MANAJEMEN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK
3.1 Perencanaan Operasi .1 Rencana Operasi
Rencana operasi adalah suatu rencana mengenai bagaimana suatu sistem tenaga listrik akan dioperasikan untuk kurun waktu tertentu. Hal ini tergantung kepada masalah yang harus dipersiapkan maka ada beberapa macam rencana operasi berdasarkan waktu [8], yaitu
a. Rencana Tahunan
Masalah-masalah yang penyelesaiannya memerlukan waktu kira-kira satu tahun dicakup dalam rencana ini, misalnya rencana pemeliharaan unit-unit pembangkit yang memerlukan persiapan satu tahun sebelumnya karena pengadaan suku cadangnya memerlukan waktu satu tahun. Di lain pihak pemeliharaan unit-unit pembangkit dalam sistem tenaga listrik perlu dikoordinir agar unit- unit pembangkit yang tidak mengalami pemeliharaan dan siap operasi dapat cukup menyediakan daya bagi beban.
Rencana Operasi tahunan juga meliputi perencanaan alokasi energi yang akan diproduksi dalam satu tahun dalam setiap Pusat Listrik dalam kaitannya dengan rencana pemeliharaan unit pembangkit tersebut diatas, perkiraan beban tahunan, beroperasinya unit-unit pembangkit baru serta perkiraan hujan atau perkiraan produksi PLTA dalam tahun yang bersangkutan. Alokasi energi yang akan diproduksi Pusat Listrik Termis berarti pula alokasi biaya bahan bakar yang merupakan biaya terbesar dalam Perusahaan Listrik pada umumnya demikian pula halnya pada Perusahaan penyedia listrik Rencana pemeliharaan unit-unit pembangkit sesungguhnya merupakan bagian dari rencana pemeliharaan peralatan secara keseluruhan dan biaya pemeliharaan unit-unit pembangkit menelan biaya terbesar dari biaya pemeliharaan peralatan perusahaan. Dari uraian diatas kiranya jelas bahwa Rencana Operasi Tahunan merupakan bahan utama bagi penyusunan Rencana Anggaran Biaya Tahunan suatu Perusahaan Listrik.
25
b. Rencana Triwulan
Rencana Operasi Triwulanan merupakan peninjauan kembali Rencana Operasi Tahunan dengan horison waktu tiga bulan ke depan. Hal-hal yang direncanakan dalam Rencana Operasi Tahunan tetapi ternyata setelah waktu berjalan tidak cocok dengan kenyataan perlu dikoreksi dalam Rencana Operasi Triwulanan. Misalnya unit pembangkit baru yang diperkirakan dapat beroperasi dalam triwulan ke dua dari Rencana Tahunan ternyata menjelang triwulan kedua diperkirakan belum dapat beroperasi dalam triwulan kedua.Maka sehubungan dengan hal ini perlu dilakukan koreksi-koreksi terhadap Rencana Operasi Tahunan dalam menyusun Rencana Operasi Triwulan kedua.
c. Rencana Bulanan
Selain merupakan koreksi terhadap Rencana Triwulanan untuk horison waktu satu bulan ke depan, Rencana Operasi Bulanan mulai mengandung rencana yang menyangkut langkah-langkah operasionil dalam sistem, sedangkan Rencana Operasi Tahunan dan Triwulanan lebih banyak mengandung hal-hal yang bersifat manajerial. Hal-hal yang bersifat operasionil yang dicakup dalam Rencana Operasi Bulanan adalah :
1. Peninjauan atas jam kerja unit-unit pembangkit yang bersifat peaking units terutama dalam kaitannya dengan rencana pemeliharaan. Hal ini diperlukan untuk membuat jadwal operasi unit-unit pembangkit yang bersangkutan. 2. Alokasi produksi Pusat-pusat Listrik Termis dalam kaitannya dengan
pemesanan bahan bakar kepada perusahaan Bahan Bakar. d. Rencana Mingguan
Dalam Rencana Operasi Mingguan tidak ada lagi hal-hal yang bersifat manajerial karena masalah-masalah manajerial tidak mungkin diselesaikan dalam jangka seminggu. Rencana Operasi Mingguan mengandung rencana mengenai langkah-langkah operasional yang akan dilakukan untuk jangka waktu satuminggu yang akan datang dengan memperhatikan pengarahan yang tercakup dalam rencana bulanan dan mempertimbangkan perkiraan atas hal-hal yang bersifat tidak menentu
26
untuk jangka waktu satu minggu yang akan datang. Hal-hal yang bersifat tidak menentu adalah jumlah air yang akan diterima PLTA-PLTA (pada musim hujan) serta beban untuk 168 jam (satu minggu) yang akan datang.
Rencana Operasi Mingguan berisi jadwal operasi serta pembebanan unit-unit pembangkit untuk 168 jam yang akan datang atas dasar pertimbangan ekonomis (pembebanan yang optimum) dengan memperhatikan berbagai kendala operasionil seperti beban minimum dan maksimum dari unit pembangkit serta masalah aliran daya dan tegangan dalam jaringan.
e. Rencana Harian
Rencana Operasi Harian merupakan koreksi dari Rencana Operasi Mingguan untuk disesuaikan dengan kondisi yang mutakhir dalam sistem tenaga listrik Rencana Operasi Harian merupakan pedoman pelaksanaan Operasi Real Time.
3.1.2 Analisa beban Sistem
Beban listrik adalah besarnya daya listrik yang digunakan oleh pengguna listrik. Besarnya beban listrik tergantung dari jumlah pemakaian yang dikonsumsi oleh pengguna. Olehnya itu besarnya beban listrik dalam suatu sistem tidak bisa dihitung secara real time. Beban listrik bisa diperkirakan berdasarkan beban listrik sebelumnya dan perkiraan peningkatan jumlah penduduk. Hal ini disebabkan karena beban listrik tergantung dari tingkat kebutuhan masyarakat. Semakin besar kebutuhan masyarakat maka kebutuhan akan daya listrik juga akan meningkat.
Analisa beban pada suatu sistem ketenagalistrikan sangat dibutuhkan untuk membantu pihak pegelolah dalam menentukan rencana operasi sistem. Analisa beban ini bisa dilakukan untuk mengantisipasi bila terjadi lonjakan/kelebihan beban pada sistem. Analisa beban dilakukan dengan melakukan perkiraan pertumbuhan beban baik dalam jangka waktu singkat, menengah maupun waktu lama. Perubahan beban boleh saja terjadi dalam waktu yang singkat disebabkan karena terjadinya beban puncak. Beban puncak tersebut terjadi karena peningkatan kebutuhan tenaga listrik oleh pengguna.
27
Berdasarkan dari jenisnya, maka beban dapat dikategorikan menjadi dua bagian yaitu beban puncak (peak-sesion) dan bukan beban puncak (off-peak session). Beban puncak ini biasanya terjadi ketika pengguna listrik secara bersamaan menggunakan listrik untuk kebutuhannya masing-masing. Biasanya ini terjadi dari jam 17.00 sore sampai 21.00 malam. Ketika pengguna listrik bersamaan menggunakan kebutuhan listrik dirumah-masing-masing. Tapi juga tidak menutup kemungkinan beban puncak terjadi disiang hari, ketika pengguna listrik secara bersamaan menggunakan peralatan air cinditinoing (AC) disiang hari pada musim kemarau. Sedangkan off-peak session terjadi ketika lonjakan akan kebutuhan listrik tidak terlalu meningkat. Kebutuhan listrik berada pada level/tingkatan dasar atau menengah, seperti pada waktu-waktu biasa.
Gambar berikut ini mengindikasikan lonjakan daya pada waktu-waktu tertentu, dimana peak-sesion terjadi. Disisi lain, off-peak session juga terjadi ketika sebahagian masyarakat tidak menggunakan daya listrik secara bersama-sama.
Gambar 3.1 Contoh kurva karakteristik beban didaerah Queensland Australia[14] Gambar diatas adalah salahsatu contoh perubahan beban ketika terjadi perubahan beban dari bukan beban puncak ke beban puncak pada tanggal 11 Oktober sampai dengan 13 Oktober 2015 di Queensland Austrlia. Berdasarkan gambar
28
tersebut diatas mengindikasikan bahwa beban puncak yang terjadi dari jam 17.00 sampai 21.00. Bahkan beban puncak juga terjadi pada jam 12.00 siang pada tanggal 13 Oktober 2015. Disisi lain off-peak sesason terjadi diluar waktu tersebut. Hal ini berarti bahwa beban puncak itu bisa saja terjadi setiap saat ketika pemakaian energi listrik digunakan oleh konsumen secara besar-besaran. Olehnya itu dalam operasi sistem tenaga perlu diadakan evaluasi/analisa perkiraan beban listrik untuk menghindari munculnya gangguan atau tidak cukupnya energi listrik yang disediakan oleh perusahaan penyedia listrik ke konsumen.
Operasi sistem tenaga listrik yang modern biasanya berhubungan dengan berbagai variasi prosedur perencanaan. Perencanaan operasi meliputi metodologi dan proses pengambilan keputusan di mana suatu sistem tenaga listrik disusun untuk memenuhi beban listrik dalam jaringan yang telah ditetapkan kriteria kinerja teknis serta kriteria kinerja ekonomisnya. Proses perencanaan operasi harus dimulai dengan proyeksi penyaluran beban listrik masa depan pada interval waktu tertentu, yaitu dengan melakukan peramalan beban (load for ecasting). Peramalan beban listrik diklasifikasikan menjadi tiga bagian yaitu peramalan beban jangka pendek (short term load forecasting) , jangka menengah dan jangka panjang. Setiap model peramalan beban menggunakan metode yang berbeda untuk memenuhi tujuan spesifiknya [15] .
Peramalan beban selalu menjadi bagian penting dalam perencanaan dan operasi sistem tenaga listrik yang efisien. Oleh karena itu peramalan beban telah menjadi fokus penelitian di dalam negeri dan juga di luar negeri [1]. Data hasil peramalan beban dapat digunakan sebagai acuan optimalisasi aliran daya, operasi ekonomis sistem tenaga, unit commitment hydro-thermal dan perencanaan pembangkitan energi listrik. Oleh karena itu sistem peramalan beban menjadi bagian yang sangat penting, sehingga tingkat akurasinya sangat diperlukan [15].
Masalah utama dalam perencanaan adalah penentuan kebutuhan beban listrik dimasa depan, karena energi listrik tidak dapat disimpan. Peramalan beban yang benar akan sangat penting untuk kebutuhan investasi. Peramalan beban jangka
29
pendek menghitung estimasi beban listrik harian untuk setiap jam (bahkan per setengah jam) dan menghitung beban puncak harian. Banyak metode yang dikembangkan untuk melakukan peramalan beban, tetapi umumnya menggunakan pendekatan berbagai metode statistik misalnya regresi linier, model Bob Jenkins, eksponensial smooting dan Kalman Filter. Metode-metode diatas tidak dapat mewakili masalah non-linier yang kompleks. Bahkan PT. PLN sebagai perusahaan penyedia listrik masih mengadopsi metode peramalan beban konvensional yaitu dengan pendekatan deret waktu yang dikenal dengan metode koefisien beban. Metode tersebut masih memberikan error prediksi yang sangat besar ( rentang 8-10%) sehingga diperlukan metode lain untuk memperkecil tingkat error prediksi tersebut [15].
Dalam tulisan ini, berdasarkan kemungkinan waktu terjadinya maka dalam perkiraan beban dikelompokkan menjadi 3 bagian utama [8], antara lain: