Implementasi Model MODEL PENGELOLAAN ENERGI DI NUSA PENIDA

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