Black Out

Tandem ride

 

Oleh : Ahmad Amiruddin

Black out listrik pasti punya banyak dimensi, pohon sengon yang muncul sebagai biang keladi pemicunya bisa jadi hanyalah trigger yang mengawali. Dulu di LG kita diajari, untuk mencari penyebab utama perlu menjawab lima kali why. Untuk system kelistrikan besar seperti Jawa-Bali mungkin perlu 25 kali why untuk menemukan akar masalahnya. Dan Sengon baru menjawab why pertama dari permasalahan yang muncul.

Sistem kelistrikan terinterkoneksi satu sama lain. Tulang punggung di jawa bali adalah system 500 kV yang menghubungkan dari timur-barat dengan dua jalur yaitu utara dan selatan, masing-masing jalur terdiri dari 2 sirkit, sehingga ada empat sirkir secara keseluruhan. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi ini mengubungkan 61 Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET) dan jalur transmisinya sepanjang 5.073 kilometer sirkit (Statistik Ketenagalistrikan, 2017). Dari GITET tersebut terhubung dengan 889 Gardu Induk 150 kV yang terhubung dengan Pembangkit dan Sistem Distribusi untuk dialirkan ke konsumen. Interkoneksi ini memungkinkan transfer listrik bisa terjadi dari timur ke barat atau sebaliknya. Tapi pada prakteknya aliran daya terjadi dari timur ke barat, karena beban di Jawa Barat, Banten dan Jakarta lebih besar. Pusat industri dan bisnis ada di area ini.

Pada dasarnya aliran ini akan baik-baik saja kalau semua sirkuit bisa mengalirkan arus dalam keadaaan normal. Tapi saat kejadian ada satu sirkuit di bagian selatan yang dalam keadaan maintenance. Pohon sengon yang dicurigai penyebab itu kabarnya menyebabkan hubung singkat di dua sirkuit di utara. Pada saar bersamaan salah satu sirkit di selatan sedang dalam maintenance, otomatis seperti air, aliran daya mengalir ke satu sirkit tersisa, yang karena kemampuannya untuk mengalirkan arus terbatas, disebut oleh rekan PLN dengan N-1-1 (yang artinya kalau dua sirkit mati masih bisa di back up oleh sirkit lain yang tersisa), maka kemudian peralatan proteksi bekerja.

Lokasi pohon sengon ada di tengah-tengah, maka kemudian terpisahlah sistem di barat (Jawa Barat, Jakarta dan Banten) dan di timur (Jateng-Jatim-Bali). Sistem Timur masih bisa berjalan meskipun awalnya frekuensinya naik. Namun di barat, karena kehilangan pasokan menyebabkan goyangan pada kelistrikan terjadi, kemudian menyebabkan beberapa pembangkit besar keluar dari system, Jakartapun kehilangan pasokan.

Bagi yang agak awam, Lennart Soder punya cara mengilustrasikan system kelistrikan yang mungkin bisa membantu. Sistem interkoneksi kelistrikan itu mirip sepeda tandem, tapi tandemnya tidak cuma dua orang, dia ratusan. Sepeda ini harus bergerak terus dengan kecepatan yang konstan, itulah yang disebut frekuensi dalam listrik, ketika ada tambahan beban atau penurunan beban, kecepatannya harus tetap sama. Bisa kita analogikan dalam sepeda ini ada yang bertugas mengayuh dan ada penumpangnya.

Yang bertugas mengayuh adalah pembangkit, dan penumpangnya adalah beban atau konsumen. Jalur transmisi dan distribusi adalah rangka sepeda yang menghubungkan keduanya. Karakter yang mengayuh maupun penumpang bisa berbeda tergantung seperti juga pada kelistrikan. Pembangkit bisa bermacam-macam, pembangkit seperti PLTU dan PLTN karakternya sama dengan orang yang mengayuh pedal sepeda secara langsung dengan kecepatan konstan, dia sulit merubah kecepatannya, ketika beban berkurang atau bertambah untuk menyesuaikan kecepatan dia sulit. Pembangkit seperti PLTG, bisa menyesuaikan kecepatan mengayuh secara cepat. Pembangkit dari angin dan surya hanya mengayuh ketika angin atau mataharinya ada. Pembangkit seperti PLTA punya kecendrungan putaran rendah, makanya dia dianalogikan memiliki gir tambahan untuk menyamakan kecepatan.

Sementara penumpang juga macam-macam gaya dan kelakuannya, kadang-kadang ada yang tiba-tiba meloncat keluar dari sepeda, kadang-kadang ada yang tiba-tiba mengerem, ada yang mengayuh ke belakang berlawanan arah, ada pula yang miring kiri dan kanan, ada juga yang bergoyang tidak sesuai dengan goyangan sepeda. Karakter-karakter tersebut juga mirip di sistem kelistrikan.

Penumpang yang sering mengerem sepeda, sama dengan beban resistif pada kelistrikan, beban ini menyebabkan panas, seperti setrika dan lampu pijar. Penumpang yang mengayuh berlawanan arah seperti beban listrik yang menggunakan motor listrik, beban ini seperti lift, pompa dan lain-lain. Selain itu beban ini juga bergoyang ke kiri atau ke kanan menyebabkan keseimbangan sepeda harus disesuaikan oleh pengayuh, jenis beban ini disebut induktif.

Ada lagi beban yang terus menerus bergoyang dengan frekuensi cepat, beban jenis ini adalah jenis beban harmonics yang dapat berdampak pada berkurangnya kecepatan sepeda.

Mirip-mirip seperti itulah kompleksnya sistem kelistrikan. Intinya kecepatan kayuhan dan tenaga mengayuh gak boleh kendor. Harus sejalan. Bodi sepeda dan rantai yang menghubungkan juga gak boleh kendor. Sistem kelistrikan harus dijaga memiliki tegangan dan frekuensi yang sama.

Dalam kasus black out kemarin, transmisi yang menghubungkan antar sistem terlepas menyebabkan sistem di barat kelebihan beban penumpang dan sistem di timur kelebihan tukang kayuh. Akibatnya sistem di Barat terlepas, idealnya beberapa penumpang harusnya dibuang di tengah jalan, dan tukang kayuh meningkatkan tenaganya agar kecepatan tetap sama tapi sistemnya terlambat membuang beban, sehingga sepeda limbung dan jadilah black out.

Dari berita sengon adalah pemicunya. Sengon memang salah satu jenis pohon yang tumbuhnya cepat, hasil gugling ke http://www.nasionalisme.co/wah-sengon-solomon-bisa-menggap…/. Menemukan bahwa pohon sengon bisa tumbuh 2-3 meter per tahun. Tapi pohon sengon bukan pohon ajaib yang tumbuh dalam satu malam, seperti dalam kisah Jack the Giant Slayer.

Sebenarnya ada aturan yang mengharuskan daerah tapak tower transmisi dan jalur di bawahnya clear dari bangunan maupun tumbuhan. Untuk tapak tower, harus dibebaskan dan menjadi milik operator (PLN), sedangkan area sekitar jalur transmisi diberik kompensasi 15% dari harga pasar. Pemilik tetap dapat menjalankan aktifitasnya namun harus memperhatikan jarak bebas yang diperbolehkan. Untuk tanaman jarak yang dibolehkan antara pucuk pohon dengan kawat transmisi terbawah adalah paling dekat 9 meter, lebih dekat dari itu sudah tak boleh. Sialnya pohon sengon ini akan makin dekat dari tahun ke tahun. Dia gak bisa ditegur untuk menjauh atau di suruh berhenti, satu-satunya cara adalah dipotong atau ditebang, dan itulah tugas petugas ground patrol PLN untuk mengecek hal ini. Mirip petugas perlintasan kereta tugasnya adalah mulia. Saya tak tahu kenapa petugas ini bisa melewatkannya, karena efeknya collateral.

Pohon bisa bersifat penghantar apalagi sengon spertinya juga jenis tanaman yang banyak mengandung air. Tegangan tinggi bisa menyebabkan loncatan arus melalui pohon ke tanah. Akibatnya terjadi gangguan, yang bisa berbahaya terhadap peralatan dan manusia jika tidak diclearkan.

Pertanyaannya sekarang, apakah hanya pohon sengon saja penyebabnya atau ada penyebab lain di belakangnya? Apakah ada unsur intelejen? Untuk penyebab di luar teknis, sangat kecil kemungkinannnya. Tapi rangkaian black out ini menjadi panjang karena setelah pembangkit lepas, untuk menghidupkannya lagi butuh waktu lama, apalagi sebagian besar pembangkit yang mensuplai sistem jawa bali adalah jenis PLTU. Uap butuh waktu untuk panas, ya kayak memanaskan air saja, perlu waktu. Untuk membuat PLTU siap sedia ini butuh waktu hingga 7 jam. Celakanya lagi gak semua PLTU ini bisa start sendiri, dia harus disuplai dulu listrik dari luar baru bis motor-motornya bergerak.

Kembali ke pertanyaan apakah hanya pohon sengon peyebabnya?. Ada banyak pertanyaan lanjutannya, mengenai patroli ground yang harusnya mengecek secara teratur, proteksi yang harusnya melepas beban, mengenai kemampuan pembangkitan, dan terakhir ujung-ujungnya adalah bisakah kita sustain dengan model bisnis kelistrikan sekarang ini dengan monopolistic terintegrasi? Secara teknis dan ekonomi apakah itu yang lebih baik.

Black out di beberapa tempat adalah awal mula pemicu reformasi pasar kelistrikan di beberapa Negara. Let See, karena ke depan listrik akan masuk ke semua lini dan akan menuju disruptive business.

 

Perbandingan Kompor Listrik Induksi, Kompor Gas Elpiji dan Kompor Jaringan Gas Kota

judul

Sebelumnya saya pernah membandingkan antara biaya pemakaian kompor listrik induksi dibandingkan dengan kompor gas elpiji 12 kg (non subsidi).

Saat itu asumsi yang saya gunakan adalah efisiensi kompor induksi mencapai 0,84 dan efisiensi kompor gas elpiji adalah 0,4. Hasilnya adalah biaya pemakaian kompor induksi bisa jauh lebih murah hingga 44% atau perbandingan dengan memasak 10 liter air adalah biaya untuk kompor gas LPG adalah Rp. 2.055 dan biaya untuk kompor induksi hanya Rp. 1.426.

Nah, sekarang saya akan menghitung perbandingannya kembali dengan membandingkan dengan kompor gas yang disuplai oleh jaringan gas kota. Kompor gas ini menggunakan gas alam. Tentu saja ada beberapa item yang perlu dicari lagi nilainya yaitu nilai kalor gas kota/m3. Kemudian saya mendapatkan nilai, setelah dikonversi kedalam kJ bahwa nilai kalor gas alam adalah 39.430 kJ/m3.

Berikut dasar-dasar perhitungan dan asumsi yang digunakan :

1. Data perhitungan sangat terkait dengan data efisiensi, karenanya jika ada riset yang menghasilkan perbedaan efisiensi akan sangat berpengaruh terhadap perbedaan perhitungan. Untuk kompor gas, penggunaan efisiensi 40% adalah data yang umum digunakan pada banyak referensi. Untuk kompor induksi terdapat variasi data efisiensi antara 75-84%. Data efisiensi kompor induksi yang digunakan dalam perhitungan ini adalah 80%.

2. Asumsi kedua jenis kompor tersebut akan digunakan memanaskan 10 liter air pada suhu awal 30 derajat celcius, sehingga untuk memanaskan 10 liter air dibutuhkan :

  • Energi = m x c x DT
  • Massa air = 10 liter x 1kg/liter = 10 kg
  • Delta T = 100 – 30 = 70 derajat
  • Energi yang dibutuhkan untuk memasak 10 liter air adalah = 10 x 4,2 kJ/kg x 70 = 2940 kJ.

3. Harga Gas Kota berdasarkan data BPH Migas untuk DKI Jakarta Kriteria RT-2 = Rp. 3.141/m3.

4. Nilai kalor Gas Alam = 39.430,02 kJ/m3.

5. Nilai kalor LPG = 47.089 kJ/kg.

6.Harga listrik untuk golongan tarif R1-1300 VA keatas = Rp. 1.467/kWh (Tarif Adjustement berdasarkan Permen ESDM 28/2016)

7.Perhitungan belum mempertimbangkan biaya pembelian kompor induksi baru, dan peralatan masak yang baru dikarenakan peralatan masak yang digunakan pada kompor induksi berbeda dengan menggunakan kompor gas.

tabel new

perbandingan jargas lpg dan induksi

Kesimpulan :

Hasil perhitungan menunjukkan perbandingan biaya termurah adalah kompor jargas dan termahal adalah kompor elpiji.

Angin Sidrap untuk Semua

Oleh : Ahmad Amiruddin

P_20181121_152415

Sebagai putra Sidrap tentu membanggakan bisa melihat langsung ladang angin ini. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) terbesar dan komersial pertama di Indonesia.

Tower-tower yang berbaris di atas bukit ini memanen angin yang selama ini tak termanfaatkan. Kecepatannya bisa mencapai 20m/s, rata-rata tentu di bawah itu.

Tiga puluh tower dirangkai ke tiga arah pada masing-masing bukit, dimana tiap tower mampu menghasilkan 2,5 MW, sehingga total kapasitasnya 75 MW. 100.000 rumah tangga bisa dialiri listrik kalo dihitung semua kapasitasnya. Menurut data BPS 2011 rumah tangga di Sidrap hanga sekitar 63 ribu, mungkin sekarang sudah 70 ribuan, tapi intinya Sidrap sudah swasembada beras, telur dan sekarang energi. Kita tak hanya mengekspor beras dan mengirim telur ke pulau seberang tapi juga mengirim energi bersih. Berbahagialah orang Sidrap.

Sejak resmi beroperasi April 2018 dan diresmikan Presiden pada Juli 2018, PLTB ini sudah mensuplai ke sistem Sulawesi Selatan. Outputnya pernah mencapai 78 MW, begitu kata seorang kawan tampan di manajemen PLTB Sidrap, Wahyudi Azikin. Capacity Factor (perbandingan antara energi output dengan energi maximum yang bisa dibangkitkan) mencapai 58,29%, cukup tinggi dibanding dengan typical PLTB yang menurut referensi sekitar 30%. (sumber : mit.web.edu> wind energy 101)

Tentu ada tantangan khusus dari sisi pengaturan beban, karena kecepatan angin variatif dan berdampak langsung terhadap output pembangkit, sementara data kecepatan angin yang kita punya belum memadai sehingga prediksi angin berdasarkan modelling masih ada error hingga rata-rata 35%, dan menurut PLN bisa mencapai 74%, namun dengan semakin berjalannya waktu maka perbedaan antara prediksi dan real bisa semakin tipis. Angin adalah jenis energi yang predictable, asal datanya cukup dan dalam rentang yang lama, sangat berbeda dengan energi surya yang bisa langsung hilang karena tertutup awan.

Dalam pengalaman yang masih singkat sejak beroperasinya PLTB, terdapat kejadian menurunnya output (ramping down karena penurunan kecepatan angin, output turun hingga 60MW dalam waktu 66 menit.

Kawan saya Ikhsan Rahman dari PLN Kitlur Sulawesi, unit PLN yang mengatur beban, juga masih berusaha menyesuaikan agar dispatcher (sang pengendali jaringan) tidak kesulitan mengatur frekuensi sehingga PLN tidak merugi akibat penyediaan cadangan kapasitas untuk mempertahankan frekuensi sistem dalam rentang yang sesuai dengam aturan jaringan.

Tantangan lain adalah harga. Harga energi PLTB lebih tinggi dibanding PLTU apalagi dibandingkan dengan air. Tapi soal harga ini, akan semakin menurun dengan semakin berkembangnya teknologi dan manufaktur PLTB. Secara trend memang sih biaya pembangunan PLTB semakin murah. Tapi harga harus dibayar untuk ketahanan energi, kita tak bisa selamanya bergantung pada energi fosil, pada saatnya nanti dia akan habis.

Kalo ada daerah di Indonesia yang bisa jadi percontohan energy mix yang baik maka Sulawesi-lah tempatnya. Di sini, Energi Baru Terbarukan (EBT) memberi porsi yang sangat signifikan mencapai
30% yang berasal dari air, panas bumi dan angin.

Sulsel adalah memberi sumbangsih secara nasional untuk hal-hal yang menggembirakan. Pertumbuhan ekonominya 7.5%, cadangan daya pembangkitnya 31% dan porsi EBTnya sudah lebih besar dari cita-cita nasional sebesar 23%.

Satu lagi tantangan yang harus dipecahkan kawan saya adalah bagaimana mengatur jaringan supaya tidak ada lagi black out yang terjadi seperti minggu lalu. PLTB Sidrap untungnya tak ada hubungannya dengan black out tersebut.

Dengan cadangan daya yang besar, ini adalah jualan yang sangat menggiurkan untuk Sul-sel kepada para investor. Termasuk juga banyak perusahaan multinasional yang sangat peduli dengan lingkungan sehingga hanya mau suplai ke pabriknya nya adalah dari EBT, ini bisa juga dijual oleh Pemerintah dan PLN.

Bagi masyakarat Sidrap, PLTB diharapkan tidak hanya menyerap tenaga kerja untuk pembangkitnya saja tapi juga memberi dampak lain pada masyarakat dengan menjadikan PLTB ini obyek wisata yang instagrammable, kebayang rasanya makan Palekko di pinggiran sawah di Sidrap dengan latar belakang kincir angin, setelahnya menikmati apang panas dengan segelas kopi Kalosi atau Toraja.

Sidrap yang terkenal dengan tukang kayu, pandai besi dan pengrajin batu nisannya bisa mulai juga belajar membuat replika kincir angin. Pemerintah daerah bisa mendorong dengan membuat lomba bagi masyarakat. Masyarakat Sidrap juga bisa memasang replika kincir di setiap rumahnya, sehingga ketika orang masuk ke wilayah Kabupaten Sidrap langsung teridentifikasi kalo kita sudah di Sidrap. Sidrap pasti makin keren.

Semoga Angin ini bisa makin bermanfaat untuk Sidrap dan Indonesia.