42 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Metodologi

BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Metodologi Penelitian
Dari studi kasus penelitian manajemen terintegrasi, sumber energi di
kawasan Kabupaten Bangli, belum terintegrasi dan tersinkroninasi antar
subsistem. Integrasi antar subsistem sampah lingkungan perkotaan (MSW) dan
subsistem industri sumber energi PLTS dan PLTBm, secara berkelanjutan dapat
memberikan dampak terhadap jangka panjang.
Integrasi sumber energi ditinjau dari aspek teknik dilihat dari subsistem
industri yang memerlukan energi (fuel) yang digunakan untuk melakukan proses
produksi dan dari sistem produksi menghasilkan energi (fuel). Ditinjau dari aspek
ekonomi dilihat dari masing – masing model yang didapatkan sebuah proses
sistem dan diperlukan analisis integrasi dari setiap susbsistem untuk mengetahui
jumlah produksi sebuah sistem dalam menghasilkan dan membutuhkan fuel dari
pengembangan integrasi sistemik guna peningkatan dan efektifitas integrasi
sumber energi, sehingga diperlukan sekali analisa dalam manajemen integrasi
antara PLTS dan MSW dalam meningkatkan produktifitas pembangkit listrik
dengan metode analisis data lapangan dari data primer sampah, dalam penelitian
ini yaitu dengan penerapan metodologi campuran yakni kualitatif dan kuantitatif.
Metodologi kualitatif dengan cara mewawancarai, survei lokasi,
pencatatan data dan data teori pendukung. Metode kuantitatif dengan cara
mengolah data yang didapat menjadi sebuah variabel pendukung dalam
42
43
pengambilan keputusan integrasi energi PLTS dan MSW, metode kualitatif
diantaranya: lokasi penelitian, jenis sampah, pengolahan dan solusi saat ini.
Metodologi kuantitatif diantaranya: jumlah sampah, modal produksi, pengolahan,
dan solusi saat ini. Dalam metodologi penelitian ini disimpulkan dalam Gambar
4.1. Integrasi Flow Process system.
PLTBm
Listrik
PLTS
Listrik
Bambu
38,3 ton/
hari
MSW
180 m3/hari
Kering
Padat
Kering
Tungku
Pembakaran
Uap Panas
Turbin
Putar
Listrik
0,7 MW
Generator
Listrik
Demand
(Permintaan)
12 MW
Gambar 4.1. Integrasi Flow Process Electricity
Gambar diatas menunjukan terdapat 2 komponen subsistem utama, antara
lain subsistem Pembangkit Listrik tenaga biomasa (PLTBm) dan pembangkit
listrik tenaga surya (PLTS). Dari subsistem PLTBm merupakan limbah MSW
yang diolah kembali hingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku padat dan
kering hingga dapat dimanfaatkan sebagai material tungku pembakaran, uap panas
yang dihasilkan ditransfer ke dalam generator untuk menghasilkan listrik. Supply
energi listrik dari PLTBm memanfaatkan energi listrik yang dihasilkan dari
44
subsistem PLTS, hal ini dimaksudkan karena PLTS memiliki kapasitas energi
1MW, energi listrik yang dihasilkan PLTS dapat langsung dimanfaatkan oleh
pengguna listrik tetapi juga dimanfaatkan didalam unit pengolahan energi.
4.2
Batasan Lokasi Penelitian
Studi area terletak di Propinsi Bali dengan studi lokasi Kabupaten Bangli
Pada subsistem sampah lingkungan perkotaan (MSW) dan industri sumber energi
PLTS dan PLTBm supaya didapatkan daya output yang optimal. Studi penelitian
ini membahas bentuk sistem integrasi sumber energi untuk di sinkronisasikan
dengan berbagai subsistem energi untuk peningkatan pemanfaatan energi non fosil
secara sistemik efektif dan efisien.
4.3
Diagram Alir Penelitian
Sifat penelitian memerlukan interaksi langsung dengan dua subsistem,
antara lain subsistem lingkungan
dalam menghasilkan produk limbah, dan
subsistem industri dalam mengolah limbah menjadi energy (fuel) dalam
memperoleh informasi tentang masing – masing subsistem, diperlukan informasi
dalam memahami jumlah produksi energy yang dihasilkan per tahun. Selain itu,
diperlukan informasi pendukung mengenai jalanya interaksi antar subsistem
dalam menjalankan sinkronisasi antar subsistem untuk mendapatkan pemahaman
yang lebih baik. Dalam pandangan diatas diagram alir penelitian diuraikan dalam
Gambar 4.2.
45
Identifikasi Masalah
Objek Permasalahan
Studi Lapangan
Penggolongan Data
MSW
PLTS
Data Primer
Data Sekunder
Tidak
Tinjauan
Literatur
PLTS
> Energi yang
dihasilkan
Observasi/Survei MSW
> Jumlah MSW
> Jenis MSW
Data Cukup
Ya
Input data Untuk Evaluasi
Faktor Teknik dan Faktor
Ekonomi
Tidak
Nilai Teknik (Supply and
Demand Energy)
Nilai Ekonomi
Ya
Kesimpulan dan
Rekomendasi
Gambar 4.2. Diagram Alir Penelitian
4.4
Bahan dan Alat Yang Diperlukan
Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah data yang menjelaskan
integrasi sumber fuel dari subsistem lingkungan dan subsistem industri disebuah
kawasan MSW Kabupaten Bangli berupa data primer yang terdiri dari; luas areal,
46
jumlah kebutuhan energi, penggunaan teknologi industri, hasil olahan limbah
serta turunanya (data sekunder) berupa energi atau produk lain.
4.4.1
Pengumpulan Data Primer
Data primer yang dibutuhkan mencakup Observasi/survey dengan
beberapa pertanyaan dengan format tertulis dan peneliti menanyakan kepada
kepala bagian lapangan menganai data :
a. Informasi sosial-ekonomi produk komoditas Kabupaten
b. Lokasi Kawasan
c. Luas area
d. Jenis Sumber bahan baku pendukung
4.4.2
Pengumpulan Data Sekunder
Begitu pula Data sekunder yang dibutuhkan mencakup kuisioner
pertanyaan dengan format tertulis dan peneliti menanyakan kepada kepala bagian
lapangan menganai data :
a. Sistem Manajemen Lingkungan
b. Proses produksi dan Teknologi yang digunakan
c. Produk utama dan turunanya
d. Institusi dan Lembaga pendukung
e. Sistem kebijakan energi
4.5
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan adalah mendiskripsikan data primer dan
sekunder dengan menggunakan integrasi yang ada dengan pengembangan metode
47
yang baru, dengan mengetahui data on-off process yang didapat untuk diolah
kembali dengan perhitungan matematis dan praktik lapangan sampai mendapatkan
data hasil analisis yang selanjutnya dikemas secara tertulis dalam simpulan
pembahasan.
4.5.1
Analisis Teknik
Analisis teknik mendiskripsikan tinjauan tentang materi dan energi terkait
analisis dari faktor teknik. dimana dilakukan proses biometanasi dan energi bayu
(bahan bakar kayu) sehingga didapatkan sebuah potensi energi yang dihasilkan
dalam berupa listrik (kWh) atau dalam jumlah nilai kalor (kkal/kg). Dengan
potensi energi pada Gambar 4.3.
Energi GJ/t
Koefisien konversi energi GJ/t
16,2
16
15,8
15,6
15,4
15,2
15
14,8
14,6
14,4
Kotoran sapi
Kayu Bakar
0,67
1,1
Rasio Produksi Limbah ton/th
Gambar 4.3 Potensi Energi Biomassa dalam jumlah ton kering
(Yokohama, 2008)
48
Produksi MSW :
Q
Dimana
=
:
m
= massa limbah
LHV = Lower Heating Value (Nilai kalor bawah bahan)
1kJ
= 0,000278 kWh ( Sumber: konversisatuan.com)
Menghitung efisiensi
= ƞ x Qbb
Qak
Dimana :
4.5.2
Qak
: Energi yang bisa dimanfaatkan
Ƞ
: Efisiensi Pembakaran
Qbb
: Kalor Pembakran
Analisis Ekonomi
Analisa Ekonomi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Net Present
Value (NPV), Benefit Cost Ratio (B/C Ratio), dan Payback Periode (PBP).
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan kalkulator dan aplikasi
Microsoft Excel 2010. Untuk mengelompokkan dan mempermudah analisis, data
disajikan dalam bentuk tabulasi. Pengolahan data yang dilakukan menghasilkan
arus kas tunai yang kemudian dilakukan analisis kelayakan investasi.
1. Metode Nilai Bersih Sekarang (Net Present Value).
(6)
Dimana :
CF
= Cash flow (Benefit +cost)
49
FBP
= Faktor Bunga Present
t
= Periode waktu
Maka:
NPV = - I + Ab (P/A,i,n) + S (P/F,i,n) – Ac (P/A,i,n) – Oh (P/F,i,n)
Keterangan:
I
(7)
= Investasi
Ab = Annual Benefit
Ac = Annual Cost
S = Nilai Sisa
Oh = Overhoul
n
= Umur investasi
i
= Bunga tahunan
Berdasarkan nilai NPV, terdapat tiga kelayakan investasi, yaitu :
a.
NPV > 0, maka usaha layak untuk dilaksanakan
b.
NPV = 0, manfaat yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi
biaya yang dikeluarkan.
c.
NPV < 0, maka usaha tidak layak untuk dijalankan
2. Kriteria Rasio Manfaat Terhadap Biaya (B/C Ratio)
(8)
50
Dimana :
Cb
= Cash Flow Benefit
Cc
= Cash Flow Cost
t
= Periode Waktu
n
= Umur Investasi
PWB = Ab (P/A,i,n)+ S (P/F,i,n)
PWC = I + Ac (P/A,i,n) + Oh (P/F,i,n)
Apabila (B/C) > 1 maka proyek atau kegiatan dinyatakan layak.
3. Kriteria Masa Pengembalian Investasi (Payback Periode)
=
× periode waktu
(9)
Rencana Investasi ini dinyatakan layak jika k ≤ n dan sebaliknya.
4.6
Evaluasi Hasil
Evaluasi hasil dalam penelitian ini menggunakan evaluasi dengan
parameter batasan yaitu; Evaluasi Teknik berupa evaluasi materi dan energi,
evaluasi ekonomi, evaluasi sosial dan evaluasi lingkungan. Masing – masing data
evaluasi membutuhkan data primer dan data sekunder.
4.6.1 Evaluasi Teknik
Evaluasi teknik dalam penelitian ini terkait dengan materi energi dengan
pengambilan data primer dan sekunder :
1. Evaluasi Data Primer :
51
Lokasi kawasan :
a. Industri PLTS dan PLTBm Kabupaten Bangli
b. Limbah Lingkungan Perkotaan (MSW) Kabupaten Bangli
2. Evaluasi data sekunder
a. Sistem pengolahan dan produksi
b. Sistem pengolahan limbah dan penghasil energi
3. Evaluasi data Primer dan Sekunder
a. Lokasi dan kondisi saat ini
b. Kapasitas Saat ini
4.6.2 Evaluasi Ekonomi
Dari evaluasi teknik didapatkan data primer dan sekunder, sehingga
diperlukan evaluasi ekonomi dalam mengukur kelayakan usaha yaitu dengan
metode :
a. Net Present Value
b. Benefit Cost Ratio
c. Payback Period