Upaya Penghematan Energy Listrik Gedung

Kenaikan harga riil listrik tidak bisa dihindarkan. Kenaikan harga listrik dunia rata-rata 7% setahun, sedangkan Indonesia sudah dicanangkan akan ada kenaikan 6% tiap 4 bulan. Salah satu alasan kenaikan harga ini adalah untuk membangun pembangkit baru guna mencukupi kebutuhan kenaikan konsumsi listrik. Jika setiap konsumen bisa menghemat antara 5 - 10% saja, maka ada kemungkinan pada tahun ini tidak diperlukan pembangkit baru. Pemerintah bisa ikut berperan untuk mendukung program penghematan energi ini dengan memberikan insentif pada pelaksanaannya. Sesungguhnya program hemat energi ini memberikan keuntungan pada semua pihak, konsumen bisa mengurangi pembayaran rekening, perusahaan listrik tidak dikejar-kejar bikin pembangkit baru, pemerintah bisa mengurangi jumlah rencana hutang. Program penghematan listrik adalah bukan sekedar masalah teknis semata, melainkan merupakan pertimbangan dan keputusan manajemen, terutama ditinjau dari segi keuangan. Uraian di bawah ini terutama ditujukan untuk para pemakai listrik yang besar dengan rekening listrik diatas Rp100 juta per bulan.

Secara garis besar cara penghematan pemakaian energi dapat dibagi dalam 5 kategori yaitu:

1. Peninjauan ulang sistem teknis dan perbaikan arsitektur bangunan.

Dari hasil studi, statistik dan pengukuran pada sejumlah gedung bertingkat di indonesia diperoleh fakta bahwa beban listrik untuk AC rata-rata mencapai sekitar 60% dari seluruh pemakaian listrik. Oleh karfena itu fokus penghematan harus diarahkan pada sistem pendinginan ini, misalnya memilih/mengganti unit AC dengan yang mempunyai EER rendah atau memperbaiki sistem aliran refrigerant agar bisa lebih hemat listrik, dan mengurangi beban pendinginan. Salah satu beban pendinginan yang besar adalah sinar matahari yang langsung masuk ke dalam ruang, terutama antara jam 10 pagi sampai jam 15. Dengan memasang penghalang sinar matahari pada sisi timur dan barat di luar gedung pada sudut jam 10 dan jam 14, akan bisa sangat mengurangi secara drastis beban pendinginan. Pemasangan vertical blind di dalam gedung tidak ada artinya bagi mesin AC, karena radiasi sinar matahari sudah terlanjur masuk ke dalam ruang dan akan tetap menjadi beban mesin AC. Perambatan panas matahari melalui dinding dapat dikurangi dengan menambah isolator panas. Isolator panas yang cukup baik adalah udara. Pemakaian dinding dobel dengan jarak antara dinding sekitar 10 cm akan sangat menghambat perambatan panas. Pemakaian batako pres dengan rongga udara di bagian tengah juga bisa mengurangi perambatan panas. Udara dingin yang keluar atau udara panas yang masuk sama-sama memboroskan energi. Dengan melakukan peninjauan ke lapangan, ke setiap ruang, selalu akan dapat diperoleh beberapa lubang kebocoran udara dingin dengan udara panas yang harus segera ditutup. Hasil pengukuran di pintu lobi hotel yang dibiarkan terbuka pada siang hari, dan udara dingin keluar, menunjukkan pemborosan sebesar 5000 watt, yang setara dengan 10 bh rumah rakyat KPR-BTN. Pemasangan pintu tutup otomatis, pintu putar atau alat ?air curtain? bisa mengatasi masalah ini.

2. Perbaikan prosedur operasionil secara manual.

Beberapa prosedur operasional yang dapat dengan mudah dilaksanakan antara lain: mewajibkan kepada para pemakai gedung untuk selalu mematikan lampu atau AC jika sedang tidak ada orang, mematikan lampu yang dekat jendela kaca pada siang hari, tidak menyalakan pompa pada jam 18-23 karena harga listrik lebih mahal, selalu menutup pintu dan jendela yang memisahkan ruang berAC dengan yang tidak, selalu memeriksa lampu jalan dan lampu taman yang sering lupa untuk dimatikan pada siang hari. Prosedur operasional yang tampaknya sederhana ini ternyata dalam pelaksanaannya tidaklah semudah seperti yang dikatakan. Diperlukan petunjuk, teguran, pengawasan yang terus menerus dan melibatkan banyak orang, sampai menjadi suatu kebiasaan atau budaya hemat listrik.

3. Perbaikan prosedur operasionil secara otomatis.

Cara seperti no 2 di atas masih mudah dan bisa dilaksanakan untuk gedung pendek atau pabrik kecil, dan akan menjadi sulit dilaksanakan untuk gedung 25 lantai atau pabrik lebih besar dari 5000m2. Untuk mengatasi kesulitan ini, telah tersedia banyak jenis sensor dan actuator untuk berbagai keperluan. Sensor level cahaya, sensor pintu sedang terbuka/tertutup, sensor keberadaan seseorang di dalam ruangan, pengatur waktu otomatis, dan lain sebagainya bisa dirangkai dan dikombinasikan untuk mencapai tujuan penghematan listrik. Konfigrasi jaringan sensor juga bisa direncanakan dengan seksama. Bahkan sekarang juga telah tersedia teknologi ?addressable? sensor, actuator dan monitor. Setiap unit bisa diberi address, dan hubungan antar unit cukup dilihat sebagai antar address. Selama addressnya sama, dimanapun berada, selalu bisa saling berhubungan. Semua koneksi komunikasi dilakukan secara paralel dengan cukup menggunakan 2 kabel telepon biasa. Misalnya sensor keberadaan orang di ruang rapat lantai-17 diberi address nomer 34, maka jika ada orang di dalam, maka lampu ruang (address=34) akan menyala, AC ruang rapat (address=34) akan menyala, lampu tanda minta kopi di pantry (address=34) menyala, lampu tanda monitor di ruang kontrol di basement (address=34) juga menyala. Jika Ruang Rapat tersebut kosong dalam waktu 10 menit, makan semua yang berhubungan dengan address 34 akan mati semua. Petugas jaga di ruang monitor mempunyai kuasa untuk mematikan semua yang berhubungan dengan adress no 34. Semua dilakukan dengan cara yang sangat sederhana, tanpa komputer. Salah satu kelemahan BAS (Building Automation System) terletak pada SDM yang sering ?gaptek? (gagap teknologi) program komputer, baik pada sisi operator maupun manajemen. Dengan demikian, banyak BAS yang tidak dipakai secanggih kemampuannya.

4. Pemasangan alat penghemat listrik di seluruh instalasi.

Pada prinsipnya pada kebanyakan beban (peralatan yang memakai listrik), selalu bisa dihemat listriknya walau sedikit. Di sini diperlukan kejelian dan keahlian untuk menentukan memilih jenis beban dan alat yang sesuai untuk penghematan. Beban lampu pijar, lampu neon, pemanas, unit AC, motor, dan lain-lain, semuanya mempunyai alat penghemat yang spesifik/unik berdasarkan kinerja beban, schedul pemakaian beban. Dalam persoalan ini, yang lebih penting adalah ?multiplier effect? dari penghematan yang kecil-kecil ini. Pengertian ?multiplier effect? ini yang masih sulit diterima oleh sebagian besar teknisi/insinyur kita, yang sudah terbiasa dengan penghematan secara parsial. Berapa tingkat penghematan total yang bisa diperoleh untuk suatu instalasi, hanya bisa diestimasi berdasarkan statistik dari banyak program/ proyek yang pernah dilakukan. Perusahaan yang bergerak dalam bidang penghematan energi listrik ini mempunyai rahasia angka ?multiplier? yang tidak bisa dibuka terhadap clientnya. Dengan demikian kontrak yang bisa dilakukan berupa ?Result Oriented Contract?, atau ?Performance Contract?, terhadap tingkat penghematan yang mencakup seluruh instalasi/jaringan listrik dalam satu gedung tinggi, kompleks bangunan atau pabrik. Perusahaan Kontraktor Penghemat Biaya Listrik melakukan audit energi yang biasa dipakai, mencari peluang kemungkinan di mana saja bisa dilakukan penghematan, menghitung/estimasi besar penghematan, menjamin besar penghematan dalam persen, menghitung waktu pengembalian modal (payback period). Dengan cara ini, tingkat penghematan yang bisa dicapai antara 5-20%, dengan payback period sekitar 30 bulan

5. Perbaikan kwalitas daya listrik.

Dalam seminar HAEI (Himpunan Ahli Elektro Indonesia), November 2001, terungkap bahwa di beberapa instalasi di Jakarta ditemukan beberapa anomali parameter listrik, misalnya arus netral lebih besar daripada arus fasa, alat pemutus daya bekerja walau beban arus terukur masih 60% dari kapasitasnya, motor lebih cepat panas dari biasanya. Semula hal-hal ini membuat bingung para insinyur listrik dan untuk mengatasinya sementara, mereka menambah ukuran kawat netral, sehingga sama dengan ukuran kawat fasa (yang biasanya cukup setengah dari kawat fasa), memperbesar kapasitas pemutus daya, kapasitas motor dlsb. Di sinilah ternyata telah dilakukan salah satu pemborosan baik berupa biaya listrik bulanan maupun biaya modal investasi. Salah satu penyebabnya adalah adanya ?harmonisa? yang timbul/ada di dalam jaringan listrik.

Seperti halnya pengetahuan tentang tubuh manusia, harmonisa bisa dianalogikan dengan kolesterol di dalam darah. Kolesterol merambat ke seluruh aliran darah, bisa menyumbat saluran darah, membuat jantung bekerja lebih keras, menyumbat otak, bahkan bisa menghentikan kerja jantung. Harmonisa juga merambat ke seluruh jaringan instalasi, membuat kabel lebih panas, mesin-mesin motor lebih panas (kemampuan menurun), sambungan-sambungan pada pemutus daya lebih panas, trafo utama (jantung bangunan) lebih panas. Hal yang fatal bisa terjadi adalah panas berlebih pada kabel, sambungan kabel dan pada trafo yang bisa meledak dan bisa mengakibatkan kebakaran.

Harmonisa ini, disamping menjalar di dalam instalasi satu konsumen, bisa menjalar ke instalasi tetangga yang berdekatan, bahkan menjalar sampai ke trafo PLN di Gardu Distribusi dan Gardu Induk. Jadi, tidak heran jika ada Gardu Distribusi atau kabel PLN yang semula aman aman saja, tiba-tiba bisa meledak.

Harmonisa timbul pada 2 dekade belakangan ini akibat pemakaian alat-alat ?modern?, yang banyak dipakai untuk sistem kontrol yang lebih baik, misalnya inverter, pengatur kecepatan/putaran, UPS (Uninteruptible Power Supply), ballast elektronik, pengatur temperatur pemanas industri (oven, heater) yang menggunakan SCR/chopper, dll.

Fenomena harmonisa ini tidak bisa dideteksi dengan alat-alat ukur biasa yang ada pada panel kontrol atau tang-amperemeter biasa. Seperti halnya stetoskop biasa yang tidak bisa mendeteksi kolesterol atau kinerja jantung dengan teliti, maka diperlukan alat ECG, maka untuk harmonisa ini juga diperlukan spektrum analyzer yang bisa mendeteksi tingkat harmonisa 1 s/d 31 dan besaran nilai harmonisa dalam persen dan bisa menghitung nilai total harmonisa, pada arus dan tegangan.

Untuk mengatasi masalah harmonisa ini, bisa dipasang alat penyaring dan penyumbat (filtering and blocking) pada sumber-sumber harmonisa atau pada panel utama konsumen. Dari hasil pengukuran harmonisa bisa ditentukan besaran filter yang sebaiknya dipakai. Jika beban berubah-ubah, nilai filter juga bisa dibuat otomatis berubah sesuai dengan perubahan beban.

Pemborosan energi juga terjadi pada besaran listrik lain, yakni pada tegangan dan arus yang tidak seimbang, power factor, arus/tegangan surja (surge, impuls), tegangan surut sesaat, kehilangan catu daya sesaat, catu daya hilang 1 fasa. Asosiasi produsen listrik Amerika (NEMA), menerbitkan grafik karakteristik mesin motor, yang menunjukkan bahwa ketidak-seimbangan tegangan supply sebesar 5% saja, bisa mengakibatkan kenaikan panas sebesar 50%, dan mengakibatkan penurunan kapasitas sebesar 25%. Jika mesin motor 10 PK tidak mampu mengangkat beban sebesar 10 PK atau bahkan 8 PK, maka perlu dicurigai, dan ini yang sering lolos dari perhatian manajemen. Teknisi biasanya hanya menyarankan untuk memakai motor yang lebih besar saja, biar aman, tetapi tanpa sadar memboroskan modal dan rekening listrik. Dengan alat ukur dan recorder yang bisa sekaligus, pada saat yang bersamaan, membaca grafik tegangan pada masing-masing fasa, ternyata pada banyak kasus, terjadi perbedaan tegangan fasa sekitar 2 ? 7 Volt. Ketidak-seimbangan arus fasa menyebabkan terjadinya arus netral yang tidak wajar, menyebabkan panas berlebih pada kawat netral (kawat nol), yang juga memboroskan energi. Dengan memasang alat-alat penyeimbang fasa tegangan dan arus, maka kerugian/pemborosan bisa dikurangi. Alat-alat kontrol pabrik atau instalasi gedung bertingkat bisa terganggu akibat tegangan surut sesaat, kehilangan catu daya sesaat, atau catu daya hilang satu fasa. Kerugian akibat berhentinya pabrik atau aktivitas gedung akibat gangguan alat kontrol tersebut tidak mudah untuk dihitung secara umum, tetapi secara kwalitatif pasti terjadi kerugian yang besar pada kasus-kasus khusus, misalnya percetakan koran, pabrik dengan proses batch yang tidak bisa diulang.

Perbaikan kwalitas daya dengan mengurangi pemborosan yang selama ini dilakukan tanpa disadari, bisa mencapai penghematan total sebesar 5 ? 25% dari rekening bulanan. Angka ini berasal dari statistik program pelaksanaan penghematan energi, dan merupakan ?multiplier effect? dari penghematan kecil-kecil pada tiap parameter listrik.

Investasi yang diperlukan untuk mendanai program-program penghematan energi ini, dengan tingkat penghematan seperti di atas, dapat kembali dalam waktu sekitar 24 bulan, atau bisa mencapai tingkat ROI (return on investment) sebesar 30-38%. Jika investasi ini dipandang sebagai pendirian usaha baru, maka ini adalah usaha yang memberikan keuntungan pasti, bisa berjalan sendiri, tanpa menambah tenaga kerja, tanpa demo, tanpa pemogokan. Jika bank sekarang ini pada kondisi over-liquid, kenapa tidak menyalurkan dana pada program ini?. Jaminan payback period bisa di perkuat dengan jaminan asuransi, maka ini merupakan lahan baru bagi perusahaan asuransi di Indonesia. Investasi untuk program ini jika dihitung rupiah/kwh terhemat, masih jauh lebih kecil dari pada rupiah/kwh pembangkitan.