## PENENTUAN JUMLAH UNIT DAN KAPASITAS PEMBANGKIT SESUAI POLA BEBAN PADA PLTD FAOBATA DI KABUPATEN NGADA
Wellem F. Galla, Frans J. Likadja,Marselinus Nono
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains Dan Teknik, Universitas Nusa Cendana Jl. Adisucipto Penfui-Kupang-NTT Telp (0380) 881557 Email: wfridzg@yahoo.co.id, frankylikadja@yahoo.com, cessan705@gmail.com

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan jumlah unit dan kapasitas pembangkit sesuai pola beban pada PLTD Faobata di Kabupaten Ngada. Penelitian ini bersifat deskriptif yakni menentukan jumlah unit dan kapasitas pembangkit pada PLTD Faobata Kabupaten Ngada, berdasarkan pola pembebanan dengan mempertimbangkan Plant Capacity Factor (PCF) dan Plant Use Factor (PUF). Data penelitian yang dikumpulkan antara lain kapasitas terpasang dan daya mampu Pembangkit Listrik  Tenaga Diesel,  pengoperasian pembangkit listrik, data beban  listrik berdasarkan pencatatan beban harian  pada  PLTD  Faobata  dan  data  perencanaan  yang  diperoleh  dari  PLN  Wilayah  NTT.  Dari  hasil  penelitian  pada kondisi existing tahun 2015 diperoleh nilai PCF 0,391105 artinya kapasitas cadangan sekitar 61%, dan nilai PUF rata- rata  adalah  0,879123.  Untuk  memperbaiki  pengoperasian  unit  existing dilakukan  penjadwalan  ulang  dan  memperoleh nilai  PCF  yaitu  0,391105  dan  nilai  PUF  rata-rata  0,913834  lebih  baik  dari  pengoperasian  unit  existing  karena  lebih mendekati 1.
Kata kunci : Jumlah Unit Pembangkit Listrik, Kapasitas Pembangkit Listrik, Pola beban Listrik

## I. PENDAHULUAN
Kebutuhan  listrik di berbagai  daerah  dari  waktu ke  waktu selalu  berbeda  bergantung  pada  pemakaian listrik    di  daerah  tersebut,  sehingga  penyediaan  tenaga listrik  dan  alokasi  kapasitas  pembangkit  listrik  yang digunakan  juga  berbeda  antara  satu  daerah  dengan daerah lainnya.
Di Kabupaten Ngada, Tenaga listrik dibangkitkan dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Faobata dengan  Jumlah  pembangkit  listrik  sebanyak  19  unit pembangkit yang terdiri dari 10 Unit pembangkit listrik rental  (sewa)  dengan kapasitas  total  4  MW dan 9 Unit pembangkit listrik milik PLN dengan kapasitas total 2,6 MW.
Dengan  demikian  dilakukan  pengaturan  jadwal operasi serta pembagian jam kerja/ pemerataan jam kerja dari  unit-unit  pembangkit  yang  ada,  sehingga pembangkit listrik bekerja optimal saat pengoperasianya dan  mampu  mensuplai  daya  listrik  sesuai  dengan kebutuhan beban di suatu daerah.

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini bersifat deskriptif untuk menentukan jumlah dan kapasitas pembangkit sesuai pola beban pada PLTD  Faobata  di  Kabupaten  Ngada.  Data  yang digunakan dalam penyusunan penelitian ini berupa data beban yaitu kurva beban harian kemudian menentukan
jumlah unit dan kapasitas pembangkit serta menentukan jadwal operasi yang sesuai dengan pola beban yang ada.
Pengolahan  data  data  yang  dilakukan  yaitu pengolahan  data  manual  menggunakan  software microsoft  excel  untuk  menghitung  PCF  dan  PUF  dari unit-unit  yang  beroperasi.  Pengolahan  data  tersebut berdasarkan PCF dan PUF dimana dari hasil perhitungan tersebut  untuk  mengetahui  unit-unit  pembangkit  yang beroperasi serta jadwal operasi dari unit-unit yang ada. untuk  PCF  yang  baik  yaitu  nilainya  dibawah  1  atau mendekati  0  yaitu  kapasitas  cadangan  sangat  besar apabila nilainya mendekati 1 atau sama dengan 1 maka kapasitas cadangan sedikit. Untuk PUF yang baik yaitu nilainya mendekati 1 atau sama dengan 1 artinya jumlah jam operasi dari unit pembangkit tersebut merata apabila nilainya  melebihi  1  atau  dibawah  1  atau  mendekati  0 maka  jumlah  jam  operasinya  tidak  merata  artinya  ada yang bekerja dan ada yang tidak bekerja.
Teknik  analisis  data  pada  penelitian  ini  yaitu menghitung  nilai  PCF  dan  nilai  PUF.  Jika  hasil perhitungan  tersebut  nilai  PCF  dan  PUF  belum mendekati  standar,  maka  dilakukan  penjadwal  ulang unit  unit  operasi  pembangkit  listrik existing di  PLTD Faobata untuk memperbaiki nilai PCF dan PUF.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Sistem Kelistrikan di Kabupaten Ngada
4.1.1. Pembangkit Tenaga Listrik di Kabupaten Ngada
Jumlah pembangkit listrik yang digunakan untuk melayani  beban  di  Kabupaten  Ngada  terdiri  dari beberapa pembangkit yaitu :
➢ PLTD Faobata
➢ PLTP Mataloko
➢ PLTMH Barata
Pada  PLTD  Faobata  memiliki  20  unit    pembangkit dan 10 unit pembangkit sewa yang masing-masing dapat dilihat pada tabel 4.1 dan tabel 4.2.
Tabel 4.1 Data Mesin Pembangkit Listrik Milik PLTD Faobata
NO MERK MESIN DTP (kW) DM (kW) Ket pmbkt 1 DEUTZ 1 300 200 P1 2 DEUTZ 2 300 - P2 3 RUSTON 433 150 P3 4 DEUTZ 308 100 P4 5 MAN 1 429 240 P5 6 DAIHATZU 1397 750 P6 7 DAIHATZU 250 150 P7 8 MWM 576 300 P8 9 KOMATSU 750 400 P9 10 MAN 6 576 360 P10
Tabel 4.2 Data Mesin Pembangkit Sewa/ Rental Pada PLTD Faobata
NO MERK MESIN DTP (kW) DM (kW) Ket
PMBKT
1 DOSAN 520 400 1
2 DOSAN 520 400 2
3 DOSAN 520 400 3
4 DOSAN 520 400 4
5 DOSAN 520 400 5
6 DOSAN 550 400 6
7 DOSAN 550 400 7
8 DOSAN 550 400 8
9 DOSAN 560 400 9 10 MAN 576 400 10

## 4.1.2. Distribusi Tenaga Listrik
Penyaluran  daya  listrik  di  Kabupaten  Ngada menggunakan Jaringan Distribusi Tegangan Menengah 20  kV  melalui  4  (empat)  Penyulang  yakni  Penyulang Kota,  Penyulang  So’a,  Penyulang  Golewa  dan Penyulang Express (Boawae).

## 4.1.3. Beban Tenaga Listrik di Kabupaten Ngada
Beban listrik  di Kabupaten Ngada di dominansi oleh  beban  rumah  tangga,  ini  terlihat  pada  pola pemakaian  beban  puncak  terjadi  pada  pukul  18.30 sampai pukul 21.00.
4.2. Operasi Pembangkit PLTD Faobata Tahun 2015
4.2.1.  Operasi  Unit-Unit  Existing  Tanggal  16  s.d.  22
November 2015
Pengoperasian unit pembangkit existing berdasarkan  pencatatan  beban  harian  tanggal  16-22 November 2015 dengan kurva beban harian seperti pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Kurva Beban harian tanggal 16 November 2015
Plant capacity factor (PCF) dan plant use factor (PUF) untuk tanggal 16 November 2015 adalah sebagai berikut :

## PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit
Total daya mampu x 24 jam
PCF = 67977,5 6650 x 24 =  0,425924 PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit ∑(daya mampu x Jam Operasi) PUF = 67977,5 80065 = 0,849028 4.2.2. Jadwal Ulang Operasi Unit-Unit

## Pembangkit Existing Tahun 2015.
Pengaturan  jadwal  ulang  unit  unit  pembangkit existing ini agar tetap mempertahankan pengoptimalan pengoperasian pembangkit. Pengoperasian ini menghasilkan plant capacity factor (PCF) dan plant use
factor (PUF)  untuk tanggal 16 November 2015 adalah sebagai berikut :
N O
Tgl/Bln / Thn Enrgi Diprdks i DM DM * Jam Operas i PCF PUF
1 16/11/1
5 67977,5 665 0 79045 0,42592 4 0,84902 8 2 17/11/1 5 71615,5 665 0 89735 0,44871 8 0,78884 7
3 18/11/1 5 84177,5 665 0 77595 0,52742 7 1,06803 9 4 19/11/1 5 66925,5 665 0 76425 0,41933 2 0,86450 3
5 20/11/1 5 64219 665 0 74610 0,40237 4 0,84979 5
6 21/11/1 5 62420,5 665 0 70745 0,39110 5 0,86653
0
7 22/11/1 5 65784,5 665 0 75445 0,41218 3 0,86712 5
PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit
Total daya mampu x 24 jam
PCF = 67977,5
6650 x 24 =  0,425924 PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit
∑(daya mampu x Jam Operasi)
PUF = 67977,5 73460 = 0,925368
Selanjutnya  data  hasil  perhitungan  PCF  dan  PUF pembangkit  existing  yang  dijadwal  ulang  dapat  dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan PCF dan PUF Pembangkit Existing Yang Dijadwal ulang
NO Tg/bl/ Th Enrgi dprdksi DM DM *
Jm
Oprsi PCF PUF 1 16/11 /15 67977,5 6650 73460 0,425 924 0,925367 2 17/11/ 15 71615,5 6650 79400 0,448 718 0,901958
3 18/11/ 15 84177,5 6650 76400 0,527 427 1,092647 4 19/11
/15 66925,5 6650 76980 0,419 332 0,869388 5 20/11/ 15 64219 6650 70320 0,402 374 0,913239 6 21 /11/15 62420,5 6650 74280 0,391 105 0,840340 7 22 /11/15 65784,5 6650 77040 0,412 183 0,853900

## 4.2.3. Pola Beban
Pola beban  atau  pola  operasi  pembangkit  listrik pada  PLTD  Faobata  di  Kabupaten  Ngada  di  peroleh pada bulan November 2015 yaitu  mulai tanggal 01 s.d 30 November 2015 yang diperlihatkan pada gambar 4.3.
Gambar 4.3 Grafik Pola Beban Tahun 2015

## 4.3. Operasi Pembangkit Untuk Tahun 2016
Untuk dapat  mengalisa  operasi pembangkit tahun 2016 maka dilakukan tahap-tahap sebagai berikut:
a. Pengoperasian melibatkan unit existing dan menambah kapasitas yang baru
b. Merencanakan  semua  pembangkit  baru  dengan kapasitas yang disesuaikan dengan pola beban yang ada.

## 4.3.1. Operasi  Unit  Existing  dan  Penambahan Unit Pembangkit
Berikut  grafik  pola  beban  kabupaten  Ngada untuk Tahun 2016. Pola beban tahun 2016 berdasarkan rerata beban bulan November 2015  yaitu mulai tanggal 01-30  dan  penambahan  daya  2  MW  berdasarkan  data pertumbuhan beban dari PLN (persero) Wilayah NTT.
Gambar 4.4 Grafik Pola Beban Tahun 2016
Perhitungan  PCF  dan  PUF  untuk  tahun  2016 yaitu  unit  pembangkit  existing  ditambah  unit pembangkit baru  yaitu 4 MW.

## PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit
Total daya mampu x 24 jam
PCF = 116434 10650 x 24 =  0,455532 PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit ∑(daya mampu x Jam Operasi) PUF = 116434 115400 = 1,00896
Dari  pengaturan  jadwal  operasi  pembangkit dengan  penambahan  4  unit pembangkit  dan memperoleh  nilai  PCF  0,455532  artinya  jumlah cadangannya  sekitar  55  %  dan  nilai  PUF  rata  rata 1,00896.  Artinya  jumlah  jam  operasi  atau  pembagian jam  kerjanya  hampir  merata  karena  PUF  hampir mendekati 1.

## 4.3.2. Merencanakan  Pembangkit  Baru  Sesuai
Pola Beban  yaitu 6 Unit  x 2 MW, 3 Unit x 0,25 MW dan 1 Unit x 0,5 MW
Menentukan  jumlah  dan  kapasitas  yang  baru dengan tidak melibatkan unit-unit ekisting untuk tahun 2016. Sesuai  dengan perencanaan yang sudah dilakukan oleh  pihak  PLN  Wilayah,    mengalami  peningkatan kebutuhan daya listrik di Kabupaten Ngada pada tahun 2016  sebesar  2  MW.  Untuk  itu  kita  memilih  10  Unit Pembangkit  yang  masing-masing  berkapasitas  2  MW sebanyak  6  unit,  250  kW  sebanyak  3  Unit  dan  1  unit pembangkit yang berkapasitas sebesar 500 kW.
Berikut  hasil  perhitungan  PCF  dan  PUF  untuk komposisi A
1. Perhitungan untuk unit baru komposisi A ( 6 x 2 MW, 1 x 0,75 MW, 2 x 0,5 MW).

## PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit
Total daya mampu x 24 jam
PCF = 116434
13750 x 24 =  0, 35283
PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit
∑(daya mampu x Jam Operasi)
PUF = 116434 121000 = 0, 962264
Untuk  Penentuan  kapasitas  dan  pengaturan pengoperasian  unit  unit  pembangkit    baru  untuk komposisi  B  lihat  pada  lampiran  VI.  Pemilihan Perhitungan untuk unit baru komposisi B ( 6 x 2 MW, 3 x 0,25 MW, 1 x 0,5 MW)
PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit
Total daya mampu x 24 jam
PCF = 116434 13250 x 24 =  0, 366145 PUF = ∑Energi yg diproduksi semua Unit  pmbgkit ∑(daya mampu x Jam Operasi) PUF = 116434
119500 = 0, 974343
Dari  2  komposisi  A  dan  B,  kita  memilih  komposisi  B karena hasil perhitungan PUF untuk komposisi B lebih mendekati 1

## 4.4. Pengoperasian  Unit  Pembangkit  Tahun
2017
Pola  beban  untuk  tahun  2017  mengalami kenaikan beban 2,2 MW sehingga diperoleh pola beban untuk tahun 2017 adalah sebagai berikut.
Gambar 4.5 Grafik Pola Beban Tahun 2017 Prakiraan atau perencanaan yang telah dilakukan
untuk  tahun  2016  kemudian  dilanjutkan  untuk  tahun 2017 dengan pemilihan komposisi B yaitu 6 x 2 MW, 3 x 0,25 MW dan 1 x 0,5 MW. Sesuai pertumbuhan beban untuk kabupaten Ngada untuk tahun 2017 bertambah 2,2 MW.
PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit Total daya mampu x 24 jam
PCF = 169234 13250 x 24 =  0, 532182
PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit ∑(daya mampu x Jam Operasi)
PUF = 169234

## 172000 = 0,983919
Sesuai  dengan  hasil  perhitungan  diatas  dimana untuk  PCF  =  0,532182  artinya  jumlah  kapasitas cadangannya  sekitar  47  %  sedangkan  untuk  PUF  = 0,983919 artinya pada perhitungan sesuai dengan jadwal operasi  untuk  tahun  2017    semua  unit-unit  beroperasi dan jumlah jam pengoperasianya seimbang.

## 4.5. Pengoperasian  Unit  Pembangkit  Tahun 2018
Pengoperasian  unit  unit  pembangkit  untuk komposisi  B  dilanjutkan  untuk  tahun  2018  dimana sesuai  pertumbuhan  beban  di  Kabupaten  Ngada berdasarkan  data  perencanaan  dari  PLN  Wilayah  NTT yaitu  sebesar  3,4  MW.  pengaturan  pengoperasian  ini dengan memperhatikan Plant Capacity Factor dan Plant Use  Factor. Berikut  pola  beban  di  Kabupaten    Ngada pada tahun 2018 dengan penambahan kapasitas sebesar 3,4 MW.
Gambar 4.6 Grafik Pola Beban Tahun 2018
Pola pengoperasian unit pembangkit berdasarkan pola  beban  pada  tahun  2018  dan  pengaturan pengoperasian unit pembangkit. Berikut hasil perhitungan nilai PCF dan PUF untuk tahun 2018.
PCF = Energi yang diproduksi total semua pembangkit Total daya mampu x 24 jam PCF = 250834 13250 x 24 =  0, 788786 PUF = ∑Energi yang diproduksi semua Unit  pembangkit ∑(daya mampu x Jam Operasi)
PUF = 250834 256000 = 0,97982
Pengaturan  jadwal operasi unit-unit pembangkit berdasarkan perencanaan dengan komposisi yang telah ditentukan berdasarkan perhitungan nilai PCF dan PUF untuk  tahun  2016  sampai  tahun  2018.  Untuk  tahun selanjutnya harus menambah jumlah dan kapasitas  unit
pembangkit  karena  total  daya  mampu  semakin  kecil sementara kebutuhan daya listrik semakin bertambah.

## 4.6. Analisis  Operasi Pembangkit Untuk Tahun 2015 - 2018
Berdasarkan  operasi  pembangkit  untuk  tahun 2015  –  2018  diperoleh  dapat  dianalisis  dengan  tiga keadaan,  yaitu  untuk  tahun  2015  adalah  operasi  unit pembangkit  eksisting  yang  telah  berlangsung  dari tanggal 16 – 22 November 2015 dan penjadwalan ulang operasi  pembangkit  eksisting  berdasarkan  pola  beban harian  masing-masing  dari  tanggal  16  –  22  November 2015. Untuk tahun 2016 dengan asumsi pola beban 2015 dan  ada  kenaikan  beban  2  MW,  dianalisis  untuk  dua kondisi  yaitu  operasi  unit  pembangkit  eksisting ditambah unit pembangkit baru dan operasi dengan unit pembangkit  baru  yang  ditentukan  berdasarkan  pola beban  2016.  Sedangkan  untuk  tahun  2017  dan  2018 analisis operasi unit pembangkit berdasarkan pola beban untuk  masing-masing  tahun  dengan  unit  pembangkit yang sama dengan tahun 2016.

## V.  Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
1. Pengoperasian  unit  pembangkit  listrik  existing  tahun 2015  memperoleh  nilai  PCF  terbesar  yaitu  0,527427 artinya  kapasitas  cadangan  sekitar  48%  dan  nilai terkecilnya  yaitu  0,391105  artinya  kapasitas  cadangan sekitar  61%  sedangkan  nilai  PUF  rata-rata  0,879124 artinya  jam  kerja  tidak  merata,  unit  yang  berkapasitas besar yang banyak beroperasi.
2. Penjadwalan  ulang  unit  pembangkit  listrik  existing memperoleh nilai PCF terkecil yaitu 0,391106 dan nilai PCF  terbesar  0,527428  sedangkan  nilai  PUF  rata-rata 0,913834  artinya  jam  kerja hampir  merata karena nilai PUF hampir mendekati 1.
3. Untuk  mengantisipasi  kenaikan  beban  di  Kabupaten Ngada untuk tahun 2016 berdasarkan data perencanaan dari  PLN  Wilayah  Nusa  Tenggara  Timur  dengan kenaikan  beban  sebesar  2  MW  dilakukan  suatu penjadwalan  ulang  unit  unit  existing  dan  ditambah  4 MW  yaitu  4  unit  masing  masing  1  MW  dengan  PCF 0,455532 artinya kapasitas cadangan sekitar  55%  dan PUF  1,00896  artinya  jam  kerja  hampir  merata  karena lebih mendekati 1.
4. Pengoperasian  pembangkit  untuk  Tahun  2016  -  2018.
Untuk Tahun 2016 nilai PCF sebesar 0,366145 artinya kapasitas cadangan sekitar 64% dan nilai PUF 0,974343 artinya  jam  kerja  hampir  merata  karena  hampir mendekati1.  Untuk  tahun  2017  nilai  PCF  0,532182 artinya  kapasitas  cadangan  yang  tersedia  sekitar  47% dan  PUF  0,983919  artinya  jam  kerja  hampir  merata. Sedangkan untuk tahun 2018 nilai PCF 0,788786 artinya kapasitas  cadangan  yang  tersedia  22%  dan  nilai  PUF 0,97982  artinya  jam  kerja  hampir  merata  karena  lebih mendekati 1.
5. Sesuai pertumbuhan beban di Kabuapaten Ngada untuk tahun 2016-2018 dilakukan suatu perencanaan pembangkit  dengan  memilih  10  unit  pembangkit  baru
tanpa melibatkan unit unit existing yaitu 6 x 2 MW, 3 x 0,25 MW dan 1 x 0,5 MW

## Daftar Pustaka
[1]  Badan Pusat Statistik Kabupaten Ngada,  2015, Ngada Dalam Angka 2015, BPS Kabupaten Ngada.
[2]  Harun,2011, Perencanaan  Pembangkit  Tenaga  Listrik, Universitas Hasanudin.
[3]  Jakarta  Kompas,  2015, Memantapkan  Perekonomian Indonesia 2016, Kondisi Cadangan Listrik Nasional .
[4]  Januwarsono, 2010, Perencanaan Pembangunan Sistem Kelistrikan  Sebagai  Upaya  Pemenuhan  Kebutuhan Energi Listrik di Provinsi NTT, Presentasi PLN Wilayah NTT.
[5]  M. V. Deshpande, 2001, Elements Of Electrical Power Station Design, Third Edition ,Wheeler Publishing.
[6]  Marwan, S.T., 2015, Bahan Ajar Operasi Sistem Tenaga Listrik, Politeknik Negeri Ujung Pandang.
[7]  PT  PLN  (Persero)  Area  Flores  Bagian  Barat  Rayon Bajawa,  2015, Kondisi  Kelistrikan  Dan  Sistem Kelistrikan Bajawa Kabupaten Ngada .
[8]  PT  PLN  (Persero)  Wilayah  NTT,  2015, Kondisi Kelistrikan  Flores  Khususnya  Sistem  Ruteng  Dan Bajawa.
[9]  Timotyus,  J,  Dkk,  2009 ,  Tugas  Makalah  Perencanaan Sistem  Tenaga  Listrik  Studi  Perkiraan  Beban, Universitas Negeri Medan.
[10]  Suswanto,  D.,  2010, Sistem  Distribusi  Tenaga  Listrik, Analisis  Peramalan  Beban  Dan  Kebutuhan  Energi Listrik .
[11]  Wikarsa,  M.  T,  2010, Studi  Analisis,  Operasi  Sistem Tenaga Listrik, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
[12]  www.google.co.id/maps/place/PLTD+Faobata  (diakses tanggal 25 juni 2016)