Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berb (1)
Call for Paper
PLN IDEA CONFERENCE
TOPIK PILIHAN: A
Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter
Tunggal Apparent Energy Satuan KVAH Di India & Malta
Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi
Pelanggan Dan Mereduksi Susut Teknis 1% Di Utilitas
PLN
Disusun Oleh:
MAURITS A. PAATH ( NIP. 6890046S)
PT PLN (PERSERO)
2017
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Maurits A. Paath, M.Eng
NIP
: 6890046S
Unit Kerja
: Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua
Menyatakan bahwa:
a. Paper yang berjudul ”Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal
Satuan KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi
Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas”, merupakan karya intelektual hasil
pemikiran saya dan didukung dengan berbagai sumber yang menjadi rujukan dan disadur
sesuai dengan kaidah.
b. Menyutujui jika paper ini menjadi hak milik PT PLN (Persero) dan PT PLN (Persero) berhak
untuk mempublikasikan ataupun mengimplementasi ide/gagasan dalam paper ini demi
kesuksesan perusahaan.
Demikian Surat Pernyataan ini saya buat secara benar dan dapat dipertanggung jawabkan.
Jakarta, 1 Agustus 2017
Yang Menyatakan
Maurits A. Paath, M.Eng
2
BIODATA PENULIS
PLN IDEA CONFERENCE
Topik
:
Evaluasi
terhadap
titik
transaksi
tenaga
listrik
pada
sistem
pembangkitan, sistem penyaluran atau sistem distribusi guna
peningkatan pendapatan dan penurunan losses
Judul
:
Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal Satuan
KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi
Energi Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas
Nama
: Maurits A. Paath, M.Eng
NIP
: 6890046S
Jabatan
: Staf Divisi Operasi (Divor)
Unit Kerja
: PLN Regional Maluku – Papua
TTL
: Ambon, 1 Juni 1968
No HP
: 081227121121
Email
: maurits.paath@gmail.com;
maurits.albert@pln.co.id
3
KATA PENGANTAR
Salam Sejahtera bagi kita semua,
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala kelimpahan Rahmat dan
Karunia-Nya sehingga saya dari Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua dapat
menyelesaikan penyusunan Paper ini
Harapan saya semoga Paper ini dapat menambah pengetahuan tentang Tarif Berbasis
KVAH dan hubungannya dengan karakteristik beban listrik modern dan semangat
menciptakan Efisiensi Energi di Pelanggan serta mereduksi Susut Teknis 1%.
Saya menyadari Paper ini masih jauh dari sempurna, oleh kerena itu saya
mengharapkan dari para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat
korektif dan konstruktif untuk melengkapi kesempurnaan paper ini.
Penulis
Maurits A. Paath, M.Eng
(6890046S)
4
Daftar Isi
Halaman Judul
1
Surat Pernyataan
2
Biodata Penulis
3
Kata Pengantar
4
Daftar Isi
5
Daftar Tabel
6
Daftar Gambar
7
Abstrak
9
BAB
BAB
I.
Latar Belakang
10
A. Permasalahan
10
B. Dampak Yang Ditimbulkan
10
II. Landasan Pemikiran
BAB III.
BAB IV.
11
A. Konsep Pelanggan Hemat dan Pelanggan Boros
12
B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks
12
C. Maximum Demand Tariff (KVAH) United Kingdom
12
D. Rekomendasi Tarif KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 %
13
E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta
13
Deskripsi Gagasan Ide
14
A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik
20
B. Analogi Flow Meter Air
20
C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo
20
D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus
21
E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
21
F. Metode Discount / Incentive Tariff KVAH.
21
G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia
22
Analisa Dampak Gagasan Ide
23
A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff
23
B. Manfaat Teknis Lainnya
24
C. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff.
24
D. Analisa Risiko
24
5
BAB V.
Kesimpulan
26
Daftar Pustaka
29
Lampiran
31
6
Daftar Tabel
Tabel 1. Metode pembayaran energi reaktif saat ini
12
Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff
13
Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1)
14
Tabel 4. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (2)
15
Tabel 5. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (3)
16
Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017
17
Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014
17
Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial
18
Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial
18
Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014
19
Tabel 11. Analisa Risiko
25
7
Daftar Gambar
Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros;
12
(b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi
12
Gambar 2. Kajian tariff KVAH dari negara Himachal Pradesh
13
Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 – 2014
17
Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 – 2014
19
Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
20
Gambar 6. Ilustrasi Analogi Total Cost Pembuatan Trafo
20
Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus
21
Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor
21
Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM
22
Gambar 10. Tahapan Kajian Peluang Penerapan Tarif KVAH
22
Gambar 11. Bagan SWEEFFB
23
8
Abstrak
Susut T&D merupakan salah satu kinerja utama yang mempengaruhi neraca energi sebuah
perusahaan kelistrikan. Penyebab susut bisa teknis maupun non teknis, diantaranya susut
pengukuran energi listrik di titik transaksi Alat Pengukur Pembatas yang disebabkan oleh
penggunaan dan pola operasi beban listrik modern yang tidak efisien.
Paper ini mengevaluasi sebuah perubahan cara pandang yang “very powerful enabler”
tentang solusi strategis sistem pengukuran energi listrik yang simpel Berbasis Energi Tunggal
satuan KVAH dan telah efektif diterapkan di negara India dan Malta. Termasuk juga
mengevaluasi sejauh mana peluang penerapannya di Indonesia.
Solusi straregis diatas menjadi motivator dan navigator untuk mendukung aktifitas “synergy
with energy efficiency for fairness benefits”. Yaitu sebuah aktifitas mengajak partisipasi aktif
Pelanggan Potensial agar peduli meningkatkan efisiensi energi melalui perbaikan faktor daya
instalasi menggunakan kompensator, alat Power Factor Correction (PFC) sehingga membantu
mereduksi susut teknis jaringan T&D sebesar satu persen (setara penghematan 3 triliun per
tahun di PLN). Sebagai kompensasinya utilitas memberikan “discount / incentive tariff for
lower bill” kepada Pelanggan Potensial.
Kata kunci: harmonik, faktor daya, energi tunggal, KVAH,
9
BAB I: Latar Belakang
A. Permasalahan
Pola pemakaian beban listrik di Pelanggan Potensial di India dan Malta pada tiga
dekade terakhir secara umum cenderung berperilaku konsumtif, boros dan tidak efisien.
Kebanyakan para Pelanggan untuk memenuhi kebutuhannya menggunakan beban listrik
yang memiliki karakteristik mirip Pelanggan di Indonesia seperti:
1. Beban listrik yang memiliki faktor daya rendah (lihat Lampiran B & C),
2. Beban elektronik daya yang membangkitkan permasalahan polusi harmonik, seperti
pengatur putaran Variable Speed Drive (VSD), juga pelanggan Tanur Besi, dll
3. Adanya beban abnormal PF leading dan terbaca energi import (lihat Lampiran E).
Termasuk adanya kondisi:
1. Masih maraknya oknum yang melakukan penyelewengan listrik (lihat Lampiran F)
2. Masih menggunakan pengukuran berbasis energi aktif (KWH) dan energi reaktif
(KVARH) dengan PF penalty yang dipandang rumit karena pergeseran karakteristik
beban listrik modern saat ini
B. Dampak Yang Ditimbulkan
Fenomena pergeseran karakteristik beban diatas memberi dampak serius pada sistem
pengukuran energi di Utilitas. Terlebih adanya beban harmonik yang mengintroduksi daya
baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik (lihat Lampiran A.1.2.3) atau dikenal dengan
harmonic leakage power itu, ternyata tidak bisa diukur dengan parameter energi kWh.
Daya distorsi ini memberi konsekwensi menjadi daya tambahan (additional power)
pada kapasitas daya semu (VA), sehingga kapasitas trafo, generator dan jaringan menjadi
lebih besar. Juga berdampak losses jaringan menjadi lebih besar, termasuk mempengaruhi
pengukuran energi listrik menjadi tidak akurat di titik transaksi APP, karena Utilitas masih
menggunakan parameter pengukuran energi berbasis KWH dan KVARH. Apalagi definisi
Daya Distorsi Harmonik semakin ruwet (lihat Lampiran A.3) berkenaan teori yang
kompleks telah diberlakukan dalam definisi terbaru, yaitu Daya Semu Efektif (Se)
berdasarkan Standard IEEE 1459-2010, tentang “Definitions for the Measurement of
Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalaced
Conditions”.
10
BAB II: Landasan Pemikiran
Kondisi permasalahan dan dampak diatas tidak boleh lama berlarut, harus secepatnya
ditemukan solusinya. Maka ada beberapa poin Landasan Pemikiran yang diyakini Penulis bisa
menciptakan solusi perbaikan terhadap permasalahan diatas, yaitu :
1. Permasalahan dan dampak diatas merupakan kondisi di luar kemampuan kontrol
Utilitas, maka diperlukan kesadaran Pelanggan Potensial untuk memperbaikinya,
2. Seharusnya Pelanggan Potensial bertanggung jawab dengan peralatan listrik yang
digunakan, karena pemilihan beban listrik mutlak di tangan mereka, bahkan menjadi
hak mereka,
3. Kondisi unfair, Pelanggan Potensial yang memiliki beban tidak efisien, kenapa justru
utilitas yang menanggung dampak pengukuran energi KWH dan KVARH menjadi tidak
akurat.? Akibatnya susut pengukuran di titik transaksi APP dan susut teknis jaringan
Utilitas pun bertambah besar.
4. Diperlukan solusi strategis yang berfungsi menjadi motivator dan navigator, untuk
membangun aktifitas bersama antara Pelanggan Potensial dan Utilitas berpartisipasi
bersinergi dalam kegiatan “synergy with energy efficiency for fairness benefits” :
a. Motivator
Solusi strategis harus bisa membangun semangat Pelanggan Potensial agar
berpartisipasi aktif menggunakan peralatan listrik yang memiliki efisiensi tinggi,
b. Navigator
Solusi strategis harus bisa menjadi rambu-rambu penghematan bagi Pelanggan
Potensial agar bisa menghemat istrik dengan mengontrol pemakaiaannya sendiri,
c. Synergy with energy efficiency
Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang dan mengoperasikan kompensator
sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas memberi insentif melalui
discount/incentive tariff,
d. Fairness benefits
Manfaatnya Pelanggan Potensial mendapatkan lower bill, Utilitas mendapatkan
reduksi susut teknis jaringan 1 %.
11
A. Konsep Pelanggan Hemat (Efisien) dan Pelanggan Boros (Inefisien)
Pelanggan Boros (Gambar 1a) memiliki faktor daya (PF) buruk, sehingga menyerap
TOTAL arus beban tinggi sebesar 10 A. Namun energi yang dipakai (useful energy) hanya
4 Amper, sisanya 6 A menjadi susut (lossy energy) sebesar 6 Amper. Sehingga berdampak
Total Energy pun menjadi besar. Sementara Pelanggan Hemat tidak ada lossy energy karena
faktor daya lebih baik, semua terpakai useful energy dengan arus beban 4 A
(a)
(b)
Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros; (b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi
Gambar 1b, memvisualisasikan grafik beban efisien vs inefisien. Sesuai literatur
disebutkan konstribusi susut (lossy) beban inefisien 4 kali lebih besar dari beban efisien.
Perhatikan padahal daya aktif tetap sama untuk semua ketiga kondisi faktor daya.
B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks
Alasan pengelolaan Pricing Daya Reaktif: Daya reaktif mempengaruhi naik dan turun
tegangan jaringan transmisi dan distribusi. Aliran daya reaktif umumnya meningkatkan
kerugian (losses) jaringan. Kapasitas jaringan transmisi mempergunakan daya reaktif.
Dari Tabel 1, Sembilan metode pricing reactive energy dan satuan tagihannya:
Tabel 1. Metode pembayaran energi reaktif saat ini
12
C. Maximum Demand Tariff KVAH by UK Electricity Utility Company
Perusahaan listrik di Inggris yaitu UK Electricity Utility Company mengenakan
Maximum Demand Tariff untuk Pelanggan Potensial Komersil dan Industri. Satuan tagihan
komponen yang lebih besar mencakup biaya untuk memproduksi listrik dan komponen yang
lebih kecil mencakup biaya operasi yang terkait dengan transmisi dan distribusinya.
Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff
Untuk mendorong konsumsi listrik di luar beban puncak (Tabel 3), maka Pelanggan
ditawarkan beroperasi di luar beban puncak, dari pukul 00.30 - 07.30 pagi. Serta penerapan
tarif KVAH pada musim winter dan musim summer.
D. Referensi Rekomendasi Tarif Berbasis KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 %
Melalui hasil laporan akhir studi yang dilakukan oleh Forum of Regulators (FOR)
berjudul Study On Analysis Of Tariff Orders & Other Orders Of State Electricity
Regulatory Commissions tanggal 20 November 2001. Menurut analisa kajian regulator dari
negara bagian Himachal Pradesh bahwasannya mengimplementasi Tarif Berbasis KVAH
dapat mereduksi susut teknid T&D 1 %, seperti dibawah ini:
Gambar 2. Kajian tariff KVAH dari negara Himachal Pradesh
13
E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta
1. Struktur Tarif KVAH di India
Berikut ini tariff listrik tahun 2016-2017 (For Year, FY) salah satu negara bagian di
India, yaitu PUNJAB STATE ELECTRICITY REGULATORY COMMISSION, TARIFF
ORDER FOR PSTCL FY 2016-17, Date of Order: July 27, 2016
Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1)
Perhatikan highlight tanda kuning adalah harga per KVAH, dimana tarif baru (Revised
14
Tariff approved by the Commission, August 01,2016)) lebih rendah dibandingkan tariff
sebelumnya (Existing Tariff).
Tabel 4. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (2)
15
Tabel 5. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (3)
16
Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017
No For Year (FY)
Energy Rate -
Category of Consumers (Domestic)
Existing
Energy Rate - Revised
Tariff approved by the
Commission
1
2013-2014
101 to 300 units
Above 300 units
549
581
Paise / kWH
Paise / kWH
602
644
Paise / kWH
Paise / kWH
2
2014-2015
Upto 100 kVAH
101 to 300 kVAh
Above 300 kVAh
456
602
644
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
420
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
4
2015-2016
Upto 100 kVAH
Above 100 kVAh and upto 300 kVAh
Above 300 kVAh
420
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
4
2016-2017
Upto 100 kVAH
Above 100 kVAh and upto 300 kVAh
Above 300 kVAh
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Sesuai Tabel 6 diatas menunjukan tarif kVAh lebih kecil dari kWh.
2. Tren Susut di India Tahun 1991 – 2014
Tren susut di India di Tabel 7 dan Gambar 3 diatas bersumber dari situs World Bank
http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c
ountry= in:id:mt, dan diatas adalah yang terakhir diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017.
Tampak susut di India tertinggi sebesar 28,242 pada tahun 2001, terus secara gradual
menurun hingga tahun 2013.
Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014
INDIA Electric Power Transmission and Distribution Losses (% of Output)
Last Update 8/2/2017
1991
19.24
1992
18.26
1993
18.02
1994
17.80
1995
18.73
1996
20.56
1997
20.72
1998
22.13
1999
25.68
2000
27.22
2001
28.24
2002
26.68
2003
26.74
2004
25.66
2005
25.17
2006
23.66
2007
22.77
2008
21.26
2009
21.13
2010
19.86
2011
19.39
2012
18.90
2013
18.46
2014
19.42
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 - 2014
17
3. Struktur Tarif kVAh di Malta
Penerapan tariff berbasis kVAh di Malta efektif pada 1 Januari 2007,
Berikut tariff berbasis kVAh Pelanggan non residensial di Malta implementasi tahun
2014 - 2018
a. Biaya konsumsi tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)
Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh
Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial
Perhatikan pemakaian dikenakan progresif per kWh dan kVAh, bandingkan biaya
per kWh vs kVAh, biaya per kVAh lebih lebih murah dari biaya per kWh.
b. Biaya konsumsi siang dan malam tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)
Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh
Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial
Perhatikan tabel diatas, menunjukan untuk pemakaian siang dan malam lebih murah
per kVAh dibandingkan kWh, serta dikenakan progresif per kWh dan kVAh.
c. Untuk penerapan tarif beban maksimum (maximum demand tariff, exclusive of
VAT) berbasis KW dan KVA pada Pelanggan yang mengkonsumsi lebih dari 60 A,
sebagai berikut:
18
i.
Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.000.000 kW, dengan tarif
sebesar € 20,50 per kW dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun,
ii.
Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.500.000 kVA, dengan tariff
sebesar € 19,20 per kVA dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang
tahun,
iii.
Jika konsumsi melebihi 5.000.000 kW atau 5.500.000 kVA, dengan tarif
sebesar € 17,20 dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun.
4. Tren Susut di Malta tahun 1991 – 2014
Berikut tabel dan grafik susut di Malta periode tahun 1991 – 2014
Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014
Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 - 2014
Tren susut di Malta pada Tabel 10 dan Gambar 4 diatas dari situs World Bank
http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c
ountry= in:id:mt, dan data diatas telah diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017.
Tampak susut di Malta tertinggi sebesar 15,637 pada tahun 2009, serta turun tahun 2010
dan naik lagi tahun 2012, setelah itu terus secara gradual menurun hingga tahun 2014.
19
BAB III: Deskripsi Gagasan Ide
A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik
1. Penghematan akan sangat membantu PLN untuk menjamin kesinambungan pasokan
listrik.
2. Membantu Pemerintah Mengurangi Alokasi Subsidi Listrik
3. Menyeimbangkan Pasokan Listrik dengan Kebutuhan Akan Listrik
B. Analogi Flow Meter Air
Apabila kita menggunakan flow meter air, maka flow meter akan yang mengukur total
air. Terserah apakah air tersebut digunakan untuk mandi, minum, tampung bak, atau pipa
bocor, dan lain-lain. Why not electricity.? Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:
Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo
Saat membeli trafo tentunya kita dikenakan Total Biaya yang dikeluarkan pabrikan,
meliputi biaya pembuatan trafo (dihitung mencakup biaya komponen, biaya kerja belitan,
biaya kerja tanki, biaya oli, biaya pengujian, biaya paking), biaya pengiriman (meliputi
biaya angkut, biaya-biaya di pelabuhan, biaya di kapal, biaya bongkar muat, dan lain-lain).
Why not electricity.? Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:
Gambar 6. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
20
D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus
Filosofi Tarif Berbasis KVAH mengukur Total Arus yang diserap (currents drawn)
oleh peralatan, serta Tarif Berbasis KVAH harus very powerful enabler. Seperti ilustrasi
gambar di bawah ini:
Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus
E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
Sebuah sistem tariff KVAH harus didisain dengan tujuan:
1. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional: pembangkitan,
transmisi dan distribusi (running cost), serta losses cost.
2. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi
pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),
3. Memperbaiki efisiensi
F. Metode Discount / Incentive Tariff
Introduksi penerapan Discount / Incentive Tariff sesuai kajian PUNJAB STATE
POWER CORPORATION LIMITED yang berjudul REPORT ON EXAMINATION OF
IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIFF bulan September 2013..
Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor
Untuk penerapan tarif berdasarkan kVAh, maka menggunakan perkalian Faktor
Konversi (CF) = Faktor Daya (PF), PF : Faktor Daya Rata Rata, Biaya tambahan dan
potongan harga (rebate) nihil, apabila: Faktor Konversi (CF) = Faktor Daya (PF).
21
Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM
1. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan turun di bawah 0,90, konsumen harus membayar
tagihan berjumlah biaya tambahan sebesar 1% untuk setiap 0,01 penurunan bulanan
rata-rata Faktor Daya di bawah 0,90.
2. Biaya tambahan yang harus 2% untuk setiap 0,01penurunan Faktor Daya rata-rata
bulanan di bawah 0,8,
3. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan melebihi 0,90, insentif @ 0,25% untuk
setiap kenaikan 0,01 di atas batas 0,90 yang diperkenankan pada jumlah tagihan.
G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia
Untuk menerapkan Tarif berbasis KVAH di Indonesia dibutuhkan tahapan kajian sebagai
berikut:
Gambar 10. Tahapan Kajian Peluang Penerapan Tarif KVAH
22
BAB IV: Analisa Dampak Gagasan Ide
A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff
Untuk mendapatkan manfaat aktifitas Synergy with Energy Efficiency for Fairness
Benefits (SWEEFFB), seperti visualisasi bagan dibawah ini:
Gambar 11. Bagan SWEEFFB
Gambar 11, menggambarkan atap semangat membangun partisipasi bersamai dalam
kegiatan “SWEEFFB” yang memenuhi prinsip TES: Transparency, Equity & Simplicity.
1. Synergy with energy efficiency artinya Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang
dan mengoperasikan kompensator sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas
memberi insentif melalui discount/incentive tariff.
2. Fairness benefits artinya manfaat dari kolaborasi bersama, dimana Pelanggan Potensial
mendapatkan lower bill, sedangkan Utilitas mendapatkan reduksi susut teknis jaringan
sebesar 1 %.
3. Tarif listrik harus juga memiliki atap yang memayungi prinsip TES:
a. Transparancy: transparan dalam metodologinya, agar semua syarat dan prosedur
yang dikerjakan membuat stabilitas publik
b. Equity: tidak diskriminasi berkeadilan dalam alokasi biaya kepada pelanggan
(harus membedakan yang boros dan hemat)
c. Simplicity: mudah dalam penerapannya di pelanggan
23
B. Manfaat Teknis Lainnya
1. Release Blocked Capacity & Memperbaiki jatuh tegangan,
2. Pembangkit, Penyulang, Trafo & Jaringan operasi efisien,
3. Improve the Supply Quality & Increase Revenue Collection,
4. Pengukuran Energi akurat, berfungsi sebagai Anti Tampering,
5. Tidak repot urus Energi Reaktif (KVARH) di TUL III-09 dan kalau sebelumnya
KVARH hanya masuk pendapatan, sekarang masuk penjualan.
6. Reduce Fossil Fuel Consumption & Reduce Environmental Problems,
7. Dediselisasi & Mengurangi polusi udara,
8. Mendukung Pabrikan membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,
9. Mereformasi konsep Metering & Billing.
C. Tantangan Bagi PLN & Pelanggan Serta Lainnya
1. Trigger an Electrical Revolution.
2. Merubah cara pandang stakeholder terkait pengukuran energi berbasis KVAH
3. Pabrikan harus membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,
4. PLN harus memberikan the best Quality Supply
5. Pelanggan harus bisa aktif berpartisipasi dan mendukung kegiatan synergy with energy
efficiency for fairness benefits.
D. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff
1. Dapat diterapkan di PLN, karena PLN punya pengalaman terapkan tagihan KVA Max
2. Prioritas pertama diterapkan di Pelanggan TT dan TM, selanjutnya di Pelanggan TR
Daya 53 KVA keatas.
E. Analisa Risiko
Untuk melalukan analisa risiko, maka unsur dari seluruh stakeholder harus diakomodir,
karena kesemua unsur tersebut tentunya yang akan merasakan dampak perbahan Tarif
Berbasis KVAH (table 5) , yaitu diantaranya meliputi unsur sebagai berikut:
1. Pelanggan
2. PLN
3. Pabrikan
4. Pemerintah (DJK-ESDM)
24
Tabel 11. Analisa Risiko
NO
1
2
URAIAN
RISIKO
KONSEKUENSI
Memberi dampak Pelanggan menggunakan Harus me-trigger pabrikan
Peralatan yang memiliki Efisiensi Tinggi / PF membuat peralatan dengan Harga Tidak Murah
Tinggi
faktor daya tinggi
Melakukan Kajian Tarif KVAH
Mengumpulkan beberapa orang
Harus membentuk Working (Tim), mengganggu waktu kerja
Group / Task Force
Waktu tidak boleh lama, paling
lambat 1 tahun
Secara Individual (Back to Waktu lama (4 tahun)
Campus to prepare the
Academic Dissertation),
Muncul
Biaya
Tambahan
dan Disertasi diserahkan ke Academic
DJK-ESDM
Membayar Media ElekMerubah cara pandang Pelanggan melalui
Biaya tambahan naik
tronik & Cetak
Sosialisasi & Edukasi aktifitas Synergy with
3
Membeli TV Board
Biaya tambahan naik
Energy Efficiency for Fairness Benefits (very
Membuat Tim Khusus
Menyiapkan Tim
powerful Enabler)
Presentasi
Mengikuti respon DJK, apabila
Diterima
tindak lanjut menyiapkan materi
Presentasi Kajian dihadapan DJK-ESDM
4
untuk hearing dengan DPR
(apabila telah selesai)
Revisi Kajian sesuai keinginan
Ditolak
DJK-ESDM
Siap waktu, mengkaji ulang
Mengintroduksi Metering Formula Daya
dengan Tim SPLN APP 3 Fasa,
5 Semu Efektif (Se) menggunakan Standard
Revisi SPLN APP 3 Fasa
waktu tidak lama (target)
IEEE 1459-2010
setahun
Penerapan Reformasi Tarif dilakukan secara
6
bertahap, sesuai skala prioritas:
Sosialisasi & edukasi terus
menerus, serta ada peluang
Penerapan Maximum Demand Tariff di
Jumlah Pelanggan lebih
a
diterapkan karena dulu pernah
Pelanggan TM & TT (charge unit in KVAH) sedikit
PLN
punya
pengalaman
terapkan KVA Max
Sosialisasi & edukasi terus
Penerapan Tarif Berbasis KVAH di
menerus, serta ada peluang
Jumlah Pelanggan lebih
b Pelanggan TM & TT + Discount / Incentive
diterapkan karena dulu pernah
sedikit
Tariff
PLN
punya
pengalaman
terapkan KVA Max
Sosialisasi & edukasi terus
Penerapan Tarif Berbasis KVAH di
Jumlah Pelanggan lebih menerus, serta ada peluang
c Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +
banyak dibandingkan Pe- diterapkan karena dulu pernah
PLN
punya
pengalaman
Discount / Incentive Tariff
langgan TM & TT
terapkan KVA Max
Genjot revenue naik, melalui
Sukses Tarif KVAH, memberi dampak susut
7
Pemerintah pangkas subsidi performa titik transaksi APP
PLN Turun
harus sangat akurat
25
BAB V: Kesimpulan
A. Kondisi harmonik pada sistem 1 fasa (Lampiran B.1), untuk pengukuran daya dan
energi lebih tepat menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau Apparent
Energy(KVAH) versi Pakar AE. Emanuel (2010).
Penjelasan poin A, contoh evaluasi daya S, P, Q kondisi harmonik pada sistem 1 fasa
berdasarkan literatur. Diketahui perhitungan menggunakan rumus 5 pakar berbeda
masing-masing: C. Budeanu (1927), S Fryze (1932), M. Depenbrock (1960), Czarnecki
(1980) & AE. Emanuel (2010), serta hasilnya sebagai berikut (lihat Gambar di bawah):
Daya Semu (VA)
: Semua Pakar Sama (9277 VA)
Daya Reaktif (VAR)
: Semua Pakar Tidak Sama
Daya Aktif (W)
: 4 Pakar Sama (5076 W)
: 1 Pakar Berbeda (5196 W)
: 2 Pakar Masih Ada Nilai Daya Aktif (W) Yang Lain .
B. Berdasarkan hasil evaluasi literatur tesis saya (Lampiran B.2 dan B.3) , kondisi
harmonik dan beban tak seimbang pada sistem 3 fasa, lebih tepat menggunakan
parameter Daya Semu Efektif (S e) sesuai Standard IEEE 1459-2010. Sedangkan
untuk pengukuran energi menggunakan Apparent Energy (KVAH).
Penjelasan poin B, diketahui pengukuran Daya Distorsi harmonik masing-masing fasa:
1. Pelanggan TM B3/1,1 MVA: Total : 94,9 KVA,
2. Pelanggan I3/0,865 KVA: 176,2 KVA.
Jumlah Daya Distorsi atau Total LOSSES adalah (94,9 + 176) = 227,1. KVAd.
26
Penjelasan poin B, untuk pengukuran Daya Semu Efektif (Se) kondisi harmonik dan
unbalanced masing-masing fasa versi Standard IEEE 1459 – 2010, menunjukan Daya
Semu Nonfundamental (SeN) dan Daya Semu unbalanced (SU1) adalah :
1. Pelanggan TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA)
: 133,17 KVA
2. Pelanggan TM Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA)
: 274,17 KVA
Total LOSSES keseluruhan SeN dan SU1 adalah
: 407,24 KVA
C. Berdasarkan (Lampiran D & E) , diketahui untuk mengakomodir kondisi beban
abnormal Beban PF Leading dan kasus Tampering pada sistem 3 fasa, lebih tepat
pengukuran daya dan energy menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau
Apparent Energy (KVAH). Karena semua Arus Beban PF Leading dan arus
abnormal Tampering diserap serta dipikul Daya Semu (VA).
D. Apabila disetujui DJK, peluang Reformasi Tarif Berbasis KVAH di Indonesia bisa
dilakukan secara bertahap berdasarkan skala prioritas:
1. Penerapan Maximum Demand Tariff di Pelanggan TM & TT (in KVAH)
2. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TM & TT
+ Discount /
Incentive Tariff
3. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +
Discount / Incentive Tariff
E. Tarif Berbasis KVAH telah sukses menjadi Solusi Strategis menciptakan tarif
murah dibandingkan Tarif Berbasis KWH. Datanya terbukti dalam struktur tarif
terbaru di India dan Malta dibawah ini (perhatikan warna coklat) :
1. Perbandingan harga per KVAH di Punjab India tahun 2013 - 2017
27
2. Perbandingan harga per KVAH di Malta, Tarif berlaku tahun 2014 – 2018
Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial (tarif kVAh khusus
pelanggan beban 100 A keatas)
Tarif kWh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial (kVAh
khusus pelanggan beban 100 A keatas)
28
Daftar Pustaka
[1].
Dr. Vithal N. Kamat, “Apparent Energy Measurement-A Solution To Inductive Loads,
Harmonics Loads, and Switching Loads”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat,
India, 2000.
[2].
IEEE Std 1459-2010, The Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities
Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions , ISBN 978-0-
7381-6058-0 STD95967 Published 19 March 2010. Printed in the United States of
America.
[3].
Dr. Vithal N. Kamat, “Way Apparent Energy”. Centre for Apparent Energy Research,
Gujarat, India.
[4].
Dr. Vithal N. Kamat, “On Singular Approach Energy Definition for Metering and Tariff
”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat, India, 2008”.
[5].
Maurits Alberth Paath, “Evaluasi Pengukuran Daya Semu Frekwensi Nonfundamental
dan Daya Semu Fundamental Beban Tak Seimbang Sesuai Sttandar IEEE 1459 Serta
Hubungannya Pada Perhitungan Besaran Tarif Konsumsi Energi Berbasis KVAH Di
Pelanggan Khusus”, Tesis, MSEE-Universitas Gadjah Mada (UGM), 2010.
[6].
Michael Z. Lowenstein, Ph.D, Harmonic Current and Voltage Distortion, Harmonics Ltd,
Nov 1, 2002.
[7].
PUNJAB STATE POWER CORPORATION LIMITED, REPORT ON EXAMINATION
OF IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIFF , SEPTEMBER, 2013
[8].
M. RAAP*, P. RAESAAR, E. TIIGIMÄGI, REACTIVE POWER PRICING IN
DISTRIBUTION NETWORKS, Department of Electrical Power System Engineering,
Tallinn University of Technology 5, Ehitajate Rd., Tallinn 19086, Estonia, © 2011
Estonian Academy Publishers
[9].
Dr Clive Beggs, Energy: Management, Supply and Conservation , ISBN 0 7506 5096 6,
First published 2002,
[10]. FORUM OF REGULATORS (FOR), FINAL REPORT ON STUDY ON ANALYSIS OF
TARIFF ORDERS & OTHER ORDERS OF STATE ELECTRICITY REGULATORY
COMMISSIONS, Submitted to: Prepared By: CRISIL Risk and Infrastructure Solutions
Ltd. November 20, 2001,
29
[11]. http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/3-fakta-mengapa-harus-berhematlistrik.html?m= 1
[12]. http://www.scribd.com/doc/18927500/Harmonics-in-Power-System
[13]. https://www.metering.com/kvah-metering-for-environmentally-conscious-utilities/
30
Lampiran
A. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
1. Sebuah sistem tariff harus didisain dengan tujuan di bawah ini:
a. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional:
pembangkitan, transmisi dan distribusi (running cost),
b. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi
pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),
c. Memperbaiki efisiensi
2. Tarif KWH tidak bisa dijustifikasi dengan ke tiga poin diatas. Namun hanya bisa
dijustifikasi dengan Biaya Bahan Bakar, seperti yang tercantum di biaya pembangkitan
listrik meliputi: Biaya modal; Biaya Bahan Bakar; Biaya susut.
3. Kapasitas pembangkitan di PLTD adalah sama dengan kapasitas jaringan
transmisi dan distribusi yang ditentukan oleh current carrying capacity,
sehingga diberikan satuan KVA. Oleh karena itu biaya modal harus dihitung
dalam total (apparent) energy satuan KVAH. Sedangkan biaya bahan bakar
berhubungan dengan energi aktif yang dibangkitan satuan kWh.
4. Untuk rugi-rugi tembaga berhubungan dengan kuadrat arus (I²), sehingga rugirugi pembangkitan, transmisi dan distribusi ditentukan dengan KVAH.
5. Efisiensi pembangkit ketika beroperasi saat kapasitas operasi lebih rendah dari
rating pembangkit karena faktor daya rendah, itu menjadi alasan ditentukan
dalam KVAH.
B. Beberapa Definisi Daya Listrik Kondisi Harmonik
1. Perbandingan Definisi Daya 5 Pakar (C. Budeanu, S Fryze, M. Depenbrock, Czarnecki
& AE. Emanuel)
Berikut untuk mengetahui kesamaan dan perbedaan nilai masing-masing komponen
daya dari kelima para pakar, maka harus dibuktikan dengan menyelesaikan contoh soal
berikut:
Diketahui: Data instantaneus tegangan dan arus:
v = √2[100 sin(ωt) + 15 sin(3ωt + 10◦) + 20 sin(7ωt + 110◦)];
31
i = √2[60 sin(ωt − 30◦) + 60 sin(3ωt + 105◦) + 20 sin(7ωt + 204◦)
Data tegangan dan arus rms kondisi harmonik:
V1 = 100 V ; V3 = 15 V ; V5 = 20 V; I1 = 60 A ; I3 = 60 A ; I5 = 30 A
Dengan sudut arus terhadap tegangan kondisi harmonik:
θ1 = 30◦ ; θ3 = −95◦ ; θ5 = −94◦
Nilai-nilai rms tegangan dan arus: V rms= 103.08 V; Irms = = 90.0 A
Gambar 4. Hasil nilai masing-masing daya menurut formulasi para pakar
Dari Gambar 4, ditemukan hasil masing-masing daya sebagai berikut:
Nilai daya semu (panah merah) kelima pakar SAMA sebesar 9277 VA,
Watt, pakar Emanuel yang BERBEDA sebesar 5196 Watt
Daya aktif pakar Budeanu, Fryze, Depenbrock & Czarnecki SAMA sebesar 5076
Sedangkan nilai daya reaktif (panah hijau) kelima pakar BERBEDA.
2. Daya Distorsi Harmonik (Harmonics Leakage Power)
Pada sistem tiga fasa kondisi fundamental, untuk parameter daya, hanya diketahui
daya aktif (Watt), daya reaktif (VAR) dan daya semu (VA). Hal ini berbeda dengan
kondisi harmonik, karena adanya daya baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik.
Menentukan formulasi Daya Distorsi Harmonisa cukup rumit, sehingga menimbulkan
debat panjang (debatable) para pakar.
Berikut tujuh belas definisi daya listrik kondisi harmonik versi pakar C. Budeanu dan
sejumlah para pakar beserta tahun kajian Daya Distorsi harmonik:
32
Gambar 1. Definisi daya versi C. Budeanu
Berikut contoh data hasil pengukuran Daya Distorsi harmonik pada masing-masing fasa
di Pelanggan Industri dan Bisnis:
a. Pelanggan Bisnis TM (Daya 1,1 MVA)
Gambar 2. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Bisnis
b. Pelanggan Industri TM (Daya 0,865 MVA)
Gambar 3. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Industri
Tampak Gambar 3, menunjukan bahwa Daya Distorsi Harmonik (D) masingmasing fasa untuk Pelanggan Bisnis besar (fasa R: 60 KVA; fasa S: 59.6; fasa T:
56.6 KVA), dibandingkan Pelanggan Industri (fasa R: 29.1 KVA; fasa S: 34.6 KVA;
fasa T: 31.2 KVA). Daya Distorsi Harmonik ini membuat susut teknis bertambah
besar, karena terakumulasi di kapasitas daya semu (S).
3. Daya Semu Efektif (Se) Sesuai Standard IEEE 1459-2010
33
Untuk mengevaluasi daya pada sistem 3 fasa kondisi seimbang, tak seimbang,
fundamental (sinusoidal) dan nonfundamental (non sinusoidal), maka IEEE Institute of
Electrical and Elctronics Engineers (IEEE), yaitu IEEE Std 1459-2010 tentang
“Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal,
Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalaced Conditions”. Tim penyusun Standar IEEE
1459-2010 diketuai oleh AE. Emanuel. Berikut komposisi Standar IEEE 1459-2010:
Gambar 4. Komponen daya 3fasa Standard IEEE 1459-2010
Dengan menggunakan Standard IEEE 1459-2010 menghitung daya terkait susut, sesuai
data pengukuran di Pelanggan Potensial TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA) dan
Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA).
Gambar 5. Grafik Perbandingan Daya Semu Standard IEEE 1459-2010
Visualisasi Gambar 6, jumlah susut akibat SeN dan SU1 adalah :
a. Pelanggan TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA)
: 133,17 KVA
b. Pelanggan TM Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA)
: 274,17 KVA
34
a. Data Recording kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran
menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):
(a). Pelanggan Industri BK, 0.865 MVA;
(b). Pelanggan Bisnis BP, 1,1 MVA
Gambar 6. Data Recording Daya & PF, DPF Pelanggan (a) (b)
Gambar 7. Data Recording Arus, THDi & Tegangan, THDu
Data Tabel 1, menunjukan THD V dan THDI lebih besar Industri Baja Kuria 2 dari Bisnis
Bank Papua. Sebaliknya arus beban tidak seimbang Pelanggan Bisnis Bank Papua
dengan IRMS Netral 87,893 A, bahkan THDI beban tak seimbang lebih besar 83,069 %.
35
b. Data Instantaneous kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran
menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):
Gambar 8. Data Instantaneous Arus, THDi & Tegangan, THDu
Gambar 9. Data Instantaneous Arus, THDi & Tegangan, THDu
36
C. Contoh Hasil Pengukuran Instantaneous Peralatan Elektronik
Perhatikan data THD Arus dan Power Factor (PF) nilainya sangat BURUK…!!!
1. Laptop
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading
Gambar 10 Data Instantaneous Laptop
2. Lampu Pijar
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan
simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading (kondisi fluktuatif, artinya
saat captured pas posisi sudut -1.75 °, sangat
dekat dekat dengan sumbu zero crossing (0°)
Gambar 11 Data Instantaneous Lampu Pijar
37
3. Uniterruptible Power Supply (UPS)
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban induktif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik < Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Lagging (
Gambar 12 Data Instantaneous UPS
4. Compact Fluorescent Lamp (CFL) -LHE
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading
Gambar 13 Data Instantaneous CFL
38
D. Contoh Perbandingan Susut Teknis Jaringan Kondisi Harmonik
Kondisi polusi harmonik mengakibatkan susut jaringan susut teknis (P loss) lebih besar
dibandingkan kondisi Arus fundamental (Ifund). Penyebab lain susut teknis bisa bertambah
karena tegangan drop (Vdrop) sehingga impedansi (Z) bertambah. Berikut ilustrasinya:
Ifund : 70 A
Vsumber : 220 V
Vdrop
Irms : 75 A
Vbeban
P lossfund : 1401,4 W
: 200 V
: 20 V
P lossharm : 1608 W
Gambar 14. Perbandingan susut jaringan kondisi fundamental vs harmonic
E. Beban Abnormal Power Factor Leading
Power Factor Leading berarti beban bersifat kapasitif atau beban memberikan daya
reaktif ke sistem, kondisi demikian memberikan susut pengukuran bertambah besar. Berikut
contoh Power Factor Leading Pelanggan TR daya 41.5 KVA di Area Distribusi Banten.
Tabel 1. Contoh PF Leading di Pelanggan Daya 41.5 KVA di Banten
Perhatikan kotak merah diatas, di sana energi reaktif (kVARh) terbaca di data instantaneous
aplikasi AMR sebesar 271821 kVARh, melebihi kWh Kirim 28919 kWh.
39
Tabel 2. Jumlah Pelanggan TR & TM PF Leading salah satu Area di Banten
Bukti pelanggan abnormal PF Leading ternyata tidak sedikit, dari data Tabel 12,
menunjukan total jumlahnya mencapai 1200 pelanggan TR dan TM. Kondisi ini sangat
mengkuatirkan sistem pengukuran APP tidak akurat, sehingga berdampak susut bertambah
besar.
F. Modus Penyelewengan Listrik (Tampering) Di Pelanggan Potensial
Ada tiga kondisi pencurian yang akan dibahas, yaitu:
Modus Current Imbalance,
Modus Current Reversal dan Modus Tampering Pada Saat Beban Puncak. Akinatnya daya
aktif (W) negatip menjadi susut pengukuran.
Berikut Gambar 16, visualisasi phasor tegangan dan arusnya:
Gambar 15. (a). Current Reversal, (b). Current Imbalance
40
(a)
(b)
Gambar 16. Gambar phasor dua Pelanggan Industri bergeser
akibatnya daya aktif (W) negatip
Gambar 17. Gambar phasor satu Pelanggan saat beban puncak dan di luar beban puncak
41
PLN IDEA CONFERENCE
TOPIK PILIHAN: A
Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter
Tunggal Apparent Energy Satuan KVAH Di India & Malta
Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi
Pelanggan Dan Mereduksi Susut Teknis 1% Di Utilitas
PLN
Disusun Oleh:
MAURITS A. PAATH ( NIP. 6890046S)
PT PLN (PERSERO)
2017
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Maurits A. Paath, M.Eng
NIP
: 6890046S
Unit Kerja
: Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua
Menyatakan bahwa:
a. Paper yang berjudul ”Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal
Satuan KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi Energi
Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas”, merupakan karya intelektual hasil
pemikiran saya dan didukung dengan berbagai sumber yang menjadi rujukan dan disadur
sesuai dengan kaidah.
b. Menyutujui jika paper ini menjadi hak milik PT PLN (Persero) dan PT PLN (Persero) berhak
untuk mempublikasikan ataupun mengimplementasi ide/gagasan dalam paper ini demi
kesuksesan perusahaan.
Demikian Surat Pernyataan ini saya buat secara benar dan dapat dipertanggung jawabkan.
Jakarta, 1 Agustus 2017
Yang Menyatakan
Maurits A. Paath, M.Eng
2
BIODATA PENULIS
PLN IDEA CONFERENCE
Topik
:
Evaluasi
terhadap
titik
transaksi
tenaga
listrik
pada
sistem
pembangkitan, sistem penyaluran atau sistem distribusi guna
peningkatan pendapatan dan penurunan losses
Judul
:
Reformasi Pengukuran Energi Listrik Berbasis Parameter Tunggal Satuan
KVAH Di India & Malta Sebagai Solusi Strategis Meningkatkan Efisiensi
Energi Pelanggan Dan Mereduksi Susut 1 % Di Utilitas
Nama
: Maurits A. Paath, M.Eng
NIP
: 6890046S
Jabatan
: Staf Divisi Operasi (Divor)
Unit Kerja
: PLN Regional Maluku – Papua
TTL
: Ambon, 1 Juni 1968
No HP
: 081227121121
: maurits.paath@gmail.com;
maurits.albert@pln.co.id
3
KATA PENGANTAR
Salam Sejahtera bagi kita semua,
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala kelimpahan Rahmat dan
Karunia-Nya sehingga saya dari Divisi Operasi PLN Regional Maluku-Papua dapat
menyelesaikan penyusunan Paper ini
Harapan saya semoga Paper ini dapat menambah pengetahuan tentang Tarif Berbasis
KVAH dan hubungannya dengan karakteristik beban listrik modern dan semangat
menciptakan Efisiensi Energi di Pelanggan serta mereduksi Susut Teknis 1%.
Saya menyadari Paper ini masih jauh dari sempurna, oleh kerena itu saya
mengharapkan dari para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat
korektif dan konstruktif untuk melengkapi kesempurnaan paper ini.
Penulis
Maurits A. Paath, M.Eng
(6890046S)
4
Daftar Isi
Halaman Judul
1
Surat Pernyataan
2
Biodata Penulis
3
Kata Pengantar
4
Daftar Isi
5
Daftar Tabel
6
Daftar Gambar
7
Abstrak
9
BAB
BAB
I.
Latar Belakang
10
A. Permasalahan
10
B. Dampak Yang Ditimbulkan
10
II. Landasan Pemikiran
BAB III.
BAB IV.
11
A. Konsep Pelanggan Hemat dan Pelanggan Boros
12
B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks
12
C. Maximum Demand Tariff (KVAH) United Kingdom
12
D. Rekomendasi Tarif KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 %
13
E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta
13
Deskripsi Gagasan Ide
14
A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik
20
B. Analogi Flow Meter Air
20
C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo
20
D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus
21
E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
21
F. Metode Discount / Incentive Tariff KVAH.
21
G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia
22
Analisa Dampak Gagasan Ide
23
A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff
23
B. Manfaat Teknis Lainnya
24
C. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff.
24
D. Analisa Risiko
24
5
BAB V.
Kesimpulan
26
Daftar Pustaka
29
Lampiran
31
6
Daftar Tabel
Tabel 1. Metode pembayaran energi reaktif saat ini
12
Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff
13
Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1)
14
Tabel 4. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (2)
15
Tabel 5. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (3)
16
Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017
17
Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014
17
Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial
18
Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial
18
Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014
19
Tabel 11. Analisa Risiko
25
7
Daftar Gambar
Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros;
12
(b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi
12
Gambar 2. Kajian tariff KVAH dari negara Himachal Pradesh
13
Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 – 2014
17
Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 – 2014
19
Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
20
Gambar 6. Ilustrasi Analogi Total Cost Pembuatan Trafo
20
Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus
21
Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor
21
Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM
22
Gambar 10. Tahapan Kajian Peluang Penerapan Tarif KVAH
22
Gambar 11. Bagan SWEEFFB
23
8
Abstrak
Susut T&D merupakan salah satu kinerja utama yang mempengaruhi neraca energi sebuah
perusahaan kelistrikan. Penyebab susut bisa teknis maupun non teknis, diantaranya susut
pengukuran energi listrik di titik transaksi Alat Pengukur Pembatas yang disebabkan oleh
penggunaan dan pola operasi beban listrik modern yang tidak efisien.
Paper ini mengevaluasi sebuah perubahan cara pandang yang “very powerful enabler”
tentang solusi strategis sistem pengukuran energi listrik yang simpel Berbasis Energi Tunggal
satuan KVAH dan telah efektif diterapkan di negara India dan Malta. Termasuk juga
mengevaluasi sejauh mana peluang penerapannya di Indonesia.
Solusi straregis diatas menjadi motivator dan navigator untuk mendukung aktifitas “synergy
with energy efficiency for fairness benefits”. Yaitu sebuah aktifitas mengajak partisipasi aktif
Pelanggan Potensial agar peduli meningkatkan efisiensi energi melalui perbaikan faktor daya
instalasi menggunakan kompensator, alat Power Factor Correction (PFC) sehingga membantu
mereduksi susut teknis jaringan T&D sebesar satu persen (setara penghematan 3 triliun per
tahun di PLN). Sebagai kompensasinya utilitas memberikan “discount / incentive tariff for
lower bill” kepada Pelanggan Potensial.
Kata kunci: harmonik, faktor daya, energi tunggal, KVAH,
9
BAB I: Latar Belakang
A. Permasalahan
Pola pemakaian beban listrik di Pelanggan Potensial di India dan Malta pada tiga
dekade terakhir secara umum cenderung berperilaku konsumtif, boros dan tidak efisien.
Kebanyakan para Pelanggan untuk memenuhi kebutuhannya menggunakan beban listrik
yang memiliki karakteristik mirip Pelanggan di Indonesia seperti:
1. Beban listrik yang memiliki faktor daya rendah (lihat Lampiran B & C),
2. Beban elektronik daya yang membangkitkan permasalahan polusi harmonik, seperti
pengatur putaran Variable Speed Drive (VSD), juga pelanggan Tanur Besi, dll
3. Adanya beban abnormal PF leading dan terbaca energi import (lihat Lampiran E).
Termasuk adanya kondisi:
1. Masih maraknya oknum yang melakukan penyelewengan listrik (lihat Lampiran F)
2. Masih menggunakan pengukuran berbasis energi aktif (KWH) dan energi reaktif
(KVARH) dengan PF penalty yang dipandang rumit karena pergeseran karakteristik
beban listrik modern saat ini
B. Dampak Yang Ditimbulkan
Fenomena pergeseran karakteristik beban diatas memberi dampak serius pada sistem
pengukuran energi di Utilitas. Terlebih adanya beban harmonik yang mengintroduksi daya
baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik (lihat Lampiran A.1.2.3) atau dikenal dengan
harmonic leakage power itu, ternyata tidak bisa diukur dengan parameter energi kWh.
Daya distorsi ini memberi konsekwensi menjadi daya tambahan (additional power)
pada kapasitas daya semu (VA), sehingga kapasitas trafo, generator dan jaringan menjadi
lebih besar. Juga berdampak losses jaringan menjadi lebih besar, termasuk mempengaruhi
pengukuran energi listrik menjadi tidak akurat di titik transaksi APP, karena Utilitas masih
menggunakan parameter pengukuran energi berbasis KWH dan KVARH. Apalagi definisi
Daya Distorsi Harmonik semakin ruwet (lihat Lampiran A.3) berkenaan teori yang
kompleks telah diberlakukan dalam definisi terbaru, yaitu Daya Semu Efektif (Se)
berdasarkan Standard IEEE 1459-2010, tentang “Definitions for the Measurement of
Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalaced
Conditions”.
10
BAB II: Landasan Pemikiran
Kondisi permasalahan dan dampak diatas tidak boleh lama berlarut, harus secepatnya
ditemukan solusinya. Maka ada beberapa poin Landasan Pemikiran yang diyakini Penulis bisa
menciptakan solusi perbaikan terhadap permasalahan diatas, yaitu :
1. Permasalahan dan dampak diatas merupakan kondisi di luar kemampuan kontrol
Utilitas, maka diperlukan kesadaran Pelanggan Potensial untuk memperbaikinya,
2. Seharusnya Pelanggan Potensial bertanggung jawab dengan peralatan listrik yang
digunakan, karena pemilihan beban listrik mutlak di tangan mereka, bahkan menjadi
hak mereka,
3. Kondisi unfair, Pelanggan Potensial yang memiliki beban tidak efisien, kenapa justru
utilitas yang menanggung dampak pengukuran energi KWH dan KVARH menjadi tidak
akurat.? Akibatnya susut pengukuran di titik transaksi APP dan susut teknis jaringan
Utilitas pun bertambah besar.
4. Diperlukan solusi strategis yang berfungsi menjadi motivator dan navigator, untuk
membangun aktifitas bersama antara Pelanggan Potensial dan Utilitas berpartisipasi
bersinergi dalam kegiatan “synergy with energy efficiency for fairness benefits” :
a. Motivator
Solusi strategis harus bisa membangun semangat Pelanggan Potensial agar
berpartisipasi aktif menggunakan peralatan listrik yang memiliki efisiensi tinggi,
b. Navigator
Solusi strategis harus bisa menjadi rambu-rambu penghematan bagi Pelanggan
Potensial agar bisa menghemat istrik dengan mengontrol pemakaiaannya sendiri,
c. Synergy with energy efficiency
Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang dan mengoperasikan kompensator
sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas memberi insentif melalui
discount/incentive tariff,
d. Fairness benefits
Manfaatnya Pelanggan Potensial mendapatkan lower bill, Utilitas mendapatkan
reduksi susut teknis jaringan 1 %.
11
A. Konsep Pelanggan Hemat (Efisien) dan Pelanggan Boros (Inefisien)
Pelanggan Boros (Gambar 1a) memiliki faktor daya (PF) buruk, sehingga menyerap
TOTAL arus beban tinggi sebesar 10 A. Namun energi yang dipakai (useful energy) hanya
4 Amper, sisanya 6 A menjadi susut (lossy energy) sebesar 6 Amper. Sehingga berdampak
Total Energy pun menjadi besar. Sementara Pelanggan Hemat tidak ada lossy energy karena
faktor daya lebih baik, semua terpakai useful energy dengan arus beban 4 A
(a)
(b)
Gambar 1. (a). Pelanggan Hemat vs Pelanggan Boros; (b) Perbandingan Grafik Pemakaian Energi
Gambar 1b, memvisualisasikan grafik beban efisien vs inefisien. Sesuai literatur
disebutkan konstribusi susut (lossy) beban inefisien 4 kali lebih besar dari beban efisien.
Perhatikan padahal daya aktif tetap sama untuk semua ketiga kondisi faktor daya.
B. Reactive Power Pricing In The Distribution Networks
Alasan pengelolaan Pricing Daya Reaktif: Daya reaktif mempengaruhi naik dan turun
tegangan jaringan transmisi dan distribusi. Aliran daya reaktif umumnya meningkatkan
kerugian (losses) jaringan. Kapasitas jaringan transmisi mempergunakan daya reaktif.
Dari Tabel 1, Sembilan metode pricing reactive energy dan satuan tagihannya:
Tabel 1. Metode pembayaran energi reaktif saat ini
12
C. Maximum Demand Tariff KVAH by UK Electricity Utility Company
Perusahaan listrik di Inggris yaitu UK Electricity Utility Company mengenakan
Maximum Demand Tariff untuk Pelanggan Potensial Komersil dan Industri. Satuan tagihan
komponen yang lebih besar mencakup biaya untuk memproduksi listrik dan komponen yang
lebih kecil mencakup biaya operasi yang terkait dengan transmisi dan distribusinya.
Tabel 2. Maximum Demand Tariff dan Seasonal Time of Day Tariff
Untuk mendorong konsumsi listrik di luar beban puncak (Tabel 3), maka Pelanggan
ditawarkan beroperasi di luar beban puncak, dari pukul 00.30 - 07.30 pagi. Serta penerapan
tarif KVAH pada musim winter dan musim summer.
D. Referensi Rekomendasi Tarif Berbasis KVAH Mereduksi Susut Teknis 1 %
Melalui hasil laporan akhir studi yang dilakukan oleh Forum of Regulators (FOR)
berjudul Study On Analysis Of Tariff Orders & Other Orders Of State Electricity
Regulatory Commissions tanggal 20 November 2001. Menurut analisa kajian regulator dari
negara bagian Himachal Pradesh bahwasannya mengimplementasi Tarif Berbasis KVAH
dapat mereduksi susut teknid T&D 1 %, seperti dibawah ini:
Gambar 2. Kajian tariff KVAH dari negara Himachal Pradesh
13
E. Tarif Berbasis KVAH di India dan Malta
1. Struktur Tarif KVAH di India
Berikut ini tariff listrik tahun 2016-2017 (For Year, FY) salah satu negara bagian di
India, yaitu PUNJAB STATE ELECTRICITY REGULATORY COMMISSION, TARIFF
ORDER FOR PSTCL FY 2016-17, Date of Order: July 27, 2016
Tabel 3. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (1)
Perhatikan highlight tanda kuning adalah harga per KVAH, dimana tarif baru (Revised
14
Tariff approved by the Commission, August 01,2016)) lebih rendah dibandingkan tariff
sebelumnya (Existing Tariff).
Tabel 4. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (2)
15
Tabel 5. Tarif Listrik Punjab FY 2016-2017 (3)
16
Tabel 6. Rekap Tarif Listrik Punjab Tahun 2013 - 2017
No For Year (FY)
Energy Rate -
Category of Consumers (Domestic)
Existing
Energy Rate - Revised
Tariff approved by the
Commission
1
2013-2014
101 to 300 units
Above 300 units
549
581
Paise / kWH
Paise / kWH
602
644
Paise / kWH
Paise / kWH
2
2014-2015
Upto 100 kVAH
101 to 300 kVAh
Above 300 kVAh
456
602
644
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
420
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
4
2015-2016
Upto 100 kVAH
Above 100 kVAh and upto 300 kVAh
Above 300 kVAh
420
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
4
2016-2017
Upto 100 kVAH
Above 100 kVAh and upto 300 kVAh
Above 300 kVAh
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
416
565
604
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Paise / kVAH
Sesuai Tabel 6 diatas menunjukan tarif kVAh lebih kecil dari kWh.
2. Tren Susut di India Tahun 1991 – 2014
Tren susut di India di Tabel 7 dan Gambar 3 diatas bersumber dari situs World Bank
http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c
ountry= in:id:mt, dan diatas adalah yang terakhir diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017.
Tampak susut di India tertinggi sebesar 28,242 pada tahun 2001, terus secara gradual
menurun hingga tahun 2013.
Tabel 7. Tren Susut India Tahun 1991 -2014
INDIA Electric Power Transmission and Distribution Losses (% of Output)
Last Update 8/2/2017
1991
19.24
1992
18.26
1993
18.02
1994
17.80
1995
18.73
1996
20.56
1997
20.72
1998
22.13
1999
25.68
2000
27.22
2001
28.24
2002
26.68
2003
26.74
2004
25.66
2005
25.17
2006
23.66
2007
22.77
2008
21.26
2009
21.13
2010
19.86
2011
19.39
2012
18.90
2013
18.46
2014
19.42
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Gambar 3. Grafik tren susut di India tahun 1991 - 2014
17
3. Struktur Tarif kVAh di Malta
Penerapan tariff berbasis kVAh di Malta efektif pada 1 Januari 2007,
Berikut tariff berbasis kVAh Pelanggan non residensial di Malta implementasi tahun
2014 - 2018
a. Biaya konsumsi tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)
Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh
Tabel 8. Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial
Perhatikan pemakaian dikenakan progresif per kWh dan kVAh, bandingkan biaya
per kWh vs kVAh, biaya per kVAh lebih lebih murah dari biaya per kWh.
b. Biaya konsumsi siang dan malam tarif berbasis kWh / kVAh (exclusive of VAT)
Khusus pelanggan beban di atas 100 A dikenakan tariff berbasis kVAh
Tabel 9. Tarif Kwh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial
Perhatikan tabel diatas, menunjukan untuk pemakaian siang dan malam lebih murah
per kVAh dibandingkan kWh, serta dikenakan progresif per kWh dan kVAh.
c. Untuk penerapan tarif beban maksimum (maximum demand tariff, exclusive of
VAT) berbasis KW dan KVA pada Pelanggan yang mengkonsumsi lebih dari 60 A,
sebagai berikut:
18
i.
Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.000.000 kW, dengan tarif
sebesar € 20,50 per kW dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun,
ii.
Jika konsumsi tidak melebihi atau sama dengan 5.500.000 kVA, dengan tariff
sebesar € 19,20 per kVA dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang
tahun,
iii.
Jika konsumsi melebihi 5.000.000 kW atau 5.500.000 kVA, dengan tarif
sebesar € 17,20 dari Beban Maksimum dalam periode sepanjang tahun.
4. Tren Susut di Malta tahun 1991 – 2014
Berikut tabel dan grafik susut di Malta periode tahun 1991 – 2014
Tabel 10. Tren Susut Malta Tahun 1991 -2014
Gambar 4. Grafik tren susut di Malta tahun 1991 - 2014
Tren susut di Malta pada Tabel 10 dan Gambar 4 diatas dari situs World Bank
http://www.indexmundi.com/facts/indicators/EG.ELC.LOSS.ZS/compare?country= in#c
ountry= in:id:mt, dan data diatas telah diperbaharui tanggal 8 Pebruari 2017.
Tampak susut di Malta tertinggi sebesar 15,637 pada tahun 2009, serta turun tahun 2010
dan naik lagi tahun 2012, setelah itu terus secara gradual menurun hingga tahun 2014.
19
BAB III: Deskripsi Gagasan Ide
A. Tiga Fakta Mengapa Harus Berhemat Listrik
1. Penghematan akan sangat membantu PLN untuk menjamin kesinambungan pasokan
listrik.
2. Membantu Pemerintah Mengurangi Alokasi Subsidi Listrik
3. Menyeimbangkan Pasokan Listrik dengan Kebutuhan Akan Listrik
B. Analogi Flow Meter Air
Apabila kita menggunakan flow meter air, maka flow meter akan yang mengukur total
air. Terserah apakah air tersebut digunakan untuk mandi, minum, tampung bak, atau pipa
bocor, dan lain-lain. Why not electricity.? Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:
Gambar 5. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
C. Analogi Total Biaya Saat Membeli Trafo
Saat membeli trafo tentunya kita dikenakan Total Biaya yang dikeluarkan pabrikan,
meliputi biaya pembuatan trafo (dihitung mencakup biaya komponen, biaya kerja belitan,
biaya kerja tanki, biaya oli, biaya pengujian, biaya paking), biaya pengiriman (meliputi
biaya angkut, biaya-biaya di pelabuhan, biaya di kapal, biaya bongkar muat, dan lain-lain).
Why not electricity.? Seperti ilustrasi gambar di bawah ini:
Gambar 6. Ilustrasi Analogi Pengukuran Total Air dengan Flow Meter
20
D. Tarif BerBasis KVAH Adalah Mengukur Total Arus
Filosofi Tarif Berbasis KVAH mengukur Total Arus yang diserap (currents drawn)
oleh peralatan, serta Tarif Berbasis KVAH harus very powerful enabler. Seperti ilustrasi
gambar di bawah ini:
Gambar 7. Ilustrasi Pengukuran Total Arus
E. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
Sebuah sistem tariff KVAH harus didisain dengan tujuan:
1. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional: pembangkitan,
transmisi dan distribusi (running cost), serta losses cost.
2. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi
pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),
3. Memperbaiki efisiensi
F. Metode Discount / Incentive Tariff
Introduksi penerapan Discount / Incentive Tariff sesuai kajian PUNJAB STATE
POWER CORPORATION LIMITED yang berjudul REPORT ON EXAMINATION OF
IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIFF bulan September 2013..
Gambar 8. Formulasi KVAH dan Koversi Faktor
Untuk penerapan tarif berdasarkan kVAh, maka menggunakan perkalian Faktor
Konversi (CF) = Faktor Daya (PF), PF : Faktor Daya Rata Rata, Biaya tambahan dan
potongan harga (rebate) nihil, apabila: Faktor Konversi (CF) = Faktor Daya (PF).
21
Gambar 9. PF pemnalti dan insentif di pelanggan TM
1. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan turun di bawah 0,90, konsumen harus membayar
tagihan berjumlah biaya tambahan sebesar 1% untuk setiap 0,01 penurunan bulanan
rata-rata Faktor Daya di bawah 0,90.
2. Biaya tambahan yang harus 2% untuk setiap 0,01penurunan Faktor Daya rata-rata
bulanan di bawah 0,8,
3. Jika Faktor Daya rata-rata bulanan melebihi 0,90, insentif @ 0,25% untuk
setiap kenaikan 0,01 di atas batas 0,90 yang diperkenankan pada jumlah tagihan.
G. Tahapan Kajian Penerapan Tarif KVAH Di Indonesia
Untuk menerapkan Tarif berbasis KVAH di Indonesia dibutuhkan tahapan kajian sebagai
berikut:
Gambar 10. Tahapan Kajian Peluang Penerapan Tarif KVAH
22
BAB IV: Analisa Dampak Gagasan Ide
A. Manfaat Tarif KVAH Melalui Discount / Incentive Tariff
Untuk mendapatkan manfaat aktifitas Synergy with Energy Efficiency for Fairness
Benefits (SWEEFFB), seperti visualisasi bagan dibawah ini:
Gambar 11. Bagan SWEEFFB
Gambar 11, menggambarkan atap semangat membangun partisipasi bersamai dalam
kegiatan “SWEEFFB” yang memenuhi prinsip TES: Transparency, Equity & Simplicity.
1. Synergy with energy efficiency artinya Pelanggan Potensial berpartisipasi memasang
dan mengoperasikan kompensator sebagai Power Factor Correction (PFC). Utilitas
memberi insentif melalui discount/incentive tariff.
2. Fairness benefits artinya manfaat dari kolaborasi bersama, dimana Pelanggan Potensial
mendapatkan lower bill, sedangkan Utilitas mendapatkan reduksi susut teknis jaringan
sebesar 1 %.
3. Tarif listrik harus juga memiliki atap yang memayungi prinsip TES:
a. Transparancy: transparan dalam metodologinya, agar semua syarat dan prosedur
yang dikerjakan membuat stabilitas publik
b. Equity: tidak diskriminasi berkeadilan dalam alokasi biaya kepada pelanggan
(harus membedakan yang boros dan hemat)
c. Simplicity: mudah dalam penerapannya di pelanggan
23
B. Manfaat Teknis Lainnya
1. Release Blocked Capacity & Memperbaiki jatuh tegangan,
2. Pembangkit, Penyulang, Trafo & Jaringan operasi efisien,
3. Improve the Supply Quality & Increase Revenue Collection,
4. Pengukuran Energi akurat, berfungsi sebagai Anti Tampering,
5. Tidak repot urus Energi Reaktif (KVARH) di TUL III-09 dan kalau sebelumnya
KVARH hanya masuk pendapatan, sekarang masuk penjualan.
6. Reduce Fossil Fuel Consumption & Reduce Environmental Problems,
7. Dediselisasi & Mengurangi polusi udara,
8. Mendukung Pabrikan membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,
9. Mereformasi konsep Metering & Billing.
C. Tantangan Bagi PLN & Pelanggan Serta Lainnya
1. Trigger an Electrical Revolution.
2. Merubah cara pandang stakeholder terkait pengukuran energi berbasis KVAH
3. Pabrikan harus membuat peralatan listrik yang memiliki PF Tinggi,
4. PLN harus memberikan the best Quality Supply
5. Pelanggan harus bisa aktif berpartisipasi dan mendukung kegiatan synergy with energy
efficiency for fairness benefits.
D. Peluang Penerapan Tarif KVAH Discount / Incentive Tariff
1. Dapat diterapkan di PLN, karena PLN punya pengalaman terapkan tagihan KVA Max
2. Prioritas pertama diterapkan di Pelanggan TT dan TM, selanjutnya di Pelanggan TR
Daya 53 KVA keatas.
E. Analisa Risiko
Untuk melalukan analisa risiko, maka unsur dari seluruh stakeholder harus diakomodir,
karena kesemua unsur tersebut tentunya yang akan merasakan dampak perbahan Tarif
Berbasis KVAH (table 5) , yaitu diantaranya meliputi unsur sebagai berikut:
1. Pelanggan
2. PLN
3. Pabrikan
4. Pemerintah (DJK-ESDM)
24
Tabel 11. Analisa Risiko
NO
1
2
URAIAN
RISIKO
KONSEKUENSI
Memberi dampak Pelanggan menggunakan Harus me-trigger pabrikan
Peralatan yang memiliki Efisiensi Tinggi / PF membuat peralatan dengan Harga Tidak Murah
Tinggi
faktor daya tinggi
Melakukan Kajian Tarif KVAH
Mengumpulkan beberapa orang
Harus membentuk Working (Tim), mengganggu waktu kerja
Group / Task Force
Waktu tidak boleh lama, paling
lambat 1 tahun
Secara Individual (Back to Waktu lama (4 tahun)
Campus to prepare the
Academic Dissertation),
Muncul
Biaya
Tambahan
dan Disertasi diserahkan ke Academic
DJK-ESDM
Membayar Media ElekMerubah cara pandang Pelanggan melalui
Biaya tambahan naik
tronik & Cetak
Sosialisasi & Edukasi aktifitas Synergy with
3
Membeli TV Board
Biaya tambahan naik
Energy Efficiency for Fairness Benefits (very
Membuat Tim Khusus
Menyiapkan Tim
powerful Enabler)
Presentasi
Mengikuti respon DJK, apabila
Diterima
tindak lanjut menyiapkan materi
Presentasi Kajian dihadapan DJK-ESDM
4
untuk hearing dengan DPR
(apabila telah selesai)
Revisi Kajian sesuai keinginan
Ditolak
DJK-ESDM
Siap waktu, mengkaji ulang
Mengintroduksi Metering Formula Daya
dengan Tim SPLN APP 3 Fasa,
5 Semu Efektif (Se) menggunakan Standard
Revisi SPLN APP 3 Fasa
waktu tidak lama (target)
IEEE 1459-2010
setahun
Penerapan Reformasi Tarif dilakukan secara
6
bertahap, sesuai skala prioritas:
Sosialisasi & edukasi terus
menerus, serta ada peluang
Penerapan Maximum Demand Tariff di
Jumlah Pelanggan lebih
a
diterapkan karena dulu pernah
Pelanggan TM & TT (charge unit in KVAH) sedikit
PLN
punya
pengalaman
terapkan KVA Max
Sosialisasi & edukasi terus
Penerapan Tarif Berbasis KVAH di
menerus, serta ada peluang
Jumlah Pelanggan lebih
b Pelanggan TM & TT + Discount / Incentive
diterapkan karena dulu pernah
sedikit
Tariff
PLN
punya
pengalaman
terapkan KVA Max
Sosialisasi & edukasi terus
Penerapan Tarif Berbasis KVAH di
Jumlah Pelanggan lebih menerus, serta ada peluang
c Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +
banyak dibandingkan Pe- diterapkan karena dulu pernah
PLN
punya
pengalaman
Discount / Incentive Tariff
langgan TM & TT
terapkan KVA Max
Genjot revenue naik, melalui
Sukses Tarif KVAH, memberi dampak susut
7
Pemerintah pangkas subsidi performa titik transaksi APP
PLN Turun
harus sangat akurat
25
BAB V: Kesimpulan
A. Kondisi harmonik pada sistem 1 fasa (Lampiran B.1), untuk pengukuran daya dan
energi lebih tepat menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau Apparent
Energy(KVAH) versi Pakar AE. Emanuel (2010).
Penjelasan poin A, contoh evaluasi daya S, P, Q kondisi harmonik pada sistem 1 fasa
berdasarkan literatur. Diketahui perhitungan menggunakan rumus 5 pakar berbeda
masing-masing: C. Budeanu (1927), S Fryze (1932), M. Depenbrock (1960), Czarnecki
(1980) & AE. Emanuel (2010), serta hasilnya sebagai berikut (lihat Gambar di bawah):
Daya Semu (VA)
: Semua Pakar Sama (9277 VA)
Daya Reaktif (VAR)
: Semua Pakar Tidak Sama
Daya Aktif (W)
: 4 Pakar Sama (5076 W)
: 1 Pakar Berbeda (5196 W)
: 2 Pakar Masih Ada Nilai Daya Aktif (W) Yang Lain .
B. Berdasarkan hasil evaluasi literatur tesis saya (Lampiran B.2 dan B.3) , kondisi
harmonik dan beban tak seimbang pada sistem 3 fasa, lebih tepat menggunakan
parameter Daya Semu Efektif (S e) sesuai Standard IEEE 1459-2010. Sedangkan
untuk pengukuran energi menggunakan Apparent Energy (KVAH).
Penjelasan poin B, diketahui pengukuran Daya Distorsi harmonik masing-masing fasa:
1. Pelanggan TM B3/1,1 MVA: Total : 94,9 KVA,
2. Pelanggan I3/0,865 KVA: 176,2 KVA.
Jumlah Daya Distorsi atau Total LOSSES adalah (94,9 + 176) = 227,1. KVAd.
26
Penjelasan poin B, untuk pengukuran Daya Semu Efektif (Se) kondisi harmonik dan
unbalanced masing-masing fasa versi Standard IEEE 1459 – 2010, menunjukan Daya
Semu Nonfundamental (SeN) dan Daya Semu unbalanced (SU1) adalah :
1. Pelanggan TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA)
: 133,17 KVA
2. Pelanggan TM Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA)
: 274,17 KVA
Total LOSSES keseluruhan SeN dan SU1 adalah
: 407,24 KVA
C. Berdasarkan (Lampiran D & E) , diketahui untuk mengakomodir kondisi beban
abnormal Beban PF Leading dan kasus Tampering pada sistem 3 fasa, lebih tepat
pengukuran daya dan energy menggunakan parameter Daya Semu (KVA) atau
Apparent Energy (KVAH). Karena semua Arus Beban PF Leading dan arus
abnormal Tampering diserap serta dipikul Daya Semu (VA).
D. Apabila disetujui DJK, peluang Reformasi Tarif Berbasis KVAH di Indonesia bisa
dilakukan secara bertahap berdasarkan skala prioritas:
1. Penerapan Maximum Demand Tariff di Pelanggan TM & TT (in KVAH)
2. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TM & TT
+ Discount /
Incentive Tariff
3. Penerapan Tarif Berbasis KVAH di Pelanggan TR Daya 53 KVA Keatas +
Discount / Incentive Tariff
E. Tarif Berbasis KVAH telah sukses menjadi Solusi Strategis menciptakan tarif
murah dibandingkan Tarif Berbasis KWH. Datanya terbukti dalam struktur tarif
terbaru di India dan Malta dibawah ini (perhatikan warna coklat) :
1. Perbandingan harga per KVAH di Punjab India tahun 2013 - 2017
27
2. Perbandingan harga per KVAH di Malta, Tarif berlaku tahun 2014 – 2018
Tarif Kwh vs Tarif kVAh di pelanggan non residensial (tarif kVAh khusus
pelanggan beban 100 A keatas)
Tarif kWh vs Tarif kVAh siang dan malam di pelanggan non residensial (kVAh
khusus pelanggan beban 100 A keatas)
28
Daftar Pustaka
[1].
Dr. Vithal N. Kamat, “Apparent Energy Measurement-A Solution To Inductive Loads,
Harmonics Loads, and Switching Loads”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat,
India, 2000.
[2].
IEEE Std 1459-2010, The Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities
Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions , ISBN 978-0-
7381-6058-0 STD95967 Published 19 March 2010. Printed in the United States of
America.
[3].
Dr. Vithal N. Kamat, “Way Apparent Energy”. Centre for Apparent Energy Research,
Gujarat, India.
[4].
Dr. Vithal N. Kamat, “On Singular Approach Energy Definition for Metering and Tariff
”. Centre for Apparent Energy Research, Gujarat, India, 2008”.
[5].
Maurits Alberth Paath, “Evaluasi Pengukuran Daya Semu Frekwensi Nonfundamental
dan Daya Semu Fundamental Beban Tak Seimbang Sesuai Sttandar IEEE 1459 Serta
Hubungannya Pada Perhitungan Besaran Tarif Konsumsi Energi Berbasis KVAH Di
Pelanggan Khusus”, Tesis, MSEE-Universitas Gadjah Mada (UGM), 2010.
[6].
Michael Z. Lowenstein, Ph.D, Harmonic Current and Voltage Distortion, Harmonics Ltd,
Nov 1, 2002.
[7].
PUNJAB STATE POWER CORPORATION LIMITED, REPORT ON EXAMINATION
OF IMPLEMNTATION OF KVAH BASED TARIFF , SEPTEMBER, 2013
[8].
M. RAAP*, P. RAESAAR, E. TIIGIMÄGI, REACTIVE POWER PRICING IN
DISTRIBUTION NETWORKS, Department of Electrical Power System Engineering,
Tallinn University of Technology 5, Ehitajate Rd., Tallinn 19086, Estonia, © 2011
Estonian Academy Publishers
[9].
Dr Clive Beggs, Energy: Management, Supply and Conservation , ISBN 0 7506 5096 6,
First published 2002,
[10]. FORUM OF REGULATORS (FOR), FINAL REPORT ON STUDY ON ANALYSIS OF
TARIFF ORDERS & OTHER ORDERS OF STATE ELECTRICITY REGULATORY
COMMISSIONS, Submitted to: Prepared By: CRISIL Risk and Infrastructure Solutions
Ltd. November 20, 2001,
29
[11]. http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/3-fakta-mengapa-harus-berhematlistrik.html?m= 1
[12]. http://www.scribd.com/doc/18927500/Harmonics-in-Power-System
[13]. https://www.metering.com/kvah-metering-for-environmentally-conscious-utilities/
30
Lampiran
A. Disain Tarif Berbasis KVAH Berdasarkan Total Cost
1. Sebuah sistem tariff harus didisain dengan tujuan di bawah ini:
a. Pelanggan membayar biaya modal (capital cost) dan biaya operasional:
pembangkitan, transmisi dan distribusi (running cost),
b. Pelanggan membayar energi yang dikonsumsi, bukan membayar yang dikonsumsi
pelanggan lain (saat pelanggan tersebut faktor daya buruk),
c. Memperbaiki efisiensi
2. Tarif KWH tidak bisa dijustifikasi dengan ke tiga poin diatas. Namun hanya bisa
dijustifikasi dengan Biaya Bahan Bakar, seperti yang tercantum di biaya pembangkitan
listrik meliputi: Biaya modal; Biaya Bahan Bakar; Biaya susut.
3. Kapasitas pembangkitan di PLTD adalah sama dengan kapasitas jaringan
transmisi dan distribusi yang ditentukan oleh current carrying capacity,
sehingga diberikan satuan KVA. Oleh karena itu biaya modal harus dihitung
dalam total (apparent) energy satuan KVAH. Sedangkan biaya bahan bakar
berhubungan dengan energi aktif yang dibangkitan satuan kWh.
4. Untuk rugi-rugi tembaga berhubungan dengan kuadrat arus (I²), sehingga rugirugi pembangkitan, transmisi dan distribusi ditentukan dengan KVAH.
5. Efisiensi pembangkit ketika beroperasi saat kapasitas operasi lebih rendah dari
rating pembangkit karena faktor daya rendah, itu menjadi alasan ditentukan
dalam KVAH.
B. Beberapa Definisi Daya Listrik Kondisi Harmonik
1. Perbandingan Definisi Daya 5 Pakar (C. Budeanu, S Fryze, M. Depenbrock, Czarnecki
& AE. Emanuel)
Berikut untuk mengetahui kesamaan dan perbedaan nilai masing-masing komponen
daya dari kelima para pakar, maka harus dibuktikan dengan menyelesaikan contoh soal
berikut:
Diketahui: Data instantaneus tegangan dan arus:
v = √2[100 sin(ωt) + 15 sin(3ωt + 10◦) + 20 sin(7ωt + 110◦)];
31
i = √2[60 sin(ωt − 30◦) + 60 sin(3ωt + 105◦) + 20 sin(7ωt + 204◦)
Data tegangan dan arus rms kondisi harmonik:
V1 = 100 V ; V3 = 15 V ; V5 = 20 V; I1 = 60 A ; I3 = 60 A ; I5 = 30 A
Dengan sudut arus terhadap tegangan kondisi harmonik:
θ1 = 30◦ ; θ3 = −95◦ ; θ5 = −94◦
Nilai-nilai rms tegangan dan arus: V rms= 103.08 V; Irms = = 90.0 A
Gambar 4. Hasil nilai masing-masing daya menurut formulasi para pakar
Dari Gambar 4, ditemukan hasil masing-masing daya sebagai berikut:
Nilai daya semu (panah merah) kelima pakar SAMA sebesar 9277 VA,
Watt, pakar Emanuel yang BERBEDA sebesar 5196 Watt
Daya aktif pakar Budeanu, Fryze, Depenbrock & Czarnecki SAMA sebesar 5076
Sedangkan nilai daya reaktif (panah hijau) kelima pakar BERBEDA.
2. Daya Distorsi Harmonik (Harmonics Leakage Power)
Pada sistem tiga fasa kondisi fundamental, untuk parameter daya, hanya diketahui
daya aktif (Watt), daya reaktif (VAR) dan daya semu (VA). Hal ini berbeda dengan
kondisi harmonik, karena adanya daya baru yang disebut Daya Distorsi Harmonik.
Menentukan formulasi Daya Distorsi Harmonisa cukup rumit, sehingga menimbulkan
debat panjang (debatable) para pakar.
Berikut tujuh belas definisi daya listrik kondisi harmonik versi pakar C. Budeanu dan
sejumlah para pakar beserta tahun kajian Daya Distorsi harmonik:
32
Gambar 1. Definisi daya versi C. Budeanu
Berikut contoh data hasil pengukuran Daya Distorsi harmonik pada masing-masing fasa
di Pelanggan Industri dan Bisnis:
a. Pelanggan Bisnis TM (Daya 1,1 MVA)
Gambar 2. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Bisnis
b. Pelanggan Industri TM (Daya 0,865 MVA)
Gambar 3. Data Daya Distorsi Harmonik (D) Pelanggan Industri
Tampak Gambar 3, menunjukan bahwa Daya Distorsi Harmonik (D) masingmasing fasa untuk Pelanggan Bisnis besar (fasa R: 60 KVA; fasa S: 59.6; fasa T:
56.6 KVA), dibandingkan Pelanggan Industri (fasa R: 29.1 KVA; fasa S: 34.6 KVA;
fasa T: 31.2 KVA). Daya Distorsi Harmonik ini membuat susut teknis bertambah
besar, karena terakumulasi di kapasitas daya semu (S).
3. Daya Semu Efektif (Se) Sesuai Standard IEEE 1459-2010
33
Untuk mengevaluasi daya pada sistem 3 fasa kondisi seimbang, tak seimbang,
fundamental (sinusoidal) dan nonfundamental (non sinusoidal), maka IEEE Institute of
Electrical and Elctronics Engineers (IEEE), yaitu IEEE Std 1459-2010 tentang
“Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal,
Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalaced Conditions”. Tim penyusun Standar IEEE
1459-2010 diketuai oleh AE. Emanuel. Berikut komposisi Standar IEEE 1459-2010:
Gambar 4. Komponen daya 3fasa Standard IEEE 1459-2010
Dengan menggunakan Standard IEEE 1459-2010 menghitung daya terkait susut, sesuai
data pengukuran di Pelanggan Potensial TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA) dan
Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA).
Gambar 5. Grafik Perbandingan Daya Semu Standard IEEE 1459-2010
Visualisasi Gambar 6, jumlah susut akibat SeN dan SU1 adalah :
a. Pelanggan TM Industri Baja Kurnia 2 (I3/865 KVA)
: 133,17 KVA
b. Pelanggan TM Bisnis Bank Papua (B3/1,1 MVA)
: 274,17 KVA
34
a. Data Recording kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran
menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):
(a). Pelanggan Industri BK, 0.865 MVA;
(b). Pelanggan Bisnis BP, 1,1 MVA
Gambar 6. Data Recording Daya & PF, DPF Pelanggan (a) (b)
Gambar 7. Data Recording Arus, THDi & Tegangan, THDu
Data Tabel 1, menunjukan THD V dan THDI lebih besar Industri Baja Kuria 2 dari Bisnis
Bank Papua. Sebaliknya arus beban tidak seimbang Pelanggan Bisnis Bank Papua
dengan IRMS Netral 87,893 A, bahkan THDI beban tak seimbang lebih besar 83,069 %.
35
b. Data Instantaneous kedua Pelanggan Industri dan Bisnis sesuai hasil pengukuran
menggnakan Power Quality Analyzer (PQA):
Gambar 8. Data Instantaneous Arus, THDi & Tegangan, THDu
Gambar 9. Data Instantaneous Arus, THDi & Tegangan, THDu
36
C. Contoh Hasil Pengukuran Instantaneous Peralatan Elektronik
Perhatikan data THD Arus dan Power Factor (PF) nilainya sangat BURUK…!!!
1. Laptop
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading
Gambar 10 Data Instantaneous Laptop
2. Lampu Pijar
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan
simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading (kondisi fluktuatif, artinya
saat captured pas posisi sudut -1.75 °, sangat
dekat dekat dengan sumbu zero crossing (0°)
Gambar 11 Data Instantaneous Lampu Pijar
37
3. Uniterruptible Power Supply (UPS)
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban induktif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik < Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Lagging (
Gambar 12 Data Instantaneous UPS
4. Compact Fluorescent Lamp (CFL) -LHE
PF adalah True
(non fundamental/sinusoidal)
Cos φ adalah: Displacement PF
(fundamental/sinusoidal)
Beban kapasitif (perhatikan simbolnya)
Daya Distorsi Harmonik > Daya Aktif
THDi (arus) hampir 100 %
Sudut Leading
Gambar 13 Data Instantaneous CFL
38
D. Contoh Perbandingan Susut Teknis Jaringan Kondisi Harmonik
Kondisi polusi harmonik mengakibatkan susut jaringan susut teknis (P loss) lebih besar
dibandingkan kondisi Arus fundamental (Ifund). Penyebab lain susut teknis bisa bertambah
karena tegangan drop (Vdrop) sehingga impedansi (Z) bertambah. Berikut ilustrasinya:
Ifund : 70 A
Vsumber : 220 V
Vdrop
Irms : 75 A
Vbeban
P lossfund : 1401,4 W
: 200 V
: 20 V
P lossharm : 1608 W
Gambar 14. Perbandingan susut jaringan kondisi fundamental vs harmonic
E. Beban Abnormal Power Factor Leading
Power Factor Leading berarti beban bersifat kapasitif atau beban memberikan daya
reaktif ke sistem, kondisi demikian memberikan susut pengukuran bertambah besar. Berikut
contoh Power Factor Leading Pelanggan TR daya 41.5 KVA di Area Distribusi Banten.
Tabel 1. Contoh PF Leading di Pelanggan Daya 41.5 KVA di Banten
Perhatikan kotak merah diatas, di sana energi reaktif (kVARh) terbaca di data instantaneous
aplikasi AMR sebesar 271821 kVARh, melebihi kWh Kirim 28919 kWh.
39
Tabel 2. Jumlah Pelanggan TR & TM PF Leading salah satu Area di Banten
Bukti pelanggan abnormal PF Leading ternyata tidak sedikit, dari data Tabel 12,
menunjukan total jumlahnya mencapai 1200 pelanggan TR dan TM. Kondisi ini sangat
mengkuatirkan sistem pengukuran APP tidak akurat, sehingga berdampak susut bertambah
besar.
F. Modus Penyelewengan Listrik (Tampering) Di Pelanggan Potensial
Ada tiga kondisi pencurian yang akan dibahas, yaitu:
Modus Current Imbalance,
Modus Current Reversal dan Modus Tampering Pada Saat Beban Puncak. Akinatnya daya
aktif (W) negatip menjadi susut pengukuran.
Berikut Gambar 16, visualisasi phasor tegangan dan arusnya:
Gambar 15. (a). Current Reversal, (b). Current Imbalance
40
(a)
(b)
Gambar 16. Gambar phasor dua Pelanggan Industri bergeser
akibatnya daya aktif (W) negatip
Gambar 17. Gambar phasor satu Pelanggan saat beban puncak dan di luar beban puncak
41