SISTEM KELISTRIKAN

Menuju Revolusi Sistem Kelistrikan

 

Sementara banyak ilmuwan sibuk memikirkan solusi hemat energi listrik, ternyata Indonesia juga menjumpai fakta bahwa banyak kawasan di negeri ini yang belum terjangkau layanan listrik. Dr Taufik, profesor Indonesia yang berkarya di AS adalah salah satu yang tertarik untuk memecahkan masalah tersebut. Bukan dengan menemukan sumber energi baru, tetapi dengan membuat sistem baru dengan sumber energi dan teknologi yang telah ada.
"Kalau saya lebih tertarik dengan teknologi yang cepat bisa dikembangkan ya. Kalau harus menunggu puluhan tahun, itu terlalu lama. Lebih bagus yang mudah, sederhana dan cepat diaplikasikan," katanya di sela-sela International Summit Ikatan Ilmuwan Internasional Indonesia (I-4) di Jakarta, Kamis (16/12/2010).
Jadilah ia merencanakan program DC House yang akan dilaksanakan mulai bulan Januari nanti bersama para mahasiswanya. Prinsipnya, rumah tersebut menggunakan arus listrik DC, bukan AC seperti yang biasa digunakan.
"Arus DC ini memiliki kelebihan karena efisiensinya lebih tinggi. Kalau dalam arus AC, banyak energi yang terbuang selama ditransfer," ungkapnya. Dengan arus tersebut, efisiensi bisa ditingkatnya dari 5 hingga 10 persen yang berujung pada lebih hematnya listrik.
Penggunaan arus DC ini menurutnya bisa lebih fleksibel. Sumber energi bisa berasal dari mana saja, seperti hidropower, panel surya maupun angin, sesuai dengan potensi masing-masing daerah meski dikatakan bahwa panel surya adalah yang paling optimal.
"Bahkan yang paling hebat, kita bisa mentransfer energi dari manusia untuk listrik. Misalnya, orang yang bersepeda bisa mentransfer energinya di baterai, sehingga tersimpan dan bisa digunakan," ujar pria yang telah mengajar di AS selama 11 tahun.
Energi listrik yang dihasilkan dari tiap sumber akan ditransfer ke rumah lewat kabel. Sebelum sampai ke rumah, listrik yang dihasilkan akan melewati sebuah converter yang berperan untuk menstabilkan voltage yang awalnya naik turun sesuai dengan kemampuan sumber listrik memproduksi energi.
"Nah, di situlah keahlian saya," ujar Taufik yang memang menekuni bidang elektronika, terutama converter DC. Ia telah merancang converter DC yang digunakan untuk tank ABRAM milik AS dan pesawat F-37 serta baru saja meraih hak paten untuk converter buatannya.
Ketika energi listrik sampai di rumah, masih ada hal yang perlu diatasi. Pada sistem AC, setiap alat akan membutuhkan tegangan yang sama. Namun, pada sistem DC, tegangan yang dibutuhkan berbeda-beda sehingga harus ada penyesuaian.
"Kita akan mengembangkan juga stop kontak yang dilengkapi dengan sensor. Dengan itu, maka sistem listrik ini akan menyesuaikan kebutuhan setiap alat," ucap Taufik menguraikan solusi dari kendala pengembangan sistem DC ini.
Pada tahap awal, Taufik akan mengembangkannya dalam skala kecil. "Kita ujicobakan dulu pada satu rumah, menggunakan sumber energi yang sesuai. Nantinya kalau sudah berjalan akan dikembangkan dengan skala lebih besar," ujar Taufik.
Sebagai contoh, Taufik menjelaskan bahwa nantinya bisa dikembangkan semacam bus center, semacam tempat untuk mengumpulkan energi dalam komunitas tertentu, memungkinkan setiap orang untuk berbagi sumber energi ketika satu merasa kekurangan.
Muaranya adalah pada revolusi energi listrik. Sumber energi yang tadinya AC menjadi menggunakan DC. Kemudian, masyarakat yang terutama berada di daerah yang tak terjangkau listrik bisa mengupayakan listriknya dan berbagi untuk memenuhi kebutuhannya.
Untuk mewujudkannya, menurut Taufik tidaklah sulit. "Kita tidak mengembangkan teknologi baru tapi memanfaatkan yang sudah ada. Lampu DC, kulkas DC sekarang juga sudah ada. Jadi ini bisa cepat diaplikasikan," paparnya.
Taufik adalah seorang profesor di Department Electrical Engineering California Polytechnic State University di Amerika Serikat atau yang lebih sering disebut Calpoly. Ia menekuni bidang elektronika, terutama soal converter DC.
Ia adalah seorang pria berasal dari wilayah Tanjung Priuk, Jakarta. Sejak kecil, ia menghadapi keterbatasan listrik. "Dulu masih pakai lampu minyak tanah. Listrik pakai dari aki. Kalau akinya habis kita lagi nonton TV, layarnya jadi mengecil, harus lihat lebih dekat," ungkapnya sambil tertawa mengenang pengalamannya.
Lulus dari Cleveland, Ohio, saat ini, ia juga membantu beberapa perguruan tinggi untuk mendapatkan akreditasi ABET, sebuah akreditasi bergengsi dari Amerika dalam bidang pendidikan teknik.
Proyek DC House-nya yang akan dimulai Januari nanti akan mengambil Indonesia sebagai pilot project-nya. Esok, ia akan mempresentasikan idenya dalam pertemuan International Summit 2010 Ikatan Ilmuwan Indonesia Internasional dalam kluster elektronika.
Masalah kelistrikan menjadi salah satu isu yang banyak diperbincangkan dewasa ini. Terjadinya pemadaman listrik secara bergilir, naiknya harga berlangganan listrik, dan usaha untuk mencari sumber listrik baru adalah isu sentral yang menjadi pusat perhatian banyak pihak. Namun, masalah mendasar dari pengelolaan kelistrikan seolah tertutup oleh isu hangat yang belakangan muncul sebagaimana disebutkan di atas. Sudah bukan rahasia lagi bahwa perusahaan yang mengelola kelistrikan selalu mengalami kerugian. Melalui tulisan ini, penulis mengajak kepada semua pihak untuk kembali memperhatikan masalah mendasar ini.

Tinjauan Umum Sistem Kelistrikan

Sebagai pembuka untuk membahas masalah pengelolaan kelistrikan, mari kita tinjau kembali struktur umum pengelolaan kelistrikan.

Dalam sistem kelistrikan paling tidak terdapat tiga fungsi umum atau subsistem, yaitu subsistem pembangkitan, transmisi, dan distribusi. Tiap-tiap subsistem ini memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda tapi saling burhubungan. Selanjutnya akan dibahas masing-masing subsistem tersebut.

Subsistem pembangkitan memiliki fungsi memproduksi (membuat) atau membangkitkan listrik. Subsistem ini pada dasarnya adalah sebuah pabrik yang memproduksi listrik tetapi karena listrik bukanlah suatu benda yang dapat dilihat maka istilah memproduksi lebih tepat dinyatakan dengan membangkitkan listrik. Listrik dapat dihasilkan dari berbagai macam cara, menggunakan air disebut PLTA (pembangkit listrik tenaga air), menggunakan uap air disebut PLTU (pembangkit listrik tenaga uap), dan lain-lain. Subsistem pembangkitan biasanya terletak di tempat-tempat listrik itu dihasilkan. PLTA terletak di bendungan atau waduk, PLTU terletak di dekat sumber panas bumi penghasil uap, dan seterusnya. Listrik yang dihasilkan tidak bisa disimpan atau ditampung dulu, tetapi harus langsung dialirkan ke tempat dimana listrik itu akan dipakai. Jadi, tidak ada gudang penyimpanan listrik atau tandon penyimpanan listrik. Inilah salah satu karakteristik dari listrik dipandang dari segi produksi.

Karena listrik tidak dapat disimpan, maka listrik itu harus terus dialirkan dari subsistem pembangkitan ke tempat listrik itu akan dipakai. Di sinilah peran subsistem transmisi. Subsistem ini berfungsi mengalirkan listrik ke tempat-tempat di mana listrik akan digunakan. Lagi pula tempat pembangkitan listrik biasanya jauh sehingga diperlukan cara agar listrik bisa dialirkan ke tempat lain. Maka, kita sering melihat kabel-kabel listrik membentuk saluran listrik tegangan tinggi yang membentang dari satu tempat ke tempat lain, itulah yang digolongkan sebagai subsistem transmisi.

Sebelum listrik sampai ke pemakai, saluran listrik tegangan tinggi yang dialirkan dari subsistem pembangkit perlu dibagi ke beberapa pemakai. Subsistem yang menjalankan fungsi ini disebut subsistem distribusi. Pada tahap ini listrik dibagi-bagi dengan tegangan tertentu ke sejumlah pemakai, baik pemakai rumah tangga maupun pemakai industri. Kita sering melihat gardu-gardu listrik yang tersebar di beberapa tempat, di sinilah listrik itu didistribusikan. Pada gardu-gardu ini terdapat trafo yang berfungsi menaikkan atau menurunkan tegangan ke tegangan yang sesuai. Kita juga sering mendengar pemadaman listrik di suatu daerah dihubungkan dengan kejadian di suatu gardu, karena memang di gardu inilah pusat penyaluran listrik di daerah tersebut.

Proses perhitungan biaya listrik yang dipakai oleh pemakai, kerugian akibat pencurian listrik, dan segala macam masalah yang berkaitan langsung dengan pemakai listrik termasuk ke dalam subsistem distribusi.

Pengelolaan sistem kelistrikan di Indonesia yang meliputi tiga fungsi sebagaimana dijelaskan di atas dilakukan oleh operator tunggal sekaligus sebuah badan usaha milik negara (BUMN), yaitu PLN.

Demikianlah penjelasan umum dan ringkas dari suatu sistem kelistrikan. Di sini dibahas bagaimana listrik yang dibangkitkan di PLTA yang jauh dari pusat kota dialirkan dan digunakan oleh orang-orang di pusat kota.

Evaluasi Sistem Kelistrikan Yang Ada

Dari penjelasan tentang sistem kelistrikan di atas dan membandingkan dengan sistem kelistrikan yang ada saat ini yang dikelola oleh PLN, menurut saya ada hal-hal yang perlu mendapat perhatian.

1. Pernahkah pengelola sistem kelistrikan memperhitungkan jumlah listrik yang dihasilkan dalam subsistem pembangkitan, kemudian dialirkan melalui subsistem transmisi, sampai ke subsistem distribusi, dan terakhir sampai ke pemakai langsung? Apakah ada sejumlah listrik yang terbuang sia-sia dalam keseluruhan proses ini? jika kita meninjau listrik sebagai produk yang akan dijual maka kehilangan listrik berarti kehilangan sejumlah produk. Ini berarti ada harga produk yang tidak terjual, dan bisa berarti kerugian. Suatu sistem kelistrikan terpadu yang baik tentu saja akan memperkecil sejumlah kerugian ini dengan memperhitungkan jumlah listrik yang dihasilkan dan berapa jumlah yang dipakai dan dibayar oleh pemakai atau konsumen.
2. Kita mengenal berbagai jenis pembangkitan listrik. PLTA menggunakan air, PLTU menggunakan uap air dari sumber panas bumi, dan sebagainya. Masing-masing sumber listrik didapat atau dijalankan dengan biaya yang berbeda. Apakah perbedaan tiap sistem pembangkitan ini tidak mempengaruhi perbedaan nilai jual listrik itu kepada konsumen? Bukankah seharusnya konsumen yang memakai listrik dari PLTA berbeda dari konsumen yang memakai listrik dari PLTU? Atau, jika di suatu daerah menggunakan listrik dari PLTA, mengapa mereka harus terpengaruh oleh kenaikan harga BBM yang digunakan pembangkit di daerah lain? Dari sudut pandang keadilan, hal ini tentu terlihat sangat tidak adil. Semestinya biaya listrik berlaku lokal sesuai pembangkit yang dijalankan di daerah yang bersangkutan.
3. Bagaimana memperhitungkan dan mengelola distribusi listrik? Dalam pandangan bisnis, listrik yang dijual dan terbayarkan oleh pemakai semestinya sesuai dengan listrik yang diterima dari subsistem pembangkitan dan transmisi. Memang ada sejumlah listrik yang hilang saat transmisi yang biasanya sudah diperhitungkan saat merancang subsistem transmisi, tetapi sejumlah listrik yang hilang akibat desain di gardu, pemakaian tidak sah, atau pencurian listrik semestinya perlu diperhitungkan juga. Sudahkah ini dilakukan oleh pengelola sistem kelistrikan?

Dari sudut pandang efektivitas dan profit, permasalahan di atas bisa dijadikan landasan dalam mengevaluasi kinerja pengelolaan kelistrikan yang ada saat ini. hal di atas tentu hanya sebagian kecil dari permasalahan yang ada, tetapi dari sini kita bisa menganalisis sistem yang ada untuk mencari sedikit solusi yang bisa diajukan.

Sistem Kelistrikan Alternatif

Dari sejumlah permasalahan di atas, diperlukan suatu langkah maju dalam pengelolaan listrik yang dapat mengembalikan efektivitas dan profit perusahaan pengelola kelistrikan.

Dari penjelasan di atas, tampak bahwa permasalahan dalam pengelolaan listrik terletak pada distribusi listrik dan pengelolaan dana hasil distribusi listrik. Selama ini pengelolaan sistem kelistrikan yang meliputi subsistem pembangkitan, transmisi, dan distribusi dilakukan oleh satu institusi pemerintah, yaitu PLN. Dalam hal ini PLN membangun pembangkit listrik sekaligus maintenance-nya (pemeliharaan), membangun sistem transmisi beserta maintenance-nya, dan melakukan pelayanan kepada pemakai listrik sebagai pihak yang berhadapan langsung dengan konsumen.

Untuk alasan efektivitas dan profit, penulis mengusulkan suatu sistem kelistrikan alternatif berupa pemisahan dalam pengelolaan kelistrikan. Di sini sistem kelistrikan dibagi menjadi dua sistem yang terpisah dalam pengelolaannya yang masing-masing menjalankan fungsinya secara mandiri. Sistem pembangkitan dan transmisi berada di satu sisi dengan satu manajemen tersendiri dan di sisi yang lain sistem distribusi dengan satu manajemen tersendiri pula.

Dalam sistem kelistrikan ini, pihak pembangkit dan transmisi memproduksi listrik dan menjualnya kepada pihak lain, yaitu sistem distribusi. Sistem distribusi membeli listrik dari sistem pembangkit dan transmisi untuk dijual kepada pemakai listrik sebagai konsumen. Di sini baik sistem pembangkitan dan transmisi maupun sistem distribusi menjalankan usahanya sebagai institusi bisnis yang berusaha meraih keuntungan.

Sebagai institusi bisnis yang bertujuan menghasilkan keuntungan, masing-masing pihakmelakukan transaksi jual beli. Dengan demikian, baik sistem pembangkitan dan transmisi maupun sistem distribusi semestinya tidak mengharapkan timbulnya kerugian di pihak masing-masing. Ini membuat semua pihak berusaha menjalankan fungsi dan usahanya secara efektif agar tercapai usaha meraih keuntungan.

Sistem kelistrikan melalui pemisahan pengelolaan antara sistem pembangkitan dan transmisi dengan sistem distribusi merupakan suatu alternatif dalam pengelolaan sistem kelistrikan. Sistem alternatif ini merupakan suatu usulan dalam rangka meningkatkan efektivitas, efisiensi, dan perolehan profit yang diharapkan dari suatu pengelolaan suatu sistem kelistrikan.

Pembahasan lebih rinci dari pemisahan sistem kelistrikan dan perbaikan yang bisa dicapai melalui penerapan sistem alternatif ini akan dijelaskan dalam tulisan berikutnya bertajuk Sistem Kelistrikan Alternatif, Profesionalisme Dalam Pengelolaan Kelistrikan.

sistem kelistrikan teknik distribusi listrik

kali ini saya akan memposting tentang teknik distribusi listrik . sebelum kita memulai bahasan kita alangkah lebih baiknya kita mengetahui dulu apa sih teknik distribusi listrik itu ? dan apa sih kegunaanya ??
 Selain memberikan manfaat, tenaga listrik mempunyai potensi membahayakan bagi manusia dan berpotensi merusak lingkungan. Beberapa permasalahan di bidang ketenagalistrikan bila dilihat dari sisi pemanfaatan tenaga listrik banyak ditemukan instalasi tenaga listrik yang digunakan masih banyak yang belum memenuhi standar dan peralatan
listrik yang beredar di masyarakat banyak yang belum memenuhi standarisasi & sertifikasi. Disamping itu, untuk menjamin keselamatan manusia di sekitar instalasi, keselamatan pekerja, keamanan instalansi dan kelestarian fungsi lingkungan, usaha penyediaan tenaga listrik dan pemanfaatan tenaga listrik harus memenuhi ketentuan mengenai keselamatan ketenaga-listrikan. Tenaga listrik sebagai bagian dari bentuk energi dan cabang produksi yang penting bagi negara sangat menunjang upaya dalam memajukan dan mencerdaskan bangsa. Sebagai salah satu hasil pemanfaatan kekayaan alam yang menguasai hajat hidup orang banyak, tenaga listrik perlu dipergunakan untuk kesejahteraan dan kemakmuran rakyat. Sistem kelistrikan tenaga listrik adalah sekumpulan pusat listrik dan gardu induk (pusat beban) yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh jaringan transmisi dan distribusi sehingga merupakan satu kesatuan yang terinterkoneksi. Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari tiga bagian utama, yaitu: pusat pembangkit listrik, saluran transmisi listrik, dan sistem distribusi listrik.

Beberapa tantangan besar yang dihadapi dunia pada masa kini, antara lain, bagaimana menemukan sumber energi baru, mendapatkan sumber energi yang pada dasarnya tidak akan pernah habis untuk masa mendatang, menyediakan energi di mana saja diperlukan, dan mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain, serta memanfaatkannya tanpa
menimbulkan pencemaran yang dapat merusak lingkungan hidup






 Dalam sepuluh tahun terakhir ini, masalah listrik menjadi polemik yang berkepanjangan dan telah memunculkan multi implikasi yang sangat kompleks di berbagai aspek kehidupan, antara lain : keuangan, ekonomi, sosial, budaya, politik, dan lain-lain. Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa listrik telah menjadi bagian yang sangat penting bagi umat manusia.
Oleh karenanya tak berlebihan bahwa tenaga listrik bisa dikatakan sebagai salah satu kebutuhan utama bagi penunjang dan pemenuhan kebutuhan hidup umat manusia. Beberapa tantangan besar yang dihadapi dunia pada masa kini, antara lain, bagaimana menemukan sumber energi baru, mendapatkan sumber energi yang pada dasarnya tidak akan pernah habis untuk masa mendatang, menyediakan energi di mana saja diperlukan, dan mengubah energi dari satu ke lain bentuk, serta memanfaatkannya tanpa menimbulkan
pencemaran yang dapat merusak lingkungan hidup kita. Dibanding dengan bentuk energi yang lain, tenaga listrik merupakan salah satu bentuk energi yang praktis dan sederhana. Di samping itu tenaga listrik juga mudah disalurkan dari dan pada jarak yang berjauhan, mudah didistribusikan untuk area yang luas, mudah diubah ke dalam bentuk energi lain, dan bersih (ramah lingkungan).
 
Oleh karena itu, manfaat listrik telah dirasakan oleh masyarakat, baik pada kelompok perumahan, sosial, bisnis atau perdagangan, industri dan publik. Tenaga listrik sebagai bagian dari bentuk energi dan cabang produksi yang penting bagi negara sangat menunjang upaya dalam memajukan dan mencerdaskan bangsa. Sebagai salah satu hasil pemanfaatan kekayaan alam yang menguasai hajat hidup orang banyak, tenaga listrik perlu dipergunakan untuk kesejahteraan dan kemakmuran rakyat. Yang dimaksud dengan sistem tenaga listrik adalah sekumpulan pusat listrik dan gardu induk (pusat beban) yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh jaringan transmisi dan distribusi sehingga merupakan sebuah satu kesatuan yang terinterkoneksi. Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari tiga bagian utama,
yaitu: pusat pembangkit listrik, saluran transmisi, dan sistem kelistrikan   distribusi listrik. Suatu sistem distribusi listrik menghubungkan semua beban yang terpisah satu dengan yang lain kepada saluran transmisi. Hal ini terjadi pada gardu-gardu induk (substation) di mana juga dilakukan transformasi tegangan dan fungsi fungsi pemutusan (breaker) dan penghubung beban (switching). Gambar 1-1 memperlihatkan sistem tenaga listrik mulai dari pembangkit listrik sampai ke pengguna/pelanggan melalui distribusi listrik   .