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.

 

Advertisements

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.

Fiksi Alat Penghemat Listrik

Tahun 2000. Dia mengetuk pintu kamarku dengan tergesa. Kubuka pintu, ditangannya ada handphone. Tangannya keliatan bergetar, darah nampaknya menghilang dari wajahnya, campuran panik dan gelisah.

“Ada uangmu di rekening BNI, dua ratus ribu?” katanya dengan gusar.

“Aiii, ndak ada, kenapakah?” kata saya penasaran.

Sambil menunjukkan teks di HPnya dia bilang, saya dapat hadiah, orangnya sudah saya telpon, saya akan dapat sepuluh juta, tapi harus ke ATM dulu dan minimal punya saldo dua ratus ribu.

Duit sepuluh juta, bagi anak Asrama Mahasiswa (Ramsis) yang berhutang tiap hari di warung Kak Tina adalah kemewahan yang luar biasa. Sepuluh juta itu senilai SPP 5 tahun atau bisa membebaskan kami makan minimal setahun di warung Kak Tina.

Tapi saya merasa kawan saya ini dalam bahaya penipuan. Jadi saya memberi tahu. Saya, kalaupun punya uang di rekening, tak akan melayani SMS kayak gitu. Itu kemungkinan penipuan. Dan kita sama mafhum, penipuan SMS memang berlangsung saat itu.

Orang mudah terpedaya oleh janji-janji. Dijanji sepuluh juta dengan memberi uang dahulu dua ratus ribu. Memang itu sifat manusia. Percaya pada janji-janji lah yang membedakan manusia dengan simpanse. Begitu kata Yauval Noah Harari. Manusia bisa maju karena percaya fiksi. Bisa menunda keinginan dengan harapan akan  ada yang lebih baik. Simpanse yang dijanji dapat pisang satu truk besok asal tak mengambil pisang di depannya akan lebih memilih satu pisang di depan mata.

Sifat dasar manusia inilah yang diserang tukang jualan berkedok alat atau kartu yang bisa menghemat energi.

***

Alat penghemat listrik hadir dengan janji-janji. Anda investasi 400 ribu, bisa untuk menghemat hingga jutaan nantinya. Terdapat dua jenis produk yang diklaim bisa menghemat energi. Yang pertama adalah kartu-hemat-energi, yang kedua adalah alat-pengemat-energi. Prinsip kerja keduanya berbeda, tapi janjinya sama, dapat menghemat listrik.

Kartu-hemat-energi, diklaim bisa menghemat energi listrik, menghemat penggunaan bahan bakar, mengobati hernia bahkan menurunkan panas. Dia bisa ditempel di meter listrik, di tangki bahan bakar, bagian yang sakit, juga di kepala. Harganya sekitar Rp. 350 ribu dan diperdagangkan dengan sistem MLM. Kalau membeli banyak bisa dapat diskon, hingga hanya seharga Rp. 200 ribu per kartu. Penjualnya dengan yakin akan menjelaskan bahwa listrik bisa dihemat hingga 30% dengan kartu ini. Cukup tempel saja di meteran listrik. Bisa juga digunakan di tangki kendaraan dengan bahan bakar apapun, premium, pertamax, pertalite, atau solar. Benar-benar sakti.

Tapi itu tak mungkin benarlah, dan sudah saya jelaskan di Hoax kartu sakti.

 

beer

Sedangkan alat-penghemat-energi jenisnya beda lagi. Alat ini sudah beredar lama di Indonesia. Mungkin sudah lebih sepuluh tahun. Dan iya, sudah banyak yang complain. Metode penjualannya sampai ke pintu-pintu rumah berbekal surat yang diklaim dari instansi yang berwenang yang sebenarnya tak berhubungan langsung dengan klaim mereka.

Ada beberapa istilah yang sering disebut dalam iklan-iklan alat penghemat energi, yaitu daya aktif, daya reaktif dan faktor daya. Untuk mempermudah penjelasan analoginya seperti pada gambar yaitu segelas bir :p. (contohnya nganu banget, tapi ini yang paling sering dipakai)

Daya yang betul-betul berguna adalah daya aktif atau real power. Daya ini yang mengangkat beban, memutar motor, menggerakkan mesin, membuat lampu memancarkan sinar. Intinya inilah daya yang memang berguna. Kalo pada contoh bir, itulah yang diminum.

Daya reaktif adalah daya yang tidak jadi kerja nyata, tapi diperlukan untuk proses elektromagnetik pada mesin listrik. Contoh kalau pada gelas bir adalah busanya. Total dari daya yang ada adalah daya total atau apparent power satuannya kVA.

Sementara faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif dengan daya total. Faktor daya ini akan selalu ada dalam listrik bolak balik. Seandainya daya reaktifnya nol maka faktor dayanya adalah nol. Nilai yang ideal adalah semakin mendekati satu atau semakin kecil daya reaktifnya, atau pada segelas bir diatas semakin sedikit gelembungnya.

Alat penghemat listrik diklaim bisa menurunkan pemakaian listrik dengan alasan bahwa dia mengurangi daya semu atau daya reaktif. Sekilas klaim ini nampak benar. Tapi yang terjadi adalah penurunan daya semu tidak berpengaruh terhadap daya aktif. Semakin sedikit gelembung pada bir tidak berpengaruh pada birnya sendiri, tetap saja yang bisa digunakan adalah yang ada.

Tapi daya semu ini pada titik tertentu juga berpengaruh, khususnya pada pelanggan industri yang menggunakan mesin-mesin listrik. Mesin-mesin listrik menarik daya reaktif karena adanya proses elektromagnetik pada mesin-mesin. Itulah sebabnya PLN mensyaratkan untuk pelanggan industri yang faktor dayanya kurang dari 0.85 agar membayar biaya daya reaktif, selain harus membayar biaya daya aktif nya. Kalau pada rumah tangga yang dibayar adalah daya aktifnya saja, karena penggunaan peralatan mesinnya tidak terlalu banyak.

Pada industri, untuk memperbaiki faktor daya, mereka menggunakan capasitor, agar daya reaktif tidak perlu semuanya ditarik dari PLN, dan tidak membayar biaya daya reaktif. Metode inilah yang ditiru oleh penjual alat penghemat listrik.

Hanya saja iklannya bisa menyesatkan, karena diiklankan bisa menghemat hingga 30% dari pembayaran bulanan. Hal yang sebenarnya tidak masuk akal karena bagaimanapun daya aktif yang dibayar, itulah yang dibutuhkan oleh peralatan listrik untuk bekerja normal.

Secara keilmuan listrik alat ini memang tak menghemat penggunaan listrik. Kalaupun berguna, bisa saja hanya memperbaiki faktor daya. Dari tulisan saya sebelumnya di : https://taroada.com/2014/12/27/bener-nih-alat-penghemat-listrik-bisa-bikin-hemat/

Beberapa kesimpulan yang bisa saya ambil adalah :

  1. “Alat Penghemat Listrik” bukanlah penghemat listrik, bisa jadi merupakan alat Power Factor Correction. Kemungkinan bisa memperbaiki faktor daya dengan metode koneksi tertentu namun tidak didesain untuk menghemat listrik. Peralatan semacam ini umum digunakan pada konsumen besar untuk power factor correction.
  2. Efek signifikan terhadap penurunan tagihan listrik secara teoritis sangat kecil.
  3. Cara terbaik untuk mengurangi pembayaran rekening listrik adalah mengganti beban dengan daya yang lebih rendah, menggunakan listrik seperlunya dan berhemat menggunakan listrik.
  4. “Alat Penghemat Listrik” dapat meningkatkan faktor daya
  5. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengurangi rugi daya di kabel.
  6. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengoptimalkan daya berlangganan pada PLN

Kasih tahu temannya yang belum tahu ya. 😀