all about electricity (indonesia)

Posts tagged ‘pembangkit’

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.

Iklan

Loss of Load Expectation (LOLE) – Reliability STL Bagian IV

Senang sekali akhirnya ada juga rekan-rekan pembaca yang menanyakan, kapan saya akan menulis lagi lanjutan serial Reliability khususnya mengenai LOLP. Disini saya menggunakan istilah Loss of Load Expectation, masih mengacu pada bukunya pak Billinton. Masih ingat istilah “capacity outage probability (COP)”? COP berhubungan dengan seberapa besar kemungkinan kapasitas pembangkitan daya unit pembangkit hilang akibat kejadian di dalam internal pembangkit tersebut. Capacity outage ini tidak sama dengan “loss of load” atau kehilangan beban dilihat dari sisi konsumen. Indeks risiko sistem (loss of load) dapat dihitung dengan menggabungkan model probabilitas pembangkitan dengan model beban yang sesuai.

Model beban sistem dapat berupa:

  • model berbasis beban puncak harian (daily peak load)

adalah Kurva variasi beban puncak harian dimana beban puncak harian disusun dari yang paling besar ke yang paling kecil. Susunan ini membentuk model pembebanan kumulatif. Indeks risiko ini satuannya hari/periode.

  • model berbasis beban per jam (hourly load)

adalah Kurva durasi beban dimana daerah dibawah kurva merupakan energi yang dibutuhkan selama periode itu. Indeks risiko ini satuannya jam/periode.

Loss of Load Expectation (LOLE)

adalah jumlah hari dalam sebuah periode dimana beban puncak harian melebihi kapasitas pembangkitan yang tersedia. LOLE ini dihitung dengan menurunkannya dari beban puncak harian dihubungkan dengan tabel COP.

LOLE=\sum_{i=1}^{n}P_{i}(C_{i}-L_{i})  hari/periode

dimana

C_{i}=  kapasitas tersedia pada hari ke-i
L_{i}=  ramalan beban puncak pada hari ke-i
P_{i}(C_{i}-L_{i})=  probabilitas hilangnya beban pada hari ke-i. 

Nilai ini diperoleh langsung dari tabel kumulatif COP.

Contoh 1 (sederhana)

Dalam periode 365 hari, data beban puncak sistem 100 MW (unit 2 x 25 MW dan 1 x 50 MW) pada contoh di bagian III yang lalu adalah sebagai berikut,

Beban puncak harian (MW) 57 52 46 41 34
Jumlah kejadian 12 83 107 116 47

 

Dengan menggunakan persamaan di atas, dengan mudah kita peroleh,

LOLE=12.P_{(100-57)}+83.P_{(100-52)}+107.P_{(100-46)}+116.P_{(100-41)}+47.P_{(100-34)}

=12(0.020392)+83(0.020392)+107(0.000792)+116(0.000792)+47(0.000792)

=2.15108   hari/tahun

 

Contoh 2, yang lebih rumit…

Sebuah sistem tenaga listrik mempunyai beberapa pembangkit listrik sebagai berikut,

PLTA 3×40 MW , FOR (force outage rate) =0.005

PLTG 1×50 MW , FOR=0.02

PLTA 1×60 MW , FOR=0.02

Kurva tahunan untuk variasi beban puncak harian berupa garis lurus dari 100% ke 40%.

(a) Hitung loss of load expectation untuk nilai beban puncak berikut.

(i) 150 MW (ii) 160 MW (iii) 170 MW

(iv) 180 MW (v) 190 MW (vi) 200 MW

Jawaban…

Pertama kita tuliskan dahulu semua kemungkinan kapasitas pembangkit yang beroperasi normal dan yang mengalami gangguan:

Jika semua pembangkit normal maka kapasitas yang tersedia di sistem (capacity in) = (3 x 40) + 50 + 60 = 230 MW, dan pembangkit yang mengalami gangguan (capacity out) = 0 MW.

Jika ada sebuah pembangkit 40 MW gangguan, maka capacity out = 40 MW, dan capacity in = (2 x 40) + 50 + 60 = 230 – 40 = 190 MW.

Jika ada sebuah pembangkit 50 MW gangguan, maka capacity out = 50 MW, dan capacity in = (3 x 40) + 60 = 230 – 50 = 180 MW.

Jika ada sebuah pembangkit 60 MW gangguan, maka capacity out = 60 MW, dan capacity in = (3 x 40) + 50 = 230 – 60 = 170 MW.

Jika ada 2 buah pembangkit 40 MW gangguan, maka capacity out = 2 x 40 = 80 MW, dan capacity in= 40 + 50 + 60 = 230 – 80 = 150 MW.

dan seterusnya…

sehingga jika kita susun dalam bentuk tabel akan menjadi seperti ini:

Capacity Out Capacity In
0 230
40 190
50 180
60 170
80 150
90 140
100 130
110 120
120 110
130 100
140 90
150 80
170 60

 

Meski tabel di atas terlihat sederhana, namun setidaknya kita harus berlatih beberapa kali agar semua kemungkinan dapat dipetakan/masuk dalam perhitungan ini. Jika ada satu saja kombinasi kemungkinan kapasitas pembangkit normal/gangguan tidak masuk, maka semua perhitungan sesudahnya menjadi tidak akurat lagi.

Untuk melengkapi tabel CoP saya kutip lagi rumus dari tulisan saya yang lalu sebagai berikut:

Rumus Binomial

 (p + q)^{n}= \sum_{r=0}^{n} {}_{n}C_{r}p^{r}q^{n-r}

Contoh cara menghitung kombinasi {}_{3}C_{2}

3!/(2!(3-2)!)=(3.2.1)/((2.1)(1))=3

Algoritma Rekursif 

Probabilitas kumulatif bagi unit-unit pembangkit berada dalam keadaan outage / tidak siap sebesar X MW setelah sebuah unit dengan kapasitas C MW dan FOR sebesar U ditambahkan adalah 

P(X) = (1 – U) P’(X) + (U) P’(X – C) 

dimana P’(X) dan P(X) adalah probabilitas kumulatif keadaan dengan kapasitas outage sejumlah X MW sebelum dan sesudah unit ditambahkan.

Keadaan awal : P’(X) = 1 untuk X ≤ 0 , selain itu P’(X) = 0

Langkah untuk Membuat tabel CoP

  • Hitung dulu outage probability untuk unit 3 x 40 MW dengan FOR = 0.005 dengan rumus binomial.

 (p + q)^{n}=\sum_{r=0}^{3}{}_{3}C_{r}(0.005)^{r}(0.995)^{(3-r)}

 ={}_{3}C_{0}(0.005)^{0}(0.995)^{(3-0)}+{}_{3}C_{1}(0.005)^{1}(0.995)^{(3-1)}+{}_{3}C_{2}(0.005)^{2}(0.995)^{(3-2)}+{}_{3}C_{3}(0.005)^{3}(0.995)^{(3-3)}

={}_{3}C_{0}(0.995)^{3}+{}_{3}C_{1}(0.005)(0.995)^{2}+{}_{3}C_{2}(0.005)^{2}(0.995)+{}_{3}C_{3}(0.005)^{3}

= 0,985075+0,014850375+0,000074625+0,000000125=1

Dari sini kita tahu:

  • P(0) = 1
  • P(40) = 0,014850375
  • P(80) = 0,000074625
  • P(120) = 0,000000125

Selanjutnya hitung dengan cara rekursif…

Tambahkan 1 unit 50 MW (FOR=U= 0.02)

P(o) = 1

P(40) = (1-0.02)(0,014850375)+(0.02)(1) = 0.034553368

P(50) = (0.98)(0,000074625)+(0.02)(1) = 0.02007313

P(80) = (0.98)(0,000074625)+(0.02)(0,014850375) = 0.00037014

P(90) = (0.98)(0,000000125)+(0.02)(0,014850375) = 0,00029713

P(120) = (0.98)(0,000000125)+(0.02)(0,000074625) = 0,00000162

P(130) = (0.98)(0)+(0.02)(0,000074625) = 0,00000149

P(170) = (0.98)(0)+(0.02)(0,000000125) = 0,00000000

Perhatikan, banyaknya digit di belakang koma menentukan akurasi perhitungan kita jika dihitung dengan kalkulator tangan. Jika dihitung dengan spreadsheet software kita tidak perlu dipusingkan dengan akurasi, yang penting kita benar dalam memasukkan formula.

Tambahkan 1 unit 60 MW (FOR=U= 0.02)

Caranya sama, cuma mungkin rekan-rekan pembaca ada yang sedang berpikir keras menghubungkan antara rumus dengan angka yang saya tulis. Tenang saja, hal itu wajar, sehingga cara terbaik untuk memahaminya, praktikkan langsung dengan pensil, kertas dan kalkulator atau dimasukkan ke spreadsheet.

Singkat cerita, ini spreadsheet yang saya pakai:

        50
         
0 0,98 0,02 1,000000000 1,00000000
40 0,98 0,02 0,014850375 0,03455337
50 0,98 0,02   0,02007313
80 0,98 0,02 0,000074625 0,00037014
90 0,98 0,02   0,00029713
120 0,98 0,02 0,000000125 0,00000162
130 0,98 0,02   0,00000149
170 0,98 0,02   0,00000000
         
         
        60
         
0 0,98 0,02 1,000000000 1,00000000
40 0,98 0,02 0,034553368 0,05386230
50 0,98 0,02 0,020073133 0,03967167
60 0,98 0,02   0,02036274
80 0,98 0,02 0,000370140 0,00105380
90 0,98 0,02 0,000297130 0,00098225
100 0,98 0,02   0,00069265
110 0,98 0,02   0,00040305
120 0,98 0,02 0,000001615 0,00000899
130 0,98 0,02 0,000001493 0,00000887
140 0,98 0,02   0,00000741
150 0,98 0,02   0,00000595
170 0,98 0,02 0,000000003 0,00000003
180 0,98 0,02   0,00000003
190 0,98 0,02   0,00000003
230 0,98 0,02   0,00000000

 

Yang di atas, ada tulisan 50-nya, tabel yang saya pakai untuk menghitung ketika ditambahkan 1 unit 50 MW. Tabel yang bawah, ada tulisan 60-nya, tabel yang saya pakai untuk menghitung ketika ditambahkan 1 unit 60 MW. Kolom paling kiri, adalah kolom kemungkinan kapasitas unit-unit pembangkit keluar. Kolom kedua dan ketiga dari kiri adalah availability (AF) dan unavailability factor (FOR). Kolom keempat adalah P'(X), dan kolom terakhir adalah P(X).

Langkah berikutnya adalah menentukan segmentasi jumlah hari untuk tiap-tiap beban puncak dalam setahun. Dari soal diketahui, dalam setahun minimal beban puncak adalah 60 MW (40%) dan maksimal 150 MW (100%) dan kurvanya berupa garis lurus. Artinya, jika total kapasitas unit pembangkit yang siap adalah 150 MW atau diatasnya (160 MW, 170MW, 230 MW dsb) maka tidak akan ada kemungkinan loss of load (pemadaman).

Ingat, studi kita disini masih dibatasi menghitung kemungkinan pemadaman hanya dilihat dari kesiapan unit pembangkit. Studi yang lengkap juga harus menghitung faktor-faktor lain, seperti konstrain jaringan transmisi dan distribusi. Lanjutan serial tulisan ini akan membahas pengaruh-pengaruh tsb dalam indeks-indeks kinerja keandalan sistem kelistrikan.

Dari  tabel capacity in-capacity out, kita perlu mencari jumlah hari di titik 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80 dan 60 MW. Caranya dengan menggunakan bantuan prinsip kesebangunan geometri segitiga. Perhatikan gambar dibawah, segitiga 150 MW – 60 MW – 40% sebangun dengan segitiga 150 MW – A – B atau (150 MW – A) / B = (150 MW – 60 MW) / 365 hari. Jadi B = (150 – A) x 365 hari / (150 – 60).

Jika A = 140 MW maka B = 10 x 365 hari / 90 = 40,556 hari.

Dengan prinsip kesebangunan segitiga, kita tahu bahwa tiap 10 MW jumlah harinya adalah 40,556 hari dan untuk titik 80 MW (ke 60 MW) jumlah harinya 40,556 x 2 = 81,111 hari.

Lengkap sudah semua data yang dibutuhkan untuk menghitung LOLE. Akhirnya, gabungkan tabel COP dengan jumlah periode hari untuk tiap beban puncak. Dengan mengkalikan tiap cumulative probability dengan jumlah harinya, dan secara total LOLE dalam 1 tahun dijumlahkan, maka diperoleh LOLE.

      Peak Load = 150 MW  
Capacity Out Capacity In Cumulative Probability Period LOLE  
0 230 1,000000      
40 190 0,053862      
50 180 0,039672      
60 170 0,020363      
80 150 0,001054      
90 140 0,000982 40,556 0,039836  
100 130 0,000693 40,556 0,028091  
110 120 0,000403 40,556 0,016346  
120 110 0,000009 40,556 0,000364  
130 100 0,000009 40,556 0,000360  
140 90 0,000007 40,556 0,000300  
150 80 0,000006 40,556 0,000241  
170 60 0,000000 81,111 0,000003  
      365 0,085541 days/year

 

Jika kita lihat hasilnya, cukup masuk akal kan, dengan kapasitas unit pembangkit total 230 MW (dan sangat andal, FOR-nya kecil-kecil) dan beban puncak yang hanya maksimal 150 MW, kemungkinan terjadi loss of load (pemadaman) hanya 0,085 hari atau 2 jam dalam setahun. Kalau pernyataan tersebut dibalik, meskipun kapasitas unit pembangkitan jauh di atas kebutuhan beban puncak dan unit pembangkitnya pun sangat-sangat andal, tetap tidak mungkin sama sekali tidak ada loss of load.

Bagaimana jika beban puncak menjadi lebih tinggi, 160 MW atau 170 MW atau 180 MW dst, seperti pada pertanyaan (ii), (iii) dst ? Anda akan melihat LOLE akan naik. Berapa angkanya? Saya persilahkan anda untuk berlatih menghitungnya 🙂

Pemodelan Kapasitas Pembangkit Listrik dengan Algoritma Rekursif – Reliability STL Bagian III

 

Melanjutkan tulisan terdahulu, membahas kapasitas pembangkit listrik dengan metode-metode probabilitas dasar, kali ini kita akan belajar membuat tabel COP dengan teknik recursive. Berbeda dengan metode binomial pada tulisan terdahulu, teknik rekursif ini lebih applicable untuk memodelkan pembangkitan seperti pada STL yang sesungguhnya. 

Sebelum masuk ke teknik ini, saya ingin mengulas kembali konsep Availability (kesiapan unit pembangkit, dinyatakan sebagai Equivalent Availability Factor dalam perhitungan sesungguhnya) dan Unavailability (ketidaksiapan unit pembangkit, dinyatakan sebagai Equivalent Forced Outage Rate). Referensi untuk indeks-indeks ini (EAF, EFOR) mengacu pada ANSI / IEEE standard 762-2006 IEEE Standard Definitions for Use in Reporting Electric Generating Unit Reliability, Availability, and Productivity,  atau dapat juga dibaca di salah satu artikel di situs GADS, NERC. 

Unavailability (FOR) = U  

=\frac{\lambda}{\lambda + \mu} =\frac{r}{m + r} =\frac{r}{T} =\frac{f}{\mu} =\frac{\text{ jumlah down time}}{\text{jumlah down time + jumlah up time}} 

Availability = A  

=\frac{\mu}{\lambda + \mu} =\frac{m}{m + r} =\frac{m}{T} =\frac{f}{\lambda} =\frac{\text{ jumlah uptime}}{\text{jumlah down time + jumlah up time}} 

  • λ = perkiraan failure rate
  • μ = perkiraan repair rate
  • m = mean time to failure = MTTF = 1/λ
  • r = mean time to repair = MTTR = 1/μ
  • m + r = mean time between failures = MTBF = 1/f
  • f = frekuensi siklus
  • T = perioda = 1/f

Konsep kesiapan dan ketidaksiapan unit pembangkit  di atas berlaku untuk pemodelan sederhana 2 keadaan (state) yaitu unit siap (up) dan unit tidak siap (down). Model ini cocok untuk unit-unit pembangkit yang melayani beban dasar (base load). 

 

Ketika siklus start-stop unit pembangkit relatif lama, FOR dapat dijadikan nilai probabilitas unit tersebut tidak siap di masa depan. Jika siklus start-stop relatif pendek, seperti yang terjadi pada unit pembangkit yang melayani kebutuhan beban puncak (peaker) atau menengah, maka rumus di atas tidak dapat dipakai. Sebuah unit peaker memiliki jumlah start-stop yang banyak dengan jam operasi yang pendek-pendek. Model yang dipakai untuk peaking unit ini adalah model 4 keadaan (state), dimana periode paling kritis adalah ketika unit pembangkit tersebut start. Dalam model 4 state, probabilitas gagal start juga diperhitungkan. Indeks gagal start sering disebut sebagai Starting Failure Factor (SFF), kebalikannya adalah Starting Reliability (lihat indeks-indeks kinerja NERC GADS). 

Algoritma Rekursif 

Probabilitas kumulatif bagi unit-unit pembangkit berada dalam keadaan outage / tidak siap sebesar X MW setelah sebuah unit dengan kapasitas C MW dan FOR sebesar U ditambahkan adalah 

P(X) = (1 – U) P'(X) + (U) P'(X – C) 

dimana P'(X) dan P(X) adalah probabilitas kumulatif keadaan dengan kapasitas outage sejumlah X MW sebelum dan sesudah unit ditambahkan. Keadaan awal : P'(X) = 1 untuk X ≤ 0 , selain itu P'(X) = 0. 

Contoh 

Misalkan ada 3 buah unit pembangkit dengan data sbb:

|Unit no. 

|Capacity (MW) |Failure rate (f/day) |Repair rate (r/day)|

1 

25 

0.01 

0.49 

2 

25 

0.01 

0.49 

3 

50 

0.01 

0.49 

  

Dari definisi di atas kita dapat mengetahui bahwa untuk ke-3 unit ini, availability = A = = \frac{0.49}{0.49+0.01} = 0.98 dan unavailability = U = 0.02. 

Capacity Outage Probability sistem ini  disusun secara berurutan sbb: 

Langkah 1. Tambahkan unit pertama. 

P(0) = (1 - 0.02) (1) + (0.02) (1) = 1 

P(25) = (1 - 0.02) (0) + (0.02) (1) = 0.02 

Langkah 2. Tambahkan unit kedua. 

P(0) = (1 - 0.02) (1) + (0.02) (1) = 1 

P(25) = (1 - 0.02) (0.02) + (0.02) (1) = 0.0396 

P(50) = (1 - 0.02) (0) + (0.02) (0.02) = 0.0004 

Langkah 3. Tambahkan unit ketiga. 

P(0) = (1 - 0.02) (1) + (0.02) (1) = 1 

P(25) = (1 - 0.02) (0.0396) + (0.02) (1) = 0.058808 

P(50) = (1 - 0.02) (0.0004) + (0.02) (1) = 0.020392 

P(75) = (1 - 0.02) (0) + (0.02) (0.0396) = 0.000792 

P(100) = (1 - 0.02) (0) + (0.02) (0.0004) = 0.000008 

Dari perhitungan ini, kita dapatkan tabel COP berikut, 

 
 
Capacity out of service Individual Probability Cumulative Probability
0 0,941192 1,000000
25 0,038416 0,058808
50 0,0196 0,020392
75 0,000784 0,000792
100 0,000008 0,000008
 

Setelah kita belajar membuat tabel COP, apa indikator kinerja lain yang ingin kita ketahui ? Jawabnya, LOLE. Kenapa harus LOLE, apakah probabilitas outage / gagalnya unit pembangkit dengan tabel COP saja tidak cukup ? Jawabannya akan kita bahas dalam tulisan berikutnya, dan kita akan belajar menghitung LOLE (loss of load expectation)

Independent Power Producers di Indonesia

Tulisan saya tentang IPP di Indonesia sampai dengan era tahun 2007 kali ini berdasarkan tulisan dari L.T. Wells. Boleh dibilang, artikel ini sedikit banyak bercerita tentang apa yang terjadi sebelum UU No. 30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan dilahirkan sebagai pengganti UU No 15 Tahun 1985 dan UU No. 20 Tahun 2002 yang dibatalkan MK. 

Krisis mata uang Asia berimbas pada batalnya beberapa perjanjian dengan IPP beberapa tahun sebelumnya. Perselisihan dengan investor mengakibatkan timbulnya persepsi yang buruk dan merugikan negara beberapa ratus juta dolar. Ketika pada tahun 2007 Indonesia mulai menyusun UU ketenagalistrikan baru, yang diharapkan lulus secara konstitusional dan dapat mengundang kembali investor menanamkan modalnya di bidang  kelistrikan, belum jelas apakah pemerintah sudah belajar dari  pengalaman (perselisihan dengan investor) atau belum. Fokus pada penyusunan UU yang baru kelihatannya membuat pembuat kebijakan di Indonesia lupa bahwa mereka seharusnya telah belajar dari pengalaman yang baru lalu. 

Permasalahan (dalam kerangka hukum) yang timbul sedikit banyak karena kurangnya informasi tentang perjanjian sejenis, adanya kepentingan pribadi pejabat2 tinggi, dan permasalahan pada prosedur negosiasi berikut struktur institusinya. Akibatnya, Perjanjian Jual Beli Listrik, PPA (Power Purchase Agreement) yang dihasilkan cenderung tinggi harganya, tidak imbang antara resiko dan pendapatannya dan ketidakinginan untuk membela diri dengan efektif ketika perselisihan timbul. Pemerintah seharusnya belajar dari pengalaman yang lalu untuk menghindari kesalahan serupa di masa depan.  

Antara tahun 1990 dan 1997, PLN menandatangani 26 perjanjian di bidang pembangkitan dengan investor swasta yang nilainya mencapai $13 milyar dan kira-kira 11000 MW. Investor asing berperan besar pada sebagian besar proyek ini. Ketika krismon tahun 1997 terjadi, sekitar 9000 MW proyek ini sudah dalam fasa konstruksi atau dalam tahap perencanaan yang matang. Keppres menunda dan meninjau sebagian proyek ini dan sisanya dilanjutkan. Akhirnya, seluruh dari 26 perjanjian dilakukan negosiasi ulang atau diakhiri sehingga menimbulkan banyak perselisihan dengan investor. Indonesia menarik perhatian komunitas investasi dunia akibat perselisihan ini dan dituduh tidak menghormati kontrak, tidak mau membayar denda yang dijatuhkan badan arbitrase. Sebuah perselisihan yang berlangsung sampai tahun 2007 adalah ketika dua investor Amerika – Caithness Energy dan Florida Power & Light berusaha mendapatkan $300 juta dengan membekukan aset Pertamina di luar negeri. Terkait dengan proyek PDE 10000 MW, Indonesia mempercepat perluasan infrastruktur ketenagalistrikan terkait krisis kelistrikan nasional, peristiwa ini sangat mungkin berulang jika Indonesia tidak belajar dari pengalaman ini. 

Problem dalam Perjanjian 

Singkat kata, PPA menyebutkan PLN membeli listrik dari IPP dalam jangka panjang, berdasarkan “take or pay“, harganya dalam valuta asing (USD). Apa artinya ? Resiko turunnya permintaan (demand) listrik, dan resiko devaluasi, jatuhnya nilai Rupiah (currency crash) ditanggung pihak Indonesia. Apa yang terjadi di tahun 1997 ? Badai krisis moneter menghancurkan nilai Rupiah, dari kurs 1 USD di kisaran Rp 2000-an menjadi di atas Rp 10000. Ekonomi berkontraksi, pertumbuhan ekonomi negatif, dan demand listrik turun drastis, tapi listrik IPP harus tetap dibeli atau jalan terus. Sebelum krisis moneter tahun 1997, harga jual listrik PLN ada di kisaran 7 sen dolar / kWh. Setelah krisis, harga jualnya tinggal 1.7 sen dolar / kWh. Tentu saja harga jual ini tidak mampu menutup harga beli listrik ke IPP yang ada di kisaran 5.7 ~ 8.5 sen dolar / kWh.

Kenapa Indonesia Terjebak dalam Perjanjian yang Merugikan ?

Kita mungkin bertanya-tanya, kenapa pada waktu itu PLN dan Pertamina mau menandatangani perjanjian yang menempatkan pihak Indonesia dalam posisi menanggung resiko major. Dalam hal ini ternyata keputusan tersebut bukan diambil oleh BUMN-BUMN itu, namun diambil oleh Pemerintah (Departemen Pertambangan dan Energi) pada waktu itu.

  • Kurangnya Informasi tentang Perjanjian dan Perusahaan
  • Kepentingan Pribadi
  • Permasalahan Organisasi dan Proses
  • Pelelangan Tidak Jalan
  • Tidak Dilibatkannya Para Ekonom (terutama dari Departemen Keuangan) dari Sejak Awal Proses Perjanjian
  • Tidak Benar dalam Menggunakan Jasa Konsultan / Penasehat / Adviser
  • Pengalaman dan Pengambilan Keputusan

Melihat begitu banyak kroni Orde Baru yang terlibat dalam IPP, mantan Dirut PLN dan juga dosen saya dulu, pak Djiteng Marsudi  berkomentar,  Resisting them was like suicide.” 

 

Isi dari artikel ini sendiri mirip dengan laporan investigasi disamping analisis yang dilakukan penulis. Ada banyak hal menarik yang selama ini tidak banyak diketahui publik, contohnya seperti adviser-adviser ternama yang dipakai pemerintah, ternyata loyal pada departemen yang mempekerjakannya. Antar departemen (departemen teknis vs departemen ekonomi) sendiri ternyata boleh dibilang tidak kompak, sering dikenal dengan dikotomi teknokrat ekonomi vs insinyur. Atau pernyataan Menteri Pertambangan dan Energi pada saat itu kepada Peter Jezek (adviser), yang terkesan meremehkan komplikasi listrik swasta, “Indonesia had nothing to learn from the private-power experiences of Pakistan, the Philippines, and Latin America, because Indonesia wasn’t a banana republic“. 

Yang juga menarik adalah pernyataan penulis di akhir artikel ini sbb: 

A final warning: in the end, it is important to remember that private ownership of generating capacity is not the only possibility, nor should it be a goal in itself. If investors prove unwilling to accept arrangements that are more favourable to Indonesia than those of the 1990s, the country would do better by borrowing and building infrastructure itself. If Indonesia had borrowed to build its power plants, it would have taken on risks similar to those it assumed in the 1990s agreements, leaving it with fixed dollar or yen payments, regardless of demand for electricity and exchange rate movements. But borrowing would have had a lower cost than the private investment schemes. Foreign firms probably could run generating plants more efficiently than the state, as they claimed, but the terms of the agreements of the 1990s meant that investors captured all the efficiency gains. If Indonesia can do no better in new arrangements, privatisation is simply too costly. Borrowed funds and state ownership, with all their own problems, would be preferable.  

Artinya, skema partisipasi swasta dengan IPP masih dianggap lebih mahal dibandingkan dengan pemerintah / PLN mencari pinjaman dana dan membangun pembangkit sendiri, seperti yang dilakukan sekarang dengan menerbitkan obligasi dan sukuk ijarah PLN. Resiko perubahan nilai tukar valuta asing yang drastis, dengan cara ini harus diakui, tetap menjadi hal yang akan berdampak sangat serius.

 

Pasar Ketenagalistrikan – Struktur Pasar dan Operasi (1)

STL

 

Sebelum suatu pasar ketenagalistrikan dideregulasi, kepemilikan dan pengusahaan sistem tenaga listrik (STL) dilakukan oleh badan usaha yang terintegrasi secara vertikal dari pembangkitan, transmisi sampai distribusi dikuasai di satu tangan. Dalam hal ini, PLN adalah badan usaha ini, yang memegang kuasa usaha ketenagalistrikan di Indonesia. Di dalam BUMN ini terdapat bagian yang berfungsi sebagai pusat kendali sistem ketenagalistrikan yang mengatur sistem manajemen energi (SME), dalam hal ini adalah P3B untuk sistem Jawa Madura Bali. SME ini berbasis SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) yang mempunyai fasilitas perencanaan dan analisis fungsi-fungsi operasi ini bertujuan mengoptimumkan sistem pembangkitan dan penyaluran energi listrik.

 

Fungsi-fungsi SME:

  • Prediksi beban dalam jangka pendek
  • Menetapkan komitmen unit
  • Dispatch (perintah) pengoperasian pembangkit listrik
  • Mengendalikan daya reaktif
  • Memperkirakan kondisi sistem
  • Mengendalikan pembangkit listrik secara otomatis
  • Pencegahan dan pengendalian keamanan kondisi darurat

Pusat kendali ini juga mengatur aliran daya antar daerah untuk meningkatkan keamanan sistem dan cadangannya. Selain pusat kendali, biasanya juga ada badan yang menetapkan kriteria keandalan dan perencanaan STL. Namun karena belum dideregulasi, lagi-lagi kriteria ini ditetapkan oleh PLN sendiri.

 

Ciri-ciri khas STL yang masih dikuasai oleh badan usaha yang terintegrasi secara vertikal:

  • Monopoli (secara alami terjadi karena sifat investasinya yang sangat besar), tapi diatur oleh UU
  • Mengandalkan prinsip “biaya termurah” (least cost) untuk perencanaan dan operasi
  • Biaya ini meliputi pembangkitan, transmisi dan distribusi sampai dengan titik sambung di konsumen
  • Tarif listrik yang ditetapkan atau diatur ini terdiri dari biaya produksi ditambah laba yang ditetapkan pemerintah, namun sering kali terjadi distorsi harga akibat intervensi politik.
  • Aturan rate of return tarif listrik ini bertujuan untuk memastikan produsen dapat menutup semua biaya produksinya

Contoh tarif yang terdistorsi ini yang paling nyata terjadi di Indonesia, pada jaman Orba, tarif listrik disubsidi sangat besar sehingga rakyat merasa menikmati listrik “murah”. Lebih parahnya lagi, beberapa pemerintahan setelahnya juga tidak berani menaikkan tarif listrik jika menjelang Pemilu, meski ada argumen naiknya tarif akan menimbulkan biaya baru, social costs berupa gejolak di masyarakat dan tentunya incumbent yang tidak populer. Murahnya tarif ini sesungguhnya semu, karena sebenarnya negara lah yang harus membayar subsidinya, yang notabene negara ini dibiayai rakyat dari pajak. Seandainya negara tidak dibebani subsidi listrik, anggaran yang ada dapat dipakai untuk hal-hal lain, misalnya untuk pendidikan, pengembangan usaha kecil dsb.

 

Hal lain yang sangat merugikan adalah mendidik bangsa ini untuk menganggap listrik sebagai produk masal yang murah sehingga bisa dipakai seenaknya. Akibatnya apa? Kita menjadi bangsa yang boros energi listrik, dari dunia industri yang boros energi dengan pemakaian alat-alat produksi yang rendah efisiensi termalnya sampai dengan budaya pemakaian listrik di rumah tangga-rumah tangga di Indonesia. Jika kita melihat rumah tangga di negara maju yang tarif listriknya tidak terdistorsi, kita tidak akan melihat lampu di dalam rumah yang terang benderang, kecuali orang yang benar-benar kaya, ketika para penghuninya sudah pergi tidur atau tidak menggunakannya lagi. Beda dengan di Indonesia, jangankan di malam hari, kadang di siang bolong, bohlam lampu nyala kadang juga tidak dimatikan.

 

Isu-isu lainnya dalam sistem yang terintegrasi secara vertikal ini adalah:

  • Konsumen tidak punya pilihan
  • Ketidakefisienan ekonomi dalam jangka pendek akibat tarif listrik berdasarkan harga rata-rata seluruh pembangkit listrik. Lain halnya dalam pasar listrik yang telah direstrukturisasi, konsumen mendapatkan tarif listrik berdasarkan biaya marginal atau harga listrik dari pembangkit listrik terakhir yang terjual.
  • Insentif yang kurang kuat untuk mengurangi harga
  • Beban finansial berat bagi pemerintah (subsidi pemerintah untuk BBM PLN sebesar Rp 37.3 triliun pada tahun 2007)

Sebagai ilustrasi, saat ini harga listrik PLN pada dasarnya adalah harga rata-rata produksi seluruh pembangkitnya (dikenal sebagai Biaya Pokok Produksi), dari yang paling murah, pembangkit hidro sampai yang sangat mahal yang berbasiskan BBM (bahan bakar minyak) seperti PLTU minyak, PLTD, PLTG minyak. Akibatnya dapat ditebak BPP PLN lebih mahal dari harga listrik di banyak negara lain, seperti yang sering dikeluhkan oleh lembaga konsumen. Sebagai contoh RRP(regional retail price) suatu daerah di Australia (pasar listrik deregulasi) berkisar di antara $15 – $30/MWh atau sekitar Rp120 – Rp300/kWh. Menurut berita di web.bisnis.com harga BPP PLN di wilayah Jawa-Bali saat ini tahun 2008 sekitar Rp831 – Rp936 per kWh untuk tegangan rendah, Rp745- Rp840 untuk tegangan menengah dan Rp704 – Rp794 per kWh untuk tegangan tinggi. 

 

Struktur Harga

Dalam pasar yang telah direstrukturisasi, konsumen hanya membayar harga listrik sebesar harga listrik dari pembangkit listrik yang listriknya terakhir terjual (lihat gambar). Listrik dalam pasar ini dibeli dari pembangkit yang menawarkan harga termurah. Misal daya terpasang di suatu daerah 3000 MW terdiri dari pembangkit hidro, PLTU batubara dan PLTG minyak. Masing-masing pembangkit menawarkan harga atau bids dengan harga seperti pada gambar. Maka jika beban atau load pada suatu saat mencapai 2000 MW maka konsumen hanya perlu membayar Rp 500/kWh.

 

BPP yang mahal ini juga konsekuensi logis dari struktur jenis pembangkit listrik di Indonesia yang mempunyai pembangkit listrik berbasis BBM terlalu besar porsinya. Proyek 10000 MW dengan mendirikan pembangkit berbahan bakar batubara, yang ber-BPP relatif rendah, pada dasarnya adalah solusi jangka pendek juga. Solusi yang paling tepat adalah penggunaan energi nuklir yang relatif murah dan ramah lingkungan.

 

Negara-negara yang belum memiliki PLTN, karena kontroversinya, seperti Australia, yang merasa mempunyai cadangan batubara yang berlimpah, lambat laun juga mengalami masalah energi. Belum lagi dengan tuntutan pengurangan emisi gas buang penyebab efek rumah kaca atau protokol Kyoto, seperti yang kita tahu coal-fired power plant a.k.a. PLTU batubara ini adalah salah sumber sumber pencemar udara terbesar. Australia adalah negara yang terakhir meratifikasinya, menjadikan Amerika (US) menjadi satu-satunya negara yang belum menandatanganinya. Dalam KTT Perubahan Iklim di Bali, Indonesia, isu ini telah sangat kuat, termasuk pengenaan carbon tax sebagai pengganti carbon trading bagi negara-negara yang punya kontribusi besar sebagai pencemar udara.

 

Indonesia menawarkan diri sebagai negara penerima carbon trading tersebut dengan alasan uang yang diterima bisa dipakai untuk menjaga dan merehabilitasi hutan hujan tropis yang merupakan paru-paru dunia. Alasan yang sebenarnya masuk akal, cuma membuat kita malu sebagai bangsa, menegaskan mental bangsa peminta-minta. Alasan lain untuk tidak setuju carbon trading adalah dengan tetap menyetujuinya, itu sama artinya dengan menyetujui membiarkan negara-negara maju tetap “mengekspor” polusi udara dan kita lah yang harus membersihkannya dengan paru-paru kita.

 

Bagaimana dengan reputasi kita dalam menjaga hutan? Dengan tidak mengurangi hormat kita kepada aparat pemerintah yang banyak yang masih memiliki integritas dalam menjaga hutan-hutan kita, Walhi memilih untuk tidak percaya dengan ingin menyewa hutan produksi dan hutan lindung. Itu lebih baik dari pada harus jatuh ke tangan perusahaan-perusahaan pertambangan, meski harus diakui illegal logging mulai banyak ditindak pemerintah, sesuatu yang tidak terjadi di masa Orba.

 

to be continued…

 

Awan Tag

Nulis Apaan Aja Deh

all about electricity (indonesia)