studi plt hibrid angin-matahari-diesel untuk...

STUDI PLT HIBRID ANGIN-MATAHARI-DIESELUNTUK PENGHEMATAN BIAYA AERASI TAMBAK UDANGDI MUARA GEMBONG-BEKASI

Dharma Arindra Dangkua2208 100 554

Pembimbing:Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.EngIr. Teguh Yuwono

Adanya potensi energi terbarukan berupaenergi angin> dan energi matahari> padalokasi tambak udang di Kecamatan MuaraGembong, Bekasi

LATAR BELAKANG

Untuk menjaga kualitas air yang menjadikunci dari budidaya udang pola intensif>dibutuhkan proses aerasi> yang biasadilakukan dengan kincir rangkaiberpenggerak mesin diesel..

Konsumsi solar untuk proses aerasimencapai 12.240 liter/ha per-siklus panen>

MAKA…

POTENSI ANGIN

Sumber :LAPAN

Peta angin di wilayah Pantura Jawa BaratBACK

Sumber :LAPAN

Kecepatan angin rata-rata di Muara Gembong selama 1 tahun

= 3,6 m/s>BACK

Sumber :LAPAN

Fluktuasi kecepatan angin di Muara Gembong selama satu tahun >

BACK

POTENSI SURYA

Propinsi Lokasi Intensitas Radiasi(kWh/m2/hari)

NAD Pidie 4,097Sumatera Selatan Ogan Komerin Ulu 4,951Lampung Lampung Selatan 5,234DKI Jakarta Jakarta Utara 4,187

BantenTangerang 4,324Lebak 4,446

Jawa BaratBogor 2,558Bandung 4,149

Jawa Tengah Semarang 5,488

Sumber :BPPT

Intensitas radiasi mataharidi Muara Gembong≈ 4,187 kWh/m2/hari

Jawa Tengah Semarang 5,488DI Yogyakarta Yogyakarta 4,500Jawa Timur Pacitan 4,300Kalimantan Barat Pontianak 4,552Kalimantan Timur Berau 4,172Kalimantan Selatan Kota Baru 4,573Gorontalo Gorontalo 4,911Sulawesi Tengah Donggala 5,512Papua Jayapura 5,720Bali Sumbawa 5,747NTB Sumbawa 5,747NTT Ngada 5,117

BACK

Gambaran Umum Pola Budidaya Udang

POLA BUDIDAYA UDANG

NO. Uraian Satuan Pola BudidayaNO. Uraian Satuan Pola BudidayaTradisional Semi-intensif Intensif

A. Petak Tambak1 Ukuran petak Ha 1 – 4 1 – 2 0,2 – 12 Pintu air Buah/unit 1 2 23 Bentuk tambak - Tidak menentu Persegi empat Persegi empat4 Konstruksi - Tambak bandeng Modifikasi

tambak bandengBaru/ renovasitotal

A. Pola Budidaya1 Pemberian pakan - Tidak ada (pakan

alami)Pakan alami dantambahan

Pakan formulapenuh

2 Pengelolaan air - Pasang surut Pasang surutdan pompa

Pompa danaerasi

3 Padat tebar Ekor/ha 12.000 – 16.000 60.000 – 150.000 > 150.000

BACK

AERASI

“pengadukan air tambak sehinggatimbul gelombang pada permukaan air”

BACK

YANG UMUM DIGUNAKAN di MUARA GEMBONG

PROFIL BEBAN

Mengacu pada juknis budidaya udang intensif yang dikeluarkan oleh dirjen perikananbudidaya, jumlah optimal kincir rangkai pada 1 Ha tambak adalah 4 unit dengan jarakideal antar unit adalah 40 meter

Hari Pemeliharaan 06.00 – 18.00 18.00-06.00

1-20 1 unit 2 unit

21-40 2 unit 4 unit

41-60 2 unit 4 unit

61-saat panen 4 unit 4 unit

Dengan padat sebar 300.000 ekor per hektar, pengoperasian kincir aerator padabudidaya udang mengikuti jadwal pada tabel berikut:

BACK

HariPemeliharaan

06.00–18.00(12 jam)

18.00-06.00(12 jam)

Konsumsi solar

Perhitungan Kebutuhan Solar Untuk Kincir Rangkai Aerasi

Diasumsikan:•pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai;•menggunakan 4 mesin diesel masing-masing berkapasitas 8 hp dengan specific fuel consumption 1 liter/jam•siklus panen udang 5 bulan

ke-(12 jam) (12 jam) solar

1-20 = 20 hari

1 unit 12 liter 2 unit 24 liter20 hari x 36 liter = 720

liter

21-40 = 20 hari


liter

41-60 = 20 hari


liter

61-150 = 90 hari


literTOTAL KONSUMSI SOLAR PER-SIKLUS 12.240 literTOTAL KONSUMSI SOLAR PER-TAHUN 24.480 liter

BACK

Perhitungan Kebutuhan Listrik Untuk Kincir Rangkai Aerasi

Diasumsikan:•pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai;•menggunakan 4 motor listrik berkapasitas 1 hp ≈ 750 watt•siklus panen udang 5 bulan

HariPemeliharaan

ke-

06.00–18.00(12 jam)

18.00-06.00(12 jam)

Konsumsi Listrik

BEBAN PUNCAK

BACK

ke-1-20

= 20hari1

unit0,75 kW

2unit

1,5 kW20x (9+18) = 540 kWh

21-40 = 20hari

2unit

1,5 kW4

unit3 kW

20x(18+36)= 1080 kWh

41-60 = 20hari

2unit

1,5 kW4

unit3 kW

20x(18+36)= 1080 kWh

61-150 = 90 hari

4unit

3 kW4

unit3 kW

90x(36+36)= 6480 kWh

Total konsumsi listrik per-siklus 9.180 kWh Total konsumsi listrik per-tahun 18.360 kWh

Potensi angin dan surya yang ada, dapatdimanfaatkan dalam bentuk PLT Hibriduntuk menggantikan peran mesin dieselberbahan bakar solar dalam proses aerasi.berbahan bakar solar dalam proses aerasi.

KONFIGURASI SISTEM PLT HIBRID

Skema PLT Hibrid

SPESIFIKASI KOMPONEN PLT HIBRID

Komponen Spesifikasi

Turbin Angin

Jumlah 4 unit

Merk Senwei-China

Tipe HY3.2-1500W

Diameter Rotor 3.2 m

Jumlah Sudu> 3

Material Sudu Fiber Glass

Turbin Angin Generator 1,5 kW

Cut-in speed 2.5 m/s

Rated speed 7 m/s

Cut-out speed 25 m/s

Jenis dan tinggi menara Pipa galvanize 3”, 6 m

Jenis Generator . 3 Fasa, Brushless Alternator NdFeB PMG

Rating output generator 1500 watt

Max. output generator 1950 watt

Rating Kecepatan Putar 325 rpm

Rating Tegangan Output Generator

DC 48 volt

Lifetime turbin angingenerator

15 tahun

Solar modul

Jumlah 5 unit

Merk Bell

Rating Daya Maksimum

100 Wp

Modul Surya 100 Wp

Tegangan optimum 22,7 volt

Arus optimum 4,39

Isc 3,3 A

Solar Cell 125x125 mono

Jumlah Cell 6x8mm

Dimensi 1065x808x35mm

Lifetime 20 tahun

Bidirectional InverterMerk LEONICSTipe Apollo SGP-218CInput Inverter

ModeTegangan nominal 48 VdcRange Tegangan 40-58 Vdc

Charger Mode

220 Vac

Stabilizer Mode

220 Vac -23% + 25%

Output Inverter Mode

Daya kontinyu

3.5 kVA

Bidirectional Inverter 3,5 KVA

Mode kontinyuTegangan 220 Vac ±

1%Frekuansi 50/60 Hz ±

0.1%Wave form Pure Sine

waveStabilizer Mode

Tegangan (AVR)

Nominal ±10%

Jumlah tap changer

3

Charger Mode

Tegangan Nominal

48 Vdc

Arus charging max

30 A

Protection Over current , overload, over temperature, short circuit, under voltage

Baterai

Merk Power Kingdom

Jenis (VRLA)Valve Regulated

Baterai VRLA 100 Ah, 12 V

Jenis (VRLA)Valve Regulated Lead Acid

Tipe PK12-10012 V, 100 Ah, 6 cell

Arus charging maksimum 30 A

Jumlah 16 unit

Lifetime 10 tahun

Diesel generator

Merk Multipro

Tipe GN4000ER-MP

Kapasitas Max 3800 VA at 50 Hz

Genset 3,5 KVA

Kapasitas normal 3500 VA at 50 Hz

Frekuensi rata-rata 50 Hz

Kapasitas Tangki 25 L

AC output 220 volt

Dimensi 680 x 510 x 540 mm

Lifetime 15 tahun

Motor Induksi untuk penggerak kincir rangkai

Merk Multipro

Tipe 1 HP – YCL 90S-4 MP

Horse Power 1 HP

Daya Listrik 750 watt

Motor Induksi 1 HP

Voltase 220 VAC

Phase 1

Pole 4

Kecepatan tanpa beban 1400 rpm

Insulasi Class B

Jumlah 4 unit (untuk 4 kincir rangkai)

Bulan Kecepatan

angin rata-

rata

(m/s)

Daya Output (watt) dengan jari-jari sudu:

1

(m)

2

(m)

3

(m)

4

(m)

November 2,65 21,23 84,93 191,11 339,58

Desember 4,15 81,55 326,22 734,00 1304,23

daya output dari turbin angindihitung dengan menggunakanrumus:

ASPEK POTENSI ANGINMUARA GEMBONG

Desember 4,15 81,55 326,22 734,00 1304,23

Januari 3,9 67,68 270,74 609,18 1082,44

Februari 3,3 41,00 164,02 369,05 655,77

Maret 4 73,02 292,11 657,25 1167,85

April 3,7 57,79 231,19 520,18 924,30

Mei 4,2 84,53 338,15 760,85 1351,94

Juni 4,05 75,80 303,20 682,21 1212,20

Juli 4,1 78,64 314,57 707,79 1257,65

Agustus 3,7 73,02 292,11 657,25 924,30

September 3,05 32,37 129,50 291,37 517,73

Oktober 3,3 41,00 164,02 369,05 655,77

DAYA OTPUT60.63 242.56 545.77 949.48

rumus:

dimana:P = daya (watt)CP = koofisien Betz (0,593 Kg/N.s2)ρ = kerapatan udara (1,225 Kg/m3)r = panjang jari-jari sudu (m)v = kecepatan angin (m/detik)

Kapasitas daya yang dibangkitkan, tergantung dari kapasitas dan luasan panel sel surya yang digunakan.

ASPEK POTENSI SURYAMUARA GEMBONG

Intensitas radiasi mataharidi Muara Gembong≈ 4,187 kWh/m2/hari

panel sel surya yang digunakan.

efisiensi konversi energi dari pembangkit listrik tenaga surya adalah sebagai berikut:

= efisiensi konversiV = tegangan yang dibangkitkan sel suryaI = arus sel suryaP = rapat daya matahari yang jatuh ke sel suryaa = luas sel surya

Jenis Data NilaiKapasitas Terpasang 6,5 kW

Investasi PLT Hibrid

ASPEK EKONOMI PLT HIBRIDMUARA GEMBONG

Kapasitas Terpasang 6,5 kWWaktu Operasi 15 tahunSumber Energi Angin dan MatahariBiaya Investasi Rp 105.000.00

(10.5 US$)

kWhoutput= Pinstall x CF x 8760= 6,5 kW x 0,6x 8760= 34.164 kWh/tahun

Diasumsikan faktor kapasitas (CF) pembangkit sebesar 60%, maka:

PerhitunganSuku Bunga

6% 9 % 12 %

Biaya pembangunan Energi ListrikTC = CC + Fuel Cost + O&M Cost

•Untuk suku bunga i = 12 % maka : 6% 9 % 12 %Biaya Pembangunan (US$ / kW)

1615 1615 1615

Umur Operasi (Tahun)

15 15 15

Kapasitas (kW) 6,5 6,5 6,5Biaya Bahan Bakar (US$ / kWh)

0,001 0,001 0,001

B. O & M (US$ / kWh)

0,01 0,01 0,01

Biaya Modal (cent US$/ kWh)

4,004 4,584 5,163

Total Cost (cent US$ / kWh)

6,263 5,684 5,104

Investasi (jutaUS$) 10,5 10,5 10,5

•Untuk suku bunga i = 12 % maka :TC = 5.163 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh

= 6.263 cent / kWh= 0,06263 US$/kWh= 626.3 Rp/kWh

•Untuk suku bunga i = 9 % maka :TC = 4,584 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh

= 5,684 cent / kWh= 0,05684 US$/kWh= 568,4 Rp/kWh

•Untuk suku bunga i = 6 % maka:TC = 4.004 cent / kWh + 0,1 cent / kWh + 1 cent/ kWh

= 5,104 cent / kWh= 0,05104 US$/kWh= 510,4 Rp/kWh

Pendapatan per Tahun

Kapasitas Unit Harga Patokan

< 10 MW85% BPP – TM atau85% BPP – TRSistem Kelistrikan Setempat

Untuk Propinsi Jawa Barat, biaya pokok penyediaan listrik tegangan rendah sebesar Rp 1024/kWh.Berikut ini merupakan perhitungan Jumlah pendapatan per tahun/Cash in Flow (CIF):

•Untuk Suku Bunga i = 12%KP = BPP – TCKP = BPP – TC

= (85% x Rp 1024) – Rp 626,3= Rp 244,1 /kWh

CIF = KP x kWhoutput= Rp 244,1 /kWh x 34.164 kWh/tahun= Rp 8,34 juta/tahun

•Untuk Suku Bunga i = 9%KP = BPP – TC

= (85% x Rp 1024) – Rp 568,4= Rp 302 /kWh

CIF = KP x kWhoutput= Rp 302 /kWh x 34.164 kWh/tahun= Rp 10,32 juta/tahun

•Untuk Suku Bunga i = 6%KP = BPP – TC

= (85% x Rp 1024) – Rp 510,4= Rp 360 /kWh

CIF = KP x kWhoutput= Rp 360 /kWh x 34164 kWh/tahun= Rp 12,3 juta/tahun

Nilai Awal Proyek (NPV / Net Present Value)

Metode Net Present Value (NPV)ini menghitung jumlah nilai sekarangdengan menggunakan Discount Rate

Tahun ke-

Investasi (COF0) = Rp 105 jutaSuku Bunga 6% Suku Bunga 9% Suku Bunga 12%

CIF NPV CIF NPV CIF NPV0 - 0.00 - 0.00 - 0.001 1.160 -9.340 0.947 -9.553 0.744 -9.7562 2.255 -8.245 1.815 -8.685 1.409 -9.091dengan menggunakan Discount Rate

tertentu dan kemudianmembandingkannya dengan investasiawal (Initial Invesment).

Selisihnya disebut NPV. ApabilaNPV tersebut positif, maka usulaninvestasi tersebut diterima, dan apabilanegatif ditolak.

Dari perhitungan, tampak bahwapada suku bunga 6% nilai NPV-nyapositif, hal ini berarti bahwa investasiuntuk PLT Hibrid pada suku bungatersebut layak untuk dilaksanakan.

2 2.255 -8.245 1.815 -8.685 1.409 -9.0913 3.287 -7.213 2.612 -7.888 2.003 -8.4974 4.261 -6.239 3.343 -7.157 2.533 -7.9675 5.180 -5.320 4.013 -6.487 3.006 -7.4946 6.047 -4.453 4.629 -5.871 3.428 -7.0727 6.865 -3.635 5.193 -5.307 3.805 -6.6958 7.637 -2.863 5.711 -4.789 4.142 -6.3589 8.365 -2.135 6.186 -4.314 4.443 -6.057

10 9.052 -1.448 6.622 -3.878 4.711 -5.78911 9.700 -0.800 7.022 -3.478 4.951 -5.54912 10.311 -0.189 7.389 -3.111 5.165 -5.33513 10.887 0.387 7.725 -2.775 5.356 -5.14414 11.431 0.931 8.034 -2.466 5.527 -4.97315 11.944 1.444 8.317 -2.183 5.679 -4.821

Payback Periode

Payback periode adalah lama waktu yang dibutuhkan agar nilai investasi yang diinvestasikan dapat kembali dengan utuh.

Untuk suku bunga i = 6 %

10 x 105 6

PP

CIFAnnual

CostInvestmentPP



Tahun9Tahun8,53

10 x 12,3

10 x 1056

PP

Tahun11Tahun10,77

10 x 10,32

10 x 1056

6

PP

Tahun13Tahun12,58

10 x 8,34

10 x 1056

6

PP

Laba Investasi (ROI / Return of Investment)

Return of Investment adalah kemampuanpembangkit untuk mengembalikan danainvestasi dalam menghasilkan tingkat

Tahun ke-

Investasi (COF0) = Rp 105 jutaSuku Bunga

6% Suku Bunga 9%Suku Bunga

12%

Benefit ROI Benefit ROI Benefit ROI

0 - - - - - -investasi dalam menghasilkan tingkatkeuntungan yang digunakan untukmenutup investasi yang dikeluarkan.

Dari perhitungan dapat diketahui bahwadengan suku bunga 6%, dana investasidapat dikembalikan pada tahun ke-9sejak PLTMH beroperasi, pada ku bunga9% pada tahun ke-11, dan pada sukubunga 12 % pada tahun ke 13.

0 - - - - - -

1 -0.883 -88.287 1.032 -0.902 0.834 -0.921

2 -0.766 -76.575 2.064 -0.803 1.668 -0.841

3 -0.649 -64.862 3.095 -0.705 2.501 -0.762

4 -0.531 -53.149 4.127 -0.607 3.335 -0.682

5 -0.414 -41.437 5.159 -0.509 4.169 -0.603

6 -0.297 -29.724 6.191 -0.410 5.003 -0.524

7 -0.180 -18.011 7.223 -0.312 5.837 -0.444

8 -0.063 -6.299 8.255 -0.214 6.671 -0.365

9 0.054 5.414 9.286 -0.116 7.504 -0.285

10 0.171 17.127 10.318 -0.017 8.338 -0.206

11 0.288 28.839 11.350 0.081 9.172 -0.126

12 0.406 40.552 12.382 0.179 10.006 -0.047

13 0.523 52.265 13.414 0.278 10.840 0.032

14 0.640 63.977 14.446 0.376 11.674 0.112

15 0.757 75.690 15.477 0.474 12.507 0.191

DAYA BELI MASYARAKAT

Daya (P1) = 900 x 0.8= 720 W

Jika diasumsikan setiap penduduk Muara Gembong mengeluarkan dana10% untuk membayar listrik dari Pengeluaran riil sebesar Rp 481,952- maka diambil10% nya yaitu Rp 48.195. sedangkan rata-rata anggota keluarga adalah 4 orang untukmembayar listrik dibutuhkan Rp 192.780,- per bulan. Maka dapat diketahui rata-ratapemakaian pada daya 450 dan 900 VA dengan faktor beban 91,34% adalah:

1= 720 W

Daya (P2) = 450 x 0.8= 360 W

Jumlah Kwh/bulan:

Kwh/Bulan1 = 0,72 x 30 x 24 x0,9134= 473,5 KWh/ bulan

Kwh/Bulan2 = 0,36 x 30 x 24 x0,9134= 236,75 KWh/ bulan

Dengan Tarif Dasar Listrik Muara Gembong pada sektor rumah tangga sebesarRp.554,17/kWh, maka didapatkan pemakaian listrik dalam 1 bulan adalah:

Daya beli1 = (473,5 x Rp554,17/KWh) + 20.000 = Rp 282.399Daya beli2 = (236,75 x Rp 554,17/KWh) + 11.000 = Rp 142.199

Perbandingan antara daya beli Listrik dengan pendapatan perkapita yangdigunakan untuk keperluan listrik:

kWh/3,378554,17282.399

192.780beliDaya 1

kWh/29,751554,17142.199

192.780beliDaya 2

Masyarakat Muara Gembong tetap bisa membeli listrik pada daya 450 VA yaitusebesar Rp 751,29 /kWh

ASPEK SOSIAL PLT HIBRIDMUARA GEMBONG

• Keresahan sosial mungkin akan terjadi saat sosialisasi• Akan timbul persepsi positif dan negatif• Pro kontra pendapat yang optimistis dan pendapat yang pesimistis tentang

pembangunan PLT Hibrid.• Biaya investasi awal yang relatif besar bagi para petani tambak akan• Biaya investasi awal yang relatif besar bagi para petani tambak akan

menimbulkan keraguan yang besar terhadap efisiensi dan efektifitaspembangunan PLT Hibrid untuk proses aerasi tambak udang

• SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum) yang terdekat hanya ada diibukota kecamatan, gesekan sosial bisa terjadi akibat kekhawatiran parapenjual bahan bakar eceran.

Adanya pembangunan PLT Hibrid juga berpotensi untuk membuka lapanganpekerjaan baru baik dalam proses pembangunan, perawatan dan penyediaan sukucadangnya.

Secara otomatis akan mengangkat tingkat kesejahteraan dan tingkat sosialmasyarakat Kecamatan Muara Gembong yang menggantungkan hidupnya padapembudidayaan tambak udang.

ASPEK LINGKUNGAN PLT HIBRIDMUARA GEMBONG

Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secaraprinsipnya adalah disebabkan karena sifatnya yang terbarukan. Hal ini berartieksploitasi sumber energi ini tidak akan membuat sumber daya angin yangberkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Oleh karenanya tenagaangin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depanangin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan

Emisi karbon ke lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dariproses manufaktur komponen serta proses pengerjaannya di tempat yang akandidirikan pembangkit listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkanlistrik, secara praktis pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkanemisi yang berarti

Namun begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramahlingkungan, terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumberenergi angin sebagai pembangkit listrik, diantaranya adalah dampak visual , derausuara, beberapa masalah ekologi (populasi burung dan kelelawar), dankeindahan.

ANALISA USAHA UDANGSEBELUM DAN SESUDAHADANYA PLT HIBRID

Analisa Usaha Udang Intensif Dengan Diesel

No. Komponen Jumlah Nilai Satuan Harga/Unit(Rp.)

Jumlah(Rp.)

A BIAYA TIDAK TETAPPersiapan Lahan 1 Ha 1.000.000 1.000.000Benih 300.000 Ekor 35 10.500.000Pakan 7000 Kg 9200 64.400.000Probiotik 200 Liter 40.000 8.000.000Kaporit 70 Galon 135.000 9.450.000Inokulan plankton 20 Ton 35.000 700.000Pupuk anorganik 200 Kg 1.600 320.000Dengan Diesel

Diasumsikan:•pada tambak seluas 1 hadengan 4 unit kincir rangkai;•menggunakan mesin diesel 8 hp (specific fuel consumption 1 liter/jam)•siklus panen 5 bulan•harga solar Rp 4500/liter

Pupuk anorganik 200 Kg 1.600 320.000Kapur 2.000 Kg 450 900.000Solaraerasi

12240 Liter 4500 55.080.000

Tenaga Kerja 10 Orang 750.000 7.500.000Biaya Panen 2 Unit 1.000.000 2.000.000

JUMLAH B 159.850.000B BIAYA TETAP

Sewa Tambak 1 Ha/siklus 2.250.000Penyusutan pompa (10%/siklus) 1.700.000Penyusutan kincir (10%/siklus) 2.500.000Penyusutan peralatan lapangan (25%/siklus) 250.000Penyusutan Konstruksi Tambak (25%/siklus) 750.000

JUMLAH A 7.450.000TOTAL BIAYA OPERASIONAL (A+B)

Per siklus (5 bulan) 167.300.000Per tahun (2 siklus) 334.600.000

PRODUKSIKelangsungan hidup 65% ukuran panen 35 gram/ekor, harga jual Rp. 50.000,-/kg, produksi 2 kali pertahun35 gram/ekor, harga jual Rp. 50.000,-/kg, produksi 2 kali pertahunPendapatan dari produksi :

65% x 300.000 ekor x 25 gram (persiklus)

4.875 Kg 50.000 243.750.000

Pertahun 2 siklus

9.750 Kg 50.000 487.500.000

KEUNTUNGANPer hektar/siklus 76.450.000Per hektar/tahun (2 siklus 152.900.00

0

Diasumsikan:

•pada tambak seluas 1 ha dengan 4 unit kincir rangkai;•menggunakan motor induksi 1 hp (746 watt)•siklus panen 5 bulan dan masa persiapan lahan 1 bulan

Analisa Usaha Udang Intensif Dengan PLT Hibrid

•Total output pembangkitan PLT Hibrid selama 1 tahun adalah 36.164 kWh•Total kebutuhan daya beban untuk proses aerasi selama 1 tahun adalah:

9180 kWh x 2 siklus = 18.360 kWh

•Selama 1 tahun, terdapat kelebihan daya sebesar:36.164 kWh – 18.360 kWh = 17.804 kWh

Dengan demikian, daya yang dihasilkan oleh turbin angin generator dan modul surya telah mencukupi kebutuhan listrik untuk proses aerasi, sehingga diesel generator benar-benar hanya difungsikan sebagai tenaga cadangan.

No. Komponen Jumlah Nilai Satuan Harga/Unit(Rp.)

Jumlah(Rp.)

A BIAYA TIDAK TETAPPersiapan Lahan

1 Ha 1.000.000 1.000.000

Benih 300.000 Ekor 35 10.500.000Pakan 7000 Kg 9200 64.400.000Probiotik 200 Liter 40.000 8.000.000Kaporit 70 Galon 135.000 9.450.000Inokulan plankton

20 Ton 35.000 700.000

Pupuk anorganik

200 Kg 1.600 320.000

Kapur 2.000 Kg 450 900.000Solar aerasi 50 Liter 4500 225.000Tenaga Kerja 10 Orang 750.000 7.500.000Biaya Panen 2 Unit 1.000.000 2.000.000

JUMLAH B 112.445.000B BIAYA TETAP

Sewa Tambak 1 Ha/siklus 2.250.000Penyusutan pompa (10%/siklus) 1.700.000Penyusutan pompa (10%/siklus) 1.700.000Penyusutan kincir (10%/siklus) 2.500.000Penyusutan peralatan lapangan (25%/siklus) 250.000Penyusutan Konstruksi Tambak (25%/siklus) 750.000

JUMLAH A 7.450.000TOTAL BIAYA OPERASIONAL (A+B)

Per siklus (5 bulan) 119.895.000Per tahun (2 siklus) 239.790.000

PRODUKSIKelangsungan hidup 65% ukuran panen 35 gram/ekor, harga jual Rp. 50.000,-/kg, produksi 2 kali pertahunPendapatan dari produksi :

65% x 300.000 ekor x 25 gram (persiklus)

4.875 Kg 50.000 243.750.000

2siklus/tahun 9.750 Kg 50.000 487.500.000KEUNTUNGAN

Per hektar/siklus 123.855.000Per hektar/tahun (2 siklus 247.710.000

Dari perbandingan kedua tabel di atas, ternyata keuntungan yang bisadidapat oleh petani udang meningkat signifikan dengan penyusutan biayasolar yang mencapai Rp.54.855.000,-/siklus. Sedangkan jumlahsolar yang mencapai Rp.54.855.000,-/siklus. Sedangkan jumlahkeuntungan, yang sebelumnya persiklus hanya meraup keuntunganRp76.450.00,-. Setelah dibangun PLT Hibrid bisa meraup keuntunganpersiklus sebesar Rp123.855.000,-.

KESIMPULAN

1. Potensi energi angin dan surya di Muara Gembong untuk pembangunan PLT Hibrid Angin-Matahari-Diesel dengan menggunakan energi angin dengan kecepatan angin rata-rata 3,6m/detik dan energi surya sekitar 4,187 kWh/m2/hari, dioperasikan penuh selama satu tahunkecuali pada kecepatan angin yang melebihi rating cut-out turbin angin, maka dapatdibangkitkan daya listrik sebesar 6,5 kW dengan 4 x 1,5 kW turbin angin dan PLT Surya500Wp.500Wp.

2. Total output pembangkitan PLT Hibrid selama 1 tahun adalah 36.164 kWh sedangkan totalkebutuhan daya beban untuk proses aerasi selama 1 tahun adalah 18.360 kWh. Selama 1 tahun,terdapat kelebihan daya sebesar 17.804 kWh.Dengan demikian, daya yang dihasilkan olehturbin angin generator dan modul surya telah mencukupi kebutuhan listrik untuk proses aerasi,sehingga diesel generator benar-benar hanya difungsikan sebagai tenaga cadangan. Kelebihandaya, dapat digunakan untuk penerangan tambak atau bahkan pompa air.

3. Bahwa setelah pembangunan PLT Hibrid, keuntungan yang bisa didapat oleh petani udangmeningkat signifikan dengan penyusutan biaya solar yang mencapai Rp54.855.000,-. Yangsebelumnya hanya meraup keuntungan Rp76.450.000, -. Setelah dibangun PLT Hibrid bisameraup keuntungan persiklus sebesar Rp123.855.000,-.

PERTANYAAN SEMINAR….

KONFIGURASI SEL SURYA

BATERAI BANK

•Baterai 12 V/100 Ah

•Sebanyak 16 unit

•Disusun dalam 2 blok

(masing-masing 8 unit, 24V/400 Ah)

•Kapasitas total baterai 400 Ah, 48 Vdc.

TEGANGAN OUTPUT GENERATOR

KONSEP OPERASI HYBRID

Dengan asumsi:• Total panas matahari optimum dalam 1 hari adalah 5 jam dengan menggunakan

panel surya berkapasitas 500 wp• Total waktu angin bertiup di daerah pesisir pantai adalah 17 jam dengan daya

yang dihasilkan adalah 545 watt untuk kecepatan angin rata-rata 3,6 m/s.*angin laut bertiup pada pukul 09.00 – 16.00*angin laut bertiup pada pukul 20.00 – 06.00

Produksi PV per hari:500 Wpx 5 jam = 2500 Wh/hari = 2,5 kWh/hari

Produksi turbin angin per hari:4 unit x 545 watt x 17 jam = 37060 Wh/hari ≈ 37 kWh/hari

Total produksi dari PV dan turbin angin:2,5 + 37 = 39,5 kWh/hari

Sedangkan kebutuhan listrik untuk proses aerasi:

Periode HariPemeliharaan ke-

06.00–18.00(12 jam)

18.00-06.00(12 jam)

Konsumsi Listrik/hari

1-20 9 kWh 18 kWh 27 kWh21-40 18 kWh 36 kWh 54 kWh41-60 18 kWh 36 kWh 54 kWh61-150 36 kWh 36 kWh 72 kWh

• Pada periode pemeliharaan hari ke 1-20, daya listrik dari PV dan turbin angin mampu mencukupi kebutuhan

Total produksi dari PV dan turbin angin:2,5 + 37 = 39,5 kWh/hari

• Pada periode pemeliharaan hari ke 1-20, daya listrik dari PV dan turbin angin mampu mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset tidak perlu dioperasikan.

• Pada periode pemeliharaan hari ke 21-60, daya listrik dari PV dan turbin angin tidak mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset perlu dioperasikan.Kekurangan daya :

39,5 = 14,5 kWhKekurangan daya disuplai oleh genset 3,5 kVA

4,5 : 3,5 = 4,14 jam

• Pada periode pemeliharaan hari ke 61-150, daya listrik dari PV dan turbin angin tidak mencukupi kebutuhan listrik sehingga genset perlu dioperasikan.Kekurangan daya :

72 - 39,5 = 32,5 kWhKekurangan daya disuplai oleh genset 3,5 kVA.

32,5 : 3,5 = 9,28 jam

DATA OUTPUT TURBIN ANGIN

Bulan Kecepatan

angin rata-

rata

(m/s)

Daya Output (watt) dengan jari-jari sudu:

1

(m)

2

(m)

3

(m)

4

(m)

November 2,65 21,23 84,93 191,11 339,58

Desember 4,15 81,55 326,22 734,00 1304,23Desember 4,15 81,55 326,22 734,00 1304,23

Januari 3,9 67,68 270,74 609,18 1082,44

Februari 3,3 41,00 164,02 369,05 655,77

Maret 4 73,02 292,11 657,25 1167,85

April 3,7 57,79 231,19 520,18 924,30

Mei 4,2 84,53 338,15 760,85 1351,94

Juni 4,05 75,80 303,20 682,21 1212,20

Juli 4,1 78,64 314,57 707,79 1257,65

Agustus 3,7 73,02 292,11 657,25 924,30

September 3,05 32,37 129,50 291,37 517,73

Oktober 3,3 41,00 164,02 369,05 655,77

DAYA OTPUT 60.63 242.56 545.77 949.48

dimana:P = daya (watt)CP = koofisien Betz (0,593 Kg/N.s2)ρ = kerapatan udara (1,225 Kg/m3)r = panjang jari-jari sudu (m)v = kecepatan angin (m/detik)

BACK

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK OUTPUT TURBIN ANGIN

BACK

PRINSIP KERJA SEL SURYA

Sebuah Silikon Sel Surya adalah sebuah diode yang terbentuk dari lapisan atas silikon tipe n (elektron), dan lapisan bawah silikon tipe p (hole)

Ketika junction disinari, akan menyebabkan elektron dan hole ini dapatbergerak dalam material sehingga menghasilkan pasangan elektron-hole.Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel surya, maka elektron dariarea-n akan kembali ke area-p sehingga menyebabkan perbedaan potensialdan arus akan mengalir.

BACK

DASAR PEMILIHAN SUDU

Tipe Turbin Keuntungan KerugianBersudu sebuah dan duabuah

Rasio transmisirendah

Massa total kecil

Gangguan menarasangat kuat

Beban sudu tinggiBersudu tiga buah atau Beban sudu kecil Rasio transmisiBersudu tiga buah ataulebih

Beban sudu kecil Gangguan menara

rendah Start up baik Kecepatan dan

efisiensi yang tinggi

Rasio transmisitinggi

Menara gearbox ataugenerator besar

BACK

GENERATOR

BACK

GENERATOR

Keuntungan Kekurangan Kecocokan Alternator Mobil Murah

Mudah dicari

Mudah dirangkai

Memerlukan RPM yang

tinggi

Membutuhkan sistem

tranmisi untuk menambah

kecepatan putar

Daya output rendah

Kurang Baik

Brushless Alternator PMG (permanent magnet generator)

Sangat efisien untuk RPM

rendah

Daya output lebih besar

Konstruksinya kokoh dan

perawatan rendah karena

tidak adanya sikat-sikat

Bisa dipasang tanpa

menggunakan roda gigi

untuk menambah kecepatan

karena maganet yang

umum digunakan sangat

kuat, yaitu NdFeB

(Neodymium Iron Boron)

yang tingkatnya jauh diatas

magnet keramik atau

Alnico

Jarang tersedia di pasaran

Suku cadang belum umum

tersedia karena rata-rata

merupakan rekayasa

teknologi yang dikhususkan

untuk wind power

Haga relatif mahal

Sangat Baik

BACK

GENERATOR

Keuntungan Kekurangan Kecocokan Alternator RPM rendah hasilmodifikasi motor induksi

Murah Mudah dicari Proses modifikasi relatif

mudah Bekerja dengan baik pada

RPM rendah

Daya output dibatasi oleh adanya resitansi internal

Tidak efisien pada RPM yang lebih tinggi

Baik

Generator DC Relatif sederhana Mudah dirangkai Ada beberapa yang baik

Tingkat pemeliharaan tinggi dengan adanya slip ring

Kurang Baik

untuk RPM rendah Kebanyakan tidak cocok untuk RPM rendah

Sulit ditemukan dalam kapasitas daya yang besar, sedangkan yang berkapasitas kecil memiliki output daya yang terbatas

Motor Induksi digunakan sebagai alternator

Murah Sangat mudah dicari Tersedia dalam berbagai

kapasitas daya

Startup lamban Teori dasar motor induksi

menjadi generator adalah bila diputar di atas kecepatan sinkronnya, jadi RPM yang tinggi mutlak dibutuhkan

Kurang Baik

BACK

studi plt hibrid angin-matahari-diesel untuk...

Documents