OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA

OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA
oleh WAHYUDI SARIMUN.N WYD.SN

DEFINISI KEMAMPUAN PEMBANGKIT
1. Kapasitas terpasang (Installed Capacity, IC) Kapasitas unit seperti yang tertulis pada label generator (name plate) atau pada peralatan listrik lainnya 2. Kemampuan ( Capability, C) Beban maksimum yang dapat dipikul oleh unit pembangkit atau peralatan listrik lainnya dibawah kondisi-kondisi tertentu pada periode waktu, tanpa melampaui batas-batas yang telah ditentukan oleh pembuatnya 3. Kemampuan maksimum terus menerus (Maximum Continous Rate, MCR) Kemampuan pembebanan secara terus menerus yang dapat dipikul oleh unit pembangkit atau peralatan-peralatan listrik lainnya dibawah kondisi tertentu dalam periode waktu yang kontinyu. Tanpa melampaui batas-batas yang telah ditentukan oleh pembuatnya 4. Faktor kapasitas (Capacity Factor ,CF) Perbandingan antara jumlah produksi bruto selama periode operasi terhadap jumlah produksi terpasang bruto selama periode waktu tertentu (biasanya ditentukan 8760 jam) WYD.SN

DEFINISI KEMAMPUAN PEMBANGKIT
CF = Produksi bruto (MW jam) Kapasitas terpasang (MW) x 8760 jam x 100 % Contoh : Produksi dalam satu tahun (kWh): Bulan Produksi Bulan Produksi Januari Juli Februari Agustus Maret September April Oktober Mei Nopember Juni Desember Kapasitas pembangkit: 500 kW Total produksi : kWh CF = kWh 500 x 8760 kWh x 100 % =14,36 % WYD.SN

DEFINISI SISTEM CADANGAN
1. Cadangan selama beban puncak (reserve during peak load, RP) Kemampuan sistem dikurangi beban puncak, untuk menyediakan keluarnya unit pembangkit terbesar di luar jadual yang telah ditentukan selama operasi dan pengaturan beban selama periode beban puncak. Digunakan untuk tujuan operasi harian (short term) RP = C (MW) - PL (MW) PL (MW) x 100 % Contoh : Kemampuan seluruh sistem baik penghantar dan pembangkitan = 1000 kW Beban Puncak = 900 kW Rp = 1000 kW kW 800 kW x 100 % = 25 % WYD.SN

2. Cadangan diluar beban puncak (reserve during off peak load, Ro) Kemampuan maksimum terus menerus pada sistem dikurangi rata-rata kebutuhan beban, untuk menyelenggarakan jadual pengeluaran, pengeluaran diluar jadual dan pengaturan beban diluar periode beban puncak. Digunakan untuk tujuan operasi harian Ro = MCR (MW) - PAV (MW) PAV (MW) x 100 % Contoh : Kemampuan maksimum pembangkitan = 2000 kW Daya rata-rata beban selama sebulan = 1600 kW Ro = 2000 kW kW 1600 kW x 100 % = 25 % WYD.SN

3. Cadangan tetap (static reserve, RS) Kapasitas terpasang pada sistem dikurangi beban puncak, untuk menyelenggarakan jadual pengeluaran, pengeluaran beban dan kebutuhan beban tidak menentu. Biasanya digunakan untuk tujuan perencanaan mingguan/tahunan (medium/long term) RS = IC (MW) - PL (MW) PL (MW) x 100 % Contoh : Kapasitas terpasang = 2500 kW Daya beban puncak = 1600 kW RS = 2500 kW kW 1600 kW x 100 % = 56,25 % WYD.SN

Kurva Lama Beban kW Waktu (8760 jam) IC C MCR PL Pav Ro RP RS Unit 1 Unit 2 Unit 3 Unit 4 Unit 5 Unit 6 Unit 7 Unit 8 WYD.SN

DIGUNAKAN : Penghematan bahan bakar Pengaturan Pembangkit minimum dan maksimum Penambahan daya pembangkit yang disesuaikan dengan kemampuan pembangkit dan bahan bakar CARANYA: Kalau beberapa pembangkit diparalel untuk memikul beban, pengoperasian dari pembangkitan adalah mengoperasikan pembangkit yang murah bahan bakarnya sampai dengan optimum, jika beban tidak dapat dipikul oleh pembangkit pertama. Selanjutnya mengoperasikan pembangkit yang mahal (boros) bahan bakarnya sebelum optimum dan murah setelah melewati daya optimum, WYD.SN

B. UNTUK DUA MESIN (KERJA PARALEL) Mesin A Mesin B Input (Rp/jam) R Output (kW) Pada Grafik diatas terlihat bahwa : Mesin A beroperasi pada daya lebih kecil dari R, pemakaian BB lebih murah dari mesin B, tetapi setelah daya yang dibangkitkan lebih besar dari R mesin A lebih boros dari mesin B Dalam kejadian ini operasi mesin A optimumnya sampai daya R dan kalau ada penambahan beban mesin B yang ditambah dayanya WYD.SN

KEMAMPUAN DAYA PEMBANGKIT DIDASARKAN PADA: T O C (untuk mesin baru) Rawat besar (mesin lama) Cerita-cerita Petugas sentral TOC (Taking Over Certificate) Hasil pengetesan kemampuan mesin pada pembelian (commissioning) yang sesuai dengan nameplate mesin Pada pengetesan ini dilihat kemampuan mesin dan generator berapa daya yang dapat dipikul dan bahan bakar yang dikeluarkan dengan per hitungan dalam Rp/jam WYD.SN

RAWAT MESIN Mesin lama di overhaul (untuk mesin atau generator) Pengetesan ulang daya mampu mesin dan generator yang dibebani sampai batas maksimum dan dicatat setiap perubahan daya dengan pengeluaran bahan bakar. CERITA-CERITA PETUGAS SENTRAL Disebabkan data-data pembangkit tidak ada Data kemampuan mesin dan generator diperoleh dari petugas sentral pada saat YBS piket Pembebanan dilaksanakan pada saat mesin beroperasi WYD.SN

KURVA INPUT - OUTPUT PEMBANGKIT Output (kW) Input (Rp/jam) dy dx min maks A. UNTUK SATU MESIN y = a + bx + cx2 (kurva Polinominal) Dimana : x = Daya (KW) y = Input (L/jam atau Rp/jam) a = biaya pegawai b = biaya pemeliharaan c = biaya bahan bakar y x Heat rate Specific fuel consumption ( Kcal/kWh atau Liter/kWh atau Rp/kWh) = Dy Dx dy dx Incremental fuel consumption (Kcal/kWh atau Kcal/kWh atau Liter/kWh atau Rp/kWh) => = WYD.SN

CARA MEMPEROLEH KONSTANTA a, b , c 1. Operasikan mesin dengan variasi daya dan catat biaya yang keluar pada setiap besaran daya. 2. Operasi mesin ini dilakukan sampai memperoleh sebayak mungkin nilai daya dan nilai biaya sehingga membentuk kurva tertentu dan mempunyai konstanta a, b, dan c. Konstanta a,b,c ini dihitung dengan fasilitas chart dan fungsi polinomial di excel. 3. Karena karateristik mesin berbeda, maka konstanta a, b, c mesin 1 akan berbeda dengan konstanta a, b, c mesin yang lain Contoh Suatu mesin PLTD mempunyai daya 200 kW yang mempergunakan bahan bakar HSD, jika pada PLTD dioperasikan dengan daya: sesuai tabel di halaman selanjutnya sehingga terbentuk kurva output-input. Dengan fasilitas chart di excel, persamaan Polinomial dari kurva ini dapat diperoleh kostanta a, b, c yang diperlukan. WYD.SN

Daya (kW) Biaya (Rp/jam) 100 130 140 150 160 170 180 190 200 110 120 Persamaannya adalah y = x x Diperoleh nilai a = b = c = Konstanta a,b,c ini berbeda antara mesin 1 dan mesin lain dan akan berubah dengan perubahan karakteristik mesin Penambahan biaya bahan bakar berkorelasi dengan daya yang dibangkitkan menurut turunan pertama dari persamaan diatas: y ’ = b + c x Rp/jam WYD.SN

Setelah diperoleh konstanta a,b dan c selanjutnya dapat diperoleh biaya operasi yang berhubungan dengan biaya pegawai, biaya pemeliharaan dan biaya bahan bakar. Contoh: a = b = c = Misal : Masukan ke persamaan : y = a + bx + cx2 Persamaannya menjadi y = x x Daya yang dibangkitkan 500 kW Biaya Rp/L bahan bakar = 1280 Rp/L Maka : y = = = L/jam Biaya operasi = x 1280 Rp = WYD.SN

Kurva Specific fuel comsumption
Output (kW) Input (Rp/jam) y’ = a/x + b + cx y’ = y/x Kurva Specific fuel comsumption Kurva incremental fuel comsumption Output (kW) Input (Rp/jam) y’ = dy/dx y’ = b + 2cx c dianggap kecil maka: y’ = b + cx WYD.SN

Beberapa istilah dalam pembangkitan: Cold reserve adalah cadangan dingin dimana mesin dalam kondisi tidak berputar (beroperasi) Hot reserve adalah cadangan panas dimana mesin sudah beroperasi tetapi belum dapat disambung ke sistem (perlu kerja paralel terlebih dahulu) Spinning reserve adalah cadangan berputar yang sudah masuk ke sinkronoskop, dapat langsung diparalel kesistem Operating Available Hours adalah jam-jam peralatan dalam keadaan siap pakai Planned Outage Hours adalah jam-jam peralatan dalam pemeliharaan yang direncanakan Forced Outage Hours adalah jam-jam peralatan dalam keadaan gangguan WYD.SN

RESIKO DALAM PENGOPERASIAN UNIT PEMBANGKIT 1. FOR (Forced Outage Rate) Ukuran sering tidaknya suatu pembangkit mengalami gangguan FOR = Jumlah jam unit terganggu Jumlah jam unit beroperasi + Jumlah jam unit terganggu Misal : FOR = 0,07 maka kemungkinan unit ini betul-betul beroperasi (dalam masa waktu unit ini dioperasikan) adalah 1-0,07 = 0,93, sedangkan kemungkinannya mengalami gangguan adalah 0,07 Catatan: Jadi makin kecil FOR nya makin tinggi jaminan yang didapat, sebaliknya makin besar FOR nya makin kecil jaminan yang didapat Contoh: unit Daya FOR ,94 ,96 ,98 WYD.SN

Tabel kemungkinan keluar dari unit Pembangkit Case unit (MW) kapasitas kemungkinan kapasitas tersedia terjadinya keluar (MW) (MW) up up up ,94 x0,96x0,98 = 0, up up down ,94 x0,96x0,02 = 0, up down up ,94 x0,04x0,98 = 0, down up up ,06 x0,96x0,98 = 0, up down down ,94 x0,04x0,02 = 0, down up down ,06 x0,96x0,02 = 0, down down up ,06 x0,04x0,98 = 0, down down down ,06 x0,04x0,02 = 0, Total = 1,0000 WYD.SN

2. LOLP (Loss Of Load Probility) Atau kemungkinan kehilangan beban Diakibatkan karena berkurangnya pembangkitan akibat gangguan pada pembangkit sehingga mengakibatkan terjadinya pelepasan beban Digunakan untuk perencanaan dalam menentukan jadual pemeliharaan unit-unit pembangkit dengan tingkat resiko sekecil mungkin misalnya LOLP satu hari pertahun LOLP = p x t Dimana : LOLP = kemungkinan kehilangan beban (hari/thn, jam/hari) p = kemungkinan terjadinya hilangnya beban t = waktu atau lamanya hilangnya beban Cara menentukan LOLP dengan kurva lama beban sbb: kW kW WYD.SN Kurva Beban Harian Waktu Kurva Lama Beban 8760 jam

Perhitungan LOLP Kapasitas presentase kemungkinan lamanya LOLP Tersedia Puncak beban pi tidak suplai t(pi).pi t(pi) , , ,2 , ,2 , ,4 , ,3 , ,1 , ,5 , ,4 Total LOLP = ,1 WYD.SN

Kurva Lama Beban dan daya tersedia dalam sistem kW 8760 jam p = 0,00005, t = 8760, P = 0 p = 0,0023, t = 8500, P = 250 p= 0,00011, t = 7400, P = 400 p = 0,0564, t = 3200, P = 550 p = 0,0368, t = 1500, P = 650 p = 0,018, t = 600, P = 700 p = 0,884, t = 0, P = 950 Presentasi beban puncak tahunan P = kapasitas tersedia p = Kemungkinan…. T = lamanya…... WYD.SN

UNIT COMMITMENT Operasi pembangkit antara unit pembangkit atau antara beberapa pusat pembangkit yang diinterkoneksi Operasi pembangkit untuk melayani beban didasarkan dengan kemampuan mesin, jadwal pemeliharaan, pemakaian bahan bakar (dipilih yang memakai bahan bakar irit) 3 buah unit pembangkit yang masing-masing mempunyai daya 400 kW beban bervariasi antara kW Misal Beban (kW) unit Unit unit Biaya Rp/jam on on on a on on on b on on on c on on off d WYD.SN

Kerugian jaringan interkoneksi antara Pembangkitan Jaringan interkoneksi antara pembangkitan selalu menimbulkan kerugian daya, hal ini dapat mengurangi pasokan daya dari pembangkit ke beban. Jika kita mengetahui kerugian daya ini, kita dapat mengoperasikan daya (energi) yang dipasok oleh suatu pembangkit dengan melihat dari kerugian transmisi ini. Perhitungan kerugian daya transmisi dapat dilihat dibawah ini: I1 I2 I1 + I2 Beban Ra Rb Rc 1 2 3 4 PL = Total rugi-rugi jaringan PL = 3(I1)2Ra + 3(I2)2Rb + 3(I1 + I2)2Rc = 3(I1)2 (Ra + Rc) + 3x2 (I1)(I2)Rc + 3(I2)2Rb + Rc) WYD.SN

3 V1 pf1 I2 = P2 3 V2 pf2 PL = (Ra + Rc) 3 V1 (pf1)2 P12 (Rb + Rc) 3 V2 (pf2)2 P22 Rc V1V2 (pf1) (pf2) 2P1 P2 + atau PL = B11 P12 B22 P22 B12 2P1 P2 + Jadi : Ppembangkit = Pbeban + Prugi jar WYD.SN

Kesimpulan : 1. Mengoperasikan unit pembangkit perlu dilihat biaya Rp/kWh nya serta nilai maksimum dan minimum dari unit pembangkit tersebut 2. Menginterkoneksi seluruh pembangkit perlu diperhatikan jadual pemeliharaan, daya mampu, cadangan berputar dan pemilihan pemakaian bahan bakar yang irit atau resiko yang akan dihadapi. 3. Kerugian jaringan untuk interkoneksi dari beberapa pembangkitan dapat dimasukkan sebagai tambahan daya pada pembangkitan WYD.SN

DEFINISI SISTEM ENERSI
BEBERAPA FORMULASI KARAKTERISTIK DALAM PENGUSAHAAN SISTEM TENAGA LISTRIK DEFINISI SISTEM ENERSI 1. Enersi Listrik terjual (electric energy sold, ES) Enersi listrik yang terjual pada konsumen, diukur pada terminal- terminal para konsumen 2. Rugi-rugi (losses, L) Perbedaan antara energi listrik yang dibangkitkan dengan energi listrik yang terjual, disebut rugi-rugi transmisi, transformator dan distribusi 3. Enersi listrik yang dibangkitkan bersih (net electric energy generated, ES) Energi listrik yang dibangkitkan bruto dikurangi pemakaian sendiri (peralatan bantu, sentral dan GI-GI) 4. Energi listrik yang dibangkitkan bruto (kotor) Gross electric energy generated, Eg energi listrik yang dibangkitkan diukur pada terminal generator pada periode waktu tertentu WYD.SN

KINERJA OPERASI DALAM SISTEM TENAGA LISTRIK
Terdiri dari : a. Operating Availability Factor (OAF), Faktor Ketersediaan Pembangkit b. System Outage Duration (SOD), Lama Keluar Sistem c. Customer Satisfaction (CSF), Kepuasan Pelanggan d. Specific Fuel Consumption (SFC), Efisiensi Pemakaian Bahan Bakar A. Operating Availability Factor (OAF), Faktor Ketersediaan Pembangkit Adalah jam periode pertahun (8760 jam) dikurangi dengan jumlah jam pemeliharaan dan jumlah gangguan mesin dibagi jam periode per tahun, dinyatakan dalam satuan % OAF = { jam -(jam pemeliharaan + jam gangguan)} 8670 jam X 100 % WYD.SN

B. System Outage Duration (SOD), Lama Keluar Sistem Adalah lama gangguan yang menyebabkan pemadaman per 100 kms transmisi SOD = { Lama gangguan } 100 kms transmisi C. Customer Satisfaction (CSF), Kepuasan Pelanggan Adalah suatu ukuran kualitas pelayanan yang diterima pelanggan yaitu: 1. Untuk Wilayah & Distribusi a. Kualitas sarana pelayanan pelanggan b. Kualitas layanan jual c. Kualitas layanan purna jual d. Kualitas pelayanan menggunakan teknologi informasi 2. Untuk Jasa a. Kualitas sarana pelayanan jasa c. Kualitas layanan purna jual layanan jasa d. Kualitas pemasaran jasa WYD.SN

D. Specific Fuel Consumption (SFC), Efisiensi Pemakaian Bahan Bakar Adalah suatu ukuran pemakaian bahan bakar SFC = { Total pemakaian Bahan Bakar pertahun untuk PLTD } { Total Produksi Energi pertahun dari PLTD } E. Energi Tak Tersalurkan (Energy Not Served /ENS) Adalah jumlah energi yang tak tersalurkan akibat gangguan transmisi ENS = E N S E N S + E S ENS = Energy Not Served (Energi tak tersalurkan akibat gangguan transmisi) ES = Energy Served (Energi tersalurkan) WYD.SN

BEBERAPA FORMULASI KARAKTERISTIK DALAM PENGUSAHAAN SISTEM TENAGA LISTRIK
KARAKTERISTIK PEMBANGKIT A. DEFINISI WAKTU 1. Jam siap (available hours, AH) Jumlah waktu yang dinyatakan dalam jam, dimana suatu unit siap atau mampu beroperasi, baik dalam keadaan benar-benar operasi atau tidak 2. Jam operasi/kerja service hours, (SH) Jumlah waktu yang dinyatakan dalam jam, dimana suatu unit benar-benar operasi 3. Jam keluar yang direncanakan (planned outage hours, POH) Jumlah waktu yang dinyatakan dalam jam, dimana suatu unit tidak siap beroperasi, karena direncanakan keluar dari jaringan untuk pemeliharaan, pemeriksaan/inspection dan overhaul, yang biasanya sudah direncanakan sebelumnya 4. Jam gangguan (forced outage haors, FOH) Jumlah waktu yang dinyatakan dalam jam, dimana suatu unit tidak bisa dioperasikan, karena kerusakan atau keadaan lain yang memaksa. Sehingga unit tersebut harus dilepas, atau paling lambat 7 hari mulai terjadinya kerusakan harus sudah dilepas 5. Periode jam/waktu (period hours, PH) Periode waktu yang dinyatakan dalam jam, yang umumnya ditentukan selama 1 tahun (8760 jam) WYD.SN

DEFINISI PERALATAN 1. Kapasitas terpasang (Installed capacity, IC) Batas kapasitas unit seperti yang tertulis pada label generator (refrensi pabrik) 2. Kemampuan maksimum terus menerus (maximum continuous rate, MCR) Kemampuan pembebanan unit secara terus menerus 3. Kapasitas maksimum bergantung ( maximum dependable capacity, MDC) Kemampuan unit yang bergantung pada keadaan musim, biasanya lebih kecil dari kapasitas terpasang C. DEFINISI OPERASI 1. Faktor beban (load factor, LF) Perbandingan antara beban rata-rata terhadap beban puncak yang terjadi dalam suatu periode tertentu 2. Faktor hasil (output factor, OF) Perbandingan antara jumlah produksi bruto terhadap jumlah produksi terpasang bruto selama periode operasi OF = Juml MWH Bruto yang dibangkitkan MW terpasang x 8760 jam x 100 % WYD.SN

3. Faktor kapasitas (Capacity factor, CF) Perbandingan antara jumlah produksi bruto selama periode operasi terhadap jumlah produksi terpasang bruto selama periode waktu tertentu (8760 jam) CF = Juml MWH Bruto yang dibangkitkan MW terpasang x 8760 jam x 100 % 4. Faktor pusat Listrik (plant factor, PF) Faktor kapasitas pusat listrik secara keseluruhan 5. Faktor kesiapan operasi (Operating Availability factor, OAF) adalah Perbandingan antara jumlah jam siap terhadap periode waktu yang ditentukan OAF = Juml jam siap 8760 jam x 100 % WYD.SN

6. Faktor operasi (Service factor, SF) Perbandingan antara jumlah jam operasi terhadap periode waktu yang ditentukan SF = Juml jam operasi 8760 jam x 100 % 7. Faktor jam keluar yang direncanakan (Planned outage factor (POF) Perbandingan anatara jumlah jam keluar yang direncanakan terhadap periode yang ditentukan POF = Juml jam keluar yang direncanakan 8760 jam x 100 % WYD.SN

8. Faktor yang gangguan (Forced outage factor (FOF) Perbandingan antara jumlah jam gangguan terhadap periode waktu yang ditentukan FOF = Juml jam gangguan 8760 jam x 100 % WYD.SN

KARAKTERISTIK PENGUSAHAAN SISTEM A. DEFINISI SISTEM Sistem listrik Segala bentuk fisik yang terhubung pada pembangkit, transmisi dan fasilitas peralatan lainnya yang dioperasikan dalam suatu unit yang terpadu dibawah suatu penaturan dan pengawasan operasi B. DEFINISI BEBAN 1. Beban (load, L) Besarnya tenaga listrik yang disalurkan atau diperlukan pada beberapa titik atau titik-titik pada suatu sistem 2. Beban puncak (Peak load, PL) Harga tertinggi dari kebutuhan beban pada periode waktu yang tertentu 3. Beban rata-rata (Average load, PAV) Produksi tenaga listrik yang dibangkitkan bruto dibagi dengan periode tertentu PAv = Eg (MW jam) 8760 jam WYD.SN

4. Faktor beban (load factor, LF) Perbandingan antara beban rata-rata dalam suatu periode tertentu terhadap beban puncak yang terjadi didalam periode tersebut LF = PAV (MW) PL (MW) 100 % 5. Grafik beban (load curve) Grafik yang menggambarkan besarnya beban terhadap fungsi waktu WYD.SN

OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA

Presentasi serupa

Presentasi berjudul: "OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA"— Transcript presentasi:

Presentasi serupa

Tentang proyek

Tanggapan

Masuk

Otorisasi melalui jaringan sosial:

OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA

Presentasi serupa

Presentasi berjudul: "OPERASI EKONOMI SISTEM TENAGA"— Transcript presentasi:

Presentasi serupa

Tentang proyek

Tanggapan