9.3. Implementasi Model
Implementasi model ditujukan untuk melakukan proyeksi terhadap variabel yang merupakan indikator utama dalam pengelolaan energi berwawasan lingkungan di Nusa
Penida sesuai dengan dinamika sistem. Berdasarkan hasil proyeksi tersebut, dapat dilakukan simulasi kebijakan untuk mencapai keberlanjutan pemenuhan kebutuhan
energi listrik di Nusa Penida dengan tetap memperhatikan keseimbangan aspek ekologi, ekonomi dan sosial budaya setempat. Berikut ini dikemukakan hasil proyeksi dan
simulasi kebijakan untuk pengelolaan energi sampai dengan 10 tahun ke depan. 9.3.1. Neraca energi listrik unit jaringan Nusa Penida
Dengan daya mampu PLTD tanpa pemanfaatan energi terbarukan, sampai dengan tahun 2011 neraca listrik unit jaringan Nusa Penida Tabel 9.8 masih surplus
daya pada setiap bulan, namun pada bulan Desember surplus daya 10 dari beban puncak menunjukkan bahwa jaringan rawan mengalami defisit, karena potensi fluktuasi
beban bisa mencapai 10. Tabel 9.8 Hasil simulasi neraca listrik unit jaringan Nusa Penida tanpa pemanfaatan
energi terbarukan, tahun 2011 Bulan Daya
mampu kW
Beban Puncak kW
SurplusDefisit kW
Januari 2.405 1.997
408 Pebruari 2.405
1.917 488
Maret 2.405 2.047
358 April 2.405
1.977 428
Mei 2.405 1.972
433 Juni 2.405
1.982 423
Juli 2.405 2.002
403 Agustus 2.405
2.052 353
September 2.405 2.027
378 Oktober 2.405
2.102 303
Nopember 2.405 2.147
258 Desember 2.405
2.197 208
Pemanfaatan sumber energi terbarukan yang diawali dengan berproduksinya 2 unit PLTB sejak tahun 2006 telah meningkatkan daya mampu unit jaringan listrik Nusa
Penida, meskipun tidak stabil sepanjang tahun karena berfluktuasinya kecepatan angin pada setiap bulannya. Peningkatan daya mampu tersebut menjadikan neraca listrik di
Nusa Penida pada tahun 2007 cukup aman, ditandai oleh surplus daya mampu di atas
600 kW pada bulan Mei-September Tabel 9.9, yang berarti bahwa PT. PLN unit jaringan Nusa Penida dapat mengistirahatkan 1 unit mesin utama berdaya mampu 600
kW pada PLTD. Dengan mengistirahatkan mesin pada PLTD, tentu akan membuat mesin tersebut lebih awet dan dapat menghemat pemakaian bahan bakar.
Tabel 9.9. Hasil simulasi neraca listrik unit jaringan Nusa Penida dengan energi terbarukan, tahun 2011
Bulan Daya mampu
kW Beban Puncak
kW SurplusDefisit
kW Januari 2.563
1.997 566
Pebruari 2.452 1.917
535 Maret 2.489
2.047 442
April 2.521 1.977
544 Mei 2.624
1.972 652
Juni 2.818 1.982
836 Juli 2.753
2.002 751
Agustus 2.910 2.052
858 September 2.628
2.027 601
Oktober 2.574 2.102
472 Nopember 2.529
2.147 382
Desember 2.459 2.197
262 Berdasarkan hasil proyeksi daya mampu dan beban puncak unit jaringan Nusa
Penida tahun 2011, dengan beroperasinya 9 unit PLTB dan PLTS dengan kapasitas 32,4 kW mulai akhir tahun 2008, meskipun terjadi peningkatan beban puncak namun neraca
listrik Nusa Penida masih aman ditandai oleh surplus daya mampu 262-858 kW. Pada bulan Mei-September surplus daya 601-858 kW, berarti 1 unit mesin berdaya mampu
600 kW dapat diistirahatkan. Sedangkan pada bulan Januari-April, dan Oktober surplus daya 400 kW, berarti 1 unit mesin berdaya mampu 400 kW dapat diistirahatkan.
Bila pembangkit listrik tidak mengalami penambahan atau peremajaan terhadap mesin yang sudah tua, maka pada tahun 2012 daya mampu unit jaringan Nusa Penida
tidak mampu mengimbangi peningkatan beban puncak khususnya pada bulan Desember, sehingga surplus daya hanya 115 kW dan pada tahun berikutnya dapat
terjadi defisit daya Gambar 9.4. Namun demikian, dengan rencana penambahan 8 unit PLTB pada tahun 2011, maka pada bulan-bulan dengan kecepatan angin yang
signifikan, masih terjadi surplus 400 kW sehingga PT. PLN dapat mengistirahatkan 1 unit mesin PLTD berdaya mampu 400 kW pada bulan April dan Oktober. Bahkan pada
bulan Mei-September 1 unit mesin berkapasitas 600 kW dapat diistirahatkan. Hasil simulasi Model RE-Nusa sampai dengan tahun 2011 disajikan pada Tabel 9.10.
2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 1 ,0 0 0
2 ,0 0 0 3 ,0 0 0
4 ,0 0 0 5 ,0 0 0
k w
Be b a n Pu n ca k UJ Nu sa [ _Bu la n _De s] Da ya PLTD Awa l[ _Bu la n _De s]
Gambar 9.4 Prediksi perkembangan neraca listrik unit jaringan Nusa Penida pada bulan Desember tanpa penambahan daya PLTD, sampai dengan 10 tahun
kedepan.
Untuk mencegah terjadinya defisit daya pada bulan Desember 2013 diperlukan penambahan daya mampu PLTD sebesar 1.200 kW pada tahun 2012. Dengan
penambahan daya tersebut, sepanjang tahun 2013 terjadi surplus 1.000 kW Tabel 9.11, sehingga 1 unit mesin berdaya mampu 600 kW dapat diistirahatkan secara
bergantian.
Tabel 9.10 Hasil simulasi neraca listrik unit jaringan Nusa Penida dengan penambahan 8 unit PLTB, tahun 2012.
Bulan Daya mampu
kW Beban Puncak
kW SurplusDefisit
kW Januari 2.699
2.184 515
Pebruari 2.486 2.103
383 Maret 2.553
2.233 320
April 2.610 2.163
447 Mei 2.800
2.158 642
Juni 3.169 2.168
1.001 Juli 3.046
2.188 858
Agustus 3.343 2.238
1.105 September 2.805
2.213 592
Oktober 2.704 2.288
416 Nopember 2.627
2.333 294
Desember 2.498 2.383
115
Tabel 9.11 Hasil simulasi neraca listrik unit jaringan Nusa Penida, tahun 2013 dilakukan penambahan daya mampu PLTD sebesar 1.200 kW pada tahun
2012 Bulan Daya
mampu kW
Beban Puncak kW
SurplusDefisit kW
Januari 3.896 2.408
1.488 Pebruari 3.685
2.327 1.358
Maret 3.761 2.457
1.304 April 3.808
2.387 1.421
Mei 3.996 2.382
1.614 Juni 4.361
2.392 1.969
Juli 4.239 2.412
1.827 Agustus 4.532
2.462 1.105
September 4.001 2.437
1.564 Oktober 3.900
2.512 1.388
Nopember 3.825 2.557
1.268 Desember 3.697
2.607 1.090
Untuk dapat mengimbangi peningkatan beban puncak sampai dengan tahun 2018, maka diperlukan penambahan daya mampu PLTD sebesar 1.200 kW pada tahun
2016 Gambar 9.5. Berdasarkan alokasi sumberdaya listrik tersebut di atas, maka melalui simulasi model RE-Nusa dapat direncanakan penambahan daya untuk
keseimbangan neraca listrik pada unit jaringan Nusa Penida sampai dengan 10 tahun kedepan.
2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7
2 , 0 0 0 3 , 0 0 0
4 , 0 0 0 5 , 0 0 0
k w
Be b a n Pu n ca k UJ Nu s a [ _Bu la n _De s ] Da ya Ma m p u UJ Nu sa [ _Bu la n _De s ]
Gambar 9.5 Prediksi perkembangan neraca listrik unit jaringan Nusa Penida pada bulan Desember, sampai dengan 10 tahun kedepan dengan penerapan model RE-
Nusa
9.3.2. Kontribusi Sumber Energi Terbarukan Tanpa penambahan pembangkit, daya mampu unit jaringan Nusa Penida pada
tahun 2013 sudah mengalami penurunan meskipun ada kontribusi dari PLTB dan PLTS yang cukup signifikan pada bulan Juni-Agustus. Daya mampu terendah terjadi pada
bulan Desember karena kontribusi PLTB dan PLTS hanya mencapai masing-masing 81 dan 10 kW Tabel 9.12, sehingga dengan daya mampu PLTD yang ada tidak mampu
mengimbangi peningkatan beban puncak. Tabel 9.12 Hasil simulasi daya mampu unit jaringan Nusa, tahun 2013 tanpa
penambahan daya pada PLTD Bulan
PLTD kW PLT Angin kW
PLT Surya kW Januari 2.405
283 7
Pebruari 2.405 72
8 Maret 2.405
134 13
April 2.405 187
16 Mei 2.405
368 23
Juni 2.405 733
23 Juli 2.405
611 23
Agustus 2.405 902
25 September 2.405
371 25
Oktober 2.405 271
24 Nopember 2.405
206 14
Desember 2.405 81
10
Dengan penambahan daya mampu PLTD pada tahun 2012, maka daya mampu PLTD saja sudah mampu memenuhi beban puncak pada tahun 2013. Jadi kontribusi
PLTB dan PLTS berperan untuk meringankan beban mesin dan menekan penggunaan bahan bakar, karena kontribusi kedua jenis pembangkit tersebut 400 kW kecuali pada
bulan Juni-Agustus mencapai 611-902 kW Tabel 9.13. Tabel 9.13 Hasil simulasi daya mampu unit jaringan Nusa, tahun 2013 dilakukan
penambahan daya sebesar 1.000 kW pada tahun 2012 Bulan
PLTD kW PLT Angin kW
PLT Surya kW Januari 3.605
283 7
Pebruari 3.605 72
8 Maret 3.605
134 13
April 3.605 187
16 Mei 3.605
368 23
Juni 3.605 733
23 Juli 3.605
611 23
Agustus 3.605 902
25 September 3.605
371 25 Oktober 3.605
271 24
Nopember 3.605 206 14
Desember 3.605 81 10
Kontribusi bahan bakar nabati BBN terhadap pengadaan listrik unit jaringan Nusa Penida berperan mensubstitusi solar sebagai bahan bakar PLTD. Jika harga biji
jarak penghasil BBN Rp 2.070kg tidak memberikan insentif bagi petani untuk mengusahakan tanaman jarak, sehingga luas pertanaman jarak pagar tidak berkembang.
Tabel 9.14 Hasil simulasi kontribusi sumber energi terbarukan terhadap produksi listrik unit jaringan Nusa Penida, tahun 2013 harga biji jarak pagar Rp 2.070kg
Bulan Produksi Listrik
UJ Nusa kWh Kontribusi
BBN Kontribusi PLT
Angin Kontribusi PLT
Surya Januari
635.839 0,00 10,70 0,28 Pebruari 601.374 0,00 2,88 0,32
Maret 648.618 1,38
4,95 0,47 April 644.210
2,78 6,99 0,58
Mei 675.532 2,65
13,08 0,81
Juni 642.590 2,79
27,40 0,80
Juli 678.554 1,32
21,63 0,85
Agustus 708.668 0,00 30,57 0,86 September 701.742 0,00 12,68
0,80 Oktober 729.598 0,00 8,92 0,80
Nopember 693.190 0,00 7,13
0,49 Desember 698.506 0,00 2,79
0,36 Hasil simulasi model dengan harga biji jarak Rp 2.070kg Tabel 9.14,
menunjukkan bahwa pada tahun 2013 kontribusi BBN terhadap produksi listrik unit jaringan Nusa Penida pada musim panen tanaman jarak pagar Maret-Juli mencapai
7,42-10,79bl. Hal tersebut mencerminkan bahwa kalau harga biji jarak mencapai Rp 2.070kg, dapat mendorong petani menanam jarak sehingga target pengembangan BBN
dapat tercapai. Hal serupa juga terungkap dari hasil penelitian Jensen et al 2004, yang menyatakan bahwa ketertarikan petani kedelai di Tennessee untuk memproduksi
biodiesel ditentukan oleh performa pasar dari biodiesel. Berbeda dengan kontribusi PLTB dan PLTS yang menurun sejalan dengan
penurunan efisiensi teknis, kontribusi BBN meningkat dari tahun ke tahun sejalan dengan perkembangan luas pertanaman dan produktivitas pesatuan luas. Hasil simulasi
model pada Tabel 9.15 menunjukkan bahwa pada tahun 2018 kontribusi BBN pada bulan-bulan panen mencapai 44,31-68,40.
Berorientasi kepada tujuan pengembangan bahan bakar nabati sebagai substitusi bahan bakar PLTD, maka kontribusi bahan bakar nabati seyogyanya ditingkatkan
menjadi setara dengan jumlah kebutuhan solar untuk bahan bakar PLTD. Mengacu kepada hasil prediksi perkembangan produksi listrik unit jaringan Nusa Penida, maka
melalui simulasi model RE-Nusa dapat diprediksi kebutuhan bahan bakar nabati dan lahan untuk pengembangan tanaman jarak pagar.
Tabel 9.15 Hasil simulasi kontribusi sumber energi terbarukan terhadap produksi listrik unit jaringan Nusa Penida, tahun 2018 harga biji jarakRp 2.070kg;
penambahan daya 1.000 kW pada tahun 2012 dan 2016
Bulan Produksi Listrik
UJ Nusa kWh Kontribusi
BBN Kontribusi PLT
Angin Kontribusi PLT
Surya
Januari 903.952 0,00 8,91 0,23
Pebruari 872.784 0,00 2,38 0,26 Maret 916.923
44,31 4,13 0,39
April 952.896 53,50
5,83 0,49
Mei 936.028 68,40
10,97 0,68
Juni 933.824 64,34
22,84 0,67
Juli 958.056 59,61
18,15 0,72
Agustus 965.004 0,00 25,77 0,73
September 947.041 0,00 10,68
0,68 Oktober 1.043.416 0,00 7,55
0,68 Nopember 1.013.221
0,00 5,99
0,41 Desember 1.036.385
0,00 2,35
0,30 Sejalan dengan perkembangan kontribusi sumber energi terbarukan terhadap
produksi listrik unit jaringan Nusa Penida, maka produksi listrik dari PLTD berfluktuasi antar bulan pada setiap tahunnya. Hasil simulasi produksi listrik unit jaringan Nusa
Penida dan kontribusi PLTD perbulan pada tahun 2018 disajikan pada Gambar 9.6. Sedangkan proyeksi kontribusi tahunan PLTD terhadap produksi listrik unit jaringan
Nusa Penida disajikan pada Gambar 9.7.
_Bulan_Jan _Bulan_Mar
_Bulan_Mei _Bulan_Jul
_Bulan_Sep _Bulan_Nop
2 0 0 , 0 0 0 4 0 0 , 0 0 0
6 0 0 , 0 0 0 8 0 0 , 0 0 0
1 , 0 0 0 , 0 0 0 k wh
Prod Listrik PLTD Prod Listrik UJ Nusa
Gambar 9.6 Hasil simulasi produksi listrik PLTD dan total unit jaringan Nusa Penida perbulan, tahun 2018.
2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 3 , 0 0 0 , 0 0 0
6 , 0 0 0 , 0 0 0 9 , 0 0 0 , 0 0 0
1 2 , 0 0 0 , 0 0 0 k wh
Pro d Ta h u n a n UJ Nu sa Pro d Ta h u n a n List rik PLTD
Gambar 9.7 Proyeksi kontribusi PLTD terhadap produksi listrik unit jaringan Nusa Penida, tahun 2018.
Untuk mensubstitusi solar sebagai bahan bakar PLTD, program pengembangan tanaman jarak pagar di Nusa Penida yang operasional mulai tahun 2007 dengan target
areal seluas 1.000 ha, diprediksi tidak mampu sepenuhnya memenuhi kebutuhan bahan bakar nabati sebagai substitusi solar sampai dengan 10 tahun kedepan. Hasil simulasi
perkembangan kebutuhan dan produksi bahan bakar nabati di Nusa Penida sampai dengan tahun 2018 disajikan pada Gambar 9.8. Tidak terpenuhinya kebutuhan bahan
bakar nabati tersebut terkait dengan rendahnya produktivitas tanaman jarak sebagai akibat adanya faktor pembatas ketersediaan air dan persaingan penggunaan lahan
dengan komoditas lain. Disamping itu juga diasumsikan bahwa program pengembangan tanaman jarak pagar di Nusa Penida hanya seluas 1.000 ha. Proyeksi kebutuhan lahan
dan luas tanaman jarak pada tingkat harga yang memberikan insentif bagi petani di Nusa Penida sampai dengan tahun 2018 disajikan pada Gambar 9.9.
2 0 0 6 2 0 0 7
2 0 0 8 2 0 0 9
2 0 1 0 2 0 1 1
2 0 1 2 2 0 1 3
2 0 1 4 2 0 1 5
2 0 1 6 2 0 1 7
1 , 0 0 0 , 0 0 0 2 , 0 0 0 , 0 0 0
3 , 0 0 0 , 0 0 0 l
Kebutuhan BBN Pertahun Produksi BBN Pertahun
Gambar 9.8 Hasil simulasi perkembangan kebutuhan dan produksi bahan bakar nabati di Nusa Penida sampai dengan tahun 2018
2 0 0 6 2 0 0 7
2 0 0 8 2 0 0 9
2 0 1 0 2 0 1 1
2 0 1 2 2 0 1 3
2 0 1 4 2 0 1 5
2 0 1 6 2 0 1 7
1 , 0 0 0 2 , 0 0 0
3 , 0 0 0 4 , 0 0 0
h a
Kebutuhan Lahan Jarak Luas Tan Jarak
Gambar 9.9 Hasil simulasi perkembangan kebutuhan lahan dan luas tanaman jarak di Nusa Penida sampai dengan tahun 2018
9.3.3. Penurunan Beban Lingkungan
Pemanfaatan sumber energi terbarukan dalam memproduksi listrik di Nusa Penida, selain meningkatkan daya mampu, yang tidak kalah penting adalah perannya
dalam mengurangi penggunaan solar yang menimbulkan emisi dari PLTD. Hasil simulasi model sampai dengan tahun 2013 menunjukkan bahwa dengan kontribusi
produksi listrik seperti dikemukakan pada Tabel 9.15, pemanfaatan sumber energi terbarukan di Nusa Penida dapat menekan penggunaan solar dan menyebabkan
penurunan emisi seperti disajikan pada Tabel 9.16. Tabel 9.16 Hasil simulasi penghematan solar dan penurunan emisi UJ Nusa, tahun 2018
harga biji jarak pagar Rp 2.070kg Bulan Penghematan
Solar lbl Penurunan
CO Penurunan
NOx Penurunan
SOx Penurunan
Partikel Januari 39.664
9,14 9,14 9,14 9,14 Pebruari 10.933
2,65 2,65 2,65 2,65 Maret 19.955
7,91 14,10
11,30 9,37
April 27.711
10,41 17,89 14,50 12,17 Mei
53.283 16,88 26,44 22,11 19,12
Juni 103.107
28,47 37,46 33,40 30,58 Juli
86.490 23,39 31,72 27,95 25,35
Agustus 126.514 26,49 26,49 26,49 26,49
September 53.993
11,41 11,41 11,41 11,41 Oktober 40.287
8,22 8,22 8,22 8,22 Nopember
29.986 6,40 6,40 6,40 6,40
Desember 12.493
2,65 2,65 2,65 2,65 Selain persentase penurunan keempat jenis emisi tersebut, penurunan jumlah
karbon dioksida yang diemisikan juga dapat dijadikan indikator beban lingkungan dalam pemanfaatan sumber energi. Hasil simulasi model RE-Nusa menunjukkan bahwa
penurunan emisi CO
2
sebagai akibat pengurangan pembakaran solar sampai dengan 10 tahun kedepan mencapai 2.900 tonth. Perbandingan emisi CO
2
tahunan pemanfaatan bahan bakar solar sepenuhnya dan penerapan model RE-Nusa, sampai dengan tahun
2018 disajikan pada Gambar 9.10.
2 0 0 6 2 0 0 7
2 0 0 8 2 0 0 9
2 0 1 0 2 0 1 1
2 0 1 2 2 0 1 3
2 0 1 4 2 0 1 5
2 0 1 6 2 0 1 7
3,000,000 6,000,000
9,000,000 12,000,000
kg
Em isi CO2 Ta h u n a n So la r Em isi CO2 Ta h u n a n RE- Nu sa
Gambar 9.10 Hasil simulasi perbandingan emisi CO2 tahunan pemanfaatan bahan bakar solar sepenuhnya dan penerapan model RE-Nusa, sampai dengan tahun
2018.
Sejalan dengan penurunan emisi yang disebabkan oleh pemanfaatan sumber energi terbarukan, bertitik tolak dari konsentrasi CO, NOx, SOx dan partikel pada udara
ambien tahun 2007, melalui simulasi model dapat diproyeksikan konsentrasi keempat elemen indikator kualitas udara tersebut untuk 10 tahun ke depan Tabel 9.17.
Tabel 9.17 Hasil simulasi penurunan konsentrasi gas rumah kaca, tahun 2018 harga biji jarak Rp 2.070kg; penambahan daya sebesar 1.000 kW pada tahun
2012 dan 2016 Bulan
Penurunan Konsentrasi
CO mgm
3
Penurunan Konsentrasi
NOx mgm
3
Penurunan Konsentrasi
SOx mgm
3
Penurunan Konsentrasi Partikel
mgm
3
Januari 0,0478 0,0025
0,0038 0,0315 Pebruari 0,0138
0,0007 0,0011 0,0091
Maret 0,0413 0,0039
0,0047 0,0323 April 0,0544
0,0049 0,0061 0,0420
Mei 0,0882 0,0073
0,0093 0,0659
Juli 0,1488 0,0103
0,0140 0,1055
Agustus 0,1222 0,0088
0,0117 0,0874 September 0,1385 0,0073 0,0111
0,0914 Oktober 0,0596
0,0031 0,0048 0,0393
Nopember 0,0335 0,0018 0,0027 0,0221
Desember 0,0139 0,0007 0,0011 0,0091
Dilihat dari aspek kesehatan manusia khususnya yang tinggal di sekitar lokasi PLTD Nusa Penida, pemanfaatan sumber energi terbarukan akan memerikan manfaat
menurunkan konsentrasi partikel yang sudah melampaui baku mutu udara SK
Gubernur Bali No. 8 tahun 2007. Disamping itu juga mencegah peningkatan beban lingkungan sebagai akibat peningkatan konsentrasi CO, NOx, SOx di udara.
9.4. Implikasi Kebijakan Pengelolaan Energi