BAB VI STUDI OPTIMASI

Laporan Tugas Akhir Sarjana ” Penyusunan Kajian Kelayakan dan Desain Rinci Infrastruktur Bangunan Air Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro Santong Di Kabupaten Lombok Barat, Propinsi NTB ”

BAB VI STUDI OPTIMASI 6.1. PENENTUAN SKEMA PLTM SANTONG Dalam studi kelayakan ini ditetapkan satu skema PLTM terpilih berdasarkan tinjauan topografi, geologi, debit yang tersedia, dan besarnya daya yang dihasilkan. Lokasi yang ditentukan adalah lokasi rencana bendung dan bangunan pengambilan (intake), saluran penghantar dan kolam penangkap pasir, bak penenang, pipa pesat, dan gedung sentral. Selengkapnya akan dijelaskan sebagai berikut : • Bendung ditempatkan pada suatu penampang sungai yang relatif simetris terletak pada alur sungai yang relatif lurus dengan gradien hidraulik kurang dari 2%. Dasar sungai lokasi bendung terletak pada elevasi +578,0 m dengan lebar sungai ± 19,0 m. Kemiringan tebing bantaran sungai bagian kiri sepanjang 30 m cukup landai (± 12º), sedangkan tebing sungai bagian kanan agak curam (30º–40º). Kondisi tanah permukaan (top soil) di sekitar poros bendung pada tebing kiri dan kanan setebal (0,60–1,80) m terdiri dari tanah berbutir kasar campuran pasir, kerikil, dan lanau. Di bawah tanah permukaan tersebut terdiri lapisan batuan breksi vulkanik agak porus pada tebing sebelah kiri dan lava andesit telah dikekarkan (jointed) dengan kekar yang agak rapat bersifat terbuka pada tebing bagian kanan. Palung sungai rencana bendung terdiri dari endapan alluvium berupa pasir, kerikil, dan bongkah batuan dengan ketebalan batas breksi dengan lava andesit tidak dapat diketahui dengan pasti. Struktur bendung dibuat dari pasangan batu/beton dengan ketinggian 2,00 m, bentuk mercu bulat dilengkapi dengan kolam peredam energi tipe bucket (bak tenggelam) pada bagian hilirnya. Pintu pengambilan (intake) diletakkan pada bagian hilir tebing sungai dilengkapi dengan pintu bilas dengan undersluice untuk mengendalikan sedimen dasar (bed load) yang mungkin akan masuk ke pintu pengambilan. Di bagian hulu pintu pengambilan biasanya dipasang konstruksi saringan untuk mencegah sampah atau material lain (ranting kayu, daun pepohonan, dll) yang diperkirakan masuk ke intake. •

Saluran penghantar pada ujung sebelah hulu dan ujung bagian hilir berturut-turut berada pada elevasi +580,0 m dan +578,0 m dan terletak pada suatu jalur sepanjang lereng tebing sungai bagian sebelah kiri dengan kemiringan cukup terjal. Panjang saluran tersebut adalah 1860 m. Kondisi geoteknik sepanjang jalur saluran penghantar umumnya terdiri dari lapisan campuran antara humus lempung lanauan, pasir, dan fragmen andesit berupa kerikil dan bongkah batuan ketebalan (0,65–2,00) m. Di bawah lapisan tersebut terdapat batuan dasar lapisan endapan breksi vulkanik dengan ketebalan bervariasi

BAB 6 STUDI OPTIMASI

VI - 1


sampai 10,00 m. Penempatan jalur saluran penghantar yang berada pada tebing lereng yang cukup terjal dengan lapisan tanah pelapukan perlu memperhatikan kemungkinan terjadinya kelongsoran terutama pada tahap pelaksanaan, pengupasan, dan pemotongan tebing. Hasil analisa sementara kestabilan lereng memperlihatkan bahwa pengupasan/pemotongan tebing dengan talud 3:1 s/d 4:1 menghasilkan tinggi galian dan pemotongan maksimum 4,00 m masih memberikan faktor keamanan SF > 3 (stabil). Untuk mengurangi kemungkinan sepage (bocoran) sepanjang jalur saluran penghantar karena sifat tanah porus, diupayakan dibuat dari pasangan batu. Kemungkinan terjadinya limpasan hujan yang berlebih dari bagian sebelah atas dapat dikendalikan dengan saluran drainase pencegat. Dan untuk mencegah masuknya sedimen (pasiran atau lumpur) dan sedimen layang lainnya yang tidak dapat dibilas pada pintu bilas dekat bendung masuk ke saluran penghantar diperlukan sarana bangunan berupa kolam penangkap pasir (desand) atau kantong lumpur (sand trap). Desand atau kantong lumpur ditempatkan pada ujung bagian hulu dari saluran penghantar setelah bangunan pengambilan (intake) dari Bendung. •

Bak penenang berada pada elevasi + 575,00 m sampai dengan + 580,00 m terletak sedikit di balik punggungan bukit. Kondisi geoteknik lapisan tanah bagian atas (top soil) terdiri dari lempung pasir lanauan (sandy silt) dengan ketebalan 4,60 – 5,00 m. Di bawah lapisan top soil terdapat batuan breksi vulkanik. Daya dukung lapisan tanah dasar untuk bak penenang kedalaman sampai dengan 3,00 m mencapai 3,05 kg/cm². Secara struktural bak penenang harus stabil dan aman terhadap settlement.

•

Pipa pesat berada pada elevasi muka air +578,20 m di ujung paling atas dan +500,20 m di ujung bawah dengan panjang L = 170 m terletak pada lereng dengan kemiringan antara 20o– 45o. Kondisi geoteknik/geologi di jalur rencana pipa pesat terdiri dari lapisan atas berupa lempung, lanau, pasir kerikil, dan bongkah batuan dengan ketebalan antara (0,70–5,00) m. Lapisan di bawahnya berupa batuan breksi, tufa batu apung yang memiliki daya dukung lebih besar dari lapisan diatasnya, yaitu lebih besar dari 3,31 kg/cm².

•

Gedung sentral terletak pada ketinggian + 497,489 m, sedangkan poros turbin berada pada elevasi + 496,10 m. Kondisi geoteknik di bawah rencana gedung sentral berupa lapisan top soil dengan ketebalan (0,6–1,0) m terdiri dari lanau pasiran dan pasir lepas memiliki daya dukung (1,4–1,7) kg/cm². Sedangkan lapisan dasar terdiri dari lava andesit abu-abu padat, kekar, dan breksi serta tufa batu apung dengan daya dukung ijin = 5 kg/cm².


VI - 2


6.2. OPTIMASI PLTM dapat beroperasi dalam dua kondisi pemanfaatan debit yaitu debit besar dengan waktu pengoperasiannya lebih pendek dan debit kecil, akan tetapi waktu pengoperasiannya lebih panjang. Debit yang paling menguntungkan selama beroperasinya PLTM disebut “debit rencana optimum” yang tergantung dari presentase kejadiannya. Debit andalan adalah debit yang selalu ada dan dapat diandalkan. Beberapa literatur menyebutkan bahwa debit andalan merupakan debit dengan probabilitas durasi 100%, 95% atau 90%. Kajian optimasi PLTM Santong didasarkan pada pertimbangan antara lain : a. Energi yang dapat dihasilkan untuk dijual dengan memperhatikan presentase kejadian (probabilitas durasi) debit terhadap waktu pemanfaatan daya turbin terpasang selama setahun. b. Biaya konstruksi dan bangunan sipil (Civil work) serta peralatan elektro-mekanikal yang terdiri dari bendung, saluran penghantar, bak penenang, pipa pesat, gedung sentral, jalan masuk, turbin, peralatan elektrikal dengan segala kelengkapannya yang dibutuhkan agar turbin dapat mencapai daya operasional yang diharapkan dengan tersedianya debit rencana tersebut. Untuk maksud tersebut dilakukan kajian optimasi melalui besaran debit (Q) untuk beberapa alternatif presentase waktu kejadian (probabilitas durasi) 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%. Untuk menetapkan pilihan besaran debit yang paling menguntungkan dilakukan dengan menghitung daya terlebih dahulu menggunakan rumus daya : P = ηgHQ (kW) Dimana : P = Daya, dalam kW η = Efisiensi turbin dan generator = 0,76 g = Percepatan gravitasi (m/det²) H = Tinggi jatuh efektif = 80,6 m Q = Debit (m³/det) Besarnya energi total yang dapat dihasilkan dihitung dengan rumus : Etotal = E f + Es + Ed (lihat pembahasan Bab 3 Daerah Studi dan Kajian Hidrologi sub bab 3.3.5) Perhitungan energi untuk berbagai presentase kejadian (probabilitas durasi) 30% - 50% telah disajikan pada sub bab 3.3.5. Optimasi dilakukan dengan menghitung bangunan-bangunan utama PLTM Santong dengan menggunakan masing-masing debit. Dari perhitungan tersebut akan diperoleh volume pekerjaan (Bill Of Quantity)nya. Selanjutnya dihitung biaya yang diperlukan untuk


VI - 3


pembangunannya. Harga yang digunakan sebagai acuan adalah harga satuan bahan/pekerjaan setempat. Untuk mengetahui nilai ekonomi dari masing-masing debit dilakukan analisa ekonomi dengan suku bunga 12% dan umur proyek 30 tahun dengan masa konstruksi 2 tahun. Dari perhitungan energi dan daya dengan variasi presentase kejadian (probabilitas durasi) 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%, diperoleh besar daya berturut-turut : 895 kW, 841 kW, 769 kW, 721 kW dan 691 kW. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa biaya paling rendah yaitu sebesar Rp. 20.963.543,4 per kW diperoleh untuk debit Q = 1,40 m³/det. Sehingga debit rencana yang diambil adalah Q = 1.40 m³/det. Optimasi dari masing-masing debit diperlihatkan pada Tabel 6.1 dan Gambar 6.1. Perhitungan biaya konstruksi untuk debit rencana yang dipilih ditampilkan pada Tabel 6.2, sedangkan perhitungan biaya konstruksi untuk debit lainnya diperlihatkan pada lampiran. Tabel 6.1. Optimasi Biaya Konstruksi Per kW PLTM Santong - NTB No.

Debit m³/det

Daya kW

Energi kWh

Biaya/kW US$

1 2 3 4 5

1,15 1,2 1,28 1,4 1,49

691 721 769 841 895

5.414.393 5.539.870 5.716.363 5.945.404 6.100.827

2.583,14 2.522,69 2.336,80 2.206,69 2.304,99

Perbandingan Debit Terhadap Biaya/kW 2.600,00 2.550,00 2.500,00

Biaya/kW (US$)

2.450,00 2.400,00 2.350,00 2.300,00 2.250,00 2.200,00 2.150,00 2.100,00 1,1

1,15

1,2

1,25

1,3 1,35 Debit (m3/detik)

1,4

1,45

1,5

Gambar 6.1. Grafik Hubungan Debit Terhadap Biaya Konstruksi Per kW


VI - 4


Perkiraan Biaya PLTM Santong - Nusa Tenggara Barat Debit Rencana = 1.4 m3/det Head Efektif = 80.6 m Kapasitas = 841 kW Nilai Tukar US$ = Rp 9.500,Tabel 6.2. Perkiraaan Biaya PLTM Santong – Nusa Tenggara Barat No.

Biaya

Pekerjaan Rp

US$

1.142.793.000

120.294

A

Pekerjaan Sipil

1

Persiapan

2

Jalan Masuk

547.665.500

57.649

3

Bendung dan Kantong Lumpur

1.609.100.500

169.379

4

Saluran Penghantar

2.392.280.500

251.819

5

Kolam Penenang

27.797.000

2.926

6

Pipa Pesat

439.726.500

46.287

7

Gedung Sentral

591.004.500

62.211

8

Serandang Hubung Jumlah Kontingensis (10%) Sub Total (Pekerjaan Sipil)

B

Pekerjaan E & M Kontingensis (5%)

71.848

7.508.154.000

790.332

6.726.071.345

708.007,51

336.303.567,3

35.400,38 743.407,89

Jumlah

14.570.528.912,3

1.533.739,89

1.457.052.891,2

153.373,99

16.027.581.803,5

1.687.113,87

1.602.758.180,4

168.711,39

17.630.339.983,9

1.855.825,26

Rp

US $

20.963.543,4

2.206,69

Pajak (10%)

Jumlah Total Biaya Proyek

Biaya per kW

Pekerjaan

A

Pekerjaan Sipil

1

Pekerjaan Persiapan

1.1

682.556.000

7.062.374.912,3

Jumlah

No.

7.918 718.484

Sub Total (Pekerjaan E & M) Jasa Teknis (10%)

C

75.221.000 6.825.598.000

Satuan

Volume

Harga

Harga Satuan Rp Rp

US$

Mobilisasi Proyek a

Mobilisasi dan Demobilisasi

ls

1

99.265.500

99.265.500

10.449

b

Kantor Direksi

unit

1

59.555.500

59.555.500

6.269


VI - 5


c

Air Bersih

ls

1

7.942.000

7.942.000

836

d

Listrik

ls

1

11.913.000

11.913.000

1.254 100.308

1.2

Pembersihan Lokasi a

Pembebasan Lahan

Ha

8

119.115.750

952.926.000

b

Pagar

m

160

57.594

9.215.000

970

c

Pembersihan Lahan

Ha

1

1.985.500

1.985.500

209

1.142.793.000

120.294

Sub Total 2

Jalan masuk

2.1

Jalan Masuk ke Gedung Sentral a

Galian Tanah

m³

2465

24.607,505

60.657.500

6.385

b

Galian Batuan

m³

3241

29.778,001

96.510.500

10.159

c

Perkerasan

m²

3420

59.558,333

203.689.500

21.441

Beton K-225

m³

68,07

577.089,761

39.282.500

4.135

Beton B 100

m³

6,45

422.713,178

2.726.500

287

Tulangan

kg

14114

9.588,848

135.337.000

14.246

Pipa Sandaran

m

103,2

24.578,488

2.536.500

267

Perkerasan

m²

116,1

59.569,337

6.916.000

728

547.665.500

57.649

24.604,677

20.539.000

2.162 4.343

2.2

Jembatan (25 m)

Sub total 3

Bendung dan Kantong Lumpur

3.1

Bendung a

Galian tanah

m³

834,76

b

Galian batuan

m³

593,75

69.488

41.258.500

c

Timbunan

m³

120,84

7.940,252

959.500

101

d

Pasangan batu

m³

1967,9

334.790,640

658.834.500

69.351

e

Beton (K-225)

m³

148,69

577.130,271

85.813.500

9.033

f

Tulangan

kg

16356

9.588,866

156.835.500

16.509

g

Plesteran

m³

0,64

19.890,625

12.730

1,34

h

Pintu air intake

m²

7,14

3.970.308,123

28.348.000

2.984

I

Pintu air pembilas

m²

9,74

3.970.687,885

38.674.500

4.071

j

Trassram

m³

48,1

577.110,187

27.759.000

2.922

k

Saringan

kg

51,8

9.586,197

496.565

52,27

l

Cofferdam

ls

1

119.120.500

119.120.500

12.539

16

24.581,250

393.300

41,4

3.2

Saluran penghubung a

Galian Tanah

m³

b

Timbunan

m³

40

7.932,500

317.300

33,4

c

Pasangan batu

m³

277,8

334.791,217

93.005.000

9.790

d

Beton (K-225)

m³

1,75

575.428,571

1.007.000

106

e

Tulangan

kg

192,5

9.574,026

1.843.000

194

f

Plesteran 1:3

m²

1,34

18.432,836

24.700

2,6

3.3

Kolam Lumpur a

Galian tanah

m³

364

24.608,654

8.957.550

942,9

b

Pasangan batu

m³

694,6

334.797,725

232.550.500

24.479

c

Beton (K-225)

m³

2,3

578.260,870

1.330.000

140

d

Tulangan

kg

253

9.575,099

2.422.500

255

e

Pintu air

m²

22,31

3.970.327,208

88.578.000

9.324

1.609.100.500

169.379

Sub total


VI - 6


4

Saluran Penghantar a

Galian tanah

m³

25033,8

24.609,322

616.064.835

64.848,93

b

Timbunan

m³

420

7.941,095

3.335.260

351,08

c

Pasangan batu

m³

5177,25

334.798,735

1.733.336.750

182.456,5

d

Pintu air

m²

7,5

3.970.531,333

29.778.985

3.134,63

e

Plesteran 1:3

m²

531

18.391,714

9.766.000

1.028

2.392.280.500

251.819

Sub total 5

Kolam Penenang a

Galian tanah

m³

48

24.608,958

1.181.230

124,34

b

Galian batuan

m³

26

69.485,192

1.806.615

190,17

c

Timbunan

m³

12

7.940,417

95.285

10,03

d

Pasangan batu

m³

23

395.146,304

9.088.365

956,67

e

Beton (K-225)

m³

1,35

577.037,037

779.000

82

f

Tulangan

kg

148,5

9.595,960

1.425.000

150

g

Pintu air

m²

3

3.970.525

11.911.575

1.253,85

h

Saringan

kg

118,38

9.132,455

1.081.100

113,8

I

Pipa galvanis

m

3

142.943,333

428.830

45,14

27.797.000

2.926

Sub total 6

Pipa Pesat a

Pipa pesat

m

190

1.996.538,000

379.342.220

39.930,76

b

Angker blok

buah

32

1.191.157,500

38.117.040

4.012,32

c

Beton K-225

m³

5,2

577.161,538

3.001.240

315,92

d

Tulangan

kg

572

9.583,042

5.481.500

577

e

Galian tanah

m³

560

24.609,241

13.781.175

1.450,65

439.726.500

46.287

Sub total 7

Gedung Sentral

7.1

Galian Tanah

m³

356

24.609,270

8.760.900

922,2

7.2

Galian Batuan

m³

148

69.484,155

10.283.655

1.082,5

7.3

Bouwplank

m³

4

1.389.683,750

5.558.735

585,1

7.4

Beton (K-225)

m³

34,6

577.155,202

19.969.570

2.102,1

Tulangan

kg

3806

9.589,858

36.499.000

3.842

7.5

Atap

m²

664

34.245,783

22.739.200

2.393,6

7.6

Baja Profil

kg

6000

15.882,100

95.292.600

10.030,8

7.7

Pasangan batu

m³

93

334.798,387

31.136.250

3.277,5

7.8

Plesteran

m²

1503,3

19.852,618

29.844.440

3.141,52

7.9

Kusen

m³

5,1

2.580.833,333

13.162.250

1.385,5

7.10

Timbunan pasir

m³

42,13

52.093,283

2.194.690

231,02

7.11

Dinding (bata)

m²

600

81.729,292

49.037.575

5.161,85

7.12

Daun pintu dan jendela

ls

1

55.587.350

55.587.350

5.851,3

7.13

Perlengkapan sanitari

ls

1

7.941.050

7.941.050

835,9

7.14

Air bersih

ls

1

7.941.050

7.941.050

835,9

7.15

Rumah jaga

unit

1

79.410.500

79.410.500

8.359

7.16

Areal parkir

ls

1

19.852.625

19.852.625

2.089,75

7.17

Saluran pembuang 721,44

a

Galian Tanah

m³

278,5

24.609,264

6.853.680

b

Urugan pasir

m³

5

52.098

260.490

27,42

c

Pasangan batu

m³

20

334.799

6.695.980

704,84


VI - 7


d

Beton (K-225)

m³

47,5

577.156

27.414.910

2.885,78

e

Tulangan

kg

5625

9.588,819

53.937.105

5.677,59

f

Plesteran

m³

32

19.852,031

635.265

66,87

591.004.500

62.211

762.850

80,3

Sub total 8

Serandang Hubung Galian

m

31

24.608,065

Pasangan batu

buah

18

395.147,222

7.112.650

748,7

Balok baja

kg

410

17.867,415

7.325.640

771,12

Beton K-175

m³

1

577.125

577.125

60,75

Tulangan

kg

5625

9.588,819

53.937.105

5.677,59

Plesteran

m²

18

225.345,278

4.056.215

426,97

Gerbang

m²

73

19.852,397

1.449.225

152,55

75.221.000

7.918

Sub total

No.

Pekerjaan

B

Pekerjaan Elektro dan Mekanik

1

Turbo Generator

Satuan

Volume

US$

190.167,31

buah

1

1.806.589.445

1.806.589.445

Generator & fly wheel

buah

1

827.854.700

827.854.700

87.142,6

Inlet Valve

buah

1

297.789.470

297.789.470

31.346,26 73.141,27

Erection

ls

1

694.842.065

694.842.065

Commisioning

ls

1

127.056.800

127.056.800

13.374,4

3.754.132.480

395.171,84

Elektrikal/Serandang Hubung Transformer (KVA)

buah

1

152.865.260

152.865.260

16.091,08

M.V. switch gear

buah

1

555.873.690

555.873.690

58.513,02

Control panel & Protection

buah

1

317.642.095

317.642.095

33.436,01

DC supply & board

buah

1

178.673.720

178.673.720

18.807,76

Station supply & board

buah

1

119.115.750

119.115.750

12.538,5

Cable, Lighting, Installation

ls

1

158.821.000

158.821.000

16.718

1.482.991.515

156.104,37

138.968.375

14.628,25

Sub total 3

Rp.

Turbin & Governor

Sub total 2

Harga

Harga Satuan Rp

Perlengkapan Radio Komunikasi

set

1

138.968.375

Over head crane

buah

1

198.526.345

198.526.345

20.897,51

Peralatan & suku cadang

set

1

794.105.190

794.105.190

83.590,02

Emergency set

set

1

158.821.000

158.821.000

16.718

Accessories

ls

1

198.526.345

198.526.345

20.897,51

Sub total

1.488.947.350

156.731,3

Jumlah Total

6.726.071.345

708.007,51


VI - 8

BAB VI STUDI OPTIMASI

Recommend Documents