10 2. Efisiensi energi
Pengurangan pemakaian energi pada saat penggunaan. Beberapa hal yang sangat mempengaruhi kesuksesan dari program manajemen energi, yaitu [7]:
1. Komitmen menyeluruh dari seluruh bagian dalam organisasi tersebut, mulai
manajer senior sampai ke bawahan. 2.
Sistem pelaporan yang efektif dimana dapat dipertanggungjawabkan pada manajer dalam penggunaan energi.
3. Perhatian dari staf dan program pelatihan.
Program manajemen energi ini merupakan sebuah proses yang berkelanjutan. Program ini akan lebih efektif jika dilaksanakan secara rutin, dan
ditinjau ulang bila diperlukan. Di Indonesia, pelaksanaan manajemen energi diatur dalam Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia
No. 14 Tahun 2012 Tentang Manajemen Energi. Pada Pasal 4 dalam peraturan ini dikatakan bahwa Pengguna sumber energi dan pengguna energi yang
menggunakan sumber energi danatau energi kurang dari 6000 setara ton minyak per tahun agar melaksanakan manajemen energi danatau penghematan energi.
Sedangkan pelaksanaan penghematan energi diatur secara terpisah dalam Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No. 13
Tahun 2012 Tentang Penghematan Pemakaian Tenaga Listrik
2.4 Tarif Listrik
Tarif listrik merupakan besar nilai yang dikenakan kepada konsumen yang menggunakan energi listrik yang bersumber dari Perusahaan Listrik Negara
PLN. Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Nomor 09 Tahun 2014, tarif tenaga listrik ditetapkan
berdasarkan golongan tarif. Tarif tenaga listrik dibedakan atas beberapa golongan, sebagai berikut :
1. Tarif tenaga listrik untuk keperluan Pelayanan Sosial
2. Tarif tenaga listrik untuk keperluan Rumah Tangga
3. Tarif tenaga listrik untuk keperluan Bisnis
4. Tarif tenaga listrik untuk keperluan industri
Universitas Sumatera Utara
11 5.
Tarif tenaga listrik untuk keperluan kantor pemerintah dan penerangan jalan umum
6. Tarif tenaga listrik untuk keperluan traksi pada tegangan menengah,
dengan daya diatas 200 KVA TTM diperuntukkan bagi Perusahaan Perseroan Persero PT Kereta Api Indonesia[8].
Biaya listrik yang dibayarkan konsumen terdiri atas dua komponen, yaitu 1.
Biaya Awal Untuk mendapatkan suplai listrik oleh pihak penyedia listrik
pertama kali, maka konsumen harus membayar biaya awal. Biaya awal terdiri atas biaya penyambungan dan biaya jaminan listrik.
2. Biaya Perbulan pemakaian
Biaya perbulan merupakan biaya yang dibayarkan oleh konsumen setiap bulan, biaya ini terdiri atas [9]:
a. Biaya beban Abonemen
b. Biaya pemakaian kWh
c. Biaya kelebihan pemakaian kVarh
d. Biaya Pemakaian trafo jika ada
e. Biaya lain-lain yang terdiri dari :
Biaya pajak penerangan jalan Biaya materai
Biaya pajak pertambahan nilai
2.5 Konsep Energi Listrik
2.5.1 Energi listrik
Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk lain, misalnya:[14]
Energi listrik menjadi energi kalorpanas, contoh seterika, solder, dan kompor listrik.
Energi listrik menjadi energi cahaya, contoh: lampu. Energi listrik menjadi energi mekanik, contoh: motor listrik.
Universitas Sumatera Utara
12 Energi listrik menjadi energi kimia, contoh: peristiwa pengisian accu,
peristiwa penyepuhan peristiwa melapisi logam dengan logam lain.
Jika arus listrik mengalir pada suatu penghantar yang berhambatan R, maka sumber arus akan mengeluarkan energi pada penghantar yang bergantung pada:
Beda potensial pada ujung-ujung penghantarv. Kuat arus yang mengalir pada penghantari.
Waktu atau lamanya arus mengalir t.
Berdasarkan pernyataan diatas, dan karena harga , maka persamaan
energi listrik dapat dirumuskan dalam bentuk: 2.1
2.2
Dan karena , maka persamaan energi listrik dapat pula dirumuskan
dengan, 2.3
2.4 Keuntungan menggunakan energi listrik:
a. Mudah diubah menjadi bentuk lain.
b. Mudah ditransmisikan.
c. Tidak banyak menimbulkan polusipencemaran lingkungan.
Energi listrik yang dilepaskan itu tidak hilang begitu saja, melainkan berubah menjadi panas kalor pada penghantar.. Besar energi listrik yang berubah
menjadi panas kalor dapat dirumuskan:[14] 2.5
2.6 2.7
Jika V, i, R, dan t masing-masing dalam volt, ampere, ohm, dan detik, maka panas kalor dinyatakan dalam kalori. Konstanta 0,24 didapat dari
Universitas Sumatera Utara
13 percobaan joule, di dalam percobaan Joule menggunakan rangkaian alat yang
terdiri atas kalorimeter yang berisi air serta penghantar yang berarus listrik. Jika dalam percobaan arus listrik dialirkan pada penghantar dalam waktu t detik,
ternyata kalor yang terjadi karena arus listrik berbanding lurus beda potensial, kuat arus yang mengalir dan waktu arus mengalir ke beban.
2.5.2 Daya Listrik
Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu dimana pekerjaan sedang berlangsung atau kerja yang dilakukan persatuan waktu. Dari definisi ini,
maka daya listrik P dapat dirumuskan:[14]
2.8 2.9
2.10 2.11
a. Satuan daya listrik: jouledetik
b. Kilowatt kW: 1 kW = 1000 W
Dari satuan daya muncullah satuan energi lain yaitu: Jika daya dinyatakan dalam kilowatt kW dan waktu dalam jam, maka satuan energi adalah kilowatt
jam atau kilowatt-hour kWh. 2.12
Dalam satuan internasional SI, satuan daya adalah watt W atau setara Joule per detik Jsec. Daya listrik juga diekspresikan dalam watt W atau
kilowatt kW. Konservasi antara satuan HP dan watt, dinyatakan dengan formula sebagai berikut: 1 HP = 746 W = 0,746 kW
2.13 Sedangkan menurut standar amerika US standard, daya dinyatakan
dengan Horse Power HP atau ft lb sec.
Universitas Sumatera Utara
14
2.5.3 Faktor Daya
PLN memberikan biaya tambahan bagi kalangan industri berupa beban daya reaktif bila peralatan listriknya berfaktor daya rendah. Faktor daya yang
rendah terjadi karena daya reaktif yang tinggi. Contoh peralatan yang dapat menimbulkan daya reaktif adalah peralatan yang menggunakan transformator dan
kumparan.[14] Faktor daya nilainya berkisar antara 0 hingga 1. PLN menetapkan faktor
daya harus lebih besar dari 0,85 bagi pelanggan industri agar tidak dibebani biaya tambahan. Namun, PLN tidak membebankan biaya tersebut kepada pelanggan
rumah tangga. Listrik bolak-balik AC memiliki dua buah komponen daya, yaitu daya
aktif P dan daya reaktif Q. Daya aktif adalah daya yang dikonsumsi oleh bermacam-macam peralatan listrik. Daya aktif akrab dikenal dengan dengan
satuan watt. Sedangkan daya reaktif muncul ketika arus listrik menggerakkan suatu peralatan listrik, daya ini tidak memberi dampak apapun terhadap kerja
suatu peralatan. Biasanya, daya reaktif adalah daya yang membuat peralatan atau mesin
menjadi panas.
Artinya, daya
reaktif ini
terbuang sia-sia.
Dimana :
Gambar 2.1 Segitiga Daya Rumus mencari daya aktif, reaktif dan daya semu adalah:
S = V x I VA 2.14
P = V x I x Cos φ W
2.15 Q =
V x I x Sin φ VAR 2.16
Universitas Sumatera Utara
15 Keterangan:
S = daya semu VA P = daya aktif W
Q = daya reaktif Var V = Tegangan Volt
I = Arus Ampere
Faktor daya sering disebut cos phi cos . phi
adalah sudut antara daya aktif P dengan daya nyata S. Jika perbandingan antara daya aktif P
dengan daya nyata S lebih kecil daripada 0,85 maka PLN akan mengenakan denda. Semakin rendah faktor daya kurang dari tetapan cos
, maka semakin besar biaya yang dibebankan kepada konsumen. Daya aktif yang
dikonsumsi pelanggan dicatat dengan kWh meter, sementara itu, untuk mengukur daya reaktif pelanggan industri menggunakan kVARh meter.
2.5.4 Kerugian bila faktor daya rendah
Industri yang memiliki faktor daya rendah menyebabkan PLN harus memasok daya yang lebih besar dari pada beban yang seharusnya. PLN akan
merugi karena untuk membangkitkan daya lebih besar daripada beban yang seharusnya. PLN akan akan merugi karena untuk membangkitkan daya lebih
besar mengakibatkan harga beli listrik dari pembangkit lebih mahal. Dengan kata lain, bila faktor daya bernilai besar mendekati 1, maka PLN hanya perlu
memasok daya sesuai kebutuhan beban yang seharusnya. Harga beli listrik dari pembangkit pun akan stabil. Di pihak pelanggan industri, faktor daya yang rendah
membuat daya tersambung mereka menjadi lebih besar. Dengan demikian, biaya tambahan listrik akan dibebankan kepada mereka sebagai komponensasi atas
kerugian yang dialami PLN.[14]
Universitas Sumatera Utara
16
2.5.5 Meningkatkan faktor daya
Daya reaktif Q dapat terjadi karena induktansi atau kapasitansi. Induktansi diakibatkan oleh komponen berbentuk kumparan misalnya motor
listrikatau transformator step down pada adaptor. Sedangkan kapasitansi diakibatkan oleh komponen kapasitor.
Jika beban bersifat induktif maka perlu ditambahkan kapasitor, dan jika bersifat kapasitif maka perlu ditambahkan induktor agar daya reaktif Q
mendekati nol. Bila daya reaktif mendekati nol artinya besar faktor daya mendekati 1, sebab selalu ada daya yang berubah menjadi panas. Dengan
demikian, kunci untuk meningkatkan faktor daya adalah menambahkan kapasitor pada beban yang bersifat induktif atau menambahkan induktor pada beban yang
bersifat kapasitif. Sebagian besar beban pada industri bersifat induktir, karena terdapat motor induksi dan transformator. Oleh karena itu, industri umumnya
memasang bank kapasitor atau capacitor bank guna mengeliminasi daya reaktif Q.[14]
Besarnya kemampuan kapasitansi yang dimiliki capacitor bank harus disesuaikan untuk beban induksi. Ukurlah secara tepat daya reaktif semula dan
daya reaktif target. Kapasitas kapasitor yang berlebihan justru membuat beban yang semula bersifat induktif menjadi kapasitif. Artinya, daya reaktif tetap tidak
mendekati nol. Meningkatkan faktor daya bukanlah berarti mengefisienkan energi. Meningkatkan factor daya hanyalah memastikan daya tersambung sesuai
dengan beban yang dibutuhkan. Maka, bila di luaran sana terdapat alat yang dikatakan mampu menghemat biaya listrik sebab menghindari munculnya biaya
beban tambahan.
2.6 Intensitas Konsumsi Energi Listrik
sebagai Intensitas konsumsi energi listrik menggambarkan banyaknya energi listrik yang dikonsumsi per satuan luas bangunan dalam rentang waktu
tertentu. IKE dapat dirumuskan berikut: IKE =
2.17
Universitas Sumatera Utara
17 Dari nilai IKE inilah nantinya ditentukan tingkat efisiensi penggunaan energi
listrik berdasarkan standar yang digunakan. Konsumsi energi spesifik per luas lantai menggunakan AC dan atau tidak
menggunakan AC adalah sebagai berikut:[10] a.
Jika presentasi perbandingan luas lantai yang menggunakan ac terhadap luas lantai total gedung kurang dari 10, maka gedung tersebut termasuk
gedung yang tidak menggunakan AC dan konsumsi energi perluas lantai adalah :
2.18
b. Jika presentasi perbandingan luas lantai yang menggunakan ac terhadap
luas lantai total gedung lebih dari 90, maka gedung tersebut termasuk gedung yang menggunakan AC dan konsumsi energi perluas lantai adalah:
2.19
c. Jika presentasi perbandingan luas lantai yang menggunakan ac terhadap
luas lantai total gedung lebih dari 10 sampai dengan 90, maka gedung tersebut termasuk gedung yang menggunakan AC dan gedung tanpa AC
dan konsumsi energi perluas lantai adalah: 2.20
Universitas Sumatera Utara
18 Standar IKE dari suatu bangunan gedung diperlihatkan pada tabel 2.5
dibawah ini: Tabel 2.4 Standar IKE
Kriteria Ruangan Dengan
Ruangan Non AC KWhm2
AC KWhm2 sangat Efisien
4,17 - 7,92 0,84 - 1,67
Efisien 7,92 - 12,08
1,67 - 2,50 Cukup Efisien
12,08 - 14,58 -
Cenderung Tidak Efisien 14,58 - 19,17
- Tidak Efisien
19,17 - 23,75 2,50 - 3,34
Sangat Tidak Efisien 23,75 - 37,50
3,34 - 4,17 Sumber: Pedoman Pelaksanaan Konservasi Energi dan Pengawasannya
di Lingkungan Depdiknas 2002 Listrik merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan besarnya
pemakaian energi dalam bangunan gedung dan telah diterapkan di berbagai negara ASEAN, APEC, dinyatakan dalam satuan kWHm2 per tahun. Sebagai
“target”, besarnya IKE listrik untuk indonesia, menggunakan hasil penelitian yang dilakukan oleh ASEANUSAID pada tahun 1987 yang laporannya baru
dikeluarkan pada tahun 1992 dengan rincian sebagai berikut : a. IKE untuk perkantoran komersial: 240 kWHm2 per tahun.
b. IKE untuk pusat belanja: 330 kWHm2 per tahun. c. IKE untuk hotel apartemen: 300 kWHm2 per tahun.
d. IKE untuk rumah sakit: 380 kWHm2 per tahun. Tidak menutup kemungkinan nilai IKE tersebut berubah sesuai dengan kesadaran
masyarakat terhadap penggunaan energi, seperti mahalnya Singapura yang telah menetapkan IKE listrik untuk perkantoran sebesar 210 kWHm2 per tahun.
Dalam menghitung besarnya IKE listrik pada bangunan gedung, ada beberapa istilah yang digunakan, antara lain :
a. IKE listrik per satuan luas kotor gedung. Luas kotor = luas total gedung yang dikondisikan ber AC + luas total gedung yang tidak dikondisikan tanpa AC.
b. IKE listrik persatuan luas total gedung yang dikondisikan netto
Universitas Sumatera Utara
19 c. IKE persatuan luas ruang dari gedung yang disewakan net product
Sebagai pedoman, telah ditetapkan nilai standar IKE untuk bangunan di Indonesia yang telah ditetapkan oleh Departemen Pendidikan Nasional Republik
Indonesia tahun 2004.
2.7 Peluang Hemat Energi