## STUDI KELAYAKAN PERANCANGAN PPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN DI PT. ALTRAK 1978 BALIKPAPAN
Eka Surya Pangestu 1 , Anwar Fattah, ST.,MTi, 2 Bambang Sugeng, ST.,MT 3 1,2 Teknik Elektro, Universitas Balikpapan
.3 Teknik Elektro, STT Migas Balikpapan

## ABSTRACT
Fossil fuels are depleting renewable energy needs. For  that  alternative  energy  is  required  i.e.  wind  energy. Wind  energy  can  be  designed  into  a  wind  power  plant (PLT).  PLT  Wind  planned  office  building  of  PT.  Altrak 1978  is  to  supply  10%  of  the  total  load  of  the  burden  of office  building  of  PT.  Altrak  1978.  This  research  begins with collecting and processing data on wind speed derived from Agency for meteorology, climatology and Geophysics (BMKG), NASA satellite and data processing of the anemometer so that it brings the potential of wind in the building Office PT Altrak 1978. With the potential of wind in the office building of PT. Altrak 1978 then selected a suitable wind turbines applied in the office building of PT. Altrak 1978 i.e. vertical wind turbines. To supply 10% load then determined a number of wind turbine FIRED POWER STATION components 854, batteries a number of 196, 854, 1 rectifier inverters with a capacity of 28kW. Based on the feasibility
Based  on  the  results  of  the  economic  analysis  of  the feasibility of the Discounted payback period (DPP) in the year to 21 obtained is negative (-), namely in the amount of Rp.  8,277,522,168.86  is  not  equal  to  the  costs  of  his investment.  Net  Present  Value  (NPV)  obtained-Rp. 17,367,942,738.86  (<  0)  and  the  Profitability  Index  (PI) obtained-1.91.
Key  words:  wind,  Wind,  feasibility  Analysis  PLT economy PLT Wind

## ABSTRAK
Bahan  bakar  fosil yang  semakin menipis membutuhkan  energi  terbarukan.  Untuk  itu  diperlukan energi alternatif  yaitu energi  angin. Energi angin tersebut dapat  dirancang  menjadi  pembangkit  listrik  tenaga  angin (PLT  Angin).  PLT  Angin  yang  direncanakan  di  gedung office PT. Altrak 1978 ini menyuplai 10% beban dari total beban gedung office PT. Altrak 1978. Penelitian ini diawali dengan pengumpulan dan pengolahan data kecepatan angin yang  berasal  dari  Badan  Meteorologi,  Klimatologi,  dan Geofisika  (BMKG),  satelit  NASA  dan  pengolahan  data dari anemometer sehingga didapatkan potensi angin  yang ada  di  wilayah  gedung office PT.  Altrak  1978.  Dengan potensi angin yang ada di wilayah gedung office PT. Altrak 1978 maka dipilih turbin angin yang cocok diterapkan pada gedung office PT. Altrak 1978 yaitu turbin angin vertikal. Untuk menyuplai beban 10% maka ditentukan komponen PLTB  turbin  angin  sejumlah  854  buah,  baterai  sejumlah 196  buah,  rectifier  854  buah,  1  buah  inverter  kapasitas
28kW. Berdasarkan  kelayakan  analisa  ekonomi  hasil Discounted payback periode (DPP) pada tahun ke 21 yang diperoleh  bernilai  negatif  (-)  yaitu  sebesar  -Rp. 8.277.522.168,86  tidak  sama  dengan  biaya  investasinya. Net  Present  Value  (NPV)  yang  diperoleh  -  Rp. 17.367.942.738,86  (<0)  dan  Profitability  Index  (PI)  yang diperoleh -1,91.
Kata  kunci:    Angin,  PLT  Angin,  Analisis  kelayakan ekonomi PLT Angin

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Peningkatan kebutuhan energi listrik semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk,  perkembangan  wilayah  dan  juga perkembangan industri. Pada saat ini perkembangan  wilayah  Balikpapan  yang  akan terus  berkembang,  tetapi  hal  ini  tidak  seimbang dengan  peningkatan  penyedia  tenaga  listrik. Ketersediaan  bahan  bakar  fosil  ( Blueprint DESDM,  2005),  cadangan  minyak  bumi  di Indonesia  pada  tahun  2004  diperkirakan  akan habis dalam kurun waktu 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi pada tahun tersebut. Sedangkan  gas dan batu bara diperkirakan akan habis, untuk itu diperlukan energi alternatif yaitu energi  terbarukan.  Salah  satu  energi  terbarukan yang berkembang pesat  di  dunia saat  ini adalah energi angin. Berdasarkan  uraian di atas, peneliti tertarik  untuk  melakukan  penelitian  tugas  akhir dengan  judul  Studi  Kelayakan  Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pada Gedung office PT.  Altrak  1978.  Dikarenakan  semakin terbatasnya  sumber  bahan  bakar  fosil  dan  juga dengan  rata-rata  kecepatan  angin  di  kota Balikapapan  ialah  1,1  m/s  dimana  itu  dapat dikatakan cukup untuk membangun Pembangkit Listrik  Tenaga  Angin  (PLTA)  untuk  sebuah gedung office .  Jika  dibandingkan  dengan pembangkit  listrik  lainnya,  energi  angin  hanya membutuhkan beberapa meter untuk membentuk pondasi  turbin  angin.Beberapa  hal  tersebut
menjadi  faktor  penulis  untuk  melakukan penelitian  ini.  Jika  dibandingkan  dengan pemabngkit  yang  sekarang  digunakan  tentunya akan  lebih  efisien  dalam  segi  ekonomi  maupun energi.  Hasil  dari  Tugas  akhir  ini  adalah perancangan  sistem  pembangkit  listrik  tenaga angin yang menyuplai daya 10% dari beban total Office PT. Altrak 1978. Dengan demikian penulis mengetahui  kelayakan  dari  segi  teknis  dan ekonomis.
1.2 Tujuan
a) Mengetahui  kelayakan  perencanaan  sistem pembangkit  listrik  tenaga          angin    pada Gedung office PT.  Altrak  1978    dengan melakukan  studi  kelayakan  dalam  segi ekonomi.
b) Mengetahui  sistem  pembangkit  listrik  tenaga angin  yang  akan  diterapkan  pada  Gedung office PT. Altrak 1978.

## 2. LANDASAN TEORI
Gambar 1 Kurva Angin[3].

## 2.1 Energi Angin
Pada  dasarnya  angin  terjadi  karena  adanya perbedaan suhu antara panas dan dingin. Angin merupakan udara  yang bergerak, berpindah dan mengalir dari tempat yang dingin ke tempat yang panas  dan  dari  tempat  yang  panas  mengalir  ke tempat yang dingin. Kurva daya angin adalah  hal yang penting untuk  menentukan spesifikasi dari turbin  angin.  Kurva  daya  angin  ditunjukan dengan  hubungan  antara  kecepatan  angin  dan keluaran listrik generator. Kurva daya angin ideal yang  ditunjukan  pada  Gambar  2.1  menunjukan pembagian  daerah  kerja  dari  turbin  angin. Berdasarkan  Gambar  2.1  daerah  kerja  turbin
angin dapat dibagi menjadi 3 yaitu kecepatan cut- in,  kecepatan  angin  rata-rata  (kecepatan  rating) dan kecepatan cut out .
Berdasarkan  kecepatan  rata-rata  harian  pada bulan  Juni  2018  yang  diperoleh  dan  diambil  di sekitar  belakang office PT.Altrak  1978  dimana daerah  tersebut  merukpan  daerah  tepi  pantai, maka  didapatkan  rata-rata  kecepatan  angin  di wilayah office PT.  Altrak  1978  adalah  2.6  m/s. Data ini mendukung kedua data yang didapatkan dari satelit NASA dan BMKG Balikpapan bahwa angin  yang  didapatkan  adalah  sama.  Sehingga dapat  disimpulkan  kecepatan  angin  rata-rata  di Balikpapan dan di wilayah office PT. Altrak 1978 adalah antara 2-3 m/s.  Turbin angin yang cocok untuk  diterapkan pada  gedung office PT. Altrak 1978  adalah  turbin  angin  vertikal  jenis  rotor savonius dengan kecepatan cut in antara 1-3m/s.
Tabel 1  Data Kecepatan Angin Harian anemometer pada bulan Juni 2018

## 2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat  dengan  menggabungkan  beberapa  turbin angin  sehingga  menghasilkan  listrik  ke  unit penyalur  listrik.  Listrik  dialirkan  melalui  kabel transmisi  dan  didistribusikan  ke  rumah-rumah, kantor,  sekolah,  dan  sebagainya.  PLT  Angin
adalah  pembangkit  listrik  tenaga  angin  yang menggunakan  Sistem  Konversi  Energi  Angin (SKEA).  Prinsip  sederhana  dari  PLT  Angin adalah  energi angin akan  memutar sudut turbin, energi  kinetik  yang  ada  pada  angin  kemudian diubah  menjadi  energi  mekanik  yaitu  berupa putaran pada bilah yang terhubung pada gearbox . Gearbox ini yang berfungsi menambah kecepatan  putar  pada  generator.  Poros  pada turbin  terhubung  ke  generator.  Rotor  pada generator  berputar dan terjadilah proses konversi energi mekanik menjadi energi listrik.

## 2.3 Perhitungan Komponen PLT Angin
Energi angin dapat dikonversi atau ditransfer ke  dalam  bentuk  energi  lain  seperti  listrik  atau mekanik  dengan  menggunakan  turbin  angin. Oleh karena itu, bilah  pada turbin  angin  sering disebut  sebagai  Sistem  Konversi  Energi  Angin (SKEA). Salah satu komponen untuk mendapatkan  jumlah  komponen  yang  perlu dihitung pertama  adalah menghitung daya angin. Daya adalah energi per satuan waktu. a. Daya Angin.
Ptotal = mKe = m 𝑉 𝑖 2 2𝑔𝑐
b. Massa aliran udara.

## 𝑚 = 𝜌𝐴𝑉𝑖
c. Daya  angin  dikonversikan  dari  kecepatan angin dan luas area turbin angin.
Pair = ρAV 𝑖 3
d. Daya angin sebelumnya maka dapat ditentukan daya total.
Ptotal = 1 2𝑔𝑐 ρAV 𝑖 3
e. Daya maksimum
Pmaks = 8 27 ρAV 𝑖 3
f. Perhitungan Komponen Turbin
Jumlah Turbin = P𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 P𝑛𝑦𝑎𝑡𝑎
g. Perhitungan Komponen Baterai
𝑛 𝑞 = 𝑄𝑇𝑜𝑡 𝑄𝐵𝑎𝑡

## 2.4 Aspek Biaya
Untuk  mengetahui  layak  tidaknya  sistem penilaian utama adalah pada aspek ekonomi yang akan  menganalisis  ekonomi  dari  pembangkit listrik tenaga angin di Gedung office PT. Altrak 1978. Aspek ekonomi yang diperhitungkan yaitu biaya  Investasi  pembangkit  dan  Recurring  Cost yang  digunakan  untuk  menganalisis  kelayakan lainnya a. Biaya Siklus Hidup ( Life Cycle Cost )
LCC = C+MPW+RPW
b. Faktor Diskonto ( Discounting Factor )
DF = 1 (1+𝑖) 𝑛

## 2.5 Biaya Energi ( Cost Of Energy)
Biaya energi merupakan perbandingan antara biaya  total  per  tahun  dari  sistem  dengan  energi yang  dihasilkannya  selama  periode  yang  sama. Dilihat  dari  sisi  ekonomi,  biaya  energi  PLT Angin  berbeda  dari  biaya  energi  untuk pembangkit konvensional.
a. Biaya awal (biaya modal) yang tinggi.
b. Tidak ada biaya untuk bahan bakar
c. Biaya pemeliharaan dan operasional rendah
d. Biaya  penggantian  rendah  (terutama  hanya baterai)

## 2.6 Teknik Analisa Kelayakan Investasi
Teknik  analisa  kelayakan  investasi  adalah usaha  atau  disebut  juga feasibility  study adalah kegiatan  untuk  menilai  sejauh  mana  manfaat yang dapat diperoleh dalam melaksanakan suatu kegiatan  usaha.  Hasil  analisis  ini  digunakan sebagai  bahan  pertimbangan  dalam  mengambil keputusan,  apakah  menerima  atau  menolak  dari suatu gagasan usaha.
a. Net Present Value (NPV)
NPV = ∑ 𝑁𝐶𝐹 𝑡 (1+ 𝑖) 𝑡 𝑛 𝑡−1 – II
b. Profitability Index (PI)
PI = ∑ 𝑁𝐶𝐹 𝑡 (1+𝑖) −𝑡 𝑛 𝑡−1 𝐼𝐼

## JTE UNIBA,Vol. 1, No.1, SEPTEMBER  2016                                                                                33
c. Discounted Payback Period (DPP)
Investasi  proyek  akan  dinilai  layak  apabila DPP  memiliki  periode  waktu  lebih  pendek dari umur proyek.
Investasi  proyek  belum  dinilai  layak  apabil DPP  memiliki  periode  waktu  lebih  panjang dari umur proyek.

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Pelaksanaan  penelitian  ini  dilakukan  pada bulan Juni – Juli 2018 di gedung perkantoran PT. Altrak  1978  Balikpapan.  Adapun  data  yang diperoleh  mengenai  data  tersebut  adalah  data angin yang berasal dari anemometer dan BMKG, dan  untuk  data  keperluan  daya  listrik  setiap harinya akan di dapatkan dari dokumen resmi PT. Altrak 1978 Balikpapan.

## 3.2 Diagram Alir
Gambar 2 Diagram Alir
Metode analisis yang digunakan secara kualitatif dan Sistematis.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kurva  beban  listrik  harian  gedung office PT. Altrak 1978
Gambar  3    Kurva  beban  harian  gedung office PT.Altrak 1978
Beban  total  harian  merupakan  jumlah  energi yang dibutuhkan oleh beban listrik gedung office PT. Altrak 1978 setiap harinya. Beban terpasang, daya  terpasang,  lama  penggunaan  beban,  serta kebutuhan energi setiap hari pada gedung office PT. Altrak 1978.
Gambar 4. Skema PLT Angin
4.2 Analisis Ekonomi Sistem PLT Angin

## Tabel 2 Biaya Investasi PLT Angin
Biaya  investasi  awal  dalam    perencanaan  PLT Angin  terdiri  dari  biaya  pembelian  turbin  angin set  generator  PMSG,  baterai,  dan  inverter. Keseluruhan  informasi  biaya  investasi  awal untuk  setiap  komponen  PLT  Angin  didapatkan dengan  mencari  informasi  dari  internet  dengan melihat website yang  menjual  komponen- komponen untuk sistem PLT Angin.

## 4.3 Analisis Kelayaan PLT Angin
Untuk memenuhi beban 10% didapatan pada arus  kas  masuk  PLT  Angin  pada  tahun  ke-20 bernilai negatif yaitu sebesar –Rp. 233.037.133,59. Pada beban 10% ini PLT Angin tidak  layak  dikembangkan  pada  gedung  office PT. Altrak 1978.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dalam  perencanaan  pembangkit  listrik  ini dikatakan  pembangkit  belum  layak  untuk diterapkan di  gedung office PT. Altrak 1978, karena  PLT  Angin  ini  membutuhkan  turbin dan  komponen  yang  sangat  banyak  sehingga dari  segi  biaya  menghabiskan  biaya  yang besar.
2. Kecepatan angin yang ada di gedung office PT. Altrak 1978 adalah sebesar 2,0 m/s sehingga turbin  yang  cocok  untuk  dipasang  di  gedung office PT.  Altrak  1978  adalah  turbin  angin sumbu vertikal dengan kecepatan kerja antara 1-3m/s yaitu TASW rotor savonius.
3. Jumlah  turbin  yang  dipasang  untuk  gedung office PT.  Altrak  1978  adalah  sebanyak  854 buah  turbin  jenis  1  GTV  5200  watt  yang diletakan  di  atap  ketinggian  lantai  4  gedung office PT. Altrak 1978, sehingga dari segi luas tidak dapat memadai untuk dilakukan instalasi.

## 5.2 Saran
1. Perlu adanya untuk penelitian lanjut mengenai konfigurasi PLT Angin ini terhubung ke grid.
2. Perlu  dilakukan  studi  lebih  lanjut  mengenai upaya  yang  dapat  dilakukan  agar  waktu pengembalian  modal  lebih  singkat  dari  umur proyek,  sehingga  menarik  bagi  masyarakat yang akan mengembangkan PLT Angin.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Zooba,F
Ahmed, Bansal,
Ramesh.“Handbook  of  Renewable  energi technology”, word scientific.2011.
[2]. Daryanto.Y,  “Kajian Potensi  Angin  untuk Pembangkit listrik Bayu”.Balai PPTAG— PT LAG.Yogyakarta.2007
[3]. Rizkyan.Ganda  Akbar,  “Studi  kelayakan pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin  Laut untuk  memenuhi  penerangan  jembatan Suramadu”.Jurnal Tugas akhir ITS.2009.
[4]. Sahib,koussa, “Analysis for grid connected wind power system in the arid region”,IEEEjournal.2015
[5]. Rashid, M.H., “Power Electronic Handbook",  Mc  Graw,  Hill  New  York, U.S.2001.
[6]. Ghenau.chauki,  “In  tech  wind  energi”, Florida Atlantic University, U.SA.2008.
[7]. Badan  Meteorologi Klimatologi dan Geofisika(BMKG)  Balikpapan,  “Data kecepatan angin di Balikpapan tahun 2015 dan 2016”.Balikpapan.2016
[8]. NASA,  “Data  Angin  tahun  2015”.<URL: https://eosweb.larc.nasa.gov/cgibin/sse/ret screen.cgi?email=rets%40nrcan.gc.ca&ste p=1&lat=1.1504266&lon=116.8258792&s ubmit=Submit>.2016
[9]. PLN,“Tarif Dasar Listrik”.<URL:
http://www.PLN.co.id>.2002
[10]. Kolhe,  M.,  Kolhe,  S.,  Joshi,  J.C, “Economic Viability of Stand-Alone Solar
Photovoltaic  System  in  Comparison  with Diesel-Powered System for India”. Energi Economics.India.2002
[11]. Santiari. I Dewa Ayu, “Studi Pemanfaatan
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  sebagai catu daya tambahan pada Industri Perhotelan di Nusa Lembongan Bali”.Tugas Akhir Universitas Udayana.Bali.2011 [12]. Wenqiang,  L.,  Shuhua,  G.,  Daxiong,  Q, “Techno-Economics  Assesment  For  Off-
Grid  Hybrid  Generation  Systems  and Application Prospect  in  China”.  London : World Energi Council.2004
[13]. Tingkat Suku Bunga kredit Bank. URL:Http://www.bi.go.id .2016
[14]. PLN.Persyaratan
umum Instalasi
Listrik(PUIL) “instalasi kabel listrik”.2000
[15]. Blueprint  Pengolahan  Energi  Nasional.
2006-2025.
(Hariyanto, S.Pd, 2018)