TUGAS AKHIR
ANALISIS PERBANDINGAN PENAMBAHAN PEMASANGAN BARU LPJU KONVENSIONAL DENGAN LPJUTS DI JALAN TOL
BELMERA DENGAN PENDEKATAN VALUE ENGINEERING
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh
Enda Duanta Ginting NIM : 100402092
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Semakin meningkatnya ekonomi pada suatu daerah maka konsumsi energi
listrik juga akan meningkat. PLN sebagai perusahaan penyedia tenaga listrik di
Indonesia yang terus mengalami krisis tidak hanya dalam finansial tapi juga dalam
menyediakan pasokan energi listrik bagi masyarakat. . Hal ini bisa terjadi karena
besaran biaya operasional yang dipikul oleh PLN melebihi penerimaan yang
didapat.
Salah satu cara efektif untuk mengatasi hal ini adalah dengan mengganti
sumber energi untuk lampu penerangan jalan umum (LPJU) diantaranya jalan tol
yang selama ini konvensional dengan solar cell. Dengan menggunakan lampu
penerangan yang menggunakan tenaga surya (LPJUTS) perusahaan seperti Jasa
Marga selaku pengelola jalan tol tidak perlu lagi membayar listrik ke PLN,
semuanya dibangkitkan sendiri dengan sinar matahari, jadi cukup investasi di
panel surya nya saja. Walaupun biaya investasi awal antara LPJU konvensional
dengan solar cell begitu besar yakni Rp 30.072.502.500 : Rp 36.602.500.000,
namun pada tahun ke-6 pemakaiannya justru penggunaan LPJU solar cell bisa
lebih hemat biaya dibandingkan dengan LPJU konvensional. Tidak hanya hemat
biaya namun, daya dari PLN juga bisa dihemat dengan mengganti LPJU
konvensional dengan solar cell. Daya total pemakaian beban lampu LPJU solar
cell tiang lengan tunggal adalah 60.400 watt. Sedangkan daya total pemakaian
beban lampu LPJU konvensional tiang lengan tunggal adalah 377.500 watt yang
mana bersumber dari PLN sedangkan panel surya mengkonversikan energi
matahari menjadi energi listrik sehingga tidak membebani PLN.
Kata kunci : Daya, Energi, Jalan Tol, , LPJU Konvensional, LPJU Solar cell,
ii
2.1.Sejarah Lampu Penerangan Jalan Umum ... 8
2.2.Lampu Penerangan Jalan Umum ... 9
2.2.1. Standar Perencanaan Penerangan Jalan ... 10
2.2.2. Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan ... 12
2.2.3. Jenis Lampu Penerangan Jalan ... 13
2.2.4. Kriteria Perencanaan, Kualitas Penerangan, Dan Kreiteria Penempatan ... 16
2.2.4.1.Kriteria Penempatan Lampu Penerangan Jalan Umum... 18
2.1.4.2.Batasan Penempatan Lampu Penerangan Jalan Umum... 19
2.2.4.3.Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum... 22
2.3.Sel Surya (Photovoltaik) ... 23
2.3.1.Prinsip Kerja Panel Surya ... 25
2.3.2.Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya ... 26
2.3.2.Komponen-Komponen untuk Instalasi
3.3. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data ... 35
3.4. Teori Analisa Data ... 36
3.4.1.Analisa Teknis ... 36
3.4.1.1.Lampu dan Penerangan ... 36
3.4.1.2.Tiang dan Stang Ornament ... 42
3.4.1.3.Penghantar Listrik ... 43
3.4.1.4.Pembatas dan Pengaman Listrik ... 45
3.4.1.5.Perencanaan LPJU Solar Cell ... 46
3.4.2.Analisa Ekonomi ... 51
3.4.2.1.Biaya Investasi ... 51
3.4.2.2.Biaya Operasional ... 52
3.4.2.3.Biaya Perawatan ... 53
3.4.2.4.Break Even Point (BEP) LPJU ... 54
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 56
4.1. Kondisi Eksisting PJU di Jalan Tol Belmera ... 56
4.1.1.Jenis Tiang dan Kemiringan Stang Ornamen ... 56
4.2. Perhitungan Daya Lampu dan Penerangan Konvensional ... 57
4.3. Pembatas dan Pengaman Listrik PJU Konvensional ... 60
4.4. Penghantar Listrik ... 62
4.5. Rancangan Penggunaan LPJU Solar Cell di Jalan Tol Belmera Dengan Menerapkan Value engineering ... 66
4.6. Material Perencanaan Jalan Umum Solar Cell... 67
4.7. Perhitungan Daya Pemasangan Baru LPJU Konvensional dengan LPJU Solar Cell ... 73
iv
4.8.1.Biaya Investasi ... 74
4.8.2.Biaya Operasional ... 77
4.8.3.Biaya Perawatan ... 79
4.9. Analisa Perbandingan Biaya Ouput dengan Break Even Poin (BEP) ... 82
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 86
5.1. Kesimpulan ... 86
5.2. Saran ... 87
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1.1 Peta jalan tol Medan-Binjai, Medan-Kuala Namo-Tebing 3 2.1 Penempatan LPJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah 22
2.2 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselang-
seling di Jalan Dua Arah 23
2.3 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan
di Jalan Dua Arah 23
2.4 Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah 23 2.5 Pertumbuhan volume lalu lintas rata-rata per hari/kendaraan 30 2.6 Peta jalan tol Belawan – Medan – Tanjung Morawa 31 2.7 Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Bandar Selamat Tembung 32 2.8 Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Amplas 32 2.9 Kondisi LPJU Solar Cell (LED) di jalan tol menuju Kuala Namo 33
3.1 Perhitungan Iluminasi Metode Titik 39
3.2 Perencanaan Penerangan Jalan Umum 42
3.3 Diagram Kerja LPJU Solar Cell 51
4.1 Kabel NYFGbY 64
4.2 Photo voltaic 80wp 68
4.3 Baterai Panasonic VRLA 150Ah 72
vi
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
2.1 Jenis Lampu Penerangan Jalan Secara Umum Menurut karakteristik dan
penggunaan 13
2.2 Rasio Kemerataan Pencahayaan 17
2.3 Sistem penempatan lampu penerangan jalan 18
2.4 Uraian Besaran-Besaran Kriteria Penempatan Lampu Penerangan Jalan
Umum 18
2.5 Antar Tiang Lampu Penerangan (e) Berdasarkan Tipikal Distribusi
Pencahayaan dan Klasifikasi Lampu 19
2.6 Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan 22
3.1 Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU) Melalui
Perhitungan Indeks Ruang (k) 41
4.1 Data Kondisi Eksisting PJU Konvensional 56
4.2 Data PJU Konvensional 57
4.3 Kemeratan Iluminasi dan Luminansi 59
4.4 Data Pembatas Daya MCB (Mini Circuit Breaker) 61
4.5 Data Penghantar Listrik PJU Konvensional 62
4.6 Data Kondisi Perencanaan PJU Solar Cell 67
4.7 Data LPJU Solar Cell 67
4.8 Data/Spesifikasi Panel Surya Single Ornament 68
4.9 Data/Spesifikasi Baterai 71
4.10 Data solar charge controller 72
4.11 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU Konvensional 75 4.12 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU Solar Cell 76
4.13 Biaya Beban 77
4.14 Biaya Pemakaian Listrik 77
4.15 Umur Material PJU Konvensional 78
4.16 Umur Material PJU Solar Cell 80
4.17 Biaya Pengeluaran PJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10 83 4.18 Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10 83
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena atas berkat dan rahmat-Nya tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus
diselesaikan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan
Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PERBANDINGAN PENAMBAHAN
PEMASANGAN BARU LPJU KONVENSIONAL DENGAN LPJUTS DI JALAN TOL BELMERA DENGAN PENDEKATAN VALUE
ENGINEERING”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda (Alm Stensi Ginting) beserta Ibunda (Asmidar Sunarty Tarigan) dan
Kakak dan Abang-abang tersayang (Mulova Karina Novitalia, Destra Arico
Randal dan Enda Prananta) yang selalu memberikan semangat dan mendoakan
penulis selama masa studi hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini. Selama masa
kuliah hingga penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapatkan
dukungan maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin
menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
dan selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah banyak
viii bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan hingga
penyusunan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah
banyak membantu penulis selama perkuliahan dan memberikan masukan demi
perbaikan Tugas Akhir ini serta senantiasa memberikan bimbingan selama
perkuliahan.
3. Bapak Ir. Raja Harahap, M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir, yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini dan telah
memberikan banyak motivasi selama masa perkuliahan.
4. Bapak Rahmad Fauzi, S.T., M.T., selaku Seketaris Jurusan Departemen Teknik
Elektro FT USU beserta seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT
USU yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
5. Dosen-dosen Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah mengajari dan
membimbing saya menuntut ilmu di jurusan ini sampai akhirnya saya bisa
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) saya di Departemen Teknik Elektro.
6. Teman Satu bimbingan saya selama menyelesaikan tugas akhir ini Hugo dan
Angel yang selalu menemani dan menyemangati penulis ketika membuat tugas
akhir ini.
7. Rekan-rekan satu angkatan 2010 Milan, Edy, Sisko, Syilvester, Ricky Ananda,
Afron, Fontes, Doni, Kiel, Noven, Daniel, Martua, Suhendri dll yang selalu
saling memberi semangat, bantuan dan cerita selama perkuliahan.
8. Orang-orang terdekat saya Yohana, Dery, Maha, Fandi, Amun, Gege yang
selalu menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
9. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan
dukungan dan bantuan.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih belum
sempurna karena masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi isi maupun
susunan bahasanya. Saran dan kritik dari pembaca dengan tujuan
menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis
harapkan. Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat
berguna bagi kita semua dan hanya kepada Tuhan yang Maha Esa penulis
menyerahkan diri.
Medan, Januari 2016
Penulis
