7
1. Pendahuluan
Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Jelok terletak di Kabupaten Semarang
45 km dari Kota Semarang, tepatnya di Desa Delik Kecamatan Tuntang. PLTA Jelok menggunakan air yang berasal dari waduk Rawa Pening
yang dibendung melalui sungai Tuntang untuk menggerakkan generator. Rawa Pening berada didalam Daerah Aliran Sungai DAS Tuntang, dan menjadi
sumber mata air bagi Sungai Tuntang.
Musim kemarau seringkali mengakibatkan berkurangnya pasokan air kedalam
waduk. Menurunnya
muka air
waduk akan
mengganggu keberlangsungan operasi dari PLTA, sehingga produksi listrik akan berkurang [1].
PLTA Jelok menggunakan Turbin buatan
Werk Spoor Escher Wyss Holland
dengan tipe
Francis
. Daya turbin yang digunakan sangat dipengaruhi oleh faktor laju aliran massa dan tinggi tekan. dimana daya turbin cenderung lebih kecil pada
saat laju aliran massa mengalami penurunan dan sebaliknya daya turbin cenderung besar ketika laju aliran massa mengalami kenaikan [2]. PLTA Jelok
memiliki 4 unit generator dengan daya terpasang 4 X 5,12 MW dan tinggi terjun air 144 meter. PLTA Jelok dapat menghasilkan energi listrik sebesar
93GWhtahun, dan saat ini dikelola oleh PT Indonesia Power, dibawah tanggung jawab Unit Bisnis Pembangkitan Mrica dengan kontribusi untuk interkoneksi
listrik Jawa - Bali berkisar 6,37 , PLTA Jelok masih tetap dioperasikan karena kondisinya masih baik dengan biaya operasi yang relatif lebih murah [3].
Permasalahan yang dialami oleh PLTA Jelok adalah adanya debit air yang pada waktu tertentu menurun tajam sehingga membuat produksi listrik PLTA
Jelok menurun dan membuat PLTA Jelok hampir berhenti beroperasi, seperti pada tahun 2012 di mana debit air hanya mampu digunakan untuk mengoperasikan 1
turbin [4]. Tidak hanya pada tahun 2012, dari data produksi tahun 2010 sampai 2013 juga terdapat penurunan produksi yang cukup drastis di tahun 2011 dan
2013 karena debit air yang menurun tajam.
Gambar 1 Grafik Data Debit Air Tahun 2010
– 2013
8
Dari Gambar 1 dapat diketahui bahwa pola data debit air memiliki unsur pola yang tidak tetap. Data berada pada rerata yang berkisar 30 sampai 35 juta m3,
kemudian mengandung
trend
untuk debit terkecil setiap tahunnya yang cenderung semakin menurun, dan musiman dimana debit air berada pada sekitar rerata ketika
musim penghujan, dan menurun ketika musim kemarau. Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui fluktuasi debit air yang akan
datang dengan melakukan peramalan data debit air dengan metode
Exponential Smoothing
tiga parameter atau
Triple Exponential Smoothing
“HoltWinters”. Pemilihan metode Holt
Winters
dikarenakan metode ini mampu menangani data yang memiliki unsur trend dan musiman [5]. Hasil dari penelitian ini diharapkan
dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan oleh pihak manajemen PLTA Jelok dalam melakukan pengelolaan debit air untuk meminimalkan penurunan produksi
listrik yang drastis. 2. Tinjauan Pustaka
Terdapat beberapa penelitian yang terkait dengan penelitian ini, salah satunya adalah penelitian yang berjudul
“Kuantifikasi Jasa Lingkungan PLTA Jelok dan Timo
”. Berdasarkan penelitian tersebut, Degradasi lingkungan khususnya di DTA Waduk Rawa Pening yang menyebabkan realisasi debit
outflow
Waduk Rawa Pening sebagai sumber air penggerak turbin PLTA Jelok dan Timo semakin tahun semakin kecil. Pada bulan Juli debit
outflow
Waduk hanya dapat untuk memutar 2 turbin, sedangkan pada bulan Agustus, September
dan Oktober hanya dapat untuk memutar 1 turbin. Dari hasil perhitungan kuantifikasi jasa lingkungan dengan metode
Replacement Cost
jasa lingkungan yang dinikmati PLTA Jelok dan Timo adalah Rp. 12,321 Mtahun sehingga
sebagai salah satu pengguna jasa lingkungan waduk rawa pening, PLTA Jelok dan Timo perlu ikut membiayai kegiatan konservasi DTA Waduk Rawa Pening yang
dapat dipandang sebagai investasi ke depan dalam rangka menjaga keberlanjutan produksi listrik [6].
Penelitian kedua yang berjudul “Simulasi Pola Operasi Pembangkit Listrik
Tenaga Air di Waduk kedungombo ”. Penelitian ini dilakukan dengan metode
distribusi frekuensi yaitu dengan melakukan simulasi pola operasi waduk untuk meningkatkan produksi listrik PLTA Kedungombo. Dari simulasi pola operasi
yang dilakukan, didapatkan pola operasi yang optimal untuk meningkatkan kinerja PLTA Waduk Kedungombo adalah pola operasi yang menahan air
sebanyak-banyaknya di tampungan waduk, dan melepas air sesuai dengan kebutuhan air total yang telah diperhitungkan, dari simulasi pola operasi yang
dilakukan terdapat peningkatan produksi energi listrik rata-rata per tahun sebesar 14,59 GWh [7].
Penelitian lain adalah “Pemodelan Deret Waktu Menggunakan Teknik
Exponential Smoothing
Untuk Peramalan Debit Aliran Sungai Studi Kasus Sungai Cabenge SWS WalanaE - CenranaE
” yang mengujicobakan 4 metode pramalan yakni :
Single Exponential Smoothing
SE,
Double Exponential Smoothing
DE,
Triple Exponential Smoothing
TE, dan
Autoregressive Integrated Moving Average
ARIMA dari debit peramalan dengan nilai debit terukur, untuk menentukan metode yang memiliki nilai kesalahan paling kecil
9
dalam meramalkan debit aliran sungai. Dari hasil ujicoba tersebut, untuk meramalkan debit aliran sungai Cabenge pada SWS WalanaE
– CenranaE dapat dilakukan dengan menggunakan Teknik
Triple Exponential Smoothing Winters
[8]. Pada penelitian ini, metode
Triple Exponential Smoothing
“HoltWinters” digunakan untuk memprediksi fluktuasi debit air yang berasal dari Waduk Rawa
Pening, yang dipakai oleh PLTA Jelok untuk menggerakan turbin. Metode Winters didasarkan atas tiga persamaan pemulusan, yaitu satu untuk unsur
stasioner, satu untuk trend, dan satu untuk musiman. Persamaan untuk
Winters
ditunjukan pada persamaan 1 sampai 4: Pemulusan keseluruhan :
=
+ 1 -
+ ……1
Pemulusan
trend
: =
- + 1
–
……2 Pemulusan musiman :
I = ß + 1 – ß
……3 Ramalan :
= + m ……4
L adalah panjang musiman misal, jumlah bulan atau kuartal dalam suatu tahun,
adalah konstanta pemulusan stasioner, adalah konstanta pemulusan trend, ß adalah konstanta pemulusan musiman, , b adalah komponen
trend
, I adalah faktor penyesuaian musiman, dan
+ m adalah ramalan untuk m periode ke depan [9].
Setelah dilakukan peramalan, perlu dilakukan evaluasi hasil peramalan untuk mengetahui keakuratan dari hasil peramalan yang telah dilakukan.
Mean Absolute Percentage Error
MAPE melakukan perhitungan perbedaan antara data asli dan data hasil peramalan. Perbedaan tersebut diabsolutkan,
kemudian dihitung ke dalam bentuk persentase terhadap data asli. Hasil persentase tersebut kemudian didapatkan nilai mean-nya. Rumus untuk
menghitung nilai MAPE ditunjukan pada persamaan 5.
MAPE = ……5
adalah nilai data periode ke-t, adalah nilai ramalan periode ke –t, n adalah
banyak data [9].
10
3. Metode Penelitian