Pengembangan Model Pemenuhan Kebutuhan Listrik dengan Pemanfaatan Agriculture Biomass untuk Mendapatkan Payback Period dengan Pendekatan Simulasi Sistem Dinamik

Destianto, Arief Sandi (2025) Pengembangan Model Pemenuhan Kebutuhan Listrik dengan Pemanfaatan Agriculture Biomass untuk Mendapatkan Payback Period dengan Pendekatan Simulasi Sistem Dinamik. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6026221003-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Konteks: Jawa Timur memiliki potensi besar dalam memanfaatkan limbah pertanian sebagai sumber energi biomassa. Namun, transisi energi baru terbarukan (EBT) di wilayah ini menghadapi tantangan, termasuk evaluasi kelayakan investasi dan pemanfaatan limbah pertanian sebagai energi biomassa.
Permasalahan: Pemerintah Provinsi Jawa Timur melalui Peraturan Gubernur Nomor 6 Tahun 2019 menetapkan target energi berkelanjutan, termasuk pengembangan pembangkit listrik biomassa sebagai solusi atas pasokan energi, terutama setelah rencana pensiun dini PLTU berbasis batu bara. Namun, realisasi pembangkit ini masih terkendala evaluasi kelayakan investasi dan pengukuran potensi biomassa sebagai sumber energi listrik.
Tujuan: Penelitian ini bertujuan mengembangkan model simulasi dengan pendekatan sistem dinamik untuk memenuhi kebutuhan listrik dengan pemanfaatan limbah pertanian. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk menganalisis kelayakan investasi menggunakan metode payback period.
Metode: Dengan menggunakan pendekatan sistem dinamik, pemodelan akan mengkaji interaksi kompleks antara faktor-faktor yang memengaruhi pengembangan dan pemanfaatan limbah pertanian untuk energi biomassa di Jawa Timur. Data empiris terkait produksi limbah pertanian, kebutuhan dan produksi listrik Jawa Timur akan digunakan untuk memvalidasi dan mengalibrasi model yang dihasilkan. Data didapatkan dari PT. PLN, Badan Pusat Statistik Jawa Timur, dan Dinas Pertanian Jawa Timur.
Hasil: Model simulasi telah diverifikasi menunjukkan konsistensi unit variabel dan kesesuaian dengan data historis, dengan tingkat kesalahan E1< 5% dan E2 < 30%. Hasil simulasi mengindikasikan bahwa tanpa intervensi, defisit pemenuhan listrik di Jawa Timur akan meningkat tajam, hingga -7.599,47 GWh. Pengurangan pasokan listrik dari PLTU berbasis batu bara sebesar 15% pada 2024 meningkatkan defisit hingga -11.485,3 GWh, dibandingkan -10.190 GWh untuk penurunan 10% dan -8.894,73 GWh untuk penurunan 5%. Sebaliknya, pengembangan infrastruktur biomassa berhasil mengurangi defisit menjadi -2.722,98 GWh pada 2024, dan menciptakan surplus sebesar 1.123,63 GWh pada 2030 serta 2.812,93 GWh pada 2035. Payback period pengembangan biomassa tercapai dalam 9 tahun, yaitu pada 2033, dengan arus kas bersih sebesar Rp 290,55 miliar. Penjualan produk sekunder seperti biochar mempercepat pengembalian investasi, dengan arus kas positif mulai tercatat pada 2028 dan mencapai Net Cash Flow sebesar Rp 4,31 triliun pada 2034.
Nilai Tambah: Penelitian ini menawarkan solusi inovatif untuk energi berkelanjutan. Selain memperkaya literatur energi terbarukan, penelitian ini memberikan panduan kebijakan yang mendukung SDG, mengurangi emisi gas rumah kaca, dan memanfaatkan limbah pertanian untuk energi bersih di Jawa Timur.
==================================================================================================================================
Context: East Java has great potential in utilizing agricultural waste as a source of biomass energy. However, the New Renewable Energy (NRE) Transition in this region faces challenges, including evaluating the feasibility of investment and utilization of agricultural waste as biomass energy.
Issue: East Java Provincial Government through Governor Regulation Number 6 of 2019 has set a sustainable energy target, including the development of biomass power plants as a solution to energy supply, especially after the early retirement plan for coal-based PLTUs. However, the realization of this power plant is still constrained by the evaluation of investment feasibility and measurement of biomass potential as a source of electrical energy.
Objective: This study aims to develop a simulation model with a dynamic system approach to meet electricity needs by utilizing agricultural waste. In addition, this study also aims to analyze the feasibility of investment using the payback period method.
Method: Using a dynamic system approach, the modeling will examine the complex interactions between factors that influence the development and utilization of agricultural waste for biomass energy in East Java. Empirical data related to agricultural waste production, electricity needs and production in East Java will be used to validate and calibrate the resulting model. Data were obtained from PT. PLN East Java Distribution Unit, East Java Central Statistics Agency, and East Java Agriculture Service.
Results: The simulation model has been verified showing the consistency of variable units and conformity with historical data, with error rates of E1 <5% and E2 <30%. The simulation results indicate that without intervention, the electricity supply deficit in East Java will increase sharply, to -7,599.47 GWh. A 15% reduction in electricity supply from coal-fired power plants in 2024 increases the deficit to -11,485.3 GWh, compared to -10,190 GWh for a 10% reduction and -8,894.73 GWh for a 5% reduction. In contrast, biomass infrastructure development successfully reduces the deficit to -2,722.98 GWh in 2024 and creates a surplus of 1,123.63 GWh in 2030 and 2,812.93 GWh in 2035. The payback period for biomass development is achieved in 10 years, namely in 2034, with a net cash flow of IDR 290.55 billion. Sales of secondary products such as biochar accelerate the return on investment, with positive cash flow starting to be recorded in 2028 and reaching a Net Cash Flow of IDR 4.31 trillion in 2034.
Added Value: This research offers innovative solutions for sustainable energy. In addition to enriching the renewable energy literature, this research provides policy guidance that supports SDGs, reduces greenhouse gas emissions, and utilizes agricultural waste for clean energy in East Java.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Energi Baru Terbarukan, Biomassa Pertanian, Model simulasi, Sistem Dinamik, Periode Pengembalian.
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Information System > 59101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	ARIEF SANDI DESTIANTO
Date Deposited:	20 Jan 2025 03:18
Last Modified:	20 Jan 2025 03:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/116429

Actions (login required)

View Item