TUGAS AKHIR
“
PERBANDINGAN TEKNIS DAN EKONOMIS
PENGGUNAAN PENERANGAN JALAN UMUM SOLAR CELL
DENGAN PENERANGAN JALAN UMUM KONVENSIONAL
”
(Studi Terhadap Penerangan Jalan Umum Di Jalan Ir.H Juanda Medan)
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi listrik
OLEH :
DANIEL BIMBINGAN LIMBONG NIM: 080402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
“PERBANDINGAN TEKNIS DAN EKONOMIS
PENGGUNAAN PENERANGAN JALAN UMUM SOLAR CELL
DENGAN PENERANGAN JALAN UMUM KONVENSIONAL”
(Studi Terhadap Penerangan Jalan Umum Di Jalan Ir.H Juanda Medan)
OLEH :
NAMA : DANIEL BIMBINGAN LIMBONG
N I M : 080402065
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada tanggal 21 bulan Mei tahun 2014 di depan Penguji :
1. Ir. Edi Warman, M.T : Ketua Penguji
2. Ir. Syamsul Amin, M.S : Anggota Penguji
Diketahui oleh : Disetujui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro Pembimbing Tugas Akhir
i
ABSTRAK
Energi konvensional seperti gas alam, batubara, dan minyak bumi masih
menjadi sumber energi utama PLN (Perusahaan LIstrik Negara). Cadangan
sumber energi yang semakin menipis dan besarnya biaya yang diperlukan untuk
mendapatkan sumber energi menjadi pertimbangan untuk mulai mencari dan
mengeksplorasi sumber energi lain. Dan didapatlah energi lain itu yaitu Energi
matahari yang murah dan akan selalu ada setiap ada matahari.
Solar cell atau sel surya merupakan salah satu alat yang memanfaatkan
energi matahari dan mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik.
Keunggulan dari solar cell yaitu dapat membangkitkan tenaga listrik dimana saja
yang disinari cahaya matahari. Dan karena keunggulannya itu, solar cell mulai
diaplikasi sebagai pembangkit listrik sendiri untuk Penerangan Jalan Umum
(PJU).
Adanya perbedaan material/komponen penerangan jalan ketika solar cell
diaplikasikan pada penerangan jalan umum dengan penerangan jalan umum
konvensional. Karena hal tersebut, sehingga membuat ada kemungkinan
perbedaan hal teknis dan ekonomis terhadap PJU Solar Cell dengan PJU
Konvensional. Maka dengan itu, penulis melakukan penelitian terhadap perbedaan
tersbut dimana obyek penelitian dilakukan terhadap penerangan jalan umum di
jalan Ir. H Juanda medan.
Kata kunci: energi konvensional, energi matahari, solar cell, penerangan jalan umum
konvensional, penerangan jalan umum solar cell.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur tiada terkira penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus
Kristus atas segala berkat dan karunianya yang telah diberikan kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
“PERBANDINGAN TEKNIS DAN EKONOMIS
PENGGUNAAN PENERANGAN JALAN UMUM SOLAR CELL
DENGAN PENERANGAN JALAN UMUM KONVENSIONAL”
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk
menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk Ibuku (Marlince br
Sigalingging) yang telah sendirian membesarkan penulis dengan kasih sayang
yang tak ternilai harganya, dan abang-abangku (Fredrik Arianto Limbong S.Pd,
Dicky Prima Limbong, Maraden Limbong S.T) yang telah banyak memberikan
motivasi beserta materi agar penulis dapat meneyelesaikan tugas akhir ini, serta
adikku (Reni Sepriatin br Limbong) yang telah banyak menghibur dan
memotivasi penulis dalam kesehariannya, . Tak lupa juga kepada semua keluarga
dan orang-orang yang selalu memberikan semangat kepada penulis dalam proses
penyelesaian Tugas Akhir ini.
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga
banyak mendapat dukungan, bimbingan, maupun bantuan dari berbagai pihak.
Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya
iii 1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro, FT-USU dan merangkap sebagai Dosen Pembimbing yang telah
banyak meluangkan waktu dan tempat untuk membimbing dan membantu
Penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Masykur Sjani, M.T selaku Dosen Wali Penulis selama
menyelesaikan pendidikan di Universitas Sumatera Utara yang juga
banyak memberi masukan kepada penulis dalam menyelesaikan studi di
Departemen Teknik Elektro FT-USU.
3. Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro, FT-USU.
4. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU.
5. Bapak Ir.H.Zulkifli Sitepu, M.M sebagai kepala Dinas Pertamanan Kota
Medan yang telah mengizinkan penulis untuk meneliti dan mengambil
data PJU Konvensional dan PJU Solar cell di jalan Ir.H Juanda Medan.
6. Pak Sugiharto dan Pak Siregar sebagai pegawai Dinas Pertamanan yang
telah merelakan waktunya untuk diwawancarai dan menemani untuk
mengambil data-data yang diperlukan untuk membantu penulis dalam
8. Tri Oktaviani Br Bagariang yang telah banyak menemani, menghibur dan
memotivasi penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini.
9. Pak Mustofa dari P.T Fokus Indo Lighting yang sedikit banyak
memberikan pencerahan tentang intalasi penerangan jalan umum ketika di
Kalimantan Selatan.
10.Semua orang yang tidak dapat disebutkan satu persatu, Penulis
mengucapkan banyak terima kasih.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna,
untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi
penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini
bermanfaat bagi Pembaca.
Medan, Mei 2014
II.3.2 Ketentuan Kualitas Pencahayaan ... 21
II.3.2 Jenis Dan Kualitas Lampu PJU ... 22
II.3.3 Sistem Penerangan dan Pemasangan Armatur ... 25
II.4 Barang Publik ... 26
BAB III METODE PENELITIAN III.1 Lokasi Penelitian ... 30
III.2 Data-Data Yang Dibutuhkan ... 30
III.3 Metode Penelitian Dan Pengumpulan Data ... 31
III.4 Diagram Alir (Flowchart) Penelitian ... 32
vii
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Kondisi Eksisting PJU di Jalan Ir H Juanda Kota Medan ... 53
IV.4.1 Jenis Tiang dan Kemiringan Stang Ornament ... 53
IV.2 Perhitungan Daya Lampu Penerangan ... 54
IV.3 Perhitungan Pembatas Dan Pengaman Listrik ... 58
IV.4 Penghantar Listrik ... 60
IV.5 Material Penerangan Jalan Umum Solar Cell ... 63
IV.6 Perhitungan Ekonomis PJU ... 68
IV.6.1 Biaya Investasi ... 68
IV.6.2 Biaya Operasional ... 71
IV.6.3 Biaya Perawatan ... 73
IV.7 Analisa Perbandingan Dengan Break Even Point (BEP) ... 75
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... . 79
LAMPIRAN 1 Harga TDL (Tarif Dasar Listrik) Tahun 2013 yang Ditetapkan Pemerintah Indonesia ... 82
DAFTAR PUSTAKA ... 85
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Klasifikasi Sel Surya ... 10
Gambar 2.2 Desain dan Ilustrasi Struktur Sel Surya ... 13
Gambar 2.3 Penempatan Lampu Penerangan ... 19
Gambar 2.4 Penempatan Lampu PJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah 20 Gambar 2.5 Penempatan Lampu PJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselang- seling di Jalan Dua Arah ... 21
Gambar 2.6 Penempatan Lampu PJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan di Jalan Dua Arah ... 21
Gambar 2.7 Penempatan Lampu PJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah 21 Gambar 2.8 Armatur PJU ... 25
Gambar 3.1 Flowchart Penelitian ... 33
Gambar 3.2 Perhitungan Iluminasi Metode Titik ... 36
Gambar 3.3 Perencanaan Penerangan Jalan Umum ... 39
Gambar 4.1 Tiang PJU Lengan Ganda pada jalan Ir.H Juanda Medan .. 54
Gambar 4.2 Perbedaan Warna Cahaya Lampu PJU Solar Cell dengan PJU Konvensional ... 55
Gambar 4.3 Pengukuran intensitas penerangan dengan Light Meter ... 58
Gambar 4.4 Diagram Grup Daya Box APP ... 60
Gambar 4.5 Kabel NYFGbY ... 62
Gambar 4.6 Photovoltaik Terbuat Dari Sel Surya Silicon Poli-Crytalline 64 Gambar 4.7 Konstruksi Panel Surya... 64
ix Gambar 4.9 Solar Charge Controller ... 67
Gambar 4.10 Kurva Break Even Point untuk PJU Solar Cell dengan PJU
Konvensional ... 77
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Materi bumi yang Teradiasi Matahari ... 8
Tabel 2.2 Rasio Kemerataan Pencahayaan ... 17
Tabel 2.3 Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan ... 18
Tabel 2.4 Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan ... 20
Tabel 2.5 Kualitas Pencahayaan Normal ... 21
Tabel 2.6 Jenis Lampu Penerangan Jalan Secara Umum Menurut .... Karakteristik dan Penggunaannya ... 24
Tabel 2.7 Jenis Barang Berdasarkan Sifatnya ... 27
Tabel 3.1 Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU) Melalui Perhitungan Indeks Ruang (k) ... 38
Tabel 4.1 Data Kondisi Eksisting PJU ... 53
Tabel 4.2 Data Penerangan/Lampu PJU ... 55
Tabel 4.3 Data Pengukuran Intensitas Penerangan ... 58
Tabel 4.4 Kemeratan Iluminasi dan Luminansi ... 58
xi Tabel 4.11 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU solar Cell
... 70
Tabel 4.12 Biaya Beban ... 71
Tabel 4.13 Biaya Pemakaian Listrik... 71
Tabel 4.14 Biaya Operasional per Tahun ... 72
Tabel 4.15 Umur Material PJU Konvensional ... 73
Tabel 4.16 Umur Material PJU Solar Cell ... 74
Tabel 4.17 Biaya Pengeluaran PJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10 ... 76
Tabel 4.18 Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10 ... 76
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Peraturan Pemerintah Daerah Kota Medan Terhadap Pajak
