1 Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Belakangan ini terdapat dorongan untuk mengurangi emisi yang berdampak buruk pada lingkungan pada tiap lini utilisasi energi secara global. Pemerintah telah menetapkan komitmen untuk mencapai Net Zero Emission (NZE) pada tahun 2060. Road Map PLN sebagai bagian dari BUMN, mempunyai target tercapai pada 2030 (Hamdi dan Adhiguna, 2021). Pembangkit pembangkit listrik yang ada di Indonesia sekarang ini, masih didominasi oleh pembangkit pembangkit yang berbahan bakar fosil. Dan seiring dengan target tersebut maka secara bertahap dilakukan transisi energi menuju penggunaan energi baru terbarukan. Pembangkit listrik tenaga air merupakan salah satu bentuk pembangkit energi yang sangat andal dan ramah lingkungan. Berbeda dengan pembangkit listrik tenaga fosil yang menghasilkan gas rumah kaca dan polutan berbahaya, pembangkit listrik tenaga air menghasilkan listrik dengan emisi nol atau hampir nol (Demirbas, 2009). Di Indonesia, sebuah negara yang memiliki banyak sumber daya air, pembangkit listrik tenaga air telah banyak digunakan untuk memenuhi kebutuhan energinya yang terus meningkat setiap hari. Begitu pula, banyak negara lain di seluruh dunia telah menggunakan pembangkit listrik tenaga air sebagai sumber energi listrik utama. Dalam kontribusi global, pembangkit listrik tenaga air memberikan sekitar 16% dari total produksi listrik global (Almulla dkk., 2023). Gambar 1 menunjukkan produksi listrik dunia berdasarkan jenis bahan bakar pada tahun 2016. Gambar 1 Pembangkit Listrik Berdasarkan Jenis Bahan Bakar (Killingtveit, 2020) Fosil 65% Nuklir 10,4% Hidro 16,6% EBT Lain 7,9% EBT 24,5% 2 Pola operasi dan pemeliharaan yang efisien serta dapat diandalkan dari pembangkit listrik tenaga air memiliki dampak yang besar pada jaringan listrik global. Namun, pola pemeliharaan di beberapa pembangkit listrik tenaga air masih belum optimal. Penjadwalan pemeliharaan seringkali didasarkan pada jam kerja, tanpa mempertimbangkan kondisi musiman yang memerlukan pemeliharaan. Peramalan inflow masih belum memiliki peran yang signifikan dalam perencanaan pemeliharaan. Waktu pemeliharaan di pembangkit listrik tenaga air menjadi krusial, karena dapat memengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan dan keandalannya. Ramalan aliran air dapat memainkan peran penting dalam perencanaan strategi pemeliharaan. Mengadopsi teknik ramalan yang canggih dan pemantauan secara real-time dapat memastikan bahwa aktivitas pemeliharaan dilakukan pada waktu yang tepat, mengurangi gangguan terhadap produksi listrik, dan meningkatkan keandalan pembangkit listrik tenaga air secara keseluruhan. Pendekatan ini sangat penting karena kita mengutamakan sumber energi yang berkelanjutan dan dapat diandalkan di tengah perubahan global yang dinamis. Beberapa penelitian telah menguji peran yang dapat dimainkan oleh ramalan masuk air yang efektif dalam pola operasi dan pemeliharaan. Contoh-contoh penelitian tersebut antara lain adalah studi Bendungan Sirikit di Sungai Chao Phraya, yang tidak hanya menyediakan pembangkit listrik tenaga air tetapi juga fasilitas irigasi (Meema dkk., 2021); studi tentang Bendungan Boryeong, yang memasok daya yang signifikan dan menyediakan 25% listrik Korea Selatan (Lee dkk., 2020); penelitian mengenai Waduk Dukan di Irak yang memasok pembangkit listrik tenaga air (Saab dkk., 2022); analisis Sungai Uruguay di Machadinho (Collischonn dkk., 2005); serta penelitian tentang 23 bendungan di berbagai zona iklim di Amerika Serikat (CONUS) yang dioperasikan untuk tujuan ganda seperti pembangkit listrik tenaga air (Ahmad dan Hossain, 2019), dan sebagainya. Semua penelitian ini memberikan wawasan penting mengenai peran ramalan masuk air dalam mengoptimalkan operasi dan pemeliharaan pembangkit listrik tenaga air, termasuk PLTA Bakaru. 3 I.1.1 Pola Operasi dan Pemeliharaan PLTA Bakaru PLTA Bakaru adalah pembangkit listrik tenaga air yang memiliki desain mesin poros vertikal dengan tipe turbin Francis dan berkapasitas 2 x 63 MW. PLTA ini memainkan peran penting sebagai penyedia listrik utama bagi sistem terinterkoneksi 150 kV di Sulawesi Selatan dan Sulawesi Barat. Menjaga keandalan dan mengoptimalkan kinerja PLTA Bakaru sangat penting karena kontribusinya yang signifikan pada sistem. Hal ini telah menjadi aspek kritis dalam penyediaan energi yang berkelanjutan. Saat ini, perencanaan pola pengoperasian PLTA Bakaru belum optimal karena masih mengalami kendala dalam peramalan untuk menentukan debit air (inflow). Sehingga untuk perencanaannya masih mengandalkan prediksi inflow berdasarkan perhitungan data historis inflow rata-rata 5 tahunan. Akibatnya, pada kondisi cuaca yang tidak menentu, seperti musim kering dan basah, para operator bendungan harus mengestimasi bukaan pintu bendungan secara manual untuk menjaga elevasi bendungan dan mengoptimalkan produksi PLTA Bakaru. Pola pemeliharaan periodik PLTA Bakaru juga masih belum maksimal dikarenakan masih mengikuti pola yang terdokumentasi dalam buku Manajemen Outage Sektor Bakaru, termasuk untuk pemeliharaan turbin, generator, dan peralatan bantu. Tabel 1 menunjukkan siklus pemeliharaan periodik di lingkungan PLN Nusantara Power berdasarkan jenis pembangkitnya (PJB Academy, 2009). Tabel 1 Siklus pemeliharaan periodik unit pembangkit PT. PLN Nusantara Power UNIT SIKLUS 1 SIKLUS 2 PLTU SI ME SI SE SI ME SI SE PLTG CI HGPI CI MI CI HGPI CI MI PLTGU CI TI CI TI CI TI CI TI PLTD TO SO TO MO TO SO TO MO PLTA AI AI GI AI AI MO AI AI GI AI AI MO Siklus pemeliharaan tersebut disusun berdasarkan jam operasi pembangkit sehingga disebut jam periode overhaul. Tabel 2 adalah untuk jam periode pemeliharaan periodik di PT. PLN Nusantara Power (PJB Academy, 2009). 4 Tabel 2 Jam pemeliharaan periodik PT PLN Nusantara Power Jenis Pemeliharaan Jam Operasi Jenis Pemeliharaan Jam Operasi SI 8.000 TO 3.000 ME 16.000 SO 6.000 SE 32.000 MO PLTD 12.000 CI 8.000 AI 8.000 HGPI 20.000 GI 20.000 MI 32.000 MO PLTA 40.000 Keterangan: SI = Simple Inspection; ME = Medium Inspection; SE = Serious Inspection; CI = Combustion Inspection; HGPI = Hot Gas Path Inspection; MI = Major Inspection; TI = Turbine Inspection; TO = Top Overhaul; SO = Semi Overhaul; MO = Major Overhaul; AI = Annual Inspection; GI = General Inspection. Dalam konteks ini, pemeliharaan yang dilakukan di PLTA Bakaru kurang mempertimbangkan perubahan musim, baik itu musim basah maupun kering dan hanya mengacu pada jam operasi unit pembangkit serta kondisi beban sistem. Hal ini bisa menjadi kerugian ketika jam operasi telah mencapai waktu pemeliharaan, tetapi debit air yang tersedia berlimpah karena kondisi musim basah, yang pada hakikatnya akan mengurangi potensi produksi listrik (opportunity losses). Melihat kondisi ini, diperlukan adanya metode forecasting inflow yang dapat diandalkan untuk meningkatkan efektivitas pola pemeliharaan dan pengoperasian PLTA Bakaru. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan keandalan unit PLTA Bakaru secara keseluruhan serta mengurangi potensi gangguan dan penurunan kinerja yang dapat mempengaruhi produksi listrik dari PLTA Bakaru.