melalui:
• Pengurangan beban biaya beban listrik • Pengaturan jam operasional
• Manajemen pemeliharaan • Penggunaan Kapasitor Bank • Panggunaan Variable Speed Driver • Peningkatan Efisiensi Pompa • Peningkatan Efisiensi Motor
4.4.1 PENGURANGAN BIAYA BEBAN LISTRIK
Biaya beban ini dihitung berdasarkan daya tersambung dan tarif beban listrik yang sesuai dengan golongan pelanggan. Untuk meminimalkan biaya beban ini, maka daya yang tersambung diusahakan tidak terlalu besar dibandingkan dengan kebutuhan daya yang sebenarnya. Makin besar perbedaan daya tersambung dengan daya yang sebenarnya terpakai, berarti PDAM membayar biaya beban listrik yang sebenarnya tidak digunakan.
4.4.2 PENGATURAN JAM OPERASIONAL UNTUK MENGURANGI BIAYA
PEMAKAIAN LISTRIK PADA WAKTU BEBAN PUNCAK (WBP)
Pemakaian listrik pada saat Waktu Beban Puncak (WBP) memang tidak bisa dihindari. Namun demikian jika pola kebutuhan air harian dari konsumen PDAM dapat dipahami dan dianalisa maka terbuka kemungkinan untuk menekan pemakaian listrik WBP dengan cara
memanfaatkan listrik pada saat Luar Waktu Beban Puncak (LWBP). Jika kapasitas reservoir dapat ditingkatkan dan reservoir tersebut memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan dan mendistribusikan air bersih maka disarankan untuk memanfaatkan kapasitas reservoir tersebut semaksimal mungkin untuk menyimpan air bersih pada saat LWBP. Sehingga ketika saat WBP, pemakaian pompa dan listrik dapat dikurangi.
Contoh pengaruh biaya dengan pengaturan pemakaian listrik adalah dapat dilihat pada tabel 4.3. dan tabel 4.4. berikut ini:
Tabel 4.3. memperlihatkan spesifikasi dari dua pompa terpasang yang beroperasi secara bergantian.
Tabel 4.3. Spesifikasi Pompa Terpasang
Pompa Data Name plate Data hasil ukur
No. l/dt h/m kW l/dt m³/jam ht/m kW
P1 250 110 400 223 803 110 337
P2 250 110 400 213 767 110 336
Tabel 4.4. Data Operasional dan Biaya Listrik Pompa Terpasang
Pompa Operasional dalam LWBP= 20 jam Operasional dalam WBP = 4 jam
kWh m³ air SEC m³/jt l Rp dlm juta kWh m³ air Rp dlm juta Catatan operasional P1 6.740 16.060 420 12.9 1.348 3.212 1.6 Single P2 6720 15.340 438 12.3 1344 3.068 1.6 Single
Pada tabel 4.4. terlihat bila pompa beroperasi bergantian dan masing-masing pompa beroperasi 20 jam/hari pada saat LWBP dan 4 jam pada saat WBP, maka pompa P1 yang beroperasi saat LWBP selama 20 jam adalah Rp 12,9 juta/hari dengan volume air
dipompakan 16.060 m3, dan saat operasi pada jam WBP selama 4 jam adalah Rp 1,6 juta/hari dengan volume air di pompakan 3.212 m3.
Sedangkan pompa P2 yang beroperasi saat LWBP selama 20 jam adalah Rp 12,3 juta/hari dengan volume air dipompakan 15.340 m3, dan saat operasi pada jam WBP selama 4 jam adalah Rp 1,6 juta/hari dngan volume air di pompakan 3.068 m3.
Melihat biaya energi pada saat WBP, maka perlu dipertimbangkan pergeseran waktu operasional pompa. Bilamana untuk tarif golongan I-3 /TM tarif LWBP = Rp 803/kWh dan dengan asumsi k – 1,5, maka tarif WBP = Rp 1.205/kWh.
Bila operasional pompa pada saat beban puncak dihentikan, akan menghemat biaya listrik pada saat WBP sebesar 30 x Rp 1,6 juta = Rp 48 juta/ bulan. Bila operasional pada saat WBP dihentikan, berarti akan ada kekurangan air yang dipompa sekitar 3.068 – 3.212 m³/hari. Untuk ini perlu pengaturan operasional pompa secara paralel, selama 4 jam disaat jam LWBP. Dengan demikian akan ada sedikit tambahan kWH saat LWBP dan biayanya sebesar Rp 1,1 juta/hari, tetapi akan ada penghematan biaya pada saat WBP sebesar Rp 1,6 juta/hari, atau Rp 48 juta/bulan (30 x Rp 1,6 juta).
4.4.3 MANAJEMEN PEMELIHARAAN
Manajemen pemeliharaan dapat meningkatkan penghematan energi. Makin tua usia peralatan, pemeliharaan harus ditingkatkan sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini perlu tersedia standar prosedur operasional dan pemeliharaan.
4.4.4 PENGUNAAN BANK KAPASITOR
Jika ternyata ada biaya denda yang harus dibayarkan dalam rekening tagihan listrik bulanan, maka itu menunjukkan adanya indikasi bahwa faktor daya keseluruhan kurang dari 0,85. Hal ini juga dapat dibuktikan dengan hasil pengukuran pada jaringan listrik sewaktu audit energi. Tujuan dari pemasangan kapasitor adalah untuk memperbesar nilai faktor daya atau dengan kata lain memperkecil sudut ϕ yang mengakibatkan nilai cos ϕ besar.
Keuntungan dari pemasangan kapasitor bank adalah:
• Menghilangkan atau setidak-tidaknya mengurangi denda atas kelebihan pemakaian daya reaktif.
• Menurunkan pemakaian kVA total, karena pemakaian kVA lebih mendekati kW yang terpakai, akibatnya pemakaian energi listrik lebih hemat
• Memberikan tambahan sisa daya pada trafo.
• Mengurangi penurunan tegangan (voltage drop) pada line end.
Sebagai contoh untuk menghitung kebutuhan daya kapasitif, supaya faktor daya dari cos φ1 = 0,6 menjadi cos φ2 = 0,85. dengan P = 193.992 kWh.
• Pada cos φ1 = 0,6 , nilai tg φ1 = 1,333 (dari tabel trigonometri) • Pada cos φ2 = 0,85 , nilai tg φ2 = 0,620 (dari tabel trigonometri) Jadi kebutuhan nilai energi yang dapat diselamatkan adalah:
Qkap = P x ( tg φ1 – tg φ2 ) = P (1,333 – 0,620) = 193.922 x 0,713 = 138.266 kVAr
Sedangkan daya reaktif yang diperlukan = Qkap/t
= 138.266 kVAr/350 = 395 kVAr
= 395.000 VAr
Dalam prakteknya ada beberapa cara pemasangan kapasitor, yaitu : • Langsung pada obyek (motor pompa) yang memerlukan • Dengan pengelompokan beberapa obyek
• Langsung dihubungkan dengan panel induk (main panel)
Secara teknis perbandingan keuntungan dan kelemahan dari tiap alternatif pemasangan kapasitor dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5. Keuntungan dan Kelemahan Penempatan Lokasi Intalasi Kapasitor Daya
Penempatan
Kapasitor Keuntungan Kelemahan
Secara individual
• Tidak memerlukan tambahan breaker, karena sudah terintegrasi dengan obyek
• Beban kapasitor akan menyesuaikan dengan beban per obyek
• Perhitungan daya kapasitif lebih mudah
• Kapasitor telah ter-koppel dengan obyek, jadi sudah merupakan kesatuan dengan obyek
Harga kapasitor dengan kapasitas kecil per kVAr lebih mahal dari pada per unit kapasitor bank
Per kelompok peralatan
• Peluang untuk menerima beban penuh per kelompok
• Biaya pemasangan akan berkurang dari pada pemasangan individual
Kemungkinan memerlukan sistem switching yang otomatis untuk mengikuti kebutuhan daya kapasitif
Di Panel induk
• Biaya instalasi dan material per kVAr jadi lebih murah
• Bekerja lebih akurat untuk
kompensasi kVAr secara keseluruhan, dengan automatic switching
Biaya total akan lebih mahal, jika instalasi bekerja secara otomatis mengikuti kebutuhan
4.4.5 PENGUNAAN VARIABLE SPEED DRIVER
Pada pompa jenis sentrifugal, dikenal proporsionalitas hubungan Q (debit), H (Head) dan P (Power) terhadap n (putaran impeller/poros) sebagai berikut:
Q2/Q1 = n2/n1 H2/H1 = (n2/n1)² P2/P1 = (n2/n1)³
Sehingga jika n (putaran impeller) nilainya diturunkan 10%, maka flow rate (debit) Q akan turun 10%, H turun 19% dan P turun 27%.
Pada pompa sentrifugal prinsip mengubah-ubah putaran impeller dipakai untuk mengatur debit dan head. Pengaturan putaran dapat digunakan cara mekanis maupun elektronis. Cara elektronis lebih banyak dipakai karena kemudahan dalam cara pengaturan putaran yang kontinyu dan dapat di atur secara otomatis terhadap fluktuasi head. Jadi head dapat dibuat konstant dan debit yang berubah. Pengaturan ini dilakukan dengan menggunakan variable
speed drive (VSD) pada sistem perpompaan. Pemasangan pada pompa ini sangat disarankan,
terutama pompa berkapasitas besar, dengan variasi beban debit yang cukup tinggi, sehinga regulasi dengan cara throttling maupun by-pass valve dapat dihindari. Karena operasi pompa
dapat diatur secara otomatis, jadi cara manual operasi paralel pompa juga tidak diperlukan lagi.
Keuntungan pemakaian VSD dengan sistem digital antara lain:
a. Mempunyai sistem starting yang halus dan arus start lebih kecil dari arus nominal motor dibanding dengan sistem star delta starter atau sistem direct on
line (DOL).
b. Akselerasi dapat dikontrol dan di monitor secara digital.
c. Kecepatan putaran dapat diset kapan saja atau diset untuk dikendalikan oleh
pressure digital melalui program logic control sehingga pengoperasian berlaku
secara otomatis.
d. Hemat energi, karena energi yang diperoleh dari konsumsi listrik seperlunya (hemat energi hingga 30 %).
e. Dapat memperpanjang umur pengoperasian pompa.
Jadi secara umum dapat disimpulkan, bahwa penggunaan VSD ini merupakan usaha untuk menyesuaikan kinerja pompa dengan beban dengan pemakaian energi yang optimal. Kinerja VSD akan lebih baik lagi jika fluktuasi beban pompa makin besar, sehingga penggunaan throttling dan by-pass valve yang membuang banyak energi, dapat dihindari. Selanjutnya perlu diperhatikan kondisi motor pompa yang akan digunakan harus
mempunyai insulasi yang baik dan dari jenis kelas B.
4.4.6 PERBAIKAN KINERJA POMPA DAN MOTOR
a. Peningkatan Efisiensi PompaJika ada indikasi penurunan efisiensi pompa total (ήt), maka tindakan yang diperlukan untuk sistem perpompaan diatas permukaan (pompa darat), sesuai pengalaman praktis, direkomendasikan tindakan seperti tabel 4.6. di bawah ini:
Tabel 4.6. Rekomendai Tindakan pada Penurunan Efisiensi Total Pompa (ηt)
Kriteria Efisiensi pompa ηt Tindakan
ήt ≥ 60 % Pompa masih baik, tidak diperlukan tindakan apapun
ήt = 55 – 60% Penyetelan kembali impeller, pembersihan
ήt = 50 – 55% Rekondisi, perbaikan impeller dan penyetelan kembali
ηt ≤ 50% Perbaikan total impeller atau penggantian pompa keseluruhan
Khusus untuk pompa sumur (submersible pump), data nilai efisiensinya dikurangi 10%, jadi penggantian pompa direkomendasikan jika ηt ≤ 40 %.
Tergantung kondisi yang ada, pergantian pompa sebaiknya dilakukan dengan pompa sejenis dengan Q dan H yang sama, agar sistem perpipaan yang ada masih dapat digunakan.
Dengan penggantian pompa ini penghematan energi dapat dihitung:
Dimana:
S = Penghematan dalam kWh
t = Jumlah jam operasi misalnya per bulan atau per tahun ηa = Efisiensi pompa lama
ηo = Efisiensi pompa baru b. Peningkatan Efisiensi Motor
Jika dari hasil audit energi ternyata efisiensi motor rendah sedang efisiensi pompa masih baik, maka sebaiknya hanya motornya saja yang diganti dengan motor baru dengan efisiesi yang lebih tinggi. Pergantian motor dapat dilakukan bersamaan dengan pergantian pompa dan motor pengganti sebaiknya motor dengan efisiensi yang tinggi (misalnya dari tipe Premium).
5
PEMBIAYAAN
PROGRAM EFISIENSI
ENERGI DI PDAM
5.1 UMUM
Walaupun program peningkatan efisiensi energi sangat membantu manajemen PDAM untuk meningkatkan kinerja keuangan PDAM, namun pada kenyataanya program ini tidak dapat dilaksanakan oleh PDAM, antara lain karena manajemen PDAM belum meyakini pentingnya dan keuntungan dari pelaksanaan efisiensi energi, serta belum memahami cara dan tahapan melaksanakan program peningkatan efisiensi energi.
Faktor lain yag sangat mempengaruhi tidak dilaksanakannya program efisiensi adalah keterbatasan dana pada sebagian besar PDAM untuk melaksanakan program efisiensi energi, serta tidak mengetahui alternatif sumber pendanaan yang dapat digunakan untuk pelaksanaan efisiensi energi termasuk kelebihan dan kelemahan dari masing-masing alternatif sumber pendanaan.