USAID IUWASH Energy Efficiency for Water Utility Guide

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA DIREKTORAT PENGEMBANGAN AIR MINUM

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Disusun pada tahun 2014 oleh: Direktorat Pengembangan Air Minum, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat bekerjasama dengan USAID IUWASH dan USAID ICED.

KATA PENGANTAR Berdasarkan hasil analisis penilaian kinerja PDAM yang dilakukan pada tahun 2014 oleh Badan Pendukung Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum (BPPSPAM), dari sekitar 350 PDAM di Indonesia baru 176 PDAM yang berstatus “sehat” sementara 104 PDAM berstatus “kurang sehat” dan 70 PDAM masih berstatus “sakit”. Dalam rangka peningkatan kinerja PDAM dan tingkat pelayanan air minum bagi masyarakat, maka salah satu upaya yang perlu dilakukan oleh manajemen Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) adalah meningkatkan pengoperasian dan pemeliharaan Sistem Penyediaaan Air Minum (SPAM) secara efektif dan efisien.

Pemerintah Pusat melalui Kementerian Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Direktorat Pengembangan Air Minum sangat menaruh perhatian besar dan mendukung sepenuhnya upaya peningkatan efisiensi energi di PDAM seluruh Indonesia yang diharapkan akan meningkatkan kinerja PDAM dan pelayanan air minum bagi masyarakat. Untuk itu, Direktorat Pengembangan Air Minum bekerjasama dengan USAID IUWASH dan USAID ICED menyusun buku Pedoman Pelaksanaan Efisiensi Energi untuk PDAM. Dengan adanya buku pedoman ini, diharapkan PDAM dapat melaksanakan program efisiensi energi secara mandiri, mulai dari melakukan Audit Energi, memilih dan merencanakan kegiatan pelaksanaan efisiensi energi sesuai yang diperlukan serta menggali dan menentukan alternatif sumber dana untuk pelaksanaan efisiensi energi.

Akhir kata, Kami berharap buku pedoman ini akan dapat menjadi acuan bagi pelaksanaan efisiensi energi di PDAM seluruh Indonesia sehingga pihak pengelola PDAM di setiap daerah dapat menekan biaya operasi dan pemeliharaan SPAM di PDAM. Dengan komitmen bersama, semoga peningkatan kualitas pelayanan penyediaan air minum oleh PDAM kepada seluruh masyarakat Indonesia akan segera tercapai.

Ir. M. Natsir, M.Sc Direktur Pengembangan Air Minum Direktorat Pengembangan Air Minum,Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat iii

KATA PENGANTAR Badan Pembangunan Internasional Amerika Serikat atau The United States Agency for International Development (USAID) membantu Pemerintah Indonesia untuk meningkatkan akses air bersih bagi dua juta penduduk dan meningkatkan fasilitas sanitasi layak bagi 250.000 penduduk miskin perkotaan di Indonesia melalui proyek Indonesia Urban Water, Sanitation and Hygiene (IUWASH) yang didanai oleh USAID. Salah satu tantangan besar yang dihadapi mayoritas PDAM di Indonesia adalah biaya listrik atau energi yang masih tinggi untuk mengoperasikan sistem penyediaan air minum. PDAM umumnya mengeluarkan biaya listrik atau energi lebih dari 30% dari total biaya operasional.

Biaya ini akan terus meningkat sehubungan dengan kenaikan tarif dasar listrik PLN yang cenderung naik. Di sisi lain, mayoritas PDAM belum menggunakan listrik secara efisien.

Kondisi ini menyebabkan biaya produksi dan distribusi air minum menjadi tinggi dan berdampak pada kenaikan tarif air minum yang harus dibayar oleh masyarakat. Jika masalah ini dibiarkan berlarut, maka akan dapat menurunkan kinerja PDAM dan pelayanan air minum kepada masyarakat.

Oleh karena itu, USAID sangat mendukung penerbitan buku “Pedoman Pelaksanaan Efisiensi Energi di PDAM” yang disusun oleh Direktorat Pengembangan Air Minum - Direktorat Jenderal Cipta Karya bersama USAID IUWASH dan proyek USAID Indonesia Clean Energy Development (ICED), sebuah program bantuan teknis dalam pengelolaan berkelanjutan sumber daya energi terbarukan dan pengurangan emisi gas rumah kaca.

Buku “Pedoman Pelaksanaan Efisiensi Energi di PDAM” ini diharapkan akan dapat membantu PDAM dalam melakukan efisiensi energi sehingga kinerja PDAM dan kualitas pelayanan air minum kepada masyarakat lebih meningkat.

Louis O’Brien USAID IUWASH Chief of Party

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................................... iii DAFTAR ISI ............................................................................................................................ v SINGKATAN ......................................................................................................................... vii 1

PENDAHULUAN ............................................................................................................ 1 1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................................................................ 1 1.2 KARAKTERISTIK UMUM PEMAKAIAN ENERGI DI PDAM .......................................................... 2 1.3 PERMASALAHAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM ............................................................................ 3 1.4 SISTIMATIKA PEDOMAN AUDIT ENERGI DI PDAM .................................................................... 4

2

PENGERTIAN DAYA DAN EFISIENSI PADA SISTEM PEMOMPAAN ............................. 5 2.1 UMUM....................................................................................................................................................... 5 2.2 DAYA ......................................................................................................................................................... 5 2.2.1 Daya Input (P) .................................................................................................................... 6 2.2.2 Daya Poros (Pp) ................................................................................................................. 7 2.2.3 Daya Hidrolis (Ph) ............................................................................................................. 7 2.3 PENGERTIAN ENERGI ........................................................................................................................... 8 2.4 EFISIENSI .................................................................................................................................................. 8 2.4.1 Specific Energy Consumption (SEC) .............................................................................. 8 2.4.2 Efisiensi Pompa (ηp) ......................................................................................................... 9 2.4.3 Efisiensi Motor Listrik (ηm).............................................................................................. 10 2.4.4 Efisiensi Total dari Pompa (ηt)...................................................................................... 13 2.5 PENURUNAN EFISIENSI.................................................................................................................... 13 2.5.1 Penurunan Efisiensi Pompa .......................................................................................... 13 2.5.2 Penurunan Efisiensi Motor Listrik ................................................................................ 16 2.5.3 Penurunan Efisiensi Pada Transformator Daya ....................................................... 17 2.6 KERUGIAN EFISIENSI ......................................................................................................................... 17 2.6.1 Pada Kabel Penghantar Daya ...................................................................................... 17 2.6.2 Pada Transformer Daya................................................................................................. 18 2.6.3 Pada Panel Listrik dan terminal Box Listrik................................................................ 19

3

PROGRAM EFISIENSI ENERGI DI PDAM ..................................................................... 21 3.1 UMUM.................................................................................................................................................... 21 3.2 PENGERTIAN DAN KLASIFIKASI AUDIT ENERGI ...................................................................... 22 3.2.1 Survei Energi (Walkthrough Audit) .............................................................................. 23

3.2.2 Audit Energi Awal (PreliminAry Audit) ........................................................................ 23 3.2.3 Detail Audit....................................................................................................................... 23 3.3 MENENTUKAN JENIS AUDIT YANG DIPERLUKAN .................................................................. 24 3.4 LANGKAH-LANGKAH PELAKSANAAN AUDIT ENERGI .......................................................... 24 3.4.1 Umum ................................................................................................................................ 24 3.4.2 Peralatan Yang Diperlukan .......................................................................................... 25 3.4.3 Langkah-Langkah Pelaksanaan Audit ....................................................................... 27 3.4.4 Persiapan .......................................................................................................................... 28 3.4.5 Pengumpulan Data Sekunder ...................................................................................... 28 3.4.6 Peninjauan dan Pengukuran Lapangan.................................................................... 29 3.4.7 Perhitungan Konsumsi Energi dan Efisiensi .............................................................. 35 3.4.8 Rekomendasi Program Penghematan Energi........................................................... 35 3.4.9 Hal-Hal Yang Perlu diperhatikan Pelaksanaan Audit Energi................................. 37 4

SUMBER DAYA, BIAYA ENERGI LISTRIK DAN PENGHEMATAN BIAYA ..................... 39 4.1 ANALISA SUMBER DAYA ................................................................................................................. 39 4.1.1 Pengertian Faktor Daya................................................................................................. 40 4.1.2 Hubungan Daya dan Energi ......................................................................................... 41 4.2 BIAYA ENERGI LISTRIK ...................................................................................................................... 41 4.3 MEMAHAMI TAGIHAN BIAYA LISTRIK ........................................................................................ 42 4.3.1 Biaya Listrik ...................................................................................................................... 43 4.3.2 Analisa Rekening Listrik ................................................................................................. 44 4.4 KONSUMSI ENERGI LISTRIK DAN PENGHEMATAN BIAYA ................................................... 47 4.4.1 Pengurangan Biaya Beban Listrik ............................................................................... 47 4.4.2 Pengaturan jam Operasional untuk mengurangi Biaya Pemakaian Listrik Pada Waktu Beban Puncak (WBP) .............................................................................. 47 4.4.3 Manajemen Pemeliharaan ........................................................................................... 48 4.4.4 Pengunaan Bank Kapasitor .......................................................................................... 48 4.4.5 Pengunaan Variable Speed Driver............................................................................... 50 4.4.6 Perbaikan Kinerja Pompa dan Motor ......................................................................... 51

5

PEMBIAYAAN PROGRAM EFISIENSI ENERGI DI PDAM.............................................. 53 5.1 UMUM.................................................................................................................................................... 53 5.2 JENIS DAN SUMBER PENDANAAN............................................................................................... 54 5.3 ALTERNATIF PEMANFATAAN SUMBER DANA ........................................................................ 55 5.4 TANTANGAN PENYEDIAAN SUMBER DANA PROGRAM EFISIENSI ENERGI .................. 56 5.5 PERSYARATAN UMUM PENERIMA HIBAH PROGRAM EFISIENSI ENERGI ....................... 61 5.6 DANA HIBAH DARI DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA, KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM UNTUK PROGRAM EFISIENSI ENERGI .................................................. 62

6

LAMPIRAN ................................................................................................................... 63 A. PERATURAN DAN PERUNDANGAN TERKAIT................................................................................. 63 B. TABEL-TABEL UNTUK PELAKSANAAN AUDIT ENERGI ................................................................ 65

vi

SINGKATAN AFD AusAID BEP BPPSPAM CSR DANIDA Ditjen EBTKE DOL ECPP EEP ESCO ESDM hd hfd hfs hpd hps hs hsd hss Hz ICED IDI IFC IUWASH JICA kV kW kWh LF LWBP

Agence Franรงaise de Development Australian Agency for International Development Best Efficiency Point Badan Pendukung Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum Corporate Social Responsibility Danish International Development Agency Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi Direct On Line Energy Conservation Partnership Program Energy and Environment Partnership Energy Service Company Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Total Discharge Head Discharge Friction Head Suction Friction Head Discharge Surface Pressure Head Suction Surface Pressure Head Total Suction Head Discharge Static Head Suction Static Head Hertz Indonesia Clean Energy Development Industrial Decisions Incorporation International Finance Corporation Indonesia Urban Water, Sanitation and Hygiene Japanese International Cooperation Assistance Kilo Volt Kilo Watt Kilo Watt Hour Load Factor Luar Waktu Beban Puncak

vii

NPSH NPSHa NPSHr PDAM PIP PLN RM RPM SDM SEC SPAM USAID VSD WBP

viii

Net Positive Suction Head Net Positive Suction Head absolute Net Positive Suction Head required Perusahaan Daerah Air Minum Pusat Investasi Pemerintah Perusahaan Listrik Negara Rekening Minimum Rotation Per Minute Sumber Daya Manusia Specific Energy Consumption Sistem Penyediaan Air Minum United States Agency for International Development Variable Speed Drive Waktu Beban Puncak

1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Permasalahan umum yang dihadapi dalam penyediaan air minum saat ini antara lain adalah masih rendahnya cakupan pelayanan air minum dari PDAM. Rendahnya cakupan pelayanan tersebut secara operasional dapat merupakan refleksi dari pengelolaan PDAM yang kurang efisien dan kurangnya pendanaan untuk pengembangan sistem yang ada.

Untuk memenuhi target peningkatan cakupan dan kualitas pelayanan air minum, tentunya kondisi PDAM harus sehat sehingga mampu mengoperasikan SPAM secara efektif dan efisien melalui manajemen internal PDAM yang kuat, namun menurut data hasil analisa penilaian kinerja PDAM yang dilakukan oleh Badan Pendukung Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum (BPPSPAM) tahun 2013 menunjukkan fakta yang mengejutkan dari 341 PDAM hanya 142 PDAM berstatus sehat, selebihnya 128 PDAM berstatus kurang sehat dan 71 PDAM berstatus sakit.

Salah satu penyebab kurang sehatnya PDAM adalah tingginya pemakaian energi untuk menggerakan motor pompa yang kurang atau tidak efisien. Kondisi ini mengakibatkan biaya produksi dan distribusi air menjadi tinggi dan tarif air menjadi tinggi atau menurunkan kinerja keuangan PDAM.

1

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Untuk mengetahui tingkat inefisiensi energi ini, maka perlu dilakukan Audit Energi sehingga dapat diketahui berapa total pemakaian energi dan dibagian mana saja terjadi penggunaaan energi berlebih dan bisa diterapkan langkah-langkah penghematan.

Beberapa tantangan yang dihadapi PDAM untuk menurunkan biaya energi, antara lain: • • •

Manajemen PDAM belum benar-benar menyadari dan mengetahui apakah pemakaian energi di PDAM yang dikelolanya sudah efisien atau belum.

Manajemen PDAM belum mengetahui bagaimana dan siapa yang harus melakukan audit efisiensi energi pada sistem penyediaan air minum PDAM Keterbatasan dana dan atau belum mengetahui cara untuk mendapatkan alternatif sumber pendanaan untuk melakssanakan efisiensi energi.

Pemerintah Pusat melalui Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Direktorat Pengembangan Air Minum sangat menaruh perhatian mengenai efisiensi energi dan sangat mendukung untuk meningkatkan efisiensi energi.

Untuk itu, Direktorat Jenderal Cipta Karya bersama USAID IUWASH dan USAID ICED menyusun buku Pedoman Pelaksanaan Efisiensi Energi di PDAM. Dengan adanya buku pedoman ini diharapkan PDAM dapat melaksanakan sendiri program efisiensi enegi yang dimulai dari melakukan Audit Energi, identifikasi potensi penghematan energi, alternatif sumber dana yang dapat dipakai untuk melaksanakan efisiensi energi, implementasi dan monitoring program penghematan energi.

Buku pedoman ini diharapkan bisa menjadi acuan bagi pelaksanaan efisiensi energi di seluruh PDAM di Indonesia, dan pihak pengelola atau manajemen PDAM dapat menekan biaya operasi dan pemeliharaan SPAM serta meningkatkan kualitas pelayanan penyediaan air minum di PDAM kepada masyarakat.

1.2 KARAKTERISTIK UMUM PEMAKAIAN ENERGI DI PDAM Pada umumnya pemakaian energi listrik yang terbesar di PDAM, khususnya yang menggunakan air baku dari sungai maupun yang menggunakan sumur bor dan atau pendistribusian air minum dilakukan dengan pemompaan.

Motor listrik penggerak pompa air yang digunakan umumnya adalah motor induksi tiga phasa dengan kecepatan konstan. Sedangkan pompa air yang digunakan umumnya adalah pompa air jenis sentrifugal. Pompa-pompa tersebut digunakan sebagai pompa intake dan pompa distribusi.

Penggunaan energi listrik untuk menggerakan motor listrik dari pompa ini bisa mencapai 50-80 dari seluruh energi listrik yang digunakan PDAM, dan selebihnya untuk operasional kantor dan penerangan.

2

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Gambar 1.1. berikut ini memperlihatkan salah satu tipikal penempatan pompa pada sistem penyediaan air minum PDAM.

Gambar 1.1. Tipikal Penempatan Pompa pada Sistem Penyediaan Air Minum

Sumber energi yang umum digunakan oleh PDAM adalah dari energi listrik PLN. Namun demikian ada beberapa PDAM dilengkapi dengan genset yang digunakan sebagai cadangan atau saja.

1.3 PERMASALAHAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM Salah satu komponen terbesar dari seluruh biaya yang harus dikeluarkan oleh PDAM yang menggunakan sistem pemompaan adalah biaya listrik. Biaya ini bisa mencapai lebih dari 30% dari seluruh biaya operasional. Tingginya biaya listrik ini disebabkan oleh pemakaian energi sesuai dengan penambahan kapasitas produksi/distribusi air minum, umur peralatan yang semakin tua serta pemakaian energi yang tidak efisien.

Berdasarkan pengamatan dilapangan, rendahnya efisiensi energi disebabkan oleh beberapa hal diantaranya adalah desain sistem yang tidak optimal, instalasi listrik yang tidak memenuhi standar, pola pengoperasian mekanikal dan elektrikal yang tidak tepat, penurunan kinerja peralatan listrik dan pompa, pemeliharaan peralatan mekanikal dan listrik yang tidak sempurna dan faktor non-teknis (misalnya faktor kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) dan administrasi).

Permasalahan pada pemakaian listrik untuk penggerak pompa-pompa air dari hasil beberapa pengamatan di lapangan diperoleh gambaran sebagai berikut: • Konsumsi listrik untuk keperluan penggerak keseluruhan pompa air pada PDAM diperkirakan mencapai lebih dari 60% dari keseluruhan konsumsi listrik PDAM. •

Overdesign, beberapa konfigurasi motor-pompa air dilakukan dengan safety-factor yang tinggi yang mengakibatkan motor bekerja berada dibawah titik kerja optimal-

3

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

nya. Hal tersebut menyebabkan efisiensi konversi (perbandingan pemakaian daya listrik dan daya hidrolis) sangat rendah; •

Sehubungan dengan masalah tersebut pada butir kedua, beberapa instalasi seringkali ditemukan pembatasan aliran air yang dipompakan dilakukan secara throttle (pemasangan kran atau klep pembatas aliran), sehingga tingkat efisiensi energi pada pompa air semakin tidak efisien;

•

Adanya sistem perpipaan dengan ukuran pipa (diameter yang terlalu kecil) yang sudah tidak sesuai lagi dengan kenaikan debit air yang disalurkan;

1.4 SISTIMATIKA PEDOMAN AUDIT ENERGI DI PDAM Sistematika Pedoman Audit Energi di PDAM adalah sebagai berikut: Bab I

: Pendahuluan Menyajikan mengenai latar belakang disusunnya Pedoman Audit Efisiensi Energi di PDAM, karakteristik umum pemakaian energi di PDAM dan permasalahan efisiensi energi di PDAM.

Bab II

: Pengertian Daya dan Efisiensi Energi Dalam Sistem Pemompaan Pada bab ini diuraikan mengenai tiga jenis daya pada sistem perpompaan, yaitu daya listrik, daya poros dan daya hidrolis, efisiensi energi termasuk specific energy consumption, energi pada pompa dan energi pada motor pompa serta lokasi kemungkinan terjadinya penurunan efisiensi pada sistem pemompaan.

Bab III

: Pelaksanaan Audit Efisiensi Energi di PDAM Pada bagian ini disajikan pengertian audit energi, klasifikasi audit energi serta langkah-langkah pelaksanaan audit energi, termasuk persiapan yang harus dilakukan, pengumpulan data sekunder, peninjauan dan pengukuran dilapangan, perhitungan dan analisa penyebab serta tindakan yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi energi hasil rekomendasi program efisiensi energi.

Bab IV

: Biaya Energi Listrik dan Penghematan Biaya Menguraikan mengenai komponen tagihan biaya listrik dan usaha-usaha yang dapat dilakukan untuk melakukan penghematan biaya listrik

Bab V

: Pembiayaan Program Efisiensi Energi di PDAM Pada bagian ini disajikan jenis dan sumber pendanaan serta karakteristik dan tantangan serta peluang dari tiap jenis dan sumber pendanaan.

4

2 PENGERTIAN DAYA DAN EFISIENSI PADA SISTEM PEMOMPAAN 2.1 UMUM Hal yang perlu dipahami dalam melakukan perhitungan audit energi adalah daya dan efisiensi pemakaian daya. Untuk itu pada bab ini akan diuraikan secara singkat mengenai pengertian daya, energi dan efisiensi pemakaian daya pada sistem pemompaan.

2.2 DAYA Ada tiga jenis daya listrik, yaitu: • Daya Input (P) atau daya masukan yaitu daya listrik yang dimasukkan kedalam motor pompa dalam besaran kW; • Daya Poros atau shaft power (Pp), yaitu daya mekanis yang diterima dari motor untuk memutarkan poros, kemudian digunakan untuk memutar impeller pompa;

5

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

•

Daya Hidrolis (Phid), yaitu daya yang dipakai untuk mendorong air dari satu titi ke titik lainnya dan karena adanya hambatan dari sistem perpipaan, maka terbentuk tekanan (head) tertentu.

Gambar 2.1. Daya Listrik (P), Daya Poros (Pp) dan Daya Hidrolis (Phid) pada tipikal sistem pompa air.

2.2.1 DAYA INPUT (P) Daya Input (P) atau daya masukan yaitu daya listrik yang dimasukkan kedalam motor pompa dalam besaran kW. Daya input dapat dihitung dari data hasil pengukuran rata-rata arus (Ampere) dari voltase antar phasa (Volt) dari ketiga phasa, dan faktor daya (cos φ). Rumus yang dipakai untuk motor tiga phasa seperti: P = 1, 73 x Vp x I x cos φ /1000 P = daya input ke motor dalam kW, Vp = voltase rata-rata antar phasa dalam volt I = arus rata-rata ketiga phase dalam amper Cos φ diambil dari data name plate motor atau panel starter pompa.

6

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

2.2.2 DAYA POROS (PP) Daya Poros atau shaft power (Pp), yaitu daya mekanis yang diterima dari motor untuk memutarkan poros, dan selanjutnya digunakan untuk memutar impeller pompa.

Daya poros (Pp) dapat dihitung dari hasil perkalian efisiensi motor (ηm) dan daya input motor (Pi), sesuai rumus berikut: Ps = ηm x P ηm dapat diambil dari data name plate atau dari data efisiensi motor yang didapatkan dari supplier (lihat Lampiran).dengan memperhitungkan faktor beban (load factor), dan besaran putaran (Rpm) motor.

Berbeda dengan pompa, karakteristik efisiensi pada motor terhadap beban, sampai dengan load factor 50%, masih relatif stabil, dibandingkan dengan efisiensi pompa.

2.2.3 DAYA HIDROLIS (PH) Daya Hidrolis (Phid), yaitu daya yang dipakai untuk mendorong air dari satu titik ke titik lainnya dan karena adanya hambatan dari sistem perpipaan, maka terbentuk tekanan (head) tertentu.

Rumus umum: pH Q H g ρ

Ph = Q x H x g x ρ

: dalam satuan kW : dalam satuan m³/dt, : dalam satuan meter : dalam satuan m/s² : dalam satuan kg/l

Dengan nilai: • g = 9,8 m/s2 • ρ = 1 kg/l Maka rumus tersebut disederhanakan menjadi: Ph = 0,163 x Q x Htotal Ph = Daya hidrolis dalam kW Q = Debit air dalam m³/min Htotal = Selisih discharge dan suction head dalam meter

7

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

2.3 PENGERTIAN ENERGI Energi adalah hasil perkalian dari Daya dengan Waktu, atau: Energi = Daya x Waktu

2.4 EFISIENSI Pada umumnya, hampir di semua PDAM, poros motor dan poros pompa segaris dan terkoppel baik, maka daya poros motor dianggap sama dengan daya poros pompa. Jika terkoppel dengan cara lain, misalnya menggunakan pulley atau gear box maka harus dihitung lagi efisiensi antar poros.

Setiap perubahan dari satu jenis daya ke jenis daya lainnya akan ada kehilangan atau kerugian daya, sehingga timbul istilah efisiensi.

Dalam pengertian efisiensi, istilah efisiensi daya dan efisiensi energi dapat dikatakan indentik, karena daya-daya yang digunakan terjadi dalam kurun waktu yang sama. Istilah daya dihitung dalam kW, sedang istilah energi dihitung dalam kWh. Jadi misalnya kinerja daya sebesar 2 kW dalam waktu 1 jam memerlukan energi 2 kWH. Secara umum efisiensi pemakaian energi dari peralatan dapat dihitung dengan rumus: Masukan energi – Kerugian energi Efisiensi Energi (%) = ––––––––––––––––––––––––––––––––– x 100% Masukan energi

2.4.1 SPECIFIC ENERGY CONSUMPTION (SEC) SEC adalah konsumsi energi (kWH) untuk tiap satuan volume produksi produksi (1000 m³) pada kurun waktu tertentu, misalnya bulanan atau dalam waktu per tahun.

SEC ini merupakan benchmark bagi PDAM untuk penilaian efisiensi energi. Makin kecil nilai SEC, pemakaian energinya makin efisien.

SEC = kWh /1000 m³ Selain itu nilai SEC, dapat menjadi indikator dari pompa dalam penilaian konsumsi energinya.

8

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

2.4.2 EFISIENSI POMPA (ΗP) Efisiensi pompa (ηp), adalah efisensi perubahan daya/energi poros pompa ke daya/energi hidrolis pompa. Pada umumnya efisiensi pompa sudah tercantum dalam label name plate pompa.

Efisiensi pada sistem pompa sangat tergantung kepada efisiensi masing-masing komponen sistem. Energi listrik yang masuk kedalam sistem pompa, pertama-tama akan masuk kedalam motor listrik. Dengan motor listrik energi listrik tersebut ditransformasikan menjadi energi mekanik putaran poros. Tidak semua energi listrik yang disuplai ke motor listrik dapat ditransfromasikan menjadi energi mekanik putaran poros motor listrik. Transformasi ini sangat tergantung kepada efisiensi motor listrik. Karena itu efisiensi motor listrik (ηm) didefinisikan sebagai efisiensi perubahan dari daya listrik ke daya mekanis pada poros.

Selanjutnya energi mekanik poros motor listrik ditransmisikan ke poros pompa menjadi energi mekanik pompa. Efisiensi transmisi (ηtr) energi mekanik poros ini sangat tergantung kepada tipe atau jenis transmisi. Umumnya jenis transmisi yang digunakan adalah transmisi langsung dimana poros motor listrik disambungkan langsung ke poros pompa. Efisiensi transmisi langsung dapat dianggap 100%, namun demikian jika transmisi yang digunakan adalah transmisi tidak langsung, misalnya menggunakan gearbox maka efisiensi transmisi harus dihitung.

Gabungan dari seluruh efisiensi tersebut disebut Efisiensi Total Pompa (ηt) adalah efisiensi perubahan dari daya listrik ke daya hidrolis atau sering disebut dengan istilah efisiensi kawat ke air (wire to water).

Jadi kesimpulannya, dalam audit energi, ketiga data dari daya tersebut diatas sangat diperlukan untuk menghitung efisiensi energi pada sistem perpompaan. Jika data efisiensi ini dapat ditemukan, misalnya dengan cara pengukuran/perhitungan atau diambil dari kumpulan data teknis, maka kerugian energi dapat dihitung, dan dianalisa untuk usaha peningkatan efisiensi pemakaian energi.

Efisiensi total dari pompa dapat dihitung dengan rumus berikut: Phidrolis Efisiensi pompa total, ηt = –––––––––––– x 100% Pinput motor

Sedang efisiensi pompa secara individual dapat dihitung: Phidrolis Efisiensi pompa = ηp = –––––––––– x 100% ηm x Pi

9

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

2.4.3 EFISIENSI MOTOR LISTRIK (ΗM) Pada umumnya motor penggerak pompa di PDAM menggunakan motor listrik tiga phasa dari jenis motor induksi. Pada motor lama data efisiensi motor tidak tertera pada name plate dan kadang-kadang juga agak sulit untuk mendapatkannya dari supplier motor.

Pada tabel 2.1. tertera berbagai kapasitas motor dengan RP yang berlainan, sesuai dengan jumlah pole pada stator, dan klasifikasinya.

Untuk menghitung putaran sinkron dari jumlah pol dipakai rumus: RPM = 120 x frekuensi / jumlah pole Dimana: Frekuensi = 50 Hz dan jumlah pole beragam, 2, 4 dan 6.

10

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 2.1. Tabel Efisiensi Motor Induksi 3 Phasa

50 HZ IE1-Standard Efficiency kW

2-pole

4-pole

6-pole

IE2-High Efficiency 2-pole

4-pole

6-pole

IE3-Premium Efficiency 2-pole

4-pole

6-pole

0.75

72.1

72.1

70.0

77.4

79.6

75.9

80.7

82.5

78.9

1.1

75.0

75.0

72.9

79.6

81.4

78.1

82.7

84.1

81.0

1.5

77.2

77.2

75.2

81.3

82.8

79.8

84.2

85.3

82.5

2.2

79.7

79.7

77.7

83.2

84.3

81.8

85.9

86.7

84.3

3

81.5

81.5

79.7

84.6

85.5

83.3

87.1

87.7

85.6

4

83.1

83.1

81.4

85.8

86.6

84.6

88.1

88.6

86.8

5.5

84.7

84.7

83.1

87.0

87.7

86.0

89.2

89.6

88.0

7.5

86.0

86.0

84.7

88.1

88.7

87.2

90.1

90.4

89.1

11

87.6

87.6

86.4

89.4

89.8

88.7

91.2

91.4

90.3

15

88.7

88.7

87.7

90.3

90.6

89.7

91.9

92.1

91.2

18.5

89.3

89.3

88.6

90.9

91.2

90.4

92.4

92.6

91.7

22

89.9

89.9

89.2

91.3

91.6

90.9

92.7

93.0

92.2

30

90.7

90.7

90.2

92.0

92.3

91.7

93.3

93.6

92.9

37

91.2

91.2

90.8

92.5

92.7

92.2

93.7

93.9

93.3

45

91.7

91.7

91.4

92.9

93.1

92.7

94.0

94.2

93.7

55

92.1

92.1

91.9

93.2

93.5

93.1

94.3

94.6

94.1

75

92.7

92.7

92.6

93.8

94.0

93.7

94.7

95.0

94.6

90

93.0

93.0

92.9

94.1

94.2

94.0

95.0

95.2

94.9

110

93.3

93.3

93.3

94.3

94.5

94.3

95.2

95.4

95.1

132

93.5

93.5

93.5

94.6

94.7

94.6

95.4

95.6

95.4

160

93.8

93.8

93.8

94.8

94.8

94.8

95.6

95.8

95.6

200

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

220

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

250

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

300

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

330

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

375

94.0

94.0

94.0

95.0

95.1

95.0

95.8

96.0

95.8

Catatan: Cara menghitung RPM sinkron: 120 x Frek RPM = ––––––––––– Jumlah pol

11

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Gambar 2.2. Efisiensi motor pada berbagai beban parsial (sebagai fugsi dari % eficiency beban penuh)

Seperti terlihat dalam gambar 2.2, pada motor 25 PK efisiensi motor tidak terpengaruh oleh beban, asalkan faktor bebannya di atas 50%.

Akan tetapi jika data efisiensi yang ada sangat diragukan, misalnya karena faktor usia motor, atau sudah pernah menjalani reparasi/gulung ulang, maka cara alternatif di bawah dapat dilakukan, dengan menggunakan data ukur yang telah tersedia.

Ada beberapa metode cara perhitungan efisiensi motor, tergantung dari kondisai motor dan peralatan ukur yang tersedia, misalnya metode slip dapat dipakai, jika tersedia selain power meter juga rpm meter (stroboscope) dan motor belum pernah digulung ulang. Sedangkan metode yang akan dibahas dibawah ini hanya memerlukan data ampere, voltage, faktor daya dari motor.

Pada dasarnya efisiensi motor dapat dihitung dengan cara menghitung dulu besaran faktor beban dari motor itu (load factor).

Salah satu cara yang mudah tanpa menghentikan operasional pompa dan akurasinya cukup acceptable (akurasi sekitar ± 10% ) serta data ukur yang diperlukan sudah tersedia dari data hasil pengukuran kelistrikan, yaitu besaran arus (ampere), Volt antar phasa, dan faktor daya. dari data name plate. Adapun cara yang dipakai sesuai dengan apa yang disebut dengan teknik Voltage Compensated Amperage Ratio, yaitu:

I ukur x V ukur Faktor Beban ( LF ) = ––––––––––––––– Ir x Vr LF Iuk Vuk Ir Vr

12

= = = = =

Faktor beban dalam decimal ampere terukur rata-rata dari ketiga phasa Voltage terukur rata-rata antar phasa, Arus sesuai name plate Voltage antar phasa sesuai name plate

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Setelah faktor beban motor diketahui, maka efisiensi motor dapat dihitung memakai rumus seperti berikut:

Pr x Faktor Beban Efisiensi motor = ηm = ––––––––––––––––––– x 100% Pi ηm Pr Pi Faktor Beban

= = = =

Efisiensi motor dalam % Daya nominal motor sesuai name plate Daya terukur (daya aktual) dalam kW Hasil perhitungan dengan metode seperti diuraikan diatas dalam desimal.

Catatan: Penggunaan metode ini hanya dapat dipakai jika arus amper hasil pengukuran tidak lebih kecl dari 60% dari arus yang tertera pada name plate motor.

2.4.4 EFISIENSI TOTAL DARI POMPA (ΗT) Efisiensi total dari pompa (ηt) adalah efisiesi perubahan dari daya listrik ke daya hidrolis atau sering disebut dengan istilah efisiensi kawat ke air (wire to water). Karena pompa dan motor penggeraknya merupakan kesatuan, maka dalam menilai kinerja pompa data efisiensi ini yang dipakai sebagai acuan.

2.5 PENURUNAN EFISIENSI Penurunan efisiensi pada sistem pempompaan dapat terjadi pada: • Pompa • Motor listrik • Kabel penghubung motor dan sumber listrik

2.5.1 PENURUNAN EFISIENSI POMPA Penurunan efisiensi pompa bisa disebabkan oleh : • Pemilihan pompa yang tidak optimal • Adanya kavitasi • Terjadi proses keausan

13

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

a.

Pemilihan Pompa yang tidak Optimal Pompa yang dipilih biasanya pompa standar sesuai katalog dari produsen pompa. Jadi kondisi pompa (karakteristik pompa) tidak selalu sesuai dengan kondisi instalasi perpipaan yang telah atau akan dibangun (sistem head dari instalasi), sehingga titik operasi pompa, yaitu titik perpotongan antara karakteristik pompa dan sistem head, berada diluar titik BEP (Best Efficiency Point). Jadi popa tidak bekerja secara optimal, seperti terlihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Grafik Hubungan beban Q dengan efisiensi dan Head pada pompa

b. Adanya Kavitasi Jika tekanan pada bagian suction dari pompa lebih kecil dari tekanan uap air, maka beberapa bagian dari zat cair ini akan menguap, yang menimbulkan gelembung gelembung kecil pada air. Jika tekanan pada bagian dari pompa ini turun, maka gelembung gelembung ini akan pecah, yang dapat menimbulkan tekanan kejut. Jika tekanan ini cukup besar, dapat menimbulkan kerusakan pada impeller pompa dan menurunkan efisiensi pompa.

Gambar 2.4. memperlihatkan prinsip perpipaan disisi suction pompa, dengan tangki air tebuka atau sungai, seperti pada kodisi pada umumnya di instalasi PDAM. Tergantung dari level permukaan air di bak tersebut terhadap pompa, maka nilai s dapat positif ataupun negatif.

14

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

p Perhitungan NPSHa

S =Head Pompa

S =Head negatif

f

Gambar 2.4. Skema sistem perpipaan di sisi suction dari pompa untuk perhitungan NPSHa

Dalam sistem perpompaan ada istilah NPSH (Net Positive Suction Head). Besaran NPSH menggambarkan tekanan absolut yang ada dimulut pompa pada waktu pompa sedang beroperasi. Karena dalam hal ini, tekanan indentik dengan head, maka besaran tekanan dalam satuan meter.

Supaya pompa dapat berkinerja secara optimal, produsen pompa akan memberikan data NPSHr (Net Positive Suction Head required) sebagai patokan. Sedang untuk mendapatkan supply air, pompa harus disambungkan dengan perpipaan ke bak air pengumpul. Sistem perpipaan ini akan mempengaruhi tekanan absolut dimulut pompa tadi, yang disebut NPSHa (Net Positive Suction Head absolute). Agar tidak terjadi kavitasi, nilai NPSHa ini harus lebih besar dari nilai NPSHr. Sesuai dengan gambar 2.4. di atas, nilai NPSHa dapat dihitung sebagai berikut:

NPSHa = p + s – v - f Dimana: p = tekanan absolut = 10 m (fluid surface pressure) s = nilai static suction dalam meter, nilainya negatif atau positif tergantung dari posisi pompa terhadap permukaan air yang diisapnya, lihat gambar.2.4 v = tekanan uap air, pada temperatur 20˚ C = 0,233 m f = Kehilangan tekanan akibat adanya gesekan pada pipa (friction losses)

15

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Contoh perhitungan: p = 10 meter s = - 1,5 meter Kehilangan tekanan pada aksesori pipa = 3,8 meter NPSHr = 4 meter (dari data karakteristik pompa) Sedangkan NPSHa = 10 – 1,5 – 0,233 – 3,8 meter = 3,17 meter.  c.

NPSHa < NPSHr, akan terjadi kavitasi

Terjadi Proses Keausan Jika pompa sudah dioperasikan dalam waktu yang lama, maka celah yang ada antara bagian pompa yang berputar (impeller) dan yang stasioner (Volute) akan bertambah besar. Hal ini menyebabkan kebocoran antara bagian tekanan tinggi dari bagian tekanan rendah dari impeller, yang menyebabkan efisiensi pompa menurun. Partikelpartikel kecil yang terkandung dalam air, seperti pasir, dapat mempercepat keausan ini.

Oleh sebab itu, pada umumnya, pompa intake, akan mengalami hal ini lebih cepat dibandingkan dengan pompa distribusi, yang memompa air bersih. Karena itu pemilihan pompa harus disesuaikan dengan kondisi air yang diisapnya.

2.5.2 PENURUNAN EFISIENSI MOTOR LISTRIK Efisiensi total pompa juga tergantung pada efisiensi motor penggeraknya. Karena itu perlu diperiksa dan diketahui efisiensi motor. Kinerja motor sangat tergantung dari kualitas supply listriknya. Oleh karena itu pengukuran kualitas kelistrikan perlu dilakukan misalnya dengan alat power analyzer atau dengan perhitungan.

• • •

•

Tegangan yang tidak stabil pada motor (V-Unbalance) akan menurunkan kinerja dan usia motor 3 phasa dari umur teknis.

Tegangan yang tidak stabil pada terminal stator motor menyebabkan phasa ketidak stabilan arus (I-Unbalance) Ketidakstabilan arus mengakibatkan ketidak stabilan torsi, yang mengakibatkan terjadinya getaran dan stres mesin, meningkatkan energy losses dan motor menjadi lebih panas, yang pada ahirnya akan menyebabkan usia insulasi gulungan motor menjadi pendek.

Motor listrik akan menjadi lebih panas ketika beroperasi pada pasokan daya dengan tegangan yang tidak stabil.

Untuk memperbaiki kondisi yang mungkin terjadi seperti disebutkan diatas perlu dievaluasi daya listrik dari sumber daya yang digunakan/PLN seperti yang diuraikan lebih lanjut pada butir 4.3.

Menurut syarat yang dikeluarkan oleh produsen motor listrik di Amerika (NEMA), yang sering dipakai acuan dari pengalaman praktis, untuk mendapatkan kinerja motor yang optimal, diperlukan kualitas dan kuantitas pasokan energi sebagai berikut:

16

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Deviasi tegangan Unbalance antar tegangan Unbalane antar arus Deviasi frekuensi

= = = =

± 10 % ±1% ± 10 % ±5%

(Standar NEMA) (Standar NEMA) (Standar DOE) (Standar NEMA)

Selain itu, penggulungan ulang dari motor, juga akan jadi penyebab turunnya efisiensi motor. Karena pada umumnya reparatur motor tidak pernah bisa melakukan penggulungan ulang seperti disain aslinya, dan reparatur tidak pernah melakukan pengukuran efisiensi motor akibat penggulungan ulang, maka disarankan dilakukan kajian sebelum dilakukan penggulungan ulang, dan memperhitungkan kerugian energi bila tidak dilakukan penggulungan ulang dibandingkan dengan keuntungan finansal akibat penggulungan ulang.

Dari sudut biaya energi, untuk motor kapasitas kecil sebaiknya diganti dari pada digulung ulang.

2.5.3 PENURUNAN EFISIENSI PADA TRANSFORMATOR DAYA Transformator daya, merubah tegangan primer yang lebih tinggi ketegangan sekunder yang lebih rendah. Pada perubahan ini akan terjadi kehilangan energi.

Jika posisi kWh meter listrik berada pada sisi primer, maka kerugian energi dalam trafo ini akan ikut menjadi beban pelanggan, misalnya untuk pelanggan golongan tarif I2 keatas.

Sedang jika posisi kWh meter ini berada di sisi sekunder dari trafo, kehilangan energi pada trafo tidak menjadi beban pelanggan.

Kehilangan energi pada trafo terutama terjadi pada kumparan primer dan sekundernya, yang berubah jadi panas dan sebagian lagi ada energi yang diperlukan untuk menimbulkan medan magnet pada kern trafo.

Secara umum dapat disimpulkan, bahwa efisiensi trafo daya ini akan mencapai titik optimum, jika beban trafo berada sekitar 40-60 % dari beban nominalnya.

Jadi penurunan efisiensi pada trafo akan terjadi jika beban trafo jauh berada dibawah daya nominal tafo. Hal ini sering terjadi jika kapasitas trafo terlalu tinggi, tidak sesuai dengan kebutuhannya, yang disebabkan karena perencanaan yang tidak tepat.

2.6 KERUGIAN EFISIENSI 2.6.1 PADA KABEL PENGHANTAR DAYA Kerugian energi pada kabel ditandai dengan naiknya temperatur pada kabel, kenaikan temperatur ini dapat dideteksi dengan alat penala panas (Thermal imager), alat ini dapat

17

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

mendeteksi semua peralatan yang diduga dapat menimbulkan panas berlebihan, termasuk bila ada panas berlebihan pada instalasi panel starter motor pompa dan lain-lain.

Kerugian efisiensi, atau kerugian energi pada kabel dapat terjadi karena salah desain, misalnya: • Kesalahan penentuan jenis dan ukuran kabel yang tepat sesuai data kabel, • Kesalahan penentuan kondisi temperatur lingkungan, • Kesalahan pada cara instalasi kabel yang benar, • Karena adanya perubahan pada kapasitas peralatan yang tidak diperhitungkan.

Kesalahan-kesalahan seperti disebutkan diatas, dapat menimbulkan kelebihan beban pada kabel, sehingga banyak energi terbuang, yang menimbulkan panas berlebih.

Energi yang terbuang pada kabel dapat dihitung dengan rumus:

3 x Ia² x R x l x h x LF Rugi energi kabel = –––––––––––––––––––– n x 1000 Dimana: Ia = arus listrik pada kabel R = tahanan dalam Ohm pada saluran, diambil dari data kabel L = panjang kabel h = jam operasi kabel LF = Load Factor n = jumlah saluran litrik dalam kabel Pada umumnya, kebocoran energi pada kabel relatif kecil, karena ukuran kabel sudah diperhitungkan dengan beban optimal dari kabel serta faktor-faktor lingkungannya, yaitu antara lain cara peletakan kabel, temperatur lingkungan. Pada pemasangan kabel, derating faktor dari beban normal untuk tiap kondisi harus diperhitungkan agar tidak terjadi panas berlebihan.

Persoalan akan timbul jika ada kenaikan beban dan perubahan kondiisi lingkungannya, diluar persaratan instalasi kabel yang telah diperhitungkan.

2.6.2 PADA TRANSFORMER DAYA Pemilihan transformator daya harus disesuaikan dengan kebutuhan agar mendapatkan efisiensi yang optimal. Jika kapasitas trafo yang dipilih terlalu besar maka faktor beban menjadi kecil, sebaliknya juga jika faktor beban terlalu tinggi, juga efisiensinya menurun, dan trafo akan menjadi lebih panas yang dapat menjebabkan umur trafo berkurang. Life time-nya akan menjadi lebih pendek dari umur teknis yang seharusnya. Faktor beban yang baik, seperti disebutkan diatas adalah antara 40 hingga 60% dari beban nominal.

18

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Yang dimaksudkan dengan faktor beban disini adalah :

daya rata2 kVa rata-rata Faktor Beban = ––––––––––– = ––––––––––– daya reaktif Rated kVA Berdasarkan posisi trafo terhadap posisi meteran pengukur pusat, pemakaian energi serta alur energi, ada dua katagori: •

Katagori pertama, trafo daya berada dimuka meter pusat, Pada katagori ini kerugian energi pada trafo tidak ikut terukur, Keadaan ini biasanya terdapat jika PDAM mengambil energi listrik pada tegangan rendah (level 380 volt)

•

Katagori kedua trafo daya berada dibelakang meter pusat. Pada katagori ini energi diambil pada level tegangan menengah (20 kV). Kerugian energi dalam trafo pada katagori ini menjadi tanggungan pelanggan. Untuk mengurangi rugi-rugi di trafo daya ini, pelanggan harus berusaha agar faktor beban dari trafo daya selalu tinggi.

2.6.3 PADA PANEL LISTRIK DAN TERMINAL BOX LISTRIK a.

Pada Panel Pada panel listrik terdapat berbagai sambungan antar kabel maupun kabel dengan komponen listrik atau elektronik lainnya, kabel dengan breaker, maupun dengan contactor dan busbar.

Jika sambungannya tidak sempurna, akan menjadi sumber kenaikan temperatur, yang dapat berakibat voltage drop pada motor, yang dapat mengganggu kinerja motor, dan lebih jauh lagi kemungkinan terjadinya kebakaran akibat panas yang berlebihan.

b. Pada Terminal Box Motor Listrik Adanya getaran pada pompa maupun motornya, misalnya karena proses kavitasi maupun voltage unbalance pada suplai listrik, sering terjadi kontak kabel dengan motor di terminal motor menjadi tidak lagi sempurna. Di tempat ini timbul panas berlebih, bahkan juga mengakibatkan motor menjadi lebih panas. Kondisi ini menimbukan kerugian efisiensi.

19

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

20

3 PROGRAM EFISIENSI ENERGI DI PDAM 3.1 UMUM Pada prinsipnya, kegiatan penghematan energi merupakan rangkaian tahapan kerja yang bersifat kontinyu dan dinamis, yang terdiri dari langkah-langkah dengan tahapan kegaiatan sebagai berikut: • Lakukan audit energi • Evaluasi peluang dan membuat rekomendasi peningkatan efisiensi energi • Lakukan studi kelayakan keuangan, untuk rekomendasi biaya sedang dan biaya tinggi, • Implementasi efisiensi energi • Lakukan monitoring, dan kembali siklus audit Untuk jelasnya langkah kegiatan penghematan energi dapat dilihat pada gambar 3.1.

21

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Gambar 3.1. Skema Tahapan Pelaksanaan Program Efisiensi Energi.

3.2 PENGERTIAN DAN KLASIFIKASI AUDIT ENERGI Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 70 Tahun 2009 tetang Konservasi Energi, Audit Energi didefinisikan sebagai proses evaluasi pemanfaatan energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi pada pengguna energi dan pengguna sumber energi dalam rangka konservasi energi.

Audit energi merupakan salah satu kegiatan awal dalam rangka penerapan konservasi dan pengelolaan energi didalam suatu sistem produksi, seperti halnya PDAM didalam menyediakan pelayanan air minum.

Audit energi ditujukan untuk mengevaluasi berapa besar energi yang dikonsumsi serta menghitung menentukan energi yang terbuang atau tidak dibutuhkan dan mengidentifikasi langkah-langkah yang dapat diambil untuk memanfaatkan energi lebih efisien. Hasil penemuan harus teranalisa, serta potensi dan besarnya pengurangan biaya energi harus terdefinisi. Tujuan utama adalah mengurangi konsumsi daya dan biaya melalui perubahan fisik atau operasional.

Secara umum, pelaksanaan audit energi dapat diklasifikasikan ke dalam tiga jenis utama: â&#x20AC;˘ Survei Energi (Walkthrough Audit) â&#x20AC;˘ Audit Energi Awal (Preliminary Audit) â&#x20AC;˘ Audit Energi Rinci (Detail Audit)

22

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Perbedaan utama dari ketiga jenis audit tersebut adalah pada objek dan lingkup pekerjaan, siapa dan bagaimana mengerjakannya, persiapan yang diperlukan serta jadwal aktivitas audit dan pelaporan serta rekomendasi yang diberikan.

3.2.1 SURVEI ENERGI (WALKTHROUGH AUDIT) Survei Energi awal atau Walkthrough Energy Audit adalah jenis audit energi yang paling sederhana, tetapi merupakan dasar dari semua audit energi. Survei seperti ini sering juga disebut dengan istilah audit sederhana, karena dalam audit ini lebih difokuskan pada pengumpulan data umum, seperti data pemakaian energi bulanan, baik rekenng bulanan PLN, maupun pemakaian energi dari genset cadangan yang dipakai oleh peralatan sistem pengelolaan air bersih, serta hasil produksinya dalam kurun waktu yang sama.

Selain itu juga dilakukan peninjauan lapangan, tanpa melakukan pengukuran, untuk mendapatkan gambaran besarnya obyek yang akan diaudit dan peluang konservasi energi.

3.2.2 AUDIT ENERGI AWAL (PRELIMINARY AUDIT) Survei pendahuluan didalam rangkaian audit adalah merupakan Audit Energi Awal (Preliminary Audit). Kegiatan pengukuran terbatas dan pengumpulan data primer dilakukan pada survei pendahuluan ini. Diharapkan permasalahan keenergian dan perkiraan penghematan energi telah dapat diidentifikasi. Audit Energi Awal sering disebut juga dengan istilah audit sederhana, karena dalam audit ini lebih difokuskan pada pengumpulan data umum, seperti data pemakaian energi bulanan, baik rekening bulanan PLN, maupun pemakaian energi dari genset cadangan, yang dipakai oleh peralatan sistem pengelolaan air bersih, serta hasil produksinya dalam kurun waktu yang sama.

Selain itu juga dilakukan peninjauan lapangan, tanpa melakukan pengukuran, untuk mendapatkan gambaran besarnya obyek yang akan diaudit dan peluang konservasi energi.

3.2.3 DETAIL AUDIT Dalam audit ini efisiensi pemakaian energi yang digunakan serta fasilitas yang terpasang akan ditelaah dengan seksama. Tingkat audit ini membutuhkan pengumpulan data dan analisis teknik yang lebih mendetail untuk proyek-proyek padat modal yang telah diidentifikasi di Audit Energi awal. Untuk keperluan ini diperlukan data-data yang valid yang dipakai untuk perhitungan efisiensi peralatan. Untuk mendapatkan data-data ini diperlukan pengukuran lapangan dengan peralatan yang akurasinya dapat dipertanggungjawabkan, serta data-data peralatan (name plate data) maupun data teknis pendukungnya dan data historisnya.

Tingkat ini akan memberikan informasi penghematan dan biaya proyek yang lebih mendetail dengan tingkat akurasi yang tinggi, dan layak sebagai dasar pengambilan keputusan proyek-proyek bermodal besar.

23

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

3.3 MENENTUKAN JENIS AUDIT YANG DIPERLUKAN Jenis Audit Energi yang diperlukan ditentukan oleh pengalaman, potensi penghematan energi dan tingkat pemborosan energi yang berhasil diidentifikasi, ukuran dan kapasitas PDAM. Jika SPAM di suatu PDAM belum pernah melaksanakan Audit Energi, maka disarankan untuk menerapkan Survei Energi terlebih dahulu. Selain biaya yang murah, survei ini pada dasarnya diperlukan untuk mengetahui secara kasar potensi penghematan energi di SPAM yang diaudit.

Bagi PDAM yang telah melaksanakan Survei Energi atau Audit Energi awal sebelumnya maka Audit Energi Rinci diperlukan untuk memeriksa kembali dengan teliti potensi penghematan yang berhasil diidentifikasi.

3.4 LANGKAH-LANGKAH PELAKSANAAN AUDIT ENERGI 3.4.1 UMUM Pelaksanaan proses audit energi umumnya dilaksanakan dalam 3 tahap.

Gambar 3.2. dibawah menunjukkan tahapan didalam proses audit energi. Tahap pra-audit mencakup sejumlah pengumpulan data dan review kegiatan yang diarahkan untuk perencanaan audit sehingga kegiatan di tempat dapat dilakukan secara efektif dan efisien.

Selama tahap audit, auditor mengumpulkan data tambahan, berdiskusi dengan personil di lokasi, dan mengevaluasi pengoperasian SPAM, dll. Kegiatan post-audit adalah termasuk melakukan penelitian tambahan, yang diperlukan untuk mempersiapkan analisis cost-benefit dari peningkatan efisiensi energi, dan menyusun draft dan laporan akhir audit termasuk rekomendasi untuk meningkatkan kinerja. Setiap tahap proses audit diselesaikan dalam tahapan yang berurutan supaya konsisten dengan praktik umum audit dan untuk mencapai sasaran audit.

Pre-Audit Activities

On-Site Activities

Post Audit Activities

Scheduling and Preparing for the Audit Gathering Data at the CII Customer Site Preparing Recommendations and Issuing a Report

Gambar 3.2. Tahapan dalam Pelaksanaan Audit Energi

24

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

3.4.2 PERALATAN YANG DIPERLUKAN Peralatan yang diperlukan untuk melakukan pengukuran dilapangan adalah sebagai berikut: Alat Pengukur Debit Air Alat yang biasa dipakai dalam audit energi ini adalah ultra sonic flow meter,yang dapat mengukur debit dan kecepatan aliran air dalam pipa dengan mudah tanpa merubah sistem perpipaan.

Kesulitan pelaksanaan pengukuran dapat terjadi, yang biasanya terdapat pada instalasi yang sudah tua, yaitu karena adanya penumpukan kotoran dalam pipa, atau kesulitan penempatan sensor dari alat tersebut, sesuai instruksi pabriknya.

Gbr. 1 - Ultrasonic Flowmeter

Manometer, Alat Pengukur Tekanan Air Alat ini dipakai untuk mengukur tekanan air. Besaran yang ditunjukkan biasanya dalam bar atau kg/cm² yang dapat dikonversikan ke meter. 1 bar = 1 kg/cm² = 10 m.

Untuk manometer di sisi suction sebaiknya dipasang manometer yang dapat menunjukkan tekanan positif atau negatif (Gambar 2)

Gbr. 2 - Manometer Pos/Neg

Alat Pengukur Kelistrikan Antara lain dapat dipakai: • Volt/ampere meter, alat ini biasanya disebut ampere tang dan hanya bisa mengukur arus dan voltase kelistrikan.

• Power meter, dapat mengukur selain amper dan voltase, juga daya kW dan faktor daya (cosφ) yang diperlukan dalam perhitungan audit energi.

• Power analyzer, jenis alat yang dapat mengukur semua besaran listrik yang sangat diperlukan dalam audit energi, juga dapat memberikan data analisa tentang kualitas pasokan listrik seperti Volt unbalance, jumlah harmonic dan lain-lain.

Gbr. 3 - Power analyzer Hioki

25

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

• • • •

Tape meter, pengukur jarak dalam meter.

Alat pengukur kedalaman sumur. (Gambar 6) RPM meter mengukur putaran poros pompa dan motor, seperti digital stroboscope (Gambar 5) Alat pengukur ketebalan pipa, yang kadang diperlukan dalam pengukuran dengan ultrasonic flowmeter

Alat Ukur Penunjang • Thermometer, pengukur panas • Thermal Imager, penala adanya panas yang berlebihan dari obyek, misalnya pada kabel, motor, panel listrik.

Gbr. 4 - Thermal Imager

26

Gbr. 5 - Digital Stroboscope

Gbr 6 - Pengukur Kedalaman Air Sumur

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

3.4.3 LANGKAH-LANGKAH PELAKSANAAN AUDIT Detail proses audit energi di PDAM secara umum adalah seperti terlihat pada gambar 3.3. diagram alir di bawah ini.

Gambar 3.3. Detail Proses Audit Energi di PDAM

Persiapan & Perencanaan

Pengumpulan Data Sekunder

Peninjauan, Pengukuran Lapangan

Perhitungan

Analisa & Penyebab

Rekomendasi

 Penyusunan sasaran dan lingkup audit  Penyusunan rencana kegiatan, kebutuhan personil dan peralatan dan biaya dan sumber pembiayaan  Penyiapan personil  Penyiapan peralatan Data Umum Rekening lisrik bulanan Pemakaian genset bulanan Produksi air bulanan Denah fasilitas Diagram Instalasi perpipaan dan kelistrikan Data historis servis dan pemeliharaan SPAM, pompa dan motor Prosedur pengoperasian dan pemeliharaan

Data Spesifik Spesifikasi teknis pompa Spesifikasi teknis motor Peralatan ukur terpasang Sistem kontrol Data historis servis dan pemeli-haraan peralatan ukur

Peninjauan lapangan  Kondisi peralatan fasilitas dan instalasi penunjangnya  Denah serta lingkungannya Pengukuran  Debit (flow rate)  Tekanan (head)  Kelistrikan (daya, faktor daya, volt dan ampere, frekuensi) Efisiensi pompa  Efisiensi pompa total (ηt)  Efisiensi pompa individual (ηp) Efisiensi motor penggerak pompa Pemakaian Energi Spesifik (SE ) Kerugian Energi di kabel atau peralatan lainnya.

Analisa Kinerja pompa dan motor Analisa Kinerja sistem distribusi Perbaikan Faktor daya Perbaikan efisiensi pompa Perbaikan efisiensi motor Meningkatkan efisiensi pompa Total Meningkatakan efisiensi pompa dan motor secara individual Meningkatkan kinerja sistem perpompaan secara keseluruhan, baik dengan biaya rendah, menengah atau tinggi Meningkatkan faktor daya jika diperlukan dan pemeliharaan peralatan Pergantian peralatan dengan yang baru dengan effisiens tinggi

27

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

3.4.4 PERSIAPAN Pada tahap persiapan perlu dilakukan beberapa kegiatan yang akan menunjang keberhasilan audit energi, yaitu : • Menentukan sasaran dan lingkup audit • Menyiapkan rencana kegiatan dan jadwal kegiatan, kebutuhan personal, peralatan dan biaya • Menyiapkan personial, peralatan dan formulir yang diperlukan untuk mencatat hasil pengukuran dan menganalisa hasil pengukuran

3.4.5 PENGUMPULAN DATA SEKUNDER Adapun metode cara pengumpulan data sekunder dilakukan dengan mengumpulkan data tertulis dari dokumen yang ada di PDAM. Data sekunder yang perlu didapatkan terdiri dari: • Data produksi air, biaya pengolahan air, pemakaian dan biaya konsumsi Listrik • Denah dan Diagram Sistem.

• Data Disain Spesifikasi Teknis Pompa dan Motor Pompa a.

Data Produksi Air, Biaya Pengolahan Air, Pemakaian dan Biaya Konsumsi Listrik • Data hasil produksi air bulanan selama dua tahun terakhir • Data pemakaian dan biaya listrik bulanan baik listrik PLN maupun daya listrik dari genset cadangan sesuai dengan kurun waktu diatas Contoh tabel yang dapat digunakan untuk mencatat data produksi dan konsumsi listrik dapat dilihat pada Lampiran B.1, sedangkan contoh tabel penggunaan energi genset bulanan dapat dilihat pada Lampiran B.2.

b. Denah dan Diagram Sistem.

• Denah fasilitas pemompaan, termasuk penempatan pompa, motor pompa, panel dan lain-lain • Diagram instalasi sistem perpompaan, termasuk sistem perpipaannya • Single line diagram untuk kelistrikannya, mulai dari meter pusat sampai ke peralatan, serta posisi trafo daya terhadap meteran pusat c.

28

Data Disain Spesifikasi Teknis Pompa dan Motor Pompa Pada dasarnya ada dua kelompok data yang diperlukan untuk analisa dan perhitungan efisiensi energi.

• Data yang diperlukan untuk menganalisa dan menghitung efisiensi pompa dan motor penggeraknya, yaitu data pompa dan motor pompa • Data yang diperukan untuk menganalisa dan menghitung efisiensi energi peralatan penyalur energi ke sistem perpompaan ini.

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Data spesifikasi teknis pompa dan motor yang diperlukan adalah data yang tertera pada name plate pompa dan motor pompa, terlihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Data Spesifikasi Teknis Pompa dan Motor Pompa yang Diperlukan

Data Umum • Lokasi Pompa/motor pompa • Fungsi Pompa • Jenis Pompa • Jumlah jam operasional pompa per tahun • Tahun pemasangan pompa/motor pompa • Sejarah pemeliharaa pompa/motor pompa • Sejarah pemeliharaa pompa/motor pompa

Data spesifik (Name Plate) Data pompa Data motor • Merek/tipe Pompa

• Output power (kW)

• Kapasitas/Flow rate pompa • Speed/putaran pompa (RPM), khusus pompa submersible

• Voltase antar phasa (Volt)

• Head (tekanan) Discharge

• Arus listrik (Ampere) • Speed/putaran motor (RPM) • cos φ • Efisiensi (η)

•

Data Spesifikasi Teknis Pompa Yaitu data yang tertera pada nameplate yang melekat pada pompa maupun data yang didapat dari supplier-nya, seperti merek dan tipe pompa, kapasitas dan head pompa, efisiensi, rpm , daya yang diperlukan, data karakeristik berupa kurva H-Q pompa dan NPSHr. Di samping itu perlu ditambahkan data yang menunjang untuk evaluasi efisiensi pompa, seperti lokasi penempatan pompa, jenis pompa, lama operasional per bulan, tahun pemasangan dan historis pemeliharaan. Contoh formulir untuk pencatatan data spesifikasi teknis pompa dapat dilihat pada Lampiran B.3.

•

Data Spesifikasi Teknis Motor Pompa Yaitu data yang tertulis pada name plate motor seperti volt, ampere, output kW, cosφ, rpm dan Hz. Pada motor produksi tahun-tahun terahir juga tertulis efisiensi motor pada beban penuh. Seperti halnya data teknis pompa, maka data ini juga perlu dilengkapi data penunjang seperti lokasi penempatan motor pompa, tahun pemasangan dan historis pemeliharaan. Contoh formulir untuk pencatatan data spesifikasi teknis motor pompa dapat dilihat di Lampiran B.3.

3.4.6 PENINJAUAN DAN PENGUKURAN LAPANGAN Pengukuran lapangan bertujuan untuk mengumpulkan data primer. Hasil pengukuran dilapangan menjadi dasar utama dari perhitungan efisiensi pompa dalam audit energi.

Pengukuran yang perlu dilakukan untuk dapat menganalisa dan menghitung efisiensi pompa dan motor penggeraknya adalah sebagai berikut:

29

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

• •

Pada pompa: debit air (l/dt atau m³/min) dan head total (selisih tekanan disisi discharge dan disisi suction). yang dikonversikan ke meter.

Kelistrikan pada motor penggeraknya mencakup daya input ke motor dalam daya listrik (kW), voltase (volts), arus (ampere), faktor daya (cos φ.), frekuensi (Hz).

Pada perhitungan efisiesi pompa sendiri (individual pump efficiency) juga diperlukan data efisiensi dari motor penggeraknya.

Tabel 3.2. Pengukuran Pada Pompa dan Kelistrikan Motor Pompa

Hasil Pengukuran Data pompa • • Kapasitas/discharge pompa

• Tekanan/head pompa pada pipa Suction • Tekanan/head pompa pada pipa discharge • Lifting head pada pompa sumur

a.

•

Data motor Daya Pompa : - P (kW) - S (kVA) - Q (kVAr) Voltage - Vp - V(unb) %

•

Arus (Ampere)

• • •

Cos φ Rotasi/Speed (RPM) Temperatur (0C)

Pengukuran Debit Pengukuran debit dapat dilakukan dengan beberapa cara, tergantung dari kondisi perpipaan dan keberadaan peralatan ukur. Misalnya penggunaan alat debit dengan meter terpasang, ataupun data dari Scada dapat dipakai dengan memperhatikan pengoperasian pompa (operasi paralel atau sendiri).

Karena berbagai kondisi di lapangan, maka alat ultrasonic flowmeter dari jenis portabel paling sering digunakan dengan memperhatikan beberapa hal, seperti penempatan sensor, harus disesuaikan dengan persaratan dari pabriknya.

Gambar 3.4. Tipikal Utrasonic Flowmeter portable yang digunakan untuk Audit Energi

Alat ini dapat mengukur debit air dalam berbagai besaran, misalnya l/dt maupun m³/h, serta kecepatan aliran air dalam pipa. Alat ini dapat mengukur aliran cairan untuk berbagai ukuran pipa dari jenis bahan seperti bahan plastik, besi cor maupun logam lainnya, yang biasa dipakai untuk mengalirkan air.

30

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

b. Pengukuran Head/Tekanan Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya head adalah manometer. Alat ini dipakai untuk mengukur tekanan air. Besaran yang ditunjukkan biasanya dalam bar atau kg/cm² yang dapat dikonversikan ke meter. 1 bar = 1 kg/cm² = 10 m.

Untuk manometer di sisi suction sebaiknya dipasang manometer yang dapat menunjukkan tekanan positif atau negatif.

Pengukuran Head bertujuan untuk menentukan Total Head. Yang dimaksud dengan total head ( Ht ) adalah selisih dari tekanan discharge di sisi keluaran dari pompa dan tekanan isap (suction) di muka mulut pompa.

Gambar 3.5. Tipikal Manometer.

Rumus umum dari perhitungan Total head untuk perhitungan efisiesi pompa adalah: Ht = hd -hs Sedang

hd = hsd + hpd + hfd

dan

hs = hss + hps - hfs

Dimana: hd = total discharge head hsd = discharge static head hpd = discharge surface pressure head hfd = discharge friction head hs = total suction head hss = suction static head hps = suction surface pressure head hfs = suction friction head Semua tekanan dihitung dengan nilai over pressure bukan tekanan absolut.

Pada sisi discharge, manometer berada dekat dengan outlet pompa dan hpd = nilai yang ditunjukkan manometer dikonversikan ke meter, dan hfd nilainya kecil, sedang di sisi isap (suction) nilai hps = 0 dan nilai hfs juga kecil (pipa pendek, diameter besar), maka hd = nilai penunjukkan manometer dan hs = hss maka perhitungan total head sepert tertera pada diagram gambar 3.6. di bawah ini.

31

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Sesuai dengan gambar disamping, dalam hal suction head positive, maka: hs

hd

Htot = hd â&#x20AC;&#x201C; hs dimana hd hasil konversi dari kg/cm² atau tekanan dalam bar ke meter.

Gambar 3.6. Htot pada suction head positif

Gambar disamping ini dalam kondisi negative suction, jadi: hd

Htot = hd + hs hs

Gambar 3.7. Htot pada suction head negatif

Demikian juga dengan total head dari sumur dalam (gambar 3.8.), rugi-rugi (losses) dari pipa dan aksesorinya dianggap kecil dibanding dengan panjang pipa sumur, sehingga nilainya diabaikan.

32

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Htt = Hli + Hd

Total head dari sistem perpompaan sumur dalam, dihitung sebagai berikut:

hd

Htot= Hli + hd Hli

Pompa sumur submersible

Dimana: Hli= Lifting head = jarak vertikal diukur dari permukaan air sumur waktu pompa sedang berjalan sampai dengan posisi discharge manometer di pipa discharge.

Gambar 3.8. Htot pada sumur dalam

c.

Pengukuran Tegangan, Arus, Daya, Faktor Daya dan Konsumsi Energi Listrik Dalam ilmu kelistrikan, daya yang diserap oleh motor ada tiga jenis, yaitu daya aktif (kW), daya apparent atau daya nyata (kVA ) dan daya reaktif (kVAr).

Alat yang dapat digunakan untuk mengukur data tersebut, antara lain adalah: • Volt/Ampere meter Alat ini biasanya disebut amper tang dan hanya bisa mengukur arus dan voltase kelistrikan.

• Power meter, dapat mengukur selain amper dan voltase, juga daya kW dan faktor daya (cosφ) yang diperlukan dalam perhitungan audit energi.

• Power analyzer, jenis alat yang dapat mengukur semua besaran listrik yang sangat diperlukan dalam audit energi, juga dapat memberikan data analisa tentang kualitas pasokan listrik seperti Volt-unbalance, jumlah harmonic dan lain-lain.

Gambar 3.9. Contoh Power Analyzer

33

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

d. Peralatan Pengukuran lain yang digunakan • Tape meter, pengukur jarak dalam meter.

• Alat pengukur kedalaman air sumur.

• RPM meter mengukur putaran poros pompa dan motor, seperti digital stroboscope.

• Alat pengukur ketebalan pipa, yang kadang diperlukan dalam pengukuran dengan ultrasonic flowmeter.

• Thermometer, pengukur panas.

• Thermal Imager, penala adanya panas yang berlebihan dari obyek, misalnya pada kabel, motor dan panel listrik.

Gambar 3.10. Peralatan pengukuran lain yang digunakan untuk Audit Energi. (a) Thermal Imager, (b) Digital Stroboscope dan (c) Pengukur Kedalaman Air Sumur.

Semua data hasil pengukuran lapangan untuk analisa dicatat dalam lampiran B.4. atau lampiran B.5. (khusus untuk pompa sumur dalam).

Disamping pengukuran debit dan head pompa serta pengukuran kelistrikan pada motor penggeraknya, diperlukan pendataan hasil peninjuan secara visual dan pengukuran dari kondisi fisik pompa dan motor pompa, panel listrik, perkabelan, perpipaan dan alat ukur yang terpasang pada sistem perpompaan, seperti terlihat pada tabel 3.5.

• • • •

•

34

Kondisi fisik pompa pompa diperlukan, antara lain untuk melihat kemungkinan adanya kebocoran pada pompa.

Jika diperkirakan adanya proses kavitasi disisi suction, maka data desain perpipaan sangat diperlukan.

Sedang data kabel yang lengkap diperlukan jika dicurigai adanya voltage drop diujung kabel melebihi 5 % dari voltase diawal kabel, atau jika dirasakan adanya panas berlebihan pada kabel.

Demikian juga dengan kondisi panel. Thermal imager, akan sangat membantu untuk menala adanya panas berlebihan. Misalnya pada panel listrik akan segera dapat dideteksi komponen listrik panel yang tidak berfungsi dengan baik, sehingga dapat segera diambil tindakan yang tepat.

Kondisi alat ukur terpasang, antara lain manometer dan meter air, untuk melihat apakah alat-alat tersebut berfungsi dengan baik.

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 3.5. Memperlihatkan Data Penunjang yang Diperlukan Data spesifik Kondisi Fisik Pompa dan Motor Pompa

Panel listrik

Perkabelan

Perpipaan

Kondisi Fisik Pompa, kemungkinan adanya kebocoran

Kondisi Panel & komponennya

Kondisi insulasi kabel, temperatur kabel

Kondisi instalasi, jenis, diameter pipa

Kondisi Fisik motor Pompa

Sambungan antar komponen listrik

Dimensi, misal PVC kabel 3x35 mm² Nominal load pada temperatur normal Tahanan Ohm/meter Panjang kabel

Kondisi acessories pipa, belokan, valve

Kondisi alat ukur, Volt, Amper, kW, cos φ, HC Sign lamp Temperatur dalam panel

dan panjang pipa di sisi suction / keluaran

Alat Ukur Terpasang Kondisi manometer di sisi suction dan discharge Meteran pada panel starter motor pompa Kondisi VSD dan peralatannya, jika ada

3.4.7 PERHITUNGAN KONSUMSI ENERGI DAN EFISIENSI Tahapan perhitungan konsumsi energi dan efisiensi pompa adalah sebagai berikut : • Lakukan pengukuran debit pompa = a (m3/menit) • Lakukan pengukuran tekananan pada pipa discharge = b (m) dan pada pipa suction = c (m) • Hitung tekanan total pompa d = b + c (m), dimana nilai c bisa positif atau negatif • Hitung daya hidrolis pompa Ph = 0,163 x debit pompa x tekanan total pompa Ph = 1,63 x (a) x (d) • • • •

Lakukan pengukuran daya listrik yang diserap pompa Pi (kW) Hitung efisiensi total pompa (ηt) = Ph/Pi Untuk menghitung efisiensi pompa individual (η) = Ph/(Pi x ηm) Untuk mengitung SEC (specific energy consumption): SEC = (Pi x h)/produksi air = kWh /1000 m³

SEC digunakan sebagai indikator dari pompa dalam penilaian konsumsi energinya.

Untuk menghitung konsumsi energi dan efisiensi energi, dapat digunakan tabel seperti yang terlihat pada lampiran B.6.

3.4.8 REKOMENDASI PROGRAM PENGHEMATAN ENERGI Secara garis besar penghematan energi dapat dikelompokan menjadi tiga, yaitu : • Penghematan energi dengan tanpa biaya/berbiaya rendah • Penghematan energi dengan biaya menengah • Penghematan energi dengan biaya tinggi

35

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

a.

Penghematan Energi dengan Tanpa Biaya/Berbiaya Rendah Contoh kegiatan yang dapat dilakukan untuk penghematan energi dengan tanpa biaya/berbiaya rendah adalah: • Pengendalian jam operasi pompa, untuk mengurangi pemakaiaan energi pada saat Waktu Beban Puncak (WBP) • Memperbaiki keseimbangan impeller • Pemasangan pompa secara pararel untuk memenuhi permintaan debit air yang beragam.

• melakukan pemeliharaan rutin, seperti : Memeriksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa Memeriksa dan membersihkan impeller Memeriksa koneksi antar kabel pada panel kontrol memasang manometer yang dilengkapi kran pada suction dan discharge pompa Memeriksa rekening tagihan PLN secara berkala

b. Penghematan Energi dengan Biaya Menengah Contoh kegiatan yang dapat dilakukan untuk penghematan energi dengan biaya menengah adalah: • Pemasangan kapasitor bank individual langsung pada pompa untuk perbaikan power faktor pada motor pompa itu sendiri • Perbaikan atau penggantian panel starter motor pompa, yang tidak memenuhi persyaratam, misalnya timbul panas yang berlebih pada panel.

• Penggantian kecil pada kabel yang sduah tidak memenuhi persyaratan, untuk mengurangi kehilangan energi pada kabel • Meniadakan kebocoran air, baik pada sistem jaringan perpipaan pemompaan maupun pada bagian dari pompa itu sendiri c.

36

Penghematan Energi dengan Biaya Tinggi Contoh kegiatan yang dapat dilakukan untuk penghematan energi dengan biaya tinggi adalah: • Penggantian pompa baru atau motor listrik penggeraknya, degan efisiensi yang lebih tinggi • Pemasangan inverter /variable speed driver (VSD) terutama pada pompa distribusi yang beroperasi secara pararel dan atau fluktuasi beban cukup tinggi • Pemasangan bank kapasitor secara sentral di lokasi panel induk yang dapat bekerja secara otomatis dalam mempertahankan power factor keseluruhan atas besaran cos φn >= 0,85, untuk menghindari biaya denda.

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

3.4.9 HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN UNTUK PELAKSANAAN AUDIT ENERGI Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam audit energi adalah: • Pengukuran debit, tekanan dan kelistrikan pada pompa distribusi dengan debit yang berfluktuasi harus dilakakan secara bersamaan, sedangkan pada pemompaan yang stabil dapat dilakukan pengukuran pada waktu yang tidak bersamaan •

Pada saat dilakukan pengukuran, semua valve harus terbuka penuh, tidak terjadi throttling

•

Aliran by pass harus tertutup

•

Pemasangan ultrasonic flow meter untuk pengukuran debit harus sedemikian rupa, mengikuti persyaratan dari pabriknya. Misalnya cara penempatan kedua sensor harus pada bagian pipa yang lurus, tidak berdekatan dengan belokan pipa, valve maupun asesori pipa lainnya. Selain itu penempatan sensor juga tergantung dari besaran diameter pipa. Untuk melakukan pengukuran debit dengan ulltra sonic flow meter ini, sebaiknya dipelajari buku petunjuknya secara seksama, karena setiap tipe dan merek tertentu, mempunyai cara-cara tersendiri dalam melakukan input data yang diperlukan. Kesalahan input data ini akan menjadikan hasil ukur yang tidak akurat.

•

Pemasangan manometer pada pipa discharge posisinya sedekat mungkin dengan pompa. Kedua manometer ini dilengkapi dengan kran, sehingga pada saat manometer tidak digunakan kran tersebut dapat ditutup. Demikian juga pada saat penggantian manometer dapat dilakukan tanpa mengganggu operasional pompa.

•

Pengukuran kelistrikan dari motor listrik penggerak pompa sebaiknya menggunakan alat yang disebut Power Analyzer. Dengan alat ini semua besaran listrik yang diperlukan dalam audit seperti volt, amper, daya kW, kVA dan kVAr, frekuensi Herz, Power faktor maupun Unbalance tegangan dan lainnya dapat dibaca sekaligus, tidak memerlukan alat tambahan lainnya.

37

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

38

4 SUMBER DAYA, BIAYA ENERGI LISTRIK DAN PENGHEMATAN BIAYA 4.1 ANALISA SUMBER DAYA Analisa sumber daya listrik diperlukan untuk mengetahui semua besaran listrik yang diperlukan. Untuk itu perlu dilakukan pengukuran daya di lapangan untuk mendapat besaran: • Daya Aktif (P), dalam satuan (kW), • Daya Nyata/Apparent Power (S), dalam satuan (kVA) • Daya Reaktif (Q), dalam satuan (kVAr).

• Voltase (volt) • Arus listrik (ampere) • cos φ • Frekuensi (herz) Pengukuran dapat dilakukan alat power meter atau power analyzer.

39

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

4.1.1 PENGERTIAN FAKTOR DAYA Dalam ilmu kelistrikan daya-daya listrik, yaitu Daya Aktif atau Daya Efektif (P), Daya Nyata (S) dan Daya Reaktif (Q). Ketiga daya ini dapat digambarkan sebagai segitiga siku-siku seperti tertera pada gambar 4.1.

Yang dimaksud dengan Faktor Daya = cos φ adalah perbandingan antara nilai Daya Aktif (P) dengan Daya Nyata (S). Jadi cos φ = P/S Dari gambar 4.1. dapat dilihat: • sinus φ = Q/S, • cos φ = P/S • tangens φ = Q/P, dan • cotangens φ = P/Q. Semua nilai besaran tersebut terdapat pada tabel trigonometri, sehingga jika besaran sudut diketahui, maka nilai cos φ dapat diketahui, dan sebaliknya. Dari daftar tabel trigonometri dapat disimpulkan jika sudut Gambar 4.1. Diagram Segitiga Daya. φ ini makin kecil, maka nilai cos φ makin besar. Dengan kata lain, untuk mendapatkan nilai faktor daya yaitu cos φ yang lebih besar, maka sudut φ harus diperkecil.

Ini berarti nilai Q (Daya Reaktif), dalam hal ini nilai kVAr harus diperkecil.

Dalam prakteknya, salah satu cara untuk melakukan penurunan Daya Reaktif adalah dengan memasang kapasitor. Daya kapasitor ini akan menentang daya reaktif.

Dalam kaitan dengan faktor daya ini, PLN telah memberikan batasan maksimum nilai faktor daya cos φ adalah 0,85. Jika Faktor Daya lebih kecil dari 0,85, maka pelanggan akan terkena denda. Untuk menghindarinya, disarankan untuk memasang instalasi kapasitor daya pada sistem kelistrikannya.

Perhitungan dasar kelistrikan yang digunakan adalah: • Phasa Tunggal: - P = U x I x cos φ - Q = U x I X sin φ - S = UxI - cos φ = P/S •

40

Tiga Phasa: - P = - Q = - S = - cos φ = - Tg φ =

1,73 x Up x I x cos φ 1,73 x Up x I X sin φ 1,73 x Up x I P/S Q/S

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

•

Dimana: - U = Voltase (volt) - Up = Voltase antar phasa (volt) - P = Daya Efektif/aktif (kW) - S = Daya Nyata (kVA) - Q = Daya Reaktif (kVar) - φ = Sudut (derajat) - cos φ = Faktor Daya (dalam desimal)

4.1.2 HUBUNGAN DAYA DAN ENERGI Dalam perhitungan rekening pemakaian Tenaga Listrik PLN yang diukur adalah Energinya.

Hubungan antara Energi dan Daya adalah:

Energi = Daya x Waktu

4.2 BIAYA ENERGI LISTRIK Pada umumnya biaya operasional yang terbesar untuk PDAM yang menggunakan sistem pemompaan untuk pengambilan air baku dan pendistribusian air minumnya adalah untuk biaya listrik perpompaan.

Tarif listrik PLN yang diberlakukan PLN kepada PDAM adalah tarif golongan industri, sedangkan mayoritas pelanggan PDAM membayar tarif air minum golongan rumah tangga.

Kondisi ini menimbulkan beban keuangan bagi PDAM. Kebijakan PLN lain yang menambah beban keuangan PDAM, adalah Sejak tahun 2005 PLN memberlakukan tarif disinsentif bagi pemakaian listrik pada waktu beban puncak, dimana waktu beban puncak PLN adalah bersamaan dengan waktu puncak pemakaian air minum oleh pelanggan PDAM (pukul 18.00 - 22.00), sehingga biaya listrik yang ditanggung PDAM meningkat 35%. Biaya listrik yang tinggi menjadi beban sangat berat yang melemahkan kinerja keuangan PDAM. Tarif PLN untuk PDAM adalah tarif untuk golongan industri dan pada umumnya termasuk pada golongan I-2/TR atau golongan I-3/TM. Pada golongan tarif ini, PDAM dikenakan 2 jenis biaya yaitu Biaya Beban dan Biaya Pemakaian. Tabel 4.1. memperlihatkan Tenaga Listrik dari PLN golongan industri yang berlaku sejak 1 Oktober 2013.

41

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 4.1. Tarif Tenaga Listrik Untuk Industri (berlaku mulai 1 October 2013) REGULER

No.

GOL TARIF

BATAS DAYA

BIAYA BEBAN (Rp/kVA/bulan)

1.

I-1/TR

450 VA

26.000

2.

I-1/TR

900 VA

31.500

3.

I-1/TR

1.300 VA

*).

930

4.

I-1/TR

2.200 VA

*).

960

5.

I-1/TR

3.500 VA sd.

14 kVA

*).

1.112

6.

I-2/TR

Di atas 14 kVA sd. 200 kVA

**).

7.

I-3/TM

Di atas 200 kVA

**).

8.

I-4/TT

30.000 kVA ke atas

***).

Blok I Blok II Blok I Blok II

BIAYA PEMAKAIAN (Rp/kWh) DAN BIAYA kVARh (Rp/kVARh) : 0 sd. 30 kWh : : di atas 30 kWh : : 0 sd. 72 kWh : : di atas 72 kWh :

Blok WBP : K x 972 Blok LWBP : 972 kVARh : 1.057 Blok WBP : K x 803 Blok LWBP : 803 kVARh : 864 Blok WBP dan LWBP = 723 kVARh : 723

Catatan: *).

Diterapkan Rekening Minimum (RM) RM1 = 40 (jam nyala) x Daya tersambung (kVA) x Biaya Pemakaian **). Diterapkan Rekening Minimum (RM) RM2 = 40 (jam nyala) x Daya tersambung (kVA) x Biaya Pemakaian LWBP ***). Diterapkan Rekening Minimum (RM) RM3 = 40 (jam nyala) x Daya tersambung (kVA) x Biaya Pemakaian WBP dan LWBP Jam Nyala: kWh per bulan dibagi dengan kVA tersambung ****). Biaya kelebihan pemakaian Daya Reaktif (kVARh) dikenakan dalam hal faktor Daya rata-rata setiap bulan kurang dari 0,85 (delapan puluh lima per seratus).

K: faktor perbandingan antara harga WBP dan LWBP sesuai dengan karakteristik beban sistem kelistrikan setempat (1,4 < K < 2) ditetapkan oleh Direksi Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara.

WBP: Waktu Beban Puncak LWBP: Luar Waktu Beban Puncak

4.3 MEMAHAMI TAGIHAN BIAYA LISTRIK Pada umumnya tagihan listrik di PDAM hanya diketahui dan didokumentasikan oleh bagian keuangan dan administrasi saja, dan tidak diketahui oleh karyawan bagian teknis, sehingga bagian teknis seringkali tidak menyadari biaya listrik yang harus dibayar oleh PDAM. Kondisi ini mengakibatkan bagian teknis tidak mengetahui apakah penggunaan energi listrik sudah efisien atau belum. Kondisi ini diperparah karea bagian teknik seringkali tidak menyadari bahwa degan melakukan perubahan sederhana dalam pengoperasian akan memperoleh penghematan biaya energi yang cukup signifikan.

42

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

4.3.1 BIAYA LISTRIK Biaya yang dikenakan dalam rekening pada pelanggan PLN terdiri dari: • Biaya Beban, yaitu nilai yang ditetapkan berdasarkan Golongan atau Batas Daya.

•

Biaya Pemakaian Minimum, yaitu bila pemakaian kurang dari 40 jam, maka perhitungan rekening minimum adalah 40 (jam nyala) x daya tersambung (kVA) x biaya pemakaian WBP dan LWBP.

•

Biaya Pemakaian Energi Aktif, yang diukur dalam satuan Wh Waktu Beban Puncak (WBP), pemakaian saat jam 18.00-22.00, dimana nilai faktor K dari WBP adalah antara 1,4 s/d 2,0 nilai LWBP Luar Waktu Beban Puncak (LWBP), pemakaian diluar jam puncak

•

Biaya Pemakaian Energi Reaktif, diukur dalam satuan VARh Pemakaian Energi Reaktif dibatasi dengan Faktor Daya (cos φ) = 0,85 Apabila nilai Faktor Daya kurang dari 0,85, maka dikenakan biaya kelebihan.

Nilai standard Energi reaktif dengan Faktor Daya 0,85 = 0,62 x jumlah Pemakaian Energi Aktif Bila nilai Pemakaian energi Reaktif melebihi nilai standar, maka dikenakan biaya yang nilainya sebagaimana tercantum dalam Tarif Dasar Listrik

•

Pajak Penerangan Jalan, yaitu Pajak Daerah yang nilainya sekitar 3% dari jumlah Biaya Pemakaian Tenaga Listrik.

•

Biaya Pemakaian/Sewa Trafo, hanya dikenakan untuk konsumen tertentu dan atas dasar kesepakatan kedua belah pihak.

•

Faktor Kerugian Travo, diperhitungkan dalam penghitungan pemakaian baik energi aktif maupun energi reaktif, jika meteran listrik berada di sisi primer dari travo.

•

Meterai

Dari komponen rekening listrik tersebut, maka komponen yang perlu diperhatikan adalah: • Biaya beban  daya terpasang/tersambung • Beban pemakaian, meminimalkan pemakaian listrik pada Waktu Beban Puncak (WBP) • Denda, memaksimalkan nilai cos φ dengan memperkecil daya reaktif

43

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

4.3.2 ANALISA REKENING LISTRIK Untuk melakukan analisa rekening listrik, pada uraian ini digunakan rekening dari PLN seperti terlihat pada tabel 4.2. Dari tabel tersebut dapat diketahui : • Daya terpasang = daya nyata (S) = 555 kVA • Energi terpakai = energi aktif (P) = LWBP + WBP = 178.160 + 15.832. = 193.992 kWh • Energi Reaktif (Q) = 141.808 kVARh • Total waktu penggunaan atau nyala = 350 jam Untuk itu dapat dilakukan analisa sebagai berikut: • Daya Reaktif (KVArh) Pada bagian ini dianalisa Daya Reaktif yang bisa menimbulkan denda.

Akan dievaluasi nilai cos φ, seperti berikut ini: - Faktor daya = Q/P = 141.808/193.992 = 0,73 - Dengan demikian dapat diketahui nilai besar sudut φ dapat dihitung = 36,13o - Maka Nilai faktor daya = cos φ = cos 36,13o = 0,81 Nilai minimum yang ditetapkan PLN untuk tidak kena beban reaktif adalah: 0,85.

Atas dasar analisis tersebut, maka sistem terkena denda untuk beban energi Reaktif.

Supaya tidak terkena denda, maka harus dilakukan usaha meningkatkan cos φ minimum = 0,85 sesuai dengan persyaratan PLN

44

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

•

Biaya Pemakaian Dari biaya pemakaian ini bisa dianalisa pemakaian daya adalah 193.993 kWh, yang terdiri dari pemakaian daya pada saat: -

Luar Waktu Beban Puncak (LWBP) adalah 178.160 kWh Waktu Beban Puncak (WBP) adalah 15.832 kWh, yang terdiri : o pemakaian WBP 1 (yang masih < dari batas daya) 8.430 kWh dengan biaya 2 kali lipat tarif LWBP o pemakaian WBP 2 (yang > dari batas daya) 7.420 kWh dengan biaya 1,5 x 2 x tarif LWBP.

Makin besar pemakaian energi pada saat WBP, maka nilai rekening yang diterima PDAM akan makin besar.

•

Biaya Beban Sesuai dengan daya terpasang/tersambung sebesar 555 kVA, maka biaya yang dibebankan pada rekening PLN sebesar 555 kVA dikalikan dengan tarif berdasarkan golongan atau batas beban tersebut.

Sebenarnya Daya terpakai selalu berubah-ubah sesuai dengan pemakaian pada saat tersebut, dan Daya terpakai bisa mendekati nol, yaitu pada saat sistem berhenti total. Perolehan nilai Daya Terpakai hanya dapat diketahui pada saat pengukuran.

Dalam rekening tertulis nilai: - Batas Daya Maksimu: 277,50 kVA - Daya Maksimum WBP (> Batas Daya) = 217,777 kA Artinya saat dilakukan pengukuran, ternyata penggunaan Daya Nyata adalah (277,5 + 217,277) = 494,777 kVA. Nilai tersebut lebih kecil dari daya terpasang (555 kVA).

Jika Daya Nyata lebih besar dari Daya Terpasang, maka akan terjadi “tripping”, yaitu terputusnya aliran air secara tidak sengaja.

45

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 1.2. Analisa Rekening Listrik PLN Nama Pelanggan/Alamat

: PDAM ………………....

Rekening Bulan:

No ID Pelanggan

: ………………………..…

No. Pelanggan Lama

: ………………………..…

Gardu/Tiang

JANUARI

Faktor K :

2009

2,00

K= 1 Bila t > 350 h

Batas Pemakaian WBP:

K= 2 Bila t < 350 h

Daya Tersambung (VA)

555.000

Batas Energi Max (kWh):

8.430

kWh

Gol Tarif

: I-3

Batas Daya Max (kVA):

277,50

kVA

Jam Nyala:

349,54

h

Trafo Arus/Tegangan

PERMEN ESDM 2004

Tipe/No Meter LWBP (kwh)

Catatan Meter

WBP (kwh)

TOTAL (kWh)

kVARh

Total KWh x 0,62

St. Meter akhir

6.171,76

702,56

5.093,01

(Batas Faktor Daya)

St. Meter lalu

5.949,06

682,77

4.915,75

120.275,04

222,70

19,79

177,26

800

800

178.160

15.832

Selisih Faktor kali (Meter) Pemakaian Realisasi Daya Max WBP (VA)

21.532,96

141.808

JIKA AMR GAGAL

360

555

1. Biaya Beban

Kelebihan kVARh

800 193.992

kVA

Rp./kVA

29.500,00

= Rp

16.372.500

2. Biaya Pemakaian 178.160

kWh

Rp/kWh

439,00

= Rp

78.212.240

b. WBP 1 ( < Batas Energi )

8.430

kWh

2 x Rp/kWh

439,00

= Rp

7.401.540

c. WBP 2 ( > Batas Energi )

7.402

kWh

1,5 x 2 x Rp/kWh

439,00

= Rp

9.748.434

Rp./VA

29.500,00

= Rp

6.409.672

571,00

= Rp

12.295.320

a. LWBP (pk.22 s/d pk.18)

217,277

d. Daya Max WBP ( > Batas Daya )

21.532,96

e. Kelebihan kVARh

VA kVARh

Rp/kVARh

(Pemakaian - 0.62 Total kWh) 3. Pengurangan Tagihan Listrik : a. Akibat TMP Tidak Terpenuhi :

= Rp

b. Reduksi

= Rp

c. INSENTIVE *) = Rp.

x Rp

219,50

4. Jumlah Rp Pemakaian Tenaga Listrik 5. PPJ:

Jumlah (4) x

3

%

= Rp = Rp

130.439.706

= Rp

3.913.191

6. Biaya Sewa Trafo/ Pemakaian Travo/ Kapasitor

= Rp

7. Angsuran Bea Beban/UMTL

= Rp

8. Invoice Tagihan Rekening Bulan :

= Rp

9. JBST

= Rp

10. Materai

Nilai PPJ : tidak tetap 3 %

46

= Rp

6.000

JUMLAH TAGIHAN :

= Rp

134.358.897

Tagihan rekening + PPJU

= Rp

134.358.897

Administrasi Bank

= Rp

1.500

TOTAL TAGIHAN

= Rp

134.360.397

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

4.4 KONSUMSI ENERGI LISTRIK DAN PENGHEMATAN BIAYA Penghematan konsumsi listrik dan penghematan biaya yang dapat dilakukan antara lain melalui: • Pengurangan beban biaya beban listrik • Pengaturan jam operasional • Manajemen pemeliharaan • Penggunaan Kapasitor Bank • Panggunaan Variable Speed Driver • Peningkatan Efisiensi Pompa • Peningkatan Efisiensi Motor

4.4.1 PENGURANGAN BIAYA BEBAN LISTRIK Biaya beban ini dihitung berdasarkan daya tersambung dan tarif beban listrik yang sesuai dengan golongan pelanggan. Untuk meminimalkan biaya beban ini, maka daya yang tersambung diusahakan tidak terlalu besar dibandingkan dengan kebutuhan daya yang sebenarnya. Makin besar perbedaan daya tersambung dengan daya yang sebenarnya terpakai, berarti PDAM membayar biaya beban listrik yang sebenarnya tidak digunakan.

4.4.2 PENGATURAN JAM OPERASIONAL UNTUK MENGURANGI BIAYA PEMAKAIAN LISTRIK PADA WAKTU BEBAN PUNCAK (WBP) Pemakaian listrik pada saat Waktu Beban Puncak (WBP) memang tidak bisa dihindari. Namun demikian jika pola kebutuhan air harian dari konsumen PDAM dapat dipahami dan dianalisa maka terbuka kemungkinan untuk menekan pemakaian listrik WBP dengan cara memanfaatkan listrik pada saat Luar Waktu Beban Puncak (LWBP). Jika kapasitas reservoir dapat ditingkatkan dan reservoir tersebut memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan dan mendistribusikan air bersih maka disarankan untuk memanfaatkan kapasitas reservoir tersebut semaksimal mungkin untuk menyimpan air bersih pada saat LWBP. Sehingga ketika saat WBP, pemakaian pompa dan listrik dapat dikurangi.

Contoh pengaruh biaya dengan pengaturan pemakaian listrik adalah dapat dilihat pada tabel 4.3. dan tabel 4.4. berikut ini: Tabel 4.3. memperlihatkan spesifikasi dari dua pompa terpasang yang beroperasi secara bergantian.

Tabel 4.3. Spesifikasi Pompa Terpasang

Pompa No. P1 P2

Data Name plate l/dt 250 250

h/m 110 110

Data hasil ukur kW 400 400

l/dt 223 213

m³/jam 803 767

ht/m 110 110

kW 337 336

Pada tarif golongan Industri maupun golongan Bisnis, tarif listrik pada waktu beban puncak (WBP) adalah antara 1.4 – 2 kali tarif luar waktu beban puncak (LWBP).

47

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 4.4. Data Operasional dan Biaya Listrik Pompa Terpasang Pompa

P1 P2

Operasional dalam LWBP= 20 jam kWh

m³ air

SEC m³/jt l

6.740 6720

16.060 15.340

420 438

Rp dlm juta 12.9 12.3

Operasional dalam WBP = 4 jam kWh

m³ air

1.348 1344

3.212 3.068

Rp dlm juta 1.6 1.6

Catatan operasional Single Single

Pada tabel 4.4. terlihat bila pompa beroperasi bergantian dan masing-masing pompa beroperasi 20 jam/hari pada saat LWBP dan 4 jam pada saat WBP, maka pompa P1 yang beroperasi saat LWBP selama 20 jam adalah Rp 12,9 juta/hari dengan volume air dipompakan 16.060 m3, dan saat operasi pada jam WBP selama 4 jam adalah Rp 1,6 juta/hari dengan volume air di pompakan 3.212 m3.

Sedangkan pompa P2 yang beroperasi saat LWBP selama 20 jam adalah Rp 12,3 juta/hari dengan volume air dipompakan 15.340 m3, dan saat operasi pada jam WBP selama 4 jam adalah Rp 1,6 juta/hari dngan volume air di pompakan 3.068 m3.

Melihat biaya energi pada saat WBP, maka perlu dipertimbangkan pergeseran waktu operasional pompa. Bilamana untuk tarif golongan I-3 /TM tarif LWBP = Rp 803/kWh dan dengan asumsi k – 1,5, maka tarif WBP = Rp 1.205/kWh. Bila operasional pompa pada saat beban puncak dihentikan, akan menghemat biaya listrik pada saat WBP sebesar 30 x Rp 1,6 juta = Rp 48 juta/ bulan. Bila operasional pada saat WBP dihentikan, berarti akan ada kekurangan air yang dipompa sekitar 3.068 – 3.212 m³/hari.

Untuk ini perlu pengaturan operasional pompa secara paralel, selama 4 jam disaat jam LWBP. Dengan demikian akan ada sedikit tambahan kWH saat LWBP dan biayanya sebesar Rp 1,1 juta/hari, tetapi akan ada penghematan biaya pada saat WBP sebesar Rp 1,6 juta/hari, atau Rp 48 juta/bulan (30 x Rp 1,6 juta).

4.4.3 MANAJEMEN PEMELIHARAAN Manajemen pemeliharaan dapat meningkatkan penghematan energi. Makin tua usia peralatan, pemeliharaan harus ditingkatkan sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini perlu tersedia standar prosedur operasional dan pemeliharaan.

4.4.4 PENGUNAAN BANK KAPASITOR Jika ternyata ada biaya denda yang harus dibayarkan dalam rekening tagihan listrik bulanan, maka itu menunjukkan adanya indikasi bahwa faktor daya keseluruhan kurang dari 0,85. Hal ini juga dapat dibuktikan dengan hasil pengukuran pada jaringan listrik sewaktu audit energi.

Tujuan dari pemasangan kapasitor adalah untuk memperbesar nilai faktor daya atau dengan kata lain memperkecil sudut ϕ yang mengakibatkan nilai cos ϕ besar.

48

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Keuntungan dari pemasangan kapasitor bank adalah: • Menghilangkan atau setidak-tidaknya mengurangi denda atas kelebihan pemakaian daya reaktif.

• Menurunkan pemakaian kVA total, karena pemakaian kVA lebih mendekati kW yang terpakai, akibatnya pemakaian energi listrik lebih hemat • Memberikan tambahan sisa daya pada trafo.

• Mengurangi penurunan tegangan (voltage drop) pada line end.

Sebagai contoh untuk menghitung kebutuhan daya kapasitif, supaya faktor daya dari cos φ1 = 0,6 menjadi cos φ2 = 0,85. dengan P = 193.992 kWh.

• •

Pada cos φ1 = 0,6 , nilai tg φ1 = 1,333 (dari tabel trigonometri) Pada cos φ2 = 0,85 , nilai tg φ2 = 0,620 (dari tabel trigonometri)

Jadi kebutuhan nilai energi yang dapat diselamatkan adalah: Qkap = P x ( tg φ1 – tg φ2 ) = P (1,333 – 0,620) = 193.922 x 0,713 = 138.266 kVAr Sedangkan daya reaktif yang diperlukan = Qkap/t = 138.266 kVAr/350 = 395 kVAr = 395.000 VAr Dalam prakteknya ada beberapa cara pemasangan kapasitor, yaitu : • Langsung pada obyek (motor pompa) yang memerlukan • Dengan pengelompokan beberapa obyek • Langsung dihubungkan dengan panel induk (main panel) Secara teknis perbandingan keuntungan dan kelemahan dari tiap alternatif pemasangan kapasitor dapat dilihat pada tabel 4.5.

49

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 4.5. Keuntungan dan Kelemahan Penempatan Lokasi Intalasi Kapasitor Daya

Penempatan Kapasitor

Keuntungan

Kelemahan Harga kapasitor dengan kapasitas kecil per kVAr lebih mahal dari pada per unit kapasitor bank

Secara individual

• Tidak memerlukan tambahan breaker, karena sudah terintegrasi dengan obyek • Beban kapasitor akan menyesuaikan dengan beban per obyek • Perhitungan daya kapasitif lebih mudah • Kapasitor telah ter-koppel dengan obyek, jadi sudah merupakan kesatuan dengan obyek

Per kelompok peralatan

• Peluang untuk menerima beban penuh per kelompok • Biaya pemasangan akan berkurang dari pada pemasangan individual

Kemungkinan memerlukan sistem switching yang otomatis untuk mengikuti kebutuhan daya kapasitif

Di Panel induk

• Biaya instalasi dan material per kVAr jadi lebih murah • Bekerja lebih akurat untuk kompensasi kVAr secara keseluruhan, dengan automatic switching

Biaya total akan lebih mahal, jika instalasi bekerja secara otomatis mengikuti kebutuhan

4.4.5 PENGUNAAN VARIABLE SPEED DRIVER Pada pompa jenis sentrifugal, dikenal proporsionalitas hubungan Q (debit), H (Head) dan P (Power) terhadap n (putaran impeller/poros) sebagai berikut: Q2/Q1 = n2/n1 H2/H1 = (n2/n1)² P2/P1 = (n2/n1)³ Sehingga jika n (putaran impeller) nilainya diturunkan 10%, maka flow rate (debit) Q akan turun 10%, H turun 19% dan P turun 27%.

Pada pompa sentrifugal prinsip mengubah-ubah putaran impeller dipakai untuk mengatur debit dan head. Pengaturan putaran dapat digunakan cara mekanis maupun elektronis. Cara elektronis lebih banyak dipakai karena kemudahan dalam cara pengaturan putaran yang kontinyu dan dapat di atur secara otomatis terhadap fluktuasi head. Jadi head dapat dibuat konstant dan debit yang berubah. Pengaturan ini dilakukan dengan menggunakan variable speed drive (VSD) pada sistem perpompaan. Pemasangan pada pompa ini sangat disarankan, terutama pompa berkapasitas besar, dengan variasi beban debit yang cukup tinggi, sehinga regulasi dengan cara throttling maupun by-pass valve dapat dihindari. Karena operasi pompa

50

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

dapat diatur secara otomatis, jadi cara manual operasi paralel pompa juga tidak diperlukan lagi.

Keuntungan pemakaian VSD dengan sistem digital antara lain: a. b. c. d. e.

Mempunyai sistem starting yang halus dan arus start lebih kecil dari arus nominal motor dibanding dengan sistem star delta starter atau sistem direct on line (DOL).

Akselerasi dapat dikontrol dan di monitor secara digital.

Kecepatan putaran dapat diset kapan saja atau diset untuk dikendalikan oleh pressure digital melalui program logic control sehingga pengoperasian berlaku secara otomatis.

Hemat energi, karena energi yang diperoleh dari konsumsi listrik seperlunya (hemat energi hingga 30 %).

Dapat memperpanjang umur pengoperasian pompa.

Jadi secara umum dapat disimpulkan, bahwa penggunaan VSD ini merupakan usaha untuk menyesuaikan kinerja pompa dengan beban dengan pemakaian energi yang optimal.

Kinerja VSD akan lebih baik lagi jika fluktuasi beban pompa makin besar, sehingga penggunaan throttling dan by-pass valve yang membuang banyak energi, dapat dihindari.

Selanjutnya perlu diperhatikan kondisi motor pompa yang akan digunakan harus mempunyai insulasi yang baik dan dari jenis kelas B.

4.4.6 PERBAIKAN KINERJA POMPA DAN MOTOR a.

Peningkatan Efisiensi Pompa Jika ada indikasi penurunan efisiensi pompa total (ήt), maka tindakan yang diperlukan untuk sistem perpompaan diatas permukaan (pompa darat), sesuai pengalaman praktis, direkomendasikan tindakan seperti tabel 4.6. di bawah ini: Tabel 4.6. Rekomendai Tindakan pada Penurunan Efisiensi Total Pompa (ηt)

Kriteria Efisiensi pompa ηt

Tindakan

ήt ήt ήt ηt

Pompa masih baik, tidak diperlukan tindakan apapun Penyetelan kembali impeller, pembersihan Rekondisi, perbaikan impeller dan penyetelan kembali Perbaikan total impeller atau penggantian pompa keseluruhan

≥ 60 % = 55 – 60% = 50 – 55% ≤ 50%

Khusus untuk pompa sumur (submersible pump), data nilai efisiensinya dikurangi 10%, jadi penggantian pompa direkomendasikan jika ηt ≤ 40 %.

Tergantung kondisi yang ada, pergantian pompa sebaiknya dilakukan dengan pompa sejenis dengan Q dan H yang sama, agar sistem perpipaan yang ada masih dapat digunakan.

51

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Dengan penggantian pompa ini penghematan energi dapat dihitung: S = Pi x t x ( 1 - ηa / ηo ) Dimana: S = Penghematan dalam kWh t = Jumlah jam operasi misalnya per bulan atau per tahun ηa = Efisiensi pompa lama ηo = Efisiensi pompa baru b. Peningkatan Efisiensi Motor Jika dari hasil audit energi ternyata efisiensi motor rendah sedang efisiensi pompa masih baik, maka sebaiknya hanya motornya saja yang diganti dengan motor baru dengan efisiesi yang lebih tinggi. Pergantian motor dapat dilakukan bersamaan dengan pergantian pompa dan motor pengganti sebaiknya motor dengan efisiensi yang tinggi (misalnya dari tipe Premium).

52

5 PEMBIAYAAN PROGRAM EFISIENSI ENERGI DI PDAM 5.1 UMUM Walaupun program peningkatan efisiensi energi sangat membantu manajemen PDAM untuk meningkatkan kinerja keuangan PDAM, namun pada kenyataanya program ini tidak dapat dilaksanakan oleh PDAM, antara lain karena manajemen PDAM belum meyakini pentingnya dan keuntungan dari pelaksanaan efisiensi energi, serta belum memahami cara dan tahapan melaksanakan program peningkatan efisiensi energi.

Faktor lain yag sangat mempengaruhi tidak dilaksanakannya program efisiensi adalah keterbatasan dana pada sebagian besar PDAM untuk melaksanakan program efisiensi energi, serta tidak mengetahui alternatif sumber pendanaan yang dapat digunakan untuk pelaksanaan efisiensi energi termasuk kelebihan dan kelemahan dari masing-masing alternatif sumber pendanaan.

53

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

5.2 JENIS DAN SUMBER PENDANAAN Secara garis besar sumber pendanaan yang dapat digunakan untuk program efisiensi energi, dapat dikelompokkan menjadi: • Biaya sendiri dari PDAM • Hibah atau Grant - Pemerintah - Donor • Investor atau Mitra kerjasama PDAM • Pinjaman Kredit - Lembaga keuangan dalam negeri/asing - Bank dalam negeri/asing • Vendor/Supplier Agen pompa/peralatan kelistrikan dll.

• ESCO Dana internal ESCO dikombinasikan dengan dana investor atau lenders Tabel 5.1. memperlihatkan alternatif sumber pendanaan dan kelebihan dan kelemahan serta pemanfaatan sumber dana secara umum.

Tabel 5.1. Perbandingan Alternatif Sumber Pendanaan Jenis Pendanaan

Biaya Sendiri

Sumber Pendanaan

Kelebihan

Pemanfaatan Dana

• Dapat segera digunakan

• Audit energi awal • Implementasi EE berbiaya rendah dan sedang

• PDAM tidak perlu mengeluarkan biaya • Umumnya tidak memerlukan analisa kelayakan keuangan

• Audit energi awal • Implementasi EE berbiaya rendah, sedang, maupun tinggi

Internal PDAM

• Dana terbatas

Pemerintah

• Dana terbatas Selektif • Penyiapan dana dipengaruhi waktu penyusunan APBN/ APBD

Donor

• PDAM tidak perlu • Dana terbatas atau hanya • Sangat selektif mengeluarkan • Umumnya sebagian kecil biaya memerlukan analisa kelayakan teknis dan kelayakan keuangan • Umumnya fokus pada program tertentu • Umumnya PDAM diminta “sharing”

Hibah/Grant

54

Kelemahan

• Audit energi awal dan audit energi rinci • Iimplementasi EE berbiaya rendah dan sedang

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Jenis Pendanaan

Pinjaman Kredit

Vendor/Supplier

ESCO

Sumber Pendanaan

Lembaga Keuangan / Bank Domestik/ Asing

Agen pompa/ kelistrikan

Dana internal ESCO, dikombinasikan dengan dana lenders atau investor

Kelemahan

Kelebihan

Pemanfaatan Dana

• Sagat selektif • Tidak tertarik pada proyek biaya kecil • Memerlukan studi analisa kelayakan teknis dan keuangan • Maksimum pinjaman 70% biaya proyek • Ada biaya bunga • Memerlukan jaminan (collateral) Dana terbatas

• Dana pinjaman cukup besar • Jangka waktu pinjaman relatif lama (bisa sampai 7 tahun)

• Implementasi EE berbiaya tinggi

• Terbatas pada peralatan efisiensi energi • Batas waktu pinjaman/kerjasama tidak lama (umumnya tidak lebih dari 2 tahun)

• Umumnya memberikan audit energi secara gratis • Mungkin ada garansi efisiensi energi • PDAM tidak perlu mengeluarkan biaya besar

• Implementasi EE berbiaya sedang dan tinggi

• Berdasarkan kinerja • Memerlukan analisa efisiensi energi (ada kelayakan teknis dan garansi efisiensi keuangan energi) • Batas waktu • PDAM tidak perlu pinjaman/kerjasama mengeluarkan biaya tidak lama (umumnya tidak lebih dari 2 tahun) • Kemampuan ESCO di Indonesia masih terbatas

• Audit energi dan Implementasi EE berbiaya sedang dan tinggi

5.3 ALTERNATIF PEMANFATAAN SUMBER DANA Secara garis besar biaya yang diperlukan pada program Efisiensi Energi dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu tahap audit dan tahap implementasi efisiensi energi.

Pada bagian ini akan disajikan pemanfaatan sumber dana secara umum yang dapat digunakan untuk PDAM dengan klasifikasi: • • • •

Kecil (pelanggan dibawah 10.000 sambungan) Sedang (10.001 – 30.000 sambungan) Menengah (30.001 – 100.000 sambungan) Besar (diatas 10.000 sambungan)

55

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Tabel 5.2. menunjukan tabel alternatif sumber dana untuk pembiayaan tahap audit efisiensi energi dan tabel 5.3. alternatif sumber dana untuk pembiayaan implementasi efisiensi energi.

Tabel 5.2. Alternatif Sumber Dana Untuk Audit Energi

Sumber Dana

PDAM Kecil

Internal PDAM Pemerintah Pusat Pemerintah Daerah Donor/CSR Lembaga Keuangan/Bank Vendor ESCO

** *** *

Pra Audit PDAM PDAM Sedang Menengah ** *** ** ** *** ** * *

*

*

PDAM Besar *** * * *

PDAM Kecil ** *** *

**

Audit Rinci PDAM PDAM Sedang Menengah * *** ** ** *** ** * *

*

* *

PDAM Besar *** * * *

** **

Catatan: *** : prioritas pertama ** : prioritas kedua * : prioritas ketiga Tabel 5.3. Alternatif Sumber Dana Untuk Implementasi Energi Efisiensi Sumber Dana Internal PDAM Pemerintah Pusat Pemerintah Daerah Donor/CSR Lembaga Keuangan /Bank Vendor ESCO

PDAM Kecil * ** *** *

Biaya Menengah PDAM PDAM Sedang Menengah ** *** ** ** *** ** * *

PDAM Besar *** * * *

PDAM Kecil ** *** *

Biaya Tinggi PDAM PDAM Sedang Menengah * *** ** ** *** ** *

PDAM Besar *** * * **

*

*

*

**

*

* *

** **

Catatan: *** : prioritas pertama ** : prioritas kedua * : prioritas ketiga

5.4 TANTANGAN PENYEDIAAN SUMBER DANA PROGRAM EFISIENSI ENERGI Sampai saat ini belum banyak manajemen PDAM yang menyadari perlunya melaksanakan program efisiensi energi dan meyakini manfaat dari program efisiensi energi, sehingga belum banyak sumber dana yang mengalokasikan dana untuk program ini. Ada beberapa tantangan yang masih harus dihadapai sebagaimana diuraikan berikut ini:

56

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

a.

Dana Dari Pemerintah Pusat Pada saat ini baru Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral yang baru mengembangkan program Kemitraan Konservasi Energi (Energy Conservation Partnership Program/ECPP) sejak tahun 2004. Program ini merupakan salah satu bentuk insentif dari Pemerintah Pusat, yang memberikan fasilitas audit energi kepada berbagai pihak dengan penggunaan energi yang cukup besar, termasuk bangunan gedung.

Bagi Pemerintah Daerah atau PDAM yang tertarik untuk melakukan audit energi, Direktorat Jendral Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi (Dirjen EBTKE) Kementerian ESDM melalui Program Kemitraan Konservasi Energi memberikan fasilitas audit energi secara cuma-cuma.

Adapun prosedur permohonan audit energi dapat dilakukan dengan langkah-langkah seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Permintaan Formulir Kosong Pemerintah Daerah Pengiriman Formulir Kosong PengisianFormulir Tanda Tangan di atas materai

Fomulir Audit Energi Bermaterai

Dirjen EBTKE dengan alamat: Gedung Direktorat Jenderal EBTKE Jl. Pegangsaan Timur No. 1A, Menteng Jakarta 10320 Telp. (021) 319 24572 (ext. 824) Fax. (021) 319 24594

Pengajuan Aplikasi

Follow Up jika terpilih sebagai penerima Audit Energi

Sedangkan Kementerian Pekerjaan Umum â&#x20AC;&#x201C; Direktorat Jenderal Cipta Karya baru mengembangkan bantuan program efisiensi energi, namun belum dalam suatu bentuk program khusus. b. Dana dari Pemerintah Daerah Pada umumnya pemerintah daerah tidak terlalu memahami kebutuhan teknis PDAM, dan kondisi ini sangat tergantung dari manajemen PDAM. Tantangan yang dihadapi adalah banyak dari manajemen PDAM sendiri yang belum memahami mengenai pentingnya dan atau bagaimana melaksanakan program efisiensi energi, dan juga belum menyampaikan kebutuhan dana untuk program efisien energi ke pemerintah daerah. Dengan demikian pada umumnya pemerintah daerah belum mengetahui dan belum mengalokasikan dana untu keperluan efisiensi energi.

57

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

c.

Dana dari Lembaga Keuangan/Bank Sejauh ini belum ada proyek atau program efisiensi energy di PDAM yang telah dibiayai langsung oleh lembaga keuangan domestik maupun asing. Namun demikian lembaga keuangan asing seperti IFC telah memberikan pendanaan program efisiensi energy untuk pilot proyek. Sedangkan Bank BNI pernah mendanai program Energi Efisiensi.

Program tersebut bukanlah untuk pendanaan komersial melainkan untuk porgram untuk Corporate Social Responsibility (CSR).

Beberapa tantangan yang dihadapi adalah: • Pada umum Lembaga Keuangan/Bank masih belum mengenali karakteristik, kompleksitas dan resiko proyek Energi Efisiensi • Lembaga Keuangan/Bank masih belum yakin “Saving” atau penghematan dari proyek Energi Efisiensi • Pendanaan ADB disalurkan melalui Bank Exim. Karena itu peminjam harus klien dari Bank Exim dengan credit record yang baik. Difokuskan kepada Sektor Industri yang berorientasi export.

• Pendanaan Bank MUFJ disalurkan melalui ESCO lokal yang telah berafiliasi dengan bank MUFJ. Beberapa lembaga keuangan yang menyediakan dana untuk program efisiensi energi, antara lain: Pusat Investasi Pemerintah (PIP), PT. Sarana Multi Infrastruktur, International Finance Corporation (IFC), Asian Green Capital, Industrial Decisions Inc. (IDI) dan IFU. Sedangkan beberapa bank Domestik dan Asing yang tertarik untuk memberikan pendanaan pada program efisiensi energi diantaranya adalah: BNI, Bank Mandiri, BRI, BCA, Permata Bank, BRI Syariah, Bank Muamalat, Bank Exim, ADB, World Bank, Bank MUFJ.

d. Dana dari Vendor/Supplier Beberapa PDAM masih belum yakin mengenai peraturan yang digunakan sebagai dasar kerjasama dengan vendor untuk penurunan efisiensi energi. Baik peraturan mengenai pengadaan kerjasama itu sendiri maupun ketentuan mengenai aset yang dipasang baik pada saat kerjasama maupun setelah selesai kerjasama. e.

Dana dari ESCO Beberapa tantangan dalam penggunaan ESCO untuk program efisiensi energi adalah: • Belum tersusunnya aturan skema pendanaan bagi proyek energi efisiensi dengan menggunakan jasa ESCO, dengan skema kontrak kinerja • Kurangnya kompetensi auditor energi sehingga tidak berani memberikan performance warranty • Kemampuan finansial ESCO dalam negeri masih rendah • Perlu ada Inisiatif dan atau insentif dari pemerintah untuk Penguatan permodalan ESCO Berikut ini contoh mode proyek efisiensi dengan ESCO.

58

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Gambar 5.1. Model umum pendanaan program energi efisiensi dengan ESCO

Gambar 5.2. ESCO Project Management Consultancy #2

Gambar 5.3. Performance Contract #3-1-EEPC

59

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Gambar 5.4. Performance Contract #3-2-EEPC

Gambar 5.5. Performance Contract #3-3-EEPC

f.

60

Dana dari Negara Donor Beberapa tantangan dalam penggunaan dana dari negara donor untuk program efisiensi energi adalah: • Sangat selektif • Jumlah dana terbatas • Cenderung untuk kegiatan promosi/pilot project efisiensi energi

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Negara Donor yang memberikan pendanaan pada program efisiensi energi di Indonesia diantaranya adalah: USAID (USA), AusAID (Australia), AFD (Perancis), JICA (Jepang), EEP (Finlandia), DANIDA (Denmark).

5.5 PERSYARATAN UMUM PENERIMA HIBAH PROGRAM EFISIENSI ENERGI Seperti telah diuraikan sebelumnya, hibah untuk program efisiensi energi bisa bersumber dari: • • • •

Pemerintah Pusat Pemerintah Daerah Negara Donor CSR

Secara khusus persyaratan penerima hibah program efisiensi energi tergantung dari sumber pemberi hibah tersebut. Persyaratan Pemerintah Pusat mungkin berbeda dengan persyaratan dari Pemerintah Daerah, demikian juga persyaratan dari satu Pemerintah Daerah akan berbeda dengan persyaratan Pemerintah Derah Lainnya.

Tidak berbeda halnya persyaratan dari sutau negara Donor atau CSR akan berbeda dengan negara Donor atau CSR lainnya.

Persyaratan umum yang harus dipenuhi untuk mendapat hibah adalah: a.

Pekerjaan Audit Energi Persyaratan teknis yang perlu dipenuhi adalah: • Sistem penyediaan air minum menggunakan sistem pemompaan.

• Biaya energi pemompaan lebih dari 25% biaya operasional Sedangkan persyaratan umum yang diperlukan untuk mendapatkan dana hibah dari Pemerintah, Donor/CSR adalah: • • •

Adanya permintaaan bantuan program dari Pemerintah Daerah dan atau dari manajemen PDAM ke Pemerintah Pusat/Donor/CSR untuk program penurunan efisiensi energi, atau permintaan dari manajemen PDAM ke Pemerintah Daerah Adanya komitment manajemen PDAM secara tertulis untuk melaksanakan efisiensi energi hasil audit energi Untuk penggunaan sumber dana untuk audit efisiensi energi, diperlukan beberapa pertimbangan / persyaratan teknis sebagai berikut:

b. Pekerjaan Implementasi Efisiensi Energi Sedangkan persyaratan penerima hibah untuk implementasi audit energi adalah : • Hasil audit energi menunjukkan bahwa bila dilakukan implementasi energi efisiensi, setidaknya akan menurunkan biaya energi 10% dari biaya yang ada.

61

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

•

•

Adanya permintaaan bantuan program dari Pemerintah Daerah dan atau dari manajemen PDAM ke Pemerintah Pusat/Donor/CSR untuk program implementasi penurunan efisiensi energi, atau permintaan dari manajemen PDAM ke Pemerintah Daerah Adanya komitment manajemen PDAM secara tertulis untuk dan melakukan pemeliharaan sistem pemompaan sesuai kaidah teknis

5.6 DANA HIBAH DARI DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA, KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM UNTUK PROGRAM EFISIENSI ENERGI Pada saat ini sedang dipertimbangkan adanya program hibah yang dirancang dari Direktorat Jenderal Cipta Karya – Kementerian Pekerjaan Umum ke PDAM untuk program efisiensi energi. Untuk itu sedang disusun “Pedoman Hibah Program Efisien Energi” dari Direktorat Jenderal Cipta Karya, yang secara garis besar memuat: • Latar Belakang, Sasaran dan Lingkup Kegiatan • Kriteria dan Persyaratan penerima Hibah • Besaran Dana Hibah dan Komponen Investasi • Organisasi Pengelolaan • Kegiatan Baseline Survey dan Verifikasi • Mekanisme Hibah • Pelaporan, Pemantauan dan Evaluasi

62

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

6 LAMPIRAN A. PERATURAN DAN PERUNDANGAN TERKAIT A. Peraturan Pemerintah No.70 Tahun 2009 tentang Konservasi Energi Peraturan ini dibuat oleh pemerintah dengan tujuan untuk melaksanakan ketentuan Pasal 25 ayat (5) Undang-Undang Nomor 30 Tahun 2007 tentang Energi. Didalam peraturan ini dijelaskan secara singkat tugas dan tanggung jawab pemerintah, pemerintah daerah, pengusaha dan masyarakat dalam konservasi energi; cakupan pelaksanaan konservasi energi; standar dan label; kemudahan, insentif, dan disinsentif; serta pembinaan dan pengawasan didalam pelaksanaan konservasi energi.

B. Instruksi Presiden Nomor 13 Tahun 2011 tentang Penghematan Energi dan Air Pada tahun 2011, Presiden mengeluarkan Instruksi Presiden nomor 13 tahun 2011 tentang Penghematan Energi dan Air, yang mengamanatkan lembaga Pemerintah untuk melakukan langkah-langkah dan inovasi penghematan energi dan air, dan membentuk Tim Gugus Tugas Penghematan Energi dan Air untuk mengawasi pelaksanaan penghematan energi tersebut.

C. Peraturan Menteri ESDM Nomor 13 tahun 2012 tentang Penghematan Pemakaian Tenaga Listrik Sebagai tindak lanjut, pada tahun 2012 Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral menetapkan Peraturan Menteri ESDM Nomor 13 Tahun 2012 tentang Penghematan

63

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Pemakaian Tenaga Listrik yang secara rinci memberi arahan bagaimana cara melaksanakan penghematan energi yang dimaksud.

Merujuk pada lingkup penghematan energi yang tertuang dalam peraturan tersebut di atas, buku pedoman ini diarahkan untuk memberikan panduan dengan ruang lingkup sebagai berikut: a. Penghematan Energi, yaitu energi listrik dan Bahan Bakar Minyak (BBM) b. Penghematan dengan objek sistem tata udara, tata cahaya, dan peralatan elektronik pendukung, serta c. Program sosialisasi penghematan energi di gedung pemerintahan D. Peraturan Menteri ESDM Nomor 14 Tahun 2012 tentang Manajemen Energi • Konservasi energi adalah upaya sistematis, terpadu dan terencana guna melestarikan sumber daya energi dalam negeri serta meningkatkan efisiensi pemanfaatannya • Manajemen energi adalah kegiatan terpadu untuk mengendalikan konsumsi energi agar tercapai pemanfaatan energi yang efektif dan efisien untuk menghasilkan keluaran yang maksimal melalui tindakan teknis secara terstruktur dan ekonomis untuk meminialisasi pemanfaatan energi termasuk energi untuk proses produksi dan meminimalisasi bahan baku dan bahan pendukung • Pengguna sumber energi adalah perseorangan, badan usaha, bentuk usaha tetap, lembaga pemerintah dan non pemerintah yang menggunakan sumber daya energi • Pengguna sumber energi adalah perseorangan, badan usaha, bentuk usaha tetap, lembaga pemerintah dan non pemerintah yang digunakan untuk menghasilkan barang/ jasa • Konsumsi energi adalah jumlah energi yang dikeluarkan untuk menghasilkan 1 (satu) satuan produk/keluaran • Manajer energi adalah orang yang ditunjuk untuk melakukan manajemen energi • Audit energi adalah proses evaluasi pemanfaatan energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi pada pengguna sumber energi dan pengguna energi dalam rangka konservasi energi • Rekomendasi tanpa investasi adalah rekomendasi hasil audit energi yang tidak membutuhkan biaya dalam mengimplementasikannya • Rekomendasi investasi rendah adalaha rekomendasi hasil audit energi dengan criteria potensi penghematan energi sampai dengan 10%(sepuluh persen) dan atau waktu pengembalian investasi kurang dari 2 tahun • Rekomendasi investasi menengah adalah rekomendasi hasil audit dengan Kriteria potensi penghematan energi antara 10% sampai 20% dan atau waktu pengembalian investasi anatara 2 tahun sampai 4 tahun.

64

Februari

Mart

April

Mei

Juni

Juli

Agustus

September

October

November

Desember

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

TOTAL

Januari

2

Bulan

1

No

Beban (kVA)

Beban Energi LWBP WBP (kWh) (kWh) kVArh

Beban

Pasokan PLN

LWBP WBP

Biaya (Rp.000)

LAMPIRAN B.1.

CONTOH TABEL PENGGUNAAN ENERGI PLN DAN PRODUKSI AIR TAHUN 201….

B. TABEL-TABEL UNTUK PELAKSANAAN AUDIT ENERGI

kVArh

kWh

Energi Rp.000

Biaya

Total

m3

Produksi Air

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

B. TABEL-T ABEL U NTU K PELA KSANA AN AU DIT ENE RGI

65

66

TOTAL

Desember

Agustus

8

12

Juli

7

November

Juni

6

October

Mei

5

11

April

4

September

Mart

3

9

Februari

2

Bulan

10

Januari

1

No Energi (kWh)

LAMPIRAN B.2.

CONTOH TABEL PENGGUNAAN ENERGI GENSET TAHUN 201….

Biaya (Rp/kWh)

Pemakaian Genset Total Biaya (Rp.)

Keterangan

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

Komplek

Catatan Pengisian: * Fungsi Pompa * Jenis Pompa * Merek Pompa * Tipe Pompa

12.

11

10.

9.

8.

7.

6.

5.

4.

3.

2.

1.

No.

Lokasi/

Motor Pompa

Kapasitas Tekanan Jumlah Jam Power Arus Tahun Merek Tipe Voltase Pompa Pompa dioperasikan Liatrik Pemasangan Motor Motor (kW) (HP) (volt) 3 (m /jam) (m) (jam/tahun) (Ampere)

: Pompa air baku atau pompa back wash atau pompa distribusi, dll. : Pompa centrifugal atau pompa submersible, dll. : Nama pabrik pembuat pompa : Tipe pompa yang digunakan

Fungsi Jenis Merek Tipe Pompa Pompa Pompa Pompa

Pompa

LAMPIRAN B.3.

CONTOH TABEL DATA SEKUNDER POMPA DAN MOTOR PDAM ………..……

IP

Efisiensi Tahun (η) Pemasangan

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

67

68

Catatan Pengisian: * Fungsi Pompa * Jenis Pompa * Merek Pompa * Tipe Pompa

12.

11

10.

9.

8.

7.

6.

5.

4.

3.

2.

1.

No.

Lokasi/ Komplek

Jenis Merek Tipe Pompa Pompa Pompa

Tekanan Pompa (m) Kapasitas Pompa Suction Discharge 3 Total (m /jam) Pipe Pipe

: Pompa air baku atau pompa back wash atau pompa distribusi, dll. : Pompa centrifugal atau pompa submersible, dll. : Nama pabrik pembuat pompa : Tipe pompa yang digunakan

Fungsi Pompa

Hasil Pendukung Pompa Merek Motor

Tipe Motor P (kW)

Motor Pompa Voltase (volt) Arus Liatrik S Q Vp V unb (kVA) (kVAr) (volt) (%) (Ampere)

Power/Daya

LAMPIRAN B.4.

CONTOH TABEL DATA HASIL PENDATAAN DAN PENGUKURAN POMPA DAN MOTOR POMPA PDAM ………..……

Cos ..

Speed (RPM)

Temperatur

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

No

Lokasi/Komplek

Merek

Kapasitas Pompa (m3/jam) Lifting Head

Tekanan Pompa Discharge Total Pipe

LAMPIRAN B.5.

CONTOH TABEL DATA HASIL PENDATAAN DAN PENGUKURAN POMPA SUMUR BOR PDAM ………..……

Keterangan

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

69

70

Komplek

Lokasi/

Catatan Pengisian: * Fungsi Pompa * Jenis Pompa * Merek Pompa * Tipe Pompa

12.

11

10.

9.

8.

7.

6.

5.

4.

3.

2.

1.

No.

Jenis Pompa

Merek Pompa

Tipe Pompa (a)

(m3/jam) (m3/menit)

Kapasitas Pompa

: Pompa air baku atau pompa back wash atau pompa distribusi, dll. : Pompa centrifugal atau pompa submersible, dll. : Nama pabrik pembuat pompa : Tipe pompa yang digunakan

Fungsi Pompa

LAMPIRAN B.6.

CONTOH TABEL PERHITUNGAN EFISIENSI POMPA PDAM ………..……

(b)

Discharge (c)

Suction (+ atau -) Total

Daya Hidrolis Ph (kW)

(d) = (b) – (c) Ph = 0,163 x (a) x (d)

Tekanan Pompa (m) P input Pi (kW)

Ph/Pi x 100%

Total ηpt (%)

Efisiensi Pompa

PEDOMAN PELAKSANAAN EFISIENSI ENERGI DI PDAM

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA DIREKTORAT PENGEMBANGAN AIR MINUM (DITPAM) Jl. Pattimura No. 20, Kebayoran Baru, Jakarta 12110 Tel. +62-21-72796158

USAID - INDONESIA URBAN WATER, SANITATION AND HYGIENE (IUWASH) Mayapada Tower Lantai 10, Suite 01 Jl. Jend. Sudirman Kav. 28Jakarta 12920 Tel. +62-21 522 - 0540 Fax. +62-21 522 – 0539

USAID - INDONESIA CLEAN ENERGY DEVELOPMENT (ICED) Gedung Tifa, Lantai 5 Jl. Kuningan Barat 26 Jakarta Selatan 12760 Tel. +622152964445 Fax. +622152964446