OPTIMASI PEMILIHAN LOKASI FASILITAS OTEC
OPTIMASI PEMILIHAN LOKASI FASILITAS
OTEC DI INDONESIA DENGAN MENGGUNAKAN
MODEL GOAL PROGRAMMING
Dosen Prof. Ir. Daniel Mohammad Rosyid, Ph.D.
Mahasiswa Muhamad Fyan
Jurusan Pasca Teknologi Kelautan Program Studi Teknik dan Manajemen Energi Laut ,
Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
ABSTRAK
Kapasitas pengembangan energi
panas laut di Indonesia yang sangat
terbatas menjadi kendala pemerintah
Indonesia dalam memutuskan dimana
dilakukannya pembangunan OTEC di
Indonesia. Terdapat 4 wilayah alternatif
dan dengan menggunakan model goal
programming dan bantuan peranti lunak
QM for windows, didapatkan keputusan
pembangunan OTEC di Sumatera Utara
sejumlah 3, Sumatera Selatan 3 dan
Papua barat sebanyak 2 OTEC
PENDAHULUAN
Pertumbuhan
ekonomi
dan
industri yang terus menerus membuat
pergejolakan kebutuhan energi yang
sangat tinggi, menjadi suatu kebutuhan
bagi insan manusia untuk menggunakan
energi dan mendapatkan energi. Akan
tetapi dengan kebutuhan energi yang
terus meningkat dan ketersediaan energi
fosil sebagai sumber utama energi telah
berkurang secara drastis, mendorong
manusia dalam menemukan energi
terbarukan sebagai energi alternatif
dalam membantu ketahanan energi.
Energi terbarukan merupakan
sumber energi yang dapat dengan cepat
dipulihkan kembali secara alami dan
prosesnya berkelanjutan. Energi laut
merupakan salah satu energi energy
terbarukan yang saat ini terus
dikembangkan teknologinya. Energi laut
menurut Wave Energy Centre yang
bekerja sama dengan Implementing
Agreement on Ocean Energy System
(OES), mendefinisikan bahwa energy
laut adalah energi yang dihasilkan dari
beberapa teknologi yang menggunakan
sumber energi dari tenaga gelombang,
arus laut, pasang surut, perbedaan panas
laut (Ocean Thermal Energy Conversion)
dan perbedaan salinitas (kadar garam)
untuk menghasilkan listrik.
Table 1. Sumber Daya Energi Laut Dunia
(Huckerby,J.dkk,2015), (Mukhtasor,2015)
Tipe
Gelombang Laut
Sumber Daya
(TWh/tahun)
29.5001
Arus Pasang
Surut
12002
Panas Laut
440003
1Mork,G.,
2World
Barstow, S., Pontes,M.T dan Kabuth,A.,2010
Energy Council, 2010. 3Nihous, G.C., 2007.
Figure 1Global OTEC Potential (Komitmen Research Group, Science Direct)
Tabel 1 Menunjukan banyaknya
energi listrik yang dihasilkan dengan
menggunakan energy laut dan ddapat
dilihat bahwa energy paling besar
ditunjukan pada energy panas laut
(OTEC).
Pada gambar 1 diberikan informasi
potensi OTEC yang telah dilakukan
survei oleh kelompok peneliti FPIKUNPAD. Pada gambar tersebut dapat
dilihat bahwa potensi OTEC terdapat di
daerah kalimantan selatan, Morotai,
Papua Barat, Selat Timur, Selat Makasar,
Sulawesi selatan dan Sulawasi Utara.
Tentunya dengan banyaknya
jumlah potensi yang tersedia menjadi
salah satu tantangan pemerintah
Indonesia untuk menggunakan semua
potensi dengan sumber daya yang
terbatas. Sehingga dibutuhakan optimasi
pemanfaatan potensi OTEC di Indonesia
dengan sumber daya yang terbatas ini.
Dengan pandangan sumber daya yaitu
penyelesaian waktu proyek fasilitas
OTEC, sumber energi yang dihasilkan
dan keuntungan yang diperoleh
Dalam keadaan keputusan yang
dihadapkan pada permasalahan yang
mengandung beberapa tujuan didalamnya,
maka dibutuhkan sebuah model kasus
atau usaha yang ada dengan menggunakan
model maematika yang dapat menemukan
solusi optimalnya. Salah satu model
matematika yang dapat digunakan dalam
perencanaan produksi dengan beberapa
tujuan adalah goal programing.
Goal Programming adalah salah
satu model matematis yang dipandang
sesuai digunakan untuk pemecahan
masalah multi tujuan karena melalui
variabel deviasinya, goal programming
secara otomatis menangkap informasi
tentang pencapaian relatif dari tujuan
yang ada (Charles D dan Simson, 2002).
Model Goal Programming yang sering
disebut juga program linear tujuan ganda
merupakan perluasan dari Program Linier.
Perbedaannya hanya terletak pada
kehadiran sepasang variabel deviasional
yang muncul pada fungsi tujuan dan
fungsi-fungsi kendala.
METODOLOGI
Dalam mencapai tujuan dari
artikel ini maka diperlukan tahapan
untuk
melakukan
model
goal
programming : (1) Pengumpulan data
terkait energi OTEC tiap daerah.. (2)
Sulawesi Utara
Sulawesi Selatan
Kalimantan Selatan
West Papua
Tersedia
Profit Investasi (a x 10
juta/ tahun)/otec
50
75
42
50
Waktu pengerjaan
(bulan)/otec
3
3
2
3
30
Peralatan (Turbine dan
generator)/otec
3
3
2
2
30
Tabel.2 Input Model Goal Programming
Penentuan fungsi tujuan, fungsi kendala
dan (3) Formulasi dan pengembangan
model(4) penerjemahan model kepada
peranti lunak QM FOR WINDOWS (5)
Menjalankan solusi peranti lunak (6)
merjemahkan hasil peranti lunak dan
membuat kesimpulan.
CASE STUDY
Negara
Indonesia
memiliki
beberapa daerah yang dijadikan
alternatif pertama saat ini untuk
dibangunnya fasilitas OTEC dengan
variabel unit banyakanya turbin yang
dibuat pada daerah tersebut, Tabel 2
diatas menunjukan data kebutuhan jam
kerja dalam menyelesaikan fasilitas
OTEC, Jumlah turbine yang digunakan
dan keuntungan Investasi yang didapat
pertahunnya. Masing masing data
didapatkan dalam bentuk asumsi sampai
saat ini. Tentunya pada kasus ini
diharapkan
optimalisasi
produksi
fasilitas OTEC yang efisien dan efektif.
GOAL PROGRAMMING
MODEL
Juanawati Marpaung (2009)
menyatakan
langkah
perumusan
permasalahan Goal Programming adalah
sebagai berikut :
1. Penentuan variabel keputusan,
merupakan dasar dalam pembuatan
model keputusan untuk mendapatkan
solusi yang dicari. Variabel yang diambil
adalah profit yang dihasilkan perdaerah
nantinya OTEC akan dibangun.
2. Penentuan fungsi tujuan, yaitu tujuantujuan yang ingin dicapai berupa:
Total profit setidaknya 300
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada sulawesi selatan harus
berjumlah 3.
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada sulawesi utara harus
berjumlah 2
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada
Papua
Barat
harus
berjumlah 2
3. Perumusan fungsi tujuan, dimana
setiap sasaran pada sisi kirinya
ditambahkan
dengan
variabel
simpangan, baik simpangan positif
maupun simpangan negatif
fi(xi)+d
i- - di+= bi
4. Penentuan prioritas utama. Pada
langkah ini dibuat urutan dari sasaransasaran bahwa pendapatan adalah
prioritas utama dan yang lainnya
merupkan prioritas kedua.
Gambar 2 Input data pada model
Gambar.3 Hasil Ringkasan Goal Programming menggunakan QM for Windows
Model untuk persoalan tujuan ganda
dengan struktur timbangan prioritas
(pre-emptive weights) adalah sebagai
berikut.
Minimumkan:
Dengan kendala:
Dengan keterangan Cij adalah koefisien
teknologi fungsi kendala tujuan, yaitu
yang berhubungan dengan tujuan
peubah pengambilan keputusan (xj).
xj
adalah
peubah
pengambilan
keputusan atau kegiatan yang kini
dinamakan sebagai sub tujuan.
Jadi persamaan formulanya sebagai
berikut:
50X1 + 75X2 + 42X3 + 50X4 – (d4+) +(d4-)
= 500 (1)
X1 - (d1+) +(d1-) = 3
(2)
X2 - (d2+) +(d2-) = 2
(3)
X4 - (d4+) +(d4-) = 2
(4)
5. Penentuan pembobotan. Pada tahap
ini merupakan kunci dalam menentukan
urutan dalam suatu tujuan dibandingkan
dengan tujuan yang lain. Pada kasus ini
pembobotan dianggap sama
6. Penentuan fungsi pencapaian. Dalam
hal ini, yang menjadi kuncinya adalah
memilih variabel simpangan yang benar
untuk dimasukkan dalam fungsi
pencapaian. Dalam memformulasikan
fungsi
pencapaian
adalah
menggabungkan setiap tujuan yang
berbentuk
minimisasi
variabel
penyimpangan sesuai prioritasnya.
7.
Penyelesaian
Programming.
model
Goal
KESIMPULAN
Dapat dilihat pada gambar
rangkuman hasil solus peranti lunak QM
for windows, bahwa Prioritas 1 dan 2
dapat terlaksana dengan dibuatnya 3
OTEC di sulawesi selatan, 3 OTEC di
Sulawesi Utara dan 2 OTEC di Papua
Barat. Total waktu pengerjaan tersisa 5
bulan, sisa peralatan sebanyak 7 dan
terlebihnya pada permintaan 1 untuk
pembuatan OTEC di Sulawesi Utara.
DAFTAR PUSTAKA
Andrea Devis-Morales a, Raúl A. MontoyaSánchez, Andrés F. Osorio. (2014).
Ocean thermal energy resources in
Colombia. Ocean thermal energy
resources in Colombia, 1-11.
Prof. Ir. Mukhtasor M.eng., P. (2015).
Mengenal Energi Laut. Surabaya:
ICEES.
Rod Fujita , AlexanderC.Markham ,
JulioE.DiazDiaz ,
JuliaRosaMartinezGarcia ,. (2011).
Revisiting
oceanthermalenergyconversion.
Revisiting
oceanthermalenergyconversion, 1-2.
Taha, H. A. (2007). Operation Research An
Introduction Eight Edition. fayettvile:
Pearson Prentice Hall.
OTEC DI INDONESIA DENGAN MENGGUNAKAN
MODEL GOAL PROGRAMMING
Dosen Prof. Ir. Daniel Mohammad Rosyid, Ph.D.
Mahasiswa Muhamad Fyan
Jurusan Pasca Teknologi Kelautan Program Studi Teknik dan Manajemen Energi Laut ,
Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
ABSTRAK
Kapasitas pengembangan energi
panas laut di Indonesia yang sangat
terbatas menjadi kendala pemerintah
Indonesia dalam memutuskan dimana
dilakukannya pembangunan OTEC di
Indonesia. Terdapat 4 wilayah alternatif
dan dengan menggunakan model goal
programming dan bantuan peranti lunak
QM for windows, didapatkan keputusan
pembangunan OTEC di Sumatera Utara
sejumlah 3, Sumatera Selatan 3 dan
Papua barat sebanyak 2 OTEC
PENDAHULUAN
Pertumbuhan
ekonomi
dan
industri yang terus menerus membuat
pergejolakan kebutuhan energi yang
sangat tinggi, menjadi suatu kebutuhan
bagi insan manusia untuk menggunakan
energi dan mendapatkan energi. Akan
tetapi dengan kebutuhan energi yang
terus meningkat dan ketersediaan energi
fosil sebagai sumber utama energi telah
berkurang secara drastis, mendorong
manusia dalam menemukan energi
terbarukan sebagai energi alternatif
dalam membantu ketahanan energi.
Energi terbarukan merupakan
sumber energi yang dapat dengan cepat
dipulihkan kembali secara alami dan
prosesnya berkelanjutan. Energi laut
merupakan salah satu energi energy
terbarukan yang saat ini terus
dikembangkan teknologinya. Energi laut
menurut Wave Energy Centre yang
bekerja sama dengan Implementing
Agreement on Ocean Energy System
(OES), mendefinisikan bahwa energy
laut adalah energi yang dihasilkan dari
beberapa teknologi yang menggunakan
sumber energi dari tenaga gelombang,
arus laut, pasang surut, perbedaan panas
laut (Ocean Thermal Energy Conversion)
dan perbedaan salinitas (kadar garam)
untuk menghasilkan listrik.
Table 1. Sumber Daya Energi Laut Dunia
(Huckerby,J.dkk,2015), (Mukhtasor,2015)
Tipe
Gelombang Laut
Sumber Daya
(TWh/tahun)
29.5001
Arus Pasang
Surut
12002
Panas Laut
440003
1Mork,G.,
2World
Barstow, S., Pontes,M.T dan Kabuth,A.,2010
Energy Council, 2010. 3Nihous, G.C., 2007.
Figure 1Global OTEC Potential (Komitmen Research Group, Science Direct)
Tabel 1 Menunjukan banyaknya
energi listrik yang dihasilkan dengan
menggunakan energy laut dan ddapat
dilihat bahwa energy paling besar
ditunjukan pada energy panas laut
(OTEC).
Pada gambar 1 diberikan informasi
potensi OTEC yang telah dilakukan
survei oleh kelompok peneliti FPIKUNPAD. Pada gambar tersebut dapat
dilihat bahwa potensi OTEC terdapat di
daerah kalimantan selatan, Morotai,
Papua Barat, Selat Timur, Selat Makasar,
Sulawesi selatan dan Sulawasi Utara.
Tentunya dengan banyaknya
jumlah potensi yang tersedia menjadi
salah satu tantangan pemerintah
Indonesia untuk menggunakan semua
potensi dengan sumber daya yang
terbatas. Sehingga dibutuhakan optimasi
pemanfaatan potensi OTEC di Indonesia
dengan sumber daya yang terbatas ini.
Dengan pandangan sumber daya yaitu
penyelesaian waktu proyek fasilitas
OTEC, sumber energi yang dihasilkan
dan keuntungan yang diperoleh
Dalam keadaan keputusan yang
dihadapkan pada permasalahan yang
mengandung beberapa tujuan didalamnya,
maka dibutuhkan sebuah model kasus
atau usaha yang ada dengan menggunakan
model maematika yang dapat menemukan
solusi optimalnya. Salah satu model
matematika yang dapat digunakan dalam
perencanaan produksi dengan beberapa
tujuan adalah goal programing.
Goal Programming adalah salah
satu model matematis yang dipandang
sesuai digunakan untuk pemecahan
masalah multi tujuan karena melalui
variabel deviasinya, goal programming
secara otomatis menangkap informasi
tentang pencapaian relatif dari tujuan
yang ada (Charles D dan Simson, 2002).
Model Goal Programming yang sering
disebut juga program linear tujuan ganda
merupakan perluasan dari Program Linier.
Perbedaannya hanya terletak pada
kehadiran sepasang variabel deviasional
yang muncul pada fungsi tujuan dan
fungsi-fungsi kendala.
METODOLOGI
Dalam mencapai tujuan dari
artikel ini maka diperlukan tahapan
untuk
melakukan
model
goal
programming : (1) Pengumpulan data
terkait energi OTEC tiap daerah.. (2)
Sulawesi Utara
Sulawesi Selatan
Kalimantan Selatan
West Papua
Tersedia
Profit Investasi (a x 10
juta/ tahun)/otec
50
75
42
50
Waktu pengerjaan
(bulan)/otec
3
3
2
3
30
Peralatan (Turbine dan
generator)/otec
3
3
2
2
30
Tabel.2 Input Model Goal Programming
Penentuan fungsi tujuan, fungsi kendala
dan (3) Formulasi dan pengembangan
model(4) penerjemahan model kepada
peranti lunak QM FOR WINDOWS (5)
Menjalankan solusi peranti lunak (6)
merjemahkan hasil peranti lunak dan
membuat kesimpulan.
CASE STUDY
Negara
Indonesia
memiliki
beberapa daerah yang dijadikan
alternatif pertama saat ini untuk
dibangunnya fasilitas OTEC dengan
variabel unit banyakanya turbin yang
dibuat pada daerah tersebut, Tabel 2
diatas menunjukan data kebutuhan jam
kerja dalam menyelesaikan fasilitas
OTEC, Jumlah turbine yang digunakan
dan keuntungan Investasi yang didapat
pertahunnya. Masing masing data
didapatkan dalam bentuk asumsi sampai
saat ini. Tentunya pada kasus ini
diharapkan
optimalisasi
produksi
fasilitas OTEC yang efisien dan efektif.
GOAL PROGRAMMING
MODEL
Juanawati Marpaung (2009)
menyatakan
langkah
perumusan
permasalahan Goal Programming adalah
sebagai berikut :
1. Penentuan variabel keputusan,
merupakan dasar dalam pembuatan
model keputusan untuk mendapatkan
solusi yang dicari. Variabel yang diambil
adalah profit yang dihasilkan perdaerah
nantinya OTEC akan dibangun.
2. Penentuan fungsi tujuan, yaitu tujuantujuan yang ingin dicapai berupa:
Total profit setidaknya 300
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada sulawesi selatan harus
berjumlah 3.
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada sulawesi utara harus
berjumlah 2
Kebutuhan OTEC yang digunakan
pada
Papua
Barat
harus
berjumlah 2
3. Perumusan fungsi tujuan, dimana
setiap sasaran pada sisi kirinya
ditambahkan
dengan
variabel
simpangan, baik simpangan positif
maupun simpangan negatif
fi(xi)+d
i- - di+= bi
4. Penentuan prioritas utama. Pada
langkah ini dibuat urutan dari sasaransasaran bahwa pendapatan adalah
prioritas utama dan yang lainnya
merupkan prioritas kedua.
Gambar 2 Input data pada model
Gambar.3 Hasil Ringkasan Goal Programming menggunakan QM for Windows
Model untuk persoalan tujuan ganda
dengan struktur timbangan prioritas
(pre-emptive weights) adalah sebagai
berikut.
Minimumkan:
Dengan kendala:
Dengan keterangan Cij adalah koefisien
teknologi fungsi kendala tujuan, yaitu
yang berhubungan dengan tujuan
peubah pengambilan keputusan (xj).
xj
adalah
peubah
pengambilan
keputusan atau kegiatan yang kini
dinamakan sebagai sub tujuan.
Jadi persamaan formulanya sebagai
berikut:
50X1 + 75X2 + 42X3 + 50X4 – (d4+) +(d4-)
= 500 (1)
X1 - (d1+) +(d1-) = 3
(2)
X2 - (d2+) +(d2-) = 2
(3)
X4 - (d4+) +(d4-) = 2
(4)
5. Penentuan pembobotan. Pada tahap
ini merupakan kunci dalam menentukan
urutan dalam suatu tujuan dibandingkan
dengan tujuan yang lain. Pada kasus ini
pembobotan dianggap sama
6. Penentuan fungsi pencapaian. Dalam
hal ini, yang menjadi kuncinya adalah
memilih variabel simpangan yang benar
untuk dimasukkan dalam fungsi
pencapaian. Dalam memformulasikan
fungsi
pencapaian
adalah
menggabungkan setiap tujuan yang
berbentuk
minimisasi
variabel
penyimpangan sesuai prioritasnya.
7.
Penyelesaian
Programming.
model
Goal
KESIMPULAN
Dapat dilihat pada gambar
rangkuman hasil solus peranti lunak QM
for windows, bahwa Prioritas 1 dan 2
dapat terlaksana dengan dibuatnya 3
OTEC di sulawesi selatan, 3 OTEC di
Sulawesi Utara dan 2 OTEC di Papua
Barat. Total waktu pengerjaan tersisa 5
bulan, sisa peralatan sebanyak 7 dan
terlebihnya pada permintaan 1 untuk
pembuatan OTEC di Sulawesi Utara.
DAFTAR PUSTAKA
Andrea Devis-Morales a, Raúl A. MontoyaSánchez, Andrés F. Osorio. (2014).
Ocean thermal energy resources in
Colombia. Ocean thermal energy
resources in Colombia, 1-11.
Prof. Ir. Mukhtasor M.eng., P. (2015).
Mengenal Energi Laut. Surabaya:
ICEES.
Rod Fujita , AlexanderC.Markham ,
JulioE.DiazDiaz ,
JuliaRosaMartinezGarcia ,. (2011).
Revisiting
oceanthermalenergyconversion.
Revisiting
oceanthermalenergyconversion, 1-2.
Taha, H. A. (2007). Operation Research An
Introduction Eight Edition. fayettvile:
Pearson Prentice Hall.