Analisis Perbandingan Penambahan Pemasangan Baru Lpju Konvensional Dengan Lpjuts Di Jalan Tol Belmera Dengan Pendekatan Value Engineering

TUGAS AKHIR

ANALISIS PERBANDINGAN PENAMBAHAN PEMASANGAN
BARU LPJU KONVENSIONAL DENGAN LPJUTS DI JALAN TOL
BELMERA DENGAN PENDEKATAN VALUE ENGINEERING
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh
Enda Duanta Ginting
NIM : 100402092

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara


ABSTRAK
Semakin meningkatnya ekonomi pada suatu daerah maka konsumsi energi
listrik juga akan meningkat. PLN sebagai perusahaan penyedia tenaga listrik di
Indonesia yang terus mengalami krisis tidak hanya dalam finansial tapi juga dalam
menyediakan pasokan energi listrik bagi masyarakat. . Hal ini bisa terjadi karena

besaran biaya operasional yang dipikul oleh PLN melebihi penerimaan yang
didapat.
Salah satu cara efektif untuk mengatasi hal ini adalah dengan mengganti
sumber energi untuk lampu penerangan jalan umum (LPJU) diantaranya jalan tol
yang selama ini konvensional dengan solar cell. Dengan menggunakan lampu
penerangan yang menggunakan tenaga surya (LPJUTS) perusahaan seperti Jasa
Marga selaku pengelola jalan tol tidak perlu lagi membayar listrik ke PLN,
semuanya dibangkitkan sendiri dengan sinar matahari, jadi cukup investasi di
panel surya nya saja. Walaupun biaya investasi awal antara LPJU konvensional
dengan solar cell begitu besar yakni Rp 30.072.502.500 : Rp 36.602.500.000,
namun pada tahun ke-6 pemakaiannya justru penggunaan LPJU solar cell bisa
lebih hemat biaya dibandingkan dengan LPJU konvensional. Tidak hanya hemat
biaya namun, daya dari PLN juga bisa dihemat dengan mengganti LPJU

konvensional dengan solar cell. Daya total pemakaian beban lampu LPJU solar
cell tiang lengan tunggal adalah 60.400 watt. Sedangkan daya total pemakaian

beban lampu LPJU konvensional tiang lengan tunggal adalah 377.500 watt yang
mana bersumber dari PLN sedangkan panel surya mengkonversikan energi
matahari menjadi energi listrik sehingga tidak membebani PLN.
Kata kunci : Daya, Energi, Jalan Tol, , LPJU Konvensional, LPJU Solar cell,
Penerangan Jalan Umum.
i
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRAK ...............................................................................................

i

DAFTAR ISI ............................................................................................

ii


DAFTAR GAMBAR ...............................................................................

v

DAFTAR TABEL....................................................................................

vi

KATA PENGANTAR .............................................................................

vii

BAB I PENDAHULUAN .....................................................................

1

1.1.Latar Belakang .....................................................................

1


1.2.Perumusan Masalah ..............................................................

5

1.3.Tujuan Penulisan ...................................................................

5

1.4.Batasan Masalah....................................................................

6

1.5.Manfaat .................................................................................

7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................

8


2.1.Sejarah Lampu Penerangan Jalan Umum .............................

8

2.2.Lampu Penerangan Jalan Umum ..........................................

9

2.2.1. Standar Perencanaan Penerangan Jalan......................

10

2.2.2. Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan ...........

12

2.2.3. Jenis Lampu Penerangan Jalan ...................................

13


2.2.4. Kriteria Perencanaan, Kualitas Penerangan,
Dan Kreiteria Penempatan .........................................

16

2.2.4.1.Kriteria Penempatan Lampu
Penerangan Jalan Umum.................................

18

2.1.4.2.Batasan Penempatan Lampu
Penerangan Jalan Umum.................................

19

2.2.4.3.Penataan Lampu
Penerangan Jalan Umum.................................

22


2.3.Sel Surya (Photovoltaik) .......................................................

23

2.3.1.Prinsip Kerja Panel Surya ...........................................

25

2.3.2.Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya .....................

26
ii

Universitas Sumatera Utara

2.3.2.Komponen-Komponen untuk Instalasi
Listrik Sel Surya .........................................................

27


2.4.Value Engineering.................................................................

28

2.4.Jalan Tol Belmera .................................................................

30

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................

34

3.1. Lokasi Penelitian ..................................................................

34

3.2. Data-Data Yang Dibutuhkan ................................................

34


3.3. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data ..........................

35

3.4. Teori Analisa Data ...............................................................

36

3.4.1.Analisa Teknis .............................................................

36

3.4.1.1.Lampu dan Penerangan ...................................

36

3.4.1.2.Tiang dan Stang Ornament .............................

42


3.4.1.3.Penghantar Listrik ...........................................

43

3.4.1.4.Pembatas dan Pengaman Listrik .....................

45

3.4.1.5.Perencanaan LPJU Solar Cell .........................

46

3.4.2.Analisa Ekonomi .........................................................

51

3.4.2.1.Biaya Investasi ................................................

51


3.4.2.2.Biaya Operasional ...........................................

52

3.4.2.3.Biaya Perawatan .............................................

53

3.4.2.4.Break Even Point (BEP) LPJU .......................

54

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.................................................

56

4.1. Kondisi Eksisting PJU di Jalan Tol Belmera .........................

56

4.1.1.Jenis Tiang dan Kemiringan Stang Ornamen ................

56

4.2. Perhitungan Daya Lampu dan Penerangan Konvensional .....

57

4.3. Pembatas dan Pengaman Listrik PJU Konvensional ..............

60

4.4. Penghantar Listrik ..................................................................

62

4.5. Rancangan Penggunaan LPJU Solar Cell di Jalan Tol Belmera
Dengan Menerapkan Value engineering ................................

66

4.6. Material Perencanaan Jalan Umum Solar Cell.......................

67

4.7. Perhitungan Daya Pemasangan Baru LPJU Konvensional dengan
LPJU Solar Cell .....................................................................

73

4.8. Perhitungan Ekonomis PJU ....................................................

74
iii

Universitas Sumatera Utara

4.8.1.Biaya Investasi ..............................................................

74

4.8.2.Biaya Operasional .........................................................

77

4.8.3.Biaya Perawatan ............................................................

79

4.9. Analisa Perbandingan Biaya Ouput dengan
Break Even Poin (BEP) ..........................................................

82

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................

86

5.1. Kesimpulan.............................................................................

86

5.2. Saran .......................................................................................

87

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No
1.1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.1
3.2
3.3
4.1
4.2
4.3
4.4

Judul
Peta jalan tol Medan-Binjai, Medan-Kuala Namo-Tebing
Penempatan LPJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah
Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselangseling di Jalan Dua Arah
Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan
di Jalan Dua Arah
Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah
Pertumbuhan volume lalu lintas rata-rata per hari/kendaraan
Peta jalan tol Belawan – Medan – Tanjung Morawa
Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Bandar Selamat Tembung
Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Amplas
Kondisi LPJU Solar Cell (LED) di jalan tol menuju Kuala Namo
Perhitungan Iluminasi Metode Titik
Perencanaan Penerangan Jalan Umum
Diagram Kerja LPJU Solar Cell
Kabel NYFGbY
Photo voltaic 80wp
Baterai Panasonic VRLA 150Ah
Solar Charge Controller

Halaman
3
22
23
23
23
30
31
32
32
33
39
42
51
64
68
72
73

v
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18

Judul
Halaman
Jenis Lampu Penerangan Jalan Secara Umum Menurut karakteristik dan
13
penggunaan
Rasio Kemerataan Pencahayaan
17
Sistem penempatan lampu penerangan jalan
18
Uraian Besaran-Besaran Kriteria Penempatan Lampu Penerangan Jalan
18
Umum
Antar Tiang Lampu Penerangan (e) Berdasarkan Tipikal Distribusi
19
Pencahayaan dan Klasifikasi Lampu
Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan
22
Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU) Melalui
41
Perhitungan Indeks Ruang (k)
Data Kondisi Eksisting PJU Konvensional
56
Data PJU Konvensional
57
Kemeratan Iluminasi dan Luminansi
59
Data Pembatas Daya MCB (Mini Circuit Breaker)
61
Data Penghantar Listrik PJU Konvensional
62
Data Kondisi Perencanaan PJU Solar Cell
67
Data LPJU Solar Cell
67
Data/Spesifikasi Panel Surya Single Ornament
68
Data/Spesifikasi Baterai
71
Data solar charge controller
72
Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU Konvensional
75
Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU Solar Cell
76
Biaya Beban
77
Biaya Pemakaian Listrik
77
Umur Material PJU Konvensional
78
Umur Material PJU Solar Cell
80
Biaya Pengeluaran PJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10
83
Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10
83

vi
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena atas berkat dan rahmat-Nya tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus
diselesaikan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan
Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PERBANDINGAN PENAMBAHAN

PEMASANGAN BARU LPJU KONVENSIONAL DENGAN LPJUTS
DI JALAN TOL BELMERA DENGAN PENDEKATAN VALUE
ENGINEERING”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda (Alm Stensi Ginting) beserta Ibunda (Asmidar Sunarty Tarigan) dan
Kakak dan Abang-abang tersayang (Mulova Karina Novitalia, Destra Arico
Randal dan Enda Prananta) yang selalu memberikan semangat dan mendoakan
penulis selama masa studi hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini. Selama masa
kuliah hingga penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapatkan
dukungan maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin
menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada:

1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
dan selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah banyak
meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan bantuan,

vii
Universitas Sumatera Utara

bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan hingga
penyusunan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah
banyak membantu penulis selama perkuliahan dan memberikan masukan demi
perbaikan Tugas Akhir ini serta senantiasa memberikan bimbingan selama
perkuliahan.
3. Bapak Ir. Raja Harahap, M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir, yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini dan telah
memberikan banyak motivasi selama masa perkuliahan.
4. Bapak Rahmad Fauzi, S.T., M.T., selaku Seketaris Jurusan Departemen Teknik
Elektro FT USU beserta seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT
USU yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
5. Dosen-dosen Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah mengajari dan
membimbing saya menuntut ilmu di jurusan ini sampai akhirnya saya bisa
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) saya di Departemen Teknik Elektro.
6. Teman Satu bimbingan saya selama menyelesaikan tugas akhir ini Hugo dan
Angel yang selalu menemani dan menyemangati penulis ketika membuat tugas
akhir ini.
7. Rekan-rekan satu angkatan 2010 Milan, Edy, Sisko, Syilvester, Ricky Ananda,
Afron, Fontes, Doni, Kiel, Noven, Daniel, Martua, Suhendri dll yang selalu
saling memberi semangat, bantuan dan cerita selama perkuliahan.
8. Orang-orang terdekat saya Yohana, Dery, Maha, Fandi, Amun, Gege yang
selalu menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
9. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan
dukungan dan bantuan.
viii
Universitas Sumatera Utara

10. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih belum
sempurna karena masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi isi maupun
susunan

bahasanya.

Saran

dan

kritik

dari

pembaca

dengan

tujuan

menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis
harapkan. Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat
berguna bagi kita semua dan hanya kepada Tuhan yang Maha Esa penulis
menyerahkan diri.

Medan, Januari 2016
Penulis

Enda Duanta Ginting

ix
Universitas Sumatera Utara