all about electricity (indonesia)

Archive for the ‘Opinion’ Category

Kisah-kisah “Aneh tapi Nyata” Penyebab Listrik Padam

tales-of-power-failures

Majalah IEEE PES edisi November-Desember 2016 ini mengangkat topik utama “Shocking Tales: Strange Events Affecting Power Systems“. Isinya menceritakan bagaimana gangguan-gangguan yang terjadi di sistem ketenagalistrikan di Amerika Utara sana, yang menyebabkan listrik padam, banyak disebabkan oleh hal-hal yang “Aneh tapi Nyata”, meminjam judul acara di TVRI tahun 80-an.

Hewan-hewan liar, seperti racoon (musang) bisa menyebabkan gangguan hubung singkat ke tanah (short circuit) di sebuah gardu induk yang ada di tengah hutan. Atau kisah, bagaimana getaran pintu yang ditutup oleh petugas kebersihan (cleaning service) dapat menyebabkan proteksi saluran transmisi tenaga listrik yang berada di panel pengendali gardu induk dapat bekerja, yang menyebabkan listrik padam. Lucunya, insinyur yang menganalisis masalah tersebut kemudian membongkar pintu tersebut agar kejadian bergetarnya pintu ketika dibuka-tutup tidak terulang. Namun apa yang terjadi? Kejadian trip / lepasnya penghantar saluran transmisi kembali terulang, tapi kali ini bukan karena getaran pintu tapi akibat kotoran debu yang terakumulasi pada relay kontaktor dalam panel tersebut yang tidak beroperasi sehingga terjadi kegagalan operasi. Debu itu sendiri, setelah dianalisis, ternyata akibat hilangnya pintu ruangan cubicle tersebut, yang tadinya dianggap membuat masalah, membuat ruangan tersebut menjadi lebih sering terpapar udara luar ruangan yang membawa debu. Akhirnya diputuskan, pintu ruangan cubicle tersebut dipasang kembali, dan para petugas cleaning service tersebut diberi pelatihan agar lebih berhati-hati membuka tutup pintu ruangan itu.

Kisah-kisah seperti itu sebenarnya terjadi dimana-mana, tidak terkecuali di Indonesia. Dengan mudah kita dapat menemukan berita-berita bagaimana sebuah kejadian yang kelihatannya aneh atau tidak lazim tapi dapat mengakibatkan gangguan sistem ketenagalistrikan. Di luar Jawa, gangguan akibat pohon, tumbuhan, hewan liar, layangan sering kita temui. Problem di luar Jawa juga diperparah karena kecukupan pasokan daya listrik dibandingkan dengan permintaan konsumen biasanya pas-pasan, tidak seperti di Jawa yang cadangan pasokan dayanya cukup.

Problem padamnya listrik beberapa jam di Sumatera Utara di awal tahun baru 2017 adalah contoh kasus yang menunjukkan bahwa gangguan pada salah satu komponen peralatan yang berhubungan dengan produksi listrik dapat mengakibatkan padamnya listrik secara keseluruhan. Dalam kasus itu, sebagaimana dikutip dari harian Sinar Indonesia Baru, gangguan panel pengendali pasokan gas ke pembangkit listrik mengakibatkan katup yang mengalirkan bahan bakar gas ke pembangkit listrik menutup. Akibatnya pembangkit listrik langsung berhenti beroperasi karena pasokan bahan bakar berhenti. Karena kontribusi pembangkit listrik tersebut pada sistem ketenagalistrikan di Sumatera bagian utara cukup besar, maka kehilangan pasokan daya mendadak mengakibatkan kestabilan sistem terganggu dan black out terjadi. Penyebab gangguan pada panel pengendali pasokan gas itu sendiri tidak diketahui oleh publik, karena tidak diberitakan, tapi bisa jadi disebabkan oleh hal-hal sederhana sebagaimana dikisahkan oleh majalah IEEE PES tadi.

Saya sendiri beberapa kali melihat hal-hal itu di tempat kerja. Misal, bagaimana hewan seperti kucing, tikus, musang mencari kehangatan di musim hujan dan memilih menghangatkan diri di dalam kotak panel listrik dan akhirnya terpanggang menyebabkan short circuit. Tentu saja hal-hal itu terus diantisipasi dengan penyempurnaan struktur sipil, pest control dan rekayasa-rekayasa lain seperti melakukan modifikasi peralatan. Modifikasi minor kadang dapat memperbaiki kinerja peralatan secara drastis. Misal, kami pernah membuat saluran drainase melintang di sebuah jalan akses menuju pembangkit listrik tetapi efeknya dapat menurunkan tingkat gangguan akibat bekerjanya proteksi main transformer. Kenapa bisa seperti itu? Karena kami melihat, ternyata ketika terjadi hujan sangat lebat, jalan akses tersebut berubah menjadi sungai yang mengalirkan air dari tempat yang lebih tinggi dan air tersebut membanjiri utility duct dan berpotensi menyebabkan short circuit kabel-kabel di dalamnya. Akhirnya, seperti kutipan dalam tulisan saya beberapa tahun yang lalu, “Big blackout surprises politicians, but not the power community“.

Indonesia Power, 20 Tahun Membangkitkan Listrik untuk Negeri

logo 20 tahun IP

Hari Sabtu 3 Oktober 2015 kemarin saya berkesempatan menghadiri undangan syukuran 20 Tahun Membangkitkan Listrik untuk Negeri dari PT Indonesia Power, perusahaan tempat saya berkarya saat ini. Acara ini dimeriahkan oleh sambutan para sesepuh pendiri dan pengurus perusahaan dari era kelahirannya sampai dengan saat ini, seperti Bapak Eddie Widiono, Firdaus Akmal, Abimanyu Suyoso, Tonny Agus Mulyantono, Djoko Hastowo, Supangkat Iwan Santoso, Antonius RT Artono, I Gusti Agung Ngurah Adnyana, Aries Mufti, beberapa di antaranya hadir di acara syukuran ini.

Perusahaan ini bersama induknya, PT PLN (Persero), dan saudaranya, PT Pembangkitan Jawa Bali (PJB), memiliki sejarah yang sangat panjang, diawali dari sejak jaman sebelum kemerdekaan sampai dengan saat ini. PT Indonesia Power bergerak di bisnis pembangkitan tenaga listrik, termasuk penyediaan jasa yang terkait melalui anak-anak perusahaannya, untuk dikirim ke sistem transmisi dan distribusi, sebelum listrik dikonsumsi oleh masyarakat. Boleh dibilang jika membicarakan penyediaan listrik di Indonesia, PT Indonesia Power dan PT PJB lah sebetulnya yang ada di balik layar yang mendukung PT PLN (Persero) dengan porsi pembangkitan tenaga listrik terbesar di Indonesia. Perusahaan ini boleh dibilang merupakan universitasnya ilmu pembangkitan listrik di Indonesia karena memiliki kompetensi pengelolaan berbagai jenis pembangkitan listrik berbahan bakar fosil maupun yang berasal dari sumber energi terbarukan (renewable resources), seperti PLTU batubara, PLTG, PLTGU minyak/gas, PLTD, PLTDG, PLTA, PLTMH, PLTP (geothermal / panas bumi).

Saya menyempatkan mengambil gambar poster-poster di acara tersebut yang menceritakan sejarah pembangkitan listrik di Indonesia yang terkait dengan perusahaan ini, yang saya tulis ulang berikut:

IMG_20151003_091949

1945-1960

  • Pengambilalihan Perusahaan Listrik dan Gas yang dikuasai Jepang setelah Proklamasi 17 Agustus 1945.
  • Dibentuknya Djawatan Listrik dan Gas dengan kapasitas listrik 157,5 MW pada tanggal 27 Oktober 1945 oleh Presiden Soekarno.
  • Kongres SBLGI Lasykar Listrik dan Gas pada bulan Mei 1947 di Malang.
  • Pengambilalihan perusahaan listrik ANIEM di Surabaya, pada tanggal 2 November 1954 oleh Ir. R.M. Koesoemaningrat dan Ir. F.J. Inkriwang.
  • Program Listrik Masuk Desa pada Hari Listrik Nasional tanggal 27 Oktober 1960.

IMG_20151003_092000

1961-1995

  • Pembentukan Badan Pimpinan Umum Perusahaan Listrik Negara (BPU-PLN) yang bergerak di bidang Listrik, Gas dan Kokas pada tanggal 1 Januari 1961.
  • Pembubaran BPU-PLN dan dibentuknya 2 Perusahaan Negara, yaitu Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan Perusahaan Gas Negara (PGN) pada tanggal 1 Januari 1965.
  • Status Perusahaan Listrik Negara sebagai Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN) pada tahun 1972.
  • Status PLN dari status Perusahaan Umum menjadi Perusahaan Perseroan (Persero) pada tanggal 16 Juni 1994.

IMG_20151003_092023

IMG_20151003_092017

1995-2000

  • Pendirian PT PLN Pembangkit Tenaga Listrik Jawa-Bali I (PLN PJB I) pada tanggal 3 Oktober 1995.
  • Perubahan nama PT PLN PJB I menjadi PT Indonesia Power (1 September 2000).
  • Pendirian anak perusahaan PT Artha Daya Coalindo (ADC) pada tanggal 21 Oktober 1997.
  • Pendirian anak perusahaan PT Cogindo Daya Bersama (CDB) pada tanggal 15 April 1998.
  • Pendirian anak perusahaan PT Rekadaya Elektrika (RE) pada tanggal 20 Oktober 2000.

IMG_20151003_092218

2006-2010

  • Penetapan sasaran untuk perwujudan Visi Perusahaan, yaitu mempertahankan dan meningkatkan kapasitas dan kinerja jangka panjang untuk kelangsungan dan pertumbuhan Perusahaan dengan “Landasan yang Kuat” dan penetapan target pencapaian 10% Perusahaan pembangkit kelas dunia di tahun 2015.
  • Pendirian anak perusahaan PT Indo Ridlatama Power (IRP) pada tanggal 20 September 2007.
  • Pendirian anak perusahaan PT Tangkuban Parahu Geothermal Power pada tanggal 1 Oktober 2009.
  • Pembentukan Unit Jasa Pembangkitan Banten 2 Labuan pada tanggal 11 Januari 2010.

IMG_20151003_092226

2011-2015

  • Transformasi menuju Operation & Maintenance (O&M) Excellence.
  • Penetapan target World Class Services (WCS) 2015.
  • Pengembangan portofolio usaha dan penetapan tahap pencapaian Visi Perusahaan melalui penetapan tujuan.
  • Menjalankan program strategis dan pengembangan organisasi Perusahaan 2013.
  • Pembentukan UJP Jabar 1 Pelabuhan Ratu pada tanggal 21 Februari 2011.
  • Pendirian anak Perusahaan PT Rajamandala Electric Power pada tanggal 14 Februari 2012.
  • Pendirian anak Perusahaan PT Perta Daya Gas pada tanggal 26 April 2012.
  • Pembentukan UJP Jateng 2 – Adipala 26 Juli 2013.
  • Pendirian anak Perusahaan PT Putra Indotenaga pada tanggal 20 Desember 2013.
  • Pembentukan UJP Pangkalan Susu pada tanggal 20 Januari 2014.
  • Pembentukan UPJP Bali pada tanggal 3 Maret 2014 yang mengelola pembangkit di kawasan Indonesia Timur yang terdiri dari:
    • PLTU Barru, Makassar
    • PLTP Ulumbu, NTT
    • PLTU Jeranjang, Lombok
    • PLTU Haultecamp, Papua
    • PLTU Ambon
    • PLTU Sanggau, Kalbar.

IMG_20151003_092116

Museum Listrik Taman Mini, 3 Oktober 2015, foto manajemen dan pegawai IP di tengah acara syukuran.

Isolated System Operation Cost Cutting by CNG-Gas Engines Generation (Reliability and Economic Review, PLTMG Bawean Case Study)

Sorry, I’m going to write this article in Bahasa Indonesia, I change my mind once I begin to write the first paragraph.

Artikel saya kali ini, berkaitan dengan beberapa artikel saya yang terdahulu, yang membicarakan apa itu sistem tenaga listrik yang terisolasi dari jala-jala utama, apa problem dan tantangannya, kenapa ide penggunaan sumber energi terbarukan ternyata bukan pil ajaib yang bisa menyelesaikan semua problem sekaligus pada sistem yang terisolasi, sekaligus kaitannya dengan penggunaan bahan bakar gas dalam bentuk CNG yang mulai banyak digunakan di pembangkit listrik. Sebelumnya saya akan sedikit mengulas ulang, topik saya yang lalu yang terkait dengan CNG.

Dalam beberapa bulan ini saya beruntung bisa berkesempatan mengunjungi fasilitas-fasilitas pembangkit listrik tenaga gas milik PLN dan anak-anak usahanya yang dilengkapi dengan CNG Plant. Saya telah mengunjungi fasilitas-fasilitas tersebut yang berada di:

  1. Grati, Pasuruan, Jawa Timur
  2. Tambaklorok, Semarang, Jawa Tengah
  3. Muara Tawar, Bekasi, Jawa Barat
  4. Jakabaring, Palembang, Sumatera Selatan
  5. Sei Gelam, Jambi
  6. Kijang, Pulau Bintan, Batam
  7. Pulau Bawean, Gresik, Jawa Timur

Tiap fasilitas tersebut memiliki keunikan, karena memang problem yang dihadapi di masing-masing lokasi bervariasi. Dari segi disain, CNG Plant di lokasi-lokasi tersebut dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar:

  1. Fasilitas CNG Plant Mother-Daughter Station berada di lokasi yang sama (nomor 1 sampai 5)
  2. Mother dan Daughter Station CNG Plant berada di lokasi berbeda dan dipisahkan oleh perairan (nomor 6 dan 7)

Namun demikian, rumus kapan CNG Plant dibutuhkan di pembangkit listrik tetap sama:

  1. Ada pembangkit listrik yang berbahan bakar gas, baik berupa PLTG (Gas Turbine), PLTMG (Gas Engine) ataupun PLTDG (Diesel-Gas Engine)
  2. Bahan bakar berupa Gas Alam tersedia dalam bentuk gas pipa
  3. Pola kebutuhan listrik tidak rata (peak-off peak daily load curve)
  4. Harga bahan bakar minyak solar (HSD fuel oil) non subsidi lebih tinggi daripada harga gas bahkan setelah diproses menjadi CNG dan LNG dan diregasifikasi lagi

Jika keempat syarat tersebut terpenuhi, maka fasilitas CNG Plant layak dibangun di pembangkit listrik tersebut. Namun untuk syarat nomor 3 menjadi tidak wajib, ketika pembangkit listrik dengan bahan bakar gas berada di sistem yang terisolasi dengan main grid.

Nah, yang terjadi di sistem yang terisolasi, yang disebabkan oleh kondisi geografis berupa pulau kecil yang relatif jauh dari pulau besar tempat jala-jala besar berada, maka strategi penyediaan listrik dengan biaya yang ekonomis dan andal (reliable) menjadi problem yang tidak mudah.

Kenapa harus ada 2 kriteria, berupa:

  1. Andal
  2. Ekonomis

Hal ini karena, seringkali dua kriteria ini tidak bisa dipenuhi dalam saat yang bersamaan.

Misal, jika kita kita mengejar kriteria andal, maka jalan tercepat dan termudah adalah menyediakan PLTD (diesel engine) berbahan bakar minyak untuk pulau-pulau terpencil itu. Namun strategi ini berakibat kepada tidak ekonomisnya / mahalnya biaya operasi sistem tenaga listrik di pulau tersebut.

Banyak orang berpikir untuk menggunakan sumber-sumber energi terbarukan (renewable energy sources / RES) di pulau-pulau kecil tersebut untuk mengejar kriteria ekonomis. Bukan kah sinar matahari melimpah ruah di Indonesia ? Atau menggunakan tenaga angin yang bertiup di khatulistiwa ? Atau bahkan menggunakan energi pasang surut air laut ? Namun pengalaman menunjukkan, ketika sumber energi terbarukan coba dimanfaatkan, tapi tidak didahului oleh studi kelayakan yang komprehensif dan mendalam, seringkali yang ditemui adalah kegagalan, wasting money.

Sebagai contoh adalah penggunaan solar cell untuk PLTS, yang sering menjadi target proyek percontohan berbagai institusi. Biaya investasi solar cell sendiri memang cenderung turun dari waktu ke waktu jika dikuantifikasi dalam satuan Rupiah atau USD per kW peak, berkat penemuan teknologi-teknologi terbaru pada solar cell film. Namun penggunaan PLTS pada sistem yang terisolasi, membutuhkan investasi ekstra berupa fasilitas penyimpanan energi berupa baterai, sebagai penjaga stabilitas sistem. Apa yang terjadi jika kita nekat menggunakan PLTS pada sistem terisolasi tanpa baterai? Sistem akan menjadi sangat tidak stabil, mengingat sistem yang isolated biasanya tidak terlalu besar, hanya di orde beberapa ratus kW atau beberapa MW saja. Bandingkan dengan sistem tenaga listrik Jawa yang beban puncaknya sudah melewati 20000 MW tahun lalu. Gangguan sedikit saja pada solar cell akan mengganggu kestabilan isolated system. Ingat, prinsip RES sebaiknya tidak lebih dari 20% dari total suplai untuk sistem ketenagalistrikan, dengan pertimbangan stabilitas sistem.

Baterai yang digunakan pun tidak bisa sembarang baterai, harus punya kemampuan cyclic, charging-discharging yang memadai. Dan sayangnya, tidak seperti trend harga solar cell yang bisa menurun, harga baterai cenderung stabil dari waktu ke waktu, sehingga PLTS dengan baterai mungkin hanya “murah” dalam biaya operasi, namun mungkin sebetulnya tidak terlalu ekonomis jika biaya investasi secara keseluruhan dalam life cycle cost-nya diperhitungkan.

Paper yang cukup komprehensif menjelaskan narasi di atas dan tersedia online, bisa dibaca pada tulisan Pak Ehnberg.

Nah, lalu bagaimana jalan keluarnya?

Menurut pengamatan saya, yang bisa kita lakukan adalah melakukan optimasi dari alternatif-alternatif penyediaan listrik di sistem terisolasi. Kita jangan sampai terjebak pada “fanatisme” solusi-solusi yang cenderung sektoral, tidak mau melihat solusi lain. Secara empiris, penyediaan tenaga listrik bagi konsumen di Pulau Bawean yang dilayani oleh PLN Distribusi Jawa Timur bekerja sama dengan PT PJB dapat menjadi bahan studi yang menarik. Usaha pengurangan biaya operasi dilakukan dengan substitusi bahan bakar minyak, yang semula dipakai oleh PLTD, mulai digantikan oleh bahan bakar gas dari CNG, yang dipakai oleh PLTMG. Substitusi ini tidak mudah, mengingat CNG harus dibawa melalui laut dari Gresik ke Pulau Bawean yang berjarak lebih dari 60 mil laut. Meski demikian, solusi ini secara empiris telah terbukti bisa direalisasikan dan dinikmati hasilnya.

Berikut foto-foto dari perjalanan saya ke Pulau Bawean:

bawean distancebawean

bawean pltmg cngbawean single line  bawean jettybawean jenbacher gas engine freq control   bawean cng tube skid bawean cng daughter station

Ketahanan Energi Indonesia

apo pakistan

Tidak seperti biasanya, setelah Lebaran kemarin, kali ini saya diberi Ayah saya yang mantan aktivis mahasiswa, sebuah buku. Uniknya, buku ini terkait langsung dengan apa yang saya kerjakan saat ini, dan kebetulan saya pernah bertemu langsung dengan pengarangnya. Langsung saja ya… Saya akan sedikit mengulas buku tersebut, yang berjudul, “Energi Selamatkan Negeri”, karya Dr. Herman Darnel Ibrahim. Saya mengenal beliau ketika beliau masih menjabat sebagai Direktur SDM PT Indonesia Power. Beliau sendiri lebih dikenal sebagai anggota Dewan Energi Nasional dan pernah menjadi Direktur Transmisi dan Distribusi PT PLN (Persero).

Beliau menuangkan pemikiran, perhatian, concern mengenai energi di Indonesia dalam buku ini. Pendapat beliau dalam buku ini dipuji Teguh Esha (penulis Ali Topan) sebagai cerminan intelektual, sekaligus Patriot yang berjuang demi NKRI. Teguh Esha sendiri dalam buku ini berperan melakukan “sedikit” Alih Bahasa agar buku ini tidak terlalu “berat” dengan membahasakannya ke bahasa yang populer.

buku energi selamatkan negeri

Dua bab pertama buku ini lebih banyak membicarakan terminologi dan data historis energi di Indonesia. Di bab berikutnya Dr. DHI membicarakan mengenai apa sebetulnya problem energi di negeri ini. Solusi menjadi hal utama yang beliau teriakkan. Walau demikian beliau sepenuhnya sadar, seperti yang kita ketahui bersama, isu-isu ini kerap digoreng politisi untuk mendapatkan simpati publik (kebijakan-kebijakan populis seperti mensubsidi BBM). “Subsidi orangnya, bukan komoditasnya”, menurut beliau untuk BBM.

Ketahanan (security) energi di masa depan menjadi perhatian utama. Beliau menekankan perubahan pola pikir bahwa Indonesia kaya akan sumber daya energi perlu dikoreksi. Di banding negara-negara lain di dunia, cadangan migas dan batubara terhitung kecil, sehingga beliau menegaskan, “Stop ekspor gas dan batubara !”, dalam rangka memperoleh competitive advantage.

indonesia tidak kaya energi

Dari sisi konten, buku ini memberikan argumentasi yang “mencerahkan” dan terhitung komprehensif isinya, walaupun jika membicarakan topik “energi” tentu tidak lepas dari dunia migas (oil & gas). Di buku ini tidak terlalu banyak detail di dunia migas yang disinggung. Hal ini wajar mengingat latar belakang beliau lebih banyak bergelut di dunia kelistrikan. Lay-out buku bisa lebih baik lagi, untuk menghindari kesan padat dan berat. Secara keseluruhan, buku ini sangat membantu anda yang ingin memahami persoalan “Energi” di Indonesia dan solusi-solusinya dalam satu malam 🙂

 

Gambar

CEPSI 2012

CEPSI 2012

Tahun lalu saya jadi salah satu pembicara di sebuah konferensi, CEPSI, sayang kalau foto-fotonya tidak saya share 🙂

cepsi2012jerowacik

Dibuka oleh Menteri ESDM…

cepsi2012imaduddin

Saya, menyampaikan paper saya, di depan forum 🙂

cepsi2012imaduddinposter

Saya ikutan masang poster…

cepsi2012plnjavabalicrossing

Booth PLN (atas dan bawah) dan gambar proyek Java-Bali 500 KV Transmission Crossing…

cepsi2012pln

Sekilas Bisnis Listrik U.S. di 2011

Cukup lama saya tidak menulis, tugas baru yang saya kerjakan benar-benar menyita waktu. Kali ini saya coba berbagi berita terbaru (2011) dari majalah-majalah yang berkecimpung dalam bisnis listrik yang ternama seperti IEEE Spectrum dan IEEE Power & Energy Magazine.

Dari Spectrum edisi January 2011, ada sebuah artikel pendek yang memberitakan U.S. Grid Gets Less Reliable. Wow, tentu saja agak mengejutkan, karena selama ini Amerika (US) adalah kiblat teknologi sistem tenaga listrik. Sampai-sampai sering kita membandingkan  (benchmark) indeks kinerja “kelas dunia” dengan indeks kinerja di Amerika Utara (NERC). Dalam artikel tsb. disebutkan bahwa kinerja sistem tenaga listrik di US memburuk dalam 15 tahun terakhir. Dalam setahun, rata-rata lama gangguan (pemadaman listrik) mencapai 92 menit di area Midwest dan 214 menit di area Northeast. Bandingan dengan Jepang yang rata-rata hanya padam 4 menit per tahun. Data EIA (Energy Information Administration Departemen Energi US) dan NERC (North American Electric Reliability Corp.) menunjukkan bahwa gangguan  meningkat. Jika pada periode tahun 2000-2004 ada 156 pemadaman yang lebih besar dari 100 MW, maka di periode 2005-2009 meningkat menjadi 264 gangguan. Demikian pula untuk pemadaman yang mempengaruhi lebih dari 50000 pelanggan, jika pada periode 2000-2004 ada 149 gangguan, maka pada periode 2005-2009 menjadi 349 buah.

Kenapa hal ini bisa terjadi? Sejak tahun 1995, amortisasi dan tingkat depresiasi telah melebihi belanja pembangunan infrastruktur sistem. Dengan kata lain, dalam 15 tahun terakhir, industri STL (utilities) lebih banyak “memanen” daripada “menanam”. Akibatnya STL menjadi semakin tertekan. Biaya penelitan dan pengembangan (R&D) di sektor kelistrikan turun 74%, dari $741 juta di tahun 1993 menjadi hanya $193 juta di tahun 2000. Jika dibandingkan dengan revenue, biaya R&D ini hanya 0.3% (untuk periode 1995-2000). Bandingkan dengan sektor-sektor industri yang lain, misal industri komputer 12.8%, farmasi 10.4% bahkan industri hotel pun ternyata lebih intensif mengeluarkan biaya R&D di level 0.7%. Dengan berinvestasi pada STL sebenarnya biaya ini akan kembali dalam bentuk menghindari meningkatnya gangguan dan perbaikan efisiensi. Jadi seperti yang telah disebutkan dalam artikel terdahulu, terlihat dengan sangat jelas trade-off antara reliability vs cost.

Masih terkait dengan hal itu, pemerintah US memberikan stimulus $3.4 milyar untuk mengembangkan smartgrid. Jadi, dalam pasar bebas seperti di Amerika sekali pun, campur tangan pemerintah dalam industri kelistrikan masih diperlukan. Salah satu hal kritis dalam pengembangan ini adalah tenaga kerja terampil yang dibutuhkan untuk mengimplementasikan dan memelihara smartgrid. Yang semakin menyulitkan pengelola kelistrikan disana adalah ternyata sekitar 60% mahasiswa pasca sarjana di bidang kelistrikan, yang diharapkan akan terjun sebagai profesional, adalah mahasiswa internasional yang besar kemungkinan tidak akan bekerja di US setelah mereka lulus nantinya. Singkat cerita, US mengalami kesulitan mendapatkan tenaga kerja profesional di bidang kelistrikan, sehingga salah satu proposal yang diajukan untuk mendapatkan award adalah living laboratory, smartgrid education and workforce training at IIT. IIT juga diminati oleh dunia internasional seperti Korea Selatan dan Italia, yang menyadari bahwa pengembangan smartgrid mustahil dicapai tanpa didukung pekerja yang profesional.

Fenomena Black Swan Ketenagalistrikan

Jika anda sudah pernah membaca buku The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable maka tentu anda akan paham dengan apa yang akan saya tulis. Tulisan-tulisan saya terdahulu yang banyak membicarakan hubungan antara sistem kelistrikan, probabilitas, ekspektasi tingkat layanan dan kinerja dan realitasnya memiliki benang merah dengan fenomena yang disebut sebagai black swan. Buku karangan Nassim Nicholas Taleb, seorang Profesor di bidang Risk Engineering, Ilmu Ketidakpastian (agak aneh ya.., biasanya kan kita belajar ilmu pasti :-))  dan Matematika disamping sebagai Praktisi Keuangan ini mengungkapkan ketidakpastian peristiwa-peristiwa yang memiliki dampak luar biasa, sulit diramalkan, di luar perkiraan normal, yang biasanya sering disebut probabilitasnya sangat kecil untuk terjadi sehingga banyak orang yang tidak menyadari akan dampaknya yang luar biasa jika hal itu terjadi.

Istilah black swan atau angsa hitam mengacu pada istilah yang digunakan orang pada masa yang lalu tentang warna unggas yang bernama angsa. Orang selalu berpikir, warna angsa pasti lah putih. Setelah penemuan angsa berwarna hitam di Australia Barat pada tahun 1697, baru lah disadari, yang nampaknya mustahil pun bisa saja terjadi di masa depan. Taleb mencontohkan peristiwa black swan adalah seperti pesatnya internet, Perang Dunia I, serangan 11 September 2001. Dalam konteks kelistrikan, sebenarnya banyak hal yang (sulit) tidak bisa diprediksi di masa depan meskipun kita berusaha sedapat mungkin memprediksi dengan analisis baik secara deterministik maupun probabilistik. Namun demikian ada juga yang nekat memprediksi hal-hal yang “unpredictable” misal seperti di US tidak akan ada lagi yang akan membangun pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar batu bara di tahun 2010 ini.

Peristiwa black swan dalam kelistrikan yang paling jelas adalah peristiwa blackout. Peristiwa ini adalah peristiwa yang paling tidak diharapkan oleh konsumen di antara harapan-harapan lainnya. Apa yang biasanya diharapkan konsumen listrik? Tentu saja, konsumen biasanya mengharapkan listrik tidak pernah padam, harganya murah (malah kalau bisa gratis), berlimpah sehingga kapan pun kita butuhkan, selalu tersedia setiap saat. Sayangnya, hal2 tsb. sangat naif, bahkan di negara maju dan kaya sekali pun. Masyarakat awam termasuk politisi biasanya sangat terkejut atau heran, jika di suatu hari, tanpa diduga, tahu-tahu listrik mati. 

“Big blackout surprises politicians, but not the power community”

IEEE Spectrum Volume: 40 , Issue: 9 Publication Year: 2003 , Page(s): 9 – 9

Dalam skala yang luas, padamnya listrik secara tidak terduga dinamakan blackout. Jika area yang padam hanya sebagian, kadang disebut sebagai brownout. Padamnya listrik di sebagian wilayah Jakarta 21 Juli 2010 ini, termasuk mengejutkan sebagian orang. Kenapa demikian, hal ini terkait ekspektasi masyarakat setelah TDL (tarif dasar listrik) naik pada bulan Juli 2010 (terakhir TDL naik tahun 2003). Masyarakat mengharapkan (mengira) bahwa listrik kecil (tidak) kemungkinannya padam setelah TDL naik. Bisa diduga, masyarakat banyak yang kecewa. Hal ini tidak perlu terjadi jika kenaikan TDL dipahami sebagai bagian dari konsekuensi vertically integrated electricity market yang kita anut. Dalam sistem yang kita anut, pemerintah berperan mengatur tarif untuk menjamin keberlangsungan (sustainability) penyediaan listrik adalam jangka panjang. Pemerintah memastikan bahwa tarif dan subsidi yang ada dapat menutup biaya operasi dan biaya kapital atau investasi termasuk pembelian listrik dari IPP. Jadi TDL tidak terkait langsung dengan keandalan. TDL terkait dengan keandalan dalam perspektif horison jangka waktu panjang. Untuk kasus ini, peristiwa tersebut belum digolongkan sebagai peristiwa black swan, karena padamnya listrik di area Jakarta sebetulnya tidak lah terlalu mengejutkan mengingat karena kondisi jaringan transmisi di Jakarta sudah terhitung kritis dalam beberapa tahun terakhir (ditandai dengan rendahnya tegangan, kapasitas trafo dan saluran penghantar yang sudah mendekati kapasitas maksimalnya, ditambah permintaan daya yang terus bertambah dari tahun ke tahun). Dampaknya pun tidak terlalu “parah” dibanding peristiwa black swan yang akan saya ceritakan ulang berikut ini.

The 1987 Tokyo Blackout

Pada tanggal 23 Juli 1987, wilayah metropolitan Tokyo mengalami pemadaman listrik besar-besaran yang disebabkan oleh ketidakstabilan tegangan. Saat blackout, lebih dari 8 GW beban hilang, sebagian besar selama sekitar 3.35 jam, yang mempengaruhi 2.800.000 rumah tangga. Pelajaran yang dapat diambil dari pemadaman listrik itu telah mendasari teknik pengendalian tegangan dan daya reaktif, yang saat ini diadopsi oleh jaringan Tokyo Electric Power Company (TEPCO).

Pada tanggal 23 Juli 1987, suhu di Tokyo tercatat 35,9º C. Suhu ini adalah suhu tertinggi kesembilan dalam sejarah. Di pagi hari, TEPCO merevisi perkiraan permintaan listrik, naik dari 38,5 GW ke 39,0 GW dan naik lagi untuk 40,0 GW dari 39,0 GW. Revisi ini mencetak rekor baru untuk TEPCO pada waktu itu, tapi diperkirakan tetap aman dan operasi diperkirakan tetap stabil dengan 40,0 GW ini sesuai permintaan listrik dalam rencana operasional di musim panas.

Selama istirahat makan siang pada hari yang sama, karena permintaan listrik menurun dari 39,1 menjadi 36,5 GW, beberapa kapasitor shunt harus dilepas karena batas atas tegangan bus sisi sekunder atau tersier sisi transformator telah terlampaui (kebanyakan shunt kapasitor dipasang di sisi tersier transformator dalam jaringan TEPCO).

Setelah istirahat makan siang, kapasitor shunt ini diharapkan aktif secara otomatis oleh Pengendali Tegangan dan Daya Reaktif (VQC) seiring meningkatnya permintaan listrik. Namun, karena peningkatan beban lebih cepat daripada tahun-tahun sebelumnya, VQC dan AVR bisa tidak mengikutinya, dan tegangan bus mulai menurun. Akibatnya bisa ditebak, ketika bus-bus 500 kV mulai turun tegangannya sampai di bawah 400 kV, transmisi ini mulai trip, tegangan menjadi tidak terkendali, apalagi ditambah ramping rate yang mencapai 400 MW/menit. Analisis selengkapnya ada di artikelnya pak T. Ohno.

US / Canada Blackout in 2003 (14 August)

Kantor berita CBS memberitakan blackout ini sebagai Biggest Blackout in U.S. Historyuntuk menggambarkan betapa besarnya dampak yang diakibatkan oleh kejadian ini. Investigasinya pun termasuk yang paling serius, sampai-sampai di bentuk gugus tugas yang melibatkan US dan Canada yang melaporkan hasilnya langsung kepada Presiden AS dan Perdana Menteri Kanada. Wiki menggambarkan peristiwa ini sebagai blackout yang paling masif nomor dua sepanjang sejarah. Peristiwa ini menimpa pada 10 juta pelanggan di Ontario, Kanada dan 45 juta pelanggan di 8 negara bagian di Amerika Serikat.

Tanggal 14 Agustus 2003 jam 2 siang PLTU di Eastlake Ohio trip. Satu jam kemudian jam 15.06 transmisi 345 kV di sebelah timur laut Ohio juga trip. Tripnya saluran ini membebani saluran transmisi yang lain. Di area metropolitan New York, tanda pertama bahwa sistem tenaga listrik sedang mengalami gangguan adalah tegangan menurun sampai dengan 80% tegangan nominal dan kembali ke level normal lagi (voltage sag). Pukul 15.32 kelebihan beban pada saluran 345 kV menyebabkan penghantarnya melendut, mengenai pohon lalu trip. Jam 15.41 kelebihan beban pada saluran 345 kV yang lain menyebabkan pemutus (breaker) trip. Jam 15.46 saluran transmisi utama 345 kV milik AEP juga trip. Kejadian ekstrim terjadi 3 detik kemudian, voltage sag mencapai 50% tegangan nominal.

Jam 16.06 saluran transmisi 345 kV di timur laut Ohio trip tapi kemudian masuk lagi jam 16.08. Pengelola pembangkit listrik di Kanada dan AS sisi timur merasakan tegangan berayun tidak terkendali. Jam 16.09 tegangan di kota Cleveland yang sudah turun jadi hilang.  Rangkaian peristiwa yang terjadi secara cepat ini disebut cascading event, jadi sebuah atau beberapa peristiwa merupakan akibat dari kejadian sebelumnya. Jam 16.10 sampai 16.25 pembangkit listrik dan saluran transmisi tegangan tinggi di Ohio, Michigan, New York, New Jersey dan Ontario mati. Beberapa pulau (island operation) sistem terbentuk setelah kejadian ini. Pelajaran yang dapat diambil adalah meskipun beberapa event merupakan kejadian voltage collapse namun penyebab utamanya adalah power swing dynamic yang menyebabkan sistem menjadi tidak stabil.

Europe Blackout (2006)

Pada bulan November 2006, terjadi blackout di kawasan Eropa barat. Blackout ini menyebabkan 10 juta orang tinggal dalam “kegelapan” dan memicu perdebatan mengenai regulasi dan transmisi listrik di Eropa. Apa penyebab awal terjadinya perisitiwa ini ? Ternyata kejadian di berawal di Jerman bagian utara, negeri yang disebut-sebut pelopor teknologi tinggi pun, dapat mengalami “mati lampu”. Perusahaan listrik setempat (E.ON) memadamkan saluran transmisi tegangan tinggi yang melintasi River Ems untuk memberikan kesempatan sebuah kapal pesiar (Norwegian Pearl) untuk lewat di bawah saluran transmisi tsb. 

Akibat pemadaman saluran transmisi ini, saluran di tempat lain menjadi terbebani dan lepas. Selanjutnya menyebabkan reaksi pemadaman berantai di wilayah Jerman barat, Perancis, Belgia, Italia, Spanyol, Austria dan Belanda. Jadi urusan mati listrik, bukan lah monopoli negara berkembang saja, di negara maju pun juga terjadi. Meski Indonesia masuk dalam rekor yang pernah mengalami blackout terparah, hal ini semata-mata karena pulau Jawa, tempat dimana SJB yang mengalami blackout berada, adalah pulau terpadat di dunia  

Awan Tag

Nulis Apaan Aja Deh

all about electricity (indonesia)