Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

TUGAS AKHIR
STUDI METODE REKAYASA NILAI
PADA PERENCANAAN PENGGUNAAN LPJU SOLAR CELL
SEBAGAI UPAYA EFISIENSI PENGGUNAAN LISTRIK
DI KOTA MEDAN
(Studi Terhadap PJU Di Kecamatan Medan Selayang)
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan
sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi
Teknik Energi Listrik

Oleh
Angela Eka Septiana Ginting
NIM : 100402085
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
1

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR
STUDI METODE REKAYASA NILAI PADA PERENCANAAN
PENGGUNAAN LPJU SOLAR CELL SEBAGAI UPAYA EFISIENSI
PENGGUNAAN LISTRIK DI KOTA MEDAN
(Studi Terhadap PJU Di Kecamatan Medan Selayang)

Disusun Oleh :
ANGELA EKA SEPTIANA GINTING
100402085
Disetujui Oleh :
Pembimbing Tugas Akhir

Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si.
NIP. 19540531 198601 1 002

Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si.
NIP. 19540531 198601 1 002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
2

ABSTRAK
Penanganan yang tepat harus dilakukan untuk mengatasi krisis energi listrik yang
melanda negeri ini, termasuk juga kota Medan. Sebagai salah satu kota terbesar di
Indonesia krisis energi listrik bukan lagi menjadi isu baru di kota ini. PLN sebagai
perusahaan penyedia tenaga listrik di Indonesia sejak krisis ekonomi tahun 1997
mengalami hambatan dan kerugian finansial dalam menyediakan pasokan energi listrik
bagi masyarakat. Hal ini bisa terjadi karena besaran biaya operasional yang dipikul oleh
PLN melebihi penerimaan yang didapat. Maka dari itu, diperlukan langkah efektif untuk
mengurangi konsumsi energi listrik dari PLN.
Salah satu caranya adalah dengan mengganti sumber energi untuk lampu
penerangan jalan umum (LPJU) yang selama ini konvensional dengan solar cell, karena
LPJU adalah salah satu layanan publik yang pemakaiannya tiap tahun semakin
meningkat. Selain untuk penghematan energi, LPJU dengan menggunakan sel surya

merupakan aplikasi penerangan jalan umum dengan fitur-fitur yang memungkinkan
penggunaan energi yang lebih efisien dan sangat sesuai digunakan untuk daerah-daerah
yang belum terjangkau oleh listrik PLN. Terbukti dengan mengganti LPJU konvensional
dengan LPJU solar cell banyak anggaran perbelanjaan daerah yang bisa dihemat.
Walaupun biaya investasi awal untuk mengganti LPJU konvensional menjadi LPJU solar
cell begitu banyak, namun pada tahun ke-6 pemakaiannya justru penggunaan LPJU solar
cell bisa lebih hemat biaya dibandingkan dengan LPJU konvensional. Hal ini tentu akan
menjadi solusi efektif untuk menangani krisis energi listrik.

3

DAFTAR ISI

ABSTRAK......................................................................................................... .... ii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... .... iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... .... i
DAFTAR TABEL.............................................................................................. .... i
KATA PENGANTAR ....................................................................................... .... i
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... ... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................. … 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... … 3
1.3 Tujuan Penulisan .......................................................................... … 4
1.4 Batasan Masalah ............................................................................ … 4
1.5 Manfaat Penulisan ......................................................................... … 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ ….6
2.1 Sejarah Lampu Penerangan Jalan Umum ..................................... … .6
2.2 Penerangan Jalan Umum .............................................................. … .7
2.2.1 Standar LPJU ........................................................................ ….9
2.2.2 Jenis LPJU ............................................................................ ….11
2.2.3 Pemilihan Jenis dan Kualitas Lampu Penerangan ................. ….15
2.2.4 Sistem Penempatan LPJU ..................................................... ….15
2.3 Kriteria Perencanaan LPJU…………………………………….17
2.3.1 Gambaran Umum Perencanaan dan Penempatan LPJU…18
2.3.2 Kriteria Penempatan LPJU ................................................... …..19
2.3.3 Batasan Penempatan LPJU ................................................... …..20
2.3.4 Penataan LPJU...................................................................... ….22
4

2.4 Sel Surya ......................................................................................... … .24
2.4.1 Klasifikasi Sel Surya ............................................................ … .26

2.4.2 Komponen-Komponen Untuk Instalasi Sel Surya………..27
2.4.3 Permasalahan Umum Sel Surya ............................................ ….28
2.5 Kecamatan Medan Selayang ........................................................... … .30
2.5.1 Kondisi LPJU di kecamatan Medan Selayang...… ............... ….31
2.6 Rekayasa Nilai (Value Engineering ) ............................................. … .34
2.6.1 Definisi dan Konsep ............................................................. ….35
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... … .37
3.1 Lokasi Penelitian ......................................................................... … .37
3.2 Data – Data yang Dibutuhkan ...................................................... ….37
3.3 Metode Penelitian dan Pengumpulan Data .................................. ….38
3.4 Teori Analisa Data ....................................................................... ….39
3.4.1 Analisa Teknis ...................................................................... ….39
3.4.1.1 Lampu dan Penerangan…………………………..39
3.4.1.2 Tiang dan Stang Ornament……………………....45
3.4.1.3 Penghantar Listrik………………………………..46
3.4.1.4 Pembatas dan Pengaman Listrik………..………..48
3.4.1.5 Perencanaan LPJU Solar Cell..…………………..49
3.4.2 Analisa Ekonomi .................................................................. ….54
3.4.2.1 Biaya Investasi……….…………………………..54
3.4.2.2 Biaya Operasional……….………………………..55

3.4.2.3 Biaya Perawatan……….………………………....56
3.4.2.1 Break Even Point LPJU…………………………..57

5

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ … ..59
4.1 Kondisi Eksisting PJU di Kec. Medan Selayang.......................... … ..59
4.2 Perhitungan Daya Lampu dan Penerangan Konvensional ............ …..60
4.3 Pembatas dan Pengaman Listrik LPJU Konvensional ................. …..63
4.4 Penghantar Listrik ........................................................................ …..65
4.5 Rancangan LPJU Solar Cell di Kec. Medan Selayang ............... … ..68
4.6 Material Penerangan Jalan Umum Solar cell ............................... … ..69
4.7 Perhitungan Ekonomis PJU ......................................................... … ..76
4.7.1 Biaya Investasi...................................................................... …..77
4.7.2 Biaya Operasional................................................................. …..80
4.7.3 Biaya Perawatan ................................................................... …..83
4.8 Analisa Perbandingan Biaya Output Dengan BEP ........................ … ..86
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. … .90
5.1 Kesimpulan .................................................................................. … .90
5.2 Saran ............................................................................................ ….91

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

6

DAFTAR GAMBAR
NO

Judul

Halaman

2.1

Penempatan Lampu Penerangan Jalan Uumu

18

2.2


Penempatan LPJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah

23

2.3

Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselang-

23

seling di Jalan Dua Arah
2.4

Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan

24

di Jalan Dua Arah
2.5


Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah

24

2.6

Ilustrasi Cara Kerja Sel Surya dengan Prinsip p-n Junction

25

2.7

Skema Klasifikasi Sel Surya

26

2.8

Peta Kota Medan


31

2.9

Lampu PJU di Daerah Tanjung Sari

32

2.10

Lampu PJU di Depan Universitas Sumatera Utara

32

2.11

Lampu PJU di Sepanjang Jalan Dr. Mansyur

33


2.12

Lampu PJU di Kampung Susuk

33

3.1

Perhitungan Iluminasi Metode Titik

42

3.2

Perencanaan Jalan Umum

45

3.3

Diagram Kerja LPJU Solar Cell

54

4.1

Kabel NYFGBY

67

7

4.2

Photo Volatic 60 wp dan 80 wp

71

4.3

Baterai Panasonic VRLA 120AH

75

4.4

Baterai Panasonic VRLA 150AH

75

4.5

Solar Charge Controller

76

8

DAFTAR TABEL

NO

Judul

Halaman

2.1

Kualitas Pencahayaan Normal

10

2.2

Jenis Lampu Penerangan Jalan Menurut Karakteristik

11

2.3

Rasio Kemerataan Pencahayaan

16

2.4

Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan

17

2.5

Uraian Besaran-Besaran Kriteria Penempatan Lampu Penerangan 19
Jalan Umum

2.6

Jarak Antar Tiang Lampu Penerangan (e) Berdasarkan Tipikal

20

2.7

Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan

23

3.1

Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU)

44

Melalui

Perhitungan Indeks Ruang (k)
4.1

Data Kondisi Eksisting PJU Konvensional

59

4.2

Data PJU Konvensional

60

4.3

Kemeratan Iluminasi dan Luminansi

63

4.4

Data Pembatas Daya MCB (Mini Circuit Breaker)

63

4.5

Data Penghantar Listrik PJU Konvensional

4.6

Data Kondisi Perencanaan PJU Solar Cell

69

4.7

Data LPJU Solar Cell

70

4.8

Data/Spesifikasi Panel Surya Single Ornament

70

4.9

Data/Spesifikasi Baterai

73

65

9

4.10

Data solar charge controller

75

4.11

Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU

77

Konvensional
4.12

Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU

79

Solar Cell
4.13

Biaya Beban

81

4.14

Biaya Pemakaian Listrik

81

4.15

Biaya Operasional per Tahun

82

4.16

Umur Material PJU Konvensional

83

4.17

Umur Material PJU Solar Cell

85

4.18

Biaya PengeluaranPJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10

87

4.19

Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10

87

10

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:
“STUDI METODE REKAYASA NILAI
PADA PERENCANAAN PENGGUNAAN LPJU SOLAR CELL
SEBAGAI UPAYA EFISIENSI PENGGUNAAN LISTRIK DI KOTA MEDAN”
(Studi Terhadap PJU Di Kecamatan Medan Selayang)

Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda (Berlin Ginting) beserta Ibunda (Rosinta Sitorus) dan adik-adik
tersayang (Yohana Luvena, Trivani Bernadeta dan Richard Aditya) 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
yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan
bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan
hingga penyusunan Tugas Akhir ini.

11

2. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini serta senantiasa
memberikan bimbingan selama perkuliahan.
3. Bapak Ir. Edy Warman 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. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah
membantu penulis dalam pengurusan administrasi.

5. KMK St. Yoseph Engineering USU yang memberikan saya kesempatan untuk
berkarya, sehingga dapat lebih memaknai arti hidup dan berkeluarga

6. Sahabat setia Oky Virgolina, Lena Sihombing, Silvia dan Rini yang selalu
mendoakan kesuksesan penulis dalam setiap kesempatan.
7. Rekan-rekan satu angkatan 2010 Enda, Hugo, Sisko, Syilvester, Mayang, Tari,
Dewi, Yola, Dwi, Agil, Dilla, Chandra, Milan, Afron, Enjoi dll yang selalu
saling memberi semangat, bantuan dan cerita selama perkuliahan.
8. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan
dukungan dan bantuan.
9. 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
12

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, September 2015
Penulis

Angela Eka Septiana Ginting

13

Dokumen yang terkait

Pengusaha Tahu (Studi Deskriptif Terhadap Pengusaha Tahu di Kecamatan Medan Selayang)

10 109 112

Perilaku Seks Bebas Dikalangan Mahasiswa ( Studi Kasus Terhadap Mahasiswa Di kecamatan Medan Baru dan kecamatan Medan Selayang).

11 97 105

Studi Efektifitas Penggunaan Halte Di Kota Medan (Studi Kasus: Koridor-Koridor Utama Kota Medan)

1 32 8

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

3 35 110

PENGGUNAAN PANEL SURYA (SOLAR CELL) SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIF UNTUK POMPA Penggunaan Panel Surya (Solar Cell) Sebagai Pembangkit Listrik Alternatif Untuk Pompa Akuarium Dan Pemberi Makan Otomatis.

0 4 17

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

0 0 1

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

0 0 5

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang) Chapter III V

0 0 55

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

0 0 2

Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

0 0 5