PROPOSAL TUGAS AKHIR
MENGOPTIMALKAN ENERGI LISTRIK DI GEDUNG PERKANTORAN
Karya Tulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Terapan Program Studi Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik
Oleh :
YOSEF OKTA FERNANDO NIM.2022340004
FAKULTAS VOKASI
INSTITUT TEKNOLOGI PADANG
JUNI, 2025
Mengoptimalkan Energi Listrik Di Gedung Perkantoran
Yosef Okta Fernando 2022340004
Program Studi Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik Program Sarjana Terapan
ABSTRAK
Dengan meningkatnya kebutuhan akan efisiensi energi dan kesadaran akan keinginan lingkungan, optimalisasi konsumsi listrik di gedung perkantoran menjadi krusial. Penelitian ini akan mengidentifikasi area-area pemborosan energi utama, menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi konsumsi listrik, dan mengusulkan solusi inovatif yang dapat diterapkan. Metode yang akan digunakan meliputi audit energi, analisis data konsumsi listrik historis, survei terhadap pengguna gedung, serta refleksi literatur mengenai praktik terbaik dalam manajemen energi. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah rekomendasi konkret, termasuk penerapan teknologi hemat energi (misalnya, sistem pencahayaan LED cerdas, sistem HVAC efisien, dan penggunaan sensor okupansi), penerapan sistem manajemen energi hemat energi, serta program edukasi dan kesadaran bagi penghuni gedung. Optimalisasi energi listrik ini tidak hanya bertujuan untuk mengurangi biaya operasional gedung secara signifikan, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan jejak karbon dan terciptanya lingkungan kerja yang lebih nyaman dan produktif.
Kata Kunci = Gedung Perkantoran, Efisiensi Energi, Audit Energi, Manajemen Energi.
Optimizing Electrical Energy in Office Buildings
Yosef Okta Fernando 2022340004
The Applied Bachelor Study Program of Electrical Engineering Technology
ABSTRACT
With the increasing need for energy efficiency and environmental sustainability awareness, optimizing electricity consumption in office buildings has become crucial. This research will identify key areas of energy waste, analyze factors influencing electricity consumption, and propose innovative solutions that can be applied. The methods used will include energy audits, analysis of historical electricity consumption data, surveys of building occupants, and a literature review of best practices in energy management. The expected outcomes of this research are concrete recommendations, including the application of energy- efficient technologies (e.g., smart LED lighting systems, efficient HVAC systems, and occupancy sensor usage), the implementation of centralized energy management systems, and educational and awareness programs for building occupants. This optimization of electrical energy aims not only to significantly reduce building operational costs but also to contribute to carbon footprint reduction and the creation of a more comfortable and productive working environment.
Keywords = Office Building, Energy Efficiency, Energy Audit, Energy Management
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Mengoptimalkan Energi Listrik Di Gedung Perkantoran
TUGAS AKHIR Disusun oleh :
YOSEF OKTA FERNANDO NIM.2022340004
Disahkan oleh: Disetujui Oleh:
Ketua Program Studi Pembimbing
Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik
Asnal Effendi, S.T, M.T Drs. Al, M.T
NIDN.1019067303 NIDN.0022026209
Foto 3x4
Diketahui Oleh:
Dekan Fakultas Vokasi
Fajar Nugroho, M.T NIDN. 1017038801 LEMBAR PERSETUJUAN
Mengoptimalkan Energi Listrik Di Gedung Perkantoran
Disusun Oleh:
YOSEF OKTA FERNANDO NIM. 2022340004
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada:
Maret 2024
Susunan Dewan Penguji Ketua
Drs. Al, M.T NIDN.0022026209
Anggota
v
PENGUJI I PENGUJI II
Alfith, S.Pd, M.T Dasman, S.T, M.T
NIDN.1012078401 NIDN.1010067302
PERNYATAAN KEASLIAN ISI LAPORAN TUGAS AKHIR Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Yosef Okta Fernando
NIM : 2022340004
Program Studi : Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik
Judul TA : Mengoptimalkan Energi Listrik Di Gedung Perkantoran
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa laporan Tugas Akhir yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya. Mengoptimalkan Energi Listrik Di Gedung Perkantoran
Padang, 7 Juni 2025
Yosef Okta Fernando
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas berkah, rahmat dan hidayah-Nya yang senantiasa dilimpahkan kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“MENGOPTIMALKAN ENERGI LISTRIK DI GEDUNG PERKANTORAN” sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Sarjana Terapan pada Program Studi Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik Institut Teknologi Padang. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini ada hambatan serta rintangan yang penulis hadapi namun pada akhirnya dapat melaluinya berkat adanya bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik secara moril maupun spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ade Indra, S.T., M.T., IPM selaku Rektor Institut Teknologi Padang
2. Bapak Fajar Nugroho, M.T., selaku Dekan Fakultas Vokasi Institut Teknologi Padang.
3. Bapak Asnal Effendi, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik Program Diploma 4 Institut Teknologi Padang.
4. Bapak Ir. Antonov, S.T, M.T, IPM selaku dosen wali yang telah memberikan dukungan pengarahan selama masa perkuliahan.
5. Bapak Drs. Al, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan arahan selama penyusunan Tugas Akhir.
6. Seluruh Dosen Program Studi dan Staf Institut Teknologi Padang.
7. Kedua orang tua serta saudara yang telah memberikan doa dan dukungan selama ini.
8. Teman-teman Angkatan 2022 yang selalu memberikan dukungan dan bantuan.
vii
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu memberikan dukungan. Penulis mohon maaf atas segala kesalahan yang pernah dilakukan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat kepada pembaca dan semua pihak khususnya dalam bidang Teknologi Rekayasa Instalasi Listrik.
Padang, 7 Juni 2024
Yosef Okta Fernando
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL...i
ABSTRAK... ii
ABSTRACT...iii
LEMBAR PENGESAHAN...iv
LEMBAR PERSETUJUAN...v
PERNYATAAN KEASLIAN ISI...vi
KATA PENGANTAR...vii
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR GAMBAR...x
DAFTAR TABEL...xi
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumus Masalah...2
1.3 Tujuan Penelitian... 3
1.4 Batasan Masalah...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...4
2.1 Umum...4
2.2 Ladasan Teori...5
2.2.2 Efesiensi Energi Listrik...5
2.2.3 Manajamen Energi Listrik...5
2.2.4 Sistem Otomasi Dan Smrat Building...6
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...7
3.1 Umum... 7
3.2 Metode Pengambilan Data...7
3.3 Metode Analisis Data...8
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN...9
4.1 Data... 9
4.1.1 Data Profil Gedung...9
4.1.2 Data Konsumsi Energi Listrik...9
4.1.3 Data Pengguna Lampu Dan AC...10
4.2 Analisa Sistem Pencahayaan...11
4.2.1 Tingkat Pencahayaan (Lux) Ruangan...11
4.2.2 Analisa Densitas Cahaya...12
4.3 Pembahasan Penghematan Energi...12
4.3.1 Tanpa Biaya (No Cost)...12
4.3.2 Biaya Rendah (Low Cost)...14
DAFTAR PUSTAKA...16
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1 Lokasi Gedung...9 Gambar 4.2 Konsumsi Enegi Tahun 2021-2022...10 Gambar 4.3 Densitas Ruangan Cahaya...12
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Jenis Lamu...10
Tabel 4.2 Data Jenis AC...10
Tabel 4.3 Tingkat Pencahayaan Tiap Ruang...11
Tabel 4.4 Peluang Penghematan Lampu No Cost...13
Tabel 4.5 Peluang Penghematan AC No Cost...13
Tabel 4.6 Perubahan Jenis Lampu TL...14
Tabel 4.7 Peluang Penghematan Lampu Low Cost...14
Tabel 4.8 Payback Peroid Lampu...15
xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan energi terbarukan semakin diperhatikan sebagai alternatif untuk mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil (International Energy Agency, 2020). Seiring dengan perkembangan teknologi, sistem penyimpan energi terbarukan (energy storage systems/ESS) memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi dan kestabilan pasokan listrik dari sumber energi terbarukan seperti matahari dan angin (Liu et al., 2019).
Pada jaringan listrik terintegrasi, energi terbarukan membutuhkan solusi penyimpanan yang memadai untuk mengatasi fluktuasi pasokan yang tidak dapat diprediksi (Liu & Tushar, 2021). Oleh karena itu, kinerja sistem penyimpanan energi sangat krusial untuk memastikan kontinuitas dan stabilitas pasokan energi terbarukan dalam jaringan listrik (Huang et al., 2021). Studi tentang kinerja sistem penyimpan energi terbarukan ini menjadi sangat relevan untuk mendukung pengembangan jaringan listrik terintegrasi yang efisien dan berkelanjutan.
Perkembangan teknologi penyimpanan energi telah memungkinkan integrasi lebih banyak energi terbarukan ke dalam jaringan listrik (Zhao et al., 2020). Dalam hal ini, sistem penyimpan energi, seperti baterai, dapat membantu mengatasi ketidaksesuaian antara produksi energi dan permintaan (Zhang et al., 2018).
Dengan semakin menurunnya biaya baterai dan peningkatan kapasitas penyimpanan, potensi sistem ESS untuk mendukung jaringan listrik terintegrasi se makin besar (IRENA, 2020). Beberapa teknologi seperti baterai lithium-ion dan penyimpanan energi terbarukan berbasis pompa (pumped hydro storage) telah menjadi solusi efektif dalam mengatasi fluktuasi pasokan energi (Chen et al., 2019). Oleh karena itu, perlu ada penelitian lebih lanjut mengenai kinerja sistem penyimpanan energi terbarukan di dalam jaringan listrik.
Dalam implementasinya, pengelolaan kinerja ESS pada jaringan listrik terintegrasi memerlukan pertimbangan berbagai faktor teknis, seperti kapasitas penyimpanan, biaya operasional, dan umur sistem (Kumar et al., 2021). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa efisiensi dan biaya sistem penyimpanan dapat bervariasi tergantung pada jenis dan skala sistem yang diterapkan (Liu et al.,
1
2020). Hal ini menjadikan studi tentang kinerja ESS sangat penting untuk mengidentifikasi pilihan teknologi yang paling efisien dalam mendukung jaringan listrik terintegrasi (Zhang & Sun, 2021). Selain itu, faktor lingkungan,seperti temperatur dan kelembapan, juga berpengaruh terhadap kinerja sistem penyimpanan energi (Wang et al., 2021). Untuk itu, kajian tentang faktor-faktor te rsebut dapat membantu dalam merancang dan mengoptimalkan penggunaan sistem ESS.
Penelitian sebelumnya telah mengungkapkan bahwa integrasi ESS dengan jaringan listrik dapat meningkatkan stabilitas sistem secara signifikan, terutama pada saat terjadi lonjakan permintaan energi atau penurunan produksi Penelitian oleh Ibrahim et al (2021). energi terbarukan (Li et al., 2020). Dengan penggunaan ESS, pasokan energi dapat disesuaikan dengan kebutuhan, sehingga mengurangi ketergantungan pada pembangkit listrik konvensional yang berbahan bakar fosil (Hossain et al., 2020). Selain itu, aplikasi ESS juga memungkinkan pengurangan emisi karbon, yang merupakan salah satu tujuan utama dalam transisi menuju energi bersih dan terbarukan (Ouyang et al., 2020). Oleh karena itu, studi tentang kinerja sistem penyimpanan energi ini penting dilakukan untuk memaksimalkan potensi penyimpanan dan penggunaannya dalam konteks jaringan listrik yang lebih berkelanjutan (Zhao et al., 2020).
Seiring dengan semakin kompleksnya kebutuhan dan tantangan dalam pengelolaan energi, penelitian mengenai kinerja sistem ESS pada jaringan listrik terintegrasi juga memberikan kontribusi dalam perumusan kebijakan energi nasional (IRENA, 2020). Kinerja sistem ESS yang optimal dapat memberikan dasar bagi pembuatan kebijakan yang mendukung pengembangan infrastruktur energi terbarukan dan penyimpanan yang lebih efisien (IEA, 2021). Oleh karena itu, pemahaman yang mendalam tentang kinerja ESS dalam jaringan listrik terintegrasi sangat penting untuk mendukung transisi energi menuju sistem yang lebih berkelanjutan (Huang et al., 2021). Menurut Chen et al. (2020), ESS membantu menyeimbangkan pasokan dan permintaan energi serta meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik. . Dalam studi yang dilakukan oleh Divya dan Østergaard (2022), disebutkan bahwa pemilihan jenis dan kapasitas ESS harus
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana prinsip kerja dan karakteristik utama dari sistem penyimpanan energi (ESS) yang umum digunakan saat ini?
2. Apa saja kelebihan dan kekurangan dari berbagai jenis ESS dalam mendukung integrasi energi terbarukan?
3. Bagaimana perancangan sistem penyimpanan energi yang optimal untuk kebutuhan tertentu (misalnya rumah tangga, industri, atau PLTS)?
4. Seberapa besar pengaruh ESS terhadap stabilitas dan keandalan sistem tenaga listrik?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui dan menganalisis berbagai jenis teknologi Energy Storage S ystem yang umum digunakan.
2. Merancang sistem penyimpanan energi yang sesuai untuk mendukung in tegrasi energi terbarukan.
3. Mengevaluasi kinerja ESS berdasarkan parameter seperti efisiensi, kapasitas, daya tahan, dan biaya.
4. Memberikan rekomendasi teknologi ESS yang tepat guna untuk aplikasi tertentu (misalnya skala rumah tangga dengan PLTS).
1.4 Batasan Masalah
1. Penelitian hanya difokuskan pada ESS berbasis baterai (misalnya lithium- ion, lead- acid, dan flow battery).
2. Sumber energi yang dikaji terbatas pada energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin.
3. Skala sistem penyimpanan dibatasi pada penggunaan rumah tangga atau komunitas kecil (skala < 100 kWh).
4. Analisis dilakukan berdasarkan data simulasi dan literatur, tanpa pengujian langsung di lapangan.
5. Aspek pembiayaan dan kebijakan hanya dibahas secara umum tanpa analisis ekonomi mendalam.
3
