buku ii dasar pltmh

BAHAN DISKUSI KULIAH PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK SEMESTER III

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO

Halaman 1 dari 44


1. PENDAHULUAN

Mikro hidro adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dari instalasi. Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari instalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Biasanya mikro hidro dibangun berdasarkan kenyataan bahwa adanya air yang mengalir di suatu daerah dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai. Istilah kapasitas mengacu kepada jumlah volume aliran air persatuan waktu (flow capacity) sedangan beda ketingglan daerah aliran sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head. Dengan Data Debit air serta Tinggi jatuh air maka dapat dihitung Daya Listrik yang Potensi dibangkitkan dengan Persamaan sebagai berikut.

P = 9,8 x H x Q KW ........................Dimana :H = Tinggi jatuh air (Meter)Q = Debit air (M3/detik)

Mikro hidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebas bisa dikatakan "energi putih". Dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini mengunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi perbedaan ketinggiannya dengan daerah tertentu (tempat instalasi akan dibangun) dapat diubah menjadi energi listrik.

Seperti dikatakan di atas, mikro hidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun bisa dibayangkan bahwa mikro hidro pasti mengunakan air sebagai sumber energinya. Yang membedakan antara istilah mikro hidro dengan mini hidro adalah output daya yang dihasilkan. Mikro hidro menghasilkan daya lebih rendah dari 100 kW,Sedangkan untuk mini hidro daya keluarannya berkisar antara 100 sampai 5.000 kW.

Secara teknis, mikro hidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan ketinggian tertentu menuju rumah instalasi (rumah turbin). Di rumah instalasi air tersebut akan menumbuk turbin yang sudah terpasang agar berputar,bila turbin dipastikan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik memutar poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan ke generator dengan mengunakan kopling.Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban).

Halaman 2 dari 44


Terdapat sebuah peningkatan kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan di sejumlah negara, sebagian untuk mendukung industri-industri, dan sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari. Kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya yang tinggi dari perluasan jaringan listrik, sering membuat mikro Hidro memberikan sebuah alternatif ekonomi ke dalam jaringan. Ini karena Skema mikro hidro yang mandiri menghemat biaya dari jaringan transmisi, dan karena skema perluasan jaringan sering memerlukan biaya peralatan dan pegawai yang mahal.

Skema mikro hidro dapat didisain dan dibangun oleh pegawai lokal dan organisasi yang lebih kecil dengan mengikuti peraturan yang lebih longgar dan menggunakan teknologi lokal seperti untuk pekerjaan irigasi tradisional atau mesin-mesin buatan lokal. Pendekatan ini dikenal sebagai Pendekatan Lokal.

a. INVESTASI PLTMH

Pembangunan PLTMH harus diperhitungkan gambaran kelayakannya dengan faktor pertimbangan Daya yang dibangkitkan terpakai versi biaya pembangunan. Gambar 1 menunjukkan betapa ada perbedaan yang berarti antara biaya pembuatan dengan listrik yang dihasilkan.

Gambar 1. Skala ekonomi dari mikro hidro (berdasarkan data tahun 1985)

Halaman 3 dari 44


Cara membaca:Ukur skalaBiaya minimal untuk 27 kw, Ivn = C x (Invav /1000) x PoutInv = biaya investasiC = Nilai satuan biaya/KWInvav = biaya minimal standart pembangunan PLTMHPout = Prakiraan daya yang dibangkitkan Generator PLTMH

Besarnya investasi pembangunan PLTMH ditentukan oleh kapasitas daya yang akan dibangkitkan, desain sistem, dan jenis turbin yang akan dipasang.Contoh Inv av = Rp 20 000 000/KWContoh perhitungan dari diagram diatas untuk Pout 27 kw, diperoleh C = 820 dan 1820jadiInv min.= 820 x 20.000.000./1000 x 27 = Rp 442 800 000Inv Maksimal: 1820 x 20.000.000/1000 x 27= Rp 982 800 000,1500x20.000x10.000=300000.000Penghasilan energi : 27 KW x 700 Jam = 18900 kwhHarga jual ke PLN : 18900 x 1000 = Rp 18.900.000/bulan

Kalau investasi Rp 442.800.000Maka lunas : 442 800 0000/18.900.000 = 23.4 bulanAverage cost for conventional hydro = Biaya rata-rata untuk hidro konvensionalBand for micro hydro = Kisaran untuk mikro hidroCapital cost = ModalCapacity = Kapasitas (kW)

b. DAYA TENAGA LISTRIK DARI AIR

Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian jatuh (biasa disebut ‘Head’) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini adalah sebuah sistem konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran, dan menyalurkan tenaga dalam bentuk daya listrik atau daya gagang mekanik. Tidak ada sistem konversi daya yang dapat mengirim sebanyak yang diserap dikurangi sebagian daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas, suara dan sebagainya.

Halaman 4 dari 44


Gambar. Head adalah ketinggian vertikal dimana air jatuh

Persamaan konversinya adalah : Daya yang masuk = Daya yang keluar + Kehilangan (Loss) atauDaya yang keluar = Daya yang masuk × Efisiensi konversi

Persamaan di atas biasanya digunakan untuk menggambarkan perbedaan yang kecil. Daya yang masuk, atau total daya yang diserap oleh skema hidro, adalah daya kotor, Pgross. Daya yang manfaatnya dikirim adalah daya bersih, Pnet. Semua efisiensi dari skema gambar diatas disebut E0.

Pnet = Pgross × E0 kW

Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan juga dikalikan dengan sebuah faktor (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah :

Pnet = g × Pgross × E0 kW

dimana head dalam meter, dan debit air dalam meter kubik per detik (second (s)). Dan E0

terbagi sebagai berikut :

E0 = Ekonstruksi sipil × Epenstock × Eturbin × Egenerator × Esistem kontrol × Ejaringan × Etrafo

dimana :Ekonstruksi sipil = 1,0 – (panjang saluran × 0,002 ~ 0,005 / Hgross)Epenstock = 0,90 ~ 0,95 (tergantung pada panjangnya)Eturbin = 0,70 ~ 0,85 (tergantung tipe turbin)Egenerator = 0,80 ~ 0,95 (tergantung pada kapasitas generator)Esistem kontrol = 0,97Ejaringan = 0,90 ~ 0,98 (tergantung pada panjang jaringan)Etrafo = 0,98

Ekonstruksi sipil dan Epenstock adalah yang biasa diperhitungkan sebagai ‘Head Loss (Hloss)/kehilangan ketinggian’. Dalam kasus ini, persamaan diatas dirubah ke persamaan berikut.

Halaman 5 dari 44


Pnet = g × (Hgross - Hloss) × Q × (E0 - Ekonstruksi sipil - Epenstock) kW

Persamaan sederhana ini harus diingat : ini adalah inti dari semua disain pekerjaan pembangkit listrik. Ini penting untuk menggunakan unit-unit yang benar.

Efisiensi sistem yang spesifik untuk sebuah skema yang berjalan

c. KOMPONEN-KOMPONEN PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

Gambar 2. Komponen-komponen Besar dari sebuahSkema Mikro Hidro

Halaman 6 dari 44


Diversion Weir dan Intake (Dam/Bendungan Pengalih dan pengambilan) : dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai (‘Intake’ pembuka) ke dalam sebuah bak pengendap (Settling Basin).

Settling Basin (Bak Pengendap) : bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel material (pasir, lumpur) dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak material.

Headrace (Saluran Pembawa) : saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.

Headtank (Bak Penenang) : fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara sebuah penstock dan headrace, dan untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir, lumpur dan sampah.

Penstock (Pipa Pesat) : penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah Turbin.

Turbine dan Generator (Turbin dan Generator) : perputaran gagang dari roda dapat digunakan untuk memutar sebuah alat mekanikal (seperti sebuah penggilingan biji, pemeras minyak, mesin bubut kayu dan sebagainya), atau untuk mengoperasikan sebuah generator listrik. Mesin-mesin atau alat-alat, dimana diberi tenaga oleh skema hidro, disebut dengan ‘Beban’ (Load).

Tentu saja ada banyak variasi pada penyusunan disain ini. Sebagai sebuah contoh, air dimasukkan secara langsung ke turbin dari sebuah saluran tanpa sebuah penstock seperti yang terlihat pada penggergajian kayu di Gambar 2. Tipe ini adalah metode paling sederhana untuk mendapatkan tenaga air tetapi belakangan ini tidak digunakan untuk pembangkit listrik karena efisiensinya rendah. Kemungkinan lain adalah bahwa saluran dapat dihilangkan dan sebuah penstock dapat langsung ke turbin dari bak pengendap pertama. Variasi seperti ini akan tergantung pada karakteristik khusus dari lokasi dan skema keperluan-keperluan dari pengguna.

Halaman 7 dari 44


SURVEY PLTMH

Tahap awal pengembangan pembangkit listrik mikro/minihidro tersebut dimulai dengan mengadakan survei lapangan untuk mengetahui potensi sungai yang akan dikembangkan menjadi PLTMH. Untuk dapat melakukan survei tersebut perlu dilakukan beberapa persiapan yang matang sehingga survei dapat dilaksanakan dengan baik dengan hasil sesuai yang diharapkan. Hal-hal yang harus dipersiapkan tersebut meliputi:1. Jadual pelaksanaanSurvei harus direncanakan dengan sangat matang sehingga dapat diperoleh hasil yang memuaskan. Pemilihan waktu survei yang tepat adalah sangat penting mengingat di daerah kita terdapat dua musim yang sangat mempengaruhi perilaku aliran sungai, yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Pelaksanaan survei untuk satu lokasi tertentu sebaiknya dilakukan minimal sebanyak 2 (dua) kali, yaitu saat puncak musim penghujan dan puncak musim kemarau sehingga laju aliran (debit) sungai maksimum dan minimum dapat diukur.2. Tenaga pelaksanaUntuk dapat melaksanakan survei dengan baik minimal diperlukan:a.3 (tiga) orang pelaksana survei yang mempunyai kecakapan mengoperasikan peralatan survei serta melakukan perhitungan dan analisis hasil survei.b.1 (satu) orang pemandu penduduk setempat/lokal.c.2 (dua) orang sopir perahu jukung untuk lokasi survei yang jauh ke arah hulu sungai, selain itu mereka juga berfungsi sebagai tenaga perintisan jalan.3. PeralatanPeralatan yang digunakan dalam survei lapangan adalah sebagai berikut:a. Perahu jukung untuk menjangkau lokasi survei.b. 1 (satu) set peralatan GPS (Global Positioning System), misalnya Garmin III Plus yang dipergunakan untuk mengukur koordinat posisi lokasi survei.

c. 1 (satu) set peralatan Current Meter Counter Hydrological Services P/L Liverpool N.S.W Australi Type CMC 200/93-15 dengan Kincir No. 4-92.02 untuk mengukur laju aliran (debit) sungai.

Halaman 8 dari 44


d. 1 (satu) unit Stop Watch untuk mengukur lama pengambilan data pengukuran laju aliran (debit) sungai.e. 1 (satu) set peralatan Theodolite, misalnya TOPCON TL-20 DP SN. A 75222 untuk mengukur profil/kontur lokasi survei.f. 1 (satu) buah Bak Ukur.g. 1 (satu) meteran kecil.h. 1 (satu) buah Roll Meter Yamayo Million I2 100 m x 300 ft.i. 2 (dua) buah Patok meter/Yalon.j. 1 (satu) set alat tulis.k. 1 (satu) pasang radio komunikasi.l. Perangkat lunak (software) pemetaan atau program aplikasi Google Earth™.Metode Pengukuran1.Pengukuran laju aliran (debit) sungaiPengukuran debit aliran sungai dilakukan dengan menggunakan alat Current Meter Counter dengan memakai Kincir No. 4-92.02. Mengingat terjadi kerusakan penunjuk/display waktu pada peralatan Current Meter Counter maka digunakan Stop Watch untuk menghitung waktu pengukuran. Pengukuran dilakukan di sepanjang penampang melintang sungai dengan interval pengukuran setiap 1 (satu) meter lebar sungai.

Halaman 9 dari 44


Untuk keakuratan data pengukuran maka pengukuran laju aliran (debit) ini dilakukan di 2 (dua) lokasi yang berlainan. Pengukuran dilakukan oleh 3 orang petugas, yaitu 1 orang mengoperasikan Current Meter Counter, 1 orang mengoperasikan kincir dengan stik pemegangnya, dan 1 orang sebagai pengukur jarak dan kedalaman ukur sekaligus sebagai pencatat hasil pengukuran. Hasil pengukuran disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Berdasarkan hasil pengukuran di atas maka dapat dibuat gambar profil melintang sungai yang sedang diukur seperti yang ditunjukkan dalam gambar dibawah ini:

Halaman 10 dari 44


Dari pengukuran yang dilakukan dapat diperoleh hasil:• Lebar sungai di Lokasi Q2 = 7,0 m• Kedalaman maksimum = 0,39 m• Laju aliran (debit) air di Lokasi Q2 = 0,574 m3/s

2 .Pengukuran profil/kontur sungaiPengukuran profil/kontur sungai dilakukan dengan menggunakan Theodolite. Dengan alat ini dapat pula diukur jarak antar titik pengukuran tanpa menggunakan roll meter lagi. Untuk beberapa lokasi pengukuran yang sulit/terkendala kondisi geografis maka pengukuran jarak dilakukan dengan menggunakan Global Positioning System (GPS), walapun akan diperoleh hasil pengukuran yang kurang akurat. Pengukuran ini dilakukan oleh 3 orang petugas, yaitu 1 orang mengoperasikan Thedolite, 1 orang memegang patok meter/Yalon, 1 orang memasang/memegang bak ukur di patok meter/Yalon yang sedang dibidik.

Halaman 11 dari 44


Pengukuran posisi koordinat lokasi dilakukan dengan menggunakan Global Positioning System (GPS).

Dengan menggunakan bantuan perangkat lunak/software pemetaan atau menggunakan program aplikasi Google Earth™ maka arah mata angin dan peta lokasi pada denah jalur

Halaman 12 dari 44


pengukuran dapat ditentukan.

Posisi pengukuran koordinat lokasi survei sebagai berikut:Lokasi pengukuran Lokasi Q2: South 03°36’25.4″ East 115°05’00.8″Profil/kontur alur sungai dapat digambarkan sebagai berikut:

3. Pengukuran tinggi jatuh (head)Pengukuran beda ketinggian (head) dilakukan dengan menggunakan Theodolite merk TOPCON tipe TL-20 DP. Pengukuran dilakukan di sepanjang sungai dari hulu sungai, yang diperkirakan merupakan lokasi dam, sampai hilir, yang diperkirakan tempat instalasi mesin pembangkit. Jalur pengukuran digambarkan sebagai berikut:

Halaman 13 dari 44


Dari pengukuran tersebut dapat diperoleh hasil:Tinggi jatuh (head) antara titik I dan F1 = 2,68 mTinggi jatuh (head) antara titik I dan B = 3,68 m4. Pengamatan demografisLokasi survei terletak 2,5 km arah tenggara dari Desa Belangian atau sekitar 12,8 km arah tenggara dari dam PLTA Ir. P.M. Noor. Desa terdekat lain dari lokasi survei adalah Desa Paau (berjarak sekitar 4 km) dan Desa Kalaan (berjarak sekitar 7 km). Desa Belangian sekarang dihuni oleh sekitar 300 kepala keluarga/KK. Mata pencaharian utama penduduk desa ini adalah bercocok tanam/berladang, mencari ikan, mendulang intan dan berkebun karet. Selama ini penduduk menikmati aliran listrik dari mesin diesel yang diusahakan oleh PT PLN (Persero). Namun aliran listrik ini hanya dapat dinikmati pada waktu malam hari.

Pengukuran kecepatan aliran dengan Current-meter

Prinsip kerja jenis curent meter ini adalah propeler berputar dikarenakan partikel air yang melewatinya. Jumlah putaran propeler per waktu pengukuran dapat memberikan kecepatan arus yang sedang diukur apabila dikalikan dengan rumus kalibrasi propeler tersebut.

Jenis alat ini yang menggunakan sumbu propeler sejajar dengan arah arus disebut Ott -propeler curent meter dan yang sumbunya tegak lurus terhadap arah arus disebut Price cup current meter. Peralatan dengan sumbu vertikal ini tidak peka terhadap arah aliran.

Halaman 14 dari 44


Keuntungan:

Propeler curent meter ini menghasilkan pekerjaan yang akurat dan cepat apabila dilakukan perawatan yang baik dan pelaksanaan yang cermat. Juga kalibrasi propeler harus dilakukan dengan baik.

Kerugian:

Dapat dipengaruhi oleh kapal (pitching dan rolling), sehingga kecepatan arus yang diukur bukan hanya kecepatan arus aliran sungai saja. Diperlukan test kalibrasi untuk mengatasi hal ini.

Cara pemakaian:

Ott current-meter dapat digunakan baik dengan digantung pada kabel/tali maupun pada tiang. Cara yang pertama dapat dilaksanakan pada pengukuran di sungai maupun di muara sungai, sedangkan cara kedua dapat dipakai pada pengukuran di kanal yang kecil atau digantung di jembatan.

Gambar (a) Cup current meter dan (b) Propeler current meter

Metode pengukuran kecepatan aliran di sungai:

a. Metode satu titik

Metode ini digunakan untuk sungai yang dangkal dengan mengukur pada kedalaman 0,6 h. Kecepatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

V = V0,6

Halaman 15 dari 44

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/current-meter.jpg


Metode 1 titik

b. Metode dua titik

Metode 2 titik

Pengukuran dilakukan pada kedalaman 0,2 h dan 0,8 h. Kecepatan rata-rata dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

c. Metode tiga titik

d. Metode lima titik

Pengukuran kecepatan aliran dengan pelampung

Halaman 16 dari 44

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/metode-1-titik.jpg

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/metode-2-titik.jpg

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/rumus-2-titik.jpg

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/rumus-3-titk.jpg

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/rumus-5-titik.jpg


Pelampung merupakan alat ukur kecepatan arus yang paling sederhana. Pelampung bergerak terbawa oleh arus dan kecepatan arus didapat dari jarak tempuh pelampung dibagi dengan waktu tempuh. Pelampung dapat berupa pelampung permukaan, pelampung ganda, pelampung tongkat dan lain-lain.

Cara ini dapat dengan mudah digunakan meskipun permukaan air sungai itu tinggi. Cara ini sering digunakan karena tidak dipengaruhi oleh kotoran atau kayu-kayuan yang hanyut dan mudah dilaksanakan.

Gambar Macam-macam pelampung untuk mengukur kecepatan aliran

Tempat yang harus dipilih adalah bagian sungai yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalamnya air dan gradien yang kecil. Seperti terlihat dalam gambar, tiang-tiang untuk observasi dipancangkan pada 2 buah titik dengan jarak dari 50 sampai 100 m. Waktu mengalirnya pelampung diukur dengan “stopwatch.” Setelah kecepatan aliran dihitung, maka diadakan perhitungan debit yakni kecepatan kali luas penampang melintangnya.

Biasanya digunakan 3 buah pelampung yang dialirkan pada satu garis pengukuran aliran dan diambil kecepatan rata-rata. Mengingat arah mengalirnya pelampung itu dapat dirubah oleh pusaran-pusaran air dan lain-lain, maka harga yang didapat dari pelampung yang arahnya sangat berbeda harus ditiadakan.

1. Pelampung permukaan:

Halaman 17 dari 44

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/contoh-pelampung.jpg


Untuk mengukur kecepatan aliran permukaan digunakan sepotong kayu dengan diameter 15 sampai 30 cm, tebal 5 cm. Supaya mudah dilihat, kayu itu dicat atau kadang-kadang pada malam hari dipasang bola lampu listrik yang kecil. Bahan dari pelampung yang digunakan adalah tidak tentu, sepotong kayu, seikat jerami, botol dan lain-lain, dapat digunakan.

Pengukuran kecepatan aliran dengan pelampung permukaan digunakan dalam keadaan banjir atau jika diperlukan segera harga perkiraan kasar dari debit, karena cara ini adalah sangat sederhana dan dapat menggunakan bahan tanpa suatu pilihan.

Akan tetapi, harga yang teliti adalah sulit diketahui karena disebabkan oleh pengaruh angin atau perbandingan yang berubah-ubah dari kecepatan aliran permukaan terhadap kecepatan aliran rata-rata yang sesuai dengan keadaan sungai. Kecepatan rata-rata aliran pada penampang sungai yang diukur adalah kecepatan pelampung permukaan dikali dengan koeffisien 0,70 atau 0,90, tergantung dari keadaan sungai dan arah angin. Dr. Bazin menggunakan koeffisien 0,86.

2. Pelampung tangkai:

Pelampung tangkai dibuat dari sepotong/setangkai kayu atau bambu yang diberi pemberat pada ujung bawahnya. Pemberat itu dibuat dari kerikil yang dibungkus dengan jaring atau kain di ujung bawah tangkai.

Pelepasan pelampung:

Beberapa saat sesudah pelepasan, pelampung itu tidak stabil. Jadi pelampung harus dilepaskan kira-kira 20-50 m di sebelah hulu garis observasi pertama, sehingga pada waktu observasi, pelampung itu telah mengalir dalam keadaan yang stabil. Hal ini akan dipermudah jika di sebelah hulu titik pelepasan terdapat jembatan. Mengingat posisi pelepasan itu sulit ditentukan, maka sebelumnya harus disiapkan tanda yang menunjuk posisi tersebut dengan jelas.

Halaman 18 dari 44


Gambar Sketsa Alur Sungai Untuk Pengukuran Debit Metode Pelampung

2. PERENCANAAN PLTMHA. Pemilihan Lokasi dan Lay Out Dasar Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) pada dasarnya memanfaatkan energi potensial air jatuhan air. Semakin tinggi jatuhan air (head) maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografts yang memungkinkan, tinggi jatuhan air dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi.Secara umum lay-out sistem PLTMH merupakan pembangkit jenis run off river, memanfaatkan aliran air permukaan (sungai).

Komponen sistern PLTMH tersebut terdiri dari bangunan intake (penyadap) - bendungan, saluran pembawa, bak pengendap dan penenang, saluran pelimpah, pipa pesat, rumah pembangkit dan saluran pembuangan. Basic lay-out pada perencanaan pengembangan PLTMH dimulai dari penentuan lokasi intake, bagaimana aliran air akan dibawa ke turbin dan penentuan tempat rumah pembangkit untuk mendapatkan tinggi jatuhan optimum dan aman dari banjir. Lokasi bangunan intake

Pada umumnya instalasi PLTMH merupakan pembangkit listrik tenaga air jenis aliran sungai langsung, jarang yang merupakan jenis waduk (bendungan besar). Konstruksi bangunan intake untuk mengambil air langsung dari sungai dapat berupa bendungan (intake dam) yang melintang sepanjang lebar sungai atau langsung membagi aliran air sungai tanpa dilengkapi bangunan bendungan. Lokasi intake harus dipilih secara cermat untuk menghindarkan masalah di kemudian hari. Kondisi dasar sungai

Halaman 19 dari 44

https://perhubungan2.files.wordpress.com/2012/01/sketsa-pengukuran-dengan-pelampung.jpg


Lokasi intake harus memiliki dasar sungai yang relatif stabil, apalagi bila bangunan intake tersebut tanpa bendungan (intake dam). Dasar sungai yang tidak stabil mudah mengalami erosi sehingga permukaan dasar sungai lebih rendah dibandingkan dasar bangunan intake; hal ini akan menghambat aliran air memasuki intake.

Dasar sungai berupa lapisan lempeng batuan merupakan tempat yang stabil. Tempat di mana kemiringan sungainya kecil, umumnya memiliki dasar sungai yang relatif stabil. Pada kondisi yang tidak memungkinkan diperoleh lokasi intake dengan dasar sungai yang relatif stabil dan erosi pada dasar sungai memungkinkan terjadi, maka konstruksi bangunan intake dilengkapi dengan bendungan untuk menjaga ketinggian dasar sungai di sekitar intake.

• Bentuk aliran sungai Salah satu permasalahan yang sering terjadi pada instalasi PLTMH adalah kerusakan pada bangunan intake yang disebabkan oleh banjir. Hal tersebut sering terjadi pada intake yang ditempatkan pada sisi luar sungai. Pada bagian sisi luar sungai mudah erosi serta rawan terhadap banjir. Batu-batuan, batang pohon serta berbagai material yang terbawa banjir akan mengarah pada bagian tersebut. Sementara itu bagian sisi dalam sungai merupakan tempat terjadinya pengendapan lumpur dan sedimentasi, schingga tidak cocok untuk lokasi intake. Lokasi intake yang baik terletak sepanjang bagian sungai yang relatif lurus, di mana aliran akan terdorong memasuki intake secara alami dengan membawa beban (bed load) yang kecil.

• Lokasi rumah pembangkit (power house) Pada dasarnya setiap pembangun an mikrohidro berusaha untuk mendapatkan head yang maksimum. Konsekuensinya lokasi rumah pembangkit (power house) berada pada tempat yang serendah mungkin. Karena alasan keamanan dan 6nstruksi, lantai rumah pembangkit harus selalu lebih tinggi dibandingkan permukaan air sungai. Data dan informasi ketinggian permukaan sungai pada waktu banjir sangat diperlukan dalam menentukan lokasi rumah pembangkit.

Selain lokasi rumah pembangkit berada pada ketinggian yang aman, saluran pembuangan air ( tail race ) harus terlindung oleh kondisi alam, seperti batu-batuan besar. Disarankan ujung saluran tail race tidak terletak pada bagian sisi luar sungai karena akan mendapat beban yang besar pada saat banjir, serta memungkinkan masuknya aliran air menuju ke rumah pembangkit. Coba cari Lokasi Intake

Lokasi Intake Keuntungan/alasan KerugianTitik karetTitik kopi

Halaman 20 dari 44


• Lay Out Sistem PLTMH Lay out sebuah sistem PLTMH merupakan rencana dasar untuk pembangunan PLTMH. Pada lay out dasar digambarkan rencana untuk mengalirkan air dari intake sampai ke saluran pembuangan akhir.

Air dari intake dialirkan ke turbin menggunakan saluran pembawa air berupa kanal dan pipa pesat (penstock). Penggunaan pipa pesat memerlukan biaya yang iebih besar dibandingkan pembuatan kanal terbuka, sehingga dalam membuat lay out perlu diusahakan agar menggunakan pipa pesat sependek mungkin. Pada lokasi. tertentu yang tidak memungkinkan pembuatan saluran pembawa, penggunaan pipa pesat yang panjang tidak dapat dihindari.

Pendekatan dalam membuat lay out sistem PLTMH adalah sebagai berikut: Air dari intake dialirkan melalui penstok sampai ke turbin. Jalur pemipaan mengikuti aliran air, paralel dengan sungai. Metoda ini dapat dipilih seandainya pada medan yang ada tidak memungkinkan untuk dibuat kanal, seperti sisi sungai berupa tebing batuan. Perlu diperhatikan bahwa penstock harus aman terhadap banjir.

3. PERENCANAAN SIPIL Saluran penghantar (head race)

Saluran penghantar berfungsi untuk mengalirkan air dari intake sampai ke bak penenang. Perencanaan saluran penghantar berdasarkan pada kriteria:

Nilai ekonomis yang tinggi Efisiensi fungsi Aman terhadap tinjauan teknis Mudah pengerjaannya Mudah pemeliharaannya Struktur bangunan yang memadai Kehilangan tinggi tekan (head losses) yang kecil

Dimensi saluran dihitung menggunakan formula untuk perhitungan aliran seragam (uniform flow) pada saluran terbuka. Proses perencanaan hidrolis saluran pembawa dilakukan menggunakan software Engineering Hydraulic Flow Pro.2. Pada perencanaan ini ditetapkan slope saluran pembawa sebesar 0.001 dengan koefisien Manning 0.012.

Kecepatan aliran pada saluran penghantar direncanakan sedemikian rupa untuk mencegah sedimentasi akibat kecepatan rendah maupun pengerusan tanah akibat kecepatan tinggi. Kecepatan aliran yang diCiinkan dalam saluran ditetapkan dengan asumsi ukuran butir material sedimen 0.2 - 0.3 mm.Kecepatan aliran yang diijinkan pada perencanaan ini adalah : Kecepatan maksimum : 2 m/det, saluran pasangan batu tanpa plesteranKecepatan minimum : 0,3 m/det, saluran pasangan batu plesteran

0,5 m/det, saluran tanpa pasangan / plesteran

Halaman 21 dari 44


Kecepatan rata aliran yang diijinkan pada perencanaan ini berkisar 0.5 - 0.7 m/det.

Tabel. Perhitungan Saluran Pembawa, Flow Pro 2 (U-SHAPED CHANNEL, SI Units, U-shaped Channel)

b. Pekerjaan sipil bangunan AirMeliputi:

Pembuatan bendungan, pintu penyalur, pelimpah (intake dam) : beton/pasangan batu Pembuatan bak penenang pintu air pada inlet dan outlet : pasangan batu bertulang

beton dilengkapi dengan pintu air dan saringan sampah. Saringan sampah : baja. Saluran air intake ke turbin : Pasangan batu bertulang beton. Bangunan rumah turbin/ pebangkit listrik (power house) : Pasangan batu bertulang dan

pasangan bata. Pembuatan dudukan/ pondasi pipa pesat saluran air dari saluran ke turbin. Saluran buang : Pasangan batu, beton bertulang.• Bak penenang dan pengendap (head tank)

Konstruksi bak penenang dalam perencanaan ini adalah sebagaimana ditampilkan pada gambar 5.4. Perhitungan dimensi bak penenang dilakukan dengan beberapa kriteria, yaitu :

Volume bak 10 - 20 kali debit yang masuk untuk menjamin aliran steady di pipa pesat dan mampu meredam tekanan balik pada saat penutupan aliran di pipa pesat.

Bak penenang direncanakan dengan menetapkan kecepatan vertikal partikel sedimer 0.03 m/det.

Pipa pesat ditempatkan 15 cm di atas dasar bak penenang untuk menghindarkan masuknya batu atau benda-benda yang tidak diijinkan terbawa memasuki turbin, karena berpotensi merusak runner turbin.

Halaman 22 dari 44


Pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum 4 x D (diameter pipa pesat) dari muka air untuk menjamin tidak terjadi turbulensi dan pusaran yang memungkinkan masuknya udara bersama aliran air di dalam pipa pesat.

Bak penenang dilengkapi trash rack untuk mencegah sampah dan benda-benda yang tidak diinginkan memasuki pipa pesat bersama aliran air.

Pipa penguras ditempatkan di bak pengendap dan bak penenang sebagai kelengkapan untuk perawatan (pembuangan endapan sedimen).

Bak penenang diiengkapi pelimpas yang direncanakan untuk membuang kelebihan debit pada saat banjir. Bangunan bak penenang dan saluran pembawa direncanakan terjaga ketinggian permukaan pada saat banjir sampai maksimum 25% dari debit desain.

Konstruksi bak penenang dan pengendap berupa pasangan batu diplester dengan dasar bak berupa cor-an beton tumbuk (tanpa tulangan) kedap air.

Pipa pesat (penstock)

Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penenang (forebay tank). Perencanaan pipa pesat mencakup pemilihan material, diameter penstock, tebal dan jenis sambungan (coordination point). Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibility, berat, sistem penyambungan dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan pertimbangan keamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material dan tingkat rugirugi (fiction losses) seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi. Data dan asumsi awal perhitungan pipa pesat :

Material pipa pesat menggunakan plat baja diroll dan dilas (welded rolled steel. Hat ini dipilih sebagai alternatif terbaik untuk mendapatkan biaya terkecil. Material yang digunakan adalah mild steel (St 37) dengan kekuatan cukup.

Head losses pada sistem pemipaan (penstock) diasumsikan sekitar 4% terhadap head gross.

Diameter pipa pesat , Diameter minimum pipa pesat dapat dihitung dengan persamaan

D = ( 10,3 n 2 Q 2L / hf ) 0,1875

Dimana : N = koefisien kekasaran (roughness) untuk welded steel, 0.012Q = debit desain sebesar m3/s L = panjang penstock, mH = tinggi jatuhan air (gross head), m

Halaman 23 dari 44


Tabel. Material Pipa Pesat

Tebal plat Perhitungan tebal plat dapat menggunakan persamaan :

tp = (Pi . D / 2sf . Kf) + ts

dimana : Pi = tekanan hidrostatik, kNi P mm2 D = diameter dalam pipaKf = faktor pengelasan sebesar 0,9 untuk pengelasan dengan inspeksi x-ray faktor

pengelasan sebesar 0,8 untuk pengelasan biasasf = desain tegangan pipa yang diijinkants = adalah penambahan ketebalan pipa untuk faktor korosi

Pendekatan paling sederhana menggunakan rekomendasi ASME untuk tebal penstock minimum (mm) adalah 2,5 kali diameter pipa (m) di tambah 1,2 mm.

t min = 2,5 D + 1,2 mm

rekomendasi lain adalah :

t min = (D + 508) / 1.400

Waterhammer Pada saat penutupan inlet valve dapat terjadi tekanan gelombang aliran air di dalam pipa yang dikenal sebagai waterhammer. Tekanan baiik akibat tertahannya aliran air oleh penutupan katup akan berinteraksi dengan tekanan air yang menuju inlet valve sehingga terjadi tekanan tinggi yang dapat merusak penstock. Besarnya tekanan tersebut dipengaruhi oleh faktor :• Kecepatan gelombang tekanan (pressure wave speed), c yang besarnya :

c = [ 10 - 3 K / (1+ KD/Et) ] 0.5

dimana : K = modulus bulk air, 2.1 x 10' N/m2

Halaman 24 dari 44


E = modulus elastilk material, untuk welded steel 2,1 x 11C N/m2

D = diameter pipa (mm)T = tebal pipa (mm)

• Surge pressure pada pipa, Ps (m kolom air) P S = c .?V / g

di mana : V = kecepatan aliran air didalam pilpa adalah 4Q/ ? D 2 g = percepatan gravitasi m/det2 Tekanan total (tekanan kritis) di dalam pipa adalah sebesar :

Pc = P0 + PS = (0,96 Hgross) + PS

dimana P0 adalah tekanan hidrostatik dalam pipa dengan asumsi headloss 4% Sementara itu tegangan yang terjadi pada dinding pipa adalah :

s = Pc. D/2.t

Tegangan pada dinding pipa tersebut dibandingkan dengan kekuatan tarik material dan tegangan yang diijinkan. Apabila tegangan pada dinding pipa lebih besar maka penentuan diameter dan ketebalan pipa diulang (iterasi) sampai diperoleh kondisi yang aman. Perhitungan rinci kekuatan dan keamanan pipa dilampirkan pada setiap lokasi rencana pengembangan PLTMH.

Tumpuan pipa pesat (saddles support) Tumpuan pipa pesat, baik pondasi anchor block, saddle support, berfungsi untuk

mengikatdan menahan penstock. Jarak antar tumpuan (L) ditentukan oleh besarnya defleksimaksimum penstock yang diijinkan. Jarak maksimum dudukan pondasi penstok dapatdihitung dengan formula : L = 182,61 x {[(D + 0.0147) 4 - D 4 ]/ p} 0,333dimana :D = diameter dalam penstock (m) P = berat satuan dalam keadaan penuh berisi air (kg/m).

Berat satuan pipa pesat dihitung dengan formula

Wpipa = ? D x t x l x ρbaja

dimana :Wpipa = berat per 1 m pipa pesat (kg) D = diameter pipa (m) t = tebal pipa (m)ρbaja = 7.860 kg/m3

Berat air di dalam pipa dihitung sebesar :

Wair = 0,25nD 2 x l x ρair

Halaman 25 dari 44


dimana :Wair = berat per 1 m pipa pesat (kg) D = diameter pipa (m) l = panjang pipa (m)pair = 1.000 kg/m3

Berat satuan pipa berisi penuh air adalah :

P = Wpipa + Wair

Rugi-rugi head (Head Losses). Rugi-rugi head (head losses) diberikan oleh faktor: Kerugian karena gesekan saat aliran air melewati trashrack Kerugian gesekan aliran fluida di dalam pipa Kerugian karena turbulensi aliran yang dipengaruhi belokan, bukaan katup, perubahan

penampang aliran

Reduksi head losses dapat dilakukan dengan cara : Penggunaan diameter pipa yang lebih besar (harus mempertimbangkan biaya) Mengurangi belokan pada penstock dan pemilihan dimensi yang terbaik

untukmendapatkan rugi-rugi yang kecil.

Besarnya rugi-rugi pada pipa pesat terdiri dari: Rugi-rugi karena gesekan selama aliran didalam pipa

Hfriction = ?.L.V 2 / 2.g.D

di mana :? = koefisien gesekan berdasarkan diagram Moody, bilangan Reynolds dan

koefisien kekasaran materialL = panjang penstock, m V = kecepatan rata-rata, m/det g = percepatan gravitasi, m/det2

D = diameter pipa pesat, m

Persamaan empiris lainnya yang dapat digunakan untuk menghitung rugi-rugi gesekan ini adalah :

(Hf 1 L) = 10,29 n 2 Q21 D5 .333

dimana : Hf = head losses karena gesekan aliran di dalam pipa, mL = panjang pipa, mn = koefisien kekasaran Manning, 0,012 untuk material welded steelQ = debit, m 31S

Halaman 26 dari 44


D = diameter penstock, m Kerugian karena gesekan pada aliran metalui trashrack dapat dihitung dengan formula

Kirchmer sebagai berikut :

t pr27sin lb 2g

dimana ; Kt = koefisien gesekan bentuk pelat trashrack T = tebal plat trashrack b = jarak antar plat trashrack V0 = kecepatan aliran air g = percepatan gravitasi 0 = sudut jatuhan trashrack dengan horisontal

Kerugian karena turbulensi, HI HI total. V2 1 2gDi mana, koefisien losses, ~ total besarnya adalah :

~ total = Onlet loss + ~ belokantelbow + ~inlet valve + ~reducer/difusor + ~draf'Lube

Berdasarkan perhitungan menggunakan formula-formula di atas, maka pada perencanaar PLTMH ini ukuran pipa pesat distandarisasi untuk memudahkan aplikasi di lapangan, sebagaimana dapat dilihat di tabel 5.3. Diameter standar pipa dibuat dari plat ukuran 120 cm x 240 cm yang diroll dan dilas.

ELEKTRIKAL – MEKANIKALc. Pekerjaan Mekanikal

Pipa pesat: Baja roll dengan sambungan flens Katup pintu air/ kran : Baja Turbin : Cross flow, Francis, Kaplan, Very Low Head Axial Turbine Generator Synchronous : 3 phase 380 V, 50 Hz Katup : Besi Cor, Bronze

d. Pekerjaan Elektrikal Panel instrumen/ pengukur tegangan dan arus listrik AVR (automatic voltage regulator) Electronic load controller Dummy load, 3 phase, 380 V Kabel jaringan utama BC 16 twisted Kabel jaringan distribusi BC 16 Transformator

Halaman 27 dari 44


Pembatas daya MCB Tiang listrik

1.Pemilihan Turbin

Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik.

Daerah aplikasi berbagai jenis turbin air relatif spesifik. Pada beberapa daerah operasi memungkinkan digunakan beberapa jenis turbin. Pemilihan jenis turbin pada daerah operasi yang overlaping ini memerlukan perhitungan yang lebih mendalam. Pada dasarnya daerah kerja operasi turbin menurut Keller dikelompokkan menjadi:

Low head powerplant : dengan tinggi jatuhan air (head) :S 10 M3 Medium head powerplant : dengan tinggi jatuhan antara low head dan high-head High head power plant : dengan tinggi jatuhan air yang memenuhi persamaan

H ≥ 100 (Q) 0-113

Dimana :H = head, mQ = desain debit, m

Q </= H/100 ……M3/detik

Bila H = 100, Q = 1 M3/detik P = 9,81 x 100 x 1 = 0,981 MW

Bagaimana kalau Q ditambah jadi 1,5 M3/detik?

Y = tg α x panjang saluranY=Losses H?

Secara umum hasil survey lapangan mendapatkan potensi pengembangan PLTMH dengan tinggi jatuhan (head) 6 - 60 m, yang dapat dikategorikan pada head rendah dan medium.

Halaman 28 dari 44

Bak penenang


Tabel Daerah Operasi Turbin

2. Kriteria Pemilihan Jenis TurbinPemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu :

1. Faktor tinggi jatuhan air efektif (Net Head) dan debit yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah.

2. Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yang tersedia.

3. Kecepatan (putaran) turbin yang akan ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan crossflow berputar sangat lambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.N = 120 f/ p Contoh f = 50 Hz

Pole p=2 buahN = 120.50/2 = 3000 rpm

Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai "kecepatan spesifik, Ns", yang didefinisikan dengan formula :

Ns = N x P 0,51 W . 21 dimana :

N = kecepatan putaran turbin, rpm P = maksimum turbin output, kW H = head efektif, m

Output turbin dihitung dengan formula :Halaman 29 dari 44


P = 9,81 x Q x H x qt

dimana :Q = debit air, m 3 ldetikH = efektif head, mQt = efisiensi turbin

= 0.8 - 0.85 untuk turbin pelton= 0.8 - 0.9 untuk turbin francis= 0.7 - 0.8 untuk turbin crossfiow= 0.8 - 0.9 untuk turbin propellerlkaplan

Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air adalah sebagai berikut :

Bila Dik : H=6 meter dan Ns CF 150, berapa daya yg dibangkitkan dan berapa kubik Bak Penenangnya?

Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa formula yang dikembangkan dari data eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasi perhitungan kecepatan spesifik turbin, yaitu :

1. Turbin pelton (1 jet) Ns = 85.49/H0.243 (Siervo & Lugaresi, 1978)2.Turbin Francis Ns = 3763/H0.854 (Schweiger & Gregory, 1989)3.Turbin Kaplan Ns = 2283/H0.486 (Schweiger & Gregory, 1989)4.Turbin Crossfiow Ns = 513.25/H0.505 (Kpordze & Wamick, 1983)5.Turbin Propeller Ns = 2702/H0.5 (USBR, 1976)

Dengan mengetahui besaran kecepatan spesifik maka dimensi dasar turbin dapat diestimasi (diperkirakan).

Pada perencanaan PLTMH ini, pilihan turbin yang cocok untuk lokasi yang tersedia adalah :1. Turbin propeller tipe open flume untuk head rendah s.d 6 m2. Turbin crossflow 1 banki-mithell untuk head 6 m < H < 60 m.

Pemilihan jenis turbin tersebut berdasarkan ketersediaian teknologi secara lokal dan biaya pembuatan/pabrikasi yang lebih murah dibandingkan tipe lainnya seperti pelton dan francis. Jenis turbin crosstlow yang dipergunakan pada perencanaart ini adalah crossfiow T-14 dengan diameter runner 0.3 m. Turbin tipe ini memiliki efisiensi maksimum yang baik sebesar

Halaman 30 dari 44


0.74 dengan efisiensi pada debit 40% masih cukup tinggi di atas 0.6. Sementara untuk penggunaan turbin propeller open flume pabrikasi lokal ditetapkan efisiensi turbin sebesar 0.75.

Penggunaan kedua jenis turbin tersebut untuk pembangkit tenaga air skala mikro (PLTMH), khususnya crossfIlow T-14 telah terbukti handai di lapangan dibandingkan jenis crossfiow lainnya yang dikembangkan oleh berbagai pihak (lembaga penelitian, pabrikan, import).

Putaran turbin baik propeller open flume head rendah dan turbin crossflow memiliki kecepatan yang rendah. Pada sistem mekanik turbin digunakan transmisi sabuk flatbelt dan pulley untuk menaikkan putaran sehingga sama dengan putaran generator 1500 rpm. Efisiensi sistem transmisi mekanik flat belt diperhitungkan 0.98. Sementara pada sistem transmisi mekanik turbin propeller open flume menggunakan sabuk V, dengan efisiensi 0.95.

Jumlah Pole (kutub) Frekuensi, 50 Hz2 30004 15006 10008 75010 60012 50014 429

Tabel Putaran Generator Sinkron (rpm)

Jenis Turbin Putaran Nominal, N

(rpm)

Polegenerator

Runaway speed

Semi Kaplan, single regulated

75 -100 sabuk 2 - 2.4

Kaplan, double regulated

75 -150 Sabuk/transmisi

2.8 - 3.2

Small-medium Kaplan

250 – 700 14, 12, 10 2.8 - 3.2

Francis (medium & high

head)

500 -1500 1.8 - 2.2

Francis (low head)

250 – 500 1.8 - 2.2

Pelton 500 -1500 1.8 - 2

Halaman 31 dari 44


Crossflow 100 -1000 14,12, 10,, 8, 6.

1.8 - 2

Turgo 600 -1000 2 Tabel Run-away speed Turbin, N maks/N

3. Pemilihan Generator dan Sistem Kontrol Generator adalah suatu peralatan yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Jenis generator yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini adalah :

1. Generator sinkron, sistem eksitasi tanpa sikat (brushless exitation) dengan penggunaan dua tumpuan bantalan (two bearing).

2. Induction Motor sebagai Generator (IMAG) sumbu vertikal, pada perencanaan turbin propeller open flumeTugas!

Coba anda cari Ref. MISGMinggu ke dua feb 2015 dikumpul sbagai latihan

Spesifikasi generator adalah putaran 1500 rpm, 50 Hz, 3 phasa dengan keluaran tegangan 220 V/380 V. Efisiensi generator secara umum adalah

1. Aplikasi < 10 KVA efisiensi 0.7 - 0.8 2. Aplikasi 10 - 20 KVA efisiensi 0.8 - 0.85 3. Aplikasi 20 - 50 KVA efisiensi 0.85 4. Aplikasi 50 - 100 KVA efisiensi 0.85 - 0.9 5. Aplikasi >. - 100 KVA efisiensi 0.9 - 0.95

KONTROL PLTMH

Sistem kontrol yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini menggunakan pengaturan beban sehingga jumlah output daya generator selalu sama dengan beban. Apabila terjadi penurunan beban di konsumen, maka beban tersebut akan dialihkan ke sistem pemanas udara (air heater) yang dikenal sebagai ballast load/dumy load.

Sistem pengaturan beban yang digunakan pada perencanaan ini adalah1. Electronic Load Controller (ELC) untuk penggunaan generator sinkron2. Induction Generator Controller (IGC) untuk penggunaan IMA

Sistem kontrol tersebut telah dapat dipabrikasi secara lokal, dan terbukti handal pada penggunaan di banyak PLTMH. Sistem kontrol ini terintegrasi pada panel kontrol (switch gear).

Fasillitas operasi panel kontrol minimum terdiri dari1. Kontrol start/stop, baik otomatis, semi otomatis, maupun manual2. Stop/berhenti secara otomatis

Halaman 32 dari 44


3. Trip stop (berhenti pada keadaan gangguan: over-under voltage, over-under frekuensi.

4. Emergency shut down, bila terjadi gangguan listrik (misal arus lebih).

RUMAH PEMBANGKIT Rumah pembangkitan yang merupakan titik pusat pembangkitan direncanakan dengan ukuran 3 x 4 m atau 4 x 4 m tergantung kondisi dilapangan. Pada rumah pembangkit ini akan ditempatkan peralatan elektrilkal - mekanik yang terdiri dari:

• Turbin dan sistem mekanik • Generator • Panel kontrol • Ballast Load • Tempat peralatan/tools

Rumah pembangkit dilengkapi dengan pengamanan terhadap petir dan arus berlebih (lightning arrester). Rumah pembangkit berupa pasangan bata dengan bangunan coran bertulang pada pondasi turbin dan penampungan air di bawah turbin sebelum keluar ke tail race. Hal utama yang menjadi perhatian dalam pembangunan rumah pembangkit adalah aksasibilitas dan sirkulasi udara untuk melepas panas pada ballast load. Sirkulasi udara yang baik akan menjaga temperatur kerja sekitar rumah pembangkit tidak berlebih, sehingga temperatur kerja mesin dapat dijaga dengan baik. TrainingTraining meliputi training operator dan manajerial sebagai berikut:

Pelatihan operator Pelatihan pengelola PLTMH

DISTRIBUSISistem transmisi dan distribusi perencanaan PLTMH tidak menggunakan transformer untuk menaikkan dan menurunkan tegangan. Jarak transmisi dan distribusi s.d maksimum 3 km masih memungkinkan tanpa transformer. Losses sepanjang transmisi dan distribusi diasumsikan maksimum 5%. Sistem transmisi menggunakan tegangan 220 V/380 V

Untuk mencapai kondisi tersebut, maka digunakan kabel transmisi utama 3 phasa Twisted AI 4 x 70 mm2. Kabel distribusi digunakan Twisted AI 4 x 35 mm2, dan kabel koneksi ke konsumen menggunakan Twisted AI 2 x 10 mm2. Setiap sambungan rumah menggunakan pembatas arus 0,5A untuk membatasi penggunaan beban berlebih.

Untuk instalasi rumah digunakan kabel NYM 2 x 1,5 mm2 dan NYM 3 x 1,5 mm2. Setiap intalasi rumah dilengkapi 3 lampu, 1 saklar double, 1 saklar tunggal, dan 1 stop kontak.

Halaman 33 dari 44


ANALISA EKONOMI MIKRO HIDRO

Perhitungan Daya dan Energi Listrik 1. Perhitungan daya listrik pada sistem PLTMH

• Daya poros turbinPt = 9,81 x Q x H x nt

• Daya yang ditransmisikan ke generator Ptrans = 9,81 x Q x H x nt x nbelt

• Daya yang dibangkitkan generator P~ = 9.81 x Q x H x nt x nbelt x ngen

dimana : Q = debit air, m3/detik H = efektif head, mnt = efisiensi turbin

= 0.74 untuk turbin crossflow T-14 = 0.75 untuk turbin propeller open flume lokal

nbelt = 0,98 untuk flat belt, 0,95 untuk V belt ngen = efisiensi generator

Daya yang dibangkitkan generator ini yang akan disalurkan ke pengguna. Dalam perencanaan jumlah kebutuhan daya di pusat beban harus di bawah kapasitas daya terbangkit, sehingga tegangan listrik stabil dan sistem menjadi lebih handal (berumur panjang) Perhitungan dan Analisis Potensi Mikrohidro

1. Perhitungan daya listrikSecara teoritis daya listrik yang dapat dihasilkan dari tenaga air mengikuti persamaan berikut:Daya Teoritis (P) = Debit Air (Q) x Head (H) x konstanta gravitasi (g)Dengan P dalam kW, Q dalam m3/s dan g = 9,81 m/s2Atau;P = 9,81 x Q x H (kW)

Bagaimanapun, tidak ada sistem yang sempurna sehingga selalu terjadi kehilangan energi sewaktu energi potensial air diubah menjadi energi listrik. Besarnya energi yang hilang ini dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:Kerugian/losses pipa pesat/penstock- Efisiensi turbin- Efisiensi generator- Efisiensi trafo- Efisiensi jaringan- Efisiensi sistem kontrol

Halaman 34 dari 44


- Efisiensi konstruksi sipilSehingga persamaan di atas menjadi:Pnetto = 9,81 x Q x H x Et (kW)Dengan Pnetto adalah Daya listrik yang dapat dimanfaatkan, Et = Efisiensi total system .Dari beberapa referensi dapat diketahui bahwa untuk sistem pembangkit kecil, sebagai acuan kasar dapat digunakan harga Et = 50% Dari hasil pengukuran yang telah dilaksanakan di atas maka dapat dihitung potensi mikrohidro yang dapat dihasilkan:Pnetto = 9,81 x 0,574 x 3,62 x 50%= 10,4 kW

2. Penambahan kapasitas mikrohidroUntuk meningkatkan daya listrik yang dihasilkan PLTMH dapat digunakan tiga cara, yaitu:Meningkatkan laju aliran (debit) air.Meningkatkan tinggi jatuh (head).Meningkatkan efisiensi sistem pembangkit.Dari ketiga cara untuk meningkatkan daya output di atas, cara kedua dirasa paling memungkinkan untuk diterapkan di lapangan.Beberapa cara dapat digunakan untuk meningkatkan tinggi jatuh (head) ini, diantaranya adalah dengan cara membendung hulu sungai dengan membangun suatu bendungan (dam) kecil. Dengan cara ini tinggi jatuh (head) total sistem instalasi pembangkit dapat ditingkatkan. Seberapa besar tinggi jatuh (head) dapat ditingkatkan tergantung dari besar dan tingginya bendungan (dam) yang dibangun.

2. Kebutuhan listrik masyarakat Kebutuhan listrik masyarakat, khususnya pada program pelistrikan desa sangat dibatasi. Hal ini didasarkan ketersediaan potensi sumber daya air, kemampuan memelihara dan membiayai penggunaan listrik, serta besaran biaya pembangunan. Salah satu faktor pembatas adalah. pemilihan pembatas arus terkecil di pasaran, yaitu 0,5 A, sehingga daya yang dapat digunakan untuk setiap sambungan instalasi rumah rata-rata sebesar 220 W. Penggunaan listrik masyarakat perdesaan dengan PLTMH ini, khusus untuk penerangan digunakan pada malam hari dengan pertimbangan pada siang hari sebagian besar masyarakat bekerja.

ESTIMASI BIAYA PEMBANGUNAN PLTMH

1. Analisis Harga Satuan Perhitungan analisis harga satuan merupakan tahapan paling terdepan dari estimasi biaya pembangunan. Parameter perhitungan dan analisis harga satuan pekerjaan pada perencanaan PLTMH antara lain :• Lokasi sumber material diharapkan pada jarak terdekat dengan lokasi pekerjaan

konstruksi.• Tenaga kerja yang digunakan menggunakan tenaga kerja lokal di lokasi proyek dengan

upah didasarkan pada harga satuan yang berlaku di wilayah tersebut. Penggunaan

Halaman 35 dari 44


tenaga kerja diluar lokasi, hanya pada tingkatan pengawas dan tukang untuk pekerjaan tertentu dengan upah didasarkan pada harga yang wajar.

• Harga satuan material diperoleh dari harga satuan material dan bahan yang berlaku di wilayah rencana pembangunan PLTMH dan disesuaikan dengan faktor lokasi proyek (penyesuaian biaya transportasi dan pengangkutan)

Secara umum komponen harga satuan yang diperhitungkan meliputi: a. Komponen tenaga

Koefisien komponen tenaga untuk masing-masing harga satuan diperoleh dari analisa kebutuhan tenaga yang diperlukan untuk setiap pekerjaan sesuai dengan standar yang berlaku, khususnya dalam pekerjaan sipil.

b. Komponen bahan dan maDalam perhitungan koefisien bahan dan material yang akan digunakan mengacu pada analisa satuan pekerjaan yang berlaku

c. Komponen peralatan

Perhitungan koefisien peralatan didasarkan pada peralatan yang digunakan dalam satuan pekedaan, sebagaimana yang berlaku secara umum dalam pekerjaan sipillkonstruksi.

Hasil perhitungan analisis harga satuan sesuai jenis pekerjaan dapat dilihat pada lampiran setiap lokasi rencana pembangunan PLTMH.

3.Komponen Biaya Pembangunan PLTMH

Komponen biaya pembangunan PLTMH pada studi perencanaan ini terdiri dari :

1.Engineering

Komponen engineering pada pembangunan PLTMH dialokasikan untuk kegiatan detail desain, supervisi pembangunan, dan penyiapan dokumen teknis akhir pembangunan PLTMH. Pada beberapa kasus kegiatan ini dapat diasumsikan terintegrasi pada pelaksana pembangunan. Pada model pembangunan lainnya, khususnya yang melibatkan dana cukup besar, kegiatan engineering dilaksanakan oleh konsultan teknik yang bertanggung jawab mereview basic desain, mengawasi pelaksanaan (supervisi), menyiapkan dokumen teknis akhir, dan melaksanakan komisioning bersama pelaksana pembangunan. Komponen biaya engineering ini dihitung berdasarkan kebutuhan minimum penggunaan tenaga ahli senior dan berpengalaman pada bidang pekerjaan sipil, teknik mesin atau elektro, dan juru gambar.

2.Peralatan Elektrikal - Mekanik Komponen peralatan elektrikal - mekanik meliputi pengadaan sarana/peralatan :

Turbin dan perlengkapannya yang terdiri dari unit turbin, sistem transmisi mekanik, base frame, biaya instalasi dan trial run.

Generator dan base frame

Halaman 36 dari 44


Panel kontrol (switch gear dan kontrol beban) Ballast Load Instalasi peralatan elektrikal dan sistem pengkabelan Biaya lain-lain (10%)

3.Pekerjan Sipil Pekerjaan sipil pada pembangunan PLTMH meliputi bangunan intake-weir, saluran pembawa, bak pengendap, bak penenang, pipa pesat, bangunan pelimpas, rumah pembangkit, pondasi turbin (under ground), saluran pembuangan, biaya lain-lain (5%)

4.Jaringan Transmisi, Distribusi, dan Instalasi Rumah Tiang listrik , pengadaan kabel, instalasi rumah, biaya lain-lain (5%)

5.Komponen Lain-lain Komponen lain-lain yang dimaksud pada bagian ini adalah alokasi untuk penggunaan alat bantu khusus apabila harus diperlukan seperti alat berat untuk penataan lokasi, alat angkut khusus untuk peralatan yang berat dan euntungan pelaksana pembangunan (15%)

6.Pajak Komponen pajak dihitung terhadap total pekerjaan meliputi pekerjaan 1, 2, 3, 4 dan 5 di atas. Pajak yang diperhitungkan pada perencanaan ini adalah PPn sebesar 10%.

7.Biaya Pengembangan (Project Development) Biaya pengembangan dapat dikatakan sebagai indirect cost. Komponen ini diperhitungkan sebagai akibat proses penyiapan dan perencanaan pembangunan PLTMH yang tidak mudah dan memerlukan kegiatan pendukung. Besaran Mokasi biaya pengembangan diestimasi berdasarkan prosentase.Aktivitas yang berkait dengan kegiatan pengembangan ini adalah kegiatan administrasi proyek, manajemen proyek di tingkat owner (pemilik pekerjaan), biaya legal, penyiapan dan pelaksanaan tender, ganti rugi atas pembebasan tanah apabifa ada, monitoring dan evaluasi proyek di tingkat owner.Sebagai acuan, estimasi biaya pengembangan dikelompokan menjadi:

Manajemen proyek (10%) dari total biaya fisik dan pajak Tender, kontrak dan legal (5%) dari total biaya fisik dan pajak Ganti rugi

Referensi dari prosentase dan harga satuan orang berdasarkan standar biaya orang nasionai (Bappenas) dan beberapa rekomendasi pada kegiatan pembangunan PLTMH seperti yang dikeluarkan oleh J1CA dan tingkat kewajaran yang berlaku umum.

8. Komponen Biaya Operasional Perawatan PLTMH memegang peranan penting dalam menjaga sustainibility dan kehandalan operasi. Pengelola harus dapat menangani kegiatan perawatan dan membiayainya. Kegiatan perawatan ada yang bersifat periodik (penggantian oli) ada yang bersifat temporer setiap ada kerusakan pada fasilitas bangunan sipil, peralatan elektrikal - mekanik, maupun jaringan transmisi dan distribusi.

Halaman 37 dari 44


Sebagai gambaran kebutuhan biaya perawatan PLTMH, analisis dilakukan untuk periode tahunan (annual cost). Besar biaya perawatan setiap lokasi akan berbeda. Estimasi biaya operasional untuk setiap PLTMH terlampir pada laporan masing~ masing lokasi PLTMH.

9. Analisis Finansial Skema On Grid Pada pembangunan PLTMH dengan skerna On-Grid System dilakukan perhitungan kelayakan secara ekonomis. Aspek penilaian kelayakan dilakukan dengan kriteria : Pay back periods atau pengembalian investasi maksimum 213 dari umur ekonomis

proyek. NPV (net present value) investasi > 0 IRR (internal rate of return) > discount rate Profitability Indeks > 1

Parameter atau asumsi yang digunakan pada perhitungan cash flow ditetapkan sebagai berikut:

Kenaikan biaya OM (operasi dan maintenance) setiap tahun sebesar 4% Suku bunga pinjaman kornersial 17%-18% Suku bunga deposito 10% Tingkat resiko penggunaan equity 5% Penyesuaian tarif jual listrik ke PLN setiap tahun 2,5% Skemna investasi 100% equity, dan equito : loan (60% : 40%) Depresiasi 10 tahun Grace periods pengembalian pinjaman 2 tahun Jangka waktu pengembalian pinjaman 10 tahun

Berdasarkan hasil analisa kelayakan dapat disimpulkan bahwa faktor tarif menjadi kunci menarik tidaknya investasi pada pembangunan PLTMH. Investasi pembangunan PLTMH akan menarik untuk kapasitas pembangkitan skala mini hidro, > 100 kW. Pada skala minihidro ini biaya pembangunan per kW daya terpasang.cukup kecil, < Rp 10 juta per kW, energi listrik yang dijual cukup besar, pendapatan penjualan energi listrik lebih besar, sehingga tingkat pengembalian investasi lebih baik. Analisa kelayakan ekonomi pada skema on - grid ini dapat dilihat pada laporan lokasi potensi pembangunan PLTMH (site report).

KAJIAN KELAYAKAN FINANSIALAsumsiSuku Bunga Bank Diasumsikan BI rate sebesar 8,00%

Biaya Operasi dan Pemeliharaan- Pendapatan kotor

Halaman 38 dari 44


Apabila PLTMH direncanakan dengan kapasitas 100 kVA, cos phi 0.91, harga jual listrik sebesar Rp.600,00 per kWh dan mesin dioperasikan dengan Capacity Factor sebesar 70%, maka besarnya pendapatan kotor selama 1 tahun adalah:Jual = 0.7 x 0.91 x 100 kVA x 8760 jam/tahun x Rp.600/kWh= Rp. 334.807.200,00- Biaya operasionalApabila untuk pengoperasian PLTMH untuk kapasitas 100 kVA tersebut diasumsikan diperlukan 1 (satu) orang supervisor dan 2 (dua) orang operator untuk kegiatan operasional dan maintenance, maka besarnya upah untuk 1 tahun adalah:Upah = 12 x ((1 x Rp. 1.500.000,00) + (2 x Rp. 1.000.000,00))= Rp. 42.000.000,00 per tahun- Biaya pemeliharaanApabila besarnya ongkos pemeliharaan/maintenance sebesar 20% dari pendapatan, maka:Mntc = 0.20 x Rp. 334..000,00= Rp. 66.961.440,00,00 per tahunSehingga total biaya operasi dan pemeliharaan selama 1 tahun adalah:Biaya = Rp. 42.000.000,00 + Rp. 66.961.440,00= Rp. 108.961.440,00 per tahunUntuk berbagai skema harga Capacity Factor lain diuraikan pada pembahasan selanjutnya.Kurs / Nilai Tukar Mata UangBerdasarkan data dari Bank Indonesia, diasumsikan nilai tukar mata uang US $ (DOLLAR) untuk 1 Rupiah nya adalah:Kurs Jual : 9.736Kurs Beli : 8.736Sehingga Kurs Tengah 1 US $ = Rp. 9.236

Pendekatan AnalisisCost adalah terdiri atas Capital Cost (Componen A), Fuel Cost (Componen C) dan O&M Cost (Componen B dan D).Energy sales adalah Energy production dikurang rugi-rugi jaringan dan pemakaian sendiri (PS) dari energi produksi yang tidak terjualDalam hal ini, dalam hal ini perhitungan untuk PS diabaikan karena jumlah energi untuk pemakaian sendiri dianggap kecil.Hasil AnalisisBagi proyek pembangunan yang bersifat kompleks dan melibatkan dana yang besar diperlukan analisis dan pengkajian aspek-aspek ekonomi dengan metode tertentu sebelum diambil keputusan lebih lanjut. Beberapa metode yang dikenal luas pemakaiannya diantaranya adalah Pay Back Period, ROR dan IRR.

a. Pay Back Period (Periode Pengembalian)

Halaman 39 dari 44


Periode pengembalian suatu investasi adalah periode dimana jumlah keuntungan yang didapat dari suatu proyek sama dengan investasi total yang ditanamkan. Investasi mempunyai prestasi baik bila periode pengembaliannya pendek. Kekurangan metode ini adalah tidak mempertimbangkannya pemasukan pada waktu periode pengembalian yang telah terlampaui, dan nilai waktu dari uang.Pay Back Period dirumuskan dengan:PB = I/Laba TahunanDimana:PB = Pay Back PeriodI = Biaya Investasi- Perhitungan Biaya Investasi (I)Merupakan perkiraan detil dari biaya investasi untuk proyek yang terdiri dari :a. Biaya engineering design dan manajemenb. Biaya pekerjaan sipilc. Biaya transmisid. Biaya peralatan elektro mekanikSeluruh komponen biaya yang terlibat dapat diuraikan sebagai berikut:a. Engineering design dan pengawasan pembangunanKegiatan tersebut dalam proyek PLTMH meliputi:

Studi kelayakan Detil enjiniring desain Pengawas pembangunan di lokasi Commissioning - Perhitungan Laba Tahunan Berikut ini diajukan 4 (empat) skema operasi PLTMH Rantau Balai yang berkapasitas

100 kVA dengan berbagai pola operasi: dengan harga Capacity Factor 40%, 50%, 60% dan 70%.

Hasil simulasi untuk perhitungan laba tahunan yang diperoleh tiap tahunnya disajikan dalam tabel dibawah ini:

Sehingga harga Pay Back Period (PBP) didapat sebesar:

Halaman 40 dari 44


Artinya, sebagai contoh, investasi yang ditanamkan sebesar Rp.2.000.000.000,00 akan kembali selama 10,66 tahun untuk PLTMH berkapasitas 100 kVA yang dioperasikan dengan CF sebesar 60%.

Rate of Return (ROR) ROR menunjukan perbandingan laba tahunan terhadap investasi. Dengan demikian

merupakan cara sederhana untuk mengukur keberhasilan suatu investasi. Bank Dunia menetapkan suatu proyek dianggap layak jika mempunyai ROR lebih dari 8%. Kelemahan kriteria ini tidak mempertimbangkan nilai waktu dari uang.

ROR dirumuskan dengan: ROR = Laba Tahunan/Investasi Awal * 100% Dari perhitungan sebelumnya (poin a) dan dengan menggunakan persamaan di atas

maka harga ROR dapat dihitung sebagai berikut:

Berdasarkan data dari Bank Dunia yang menetapkan batas minimum harga ROR sebesar 8,0% dianggap layak, maka proyek PLTMH untuk skema 3 dan 4 dianggap layak/feasible.

c. Net Present Value (NPV) dan Internal Rate of Return Metode ini memperhitungkan nilai waktu dari uang dengan analisis compound interest

rate. Rumus yang dipakai adalah :

Dimana : NPV = Net Present Value (nilai sekarang) At = Laba pada tahun ke- t n = umur proyek (dalam tahun) r = interest (suku bunga) I = Investasi Persamaan di atas memperlihatkan bahwa untuk umur proyek tertentu besar NPV

sangat dipengaruhi oleh besarnya harga bunga ( r ). Dengan mengubah-ubah besar harga r, akan diperoleh suatu keadaan dimana NPV sama besar dengan I. Harga bunga yang didapat pada keadaan ini disebut dengan Interrnal Rate of Return (IRR). Makna r dalam kriteria ini adalah besar suku bunga pinjaman komersial maksimal yang dijinkan agar BEP tercapai pada akhir umur proyek yang direncanakan. Konsekuensinya adalah jika besar suku bunga pinjaman sama dengan besarnya IRR maka pemasukan dari proyek tersebut akan habis hanya untuk membayar hutang

Halaman 41 dari 44


pokok dan bunganya saja. Laba akan diperoleh jika harga IRR berada diatas suku bunga pinjaman.

Ringkasan hasil simulasi yang telah dilakukan disajikan dalam tabel berikut:

Ringkasan hasil simulasi analisis NPV untuk bunga majemuk r = 8%

No.CF(%)

Periode(tahun)

1 40 >24

2 50 >24

3 60 24

4 70 16

Dari hasil simulasi dapat diketahui bahwa apabila suku bunga pinjaman yang diambil sebesar 8,00% untuk proyek PLTMH Rantau Balai berkapasitas 100 kVA dan dioperasikan dengan CF 60%, proyek akan feasibel apabila umur proyek minimal 24 tahun. Apabila dioperasikan dengan CF 70% maka proyek akan feasibel apabila umur proyek minimal 16 tahun.

Kemudian berdasar hasil simulasi di atas dibuat satu buah simulasi lagi sebagai pembanding. Dari hasil simulasi diketahui bahwa untuk periode proyek selama 17 tahun dan PLTMH Rantau Balai dioperasikan dengan CF 70% maka suku bunga pinjaman yang boleh diambil adalah maksimal 8,45% .

Dibuat satu buah simulasi untuk berbagai kapasitas rencana untuk PLTMH Rantau Balai untuk melihat berbagai aspek ekonominya. Analisis dilakukan dengan metode PBP, ROR dan NPV&IRR dengan suku bunga r=8%. Hasil simulasi disajikan dalam tabel berikut ini:

Untuk keperluan pembangunan PLTMH perlu dilakukan study kelayakan yang lebih mendalam, menyangkut kajian teknis, ekonomi dan lingkungan.

10. PENUTUP Investasi pembangunan PLTMH relatif besar sekitar Rp 20 juta / kW terbangkit dengan tidak memasukkan biaya perencanaan dan pengembangan proyek pemerintah. Biaya pembangunan ini semakin besar untuk kapasitas pembangkitan yang kecil, yaitu berkisar Rp

Halaman 42 dari 44


26 juta per kW untuk kapasitas 20 - 30 kW. Semakin besar kapasitas pembangkitan maka biaya pembangunan per kW akan menurun, berkisar Rp 16 - 17 juta untuk kapasitas 40 - 50 kW dan di bawah Rp 10 juta per kW untuk skala mini hidro, > 100 kW. Hal ini dapat menjadi acuan apabila pembangunan dilakukan oleh swasta dengan sumber pembiayaan di luar APBD atau APBN. Besamya biaya pembangunan ini tentunya diharapkan dapat diimbangi oleh kemampuan masyarakat dalam mengoperasikan, mengelola dan mengembangkan PLTMH sebagai motor penggerak kegiatan ekonomi pedesaan dan kegiatan produktif kelompok masyarakat. Identifikasi potensi pengembangan kegiatan ekonomi produktif seperti agro processing, home industri dan agro, industri sangat penting dilakukan baik oleh masyarakat maupun pemerintah dan pihak-pihak yang interest dalam pengembangan kegiatan ekonomi masyarakat untuk mengoptimalkan fungsi PLTMH selain untuk penerangan. Pada saatnva, realisasi pelaksanaan pembangunan PLTMH memerlukan kompetensi dari pelaku atau pelaksana pembangunan. Hal ini disebabkan sifat pembangunan PLTMH yang khas sebagai bagian kegiatan pengembangan masyarakat (community development).Pada skema pembangunan PLTMH sebagai unit usaha (on grid system) maka idealnya biaya pembangunan paling efisien dan memberikan tingkat pengembalian yang tinggi yang akan menarik investor/swasta. Dalam hal ini pembangkitan skala mini hidro dapat memberikan kelayakan finansial yang baik dan menarik untuk distudi lebih jauh sebagaimana dapat dilihat pada laporan setiap lokasi, khususnya untuk skema on grid.

Tugas ! a. Dari skhema Survei anda Tentukan Titik Power house sesuai dengan debit dan

Head , agar pembangkitan daya Maksb. Bila anda Study ekskursi Ke PLTMH: Buat Tabel data apa yang perlu anda isi

dalam:1. Data visual/Photo2. Data interview3. Data Teknik spesifikasi alat4. Data operasi5. Data Produksi6. Data umum yang menggambarkan PLTMH7. Data investasi

c. Cari di Internet modal Investasi membangun Pltmh dengan daya 1KW sd 1 MWTugas dikumpul pada minggu ke XVII

Halaman 43 dari 44

buku ii dasar pltmh

Documents