Analisa Kelayakan Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di Kota Medan
TUGAS AKHIR
ANALISIS KELAYAKAN PERENCANAAN PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA SAMPAH (PLTSa) DI KOTA MEDAN
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana
Ekstensi (PPSE) Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh :
NIKANOR PURBA
NIM : 130422023
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
i
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kelayakan perencanaan
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) dari aspek ekonomisnya yang
dilakukan pada TPA Terjun di kota Medan dengan menggunakan tipe incenerator.
Metode yang digunakan yaitu metode least cost untuk menghitung analisa aspek
ekonomi dengan menentukan nilai NVP (Net Value Present), IRR (Internal Rate
of Return), BCR (Benefit Cost Ratio), dan PP (Payback Period).
Dari hasil penelitian maka dapat diketahui bahwa untuk membangun
PLTSa di kota Medan diperlukan biaya investasi sebesar Rp 70.268.968.000 dari
hasil penjualan listrik 22,90 MW. Dan untuk menentukan kelayakan perencanaan
proyek ini maka didapatkan nilai NVP = Rp 249.136.817.059, IRR = 54,6 %,
BCR = 60,3 dan PP = 1,8 tahun, sehingga dari hasil tersebut proyek perencanaan
pembangunan PLTSa di Kota Medan dapat memenuhi kriteria kelayakan untuk
dibangun.
Kata Kunci : PLTSa, Pembangkit, Sampah, Incenerator, Analisa Ekonomi
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
penyertaannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Analisa Kelayakan Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
(PLTSa) di Kota Medan ” dengan baik.
Penulisan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan dalam
memperoleh derajat kesarjanaan S1, Program Studi Teknik Elektro Ekstensi,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak dalam penyelesaian
skripsi ini, baik berupa bimbingan, arahan, saran, dorongan semangat maupun
fasilitas. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara,
2. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T. selaku dosen yang telah banyak
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada
penulis selama pembuatan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. dan bapak Ir. Syamsul Amien, MS.
selaku dosen penguji yang juga telah meluangkan waktunya untuk
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
4. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak, Mama, Adek - adek dan keluarga terkasih yang senantiasa
memberikan semangat dan dukungan doa kepada penulis.
ii
Universitas Sumatera Utara
6. Teman-teman Chapel Oikoumene USU dan Ribka HPW Aritonang,
S.Kep. yang selalu membantu dan memberi dukungan semangat serta doa
kepada penulis.
7. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro Ekstensi USU angkatan 2013
yang tidak dapat disebutkan satu per satu oleh penulis, yang membantu
dan mendukung dalam penyelesaian skripsi ini.
8. Pihak-pihak lain yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang turut
membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam skripsi ini. Oleh
karena itu, saran dan kritik yang membangun akan diterima dengan senang hati
oleh penulis. Penulis juga mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat terutama
bagi penulis dan bagi pembaca.
Medan,
Agustus 2016
Penulis
Nikanor Purba
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK.......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR....................................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
viii
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar BelakangMasalah.........................................................................
1
1.2
Perumusan Masalah................................................................................
3
1.3
Batasan Masalah...................................................................................
3
1.4
Tujuan Tugas Akhir..............................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian...............................................................................
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sampah
2.1.1 Pengertian Sampah....................................................................
5
2.1.2 Sampah Organik........................................................................
6
2.1.3 Sampah Anorganik....................................................................
6
2.2
Data Geografis......................................................................................
7
2.3
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah.....................................................
8
2.3.1 Pengolahan Sampah..................................................................
9
2.3.2 Prinsip Dasar Pengoperasian PLTSa.........................................
10
2.3.3 Manfaat Pembangkit Listrik Tenaga Sampah...........................
14
2.4
Perhitungan Ekonomis
2.4.1
NPV (Net Present Value).........................................................
15
iv
Universitas Sumatera Utara
2.4.2
IRR (Internal Rate of Return).................................................
16
2.4.3
BCR (Benefit Cost Ratio)........................................................
17
2.4.4 PP (Payback Period)...............................................................
17
III. METODE PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu...............................................................................
18
3.2
Bahan, Peralatan, dan Metode.............................................................
18
3.3
Data Awal Penelitian...........................................................................
18
3.3.1 TPA Terjun..............................................................................
18
3.3.2 Dinas Kebersihan Kota Medan................................................
19
3.3.3 Studi Literatur..........................................................................
21
Diagram Alir Penelitian.......................................................................
22
3.4
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Estimasi Produksi Tipe Incenerator....................................................
23
4.2
Estimasi Produksi Daya Listrik..........................................................
23
4.3
Analisa Ekonomi
4.3.1 Biaya Investasi........................................................................
25
4.3.1.1 Biaya Investasi Mesin dan Sistem Operasi.................
25
4.3.2 Biaya Investasi Konstruksi Pabrik dan Transmisi Listrik......
26
4.3.3 Biaya Pra-Investasi dari unit usaha PLTSa.............................
27
4.3.4 Biaya Operasional....................................................................
29
4.3.4.1 Biaya Tetap..................................................................
29
4.3.4.2 Biaya Variabel.............................................................
32
Total Biaya Pengeluaran..........................................................
34
4.3.5
v
Universitas Sumatera Utara
4.4
4.3.6 Penerimaan Biaya....................................................................
36
4.3.6.1 Penjualan Listrik..........................................................
36
Mengkaji Kelayakan...........................................................................
36
4.4.1 Penyusunan Cashflow.............................................................
36
4.4.2 Penilaian Investasi..................................................................
38
4.4.2.1 NPV (Net Present Value)............................................
38
4.4.2.2 IRR (Internal Rate of Return).....................................
39
4.4.2.3 BCR (Benefit Cost Ratio)...........................................
40
4.4.2.4 PP (Payback Periode)..................................................
40
V. KESIMPULAN
5.1
5.2
Kesimpulan........................................................................................ ..... 41
Saran..................................................................................................
42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kondisi Sampah di TPA Terjun..................................................
5
Gambar 2.2 Gambar Grafis TPA Terjun, Marelan.........................................
7
Gambar 2.3 Skema Urutan Proses PLTSa yang Dirancang............................
10
Gambar 2.4 Prinsip Dasar Pengoperasian PLTSa..........................................
10
Gambar 3.1 Diagram perbandingan biaya retribusi.......................................
21
Gambar 3.1 Diagram Alir Peneltian...............................................................
23
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Aspek-Aspek Pengolahan Sampah.............................................
9
Tabel 2.2
Potensi 10 TPA terbesar di Indonesia untuk menghasilkan
listrik dari sampah.......................................................................
Potensi Sampah dan Karakteriktik Sampah di Kota Medan.......
Retribusi Sampah Kota Medan...................................................
Tabel Biaya Rincian Pemakaian Truk Sampah..........................
Potensi Sampah di Kota Medan.................................................
14
19
20
22
24
Tabel 3.1
Tabel 3.2
Tabel 3.3
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Biaya Investasi Mesin dan Sistem Operasi PLTSa Kota
Medan tahun 2016.......................................................................
Biaya Investasi Konstruksi Pabrik dan Transmisi Listrik
dari PLTSa tahun 2016...............................................................
Biaya Pra-Investasi PLTSa Kota Medan Tahun 2016................
Biaya Re-Investasi PLTSa Kota Medan Tahun 2016
(dalam juta rupiah)......................................................................
Rincian Biaya Tetap untuk Tenaga Kerja PLTSa Kota
28
28
Medan tahun 2016.......................................................................
31
27
39
Rincian Biaya Tetap untuk Overhead Pabrik, Kantor dan
Kendaraan PLTSa Kota Medan Tahun 2016..............................
32
Tabel 4.8
Rincian Biaya Transportasi dari TPS menuju TPA....................
34
Tabel 4.9
Rincian Biaya Variabel PLTSa Kota Medan Tahun 2016..........
34
Tabel 4.10
Total Biaya Investasi Unit Usaha PLTSa Kota Medan..............
35
Tabel 4.11
Biaya Maintenance dan Operational Unit Usaha PLTSa
Kota Medan.................................................................................
36
Tabel 4.12
Penyusunan Cashflow Menggunakan Metode Least Cost..........
38
Tabel 4.13
Penilaian Kelayakan NPV...........................................................
40
viii
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS KELAYAKAN PERENCANAAN PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA SAMPAH (PLTSa) DI KOTA MEDAN
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana
Ekstensi (PPSE) Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh :
NIKANOR PURBA
NIM : 130422023
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
i
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kelayakan perencanaan
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) dari aspek ekonomisnya yang
dilakukan pada TPA Terjun di kota Medan dengan menggunakan tipe incenerator.
Metode yang digunakan yaitu metode least cost untuk menghitung analisa aspek
ekonomi dengan menentukan nilai NVP (Net Value Present), IRR (Internal Rate
of Return), BCR (Benefit Cost Ratio), dan PP (Payback Period).
Dari hasil penelitian maka dapat diketahui bahwa untuk membangun
PLTSa di kota Medan diperlukan biaya investasi sebesar Rp 70.268.968.000 dari
hasil penjualan listrik 22,90 MW. Dan untuk menentukan kelayakan perencanaan
proyek ini maka didapatkan nilai NVP = Rp 249.136.817.059, IRR = 54,6 %,
BCR = 60,3 dan PP = 1,8 tahun, sehingga dari hasil tersebut proyek perencanaan
pembangunan PLTSa di Kota Medan dapat memenuhi kriteria kelayakan untuk
dibangun.
Kata Kunci : PLTSa, Pembangkit, Sampah, Incenerator, Analisa Ekonomi
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
penyertaannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Analisa Kelayakan Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
(PLTSa) di Kota Medan ” dengan baik.
Penulisan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan dalam
memperoleh derajat kesarjanaan S1, Program Studi Teknik Elektro Ekstensi,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak dalam penyelesaian
skripsi ini, baik berupa bimbingan, arahan, saran, dorongan semangat maupun
fasilitas. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara,
2. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T. selaku dosen yang telah banyak
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada
penulis selama pembuatan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. dan bapak Ir. Syamsul Amien, MS.
selaku dosen penguji yang juga telah meluangkan waktunya untuk
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
4. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak, Mama, Adek - adek dan keluarga terkasih yang senantiasa
memberikan semangat dan dukungan doa kepada penulis.
ii
Universitas Sumatera Utara
6. Teman-teman Chapel Oikoumene USU dan Ribka HPW Aritonang,
S.Kep. yang selalu membantu dan memberi dukungan semangat serta doa
kepada penulis.
7. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro Ekstensi USU angkatan 2013
yang tidak dapat disebutkan satu per satu oleh penulis, yang membantu
dan mendukung dalam penyelesaian skripsi ini.
8. Pihak-pihak lain yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang turut
membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam skripsi ini. Oleh
karena itu, saran dan kritik yang membangun akan diterima dengan senang hati
oleh penulis. Penulis juga mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat terutama
bagi penulis dan bagi pembaca.
Medan,
Agustus 2016
Penulis
Nikanor Purba
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK.......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR....................................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
viii
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar BelakangMasalah.........................................................................
1
1.2
Perumusan Masalah................................................................................
3
1.3
Batasan Masalah...................................................................................
3
1.4
Tujuan Tugas Akhir..............................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian...............................................................................
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sampah
2.1.1 Pengertian Sampah....................................................................
5
2.1.2 Sampah Organik........................................................................
6
2.1.3 Sampah Anorganik....................................................................
6
2.2
Data Geografis......................................................................................
7
2.3
Pembangkit Listrik Tenaga Sampah.....................................................
8
2.3.1 Pengolahan Sampah..................................................................
9
2.3.2 Prinsip Dasar Pengoperasian PLTSa.........................................
10
2.3.3 Manfaat Pembangkit Listrik Tenaga Sampah...........................
14
2.4
Perhitungan Ekonomis
2.4.1
NPV (Net Present Value).........................................................
15
iv
Universitas Sumatera Utara
2.4.2
IRR (Internal Rate of Return).................................................
16
2.4.3
BCR (Benefit Cost Ratio)........................................................
17
2.4.4 PP (Payback Period)...............................................................
17
III. METODE PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu...............................................................................
18
3.2
Bahan, Peralatan, dan Metode.............................................................
18
3.3
Data Awal Penelitian...........................................................................
18
3.3.1 TPA Terjun..............................................................................
18
3.3.2 Dinas Kebersihan Kota Medan................................................
19
3.3.3 Studi Literatur..........................................................................
21
Diagram Alir Penelitian.......................................................................
22
3.4
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Estimasi Produksi Tipe Incenerator....................................................
23
4.2
Estimasi Produksi Daya Listrik..........................................................
23
4.3
Analisa Ekonomi
4.3.1 Biaya Investasi........................................................................
25
4.3.1.1 Biaya Investasi Mesin dan Sistem Operasi.................
25
4.3.2 Biaya Investasi Konstruksi Pabrik dan Transmisi Listrik......
26
4.3.3 Biaya Pra-Investasi dari unit usaha PLTSa.............................
27
4.3.4 Biaya Operasional....................................................................
29
4.3.4.1 Biaya Tetap..................................................................
29
4.3.4.2 Biaya Variabel.............................................................
32
Total Biaya Pengeluaran..........................................................
34
4.3.5
v
Universitas Sumatera Utara
4.4
4.3.6 Penerimaan Biaya....................................................................
36
4.3.6.1 Penjualan Listrik..........................................................
36
Mengkaji Kelayakan...........................................................................
36
4.4.1 Penyusunan Cashflow.............................................................
36
4.4.2 Penilaian Investasi..................................................................
38
4.4.2.1 NPV (Net Present Value)............................................
38
4.4.2.2 IRR (Internal Rate of Return).....................................
39
4.4.2.3 BCR (Benefit Cost Ratio)...........................................
40
4.4.2.4 PP (Payback Periode)..................................................
40
V. KESIMPULAN
5.1
5.2
Kesimpulan........................................................................................ ..... 41
Saran..................................................................................................
42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kondisi Sampah di TPA Terjun..................................................
5
Gambar 2.2 Gambar Grafis TPA Terjun, Marelan.........................................
7
Gambar 2.3 Skema Urutan Proses PLTSa yang Dirancang............................
10
Gambar 2.4 Prinsip Dasar Pengoperasian PLTSa..........................................
10
Gambar 3.1 Diagram perbandingan biaya retribusi.......................................
21
Gambar 3.1 Diagram Alir Peneltian...............................................................
23
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Aspek-Aspek Pengolahan Sampah.............................................
9
Tabel 2.2
Potensi 10 TPA terbesar di Indonesia untuk menghasilkan
listrik dari sampah.......................................................................
Potensi Sampah dan Karakteriktik Sampah di Kota Medan.......
Retribusi Sampah Kota Medan...................................................
Tabel Biaya Rincian Pemakaian Truk Sampah..........................
Potensi Sampah di Kota Medan.................................................
14
19
20
22
24
Tabel 3.1
Tabel 3.2
Tabel 3.3
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Biaya Investasi Mesin dan Sistem Operasi PLTSa Kota
Medan tahun 2016.......................................................................
Biaya Investasi Konstruksi Pabrik dan Transmisi Listrik
dari PLTSa tahun 2016...............................................................
Biaya Pra-Investasi PLTSa Kota Medan Tahun 2016................
Biaya Re-Investasi PLTSa Kota Medan Tahun 2016
(dalam juta rupiah)......................................................................
Rincian Biaya Tetap untuk Tenaga Kerja PLTSa Kota
28
28
Medan tahun 2016.......................................................................
31
27
39
Rincian Biaya Tetap untuk Overhead Pabrik, Kantor dan
Kendaraan PLTSa Kota Medan Tahun 2016..............................
32
Tabel 4.8
Rincian Biaya Transportasi dari TPS menuju TPA....................
34
Tabel 4.9
Rincian Biaya Variabel PLTSa Kota Medan Tahun 2016..........
34
Tabel 4.10
Total Biaya Investasi Unit Usaha PLTSa Kota Medan..............
35
Tabel 4.11
Biaya Maintenance dan Operational Unit Usaha PLTSa
Kota Medan.................................................................................
36
Tabel 4.12
Penyusunan Cashflow Menggunakan Metode Least Cost..........
38
Tabel 4.13
Penilaian Kelayakan NPV...........................................................
40
viii
Universitas Sumatera Utara