Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berb (1)

(1)

Call for Paper

PLN IDEA CONFERENCE

TOPIK PILIHAN: A

Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter

Tunggal

Apparent Energy

Satuan KVAH Di India & Malta

Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi

Pelanggan Dan Mereduksi Susut Teknis 1% Di Utilitas

PLN

Disusun Oleh:

MAURITS A. PAATH ( NIP. 6890046S)

PT PLN (PERSERO)

(2)

2

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Maurits A. Paath, M.Eng

NIP : 6890046S

Unit Kerja : Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua

Menyatakan bahwa:

a. Paper yang berjudul ”Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal Satuan KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas”, merupakan karya intelektual hasil pemikiran saya dan didukung dengan berbagai sumber yang menjadi rujukan dan disadur

sesuai dengan kaidah.

b. Menyutujui jika paper ini menjadi hak milik PT PLN (Persero) dan PT PLN (Persero) berhak

untuk mempublikasikan ataupun mengimplementasi ide/gagasan dalam paper ini demi

kesuksesan perusahaan.

Demikian Surat Pernyataan ini saya buat secara benar dan dapat dipertanggung jawabkan.

Jakarta, 1 Agustus 2017

Yang Menyatakan

(3)

3

BIODATA PENULIS

PLN IDEA CONFERENCE

Topik :

Evaluasi terhadap titik transaksi tenaga listrik pada sistem

pembangkitan, sistem penyaluran atau sistem distribusi guna

peningkatan pendapatan dan penurunan losses

Judul : Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal Satuan

KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi

Energi Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas

Nama : Maurits A. Paath, M.Eng

NIP : 6890046S

Jabatan : Staf Divisi Operasi (Divor)

Unit Kerja : PLN Regional Maluku – Papua

TTL : Ambon, 1 Juni 1968

No HP : 081227121121

Email : maurits.paath@gmail.com;

(4)

4

KATA PENGANTAR

Salam Sejahtera bagi kita semua,

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala kelimpahan Rahmat dan

Karunia-Nya sehingga saya dari Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua dapat

menyelesaikan penyusunan Paper ini

Harapan saya semoga P aper ini dapat menambah pengetahuan tentang Tarif Berbasis

KVAH dan hubungannya dengan karakteristik beban listrik modern dan semangat

menciptakan Efisiensi Energi di Pelanggan serta mereduksi Susut Teknis 1%.

Saya menyadari Paper ini masih jauh dari sempurna, oleh kerena itu saya

mengharapkan dari para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat

korektif dan konstruktif untuk melengkapi kesempurnaan paper ini.

Penulis

Maurits A. Paath, M.Eng

(5)

5

B. Dampak Yang Ditimbulkan 10

BAB II. Landasan Pemikiran 11

A. Konsep Pelanggan Hemat dan Pelanggan Boros 12

B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks 12

C. Maximum Demand Tariff (KVAH) United Kingdom 12

D. Rekomendasi Tarif KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 % 13

E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta 13

BAB III. Deskripsi Gagasan Ide 14

A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik 20

B. Analogi Flow Meter Air 20

C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo 20

D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus 21

E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost 21

F. Metode Discount / Incentive Tariff KVAH. 21

G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia 22

BAB IV. Analisa Dampak Gagasan Ide 23

A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff 23

B. Manfaat Teknis Lainnya 24

C. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff. 24

(6)

6

BAB V. Kesimpulan 26

Daftar Pustaka 29

(7)

7

Daftar Tabel

Tabel 1. Metode pembayaran energi reaktif saat ini 12

Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff 13

Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1) 14

Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017 17

Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014 17

Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial 18

Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial 18

Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014 19

(8)

8

Daftar Gambar

Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros; 12

(b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi 12

Gambar 2. Kajian tariff KVAH dari negara Himachal Pradesh 13

Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 – 2014 17

Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 – 2014 19

Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter 20

Gambar 6. Ilustrasi Analogi Total Cost Pembuatan Trafo 20

Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus 21

Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor 21

Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM 22

Gambar 10. Tahapan Kajian Peluang Penerapan Tarif KVAH 22

(9)

9

Abstrak

Susut T&D merupakan salah satu kinerja utama yang mempengaruhi neraca energi sebuah

perusahaan kelistrikan. Penyebab susut bisa teknis maupun non teknis, diantaranya susut

pengukuran energi listrik di titik transaksi Alat Pengukur Pembatas yang disebabkan oleh

penggunaan dan pola operasi beban listrik modern yang tidak efisien.

Paper ini mengevaluasi sebuah perubahan cara pandang yang “very powerful enabler”

tentang solusi strategis sistem pengukuran energi listrik yang simpel Berbasis Energi Tunggal

satuan KVAH dan telah efektif diterapkan di negara India dan Malta. Termasuk juga

mengevaluasi sejauh mana peluang penerapannya di Indonesia.

Solusi straregis diatas menjadi motivator dan navigator untuk mendukung aktifitas “synergy with energy efficiency for fairness benefits”. Yaitu sebuah aktifitas mengajak partisipasi aktif Pelanggan Potensial agar peduli meningkatkan efisiensi energi melalui perbaikan faktor daya

instalasi menggunakan kompensator, alat Power Factor Correction (PFC) sehingga membantu mereduksi susut teknis jaringan T&D sebesar satu persen (setara penghematan 3 triliun per

tahun di PLN). Sebagai kompensasinya utilitas memberikan “discount / incentive tariff for lower bill” kepada Pelanggan Potensial.

(10)

10

BAB I: Latar Belakang

A. Permasalahan

Pola pemakaian beban listrik di Pelanggan Potensial di India dan Malta pada tiga

dekade terakhir secara umum cenderung berperilaku konsumtif, boros dan tidak efisien.

Kebanyakan para Pelanggan untuk memenuhi kebutuhannya menggunakan beban listrik

yang memiliki karakteristik mirip Pelanggan di Indonesia seperti:

1. Beban listrik yang memiliki faktor daya rendah (lihat Lampiran B & C),

2. Beban elektronik daya yang membangkitkan permasalahan polusi harmonik, seperti

pengatur putaran Variable Speed Drive (VSD), juga pelanggan Tanur Besi, dll 3. Adanya beban abnormal PF leading dan terbaca energi import (lihat Lampiran E).

Termasuk adanya kondisi:

1. Masih maraknya oknum yang melakukan penyelewengan listrik (lihat Lampiran F) 2. Masih menggunakan pengukuran berbasis energi aktif (KWH) dan energi reaktif

(KVARH) dengan PF penalty yang dipandang rumit karena pergeseran karakteristik beban listrik modern saat ini

B. Dampak Yang Ditimbulkan

Fenomena pergeseran karakteristik beban diatas memberi dampak serius pada sistem

pengukuran energi di Utilitas. Terlebih adanya beban harmonik yang mengintroduksi daya

baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik (lihat Lampiran A.1.2.3) atau dikenal dengan harmonic leakage power itu, ternyata tidak bisa diukur dengan parameter energi kWh.

Daya distorsi ini memberi konsekwensi menjadi daya tambahan (additional power) pada kapasitas daya semu (VA), sehingga kapasitas trafo, generator dan jaringan menjadi

lebih besar. Juga berdampak losses jaringan menjadi lebih besar, termasuk mempengaruhi

pengukuran energi listrik menjadi tidak akurat di titik transaksi APP, karena Utilitas masih

menggunakan parameter pengukuran energi berbasis KWH dan KVARH. Apalagi definisi

(11)

11

BAB II: Landasan Pemikiran

Kondisi permasalahan dan dampak diatas tidak boleh lama berlarut, harus secepatnya

ditemukan solusinya. Maka ada beberapa poin Landasan Pemikiran yang diyakini Penulis bisa

menciptakan solusi perbaikan terhadap permasalahan diatas, yaitu :

1. Permasalahan dan dampak diatas merupakan kondisi di luar kemampuan kontrol

Utilitas, maka diperlukan kesadaran Pelanggan Potensial untuk memperbaikinya, 2. Seharusnya Pelanggan Potensial bertanggung jawab dengan peralatan listrik yang

digunakan, karena pemilihan beban listrik mutlak di tangan mereka, bahkan menjadi

hak mereka,

3. Kondisi unfair, Pelanggan Potensial yang memiliki beban tidak efisien, kenapa justru utilitas yang menanggung dampak pengukuran energi KWH dan KVARH menjadi tidak

akurat.? Akibatnya susut pengukuran di titik transaksi APP dan susut teknis jaringan

Utilitas pun bertambah besar.

4. Diperlukan solusi strategis yang berfungsi menjadi motivator dan navigator, untuk

membangun aktifitas bersama antara Pelanggan Potensial dan Utilitas berpartisipasi bersinergi dalam kegiatan “synergy with energy efficiency for fairness benefits” :

a. Motivator

Solusi strategis harus bisa membangun semangat Pelanggan Potensial agar

berpartisipasi aktif menggunakan peralatan listrik yang memiliki efisiensi tinggi,

b. Navigator

Solusi strategis harus bisa menjadi rambu-rambu penghematan bagi Pelanggan

Potensial agar bisa menghemat istrik dengan mengontrol pemakaiaannya sendiri,

c. Synergy with energy efficiency

Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang dan mengoperasikan kompensator

sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas memberi insentif melalui discount/incentive tariff,

d. Fairness benefits

(12)

12

A. Konsep Pelanggan Hemat (Efisien) dan Pelanggan Boros (Inefisien)

Pelanggan Boros (Gambar 1a) memiliki faktor daya (PF) buruk, sehingga menyerap TOTAL arus beban tinggi sebesar 10 A. Namun energi yang dipakai (useful energy) hanya 4 Amper, sisanya 6 A menjadi susut (lossy energy) sebesar 6 Amper. Sehingga berdampak Total Energy pun menjadi besar. Sementara Pelanggan Hemat tidak ada lossy energy karena faktor daya lebih baik, semua terpakai useful energy dengan arus beban 4 A

(a) (b)

Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros; (b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi

Gambar 1b, memvisualisasikan grafik beban efisien vs inefisien. Sesuai literatur disebutkan konstribusi susut (lossy) beban inefisien 4 kali lebih besar dari beban efisien. Perhatikan padahal daya aktif tetap sama untuk semua ketiga kondisi faktor daya.

B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks

Alasan pengelolaan Pricing Daya Reaktif: Daya reaktif mempengaruhi naik dan turun tegangan jaringan transmisi dan distribusi. Aliran daya reaktif umumnya meningkatkan kerugian (losses) jaringan. Kapasitas jaringan transmisi mempergunakan daya reaktif. Dari Tabel 1, Sembilan metode pricing reactive energy dan satuan tagihannya:

(13)

13

C. Maximum Demand Tariff KVAH by UK Electricity Utility Company

Perusahaan listrik di Inggris yaitu UK Electricity Utility Company mengenakan Maximum Demand Tariff untuk Pelanggan Potensial Komersil dan Industri. Satuan tagihan komponen yang lebih besar mencakup biaya untuk memproduksi listrik dan komponen yang

lebih kecil mencakup biaya operasi yang terkait dengan transmisi dan distribusinya.

Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff

Untuk mendorong konsumsi listrik di luar beban puncak (Tabel 3), maka Pelanggan ditawarkan beroperasi di luar beban puncak, dari pukul 00.30 - 07.30 pagi. Serta penerapan

tarif KVAH pada musim winter dan musim summer.

D. Referensi Rekomendasi Tarif Berbasis KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 %

Melalui hasil laporan akhir studi yang dilakukan oleh Forum of Regulators (FOR) berjudul Study On Analysis Of Tariff Orders & Other Orders Of State Electricity Regulatory Commissions tanggal 20 November 2001. Menurut analisa kajian regulator dari negara bagian Himachal Pradesh bahwasannya mengimplementasi Tarif Berbasis KVAH

dapat mereduksi susut teknid T&D 1 %, seperti dibawah ini:

(14)

14

E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta

1. Struktur Tarif KVAH di India

Berikut ini tariff listrik tahun 2016-2017 (For Year, FY) salah satu negara bagian di India, yaitu PUNJAB STATE ELECTRICITY REGULATORY COMMISSION, TARIFF ORDER FOR PSTCL FY 2016-17, Date of Order: July 27, 2016

Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1)

(15)

15

Tariff approved by the Commission, August 01,2016)) lebih rendah dibandingkan tariff sebelumnya (Existing Tariff).

(16)

16

(17)

17

Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017

Sesuai Tabel 6 diatas menunjukan tarif kVAh lebih kecil dari kWh. 2. Tren Susut di India Tahun 1991 – 2014

Tren susut di India di Tabel 7 dan Gambar 3 diatas bersumber dari situs World Bank

http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c

ountry= in:id:mt, dan diatas adalah yang terakhir diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017. Tampak susut di India tertinggi sebesar 28,242 pada tahun 2001, terus secara gradual

menurun hingga tahun 2013.

Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014

Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 - 2014

No For Year (FY) Category of Consumers (Domestic)

1 2013-2014 101 to 300 units 549 Paise / kWH 602 Paise / kWH Above 300 units 581 Paise / kWH 644 Paise / kWH

2 2014-2015 Upto 100 kVAH 456 Paise / kVAH 420 Paise / kVAH 101 to 300 kVAh 602 Paise / kVAH 565 Paise / kVAH Above 300 kVAh 644 Paise / kVAH 604 Paise / kVAH 4 2015-2016 Upto 100 kVAH 420 Paise / kVAH 416 Paise / kVAH Above 100 kVAh and upto 300 kVAh 565 Paise / kVAH 565 Paise / kVAH Above 300 kVAh 604 Paise / kVAH 604 Paise / kVAH 4 2016-2017 Upto 100 kVAH 416 Paise / kVAH 416 Paise / kVAH Above 100 kVAh and upto 300 kVAh 565 Paise / kVAH 565 Paise / kVAH Above 300 kVAh 604 Paise / kVAH 604 Paise / kVAH

Energy Rate - Existing

Energy Rate - Revised Tariff approved by the

Commission

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

19.24

18.26 18.02 17.80 18.73 20.56 20.72 22.13 25.68 27.22

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

28.24

26.68 26.74 25.66 25.17 23.66 22.77 21.26 21.13 19.86

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

19.39

18.90 18.46 19.42

(18)

18 3. Struktur Tarif kVAh di Malta

Penerapan tariff berbasis kVAh di Malta efektif pada 1 Januari 2007,

Berikut tariff berbasis kVAh Pelanggan non residensial di Malta implementasi tahun

2014 - 2018

a. Biaya konsumsi tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)

Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh

Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial

Perhatikan pemakaian dikenakan progresif per kWh dan kVAh, bandingkan biaya

per kWh vs kVAh, biaya per kVAh lebih lebih murah dari biaya per kWh.

b. Biaya konsumsi siang dan malam tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)

Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh

Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial

Perhatikan tabel diatas, menunjukan untuk pemakaian siang dan malam lebih murah

per kVAh dibandingkan kWh, serta dikenakan progresif per kWh dan kVAh.

(19)

19

i. Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.000.000 kW, dengan tarif

sebesar € 20,50 per kW dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun, ii. Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.500.000 kVA, dengan tariff

sebesar € 19,20 per kVA dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang

tahun,

iii. Jika konsumsi melebihi 5.000.000 kW atau 5.500.000 kVA, dengan tarif

sebesar € 17,20 dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun.

4. Tren Susut di Malta tahun 1991 – 2014

Berikut tabel dan grafik susut di Malta periode tahun 1991 – 2014

Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014

Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 - 2014

Tren susut di Malta pada Tabel 10 dan Gambar 4 diatas dari situs World Bank

http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c

ountry= in:id:mt, dan data diatas telah diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017.

Tampak susut di Malta tertinggi sebesar 15,637 pada tahun 2009, serta turun tahun 2010

(20)

20

BAB III: Deskripsi Gagasan Ide

A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik

1. Penghematan akan sangat membantu PLN untuk menjamin kesinambungan pasokan

listrik.

2. Membantu Pemerintah Mengurangi Alokasi Subsidi Listrik

3. Menyeimbangkan Pasokan Listrik dengan Kebutuhan Akan Listrik

B. Analogi Flow Meter Air

Apabila kita menggunakan flow meter air, maka flow meter akan yang mengukur total

air. Terserah apakah air tersebut digunakan untuk mandi, minum, tampung bak, atau pipa

bocor, dan lain-lain. Why not electricity.? Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:

Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter

C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo

Saat membeli trafo tentunya kita dikenakan Total Biaya yang dikeluarkan pabrikan,

meliputi biaya pembuatan trafo (dihitung mencakup biaya komponen, biaya kerja belitan,

biaya kerja tanki, biaya oli, biaya pengujian, biaya paking), biaya pengiriman (meliputi

biaya angkut, biaya-biaya di pelabuhan, biaya di kapal, biaya bongkar muat, dan lain-lain).

Why not electricity.?Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:

(21)

21

D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus

Filosofi Tarif Berbasis KVAH mengukur Total Arus yang diserap (currents drawn) oleh peralatan, serta Tarif Berbasis KVAH harus very powerful enabler. Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:

Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus

E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost

Sebuah sistem tariff KVAH harus didisain dengan tujuan:

1. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional: pembangkitan, transmisi dan distribusi (running cost), serta losses cost.

2. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi

pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),

3. Memperbaiki efisiensi

F. Metode Discount / Incentive Tariff

Introduksi penerapan Discount / Incentive Tariff sesuai kajian PUNJAB STATE POWER CORPORATION LIMITED yang berjudul REPORT ON EXAMINATION OF IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIFFbulan September 2013..

Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor

Untuk penerapan tarif berdasarkan kVAh, maka menggunakan perkalian Faktor

Konversi (CF) = Faktor Daya (PF), PF : Faktor Daya Rata Rata, Biaya tambahan dan

(22)

22

Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM

1. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan turun di bawah 0,90, konsumen harus membayar

tagihan berjumlah biaya tambahan sebesar 1% untuk setiap 0,01 penurunan bulanan

rata-rata Faktor Daya di bawah 0,90.

2. Biaya tambahan yang harus 2% untuk setiap 0,01penurunan Faktor Daya rata-rata

bulanan di bawah 0,8,

3. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan melebihi 0,90, insentif @ 0,25% untuk

setiap kenaikan 0,01 di atas batas 0,90 yang diperkenankan pada jumlah tagihan.

G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia

Untuk menerapkan Tarif berbasis KVAH di Indonesia dibutuhkan tahapan kajian sebagai

berikut:

(23)

23

BAB IV: Analisa Dampak Gagasan Ide

A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff

Untuk mendapatkan manfaat aktifitas Synergy with Energy Efficiency for Fairness Benefits (SWEEFFB), seperti visualisasi bagan dibawah ini:

Gambar 11. Bagan SWEEFFB

Gambar 11, menggambarkan atap semangat membangun partisipasi bersamai dalam kegiatan “SWEEFFB” yang memenuhi prinsip TES:Transparency, Equity & Simplicity. 1. Synergy with energy efficiency artinya Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang

dan mengoperasikan kompensator sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas memberi insentif melalui discount/incentive tariff.

2. Fairness benefitsartinya manfaat dari kolaborasi bersama, dimana Pelanggan Potensial

mendapatkan lower bill, sedangkan Utilitas mendapatkan reduksi susut teknis jaringan sebesar 1 %.

3. Tarif listrik harus juga memiliki atap yang memayungi prinsip TES:

a. Transparancy: transparan dalam metodologinya, agar semua syarat dan prosedur yang dikerjakan membuat stabilitas publik

b. Equity: tidak diskriminasi berkeadilan dalam alokasi biaya kepada pelanggan (harus membedakan yang boros dan hemat)

(24)

24

B. Manfaat Teknis Lainnya

1. Release Blocked Capacity & Memperbaiki jatuh tegangan, 2. Pembangkit, Penyulang, Trafo & Jaringan operasi efisien,

3. Improve the Supply Quality & Increase Revenue Collection, 4. Pengukuran Energi akurat, berfungsi sebagai Anti Tampering,

5. Tidak repot urus Energi Reaktif (KVARH) di TUL III-09 dan kalau sebelumnya

KVARH hanya masuk pendapatan, sekarang masuk penjualan.

6. Reduce Fossil Fuel Consumption & Reduce Environmental Problems, 7. Dediselisasi & Mengurangi polusi udara,

8. Mendukung Pabrikan membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,

9. Mereformasi konsep Metering & Billing.

C. Tantangan Bagi PLN & Pelanggan Serta Lainnya

1. Trigger an Electrical Revolution.

2. Merubah cara pandang stakeholder terkait pengukuran energi berbasis KVAH

3. Pabrikan harus membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,

4. PLN harus memberikan the best Quality Supply

5. Pelanggan harus bisa aktif berpartisipasi dan mendukung kegiatan synergy with energy efficiency for fairness benefits.

D. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff

1. Dapat diterapkan di PLN, karena PLN punya pengalaman terapkan tagihan KVA Max

2. Prioritas pertama diterapkan di Pelanggan TT dan TM, selanjutnya di Pelanggan TR

Daya 53 KVA keatas.

E. Analisa Risiko

Untuk melalukan analisa risiko, maka unsur dari seluruh stakeholder harus diakomodir,

karena kesemua unsur tersebut tentunya yang akan merasakan dampak perbahan Tarif

Berbasis KVAH (table 5), yaitu diantaranya meliputi unsur sebagai berikut:

1. Pelanggan

2. PLN

3. Pabrikan

(25)

25

Tabel 11. Analisa Risiko

URAIAN RISIKO KONSEKUENSI

Memberi dampak Pelanggan menggunakan Peralatan yang memiliki Efisiensi Tinggi / PF Tinggi

tronik & Cetak Biaya tambahan naik Membeli TV Board Biaya tambahan naik Membuat Tim Khusus

Presentasi Menyiapkan Tim

Diterima

Mengikuti respon DJK, apabila tindak lanjut menyiapkan materi untuk hearing dengan DPR Ditolak Revisi Kajian sesuai keinginan

DJK-ESDM

Mengintroduksi Metering Formula Daya Semu Efektif (Se) menggunakan Standard IEEE 1459-2010

Revisi SPLN APP 3 Fasa

Siap waktu, mengkaji ulang dengan Tim SPLN APP 3 Fasa, waktu tidak lama (target) setahun

Penerapan Reformasi Tarif dilakukan secara bertahap, sesuai skala prioritas:

Penerapan Maximum Demand Tariff di Pelanggan TM & TT (charge unit in KVAH)

Jumlah Pelanggan lebih

Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TM & TT + Discount / Incentive Tariff

Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +

Discount / Incentive Tariff

Sukses Tarif KVAH, memberi dampak susut

PLN Turun Pemerintah pangkas subsidi

4 Presentasi Kajian dihadapan DJK-ESDM (apabila telah selesai)

Secara Individual (Back to Campus to prepare the

(26)

26

BAB V: Kesimpulan

A. Kondisi harmonik pada sistem 1 fasa (Lampiran B.1), untuk pengukuran daya dan energi lebih tepat menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau Apparent

Energy(KVAH) versi Pakar AE. Emanuel (2010).

Penjelasan poin A, contoh evaluasi daya S, P, Q kondisi harmonik pada sistem 1 fasa berdasarkan literatur. Diketahui perhitungan menggunakan rumus 5 pakar berbeda

masing-masing: C. Budeanu (1927), S Fryze (1932), M. Depenbrock (1960), Czarnecki (1980) & AE. Emanuel (2010), sertahasilnya sebagai berikut (lihat Gambar di bawah): Daya Semu (VA) : Semua Pakar Sama (9277 VA)

Daya Reaktif (VAR) : Semua Pakar Tidak Sama

Daya Aktif (W) : 4 Pakar Sama (5076 W)

: 1 Pakar Berbeda (5196 W)

: 2 Pakar Masih Ada Nilai Daya Aktif (W) Yang Lain.

B. Berdasarkan hasil evaluasi literatur tesis saya (Lampira n B.2 dan B.3), kondisi harmonik dan beban tak seimbang pada sistem 3 fasa, lebih tepat menggunakan

parameter Daya Semu Efektif (Se) sesuai Standard IEEE 1459-2010. Sedangkan

untuk pengukuran energi menggunakan Apparent Energy (KVAH).

Penjelasan poin B, diketahui pengukuran Daya Distorsi harmonik masing-masing fasa:

1. Pelanggan TM B3/1,1 MVA: Total : 94,9 KVA,

2. Pelanggan I3/0,865 KVA: 176,2 KVA.

(27)

27

abnormal Beban PF Leading dan kasus Tampering pada sistem 3 fasa, lebih tepat

pengukuran daya dan energy menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau

Apparent Energy (KVAH). Karena semua Arus Beban PF Leading dan arus

abnormal Tampering diserap serta dipikul Daya Semu (VA).

D. Apabila disetujui DJK, peluang Reformasi Tarif Berbasis KVAH di Indonesia bisa

dilakukan secara bertahap berdasarkan skala prioritas:

1. Penerapan Maximum Demand Tariff di Pelanggan TM & TT (in KVAH)

2. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TM & TT + Discount /

Incentive Tariff

3. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +

Discount / Incentive Tariff

E. Tarif Berbasis KVAH telah sukses menjadi Solusi Strategis menciptakan tarif

murah dibandingkan Tarif Berbasis KWH. Datanya terbukti dalam struktur tarif

terbaru di India dan Malta dibawah ini (perhatikan warna coklat):

(28)

28

2. Perbandingan harga per KVAH di Malta, Tarif berlaku tahun 2014 – 2018

Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial (tarif kVAh khusus

pelanggan beban 100 A keatas)

Tarif kWh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial (kVAh

khusus pelanggan beban 100 A keatas)

(29)

29

Daftar Pustaka

[1]. Dr. Vithal N. Kamat, “Apparent Energy Measurement-A Solution To Inductive Loads, Harmonics Loads, and Switching Loads”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat, India, 2000.

[2]. IEEE Std 1459-2010, The Definitions for the Mea surement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbala nced Conditions, ISBN 978-0-7381-6058-0 STD95967 Published 19 March 2010. Printed in the United States of

America.

[3]. Dr. Vithal N. Kamat, “Way Apparent Energy”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat, India.

[4]. Dr. Vithal N. Kamat, “On Singular Approach Energy Definition for Metering and Tariff ”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat, India, 2008”.

[5]. Maurits Alberth Paath, “Evaluasi Pengukuran Daya Semu Frekwensi Nonfundamental

dan Daya Semu Fundamental Beban Tak Seimbang Sesuai Sttandar IEEE 1459 Serta Hubungannya Pada Perhitungan Besaran Tarif Konsumsi Energi Berbasis KVAH Di Pelanggan Khusus”, Tesis, MSEE-Universitas Gadjah Mada (UGM), 2010.

[6]. Michael Z. Lowenstein, Ph.D, Harmonic Current and Voltage Distortion, Harmonics Ltd,

Nov 1, 2002.

[7]. PUNJAB STATE POWER CORPORATION LIMITED, REP ORT ON EXAMINATION

OF IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIF F, SEPTEMBER, 2013

[8]. M. RAAP*, P. RAESAAR, E. TIIGIMÄGI, REACTIVE POWER PRICING IN

Estonian Academy Publishers

[9]. Dr Clive Beggs, Energy: Management, Supply and Conservation, ISBN 0 7506 5096 6, First published 2002,

(30)

30

[11]. http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/3-fakta-mengapa-harus-berhemat-listrik.html?m= 1

[12]. http://www.scribd.com/doc/18927500/Harmonics-in-Power-System

(31)

31

Lampiran

A. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost

1. Sebuah sistem tariff harus didisain dengan tujuan di bawah ini:

a. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional: pembangkitan, transmisi dan distribusi (running cost),

b. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi

pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),

c. Memperbaiki efisiensi

2. Tarif KWH tidak bisa dijustifikasi dengan ke tiga poin diatas. Namun hanya bisa

dijustifikasi dengan Biaya Bahan Bakar, seperti yang tercantum di biaya pembangkitan

listrik meliputi: Biaya modal; Biaya Bahan Bakar; Biaya susut.

3. Kapasitas pembangkitan di PLTD adalah sama dengan kapasitas jaringan

transmisi dan distribusi yang ditentukan oleh

current carrying capacity,

sehingga diberikan satuan KVA. Oleh karena itu biaya modal harus dihitung

dalam

total (apparent) energy

satuan KVAH. Sedangkan biaya bahan bakar

berhubungan dengan energi aktif yang dibangkitan satuan kWh.

4. Untuk rugi-rugi tembaga berhubungan dengan kuadrat arus

(I²),

sehingga

rugi-rugi pembangkitan, transmisi dan distribusi ditentukan dengan KVAH.

5. Efisiensi pembangkit ketika beroperasi saat kapasitas operasi lebih rendah dari

rating pembangkit karena faktor daya rendah, itu menjadi alasan ditentukan

dalam KVAH.

B. Beberapa Definisi Daya Listrik Kondisi Harmonik

1. Perbandingan Definisi Daya 5 Pakar (C. Budeanu, S Fryze, M. Depenbrock, Czarnecki & AE. Emanuel)

Berikut untuk mengetahui kesamaan dan perbedaan nilai masing-masing komponen

daya dari kelima para pakar, maka harus dibuktikan dengan menyelesaikan contoh soal

berikut:

Diketahui: Data instantaneus tegangan dan arus:

(32)

32

i = √2[60 sin(ωt − 30◦) + 60 sin(3ωt + 105◦) + 20 sin(7ωt + 204◦) Data tegangan dan arus rms kondisi harmonik:

V1 = 100 V ; V3 = 15 V ; V5 = 20 V; I1 = 60 A ; I3 = 60 A ; I5 = 30 A Dengan sudut arus terhadap tegangan kondisi harmonik:

θ1= 30◦ ; θ3= −95◦ ; θ5= −94◦

Nilai-nilai rms tegangan dan arus: V rms= 103.08 V; Irms = = 90.0 A

Gambar 4. Hasil nilai masing-masing daya menurut formulasi para pakar

Dari Gambar 4, ditemukan hasil masing-masing daya sebagai berikut:

 Nilai daya semu (panah merah) kelima pakar SAMA sebesar 9277 VA,

 Daya aktif pakar Budeanu, Fryze, Depenbrock & Czarnecki SAMA sebesar 5076 Watt, pakar Emanuel yang BERBEDA sebesar 5196 Watt

 Sedangkan nilai daya reaktif (panah hijau) kelima pakar BERBEDA.

2. Daya Distorsi Harmonik (Harmonics Leakage Power)

Pada sistem tiga fasa kondisi fundamental, untuk parameter daya, hanya diketahui

daya aktif (Watt), daya reaktif (VAR) dan daya semu (VA). Hal ini berbeda dengan

kondisi harmonik, karena adanya daya baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik.

Menentukan formulasi Daya Distorsi Harmonisa cukup rumit, sehingga menimbulkan

debat panjang (debatable) para pakar.

Berikut tujuh belas definisi daya listrik kondisi harmonik versi pakar C. Budeanu dan

(33)

33

Gambar 1. Definisi daya versi C. Budeanu

Berikut contoh data hasil pengukuran Daya Distorsi harmonik pada masing-masing fasa

di Pelanggan Industri dan Bisnis:

a. Pelanggan Bisnis TM (Daya 1,1 MVA)

Gambar 2. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Bisnis

b. Pelanggan Industri TM (Daya 0,865 MVA)

Gambar 3. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Industri

Tampak Gambar 3, menunjukan bahwa Daya Distorsi Harmonik (D) masing-masing fasa untuk Pelanggan Bisnis besar (fasa R: 60 KVA; fasa S: 59.6; fasa T:

56.6 KVA), dibandingkan Pelanggan Industri (fasa R: 29.1 KVA; fasa S: 34.6 KVA; fasa T: 31.2 KVA). Daya Distorsi Harmonik ini membuat susut teknis bertambah besar, karena terakumulasi di kapasitas daya semu (S).

(34)

34

Untuk mengevaluasi daya pada sistem 3 fasa kondisi seimbang, tak seimbang,

fundamental (sinusoidal) dan nonfundamental (non sinusoidal), maka IEEE Institute of Electrical and Elctronics Engineers (IEEE), yaitu IEEE Std 1459-2010 tentang “Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalaced Conditions”. Tim penyusun Standar IEEE 1459-2010 diketuai oleh AE. Emanuel. Berikut komposisi Standar IEEE 1459-2010:

Gambar 4. Komponen daya 3fasa Standard IEEE 1459-2010

Dengan menggunakan Standard IEEE 1459-2010 menghitung daya terkait susut, sesuai

data pengukuran di Pelanggan Potensial TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA) dan

Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA).

Gambar 5. Grafik Perbandingan Daya Semu Standard IEEE 1459-2010

Visualisasi Gambar 6, jumlahsusut akibat SeN dan SU1 adalah :

a. Pelanggan TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA) : 133,17 KVA

(35)

35

a. Data Recording kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):

(a). Pelanggan Industri BK, 0.865 MVA; (b). Pelanggan Bisnis BP, 1,1 MVA Gambar 6. Data Recording Daya & PF, DPF Pelanggan (a) (b)

Gambar 7. Data Recording Arus, THDi & Tegangan, THDu

Data Tabel 1, menunjukan THDVdan THDIlebih besar Industri Baja Kuria 2 dari Bisnis Bank Papua. Sebaliknya arus beban tidak seimbang Pelanggan Bisnis Bank Papua

(36)

36

b. Data Instantaneous kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):

Gambar 8. Data Instantaneous Arus, THDi & Tegangan, THDu

(37)

37

C. Contoh Hasil Pengukuran Instantaneous Peralatan Elektronik

Perhatikan data THD Arus dan Power Factor (PF) nilainya sangat BURUK…!!!

1. Laptop

Gambar 10 Data Instantaneous Laptop

2. Lampu Pijar

Gambar 11 Data Instantaneous Lampu Pijar PF adalah True

(non fundamental/sinusoidal)

Cos φadalah: Displacement PF (fundamental/sinusoidal)

Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)

Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif

THDi (arus) hampir 100 %

 Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif

 THDi (arus) hampir 100 %

(38)

38 3. Uniterruptible Power Supply (UPS)

Gambar 12 Data Instantaneous UPS

4. Compact Fluorescent Lamp (CFL) -LHE

Gambar 13 Data Instantaneous CFL PF adalah True

Cos φ adalah: Displacement PF (fundamental/sinusoidal)

Beban induktif (perhatikan simbolnya)

Daya Distorsi Harmonik < Daya Aktif

Sudut Lagging (

PF adalah True

Cos φ adalah: Displacement PF (fundamental/sinusoidal)

Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)

Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif

(39)

39

D. Contoh Perbandingan Susut Teknis Jaringan Kondisi Harmonik

Kondisi polusi harmonik mengakibatkan susut jaringan susut teknis (Ploss) lebih besar dibandingkan kondisi Arus fundamental (Ifund). Penyebab lain susut teknis bisa bertambah karena tegangan drop (Vdrop) sehingga impedansi (Z) bertambah. Berikut ilustrasinya: Ifund : 70 A Vsumber : 220 V Vdrop : 20 V

Irms : 75 A Vbeban : 200 V Plossfund : 1401,4 W Plossharm : 1608 W

Gambar 14. Perbandingan susut jaringan kondisi fundamental vs harmonic

E. Beban Abnormal Power Factor Leading

Power Factor Leading berarti beban bersifat kapasitif atau beban memberikan daya reaktif ke sistem, kondisi demikian memberikan susut pengukuran bertambah besar. Berikut

contoh Power Factor Leading Pelanggan TR daya 41.5 KVA di Area Distribusi Banten.

Tabel 1. Contoh PF Leading di Pelanggan Daya 41.5 KVA di Banten

Perhatikan kotak merah diatas, di sana energi reaktif (kVARh) terbaca di data instantaneous

(40)

40

Tabel 2. Jumlah Pelanggan TR & TM PF Leading salah satu Area di Banten

Bukti pelanggan abnormal PF Leading ternyata tidak sedikit, dari data Tabel 12, menunjukan total jumlahnya mencapai 1200 pelanggan TR dan TM. Kondisi ini sangat

mengkuatirkan sistem pengukuran APP tidak akurat, sehingga berdampak susut bertambah

besar.

F. Modus Penyelewengan Listrik (Tampering) Di Pelanggan Potensial

Ada tiga kondisi pencurian yang akan dibahas, yaitu: Modus Current Imbalance, Modus Current Reversal dan Modus Tampering Pada Saat Beban Puncak. Akinatnya daya aktif (W) negatip menjadi susut pengukuran.

Berikut Gambar 16, visualisasi phasor tegangan dan arusnya:

(41)

41

(a) (b) Gambar 16. Gambar phasor dua Pelanggan Industri bergeser

akibatnya daya aktif (W) negatip