhan Daya pada Sistem Ground Segment untuk SatelitNano Tel-USAT 1
Budi Syihabuddin, Heroe Wijanto dan Agus D. Prasetyo
Analisis Kualitas Sinyal GSM di Lantai Satu Museum Tsunami Aceh
Hubbul Walidainy, Rizal Munadi, dan Akbar Vonna
Rancang Bangun Lampu Lalu Lintas Portable dengan Komunikasi RF Wireless
Zoel Fachri, Ikrama Siddiq, dan Ramdhan Halid Siregar
Pemodelan dan Simulasi Komunikasi Pada Substation Untuk Sistem Smart Grid
Muhammad Johan Alibasa, Rizka Widyarini, dan Yudi Satria Gondokaryono
Pengukuran Jangkauan dan Kualitas Sinyal Sistem Pemancar TV Digital Bergerak
Gunawan, Suryani Alifah, Mustafa, Sri Arttini, dan Aries Budiono
v
20
24
32
36
43
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Rancang Bangun eGampong: Aplikasi untuk Diseminasi Informasi tingkat Desa
Fathia Sabrina, Rahmad Dawood, dan Khairul Munadi
Pemodelan Polisi Tidur
Riski Hamonangan Simanjuntak, Giali Ghazali, Felix Octavianus Hasudungan, dan I Made
Suryanata
Internet of Things
48
53
56
Ernita Dewi Meutia
Mosaic Panoramic Menggunakan Metode Scale Invariant Feature Transform (SIFT)
dan Random Sample Consensus (Ransac) dengan Matlab
Suriati dan Muhammad Zen
Aplikasi Tampilan Biaya Penggunaan Debit Air pada Sensor Water Flow
Ummul Khair dan M. Ismail Hrp
Perancangan Perangkat Lunak Segmentasi Citra Menggunakan Metode Fuzzy
C-Shell (FCS)
Ihsan Lubis dan Tika Rahayu
Klasifikasi Penyakit Hepatitis A, B dan C Menggunakan Fuzzy Inference System
Roy Pramono Adhie, Novie Theresia Br. Pasaribu, dan Arga Kurniawan Susanto
61
66
70
75
ENERGI LISTRIK
Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segi Empat dengan Pencatuan Aperture
Coupled
Ali Hanafiah Rambe
Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor AC dengan Sumber
Listrik Tenaga Surya
Cok. Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya, dan I Nyoman Setiawan
Pemanfaat Energi Surya untuk Menggerakan Pompa Motor DC Yang Dikontrol
Mikrokontroler ATmega8535
I Wayan Arta Wijaya, Tjok Gede Indra Partha dan I GN Janardana
vi
80
84
90
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Analisis Batas Stabilitas Steady State pada Sistem Kelistrikan Jawa Bali 500 kV
Menggunakan Radial Equivalent Independent (REI) DIMO
Jefri Lianda
Simulasi Kontribusi PLTSa dalam Dispatch Daya Optimal Pembangkit Melayani
Beban Puncak Sistem Kelistrikan SUMBAR
Syafii dan Monice
Studi Penempatan Transformator Distribusi 20 KV Berdasarkan Jatuh Tegangan pada
Penyulang Ulee Lheue (Studi Kasus Pada PT.PLN (Persero) Kota Banda Aceh)
Teuku Fitriadi, Mahdi Syukri, dan Ramdhan Halid Siregar
Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem BackUp pada Air Traffic Control (ATC) di
Bandara Internasional Ngurah Rai-Bali
I Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra
Studi Probabilitas Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah dengan Pentanahan Grid
Di Lokasi Tower Bali Crossing
Amrita Anak Agung Ngurah dan Ariastina Wayan Gede
Pemilihan Dimensi dan Jumlah Lilitan Kumparan Magnet Generator Sinkron Fluks
Radial pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Menggunakan Turbin Screw
Hendra, Muhammad Syaiful, Anizar Indriani , dan Atria
Peningkatan Stabilitas Sistem Transmisi 150 kV Bali Menggunakan Facts Device
I Gede Dyana Arjana, I Nyoman Setiawan, dan I Nyoman Budiastra
Analisa Drop Tegangan dan Susut Daya pada Jaringan Listrik Penyulang Renon
Menggunakan
Metode Artificial Neural Network I Gede Dyana Arjana
Thermoelectric for Power Generation Mohd Shawal Jadin
Suriadi, and Nur Faiza Mohd Yassin
Analisis Potensi Kondisi Suhu dan Radiasi Sinar Matahari di Kota Banda Aceh untuk
Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Ira Devi Sara
Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA
Kota Banda Aceh
Rachmad Ikhsan dan Syukriyadin
vii
95
99
104
110
115
122
127
131
136
142
146
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
ELEKTRONIKA DAN SISTEM KENDALI
Pengaruh Jenis Objek Penghalang terhadap Pengaturan Kecepatan Motor DC
Berdasarkan Jarak Berbasis Mikrokontroler ATMega16
Osea Zebua dan Noer Soedjarwanto
Perancangan dan Realisasi Sistem Berbasis Mikrokontroller MC-68705U3 sebagai
Uji Coba Alat Bantu Keamanan dan Kenyamanan Rumah Tangga
Hasdari Helmi Rangkuti
Perancangan Rectifier pada Tag RFID 13,56 MHz dengan Berbantuan Mentor
Graphics Teknologi CMOS 0,35 μm
Erma Triawati Ch
Assembly Sistem Kontrol Temperatur Air Laut untuk Budidaya Ikan Kerapu
Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Microcontroller ATmega 8535
Anizar Indriani, Hendra, Indra Siagian, Yovan Witanto, dan Johan
Prototype Pendeteksi Kadar Oksigen dalam Darah Menggunakan LED dan
Photodetector Berbasis Mikrokontroler Atmega16
Alfisyahrin, Yunidar, dan Mutawakkil
Rancang Bangun Prototipe Sistem Audio-Visual Interaktif Berbasis AVR ATmega328
dan SMS Gateway untuk Eventboard Outdoor
Alfisyahrin, Yuwaldi Away, dan Reaza Dhikry
Studi dan Penerapan PID pada Kontrol Buck Converter Berbasis Mikrokontroler
ATmega328P
M. Ikhsan dan Yuwaldi Away
Evaluasi Kinerja VANET pada Berbagai Model Propagasi Menggunakan Simulator
Jaringan NS-3
Agus Nursalam Kitono, Teuku Yuliar Arif dan Melinda
Analisa Perbandingan Aplikasi Pendeteksi Plagiat Terhadap Karya Ilmiah
Afdhal, Taufan Chalis dan Taufiq A. Gani
Simulasi Throughput WiFi Menggunakan Model Lapisan HT-PHY IEEE 802.11n
pada NS-3
Teuku Yuliar Arif, Rizal Munadi, dan Fardian
viii
152
156
160
166
171
177
182
187
193
200
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit
Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA Kota
Banda Aceh
Rachmad Ikhsan1 dan Syukriyadin2
Program Magister Teknik Elektro, 2Jurusan Teknik Elektro
Universitas Syiah Kuala
Jln. Tgk. Syech Abdurrauf No. 7 Darussalam, Banda Aceh 23111
e-mail: [email protected]
1
Abstrak—Tujuan penelitian ini adalah menentukan kelayakan dibangunnya suatu pembangkit listrik tenaga
sampah (PLTSa) di daerah TPA Gampong Jawa Banda Aceh, Metode yang digunakan yaitu metode least cost
untuk menghitung analisa ekonomi berupa menentukan nilai NPV, ROI, BCR, PP. Dari hasil perhitungan metode
tersebut didapatkan besarnya potensi gas yang dihasilkan =1.992.533 m3/tahun dan energi listrik yang dihasilkan
adalah 15.065.010 kWh dan daya listrik yang dihasilkan 1,7 MW, sedangkan nilai NPV = Rp. 18.607.329.579, IRR =
24%, BCR = 3,73 dan juga nilai PP = 4,01 Tahun, sehingga dari hasil tersebut proyek pembangunan PLTSa di Kota
Banda Aceh dapat memenuhi kriteria kelayakan untuk dibangun.
Kata kunci: Pembangkit, Sampah , Studi Kelayakan, Potensi Gas, Analisa Ekonomi
I.
Pendahuluan
Berdasarkan sifat fisiknya, sampah dibagi menjadi dua
jenis yaitu :
• Sampah Basah (garbage), yaitu sampah yang terdiri
dari bahan organik dan mempunyai sifat mudah
membusuk.
• Sampah Kering, yaitu sampah yang tersusun dari
bahan organik dan bahan anorganik, sifatnya lambat
atau tidak membusuk dan dapa dibakar[1].
Seiring meningkatkan permintaan energi listrik dan
juga pertumbuhan energi listrik, saat ini masih banyak
pembangkit menggunakan energi fosil yang lambat
laun akan habis sedangkan energi terbaharukan masih
sedikit yang digunakan, padahal sumber energi listrik
terbaharukan sangat melimpah dan belum digunakan
secara optimal.
Sampah merupakan salah satu sumber energi
terbaharukan
yang dapat menghasilkan gas melalui
beberapa metode pengolahan, sampah juga dianggap
sebagai suatu masalah dalam menata suatu kota.
Sehingga untuk melakukan suatu perencanaan
pengolahan sampah menjadi sumber energi listrik
terbaharukan perlu dilakukan kajian yang matang untuk
menentukan layak atau tidaknya pembangkit listrik
tersebut dibangun berdasarkan jumlah sampah yang
tersedia.
B. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)
PLTSa disebut juga sebagai pembangkit listrik tenaga
sampah merupakan pembangkit yang dapat membangkitkan
tenaga listrik dengan memanfaatkan sampah sebagai bahan
utamanya, baik dengan memanfaatkan sampah organik
maupun anorganik. Mekanisme pembangkitan dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu dengan proses konversi
thermal dan proses konversi biologis. Proses Konversi
thermal memanfaatkan teknologi Pirolisis dan Teknologi
gasifikasi. Sedangkan proses konversi biologis adalah
dengan Anaerob Digestion dan Landfill gasification [2].
II. Landasan Teori
A. Klasifikasi Sampah
C. Konversi Sampah Menjadi Energi Listrik
Berdasarkan sifat kimianya, sampah dibagi menjadi
dua jenis yaitu :
• Sampah Organik terdiri dari bahan-bahan penyusun
tumbuhan dan hewan yang berasal dari alam.
• Sampah Anorganik berasal dari sumber daya alam tak
terbarui seperti mineral dan minyak bumi, atau dari
proses industri.
Proses konversi energi yang digunakan untuk
menghasilkan listrik secara garis besar terbagi dua yaitu :
konversi biologis dan konversi termal.
Konversi biologis menggunakan bakteri pengurai
sampah organik untuk menghasilkan gas metan (CH4).
Melalui proses degradasi biologis, senyawa tersebut
146
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
dirombak menjadi gas metan pada kondisi tanpa kehadiran
oksigen (dekomposisi anaerob). Konversi termal adalah
proses transformasi sampah menjadi sumber energi
dengan menggunakan biogas yang dihasilkan sebagai
bahan bakar[1].
dengan biaya investasi awal [4]. Dirumuskan dalam
persamaan (3):
n
BCRt =
D. Analisa Ekonomi
PP =
t =0
CIFt
− COF
(1 + k )t
(1)
dimana :
k
= Discount rate yang digunakan
COF = Cash outflow /Investasi
CIFt = Cash in flow pada periode t
N = Periode terakhir cash flow diharapkan.
2. I nternal Rate of Return ( IRR)
IRR adalah besarnya tingkat keuntungan yang
digunakan untuk melunasi jumlah uang yang dipinjam agar
tercapai keseimbangan ke arah nol dengan pertimbangan
keuntungan. IRR ditunjukkan dalam bentuk %/periode
dan biasanya bernilai positif (I > 0) [1]. Untuk menghitung
IRR dapat menggunakan Persamaan (2):


NPV1
IRR = i1 + 

NPV
−
NPV

1
2 
t
Investment Cost
(3)
Investment Cost
Annual CIF
(4)
5. L
andfill
Teknologi landfill yang dikenal secara umum adalah
sampah dimasukan ke dalam lubang, lalu bagian atas
sampah ditimbun tanah. Selanjutnya, bagian atas timbunan
tersebut ditimbun lagi dengan sampah dan ditutup lagi
dengan tanah dan seterusnya. Dengan demikian, areal
tanah akan lebih efisien karena akan dihasilkan biogas
dari landfill yang berada di bawah permukaan tanah dan
dihasilkan kompos dari landfill yang berada di permukaan
tanah. Dengan kata lain, dalam teknologi landfill
diterapkan teknologi aerobic composting pada bagian atas
tanah dan teknologi landfill (proses anaerobic) dibagian
bawah tanah [5].
Persamaan LandGEM digunakan untuk memperkirakan
jumlah gas landfill yang digunakan, hal tersebut dapat
dikonversi ke listrik didefinisikan oleh EPA antara 75 85% dari hasil konversi gas metana dalam landfill [6].
Untuk mengetahui produksi gas yang dihasilkan dari
Landfill dapat menggunakan persamaan LandGEM yang
dipublikasikan oleh Environmental Protection Agency
(EPA) Amerika Serikat [1] yang dinyatakan dengan
Persamaan (5) :
1. N
PV (Net Present Value)
NPV adalah nilai sekarang dari keseluruhan
Discounted Cash Flow atau gambaran ongkos total
atau pendapatan total proyek dilihat dengan nilai
sekarang (nilai pada awal proyek). Secara matematik
nilai NPV dapat dinyatakan seperti Persamaan (1).
n
1
4. P
ayback Period (PP)
Payback Period adalah lama waktu yang diperlukan
untuk mengembalikan dana investasi[4]. Dirumuskan
dalam persamaan (4):
Biaya potensial pada energi sampah adalah biaya
modal dan operasional. Salah satu kelemahan utama untuk
menyiapkan fasilitas energi sampah adalah biaya modal
yang tinggi. Menurut organisasi penelitian utama di Waste
To Enegy di Amerika Serikat (Limbah-Untuk-Energi Riset
dan Teknologi Council 2012), biaya modal berkisar dari $
150.000 hingga $ 200.000 per ton, harian Capacity di Uni
Eropa dan Amerika Serikat[3]. Sebelum suatu proyek
dilaksanakan perlu dilakukan analisa dari investasi
tersebut sehingga akan diketahui kelayakan suatu proyek
dilihat dari sisi ekonomi investasi. Ada beberapa metode
penilaian proyek investasi, yaitu[4] :
NPV = ∑
∑ CIF
n
QT = ∑ 2kLo M i e − kti
(5)
i =1
dimana :
QT = Tingkat emisi gas total (volume/waktu)
n = Total periode waktu dari penimbunan sampah
k = Konstanta emisi gas Landfill
Lo = Potensi produksi metana (volume/massa sampah)
ti = Jangka waktu penimbunan sampah (waktu)
Mi = Massa sampah (ton)
(2)
dimana :
IRR = Internal Rate of Return (%)
NPV1= Net Present Value dengan tingkat bunga rendah
NPV2= Net Present Value dengan tingkat bunga
tinggi
i1
= tingkat bunga pertama (%)
i2
= tingkat bunga kedua (%)
Potensi daya yang dihasilkan dari landfill adalah
dinyatakan dengan Persamaan (6) berikut :
Pg =
QT xH o
3600
dimana :
Pg = Daya yang dihasilkan (kW)
QT = Produksi LFG (m3/jam)
Ho = Nilai kalori LFG (kJ/m3)
3. B
enefit Cost Ratio (BCR)
Benefit-Cost Ratio adalah rasio perbandingan antara
pemasukan total sepanjang waktu operasi pembangkit
147
( 6)
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Tabel 1. Komposisi Biogas.
Tabel 2. Rekapitulasi Sampah Tahun 2013.
Komponen
Unit
Landfill Gas
Metana (CH4)
%
Karbondioksida (CO2)
%
10-25
Total Timbang
Netto/Kg
Total
45-55
Rata-rata Total Timbang
Netto/hari(ton) Kubik (m3)
25-30
150,02
54.763.130
216.024,16
Nitrogen (N2)
%
Hidrogen Sulfida (H2S)
Mg/Nm3
0,00
Oksigen (O2)
%
<8000
Hidrogen (H2)
%
1-5
Nilai Kalori
MJ/m3
18-21,96
area Banda Aceh dan Aceh Besar [8,9] seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 2.
Dari data di atas dengan asumsi kadar air pada sampah
35% dengan jumlah nilai kalori yang masuk 2000 kkal/
kg dan jumlah sampah yang tersedia 150,02 ton/hari maka
diperoleh energi thermal yang masuk ke boiler sebesar
822 kkal/hari atau 12.501 kkal/jam.
6. Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses
dekomposisi senyawa organik (hidrokarbon) dalam
kondisi tanpa kehadiran oksigen. Proses dekomposisi
tersebut bisa terjadi akibat adanya aktivitas penguraian
yang dilakukan oleh mikro organisme atau konversi kimiafisis. Nilai kalori biogas dapat dilihat pada Tabel 1 [6].
B. Lokasi Penelitian
Kota Banda Aceh (Gambar 2) terletak 05°16’ 15” 05° 36’ 16” Lintang Utara dan 95° 16’ 15” - 95° 22’ 35”
Bujur Timur dengan tinggi rata-rata 0,80 meter di atas
permukaan laut [10]. Gambar 3 menunjukkan lokasi TPA
kota Banda Aceh.
III. Metodologi Penelitian
C. Data Kelistrikan Kota Banda Aceh dan Kependudukan
Adapun metodologi penelitian pada penelitian ini
dapat dilihat dari flowchart pada Gambar 1.
Data kelistrikan kota Banda Aceh ditunjukkan pada
Tabel 3, sedangkan data kependudukan kota Banda Aceh
diperoleh dari Biro Pusat Statistik (BPS) Kota Banda Aceh
seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.
Diagram Blok Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
(PLTSa) ditunjukkan pada Gambar 4.
A. Data Sampah Pada TPA Gampong Jawa
Data TPA Gampong Jawa di peroleh dari dinas UPTD
Gampong Jawa yaitu sampah yang masuk berasal dari
Gambar 2. Lokasi Kota Banda Aceh.
Gambar 1. Flowchart Metodologi Penelitian.
Gambar 3. Lokasi TPA Kota Banda Aceh.
148
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Tabel 3. Pembangkit Sistem Lueng Bata.
Uraian
No
Tabel 5. Produksi LFG.
2010
2011
2012
Tahun
Volume m3
Produksi LFG
m3/thn
Aliran LFG
m3/jam
2008
129.334
1.192.928
136
2009
171.995
1.586.417
181
2010
175.443
1.618.220
185
2011
175.962
1.623.007
185
2012
212.786
1.962.658
224
2013
216.025
1.992.533
227
1
Produksi (kWh)
442.105.661
-
-
2
Penjualan (x1000)
238.141.619
265.371.569
278.829.286
3
GH (Unit)
5
5
5
4
Trafo Distribusi
(buah)
749
825
952
5
Panjang JTM
(kms)
902,11
943,22
973,49
6
Panjang JTR (kms)
727,84
770,58
791,30
7
Pembangkit Non
PLN (kVA)
-
-
-
8
Pelanggan (orang)
101.866
102.142
95.434
9
Daya Tersambung
(VA)
164.671.250
178.390.800
185.376.550
10
Terima (PLTD
Lueng Bata)
(kWh)
315.628.275
282.318.009
479.129.228
11
Penjualan (kWh)
329.892.395
331.932.211
350.897.866
12
Daya Trafo
Distribusi (kVA)
101.170
109.910
121.215
13
Jumlah kecamatan
terlistriki
9
9
9
14
Jumlah Desa
terlistriki
90
90
90
15
Jumlah desa
seluruhnya
90
90
90
16
Rata-rata tarif per
kWh
708,07
777,10
730,00
Pb =
0, 26 *122.038
QxP
=
= 40kW
η x1000
0, 80 x1000
Potensi daya yang dihasilkan adalah :
=
Pg
QtxHo 1992533 x12.501
=
= 6.919kW
3600
3600
Potensi daya yang dihasilkan = 6.919kW
= 6.879 kW
40 kW
Sehingga daya listrik yang dihasilkan dari pembangkit
dengan asumsi effisiensi 25 % adalah :
Pe = η exPg =
25
x6.879kW = 1.719kW
100
Sedangkan energi listrik yang dihasilkan adalah:
1.719kW x 8.760 = 15.065.010 kWh
Tabel 4. Jumlah Penduduk Dan Rata-Rata Pertumbuhan Penduduk.
Rincian
satuan
2009
2010
2011
2012
Penduduk
Jiwa
212.241
223.446
228.562
238.784
Sex Ratio
Jiwa
112,15
106,23
106,23
106,01
Laju
Pertumbuhan
Penduduk
%
-2,61
5,28
2,29
4,47
Energi yang digunakan untuk pemakaian sendiri:
1.719kW x 8.760 = 15.065.010 kWh
Maka energi yang dapat dijual ke PT. PLN adalah:
15.065.010 kWh - 1.506.501 kWh = 13.558.509 kWh
Pengumpulan
sampah
Pelepasan
Kondensator
Blower
B. Biaya Investasi
Flare
Besarnya biaya investasi untuk membangun sebuah
PLTSa ditunjukkan seperti pada Tabel 6.
Filter
Gas
Jaringan
PLN
Trafo
Generator
C. Penerimaan Biaya
Turbin
Besarnya perhitungan penerimaan diasumsikan tenaga
listrik yang dapat disalurkan 100% dari daya yang dijual,
maka besar penerimaan pada tahun pertama adalah :
Penerimaan = Rp. 950.1.1700kW.8760
= Rp. 14.147.400.000
Gambar 4. Blok Diagram Perencanaan PLTSa.
IV. Hasil dan Pembahasan
A. Estimasi Produksi LFG (Landfill Gas)
D. Biaya Pengeluaran
1. Estimasi daya yang dihasilkan
Daya yang digunakan oleh blower :
Biaya pengeluaran ditampilkan pada Tabel 7, yang
meliputi biaya pemeliharaan dan operasional.
149
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Tabel 6. Biaya Investasi Pembuatan Pembangkit PLTSa.
No
Uraian
E. Depresiasi
Harga (Rp)
1
Paket Generator dan Turbin
2
Blower
3
Gas Treatment
4
Sistem Kontrol dan sarana
pendukung
5
Heat Recovery
6
Interkoneksi
726.923.319
7
Flare
360.900.515
8
Lahan pengumpul
1.706.594.081
9
Material dan Tenaga Kerja
kontruksi
4.518.270.741
10
Manajemen Proyek dan Kontruksi
2.750.962.445
11
Biaya Engineering
2.750.962.445
12
Biaya Tak Terduga
4.000.000.000
13
Tes Ekstraksi LFG
634.040.000
14
Total Sebelum Pajak
37.037.743.610
15
Pajak 10%
3.703.774.361
16
Total Investasi
40.741.517.971
Umur ekonomis pembangkit yang diperkirakan
sekitar 15 tahun dan pada akhir umur pembangkit tersebut
masih ada nilai residu yang tersisa sekitar 10% dari masa
pemakaiannya.
• Residu
Investasi awal = Rp. 40.741.517.971
Nilai residu (10%) = Rp. 4.074.151.797
• Penyusutan
12.811.543.053
100.748.005
2.898.760.733
200.152.510
3.577.885.763
Investasi - Re sidu
15
Rp. 40.741.517.971 - Rp. 4.0774.151.797
=
15
= Rp. 36.667.366.174
Penyusu tan =
F. Penyusunan Cashflow
Penyusunan cashflow menggunakan beberapa asumsi
di antaranya :
• Discount rate = 15%
• Discount Factor = 25 %
• Umur ekonomis pembangkit = 15 Tahun
• Load Factor = 0,65
Tabel 7. Biaya Maintenance and Operational.
Uraian
Harga (Rp)
Pengumpulan Gas
852.996.400
Pengolahan Gas
278.008.819
Generator dan Turbin
2.866.729.795
Total
3.997.735.014
G. Penilaian Investasi
• N
et Present Value (NPV)
Dengan menggunakan persamaan (1) NPV dapat
dihitung sebagai berikut:
NPV = Rp. 82.725.083.733 – Rp. 64.117.754.154
NPV = Rp. 18.607.329.579
Tabel 8. Penyusunan Cashflow Menggunakan Metode Least Cost.
Tahun
0
Biaya Investasi
(a)(Juta)
40.741.517.971
Manfaat (b)
O&M
Manfaat Bersih
c=(b-a)
DR (15%) (d)
DF= 1/(1+i)t
PV Biaya
(e=a.b)
PV Manfaat
(f=b.d)
0
0
-40741517971
1
40741517971
0
1
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,87
3.476.291.317
12.302.086.957
2
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,76
3.022.862.014
10.697.466.919
3
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,66
2.628.575.665
9.302.145.147
4
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,57
2.285.717.969
8.088.821.867
5
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,50
1.987.580.843
7.033.758.145
6
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,43
1.728.331.168
6.116.311.430
7
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,38
1.502.896.668
5.318.531.679
8
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,33
1.306.866.667
4.624.810.155
9
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,28
1.136.405.798
4.021.574.048
10
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,25
988.178.955
3.497.020.911
11
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,21
859.286.047
3.040.887.749
12
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,19
747.205.259
2.644.250.217
13
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,16
649.743.703
2.299.348.014
14
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,14
564.994.525
1.999.433.056
15
14.147.400.000
3.997.735.014
10.149.664.986
0,12
491.299.587
1.738.637.440
64117754154
82725083733
212.211.000.000
152.244.974.790
150
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
ISSN: 2088-9984
Tabel 9. Hasil Evaluasi Proyek
No
Parameter
Evaluasi
Hasil Perhitungan
Kriteria Kelayakan
Proyek
1
NPV
Rp. 18.607.329.579
NPV > 0
2
PP
4.01 Tahun
PP < Umur Ekonomis
Proyek
3
BCR
3,73
BCR > 0
4
IRR
24%
IRR > 0
dengan menggunakan metode least cost hasil perhitungan
NPV Rp. 18.607.329.579 yang berarti proyek ini
menguntungkan sesuai dengan kriteria kelayakan proyek
NPV > 0 dan waktu pengembalian modal juga tidak
melebihi umur ekonomis dari suatu pembangkit. Rasio
keuntungan antara biaya yang ditunjukkan oleh BCR
merupakan angka yang positif yaitu 3,73 dan yang terakhir
yaitu IRR yang diperoleh sebesar 24 %. Berdasarkan hasil
evaluasi tersebut proyek pembangunan PLTSa di TPA
Kota Banda Aceh dapat direalisasikan karena memenuhi
kriteria studi kelayakan.
• P
ayback Periode (PP)
Dengan menggunakan persamaan (4) nilai PP dapat
dihitung sebagai berikut:
PP = 40.741.517.971/10.149.664.986
PP = 4.01 Tahun
Referensi
• B
enefit Cost Ratio (BCR)
Dengan menggunakan persamaan (3) nilai BCR dapat
dihitung sebagai berikut:
BCR = 152.244.974.790/40.741.517.971
BCR = 3,73
• I nternal Rate Of Return (IRR)
Dengan menggunakan persamaan (2) nilai IRR dapat
dihitung sebagai berikut:
IRR = (0, 20 + 6712963001 / (6712963001 − (−1571296385) )
x(0, 25 + 0, 20)
IRR = 0, 24 atau 24%
[1]
Nazlie Haq. Alan.. Studi Potensi pembangunan Pembangkit
Listrik Tenaga Sampah di Kota Banjarmasin. Februari 2012.
[2]
Monice, Syafii. Operasi ekonomis (economic dispatch)
pembangkit listrik tenaga sampah (PLTSa) dan (PLTG) dalam
melayani beban puncak kelistrikan sumbar. Universitas Andalas.
[3]
Duong Viet-An. Waste-To-Energy Feasibility Analysis: A
Simulation Model. University Of California, Berkeley
[4]
Dwi prasetyo. Puguh. Studi Pembangunan PLTU Tanah Grogot
2x7 MW Di Kabupaten Paser Kalimantan Timur dan Pengaruh
Terhadap Tarif Listrik Regional Kalimantan Timur.
[5]
Kurniawan Nalim. Analisis Kelayakan Usaha Pengolahan Sampah
Kota Menjadi Produk yang Berguna di TPA Bantargebang.
Universitas Gunadarma.
[6]
Dieter Deublein, Angelika Steinhauser, Biogas from Waste
and Renewable Resources: An Introduction, 2nd, Revised and
Expanded Edition, Wiley-VCH:2011
[7]
M. Dowling, S.Kibaara, S. Chowdhury, and S.P. Chowdhury,
Economic Feasibility Analysis of Electricity Generation from
Landfill Gas in South Africa. Power System Technology
(POWERCON), IEEE International Conference on: 2012
[8]
Dinas kebersihan dan pertamanan Kota Banda Aceh. Modul
pengelolaan Sampah. 2013.
[9]
TPA Gampong Jawa Banda Aceh : Diperoleh 10 Mei 2014.
bandaacehkotamadani.wordpress.com
H. Hasil Evaluasi Proyek
V. Kesimpulan
Besarnya potensi gas yang dihasilkan =1.992.533 m3/
tahun dan energi listrik yang dihasilkan adalah 15.065.010
kWh dan daya listrik yang dihasilkan 1,7 MW, selanjutnya
[10] Kota Banda Aceh, Diperoleh : 10 Mei 2014. http://id.wikipedia.
org/wiki/Kota_Banda_Aceh
151