Jurnal: Elektrika Borneo (JEB) Vol.
No.
Oktober 2024, hlm.
p-ISSN: 2443-0986
ANALISIS EKONOMI PENGGUNAAN PLTS SEBAGAI ENERGI
ALTERNATIF HYDROFARM BERBASIS IoT Steven Lumban Gaol1.
Fitriani Said2.
Abil Huda3
1,2,3
Universitas Borneo Tarakan.
Tarakan.
Kalimantan Utara.
Indonesia 1stevenlumban11@gmail.
2fitrianiubt22@gmail.
3abyl6666@gmail.
mencoba bercocok tanam tetapi terkendala karena lahan, sehingga dengan membuat hydrofarm mereka dapat menjual ataupun menikmati hasil budidaya tanaman mereka yang kualitasnya tidak kalah bagusnya dari hasil budidaya yang menggunakan tanah.
Selain itu waktu yang sangat sedikit untuk mengolah budidaya tanaman dikarenakan kesibukan untuk menyelesaikan tuntutan pekerjaan juga merupakan kendala yang sangat banyak Oleh sebab itu, hydrofarm sangat bisa diandalkan karena dapat dikontrol dari jarak jauh dengan menggunakan IoT (Internet of Thing.
Agar dapat mengontrol hydrofarm seperti nutrisi, ketinggian dan pH air maka membutuhkan alat-alat yang mendukung, tentunya alat-alat tersebut memakai energi listrik agar dapat bekerja.
Hal ini juga menjadi perhatian yang sangat perlu dipertimbangkan, sebab apabila mengandalkan PLN sebagai penyuplai energi listrik utama maka akan membuat tagihan listrik yang sangat tinggi, sehingga diperlukan energi alternatif yang bisa dipakai untuk menghasilkan listrik bagi hydrofarm tersebut yaitu energi surya atau biasa disebut PLTS.
PLTS yaitu pembangkitan listrik yang diperoleh dari hasil konversi energi sinar matahari.
Energi listrik dari sumber ini juga sangat dapat diandalkan sebagai sumber energi listrik bagi sistem hydrofarm.
Sehingga dengan memanfaatkan PLTS sebagai suplai energi bagi sistem hydrofarm, maka tagihan listrik yang akan dikeluarkan juga menjadi lebih sedikit.
Namun untuk membangun sistem PLTS tentunya membutuhkan biaya yang relatif besar dikarenakan komponen-komponen, jasa instalasi PLTS dan biaya lainnya.
Untuk itu sangat perlu dilakukan perhitungan ekonomi pada sistem ini guna mengetahui secara detail pada aspek ekonominya.
Latar belakang tersebut menimbulkan inisiatif penulis untuk melakukan penelitian dengan judul AuAnalisis Ekonomis Penggunaan PLTS sebagai Energi Alternatif Hydrofarm Berbasis IoTAy.
AbstractAiHydrofarm is a modern farming technique by utilizing water.
The pump motor controlled using IoT is used as a water supply so that the needs of the hydrofarm are met, but if the electrical equipment relies on electricity from state-owned electricity company (PLN), the bill will be expensive, therefore another source of electricity is required, namely Solar Power Plant (PLTS).
The purpose of this research was to analyze the economic aspects of the PLTS system that was built.
This type of research was quantitative research.
This research was conducted from November 2023 to March 2024 and used primary data and secondary data analyzed with Microsoft Excel.
The results of the research were to determine the cost and financial aspects.
In the cost aspect, the initial cost was IDR 000, the life cycle cost for 10 years was IDR 9.
9kWh of energy with an electricity tariff of IDR 743 and internet costs for 10 years of IDR 12.
383,28.
In the financial aspect, the results revealed a positive NPV value of IDR 1.
813 and an IRR value of 11%, with these results the project in this study is feasible / profitable.
Keywords: Hydrofarm.
Solar Power Plant.
Economic Aspects IntisariAiHydrofarm merupakan teknik bercocok tanam yang modern dengan memanfaatkan air.
Motor pompa yang dikontrol menggunakan IoT dimanfaatkan sebagai penyuplai air agar kebutuhan hydrofarm terpenuhi, namun peralatan listrik tersebut apabila mengandalkan listrik dari PLN maka tagihan akan mahal, oleh karena itu diperlukan sumber listrik lain yaitu PLTS.
Tujuan penelitian ini agar dapat menganalisis aspek ekonomi dari sistem PLTS yang Penelitian dikategorikan penelitian kuantitatif, mulai dikerjakan pada bulan November 2023 hingga Maret 2024, dimana data primer dan juga data sekunder dianalisis dengan aplikasi microsoft excel.
Hasil dari penelitian yaitu mengetahui aspek biaya dan aspek finansial.
Pada aspek biaya seperti biaya awal (Initial Cos.
sebesar Rp 7.
biaya siklus hidup (Life Cycle Cos.
selama 10 tahun sebesar Rp 9.
061, energi yang dihasilkan sebesar 468,9kWh dengan tarif listrik sebesar Rp 2743 dan biaya internet selama 10 tahun sebesar Rp 12.
383,28.
Pada aspek finansial mendapatkan nilai NPV positif sebesar Rp 1.
583,813 dan nilai IRR sebesar 11% dengan hasil tersebut proyek pada penelitian ini dapat dikatakan layak/menguntungkan.
II.
LANDASAN TEORI
Hydrofarm Hydrofarm merupakan teknik bercocok tanam yang sangat sederhana karena tidak menggunakan tanah melainkan memanfaatkan air sebagai media tanamnya.
Air yang dicampur dengan nutrisi sesuai dengan tanaman yang ditanam dimana hasilnya tidak kalah bagus kualitasnya dibandingkan berococok tanam seperti biasanya.
Kata Kunci .
Hydrofarm.
PLTS.
Aspek Ekonomi PENDAHULUAN Hydrofarm atau yang biasa disebut budidaya tanaman merupakan salah satu bidang pertanian yang modern dengan memanfaatkan air tanpa memakai tanah.
Hal itu bermula karena adanya beberapa masyarakat yang hendak Steven, dkk.
Analisis Ekonomi Penggunaan PLTS A 71 Hydrofarm memiliki banyak keunggulan salah satunya dapat memakai wilayah atau lahan yang tidak cukup luas sehingga masyarakat perkotaan dapat mengaplikasikan Pada bagian ini akan mendetailkan tentang aspek ekonomi dimana aspek biaya mencakup biaya dan aspek Aspek Biaya Biaya Awal (Initial Cos.
Biaya awal adalah investasi yang dikeluarkan untuk membangun suatu sistem sampai siap operasional.
Biaya Operasional dan Pemeliharaan (Operational and Maintenance Cos.
Pada saat sistem siap digunakan maka akan membutuhkan Biaya operasional dan pemeliharaan biasanya sekitar 1-2% dari biaya investasi awal.
Besar biaya operasi dan pemeliharaan per tahun untuk PLTS dapat dianalisis menggunakan .
Gambar 1.
Hydrofarm menggunakan energi PLTS Keluaran PLTS merupakan tegangan berupa tegangan DC namun tegangan itu tidak dapat langsung digunakan motor karena tegangannya belum stabil, sehingga tegangan distabilkan terlebih dahulu kemudian disimpan pada Tegangan baterai akan digunakan motor pompa sehungga sistem dapat bekerja.
M = 1% y Total biaya investasi Biaya operasional dan pemeliharaan yang akan dikeluarkan dalam beberapa tahun ke depan .
elama masa pakai siste.
dianalisis menggunakan Mpw = M Pembangkit Listrik Tenaga Surya Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah salah satu pembangkit energi baru terbarukan yang mengubah energi foton .
nergi dalam bentuk radiasi elektromagneti.
dari surya menjadi energi listrik .
ycu Oe1 ycn .
Dengan :
Mpw = Nilai saat ini dari biaya tahunan selama masa pakai sistem (R.
=Biaya tahunan untuk operasional dan pemeliharaan (R.
= Tingkat diskonto (%) = Masa pakai sistem .
Biaya Penggantian Komponen (Replacement Cos.
Hal ini dilakukan ketika salah satu alat pendukung sistem tidak berfungsi dan harus diganti.
Untuk menentukan nilai sekarang dari biaya penggantian komponen maka harus mengetahui faktor nilai sekarang atau Present Worth Factor (PWF) dapat dianalisis dengan .
PWF = Prinsip kerja sel fotovoltaik yaitu radiasi cahaya matahari diubah pada panel surya yang terbuat dari bahan semikonduktor sehingga menimbulkan efek fotovoltaik.
Efek fotovoltaik ini terjadi ketika energi foton mengenai semikonduktor, foton akan diserap oleh elektron kemudian akan berpindah dari tipe N ke tipe P sehingga meninggalkan hole pada pita valensinya lalu timbul arus listrik searah atau DC .
PLTS memanfaatkan foto sel untuk mengonversi cahaya matahari menjadi energi listrik.
Energi listrik tersebut digunakan untuk mengisi baterai atau aki.
Saat sinar matahari cukup banyak, foto sel mengisi baterai atau aki tersebut, namun pada malam hari energi listrik diambil dari baterai/aki untuk digunakan .
Aspek Ekonomi .
Oe1 Rpw = B.
PWF
Rbatt = Gambar 2.
Panel Surya .
ycu ycU ycUyca Dengan :
Rbatt = Jumlah penggantian baterai = Masa pakai sistem .
= Lifetime baterai .
= Biaya penggantian komponen (R.
= Tingkat diskonto (%) = Masa pakai sistem .
Rpw = Biaya saat ini untuk penggantian komponen (R.
PWF = Present Worth Factor (%) Biaya Siklus Hidup (Life Cycle Cos.
Biaya siklus hidup yaitu metode untuk menghitung total biaya pengeluaran suatu sistem dalam tempo pakainya.
Biaya siklus hidup dapat dianalisis menggunakan.
LCC = C Mpw Rpw Steven, dkk.
Analisis Ekonomi Penggunaan PLTS A 72 Dengan :
LCC
= Biaya Siklus Hidup
= Biaya Investasi Awal Mpw
=Biaya saat ini untuk total biaya operasi dan Rpw
= Biaya saat ini untuk penggantian komponen
NPV
Levelized Cost of Energy (LCOE) Jumlah biaya energi bergantung pada biaya siklus hidup, produksi kWh tahunan, serta faktor pemulihan modal dari PLTS dapat dianalisis menggunakan .
Metode Internal Rate of Return Internal Rate of Return yaitu metode yang digunakan untuk mencari tingkat pengembalian di mana NPV sama dengan nol.
Dapat dianalisis menggunakan CRF = ycn .
ycuOe1 .
Yield energy = Daya Panel y PSH AkWh ycUycnyceycoycc yceycuyceycyciycn y 365 Dengan :
CRF
= Capital Recovery Factor = Tingkat diskonto (%) = Masa pakai sistem .
Yield energi = Energi keluaran PLTS (W.
PSH = Peak Sun Hour .
PSH = 1kWh/m.
AkWh = Produksi kWh/tahun = Jumlah hari 1 tahun = mengubah dari W ke kW Biaya produksi energi listrik PLTS dapat dianalisis LCOE = yayaya ycu yaycIya yaycoycOEa 0 .
, maka investasi dianggap NPV < 0 .
, maka investasi dianggap tidak NPV = 0, maka investasi dianggap seimbang antara keuntungan dan kerugian.
IRR = i1 {( NPV1 NPV1 OeNPV2 ) .
2 Ae i.
} .
Dengan :
IRR
= Internal Rate of Return (%) NPV1 = Net Present Value dengan tingkat bunga rendah (R.
NPV2 = Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi (R.
= tingkat bunga pertama (%) = tingkat bunga kedua (%) Untuk menilai apakah suatu sistem ekonomis atau tidak, dalam metode IRR diperlukan suatu indikator.
Jika :
IRR > suku bunga bank, artinya investasi akan IRR < suku bunga bank, artinya investasi tidak i.
METODE PENELITIAN
Diagram Alur Penelitian Dengan :
LCOE = Levelized Cost of Energy LCC
= Life Cycle Cost
CRF
= Capital Recovery Factor Mulai Studi Lite ratur Pengumpulan Data Aspek Finansial Dua metode yang sering digunakan untuk mengevaluasi arus kas dan investasi adalah Net Present Value (NPV) dan Internal Rate of Return (IRR).
Metode Net Present Value (NPV) Net Present value yaitu cara yang digunakan untuk mengetahui nilai bersih .
pada waktu sekarang.
Dapat dianalisis menggunakan NPV= Ocycu ycAyayayc yc Oeya Dengan :
NPV
= Net Present Value (R.
NCFt = Net Cash Flow tahun ke-1 sampai ke-n = Biaya awal = Periode waktu .
= Umur investasi .
= Tingkat diskonto (%) Untuk menilai apakah suatu investasi sistem ekonomis atau tidak, dalam metode NPV diperlukan suatu indikator.
Jika :
Analisis Ekonomi A A A A A Aspek Biaya
Biaya Awa l
Biaya
Operasi
Peme liha raan
Biaya
Pe nggantian Komponen
Biaya Siklus Hidup
Harga Energi Listrik
Aspek Finansial A NPV
IRR
Sistem PLTS Menguntungkan ? Tidak Kesimpulan dan Sara n Sele sai Gambar 3.
Diagram Alir Metode Penelitian Metode penelitian yaitu metode kuantitatif.
Penelitian kuantitatif yaitu metode penelitian yang dilakukan secara terencana, sistematis, dan terstruktur dengan sangat rinci, dan menghasilkan data berupa angka.
Pada penelitian kuantitatif ini data yang digunakan merupakan biaya yang digunakan untuk membangun PLTS guna menyuplai Steven, dkk.
Analisis Ekonomi Penggunaan PLTS A 73 energi listrik untuk alat-alat elektronik pendukung hydrofarm, dan juga memperhitungkan aspek ekonomis seperti NPV dan IRR sehingga diketahui kelayakan investasi penelitian ini.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Aspek Biaya Biaya Awal (Initial Cos.
Membangun sistem PLTS membutuhkan biaya awal, sistem PLTS yang dibangun terdiri dari beberapa komponen yang dimana semua komponen tersebut dapat dilihat lebih detail beserta dengan harganya pada Tabel I.
Biaya Operasional dan Pemeliharaan Biaya yang dikeluarkan biasanya sekitar 1-2% dari biaya awal.
= 1% x Total biaya investasi = 1% x Rp 7.
= Rp 71.
590/tahun Sedangkan nilai saat ini dari biaya operasional dan pemeliharaan tahunan sebagai berikut Mpw .
ycu Oe1 ycn .
ycu = Rp 71.
10 Oe1 06 .
= Rp 565.
Biaya Penggantian Komponen (Replacement Cos.
Pada sistem PLTS komponen yang biasanya diganti adalah baterai/aki karena lifetime.
Biaya penggantian komponen dapat dianalisis menggunakan persamaan ycU Oe1= 5 Oe1=1 Rbatt = 1 x Rp 3.
000 = Rp 3.
RPW
= B x PWF = Rp 3.
000 x 0.
= Rp 2.
ycUyca Biaya Siklus Hidup (Life Cycle Cos.
Biaya ini dapat dianalisis yaitu menjumlahkan keseluruhan biaya yang dikeluarkan untuk membangun sistem selama penelitian.
LCC
= C Mpw Rpw = Rp 7.
000 Rp 565.
561 Rp 2.
= Rp 9.
Biaya Energi (Levelized Cost of Energ.
Analisis ini digunakan untuk mengetahui tarif listrik yang dihasilkan oleh sistem PLTS yang dibangun.
Biaya energi dapat dianalisis menggunakan persamaan berikut:
LCOE
yayaya ycu yaycIya yaycoycOEa 061 ycu0,13 = Rp 2743/kWh Biaya Internet sistem PLTS berbasis IoT Sistem PLTS pada penelitian ini berbasis Internet of Thing (IoT).
IoT pada sistem PLTS ini digunakan untuk mengetahui keluaran PLTS seperti tegangan, arus, dan daya tanpa harus melakukan pengukuran.
Informasi terkait keluaran PLTS dapat dilihat pada aplikasi Blynk.
Berdasarkan tarif internet yang dikeluarkan selama PLTS beroperasi dapat dianalisis seperti berikut .
4,9Mb 4,9Mb x 120 588Mb x Rp 21,06 = Rp 4401,446 = Rp 21,06 = 588Mb = Rp 12.
383,28
Aspek Finansial Metode Net Present Value (NPV) Net Present Value merupakan variabel yang menjadi gambaran pendapatan yang dicapai diwaktu yang akan datang dengan bunga telah dibayar diawal.
Metode NPV menggunakan arus kas bersih, faktor diskonto, dan nilai sekarang dari arus kas bersih sebagai dasarnya.
Benefit diperoleh dari hasil perkalian antara produksi kWh tahunan sistem PLTS dengan biaya energi, sedangkan pengeluaran diperoleh dari biaya operasional dan pemeliharaan.
Net cash flow diperoleh dari hasil pengurangan benefit dengan pengeluaran, sedangkan (PVNCF) diperoleh dari hasil perkalian NCF dengan faktor diskonto.
Hasil analisis tersebut dapat dilihat pada Tabel II.
NPV
= Ocycu ycn=1 ycAyayayc Oeya .
yc = PVNCF Ae C = 8.
583,813 Ae 7.
= 1.
583,813
Berdasarkan hasil analisis diatas nilai NPV yaitu sebesar Rp 1.
583,813 nilai tersebut berupa positif yang artinya pembangunan sistem PLTS ini menguntungkan.
Metode Internal Rate of Return (IRR) Metode Internal Rate of Return digunakan untuk mencari tingkat pengembalian di mana NPV sama dengan NPV positif dan NPV negatif dapat dilihat pada Tabel
i NPV1
IRR
= i1 {( IRR
= 0,06 {(
) .
2 Ae i.
} NPV1 OeNPV2
583,813
= 0,06 {(
) .
,11 Ae 0,.
} 583,813 5921
583,813
) .
583,813 5921
= 0,06 .
= 0,1095 x 100 = 10,95% = 11% Dari hasil analisis tersebut nilai Internal Rate of Return sebesar 11%.
sedangkan suku bunga bank adalah 6%, sehingga dapat diambil keputusan bahwa sistem PLTS yang dibangun pada penelitian ini menguntungkan karena nilai IRR > suku bunga bank.
Steven, dkk.
Analisis Ekonomi Penggunaan PLTS A 74 Tabel I Biaya awal PLTS Nama Komponen Jumlah Harga Total Harga Panel Surya SY-100M Rp.
Rp.
Rak Sel Sueya
Aki
MCB C23N
Kabel Jumper Automatic Transfer Switch (ATS) Inverter PSW 500W Sensor PZEM-004T Solar Charge Controller Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
MPPT
Module ESP 32 Terminal Total Biaya Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Rp.
Tabel II Hasil analisis benefit.
O&M.
NCF.
DF, dan PVNCF
Tahun Investasi
Benefit
NCF
PVNCF
PVNCF
0,943396226
1145851,887
0,900900901
1094236,937
0,88999644
1080992,346
0,811622433
985799,0423
0,839619283
0,731191381
888107,2453
0,792093663
962079,3396
0,658730974
800096,6174
0,747258173
907622,0185
0,593451328
720807,7634
0,70496054
856247,1873
0,534640836
649376,3634
0,665057114
807780,3654
0,481658411
585023,7508
0,627412371
762056,9485
0,433926496
527048,4242
0,591898464
718921,6495
0,390924771
474818,4002
0,558394777
678227,9712
0,352184479
427764,3245
8939583,813
Total
7153078,868
Tabel i Data NPV poisitf dan NPV negatif
Nama NPV
Nilai NPV Positif
583,813
Nilai NPV Negatif
921,131
KESIMPULAN
Tingkat diskon Pada aspek biaya untuk sistem PLTS sebagai energi alternatif hydrofarm berbasis Internet of Thing (IoT), terdapat beberapa biaya yang dianalisis seperti biaya awal (Initial Cos.
sebesar Rp 7.
000, biaya operasi dan pemeliharaan (Operational and Maintenanc.
dengan tujuan agar sistem PLTS terjaga keandalannya selama masa operasi dengan menghabiskan biaya sebesar Rp71.
590/tahun dan nilai sekarang dari biaya operasi dan pemeliharaan sebesar Rp 565.
561, biaya penggantian komponen yaitu penggantian baterai 1 kali sehingga mengeluarkan biaya sebesar Rp 500, selama sistem PLTS beroperasi Steven, dkk.
Analisis Ekonomi Penggunaan PLTS A 75 mengeleuarkan biaya siklus hidup sebesar Rp9.
061, sistem PLTS dengan panel surya berkapasitas 100Wp yang diasumsikan beroperasi 10 tahun menghasilkan estimasi energi sebesar 468,9 kWh dengan tarif listrik sebesar Rp 2743/kWh, mengeluarkan biaya internet selama 10 tahun operasi sebesar Rp 12.
383,28 dengan melakukan hybrid ke PLN maka menghemat biaya sebesar Rp 689.
044,83.
Pada aspek finansial untuk sistem PLTS sebagai energi alternatif hydrofarm berbasis Internet of Thing (IoT), menggunakan 2 metode yaitu untuk mengetahui besar benefit yang akan diterima atau Net Present Value (NPV) yaitu sebesar Rp 1.
583,813 dan besar tingkat pengembalian modal atau Internal Rate of Return (IRR) sebesar 11%, berdasarkan hasil tersebut maka penelitian ini dapat dikatakan layak/menguntungkan.
REFERENSI