Energy Management System Memberdayakan Listrik Negara Dalam Rangka Ketahanan Nasional Bidang Energi

Maraknya slogan Pemerintah terhadap “Hemat Energi” merupakan anjuran yang harus dilaksanakan oleh segenap lapisan masyarakat, baik mulai industri sampai kepada konsumen pengguna listrik di seluruh Indonesia. Kita sudah merdeka 60 tahun mengapa masalah perlistrikan di Indonesia tidak terpecahkan mulai dari terjadinya pencurian listrik, turunnya voltase, gangguan listrik mati dan lain-lain, yang kesemuanya itu merupakan tantangan bagi listrik negara untuk menyelesaikan pekerjaan rumah yang tidak akan terselesaikan belum lagi ditambah dengan subsidi listrik akan dikurangi/dicabut, PLN yang tiap 3 bulan sekali menaikkan tarif listriknya, PLN masih merasa rugi/nombok, merubah tarif pengguna yang pada beban malam dibedakan dengan tarif pada siang hari, serta PLN tidak mempunyai satu link pembayaran listrik konsumen dan lain-lain yang berakibat pembayaran lunas bulan Agustus tetapi tagihan bulan Maret masih ada karena tidak ada data pembayaran bulan yang lalu.

Di sisi lain para petugas pencatat listrik di lapangan yang bertugas mencatat meter bagi pelanggan PLN bertindak seenaknya saja dalam pencatatan meter pengguna listrik bagi para konsumennya sehingga kejadian ini apabila terjadi komplain dari konsumen tidak digubris yang terjadi hanyalah membayar sesuai beban dasar sambil menunggu sesuai catatan petugas PLN tersebut terlampir.

Masalah yang berkaitan menurunkan dan menaikkan daya listrik inipun sangat dirasakan bagi daya di atas 10 000 watt, apabila dalam menurunkan daya listrik ini kesamaannya adalah membayar baik turun maupun naik, namun perbedaannya adalah apabila daya yang besar tadi diperlukan ulang maka belum tentu ada sejumlah itu yang diberikan sehingga pada waktu menurunkan daya dari 3 menjadi 2 kubikal harus diperhitungkan kembali apakah daya itu diperlukan sebanyak 2 atau 3 kubikal, hal ini dikawatirkan akan ada peraturan masing-masing kubikal mempunyai tarif yang beda sehingga konsumen akan mengurangi bila perlu satu kubikal. Jelas di sini bahwa listrik sangat diperlukan oleh siapapun orangnya, dimanapun keberadaannya dan kapanpun digunakan, namun bagaimana mengatasi permasalahan ini semua? Siapa yang memunculkan ide kepeloporan untuk memecahkan masalah ini semua, yang jelas harapan kita semua tentunya baik konsumen listrik maupun pemilik listrik (PLN) masing-masing tidak mau dirugikan, sehingga apa yang terjadi apabila seluruh Jakarta dan Bali terjadi pemadaman listrik? Apakah listrik PLN tidak punya cadangan sehingga seluruh Jakarta mengalami listrik mati, ini salah besar suatu alasan yang dibuat-buat untuk mencari pembenaran cari selamat masing-masing, benarkah cadangan PLN Jawa dan Bali untuk suplai listrik tidak ada, apapun alasannya tidak dibenarkan sehingga jalan keluarnya harus diketemukan, melalui kerja sama litbang Dephan dengan litbang PLN diharapkan menemukan solusinya. Ketahanan nasional bidang energi pertahanan dalam hal ini listrik negara merupakan aset negara yang dalam hal ini menjadi tanggung jawab kita semua, untuk itu peran Dephan dalam mendukung kepentingan pertahanan negara termasuk di dalamnya energi pertahanan yang salah satunya listrik negara yang menyangkut hajad hidup orang banyak harus diselamatkan. 

Penggunaan Listrik Negara Digunakan oleh Konsumen. 

Penggunaan listrik Negara baik konsumen rumah tangga maupun Industri dalam negeri menggunakan listrik tentunya satu dengan yang lain tidak sama, tergantung dari alat-alat keperluan konsumen masing-masing, 

mulai dari kulkas, pompa air, AC, kipas angin, bahkan motor mesin jahit, motor listrik Industri, mesin cuci dll. Barang-barang di atas yang digerakkan melalui motor listrik untuk masing-masing merk, pabrikan, jenis dan besarnya, usia pakai akan berbeda-beda dalam cos phi/cos Ø. Untuk lampu pijar yang langsung itu cos phinya dianggap satu, sedangkan untuk yang menggunakan motor listriknya cos phinya antara 0,86 s.d 0,96, dari perbedaan inilah maka semakin rendah akan berpengaruh kepada penggunaan daya terpasang kebocoran penggunaan daya listrik, untuk itu bagaimana caranya kita dapat menaikkan cos phi menjadi 0,96 agar pengguna listrik yang dirumah dapat lebih irit dan awet dalam usia pakai, arus yang digunakan akan sesuai dengan kebutuhan, tegangan yang terjadi tidak naik dan turun dll.

Penggunaan listrik untuk Industri akan terasa terhadap perbedaan cos phi antara sebelum dan sesudah dipasang alat. Hal ini bisa terjadi karena industri tersebut menggunakan mesin-mesin lama dimana motor mesin sudah tua bahkan digulung baru sehingga cos phi bisa terjadi dibawah 0,86, apabila kondisi ini dibiarkan akan terjadi dampak kepada mesin-mesin tersebut sering mengalami gangguan/kerusakan, perawatan terhadap mesin meningkat, kinerja mesin menurun, produktivitas terganggu serta besarnya biaya listrik dalam pembayaran tiap bulan meningkat dll. Karena pemakaian yang tidak memiliki kestabilan dan kualitas yang baik serta fluktuasi tegangan yang tinggi dan keseragaman tegangan yang tidak seimbang sehingga berakibat pemborosan energi listrik.

Contoh penggunaan faktor daya:
Misal beban terpasang instalasi listrik suatu rumah : 1.300 VA, berarti penggunaan beban daya listrik adalah: W = V. I . cos Ø (watt). 
Keterangan: V = Volt, I = Amper, Cos Ø = Faktor daya
Dari Rumus di atas apabila cos Ø=1,
maka penggunaan beban bisa maksimal, yaitu W = 1.300 X 1 = 1.300 watt akan trip/drop apabila pemakaian melebihi 1300 watt. Bila penggunaan beban baru dipakai adalah 1.118 watt, kenapa trip? Karena 111.8 = 1 300 x cos Ø, jadi cos Ø = = 0, 86

Keadaan seperti ini orang tidak tahu yang pada akhirnya menaikkan beban daya sebesar 2200 VA, padahal sebenarnya penggunaan 1118 watt sudah memadai, hal ini terjadi bila kita tidak tahu kalau Cos Ø yang dipakai adalah 0,86 yang dapat menimbulkan kerugian pemakaian daya, namun bila menggunakan EMS maka tidak perlu menambah daya 2200 VA.

Dengan demikian apabila cos Ø nya makin besar atau mendekati satu, maka penggunaan beban pemakaian semakin maksimal berarti penggunaan listrik lebih berhemat, tidak perlu menambah daya dari 1300 VA dirubah menjadi 2200 VA.

Apa itu EMS ( Energy Management System)

Energy Management System (EMS) merupakan inovasi perpaduan antara hardware dan software yang dapat menghemat sampai dengan 30% dari pengguna energi listrik yang digunakan konsumen. EMS bekerja sebagai dinamis kontrol di dalam ruang lingkup aplikasi dan kondisi yang luas, alat ini diterapkan secara custom made order yang disesuaikan dengan masing-masing kasus yang dihadapi konsumen adalah berbeda. 

Jadi EMS dibuat bukan berdasarkan instan (harus dirancang dalam pembuatan) hal ini tidak sama dengan yang dijual dipasaran dengan sebutan “SAVING ENERGY” pada alat ini hanya memperbaiki cos phi saja, tetapi untuk arus dan tegangan serta frekuensi listrik tidak dapat dilakukan oleh SAVING ENERGY tersebut karena pada alat ini mengandalkan kemampuan kapasitor saja sehingga terbatas pada cos phi yang diperbaiki, sedangkan pada EMS secara konstan mengukur berapa banyak Energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu pekerjaan. EMS dapat mengatur jumlah daya yang dibutuhkan secara tepat guna dalam waktu yang sangat singkat, keunggulan alat ini banyak bermanfaat bagi Industri atau konsumen dengan daya yang besar yaitu :
a. Menekan biaya pemakaian listrik dan pengembalian investasi yang cepat.
b. Memperbaiki kualitas dan menghemat pemakaian daya tegangan,arus dan frekuensi.
c. Mengurangi panas dan getaran khususnya di transformator dan motor
d. Meredam spark yang menyebabkan interfrensi kestabilan frekuensi.
e. Mengurangi beban listrik dalam sistem distribusi pemakaian tenaga listrik khususnya di bagian trasformator
f. Menyeimbangkan arus dan tegangan
g. Memperbaiki kualitas Cos Ø
h. Biaya perawatan rendah/low cost maintenance
i. Sistem keseluruhan diatur oleh otomatis prosesor/tidak membutuhkan tenaga operator
j. Membuat peralatan bekerja lebih efisien (meningkatkan prod. kerja)
k. Dilengkapi dengan APSP (Automatic Protector System Protocol) yang melindungi peralatan dari lonjakan arus listrik khususnya pada bagian instrument dan semi konduktor.
l. Produk bersih lingkungan (Environment Friendly) dan long life time.

Siapa pengguna EMS.

Energy Management Sistem (EMS) dapat digunakan oleh siapa saja konsumennya, karena Konsumen listrik Negara akan diuntungkan 30 % dalam pembayaran listrik dan Negara akan diuntungkan 30 % karena listrik konsumen dikembalikan ke listrik Negara sebagai cadangan listrik Negara untuk tiap konsumen pengguna listrik, bisa dibayangkan apabila Industri Dalam Negeri menerapkan EMS pada industrinya maka permasalahan listrik di Negara kita dapat teratasi, selain itu EMS dapat diterapkan pada :
a. Industri/Perkantoran
b. Rumah sakit
c. Perhotelan
d. Super maket & department store
e. Tempat hiburan dan rekreasi
f. Residensial
g. Bandar udara
h. Konsumen rumah tangga / apartemen ,dll

Konsep kerja EMS

EMS bekerja secara komputerisasi dengan Intelligent Learning System (ILS) menyeimbangkan arus 3 phase (R,S,T) yang tidak memiliki keseimbangan kualitas, seperti fluktuasi tegangan yang tinggi dan ketidak-seragaman tegangan. EMS mendeteksi secara cepat arus listrik masuk dari transformator dan merubah atau menyeimbangkan arus tersebut secara paralel dengan hitungan nano second (ns)/real time proces. EMS juga bekerja mengoptimalisasi pemakaian daya dengan menambah atau membagi arus yang masuk, sehingga tidak terjadi kelebihan atau kekurangan daya di setiap instalasi yang terpasang.

Penempatan posisi EMS

1. Instalasi listrik sebelum dipasang EMS.
Urutan pertama cubicle yang merupakan gardu induk dari PLN misalnya dengan tegangan 20.000 Volt, menggunakan trafo step down. Trafo step down ini berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 20.000 Volt menjadi 380 Volt untuk tegangan line dan 220 Volt untuk tegangan fasenya. Tegangan arus, frekwensi,cos Ø belum diperbaiki sehingga kualitas listrik belum sempurna, yang berakibat bila digunakan pada peralatan listrik dapat menurunkan cos Ø , arus, tegangan/frekwensi belum sempurna. 

2. Instalasi listrik setelah dipasang EMS.
Pertama cubicle yang merupakan gardu induk dari PLN dengan tegangan 20.000 Volt, menggunakan trafo step down. Trafo step down /( /Y) yang berfungsi menurunkan tegangan dari 20.000 Volt menjadi VL = 380 Volt dan Vphase = 220 Volt pada tegangan 380 Volt ini dipasang EMS yang berfungsi untuk meng-optimalkan pemakaian daya listrik. EMS ini akan memperbaiki tegangan, arus, frekuensi dan cos Ønya, sehingga kualitas listrik lebih baik, setelah dari EMS masuk MDP untuk disalurkan ke beban listrik yaitu komputer, motor listrik sebagai pengerak mesin2, penerangan dll.

Hasil komperative pemasangan EMS. Dari data di bawah terdapat perbedaan setelah dan sebelum pemasangan EMS, perbedaan data tersebut adalah sebagai berikut:

a. Arus sebelum dipasang EMS adalah 330 A dan setelah dipasang arusnya turun menjadi 240 A dengan demikian dengan beban yang sama akan menghemat arus besar = 330 A – 240 = 90 A.
b. Power factor ( cos Ø ) setelah dipasang EMS menjadi 0,98.
c. Total Cubicle (c) sebelum ada pemasangan EMS adalah 3 unit (C1, C2, C3) cubicle yang digunakan untuk mensuplay daya dan setelah dipasang EMS hanya cukup dua cubicle 2 (C2, C3) saja.
d. Frekuensi setelah dipasang SMS bisa diantara 50 – 60 Hz arus listriknya lebih harmonic dibanding sebelumnya.

Ilustrasi dari perubahan Cos Phi setelah pemasangan EMS.
Sebelum pemasangan EMS Cos Ø antara 0,86 sampai dengan 0,90, kemudian setelah dipasang EMS Cos Ø menjadi 0,98. Apabila Cos Ø kurang dari 0,86 sangat berbahaya karena sekring akan trip (merugikan konsumen listrik).

Ilustrasi perubahan Amper setelah pemasangan EMS. Penggunaan arus sebelum pemasangan EMS adalah :
Cubicle I = 80 A
Cubicle II = 100 A
Cubicle III = 140 A +
320 A
Kemudian setelah pemasangan EMS arus yang digunakan adalah :
Cubicle II = 125 A
Cubicle III = 155 A +
280 A

Dengan demikian arus yang digunakan lebih kecil dan cubicle 1 dapat dimatikan, sehingga cukup hanya 2 cubicle hal ini akan mengurangi biaya beban dari sebelumnya.
Total keseluruhan cubicle (rata-rata). 

Setelah dipasang EMS rata-rata penggunaan arus hanya 280 A hal ini disebabkan cos Ø nya meningkat dan arus nyatanya harmonik.

Kesimpulan.

a. Dengan adanya pemasangan EMS akan meningkatkan Cos Ø, kualitas arus, tegangan dan frekuensinya akan lebih baik.
b. Dengan SMS akan menghemat pemakaian daya sebesar 30% dan mengurangi beban terpasang cukup 2 cubical saja
c. EMS dapat menghemat energi listrik Nasional karena penggunaannya lebih efektif dan efisien.
d. Negara juga diuntungkan 30% dari konsumen pemakai listrik.

Saran.

Perkantoran, instalasi militer, mal, dan industri disarankan menggunakan EMS ( Energy manajemen system) agar dapat menghematlistrik dari PLN berarti ikut mendukung “HEMAT ENERGY"