TUGAS AKHIR
STUDI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) MINI HIDRO AMPELGADING MALANG
Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh: Nama NIM Jurusan Program Studi
: : : :
Junjung Puji Sugiarto Gultom 414 0511 0050 Teknik Elektro Teknik Tenaga Listrik
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2009
ABSTRAK Potensi tenaga air di Indonesia cukup besar yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Potensi tenaga air tersebut baru sekitar 6% yang dimanfaatkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan skala besar maupun skala menengah (mini hidro). Hingga saat ini saja persediaan tenaga listrik dari PT PLN (Persero) termasuk anak-anak perusahaannya baru sebesar ±21.206 MW yang berasal dari PLTU (33%), PLTGU (32%), PLTD (13%), PLTA (15%), PLTG (6%), dan PLTP (2%). Oleh karena itu sudah seharusnya pengembangan energi alternatif tanpa menggunakan bahan bakar minyak lebih ditingkatkan lagi dengan mengganti energi yang lebih murah. Energi yang murah bisa didapatkan dari pengembangan tenaga air yang sangat ramah lingkungan untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di masa yang akan datang. PT PLN (Persero) telah merencanakan pengembangan pembangunan pembangkit listrik tenaga air di Indonesia antara lain dengan pembangunan PLTA Mini Hidro di Kecamatan Ampel Gading Malang Jawa Timur. PLTA Mini Hidro Ampel Gading Malang mengunakan masing-masing 2 unit turbin Francis Vertical dan 2 unit generator yang mampu menghasilkan kapasitas daya 2 x 5 MW dan tegangan hingga 2 x 6,6kV. Dengan menggunakan trafo penaik tegangan (step-up trafo), tegangan 6,6kV tersebut dinaikkan menjadi 20kV untuk ditransmisikan ke gardu induk terdekat. Total investasi pembangunan PLTA Mini Hidro Ampel Gading Malang yaitu mulai tahap desain, pekerjaan sipil dan pekerjaan listrik-mekanik mencapai total hingga Rp.148.646.853.805,-. Dana tersebut bersumber dari APBN Pemerintah Propinsi Jawa Timur. Total investasi ini diharapkan mampu kembali tidak kurang dari setahun mengingat perkembangan daerah Kota Malang khususnya, dan Propinsi Jawa Timur umumnya yang cepat meningkat.
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih atas dukungan moril dari keluarga yang jauh di Pematang Siantar, Sumatera Utara sehingga laporan ini selesai sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Ucapan terima kasih banyak penulis sampaikan juga kepada: 1. Bapak Drs. Bambang Trisno Muchjidin, MSc, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan bantuan dalam penulisan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Bapak Ir. Budi Yanto Husodo, MSc selama pendampingannya. 4. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro selama mengajar penulis. 5. Bapak Handy Huuda, Sekretaris PT PLN (Persero) Prokitring Jawa Timur. 6. Bapak Zainal, Konsultan PT Indra Karya (Persero) Jawa Timur. 7. Rekan-rekan kerja di PT Indokomas Buana Perkasa (CEGELEC) khususnya Team Proyek PLTA Mini Hidro Ampel Gading. 8. Adikku Bruder Herman Yosep, untuk fasilitas printer dan perbaikan komputer selama penyusunan tugas akhir. 9. My special one Yacinta Asih Nugraheni dan keluarga. Thanks for always being in my side all the time. 10. Semua pihak yang telah membantu selesainya pembuatan dan penulisan tugas akhir ini….TERIMA KASIH SEMUANYA. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta, Februari 2009
Junjung Puji S. Gultom
v
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL........................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN............................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ iii ABSTRAK....................................................................................................... iv KATA PENGANTAR..................................................................................... v DAFTAR ISI................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR....................................................................................... ix DAFTAR TABEL........................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang......................................................................... 1 1.2. Tujuan Penulisan...................................................................... 3 1.3. Pembatasan Masalah................................................................ 3 1.4. Metoda Penulisan..................................................................... 3 1.5. Sistematika Penulisan.............................................................. 4
BAB II
LANDASAN TEORI 2.1. Persyaratan Kebutuhan PLTM............................................... 5 2.2. Studi Kelayakan PLTM......................................................... 5 2.3. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro............ 8 2.3.1. Pengumpulan Data..................................................... 8 2.3.2. Survei Lokasi/Lapangan............................................ 9 2.3.3. Pengukuran Debit Air Sungai.................................... 10 2.3.4. Pengukuran Potensi Tenaga Air................................. 11 2.4. Penentuan Peralatan Pembangkit Listrik Mini Hidro.............. 12 2.4.1. Peralatan Elektromekanik.......................................... 12 2.4.2. Peralatan Listrik......................................................... 18
vi
BAB III
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING 3.1. Lokasi Pembangkit................................................................. 21 3.2. Daerah Aliran Sungai (DAS)................................................. 22 3.3. Data Debit Amatan (Hidrometri)........................................... 24 3.4. Potensi PLTA Mini Hidro Ampel Gading............................. 25 3.4.1. Kualitas Badan Air Sungai......................................... 25 3.4.2. Curah Hujan............................................................... 26 3.4.3. Suhu Udara (Temperatur).......................................... 27 3.4.4. Penyinaran Matahari.................................................. 27 3.4.5. Kelembaban Udara..................................................... 28 3.5. Debit Banjir Rancangan......................................................... 28 3.6. Debit Andalan........................................................................ 29 3.7. Energi yang Dibangkitkan..................................................... 30 3.8. Biaya Pembangunan Pembangkit Mini Hidro Ampel Gading.................................................................................... 32 3.9. Analisa Ekonomi Pembangkit Mini Hidro Ampel Gading.... 36 3.9.1. Asumsi Umum........................................................... 36 3.9.2. Biaya Pusat Pembangkit Tenaga Diesel Alternatif.... 37 3.9.3. Pengukuran Keuntungan dan Biaya Proyek.............. 37
BAB IV
ANALISA TEKNIK DAN EKONOMI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING 4.1. Analisa Elektromekanikal...................................................... 38 4.1.1. Pemilihan Jenis Turbin.............................................. 38 4.1.2. Pemilihan Kapasitas Generator.................................. 41 4.2. Analisa Kelistrikan............................................................... 41 4.2.1. Umum......................................................................... 41 4.2.2. Pembangkitan............................................................. 46 4.2.3. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20kV............................................................ 47
vii
4.2.4. Kriteria Dasar............................................................. 47 4.3. Pekerjaan Sipil....................................................................... 48 4.3.1. Bendungan................................................................. 48 4.3.2. Penstock (Pipa Pesat)................................................. 49 4.3.3. Power House (Gedung Pembangkit).......................... 50 4.4. Analisa Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro (PLTM) Ampelgading................................................. 51 4.4.1. Komposisi Biaya Pekerjaan....................................... 51 4.4.2. Penentuan Harga Pekerjaan Per Unit......................... 54 4.4.3. Pengukuran Keuntungan PLTA Mini Hidro Ampel Gading............................................................ 61
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan............................................................................ 64 5.2. Saran...................................................................................... 64
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 65 LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Pipa Pesat (Penstock)............…........ ………………………... 7
Gambar 2.2.
Gedung Pembangkit (Power House)……………………......... 7
Gambar 2.3.
Bentuk-bentuk Sudu Antar Turbin Francis............................... 13
Gambar 2.4.
Konstruksi Turbin Francis...............................……................. 13
Gambar 2.5.
Konstruksi Turbin Pelton.......................................................... 14
Gambar 2.6.
Turbin Kaplan........................................................................... 14
Gambar 2.7.
Hubungan antara GD2 dan Berat Generator....................…...... 17
Gambar 2.8.
Potongan Memanjang Saluran Penghantar............................... 17
Gambar 2.9.
Turbin yang Dikopel dengan Generator................................... 18
Gambar 3.1.
Peta Lokasi Proyek PLTM Ampel Gading Malang.................. 22
Gambar 3.2.
Daerah Aliran Sungai................................................................ 24
Gambar 4.1.
Pemilihan Jenis Turbin Air....................................................... 39
Gambar 4.2.
Konstruksi Turbin Francis........................................................ 39
Gambar 4.3.
Konstruksi Turbin Aliran Diagonal.......................................... 40
Gambar 4.4.
Konstruksi Generator................................................................ 41
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1.
Potensi Energi Primer di Indonesia... ………………............... 2
Tabel 2.1.
Standar Tegangan Pembangkit................................................. 15
Tabel 2.2.
Kecepatan Putar Sinkron dari Generator (rpm)........................ 16
Tabel 2.3.
Jenis Panel Hubung untuk PLTA……………………….......... 20
Tabel 3.1.
Data Debit Amatan Sungai Sumberbebek dan Grojogan......... 25
Tabel 3.2.
Data Temperatur Rerata (0C).................................................... 27
Tabel 3.3.
Data Kelembaban Udara Rerata (%)......................................... 28
Tabel 3.4.
Debit Banjir Rancangan Metoda E.J. Gumbel.......................... 29
Tabel 3.5.
Biaya Total Pekerjaan PLTA Mini Hidro Ampel Gading........ 33
Tabel 4.1.
Beban Unit Motor Control Center (untuk 1 unit)……………. 45
Tabel 4.2.
Beban Common MCC……………………………………….. 45
Tabel 4.3.
Beban Peralatan Lain (Other Station Common Load)……….. 46
Tabel 4.4.
Beban Total untuk Trafo Pemakaian Sendiri….......................
Tabel 4.5.
Anggaran Biaya Pekerjaan PLTA Mini Hidro Ampel
46
Gading....................................................................................... 51 Tabel 4.6.
Detail Harga Per Unit Pekerjaan PLTM Ampel Gading.......... 55
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG Energi listrik dalam kehidupan sehari-hari mempunyai peranan penting dalam hal ini dapat dilihat bahwa energi listrik dan pertumbuhan ekonomi suatu negara sangat erat pengaruhnya. Hal ini ditandai juga oleh besar kecilnya pemanfaatan energi listrik, akan menunjukkan besar kecilnya potensi dinamika di suatu negara. Di Indonesia pengelolaan dan penyediaan energi listrik hampir seluruhnya diserahkan kepada PT PLN (Persero). Dalam hal ini PT PLN mengelola berbagai macam sistem pembangkit listrik antara lain PLTA, PLTU, PLTG, PLTD, dan PLTGU. Dari berbagai macam sistem pembangkit yang dikelola PT PLN, salah satunya adalah PLTA. Dibandingkan dengan pembangkit yang lain PLTA mempunyai beberapa kelebihan dan keuntungan antara lain: a. Pencemaran yang relatif kecil, hal ini dikarenakan PLTA tidak membutuhkan bahan bakar seperti halnya PLTU dan PLTG yang mempunyai limbah sisa pembakaran yang cukup besar baik berupa gas maupun padat. Sedangkan pada PLTA setelah air melewati turbin masih bisa digunakan untuk pengairan lahan pertanian, suplai air bersih untuk perusahaan air minum. b. Biaya operasi dan pemeliharaan yang rendah. Hal ini dikarenakan PLTA tidak membutuhkan biaya transportasi untuk pengangkutan bahan bakar seperti PLTU, PLTG, dan PLTN. c. Umur yang panjang, dimana dengan perencanaan yang mutakhir PLTA dapat beroperasi sampai ±50 tahun seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air di Afsluitdijk, Belanda. Hal ini lebih panjang dibandingkan umur PLTU yang hanya berumur ±30 tahun. d. Dapat digabungkan dengan keperluan lain seperti pariwisata, irigasi, dan perikanan.
1
f. PLTA cukup mudah untuk dipelajari sehingga pembangunannya sebagian besar dapat dilakukan oleh bangsa Indonesia sendiri. Disamping faktor-faktor di atas, pengembangan PLTA perlu ditingkatkan dalam rangka menunjang kebijaksanaan pemerintah dalam usaha konservasi energi atau penggunaan energi non minyak. Kondisi alam Indonesia sangat mendukung diadakannya PLTA. Menurut Journal Studi Pembangunan Volume I No. 4 September 1998 yang diterbitkan oleh Program Studi Pembangunan Program Pasca Sarjana ITB, halaman 28 sampai 30, Indonesia dikaruniai kekayaan alam yang berlimpah seperti sumbersumber energi primer yang didominasi oleh sumber tenaga air. Menurut penyelidikan, sumber-sumber tenaga primer Indonesia adalah sebagai berikut:
Tabel 1.1. Potensi Energi Primer di Indonesia
Jenis Energi
Satuan
Jumlah
Tenaga Air MW 74.976 Batu Bara Juta Ton 36.175 Minyak Bumi Juta Barrel 9.097,6 Gas Alam Triliun ft3 123,6 Panas Bumi MW 19.658 (Sumber: Penjabaran RUKN – Dept. Pertambangan dan Energi 1998)
Banyaknya sumber tenaga primer air tersebut disebabkan curah hujan di Indonesia yang tinggi serta didukung kondisi alam Indonesia yang berbukit-bukit. Oleh sebab itulah sangatlah tepat bila digalakkan kembali PLTA sehingga pemanfaatan potensi tenaga air dapat dipergunakan semaksimal mungkin. Untuk membangun suatu PLTA diperlukan banyak faktor yang mendukung diantaranya adanya tinggi terjun serta debit air yang cukup. Walaupun banyak faktor yang diperhitungkan sehingga PLTA dapat dibangun, ternyata setelah beberapa tahun beroperasi banyak hal yang kurang diperhitungkan dengan baik misalnya adanya sedimentasi air yang cukup besar, dan menurunnya aliran air (debit air). Keadaan di atas menjadi masalah yang sangat serius dimana akan berdampak pada penurunan terhadap penyediaan energi listrik dari PLTA yang bersangkutan.
2
Apabila hal tersebut terjadi dalam jangka waktu yang lama tentu saja akan merugikan banyak pihak baik konsumen maupun PLTA. Kerugian tersebut akan semakin terasa apabila kebutuhan energi listrik semakin besar dan mendesak misalnya untuk keperluan industri dan penerangan yang semakin hari semakin berkembang pesat. Jika memang kecenderungan turunnya aliran air atau debit air sangat tinggi, perlu dicari alternatif lain agar pembangunan pembangkit listrik tenaga air tetap dilanjutkan. Salah satu alternatif adalah dengan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro (PLTA Mini Hidro). Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro adalah pembangkit listrik tenaga air yang memiliki kapasitas output daya menengah, yaitu antara 5 Mega Watt sampai 100 Mega Watt. Bertitik tolak dari uraian di atas, maka penulis melakukan penelitian tentang Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Mini Hidro Ampelgading-Malang Jawa Timur.
1.2. TUJUAN PENULISAN Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk melakukan pengkajian lebih mendalam Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro hingga pemanfaatannya di Kecamatan Ampel Gading Malang Jawa Timur.
1.3. PEMBATASAN MASALAH Mengingat luasnya permasalahan yang dibahas, maka dalam penelitian ini dibatasi sebagai berikut: a. Potensi air yang dihasilkan dari PLTA Mini Hidro Ampelgading-Malang Jawa Timur. b. Desain pembangkit yang akan direalisasikan. c. Analisa teknik dan ekonomi pembangkit yang akan dikerjakan.
1.4. METODE PENULISAN Ada beberapa langkah-langkah yang dilakukan dalam proses penyusunan dan penyelesaian masalah dalam tugas akhir ini antara lain:
3
a. Studi Lapangan - Menentukan ide dan gagasan sebagai dasar perencanaan untuk penyelesaian masalah yang dihadapi. - Memperoleh ide masukan dari berbagai pihak termasuk dari masyarakat sekitar. b. Studi Pustaka - Mengumpulkan bahan dan mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan penyelesaian tugas akhir. - Menyusun laporan tugas akhir.
1.5. SISTEMATIKA PENULISAN BAB I. PENDAHULUAN Berisikan penjelasan mengenai latar belakang, tujuan penelitian, pembatasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II. LANDASAN TEORI Berisikan penjelasan tentang teori-teori penunjang yang berisikan deskripsi teoritis. BAB III. GAMBARAN UMUM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING Berisikan hasil perhitungan daya teoritis, perhitungan energi teoritis, dan interpretasi hasil penelitian termasuk proses penyaluran daya tenaga listrik dan sasaran operasi sistem tenaga listrik. BAB IV. ANALISA TEKNIK DAN EKONOMI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING Berisikan analisa desain teknik dan ekonomi PLTA Mini Hidro di Ampelgading BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Merupakan bab terakhir yang berisikan kesimpulan dan saran.
4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Persyaratan Kebutuhan PLTM Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro mempunyai beberapa persyaratan yang tidak bisa disamakan dengan pembangkit listrik tenaga air pada umumnya. Beberapa persyaratan suatu pembangkit dikatakan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro, jika: a. Berskala menengah, yaitu kapasitas daya yang dihasilkan lebih rendah, yaitu sekitar 5 Mega Watt hingga 100 Mega Watt (M.M. Dandekar: PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR: 1991: halaman 121). Sasaran konsumen PLTA Mini Hidro adalah pemukiman penduduk dan perkotaan sekitar PLTA Mini Hidro saja berada. Dengan skala menengah ini memang terkadang menyulitkan bila ada permintaan sambungan yang lebih besar. Karenanya perencanaan dan perhitungan dengan jumlah konsumen harus direncanakan dengan teliti, misalnya perkembangan kota kabupaten atau kotamadya yang meningkat. b. Biaya instalasi lebih rendah jika dibandingkan pembangunan pembangkit listrik tenaga air pada umumnya. Namun sangat disarankan juga untuk tetap menghemat biaya instalasi karena sering terjadi over budget khususnya untuk biaya pekerjaan sipil. c. Sumber daya yang lebih mandiri, baik itu berupa dana investasi maupun sumber daya manusianya. PLTA Mini Hidro merupakan pembangunan yang berasal murni dari Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara (APBN) tahunan dari pemerintah dan bukan merupakan investasi asing seperti PLTA pada umumnya. Selain itu tenaga operator untuk PLTA Mini Hidro bisasanya masih tenaga lokal Indonesia.
2.2. Studi Kelayakan PLTM Tidak semua tempat pada suatu air atau sungai dapat dipakai untuk membangun suatu Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro. Jika sepanjang tahun sungai ternyata tidak pernah kering dengan debit air yang cukup besar, tidak perlu
5
diragukan untuk membangun suatu pembangkit mini hidro. Aliran yang cukup deras menandakan cukupnya kemiringan dan debit air di bagian sungai tersebut. Kemiringan berarati adanya perbedaan tinggi antara dua tempat di hulu dan di hilir sungai yang dinamakan Tinggi Terjun. Tinggi terjun dapat diperbesar lagi dengan membangun sebuah bendungan yagn diperlukan untuk membelokkan air ke arah gedung pembangkit. Tersedianya kemiringan air, debit air dan tinggi terjun yang mencukupi berarti bahwa di tempat tersebut sungai mempunyai cukup daya untuk membangkitkan tenaga listrik seperti yang diuraikan. Selain itu, ada beberapa hal yang perlu mendapat perhatian dalam membangun suatu Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro, yaitu: a. Daerah penyerapan air/bendungan Diperlukan sebuah bendungan untuk membelokkan air ke arah gedung pembangkit. Bendungan ini juga dapat meninggikan muka air di hulu sehingga memperbesar tinggi terjun air. b. Saluran pengantar air (Intake) Pada umumnya dibuat untuk mengantarkan air dari bendungan menuju ke kolam penampung. Konstruksi saluran pengantar air tersebut mirip dengan suatu saluran irigasi air. c. Kolam Penampung (Head Tank) Saluran pengantar air berakhir di sebuah kolam penampung yang kemudian akan diteruskan ke dalam pipa pesat. Kolam penampung dilengkapi dengan penyaring kotoran (trashrack) dan pelimpahan untuk membuang air yang berlebihan (flushing). d. Pipa Pesat (Penstock) Pipa pesat adalah pipa yang dipakai untuk mengalirkan air dari tangki atas (headtank) menuju gedung pembangkit. Sedangkan nama saluran bagi dasar terowongan yang dipakai untuk menempatkan pipa pesat dinamakan pipa tekan. Pada pipa pesat terdapat blok angker (anchor block) dan pelana (saddle) yang akan menahan pipa pesat tersebut dari kemiringan.
6
Gambar 2.1. Pipa Pesat (Penstock)
e. Gedung Pembangkit (Power House) Gedung pembangkit merupakan tempat dimana semua pusat peralatan listrik khusunya turbin, generator, dan seluruh pusat pengatur/kontrol. Diperlukan tinggi muka air, kali untuk pembuangan air, dan pondasi gedung yang kuat untuk memilih lokasi pembangunan gedung pembangkit tersebut.
Gambar 2.2. Gedung Pembangkit (Power House)
7
f. Turbin dan Generator Pemilihan jenis turbin dan generator dan letak/posisi atau desain turbin dan generator sangat menentukan kehandalan suatu Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro. Untuk itu ketelitian dan keakuratan amat dibutuhkan dalam perencanaan jenis turbin dan generator yang akan dipasang.
2.3. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro Perencanaan suatu Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro tidak jauh berbeda dengan perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Air pada umumnya. Hal-hal yang perlu dilakukan dalam perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro adalah sebagai berikut: 2.3.1. Pengumpulan Data Kegiatan pengumpulan digunakan untuk menunjang pembuatan desain serta penentuan spesifikasi peralatan yang akan digunakan dalam merancang pembangkit mini hidro. Data perubahan curah hujan, data geologis, serta alur sungai sangat penting dalam menentukan daya yang akan dibangkitkan. Meneliti dan mengkonfirmasikan ada atau tidaknya sebuah bangunan irigasi yang menyertai pembangunan pembangkit juga merupakan satu hal yang harus dilakukan dalam penyesuaiannya dengan konsep desain, selain bisa juga dijadikan suatu alternatif untuk mengurangi biaya pembangunan. Idealnya, sebuah pembangunan pembangkit mini hidro dapat dijelaskan dengan kegiatan-kegiatan sebagai berikut: a. Menggunakan beberapa data dari bagian irigasi pada Departemen Pertanian seperti data sungai, curah hujan, dan peta topografi 1:25.000 atau 1:50.000. Pada tahap perencanaan awal, beberapa perencanaan rute saluran air dipersiapkan berdasarkan pada peta topografi tersebut dengan tujuan pemilihan lokasi untuk struktur utama seperti bendungan, intake, pipa pesat, dan power house. b. Pengenalan terhadap kondisi jalan akses serta waktu tempuh yang dibutuhkan. c. Panjang jarak antara jaringan transmisi PLN dengan lokasi pembangkit.
8
Data yang dapat dijadikan acuan sangat perlu dipertimbangkan sehubungan dengan data arus sungai antara lain yaitu semua data yang dapat diperoleh mengenai sungai tersebut. Dengan data tersebut alur lengkung sungai dapat diamati dan digambar. Kondisi khas dari setiap sungai yang berbeda juga perlu diperhatikan. Jikalau perlu data dari sungai-sungai lain yang terdekat perlu diambil guna observasi dan penyesuaian data agar lebih tepat. Jika ada beberapa data yang tidak dapat diperoleh, maka asumsi-asumsi yang diambil bisa dilakukan dengan cara mengkorelasikan dengan catchment area (daerah cakupan). Penyesuaian dengan mengamati laju arus sungai bisa juga dijadikan pertimbangan.
2.3.2. Survei Lokasi/Lapangan Tujuan dilakukannya survei lapangan adalah untuk memeriksa dan mencari berbagai alternatif pemecahan masalah yang diketahui dalam tahap pengumpulan data. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan ketika melakukan sebuah survei lapangan, yaitu: a. Sistem jaringan listrik yang sudah tersedia. Jarak antara distribusi yang telah ada dan jalur distribusi dari lokasi pembangkit. Ada tidaknya rencana pemasangan jaringan listrik pada lokasi pembangkit. Informasi mengenai halhal tersebut bisa didapat dengan berkoordinasi dengan pihak PT PLN Persero yang bersangkutan. b. Survei topografi, yaitu struktur dan rute jalur air, pengukuran ketinggian antara intake dengan tailrace, serta struktur bangunan pembangkit. Survei lokasi sebaiknya dilakukan pada sepanjang jalur(rute) sungai seperti yang telah ditentukan pada perencanaan awal. Amat diperlukan dokumentasi berupa foto/gambar untuk setiap lokasi yang akan disurvei. c. Kondisi jalan (akses), yaitu jarak yang ditempuh untuk sampai ke lokasi pembangkit. Perlu dipertimbangkan kondisi jalan yang akan dilalui agar dapat disesuaikan dengan mobilisasi pengiriman peralatan-peralatan yang akan diangkut untuk keperluan pembangkit nantinya. Hal ini perlu dilakukan secara cermat karena akan sangat mempengaruhi dalam perhitungan anggaran.
9
d. Kunjungan serta koordinasi dengan departemen pemerintahan serta organisasi terkait. Hal ini perlu dilakukan untuk melakukan penjelasan mengenai pekerjaan
yang
akan
dilakukan,
mendapatkan
persetujuan
kerjasama
pelaksanaan pekerjaan, mendapatkan informasi tenaga kerja misalnya UMR daerah terkait, serta harga per unit pelaksanaan pekerjaan. e. Pendekatan dengan masyarakat sekitar lokasi pembangkit, khususnya dengan pihak camat, lurah, serta pihak keamanan setempat agar terjalin kerjasama selama pekerjaan berlangsung.
2.3.3. Pengukuran Debit Air Sungai Penentuan lokasi dari beberapa sarana pembangkit serta pengukuran debit haruslah diperhitungkan berdasarkan pengamatan cermat terhadap data informasi yang telah dikumpulkan, karena perhitungan skala rancang bangun dari lokasi pembangkit sangat tergantung pada beberapa jumlah sarana yang harus dibangun. Pertimbangan standar dari pembangkit mini hidro dan sarana pengatur (pelimpah) airnya antara lain debit air dari lokasi dimana dapat diambil dari data aliran sungai per tahun serta penanggulangan/pelimpahan banjir yang mungkin akan terjadi. Perkiraan dari jumlah debit air harus diperiksa dengan perhitungan/kalkulasi yang cukup akurat. Untuk lebih jelasnya, debit minimum pada saat musim kering dan debit maksimum pada saat musim hujan dapat dihitung berdasarkan pada perkiraan dan perhitungan dengan catatan apabila metode perhitungan kurang dapat dipahami, maka perlu dilakukan konsultasi dengan para ahli. Pengukuran catchment area dari lokasi didasarkan pada peta-peta topografi yang ada. Perkiraan koefisien debit air, baik dari literatur maupun para ahli (expert). Perkiraan curah hujan dari pengumpulan data dan saran para ahli. Akhirnya hasil dari pertimbangan tersebut harus dibandingkan dengan perkiraan pembuangan air. Apabila nilai yang diperkirakan sangat berbeda dengan yang telah dihitung, maka pihak desain perlu melakukan konsultasi dengan para ahli untuk menjelaskan alasan perbedaan tersebut. Debit sungai (Q) adalah kuantitas air yang melewati suatu area dalam waktu satu detik, yang dapat dirumuskan dengan:
10
Q = V x A (m 3 / det) dimana:
(2.1)
V = kecepatan (meter/detik) A = luas daerah (m2)
2.3.4. Pengukuran Potensi Tenaga Air
Perhitungan potensi tenaga air dari suatu pembangkit yang akan dibangun merupakan tahap yang sangat penting untuk menentukan layak atau tidaknya suatu daerah aliran sungai dikembangkan untuk menjadi pembangkit mini hidro ditinjau dari segi teknis dan non teknis. Seperti disebutkan di atas, pada dasarnya data-data untuk pelaksanaan studi dan analisa suatu pembangkit dapat diperoleh secara langsung maupun dari instansi-instansi pemerintah seperti Departemen Pekerjaan Umum, Departemen Pertanian, Departemen Kehutanan, serta Badan Meterologi dan Geofisika (BMG). Jika data-data yang penting telah diketahui khususnya data mengenai tinggi jatuh dan aliran air perencanaan maka dapat dihitung potensi tenaga air teoritisnya dengan persamaan di bawah ini: Pteoritis = 9,8 x Q x H e x η dimana:
(2.2)
Pteoritis = potensi tenaga air (KW) Q
= debit air (m3/detik)
He
= tinggi jatuh efektif/Effective Head (m)
ηTG
= efesiensi turbin dan generator
Potensi tenaga air teoritis ini tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan, dan area aliran. Potensi tenaga air teoritis saja tidak cukup untuk mengembangkan sumbersumber tenaga air secara keseluruhan. Perlu juga diketahui secara jelas seluruh potensi lainnya seperti potensi tenaga air teknis yaitu yang berhubungan dengan kondisi pekerjaan di lapangan serta potensi tenaga air ekonomis yaitu perbandingan antara dana yang dibutuhkan untuk membangun suatu pembangkit mini hidro dengan keuntungan yang dihasilkan.
11
2.4. Penentuan Peralatan Pembangkit Listrik Mini Hidro
Pada dasarnya, peralatan pembangkit listrik mini hidro tidak memiliki perbedaan dengan peralatan pembangkit tenaga air pada umumnya selain kapasitas daya atau potensi tenaga yang dihasilkan. Kapasitas daya dan potensi tenaga yang dihasilkan pembangkit listrik mini hidro lebih kecil jika dibandingkan pembangkit listrik tenaga air yang sanggup mencapai ratusan hingga ribuan Mega Watt. Peralatan pembangkit mini hidro terdiri atas: 2.4.1. Peralatan Elektromekanik
Peralatan elektromekanik terdiri atas turbin dan generator. Dua komponen ini bekerja secara bersamaan dan saling menunjang. a. Turbin Air Turbin air adalah alat yang dipergunakan untuk mengubah energi kinetik air menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Adapun jenis-jenis turbin dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Turbin Francis Turbin francis digunakan untuk berbagai keperluan dengan tinggi terjun menengah (medium head). Rumah siput dibuat dari plat baja sesuai dengan tinggi terjun dan kapasitasnya yang berfungsi menahan bagian terbesar dari beban tekanan hidrolik yang diterima turbin. Tekanan selanjutnya ditahan oleh sudu kukuh (stay vane) atau cincin kukuh (stay ring). Sudu-sudu antar diatur di sekeliling luar rotor (runner) dan mengatur daya keluar turbin dengan mengubahubah bukaan sesuai dengan perubahan beban melalui suatu mekanisme pengatur. Sedangkan bentuk rotornya berbeda-beda sesuai dengan kecepatannya (DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 54).
12
Gambar 2.3. Bentuk-bentuk sudu antar turbin francis
Gambar 2.4. Konstruksi Turbin francis
2. Turbin Pelton Turbin pelton dipakai untuk tinggi terjun yang tinggi. Sekarang ini jenis poros mendatar (horizontal) adalah yang paling banyak digunakan. Rotornya dilengkapi dengan ember (Buckets) yang dipasang di sekeliling piringannya (disk). Emberember tersebut menerima semprotan dari mulut pancaran (nozzle) kemudian pancaran ini kembali dengan bantuan sebuah punggung yang terdapat di tengah ember, yaitu yang terpasang pada piringan dan baut, dan dicor menjadi satu bagian dengan piringannya. Sebuah jarum dipasang di tengah-tengah mulut pancaran untuk mengatur jumlah aliran air, yaitu dengan gerakan maju dan mundur. Untuk menyesuaikan dengan perubahan beban jarum jam ini digerakkan oleh pengatur kecepatan (speed governor). (DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 54).
13
Gambar 2.5. Konstruksi turbin Pelton
3. Turbin Kaplan Turbin kaplan digunakan untuk tinggi terjun yang rendah yaitu di bawah 20 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik roda air turbin dilakukan melalui pemanfaatan kecepatan air. Roda air turbin kaplan menyerupai seperti baling-baling dari kipas angin (Ir. Djiteng Marsudi: PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK: 2003: halaman 77).
Gambar 2.6. Turbin Kaplan
b. Generator Generator adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah energi mekanik yang dilakukan oleh turbin menjadi energi listrik. Bagian utama generator terdiri atas stator dan rotor. Stator adalah bagian generator yang diam, sedangkan rotor merupakan bagian generator yang bergerak.
14
Berdasarkan arah porosnya, generator turbin air dibagi atas golongan poros datar (horizontal) dan golongan poros tegak (vertikal). Generator poros datar sesuai untuk kapasitas mesin berdaya kecil atau mesin berputaran tinggi, sedangkan generator poros tegak sesuai untuk mesin berdaya besar atau mesin berputaran rendah. Generator poros tegak memerlukan lebih sedikit ruang dibandingkan generator poros datar. (DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 77). Tabel 2.1. Standar Tegangan Pembangkit DAYA AKTIF
TEGANGAN
3 MVA 5 - 10 MVA 10 - 50 MVA 50 - 100 MVA >100 MVA
3,3 kV atau kurang 6,6 kV 11 kV 13,2 kV 16,5 kV
Faktor daya dipilih antara 0,85-0,90 sedangkan frekuensi menggunakan 50 Hz sesuai standar PLN. Frekuensi ini berhubung langsung dengan pemutar generator, yang bergantung pada jumlah pasang kutub generator itu sendiri. Hubungan kecepatan putaran, frekuensi, dan banyaknya jumlah kutub dinyatakan dengn persamaan sebagai berikut: N=
dimana
(60 ⋅ f ) P
(2.3)
N = kecepatan putaran (rpm) f
= frekuensi (Hz)
P = jumlah kutub Namun kecepatan putar dapat dipilih dari angka-angka sesuai tabel 2.2 dengan catatan bahwa kecepatan yang dipilih harus tetap ada dalam batas-batas kecepatan jenis turbin. Apabila tidak ada, sebaiknya melakukan konsultasi dengan pabrikan.
15
Tabel 2.2. Kecepatan Putar Sinkron dari Generator (rpm) Jumlah Kutub
Kecepatan Putar
6 8 10 12 14 16 18 20 24 28
1000 750 600 500 429 375 333 300 250 214
(rpm)
Jumlah Kutub
Kecepatan Putar
32 36 40 48 56 64 72 80 88
188 167 150 125 107 94 83 75 68
(rpm)
(Sumber: DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 54).
Besarnya kapasitas generator yang dibutuhkan pada suatu pembangkit dapat dihitung dengan menggunakan rumus: P = dimana P
3 ⋅ V ⋅ I ⋅ cos µ
(2.4)
= daya yang dihasilkan (Watt)
V
= tegangan (Volt)
I
= arus (Ampere)
Cos µ = faktor daya Selain itu, generator turbin air perlu direncanakan sesuai dengan efek roda gila (flywheel effect) GD2 dan berat generator (W) itu sendiri. Perhitungan efek roda gila dan berat generator dapat dihitung dengan menggunakan rumus: GD = 2
132 x (kVA)
4/3
(tm 2 )
n 2, 1 5
⎛ kVA ⎞ W = 10 x ⎜ ⎟ ⎝ n ⎠
(2.5)
5/7
(t )
(2.6)
16
Gambar 2.7. Hubungan antara GD2 dan Berat Generator
Gambar 2.8. Batas Pembuatan Generator
Pada pembangkit mini hidro, selalu diusahakan agar generator dihubungkan langsung (dikopel) dengan turbin air seperti ditunjukkan pada gambar 2.9 berikut:
17
Gambar 2.9. Turbin yang dikopel dengan generator
2.4.2. Peralatan Listrik
a. Trafo Utama Pembangkit tenaga mini hidro banyak menggunakan trafo tiga fasa, jenis pasangan luar, dengan isolasi minyak. Trafo dengan pendingin sendiri (selfcooling) dipakai untuk kapasitas kecil. Kapasitas dasar trafo dipilih sama dengan daya dasar (rated output) generator (KVA). Tegangan primer biasanya dipilih 5% di bawah tegangan dasar generator. Pemakaian sistem pengaturan tegangan dengan cara mengatur tegangan generator, sebagai pengganti dari perubahan penyadap tanpa beban (no-load tap changer) pada sisi sekunder, lebih menguntungkan karena mengurangi biaya akibat penyederhanaan konstruksi dan peningkatan keandalannya. (DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 89). Suatu sistem unit dan sistem riil dipakai untuk menghubungkan generator dan trafo utama. Sistem unit menggambarkan unit generator dihubungkan dengan trafo. Sedangkan sistem riil bermaksud hubungan antara beberapa generator yang dihubungkan pararel dengan suatu trafo. Pemilihan sistem hubungan harus dilakukan dengan mempertimbangkan pentingnya pusat listrik (power plant) yang bersangkutan dan sistem pembangkitannya, jumlah rangkaian dan sistem saluran transmisi yang keluar power house, kemungkinan pemuatan saluran tanpa beban, sistem sinkronisasi, dan sistem trafo untuk pemakaian sendiri (station transformer).
18
b. Switchyard dan Substation Switchyard berfungsi sebagai gardu hubung yaitu menghubungkan sistem pembangkit mini hidro ke sistem interkoneksi kelistrikan gardu induk PLN. Sistem tegangan yang dipakai adalah 6kV, 20kV, 70kV, 150kV, hingga 500kV. Switchyard terdiri atas peralatan-peralatan antara lain: • Trafo utama (main transformer) • Switching structure, dimana saklar pemisah (disconnectin switch), earthing
switch dan lighting arrester ditempatkan. • Saklar minyak (OCB), GCB, maupun SF6
Tegangan yang dibangkitkan generator dibatasi oleh persoalan isolasi antar belitannya, padahal makin tinggi tegangan transmisi, maka rugi-rugi daya (losses) pada saluran makin kecil. Untuk menaikkan tegangan dari pembangkit (tegangan generator) menjadi tegangan transmisi, maka diadakanlah switchyard. Sedangkan agar tegangan listrik tersebut sesuai dengan kebutuhan konsumen yaitu 220/380V maka dibuatlah substation atau gardu induk. Jadi switchyard dan substation adalah dua komponen sistem tenaga listrik yang berlawanan fungsi dimana pada switchyard dipasang trafo step-up, sementara di substation dipasang trafo stepdown. c. Panel Hubung dan Lemari Hubung Jenis dan pengaturan suatu panel hubung (switchgear) ditentukan dengan memperhatikan jumlah unit dan peralatan, jumlah rangkaian saluran transmisi, sistem kontrol, serta posisi pusat listrik yang bersangkutan. Panel hubung suatu pusat listrik dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
19
Tabel 2.3. Jenis panel hubung untuk PLTA Nama Panel Generator Panel Saluran Transmisi Panel Distribusi Tegangan Tinggi Panel Sinkronisasi Panel Distribusi Daya
Uraian Turbin Air, Generator, Penguat (Exciter), Trafo (Unit System) Saluran Transmisi Trafo Distribusi, Saluran Distribusi 3kV (6kV, Riil) Pensinkronisasian, Penyeimbangan Tegangan, Penyesuaian Kecepatan Rangkaian Tegangan Rendah, Rangkaian Batere
(Sumber: DR. A. Arismunandar: TEKNIK TENAGA LISTRIK: Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air: 2004: halaman 96).
Akhir-akhir ini kecenderungannya adalah bahwa peralatan yang dihubungkan pada riil generator dan rangkaian tegangan tinggi pemakaian sendiri dimasukkan dalam lemari hubung (cubicle), sebagai pengganti sistem ruangan tertutup yang konvensional atau pengganti sistem pemasangan di atas kerangka (frame-mounted system). Pemasangan dalam lemari ini mempunyai banyak keuntungan antara lain keandalan peralatan yang lebih tinggi, keamanan yang lebih terjamin dan bentuknya lebih baik.
20
BAB III PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING MALANG
3.1. Lokasi Pembangkit Sumber tenaga listrik di daerah Kabupaten Malang khususnya di daerah Ampel Gading selama ini dipasok dari pembangkit listrik tenaga gas dan uap PLTU Paiton maupun PLTGU Grati yang cenderung lebih mahal dan angka gangguannya cukup tinggi, Pembangunan pembangkit listrik tenaga air mini hidro merupakan pembangunan yang berwawasan lingkungan karena kecenderungan polusi udara yang kecil, limbah yang sedikit, lebih hemat energi, serta mudah dan murah dalam pengoperasiannya. Selain itu, pembangkit listrik tenaga air mini hidro juga memberikan manfaat yang sangat besar bagi masyarakat sekitar maupun masyarakat luas karena menyerap tenaga kerja di daerah sekitarnya, dan yang utama tenaga listriknya dapat dinikmati masyarakat sekitar maupun masyarakat luas. Selain itu pembangunan pembangkit tenaga air mini hidro juga sejalan dengan kebijaksanaan pemerintah yaitu untuk mensejahterakan orang banyak khususnya akan ketersediaan sumber tenaga listrik. Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro (PLTM) Ampel Gading dibangun di atas lahan yang termasuk dalam wilayah administrasi Kabupaten Daerah Tingkat 2 Malang, Propinsi Jawa Timur. Rencana pekerjaan utama pembangunan bangunan utama (power house) serta perlengkapannya terletak di hilir Sungai Grojogan dan Sungai Tawangsari/Sumberbebek di Desa Purwoharjo dan Desa Tawangsari Kecamatan Ampel Gading yang berjarak lebih kurang 150 km dari Surabaya, 60 km dari Kota Malang dan berjarak 5 km dari ibukota kecamatan. Daerah Kecamatan Ampelgading memiliki curah hujan 4000-6000 mm/tahun dengan temperatur udara rata-rata 300C, memiliki 12 desa dengan total populasi
21
135.000 penduduk, yang sebagian besar masyarakatnya bermata pencaharian berkebun dan petani. Wilayah Kabupaten Daerah Tingkat 2 Malang secara geografis terletak pada 0
112 17’ 10,9” sampai 1220 17’ 0” Bujur Timur dan 70 44’ 55,11” Lintang Selatan dengan ketinggian tempat kira-kira berkisar antara 300 sampai dengan 651 meter di atas permukaan laut.
Gambar 3.1. Peta Lokasi Proyek PLTM Ampelgading-Malang
3.2. Daerah Aliran Sungai (DAS) Sesuai dengan lingkup tugas akhir ini bahwa lokasi yang ditelaah adalah Daerah Aliran Sungai Tawangsari/Sumberbebek dan Grojogan, dimana ditinjau dari sistem sungai sudah tidak termasuk dalam Satuan Wilayah Sungai (SWS) Brantas melainkan merupakan satuan wilayah sungai tersendiri yang langsung bermuara di Samudera Indonesia (Pantai Selatan Pulau Jawa).
22
Sejauh ini pemanfaatan Sungai Sumberbebek dan Tawangsari khususnya bagian hulu belum dilakukan secara optimal. Pemanfaatan yang ada hanya untuk memenuhi kebutuhan air irigasi yang dilakukan dengan cara penyadapan langsung dengan menggunakan bendung-bendung yang sangat sederhana oleh masyarakat di sekitar badan sungai serta untuk keperluan mandi dan cuci khususnya pada sumber-sumber air yang merupakan aliran lateral Sungai Grojogan. Sumber air Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTM Mini Hidro Ampel Gading diperoleh dari kedua sungai tersebut yang diambil dengan cara membuat bendung yang melintang pada kedua alur sungai tersebut. Bendung Tawangsari tersebut kira-kira terletak pada 50 meter di sebelah hilir pertemuan Sungai Sumberbebek dan Sumbergentong, sedangkan Bendung Grojogan terletak kira-kira sejauh 2,5 km dari ujung hulu sungai. Sungai-sungai tersebut tidak pernah kering dan cukup deras karena berasal dari kumpulan mata air dari kaki pegunungan yang berada di sekitar Kabupaten Malang Jawa Timur. Sungai Tawangsari/Sumberbebek memiliki panjang sungai utama sekitar 8,25 km dengan kemiringan rata-rata sebesar 0,001 dan luas daerah pengaliran seluas 18,32 km. Sedangkan Sungai Grojogan memiliki kapasitas yang lebih kecil yaitu sebesar 7,08 km2 dengan alur sungai utama sepanjang 3,80 km dan kemiringan dasar sungai yang relatif lebih landai. Meskipun memiliki luas daerah tangkapan yang kecil, DAS Grojogan memiliki aliran yang cukup stabil sepanjang tahun oleh karena adanya beberapa sumber mata air di dalamnya yang memberikan kontribusi cukup besar. Berdasarkan hasil survei dan pengukuran di lapangan diperoleh besarnya aliran dari salah satu sumber air yang paling besar adalah sebesar 0,73 m3/detik. Sebagian besar daerah pengaliran Sungai Tawangsari/Sumberbebek dan Grojogan merupakan daerah hutan lindung dan sedikit tegalan serta perumahan dan pekarangan pada bagian hilirnya.
23
Gambar 3.2. Daerah Aliran Sungai
3.3. Data Debit Amatan (Hidrometri) Untuk persiapan proyek ini, PT PLN pembangkit Tenaga Listrik Jawa-Bali II (PJB) sebenarnya sudah mulai melakukan pemantauan debit. Pengukuran debit dilakukan dengan menggunakan current meter yang dilakukan sekali dalam sebulan. Stasiun pengukuran debit Sungai Grojogan (Andeman) pada Pucungsari, dan Sungai Sumberbebek pada Sumberwangi. Berdasarkan data yang tercatat, pengukuran telah dimulai tahun 2003 sampai dengan 2005 namun tidak dilakukan secara terus-menerus sehingga ada beberapa bulan yang tidak tersedia datanya. Akibat keterbatasan tersebut maka data debit ini tidak bisa secara langsung digunakan sebagai bahan analisis, tetapi akan sangat bermanfaat dalam melakukan kalibrasi parameter-parameter DAS yang digunakan
24
sebagai masukan dalam penerapan Model Deterministik (Tank Model maupun FJ Mock) Hasil pengamatan debit tersebut secara rinci disajikan pada tabel tersebut: Tabel 3.1. Data Debit Amatan Sungai Sumberbebek dan Grojogan Tanggal Pengukuran
Debit (m2/detik) Sungai Sumberbebek Sungai Grojogan
15-Sep-2003 18-Okt-2003 22-Nov-2003 12-Jan-2004 6-Mar-2004 17-Apr-2004 15-Mei-2004 19-Jun-2004 30-Jul-2004 27-Sep-2004 18-Des-2004 28-Jan-2005 22-Jan-2005 27-Feb-2005 18-Mar-2005 20-Mei-2005 13-Mei-2005 22-Jun-2005 23-Jul-2005
2,033 3,422 4,472 2,108 2,029 2,22 1,428 1,277 1,221 1,932 2,05 1,58 2,459 1,709 2,064 1,418 1,514 2,629 2,167
1,204 2,314 3,61 2,262 1,681 2,079 1,662 1,195 1,358 1,667 1,568 1,069 1,781 1,03 2,175 2,342 1,378 2,156 2,124
Sumber: PT PLN Pembangkit Tenaga Listrik Jawa Bali II Unit Pembangkit Brantas
3.4. Potensi PLTA Mini Hidro Ampelgading 3.4.1. Kualitas Badan Air Sungai Berdasarkan hasil analisa laboratorium dari contoh badan air Sungai Grojogan dan Sungai Sumberbebek, maka terlihat bahwa pada dasarnya badan air dari kedua sungai tersebut memiliki kualitas yang cukup baik untuk berbagai keperluan kecuali untuk air minum. Hal tersebut disebabkan oleh adanya kandungan zat besi yang melebihi ambang batas. Dan bila akan dimanfaatkan untuk keperluan air minum maka harus diolah terlebih dahulu. Namun hal tersebut
25
tidak akan mempengaruhi sistem kerja suatu pembangkit kecuali harus diamati tingkat korosi akibat kandungan zat besi tersebut. Syarat suatu kualitas air agar konstruksi bangunan terhindar dari kerusakan akibat korosi adalah: a. Menurut “Design and Control of Concrete Mixture, edisi 11)” bahwa pH harus lebih besar dari 3. b. Menurut USBR dalam “Concrete Manual, edisi 7), bahwa nilai sulfat (SO4) memiliki pengaruh terhadap konstruksi sebagai berikut: - 0 ~ 150 ppm
= aman/dapat diabaikan
- 150 ~ 1000 ppm = memiliki pengaruh positif - 1000 ~ 2000 ppm = memiliki pengaruh yang positif - 2000 ppm
= memiliki pengaruh yang tidak baik terhadap konstruksi
Dari hasil analisa di laboratorium diperoleh nilai parameter yang masih masuk dalam ambang batas yang ditetapkan sehingga dapat disimpulkan bahwa kualias air dari badan Sungai Grojogan dan Sumberbebek tidak memiliki pengaruh negatif terhadap konstruksi bangunan di dalamnya. Namun demikian agar konstruksi metal yang ada dapat lebih terjamin keamanannya terhadap korosi, perlu memberikan cat anti korosi pada daun dan poros turbin. 3.4.2. Curah Hujan Secara kuantitas nilai curah hujan tahunan merata di sekitar lokasi rencana PLTA Mini Hidro Ampelgading sesuai yang tercatat pada 6 stasiun penakar adalah relatif besar. Sepanjang periode 34 tahun terakhir, curah hujan merata tahunan pada daerah studi sebesar 2789 mm dengan nilai terkecil sebesar 1377 mm yang terjadi pada tahun 1972 dan terbesar 4512 mm yang terjadi pada tahun 1968. Bulan kering biasa terjadi pada Bulan Mei sampai dengan September, sedangkan bulan basah terjadi antara awal Bulan Oktober sampai dengan April. Curah hujan merata bulanan terbesar adalah 379 mm pada Bulan Desember dan terkecil sebesar 89 mm pada Bulan Agustus.
26
3.4.3. Suhu Udara (Temperatur) Suhu udara yang dimaksud adalah suhu yang diukur dengan termometer dalam sangkar meterologi (1,20 – 1,50 meter di atas permukaan tanah). Makin tinggi elevasi pengamatan di atas permukaan laut, maka suhu udara semakin rendah. Peristiwa ini disebut pengurangan suhu bertahap (succesive)diminutation rate). Nilai ini tidak tergantung pada jarak lintang. Dalam musim dingin terjadi nilai pengurangan sebesar 0,250C per 100 meter, dalam musim panas sebesar 0,65 – 0,800C per meter dan pengurangan rerata sebesar 0,570C per 100 meter. Dari hasil pencatatan pada Stasiun Sumberasin selama 11 tahun terakhir, diperoleh nilai suhu udara rerata bulanan minimum sebesar 21,100C yang terjadi pada bulan Agustus dan maksimum sebesar 23,100C yang terjadi pada bulan Januari. Rekapitulasi data hasil pencatatan suhu udara di lokasi studi secara rinci diuraikan pada tabel berikut: Tabel 3.2. Data Temperatur Rerata (0C) Tahun
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nop
Des
Rerata
1996
23.5
23.5
23.8
23.4
23.7
22.6
20.9
21.5
22.0
23.2
22.8
22.5
22.8
1997
23.1
22.6
22.4
22.8
22.6
22.3
21.9
21.3
21.6
22.0
23.2
23.2
22.4
1998
23.0
23.0
23.2
23.6
23.2
22.1
21.3
21.3
21.7
22.8
23.4
23.2
22.7
1999
23.1
23.4
23.0
22.9
22.4
21.5
21.0
20.8
21.6
23.1
22.4
22.7
22.3
2000
22.6
22.7
22.8
23.1
22.1
21.1
21.1
21.1
21.7
22.3
22.7
22.4
22.1
2001
23.1
22.6
22.5
22.8
22.3
22.2
20.8
21.7
21.5
22.2
23.7
23.2
22.4
2002
22.8
22.9
22.2
22.7
21.5
20.7
20.2
20.0
20.9
22.5
24.3
23.3
22.0
2003
23.0
22.7
22.6
22.8
23.0
22.4
21.5
20.4
21.9
22.7
22.7
22.6
22.4
2004
22.5
22.8
22.9
22.8
22.2
22.1
21.3
21.5
21.7
23.1
23.1
22.9
22.4
2005
23.1
23.0
22.6
22.6
22.2
21.6
20.2
21.1
21.1
22.8
23.5
23.6
22.2
2006
23.8
23.6
23.3
23.8
23.6
21.9
22.8
22.4
22.4
23.4
23.2
22.9
23.1
Rerata
23.1
23.0
22.8
23.0
22.6
21.9
21.2
21.1
21.6
22.7
23.2
23.0
Maks
23.8
23.6
23.8
23.8
23.7
22.6
22.8
22.4
22.4
23.4
24.3
23.6
3.4.4. Penyinaran Matahari Perbandingan antara jumlah jam penyinaran yang terjadi dan jumlah jam penyinaran yang dapat terjadi disebut laju radiasi matahari. Satuan lama penyinaran matahari seringkali dinyatakan dalam prosentase dari lamanya kemungkinan penyinaran maksimum untuk ketinggian tertentu.
27
Besar nilai lama penyinaran matahari bulanan maksimum sebesar 80,08% yang terjadi pada bulan September dan terkecil sebesar 46,31% yang terjadi pada bulan Januari. 3.4.5. Kelembaban Udara Kelembaban udara rerata bulanan di sekitar lokasi studi berkisar antara 86,49% sampai dengan 90,77% setiap tahunnya. Berdasarkan data hasil pencatatan selama 11 tahun terakhir diperoleh nilai minimum rerata bulanan sebesar 86,49% yang terjadi pada bulan Oktober dan nilai maksimumnya terjadi pada bulan April sebesar 90,77%. Tabel 3.3. Data Kelembaban Udara Rerata (%) Tahun
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nop
Des
Rerata
1996
89
88
86
88
88
84
85
87
84
87
89
86
86.75
1997
89
88
89
90
89
90
88
86
86
89
87
89
88.33
1998
87
90
87
88
87
89
90
89
89
86
90
91
88.58
1999
90
86
88
90
85
84
85
83
83
81
92
92
86.58
2000
92
92
92
93
92
88
86
83
79
75
81
92
87.08
2001
89
89
92
90
90
91
86
87
87
88
90
91
89.17
2002
93
91
93
91
88
87
86
86
85
87
86
90
88.58
2003
91
91
93
94
94
95
95
94
94
94
95
94
93.67
2004
91
92
93
90
87
89
88
89
87
88
90
88
89.33
2005
87
91
90
91
91
89
86
87
84
81
87
89
87.75
2006
91
94
94
94
92
89
93
93
95
95
92
92
92.83
Rerata
89.95
90.15
90.65
90.77
89.37
88.60
21.20
87.62
86.66
86.49
89.01
90.35
Maks
93.00
93.60
94.20
94.00
94.00
95.00
22.80
94.00
95.30
95.40
95.00
94.00
3.5. Debit Banjir Rancangan Analisa debit banjir rancangan pada studi hidrologi PLTA Mini Hidro Ampel Gading dihitung berdasarkan pengalihragaman hujan menjadi debit. Perhitungan hujan rancangan dilakukan dengan tiga macam metode yaitu metode E.J Gumbel, Log Pearson Type III dan Iwai Kadoya. Dalam perhitungan hujan rancangan ini, data hujannya diambil hujan rata-rata daerah dari Stasiun Hujan Dampit, Wajak, Sumber Asin, Ampel Gading, Koboan, dan Bendo dengan periode pengamatan tahun 1965 sampai dengan tahun 1998.
28
Dari ketiga metode tersebut selanjutnya dipilih yang paling sesuai berdasarkan uji kesesuaian distribusi dengan metoda Smirnov Kolomogorov dan Chi-Square, selanjutnya terpilih berdasarkan perhitungan metoda E.J Gumbel dengan hasil sebagai berikut: Tabel 3.4. Debit Banjir Rancangan Metoda E.J Gumbel Kala Ulang T (tahun) 2 5 10 25 50 100 200
Hujan Rancangan XT (mm/hari) 74,761 103,673 122,814 147,000 164,942 182,752 200,497
Berdasarkan hasil analisis hidrograf satuan sintetik Nakayasu, kemudian dilanjutkan dengan analisis superposisi hidrograf diperoleh hidrograf banjir rancangan seperti pada Tabel II.3 dan Tabel II.4 pada lampiran.
3.6. Debit Andalan Analisis debit andalan (dependeble flow) dimaksudkan untuk mencari nilai kuantitatif debit yang tersedia dengan probabilitas kejadian tertentu sepanjang 1 tahun, baik pada musim kemarau maupun musim hujan. Karena data debit amatan sungai sangat pendek (2 tahun), untuk mentrasfer data hujan yang ada (34 tahun) ke debit dipakai cara simulasi dengan menggunakan Tank Model dan DR. FJ. Mock. Hasil perhitungan debit andalan DAS Sumberbebek dan DAS Grojogan seperti pada Tabel II-5 s/d Tabel II-9 pada lampiran. Sedangkan debit perencanaan (Qd) untuk membangkitkan listrik sebesar 5 m3/detik.
29
3.7. Energi yang Dibangkitkan Potensi daya tingkat energi listrik yang terbangkitkan pada PLTA Mini Hidro Ampelgading dihitung berdasarkan data debit air, ketinggian bendungan yang direncanakan dari power house dan faktor-faktor lainnya. Pemanfaatan pengelolaan debit air Sungai Tawangsari dan Grojogan bertujuan agar pengaturan air keluar mendapat manfaat yang sebesar-besarnya dan dapat pula memenuhi kebutuhan pengaliran di daerah hilir. Nilai debit air dan tinggi terjun diperoleh dari data berdasarkan studi kelayakan dan perencanaan PLTA Ampelgading. Adapun debit air dan tinggi terjun pada PLTA tersebut adalah 2.50 m3/detik dan 229,20 meter. PLTA Mini Hidro Ampel Gading merupakan jenis pembangkit listrik tenaga air Run Off River, sedangkan energi listrik yang dihasilkan tiap tahunnya juga tergantung pada hasil grafik hidrologi sepanjang tahun dari perhitungan Tank Model dan DR. FJ. Mock. Energi listrik untuk Run Off River sebagai berikut: P = ηt . ηg . g . Qd . Hn
(3.1)
E = ξ . P . 8760
(3.2)
dimana: P
= Kapasitas (KW)
ηt
= Efesiensi turbin (0,88)
ηg
= Efesiensi generator (0,97)
Qd = Debit perencanaan (m3/det) Hn = Tinggi efektif = Hg – ∆H Hg = Tinggi jatuh kotor EL.404.60 – EL.167.00 = 237,60 m ∆H = Jumlah kehilangan tinggi (m) E
= Jumlah energi setahun (KWH)
ξ
= Luas DOBCE / Luas DOBF
30
Untuk diameter penstock D=1,40 m jumlah kehilangan tinggi = 8,401 m (3,54% Hg) dengan debit rencana Qd = 5 m3/det dengan kecepatan V = 3,25 m/det > 1,60 m/det. Sedangkan untuk debit andalan Q=2,50 m3/det kecepatannya V=1,625 m/det > 1,60 m/det. Jadi diameter dalam penstock (I.D) diambil 1,40 m. a. Energi Listrik Energi listrik yang dihasilkan sebagai berikut: P = ηt . ηg . g . Qd . Hn E = ξ . P . 8760 Dimana: P = Kapasitas (KW) ηt = Efesiensi turbin (0,88) ηg = Efesiensi generator (0,97) Qd = Debit perencanaan (5,00 m3/det) Hg = Tinggi jatuh kotor (237,60 m) Hn = 237,60 – 8,401 = 229,20 m E = Jumlah energi setahun (KWH) ξ
= 73,00 %
P = ηt . ηg . g . Qd . Hn = 0,88 x 0,97 x 9,80 x 5,00 x 229,20 = 9586,61 W E = ξ . P . 8760 = 0,73 x 9586,61 x 8760 = 61,31 GWH b. Kapasitas Terpasang (Installed Capacity) Debit perencanaan (Qd) = 5,00 m3/det terdiri dari: - Debit turbin 1 (Q1) = 2,50 m3/det - Q2 = 5,00 – 2,5
= 2,50 m3/det
31
Kapasitas terpasang: P = ηt . g . Q1 . Hn = 0,88 x 9,80 x 2,50 x 229,20 = 4942 KW = 4,942 MW Jumlah kapasitas terpasang (installed capacity): P = 4,942 + 4,942 = 9,884 MW
3.8. Biaya Pembangunan Pembangkit Mini Hidro Ampel Gading Biaya pembangunan Pembangkit Mini Hidro Ampel Gading didasarkan pada gambar detail perencanaan dan jadwal pelaksanaan pembangunan. Untuk memperoleh estimasi biaya dipergunakan suatu metode estimasi harga unit dengan mempertimbangkan prosedur yang berlaku pada umumnya. Harga-harga unit diestimasikan berdasarkan hal-hal sebagai berikut: • Upah tenaga kerja dan harga bahan bangunan didapat dari survei pasar untuk wilayah Malang dan sekitarnya serta dari ”Basic Price” Kabupaten Malang yang dikeluarkan oleh Pusat Informasi Teknik Bangunan (PITB) Wilayah Propinsi Jawa Timur. • Harga satuan sewa peralatan, sudah termasuk suku cadang, uang makan operator dan mekanik, tetapi belum termasuk biaya bahan bakar dan upah operator. • Nilai tukar mata uang dolar Amerika terhadap Rupiah yang dipergunakan dalam perhitungan ini adalah US $ 1 = Rp. 9500,Jumlah biaya keseluruhan proyek Pembangkit Listrik Mini Hidro Ampel Gading meliputi: • Biaya langsung Biaya langsung terdiri dari biaya konstruksi langsung dari Paket I hingga Paket VII. Besarnya biaya langsung tersebut sebesar Rp.148.646.853.805,-
32
• Biaya tidak langsung Biaya tidak langsung terdiri dari 13% dari biaya langsung (konstruksi) ditambah biaya pembebasan tanah serta diuraikan sebagai berikut: - Biaya administrasi Biaya administrasi diestimasi sebesar 4% dari biaya dasar konstruksi sebesar Rp. 5.945.874.152,- Biaya engineering Biaya
engineering
meliputi
biaya
perencanaan
dan
pengawasan
diestimasikan sebesar 4% dari biaya konstruksi, sebesar Rp. 5.945.874.152,- Biaya tidak terduga diestimasikan sebesar 4% dari biaya dasar konstruksi sebesar Rp. 5.945.874.152,- Biaya pembebasan lahan. Biaya pembebasan lahan untuk Pembangkit Listrik Mini Hidro Ampel Gading terdiri dari biaya ganti rugi tanah, sewa lahan dan ganti rugi tanaman seluas 14,20 Ha sebesar Rp. 921.537.330,• Pajak Pertambahan Nilai (PPN) Biaya pajak pertambahan nilai ditentukan sebesar 10% dari jumlah biaya langsung dan tidak langsung. Ringkasan jumlah biaya keseluruhan pekerjaan Pembangkit Listrik Mini Hidro Ampel Gading dapat dilihat pada Tabel 3.5. Tabel 3.5. Biaya Total Pekerjaan PLTA Mini Hidro Ampel Gading No I
UNIT PEKERJAAN
UNIT
VOL
UNIT PRICE
TOTAL
(Rp)
(Rp)
PEKERJAAN SIPIL 1 Power House dan Tailrace Sub Total 1.1 2
3
4
20,178,000,000
Penstock Upstream dan Downstream ID 1400mm Sub Total 1.2
15,193,990,000
Sub Total 1.3
16,482,499,000
Pekerjaan JTM 20kV
Pekerjaan Tambah Area Power House a. Turbin Pit b. Pipa Drain c. Kolom Penyangga Generator d. Balok Penyangga Generator
m3 m3 m3 m3
187.43 28.69 40.00 22.40
1,690,032 1,494,384 2,146,608 2,146,608
316,762,698 42,873,877 85,864,320 48,084,019
33
e. Penutup Sump Pit f. Penutup Draft Tube g. Lantai generator termasuk perancah h. Tangga besi (tailrace dan crane) i. Grating & Frame j. Lifting Lug untuk instalasi Draft Tube k. Embedded part untuk Draft Tube l. Bottom cover untuk generator m. Reinforcement coloum untuk crane n. Lifting device untuk maintenance, termasuk sliding rail o. Ducting untuk generator p. Embedded part untuk crane
m3 m3 m3 kg m2 kg kg kg Lot
1.35 152.35 104.15 559.30 34.33 273.60 1,506.75 267.00 1.00
1,907,754 1,738,052 1,907,754 32,000 1,807,590 27,000 32,000 32,000 78,475,327
2,575,468 264,792,222 198,692,579 17,897,600 62,054,565 7,387,200 48,216,000 8,544,000 78,475,327
Lot
1.00
28,004,000
28,004,000
Lot Lot
1,430.00 1.00
29,000 43,204,600
41,470,000 43,204,600
Sub Total 1.4 5
Lokasi Switchyard a. Pondasi trafo b. Pondasi genset c. Got kabel dan penutupnya hingga ke penstock d. Jalan inspeksi
1,294,898,475 m3 m3 m3 m3
15.19 2.04 11.85 1.12
1,494,384 1,494,384 1,877,624 1,877,624
Sub Total 1.5 6
Lain-Lain a. Kerikil b. Pagar BRC sekeliling trafo
50,101,020 m3 m
48.48 40.00
212,500 485,222
10,302,000 19,408,880
kg
99,104.37
20,587
2,040,261,665
Sub Total 1.6 7
Besi untuk Beton Bertulang
29,710,880
Sub Total 1.7 8
2,040,261,665
Pembongkaran Concrete
m
3
97.76
665,000
Sub Total 1.8
65,010,400 65,010,400
SUB TOTAL ITEM 1 PEKERJAAN SIPIL II
22,699,693 3,048,543 22,249,844 2,102,939
55,334,471,440
MECHANICAL ELECTRICAL 1 Hydraulic Turbine and Auxiliary Equipment 5,050 kW Hydraulic Turbine with Intermediate Shaft a. Governor, Inlet Valve, Auxiliary Equipment and accessories b. Mandatory Special Tool and Equipment c. Mandatory Spare Part
Lot Lot Lot
2 1 1
15,731,990,180 223,143,940 847,946,990
Sub Total 2.1 2
Alternating-Current Generator and Auxiliary 6,050 kVA, Alternating Current Generator w/ excitation a. System, Surge Absorber, Neutral Grounding, Equipment and accessories b. Mandatory Special Tool and Equipment c. Mandatory Spare Part
32,535,071,290
Lot Lot Lot
2 1 1
8,543,065,800 N/A 363,724,640
Sub Total 2.2 3
Transformers a. 6,050 kVA Main Transformer with Neutral Grounding b. Mandatory Spare Part
31,463,980,360 223,143,940 847,946,990
17,086,131,600 N/A 363,724,640 17,449,856,240
Lot
2
1,734,554,520
3,469,109,040
Lot
1
194,845,290
194,845,290
34
Sub Total 2.3 4
Indoor Switchgear a. 6,6 kV Switchgear b. 20 kV Switchgear c. Lov Voltage Switchgear d. Mandatory Spare Part
3,663,954,330 Lot Lot Lot Lot
1 1 1 1
1,385,484,100 2,038,695,450 263,074,800 339,757,430
Sub Total 2.4 5
Control System a. Control Boards b. Programmable Controllers c. Electrical Protective Relay d. Measuring Transducer e. Automatic Synchronizing Device f. Manual Sychronizing Device g. Data Logging and Event Recording System h. AC Panel i. DC Panel j. Battery Charger k. Water Level Gauging System l. Mandatory Spare Part
4,027,011,780 Set Set Set Set Set Set Set Set Set Set Set Lot
1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1
1,428,121,230 1,428,121,230 959,518,950 468,602,280 2,142,181,840 1,896,723,500 357,030,310 602,488,640 74,891,620 841,214,010 340,294,510 167,357,960
Sub Total 2.5 6
Auxiliary Equipment a. Storage Battery b. Power Plant Crane c. Emergency Diesel Generator Set d. Mandatory Spare Part e. Radio Telephone Equipment
Miscelaneous Material a. Electrical conductors and fitting b. Insulators and fittings c. Concrete Poles d. Other materials
Set Set Set Lot Set
1 1 1 1 2
738,973,600 951,496,920 716,121,680 267,633,820 4,240,280
Lot Lot Lot Lot
Two (2) set of 20 kV Incoming Feeders at Existing Turen Substation a. 20 kV Incoming Feeder Cubicle b. Protection Relay c. Circuit Breaker d. Fuse Cut Out 24 kV e. Cable XLPE 2 x 150 sqmm f. Mandatory Spare Part
1 1 1 1
2,085,173,740 158,222,340 N/A 305,055,940
2,085,173,740 158,222,340 N/A 305,055,940 2,548,452,020
Set Set Set Set m Lot
2 2 2 2 1200 1
405,556,780 included included included 1,115,170 111,661,240
Sub Total 2.8 9
738,973,600 951,496,920 716,121,680 267,633,820 8,480,560 2,682,706,580
Sub Total 2.7 8
1,428,121,230 1,428,121,230 959,518,950 468,602,280 2,142,181,840 1,896,723,500 714,060,620 602,488,640 74,891,620 841,214,010 680,589,020 167,357,960 11,403,870,900
Sub Total 2.6 7
1,385,484,100 2,038,695,450 263,074,800 339,757,430
811,113,560 included included included 1,338,204,000 111,661,240 2,260,978,800
Pekerjaan Tambah Mechanical a. Motorize Gate
Unit
4
64,062,000
b. Water Purification
Lot
1
37,500,000
37,500,000
c. Thrash Rack
Unit
1
209,794,879
209,794,879
Sub Total 2.9
256,248,000
503,542,879
35
10
Pekerjaan Tambah Electrical a. CCTV System
Lot
1
264,092,000
264,092,000
b. Fire Fighting System c. Power Cable 20kV dari Power House ke End Pole d. Grounding Mesh Area Switchyard
Lot
1
572,812,200
572,812,200
m
3600
Lot
360
e. Outdoor Lighting
Set
8
367,107 197,000
70,920,000
5,986,250
47,890,000
Sub Total 2.10 11
Shop Inspection in manufacturers a. 7 days for Turbine Inspection for 2 persons b. 7 days for Generator Inspection for 2 persons
1,321,585,200
2,277,299,400 MD MD
14 14
15,938,850 15,938,850
Sub Total 2.11
223,143,900 223,143,900 446,287,800
SUB TOTAL ITEM 2 PEKERJAAN MECHANICAL ELECTRICAL
79,799,032,019
TOTAL (1+2)
135,133,503,459
PPN (10%)
13,513,350,346
TOTAL GENERAL
148,646,853,805
3.9. Analisa Ekonomi Pembangkit Mini Hidro Ampel Gading 3.9.1. Asumsi Umum a. Real Interest Rate Sesuai yang berlaku di Bank Dunia, tingkat bunga riil sebesar 12% dipandang layak sebagai dasar untuk evaluasi ekonomi proyek pembangkit listrik di Indonesia. Oleh karena itu nilai tingkat suku bunga riil sebesar 12% tersebut akan digunakan sebagai dasar analisa dalam studi ini. b. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Sebagai Alternatif Untuk tujuan studi ini, dipakai Pusat Pembangkit Tenaga Diesel sebagai pembangkit alternatif. c. Nilai Tukar Mata Uang (Exchange Rate) Nilai tukar mata uang Dolar Amerika terhadap Rupiah yang digunakan sebagai dasar analisa dalam studi ini adalah US $ 1 = Rp. 9500,-
36
d. Tahun Dasar (Base Year) Biaya konstruksi pekerjaan diperkirakan berdasarkan tingkat harga tahun anggaran 2004/2005. Biaya pusat pembangkit tenaga uap sebagai alternatifnya juga dikapitalisir berdasarkan tahun atas, begitu juga untuk dasar perbandingan manfaat (benefit) dan biaya (cost). 3.9.2. Biaya Pusat Pembangkit Tenaga Diesel Alternatif a. Biaya Modal (Capital Cost) Berdasarkan referensi biaya tentang pusat pembangkit listrik dari PLN, biaya konstruksi PLTD dengan kapasitas hingga 2000 kW digunakan sebagai dasar analisa. Dari hasil perhitungan pada tingkat suku bunga 12% diperoleh besarnya nilai kapasitas tahunan sebesar 94,58 US $ per KW atau Rp. 709.343,per KW. b. Biaya Operasional Bahan bakar PLTD adalah solar yang memiliki harga satuan lokal sebesar Rp. 550,- per liter, diperoleh harga satuan energi sebesar Rp. 204,06 per KWh. 3.9.3. Pengukuran Keuntungan dan Biaya Proyek Untuk evaluasi ekonomi, tenaga dan energi yang dibangkitkan dipilih dari studi optimasi dan sudah diputuskan kita bersama yaitu debit rencana sebesar 5 m3/det, dan energi yang dihasilkan setiap tahun sebesar 61,31 x 106 kWh (61,31 GWh). Pengukuran keuntungan dan biaya proyek dijelaskan pada Bab IV.
37
BAB IV ANALISA TEKNIK DAN EKONOMI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MINI HIDRO (PLTM) AMPEL GADING
4.1. Analisa Elektromekanikal 4.1.1. Pemilihan Jenis Turbin PLTA Mini Hidro Ampel Gading direncanakan dua turbin yang kapasitasnya sama besar, yang masing-masing turbin dengan debit rencana (Q) 2,50 m3/det. Untuk menentukan kapasitas turbin dipakai referensi water power & dam construction dengan menghitung sebuah turbin saja. Kapasitas air (Q)
2,50 m3/det
Tinggi air/Head netto (Hn)
229,20 m
Efesiensi turbin yang diharapkan
0,88
Efesiensi generator yang diharapkan 0,97 Dari data tersebut maka daya turbin yang dihasilkan adalah: Pt = g . ηt . Q . Hn Pt = 9,8 . 0,88 . 2,50 . 229,20 Pt = 4,941 kW Dalam satuan Horse Power (HP), maka daya turbin yang dihasilkan adalah: Hp =
Pt 4,941 = = 6,623 HP 0,746 0,746
Menurut IEEE Std 1020-1988 No. 4.2.1.1 ayat 2, jenis turbin yang paling layak untuk desain PLTA Mini Hidro Ampel Gading adalah jenis Turbin Francis karena PLTA Mini Hidro Ampel Gading memiliki tinggi air menengah yaitu 229,20 m. Turbin Francis digunakan untuk tinggi air menengah yaitu antara 12,2244 meter. Teknik mengkonversi energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga Turbin Francis juga disebut sebagai Turbin Reaksi. Turbin ini dibuat sedemikian rupa sehingga rotor bekerja karena aliran air dengan tinggi terjun karena tekanan.
38
Gambar 4.1. Pemilihan Jenis Turbin Air
Turbin Francis adalah turbin dimana air mengalir ke rotor dengan arah radial dan keluar dengan arah aksial; perubahan arah terjadi sambil melewati rotor. Turbin aliran diagonal adalah turbin dimana air melewati rotor dengan arah diagonal menuju ke poros.
Gambar 4.2. Konstruksi Turbin Francis
39
Turbin Francis memiliki kontruksi rumah siput (scroll case) yang dibuat dari plat baja, baja cor atau besi cor, sesuai dengan tinggi terjun dan kapasitas yang bertugas menahan bagian terbesar dari beban tekanan hidrolik yang diterima oleh turbin. Tekanan selebihnya ditahan oleh sudu kukuh (stay vane) atau cincin kukuh (stay ring). Sudu-sudu antar (guide vane) diatur di sekeliling luar rotor (runner) dan mengatur daya keluar (output) turbin dengan mengubah-ubah bukaannya sesuai dengan perubahan beban melalui suatu mekanisme pengatur. Bentuk rotor disesuaikan dengan cepat jenis air yang mengalir ke turbin. Bentuk rotor Turbin Francis pada PLTA Mini Hidro Ampel Gading yang paling sesuai adalah bentuk rotor konstruksi turbin aliran diagonal. Jenis rotor ini dipakai untuk tinggi terjun yang menengah. Biasanya jenis ini mempunyai sudu rotor yang dapat digerakkan dan diputar menurut sumbu masing-masing seperti turbin baling-baling. Turbin aliran diagonal yang dilengkapi bilah/blade sudu secara otomatis dan hidrolik disebut juga Turbin Deriaz. Konstruksinya sangat mirip dengan turbin baling-baling.
Gambar 4.3. Konstruksi Turbin Aliran Diagonal
40
4.1.2. Pemilihan Kapasitas Generator Kapasitas generator dipilih untuk masing-masing unit turbin, yaitu: Pg =
Pt 4,941 = = 6,176 kVA 0,8 0,8
Gambar 4.4. Konstruksi Generator
4.2. Analisa Kelistrikan 4.2.1. Umum Sesuai dengan kemampuan kapasitas sistem run of river dari Bendungan Tawangsari dan Bendungan Grojogan yang akhirnya debitnya bersatu di kolam pertemuan (head tank) berfungsi sebagai pendukung beban dasar yang berlangsung selama 24 jam/hari. PLTA Mini Hidro Ampel Gading akan direncanakan sebagai berikut:
• Tenaga listrik yang dihasilkan
12000 KVA
• Jam kerja maksimum
24 jam/hari
• Kapasitas terpasang tiap unit
6000 KVA
• Tinggi jatuh efektif
229,20 m
• Firm discharge
2,46 m3/det
41
• Debit rencana (Qd)
5,00 m3/det
• Jumlah energi tahunan
61,30 GWH
• Turbin
Francis Vertikal tiap unit 4950 KW
• Generator
Sumbu Vertikal tiap unit 6000 KVA
Untuk pemakaian sendiri di dalam power house disediakan 2 sumber yaitu trafo pemakaian sendiri dana dari diesel generator. Diesel generator berfungsi sebagai cadangan (emergency) yang digunakan pada start up bila ada gangguan pada generator pembangkit. Kapasitas diesel generator dapat ditentukan dengan memperkirakan kebutuhan tenaga dari alat-alat bantu pembangkit. a. Trafo Penaik Tegangan (Step Up Transformer) Dengan melihat total kapasitas daya terpasang masing-masing sebesar 6.250 kVA di PLTA Mini Hidro Ampel Gading maka daya yang dibangkitkan dimasukkan ke masing-masing transformer melalui panel generator dan untuk mensinkronkan
tegangan
yang
dibangkitkan
setiap
generator
dipasang
sinkronisasi pada sisi 20kV di 20kV switchgear cubicle. Dari 20kV switchgear daya listrik disalurkan ke SUTM 20kV menggunakan kabel bawah tanah N2XSY dengan penampang 3 x 1 x 150mm2, dan dipasang Lighting Arrester dan cable termination pada dead end pole. Dikarenakan daya yang disalurkan cukup besar yaitu 12.500kVA, maka untuk menyalurkan daya tersebut diatas dengan jarak sekitar 33,40 km, menggunakan express feeder 1 circuit dengan konduktor berisolasi AAAC 240mm2 atau dengan 2 circuit AAAC 2 x 150 sqmm. Sedang isolator yang digunakan untuk tension pole menggunakan strain insulator dengan 2 piringan dan untuk suspension digunakan pin insulator. Untuk jarak bentangan cukup jauh ± 100m maka dipasang double concrete pole 350 daN. Sedang untuk bentangan yang standar ± 40m digunakan single pole 350 daN dengan tinggi 15m. Pada bagian paling atas dari tiang dipasang penghantar tanah (Ground Wire) guna menghindari peralatan dari tegangan surja (sambaran petir). Main transformer masing-masing 6.250kVA dipasang di atas pondasi beton dan dilengkapi skid base guna dudukan pada trafo. Untuk penghantar pentanahan guna mengatasi arus bocor, setiap peralatan harus ditanahkan dengan menggunakan BC
42
(Bare Cooper Conductor) dengan diameter 50mm2. Sedang untuk sistem pentanahan, dipasang grounding mesh dengan menggunakan BC dengan diameter 90mm2 dan batang pentanahan dipasang hingga mendapatkan tahanan pentanahan max. 3 Ω yang diijinkan. Untuk menghindari agar orang-orang yang tidak berhak tidak memasuki switchyard (transformer area) maka harus dipasang pagar, dan di sekitar switchyard dipasang lampu penerangan agar dapat melakukan pemeriksaan pada malam hari. b. 20kV Switchgear Tenaga listrik yang dibangkitkan oleh generator dimasukkan ke 6,6kV generator panel dengan menggunakan circuit breaker 1.000A, 6,6kV untuk tiap unit. Dari masing-masing generator panel disalurkan ke step up outdoor main transformer dengan kapasitas 6.250kVA dengan tegangan 6,6kV/20kV, 50Hz, 3 phase dengan hubungan ∆/Y (delta-Wye), menggunakan kabel tanah dengan tegangan 6/10 kV N2XSY 3 x 185mm2 untuk kedua unit. Dari masing-masing unit trafo disalurkan ke sel 20kV switchgear dengan melalui kabel tanah dengan tegangan 20kV N2XSY, 3 x 1 x 70mm2 untuk masing-masing unit. Adapun susunan 20kV switchgear adalah terdiri dari 2 incoming feeder, 1 busbar PT, 2 outgoing feeder, synchronizer check antara generator dan 20kV switchgear, 1 surge absorber/arrester. Untuk pengamanan yang handal dipilih withdrawable system dan metal clad switchgear rel tunggal dari tembaga. Dilengkapi dengan rel pentanahan, terminal block, rak kabel metering indicator, indicator lamp, control dan saklar on-off, dan saklar remote-off-manual. Panel 20kV switchgear juga dilengkapi dengan: - Pemutus beban, VCB (Vacuum Circuit Breaker)/GCB (Gas Circuit Breaker) withdrawable motorized/spring charging. - Trafo arus untuk pengukuran dan proteksi - Trafo tegangan (Potential Transformer) untuk pengukuran dan proteksi
43
c. 6,6kV Switchgear Panel 6,6kV switchgear terdiri dari: - Panel generator terdiri atas 2 incoming dan 2 outgoing, 2 panel trafo exication, 2 disconnecting switch yang saling interlock, 1 trafo pemakaian sendiri dengan kapasitas 6,6kV/400-230V 300kVA. Pada incoming panel dilengkapi dengan circuit breaker dengan kapasitas 1.000A, 6,6kV untuk masing-masing unit. - Panel 6,6kV tersebut merupakan panel tertutup (metal enclosed) pasangan dalam, withdrawable system (dapat ditarik keluar), self standing (berdiri di atas tanah) dengan sistem rel tunggal dari tembaga. d. Panel Pemakaian Sendiri Panel pemakaian sendiri digunakan sebagai sumber untuk kebutuhan penerangan dan keperluan sebagai penggerak alat-alat bantu pembangkit. Panel pemakaian sendiri mendapat sumber daya dari trafo 6,6kV/400V dan dari diesel generator sebagai back-up daya.. Panel tersebut juga merupakan panel tertutup (metal enclosed) pasangan dalam, berdiri di atas lantai (free standing) dengan sistem rel tunggal dari tembaga dan sambungan rel. Dilengkapi pula dengan rel/terminal pentanahan, terminal kabel alat ukur/kontrol, on-off indicator, dan change over switch. Panel pemakaian sendiri terdiri dari: - Saluran masuk dilengkapi pemutus otomatis, tiga phasa (change over switch) yang dapat saling mengunci untuk setiap saluran dari diesel generator dan trafo 6,6kV/400V. - Saluran keluar dilengkapi dengan pemutus otomatis, 3 phasa 4 kawat dengan ACB (Air Circuit Breaker). - Fuse cut out - Contactor 3 phasa atau 1 phasa. - Trafo tegangan dan trafo arus untuk keperluan pengukuran.
44
e. Trafo Pemakaian Sendiri Perkiraan kapasitas dari trafo pemakaian sendiri ditentukan sebagai berikut: 1. Unit Motor Control Center (untuk 1 unit) Tabel 4.1. Beban unit motor control center (untuk 1 unit) Peralatan Pressure Oil Pump A & B Air Compressor Cooling water supply pump Main strainer (screen) Main strainer (drain) Gen. High Press oil pump Gen. space heater Main transf. oil pump & cooling fan Leakage oil tank
Kapasitas Terpasang (kW) x Unit 5x2 1x1 5x2 0,5 x 2 0,4 x 1 5x1 1x3 5x1 0,5 x 1
Total For One Unit
Beban Kontinu 5
Daya Terpasang (kW) Beban Beban Tidak Kontinu Sementara 1
5 0,5 0,4 5 3 5 0,5 15
7,4
3
2. Common MCC Tabel 4.2. Beban common MCC Peralatan
Drainage pump A Drainage pump B Lubricating oil tank Others Total
Kapasitas Terpasang (kW) x Unit
Beban Kontinu
3x1 3x1 3x1
Daya Terpasang (kW) Beban Beban Tidak Kontinu Sementara 3
2 (2)
2 (2)
3 3 2 (2)
2 (2)
5 (2)
8 (2)
Catatan: ( ) berarti estimasi beban yang dikehendaki selama terjadi black starting untuk 1 unit generator
45
3. Beban Peralatan Lain (other station common load) Tabel 4.3. Beban peralatan lain (other station common load) Peralatan
Over head travelling crane Battery charger Repair shop machine AC panel Draft tube gate Lighting Base camp Main intake facilities Others
Kapasitas Terpasang (kW) x Unit
Beban Kontinu
10 x 1 15 x 2
15 (15)
Daya Terpasang (kW) Beban Beban Tidak Kontinu Sementara 10 10
15 (15) 3x1
Total
25 (10) 25 5 10 (5)
10 20 25 10 (5)
3 30 10 25 5 (5)
105 (45)
75 (5)
83 (5)
4. Beban Total untuk Trafo Pemakaian Sendiri Tabel 4.4. Beban total untuk trafo pemakaian sendiri Peralatan
- Unit MCC dengan 2 unit operasi - Common MCC - Otherstation common load Total
Daya Terpasang (kW) Beban Beban Beban Kontinu Tidak Kontinu Sementara
30 (15)
14,8 (7,4)
6 (3)
4 (4)
10 (4)
16 (4)
105 (45)
75 (5)
83 (5)
139 (98,5)
99,8 (16,4)
105 (12)
4.2.2. Pembangkitan Dengan melihat pada kapasitas terpasang tiap generator sebesar 6050 kVA dipilih tegangan sebesar 6,6 KV. Untuk mendapatkan tegangan 20KV, dibuat hubungan unit generator dengan transformer yang diatur pada panel switchgear di cubicle room. Untuk outgoing feeder 20KV digunakan pemutus beban disconnecting switch 24kV, 400A yang dilengkapi dengan Earthing Switch 24kV, 400A dan Lighting Arrester 27kV, 10kA menuju dead end pole yang dilengkapi
46
Fuse Cut Out 24kV, 400A menggunakan underground power cable 20KV N2XSY 3 x 1 x 150 sqmm. 4.2.3. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20 KV Saluran yang keluar dari 20KV switchgear pada gedung pembangkit menuju ke dead end pole menggunakan underground cable 20KV N2XSY 3 x 1 x 150 sqmm sebelum disalurkan ke Gardu Induk Turen, Malang. Jaringan 20KV dead end pole akan dilakukan oleh PLN Distribusi. Penulis berusaha mendesain/ menyiapkan sampai dengan dead end pole saja. 4.2.4. Kriteria Dasar a. Standar Semua peralatan dan cara pemasangan yang ditetapkan dalam perencanaan ini memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh estándar berikut ini:
• Standar Perusahaan Umum Listrik Negara (SPLN) • Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL) 1987 • IEEE Standard • IEC Standard • Standar lain yang berlaku di Indonesia Untuk memudahkan pengadaan suku cadang dan peralatan maka disamping standar di atas, diperhatikan pula standarisasi peralatan yang terpasang selama ini. b. Data Listrik 1. Frekuensi Sistem frekuensi yang dipakai adalah 50Hz 2. Sistem Tegangan
• Tegangan pembangkitan
6,6kV
• Tegangan SUTM
22kV
• Tegangan rendah
380/220V
• Tegangan kontrol
110V
47
3. Variasi tegangan pelayanan Berdasarkan SPLN (Standar Perusahaan Umum Listrik Negara), variasi pelayanan sebagai akibat rugi tegangan karena adanya perubahan beban dan penaturan tegangan-tegangan diperbolehkan +5% dan -10% dari tegangan nominal. 4. Sistem Saluran
• Saluran Udara Tegangan Menengah 20kV • 3 phasa, double circuit dengan 6 SW (ground steel wise) • Saluran pembangkit 6,6kV 3 phasa, 3 penghantar, pentanahan dengan netral grounding resistor.
• Saluran pemakaian lokal 6,6kV dengan step down transformer 6,6kV/400230V, 3 phasa, 4 penghantar, pentanahan netral langsung. 5. Kapasitas hubungan singkat (Breaking-Capacity) Semua peralatan pemutus berdasarkan standar adalah sebagai berikut:
• SUTM 20 kV : Kapasitas pemutusan (Breaking Capacity) 21 kA • SUTM 6,6 kV : Kapasitas pemutusan (Breaking Capacity) 350 MVA 6. Tingkat Isolasi (Basic Insulation Level) Tingkat isolasi berdasarkan rekomendasi IEC:
• Tegangan maksimum kV (rms)
6,6kV
• Tegangan ketahanan frekuensi selama 1 menit (one minute) power frequency with stand voltage kV (rms)
20kV
• Tegangan ketahanan impulse (impulse with stand voltage) kV peak
60V
4.3. Pekerjaan Sipil Bangunan sipil yang akan dibangun terdiri dari bendungan, pipa penstock, dan power house. 4.3.1. Bendungan Potensi tenaga air PLTA Mini Hidro Ampel Gading didapat dari 2 sungai di daerah pegunungan yang tinggi yaitu Sungau Tawangsari dan Grojigan. 2 sungai yang berseberangan tersebut disatukan dalam satu kolam penampung (head tank).
48
Sistem sumber air PLTA tersebut disebut dengan PLTA dengan Kolam Tando (Reservoir).Untuk itulah akan dibangun 2 buah bendungan yaitu Bendungan Tawangsari dan Bendungan Grojogan. Bendungan Tawangsari memiliki elevasi puncak pada EL.446.631 atau 2,631 m dari elevasi dasar sungai (EL.444.000) ditetapkan berdasarkan kebutuhan elevasi air di kolam penampung dan kolam penenang (Head Tank). Bendungan akan dibuat dari batu kali dan direncanakan agar mampu mengalirkan debit banjir dengan periode banjir 100 tahunan sebesar 100,31 m3/det. Dengan lebar bendung bersih 12 m dan elevasi puncak bendung EL.446.631 dari perhitungan didapat elevasi muka air banjir FWL.449.030. Bendungan Grojogan memiliki elevasi puncak bendung (EL.420.50) atau 3,00 m dari elevasi dasar sungai (EL.417.50) ditetapkan berdasarkan kebutuhan elevasi air di kolam penampung dan kolam penenang (Head Tank). Bendungan tersebut juga dibuat dari pasangan batu kali, dan direncanakan agar mampu mengalirkan debit banjir dengan periode 100 tahunan sebesar 33,80 m3/det. Dengan lebar bendung bersih 11,40 m dan elevasi puncak bendung EL.420,50 dari perhitungan didapat elevasi muka air banjir FWL.449.030. Untuk lebih jelas, gambar desain Bendungan Tawangsari dan Bendungan Grojogan di PLTA Mini Hidro Ampel Gading dapat dilihat pada lampiran. 4.3.2. Penstock (Pipa Pesat) Tebal penstock didesain dapat menahan tekanan air statis dan tekanan water hammer. Tekanan water hammer didesain dengan lama penutupan intake valve minimum 5 detik. Penstock didesain satu jalur dan pada akhir penstock tersebut ada befurcation menjadi dua jalur dengan diameter masing-masing 1 meter. Jalur penstock ada dua yaitu penstock bagian hulu (upstream) dan penstock bagian hilir (downstream). Penstock bagian upstream didesain agar perhitungan menghasilkan debit perencanaan (Q) 5 m3/det, diameter (D) 1,40 m dengan kecepatan (v) 3,25 m/det lebih kecil jika dibandingkan kecepatan maksimum (vmaks) 4 m/det, untuk debit air (Q) 2,50 m3/det dengan kecepatan (v) 1,625 m/det, lebih kecil dari 1,60m/det dengan tebal penstock 10,50 mm. Tegangan tanah
49
diijinkan pada dasar pondasi, keadaan normal 20 ton/m2 dan gempa 30 ton/m2. Faktor keamanan (SF) yang diijinkan sebagai berikut: - Geser dan guling SF ≥ 1,50 (kondisi normal) - Geser dan guling SF ≥ 1,10 (kondisi gempa) Pada penstock bagian downstream didesain agar perhitungan menghasilkan debit perencanaan (Q) 5 m3/det, diameter (D) 1,40 m dengan kecepatan (v) 3,25 m/det lebih kecil kecepatan maksimum (vmaks) 4 m/det dan tebal penstock 19 mm. Sedangkan tegangan tanah diijinkan pada dasar pondasi, keadaan normal 40 ton/m2. Faktor keamanan (SF) yang diijinkan sebagai berikut: - Geser dan guling SF ≥ 1,50 (kondisi normal) - Geser dan guling SF ≥ 1,10 (kondisi gempa) Kehilangan tinggi dapat saja terjadi. Kehilangan tinggi (head loss) cukup dihitung dari kolam penenang (head tank) saja. Pada kolam penampung ke hulu (upstream) banyak bangunan terjun, jadi elevasi muka air di kolam penampung ditentukan oleh elevasi tanah di sekitar kolam penampung tersebut. Jadi kehilangan tinggi dihitung dari kolam penenang sampai dengan intake valve. Jumlah kehilangan tinggi ∆ H = 8,410 m Untuk lebih jelas, gambar desain pipa penstock di PLTA Mini Hidro Ampel Gading dapat dilihat pada lampiran. 4.3.3. Power House (Gedung Pembangkit) Pondasi power house terletak pada batuan breksi vulkanik segar, kompak dan tidak lapuk. Dengan data-data dimensi turbin dan kapasitas generator, serta pelengkap lainnya seperti secondary concrete dan intake valve maka ukuran power house untuk ruangan mesin (turbin dan generator) termasuk loading bay adalah panjang 20,80 m dan lebar 11,50 m atau dengan luas 240 m2. Power house juga harus stabil dan aman terhadap geser akibat tekanan air statis maupun dinamis selama turbin berputar. Untuk memanfaatkan dan menghemat galian serta menambah kestabilan power house maka tata ruang seperti auxiliary room, cubicle room, blower room dan lain-lain diletakkan di hilir ruangan mesin.
50
Untuk lebih jelas, gambar desain power house PLTA Mini Hidro Ampel Gading dapat dilihat pada lampiran.
4.4. Analisa Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro (PLTM) Ampel Gading 4.4.1. Komposisi Biaya Pekerjaan Setelah membuat desain dan rancangan, biaya pembangunan akan dihitung sesuai dengan ukuran atau dimensi dari berbagai sarana yang akan dibuat. Secara umum, biaya pekerjaan tersebut terdiri atas beberapa jenis. Namun di dalam pelaksanaanya, beberapa irigasi telah tersedia, dan adanya sarana pendukung yang mungkin masih bisa difungsikan. Rincian anggaran biaya dalam pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Air Mini Hidro (PLTM) Ampel Gading dinyatakan dalam tabel 4.5 berikut: Tabel 4.5. Anggaran Biaya Pekerjaan PLTA Mini Hidro Ampel Gading No I
UNIT PEKERJAAN
UNIT
VOL
UNIT PRICE
TOTAL
(Rp)
(Rp)
PEKERJAAN SIPIL 1 Power House dan Tailrace Sub Total 1.1 2
3
4
20,178,000,000
Penstock Upstream dan Downstream ID 1400mm Sub Total 1.2
15,193,990,000
Sub Total 1.3
16,482,499,000
Pekerjaan JTM 20kV
Pekerjaan Tambah Area Power House a. Turbin Pit b. Pipa Drain c. Kolom Penyangga Generator d. Balok Penyangga Generator e. Penutup Sump Pit f. Penutup Draft Tube g. Lantai generator termasuk perancah h. Tangga besi (tailrace dan crane) i. Grating & Frame j. Lifting Lug untuk instalasi Draft Tube k. Embedded part untuk Draft Tube l. Bottom cover untuk generator m. Reinforcement coloum untuk crane n. Lifting device untuk maintenance, termasuk sliding rail o. Ducting untuk generator p. Embedded part untuk crane
m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 kg m2 kg kg kg Lot
187.43 28.69 40.00 22.40 1.35 152.35 104.15 559.30 34.33 273.60 1,506.75 267.00 1.00
1,690,032 1,494,384 2,146,608 2,146,608 1,907,754 1,738,052 1,907,754 32,000 1,807,590 27,000 32,000 32,000 78,475,327
316,762,698 42,873,877 85,864,320 48,084,019 2,575,468 264,792,222 198,692,579 17,897,600 62,054,565 7,387,200 48,216,000 8,544,000 78,475,327
Lot
1.00
28,004,000
28,004,000
Lot Lot
1,430.00 1.00
29,000 43,204,600
41,470,000 43,204,600
51
Sub Total 1.4 5
Lokasi Switchyard a. Pondasi trafo b. Pondasi genset c. Got kabel dan penutupnya hingga ke penstock d. Jalan inspeksi
1,294,898,475 m3 m3 m3 m3
15.19 2.04 11.85 1.12
1,494,384 1,494,384 1,877,624 1,877,624
Sub Total 1.5 6
Lain-Lain a. Kerikil b. Pagar BRC sekeliling trafo
50,101,020 m3 m
48.48 40.00
212,500 485,222
Sub Total 1.6 7
Besi untuk Beton Bertulang
kg
99,104.37
20,587
2,040,261,665 2,040,261,665
Pembongkaran Concrete
m3
97.76
665,000
Sub Total 1.8
65,010,400 65,010,400
SUB TOTAL ITEM 1 PEKERJAAN SIPIL II
10,302,000 19,408,880 29,710,880
Sub Total 1.7 8
22,699,693 3,048,543 22,249,844 2,102,939
55,334,471,440
MECHANICAL ELECTRICAL 1 Hydraulic Turbine and Auxiliary Equipment 5,050 kW Hydraulic Turbine with Intermediate Shaft a. Governor, Inlet Valve, Auxiliary Equipment and accessories b. Mandatory Special Tool and Equipment c. Mandatory Spare Part
Lot Lot Lot
2 1 1
15,731,990,180 223,143,940 847,946,990
Sub Total 2.1 2
Alternating-Current Generator and Auxiliary 6,050 kVA, Alternating Current Generator w/ excitation a. System, Surge Absorber, Neutral Grounding, Equipment and accessories b. Mandatory Special Tool and Equipment c. Mandatory Spare Part
32,535,071,290
Lot Lot Lot
2 1 1
8,543,065,800 N/A 363,724,640
Sub Total 2.2 3
Transformers a. 6,050 kVA Main Transformer with Neutral Grounding b. Mandatory Spare Part
Indoor Switchgear a. 6,6 kV Switchgear b. 20 kV Switchgear c. Lov Voltage Switchgear d. Mandatory Spare Part
Lot
2
1,734,554,520
3,469,109,040
Lot
1
194,845,290
194,845,290 3,663,954,330
Lot Lot Lot Lot
1 1 1 1
1,385,484,100 2,038,695,450 263,074,800 339,757,430
Sub Total 2.4 5
Control System a. Control Boards b. Programmable Controllers c. Electrical Protective Relay
17,086,131,600 N/A 363,724,640 17,449,856,240
Sub Total 2.3 4
31,463,980,360 223,143,940 847,946,990
1,385,484,100 2,038,695,450 263,074,800 339,757,430 4,027,011,780
Set Set Set
1 1 1
1,428,121,230 1,428,121,230 959,518,950
1,428,121,230 1,428,121,230 959,518,950
52
d. Measuring Transducer e. Automatic Synchronizing Device f. Manual Sychronizing Device g. Data Logging and Event Recording System h. AC Panel i. DC Panel j. Battery Charger k. Water Level Gauging System l. Mandatory Spare Part
Set Set Set Set Set Set Set Set Lot
1 1 1 2 1 1 1 2 1
468,602,280 2,142,181,840 1,896,723,500 357,030,310 602,488,640 74,891,620 841,214,010 340,294,510 167,357,960
Sub Total 2.5 6
Auxiliary Equipment a. Storage Battery b. Power Plant Crane c. Emergency Diesel Generator Set d. Mandatory Spare Part e. Radio Telephone Equipment
11,403,870,900 Set Set Set Lot Set
1 1 1 1 2
738,973,600 951,496,920 716,121,680 267,633,820 4,240,280
Sub Total 2.6 7
Miscelaneous Material a. Electrical conductors and fitting b. Insulators and fittings c. Concrete Poles d. Other materials
Lot Lot Lot Lot
Two (2) set of 20 kV Incoming Feeders at Existing Turen Substation a. 20 kV Incoming Feeder Cubicle b. Protection Relay c. Circuit Breaker d. Fuse Cut Out 24 kV e. Cable XLPE 2 x 150 sqmm f. Mandatory Spare Part
1 1 1 1
2,085,173,740 158,222,340 N/A 305,055,940
Set Set Set Set m Lot
2 2 2 2 1200 1
405,556,780 included included included 1,115,170 111,661,240
Pekerjaan Tambah Mechanical a. Motorize Gate
Unit
4
64,062,000
b. Water Purification
Lot
1
37,500,000
37,500,000
c. Thrash Rack
Unit
1
209,794,879
209,794,879
256,248,000
503,542,879
Pekerjaan Tambah Electrical a. CCTV System
Lot
1
264,092,000
264,092,000
b. Fire Fighting System c. Power Cable 20kV dari Power House ke End Pole d. Grounding Mesh Area Switchyard
Lot
1
572,812,200
572,812,200
m
3600
Lot
360
e. Outdoor Lighting
Set
8
367,107
Shop Inspection in manufacturers a. 7 days for Turbine Inspection for 2 persons b. 7 days for Generator Inspection for 2 persons
1,321,585,200
197,000
70,920,000
5,986,250
47,890,000
Sub Total 2.10 11
811,113,560 included included included 1,338,204,000 111,661,240 2,260,978,800
Sub Total 2.9 10
2,085,173,740 158,222,340 N/A 305,055,940 2,548,452,020
Sub Total 2.8 9
738,973,600 951,496,920 716,121,680 267,633,820 8,480,560 2,682,706,580
Sub Total 2.7 8
468,602,280 2,142,181,840 1,896,723,500 714,060,620 602,488,640 74,891,620 841,214,010 680,589,020 167,357,960
2,277,299,400 MD MD
14 14
15,938,850 15,938,850
223,143,900 223,143,900
53
Sub Total 2.11
446,287,800
SUB TOTAL ITEM 2 PEKERJAAN MECHANICAL ELECTRICAL
79,799,032,019
TOTAL (1+2)
135,133,503,459
PPN (10%)
13,513,350,346
TOTAL GENERAL
148,646,853,805
4.4.2. Penentuan Harga Pekerjaan Per Unit Sebelum melakukan estimasi biaya pembangunan, harga per unit dari setiap pekerjaan akan dihitung dengan cara membandingkan dengan harga per unit standar di lokasi yang akan dibangun. a. Pekerjaan Penggalian Tanah
= Rp. 20.000,-/m3
Buruh
= Rp. 40.000,-/hari
Tukang
= Rp. 55.000,-/hari
Mandor
= Rp. 65.000,-/hari
b. Pekerjaan Urugan Tanah
= Rp. 20.000,-/m3
Buruh
= Rp. 40.000,-/hari
Tukang
= Rp. 55.000,-/hari
Mandor
= Rp. 65.000,-/hari
c. Pekerjaan Pengerasan Lapisan
= Rp. 35.000,-/m3
Buruh
= Rp. 40.000,-/hari
Tukang
= Rp. 55.000,-/hari
Mandor
= Rp. 65.000,-/hari
Adapun detail penentuan harga per unit setiap pekerjaan PLTM Ampel Gading adalah sebagai berikut:
54
Tabel 4.6. Detail Harga Per Unit Pekerjaan PLTM Ampel Gading No
Uraian Pekerjaan
Satuan
Volume
Harga
Total
Satuan (Rp)
Harga (Rp)
I
PEKERJAAN STRUKTUR
A
Pekerjaan Persiapan
1
Bouwplang & Pengukuran
m1
286.00
65,000
2
Urugan Tanah
m3
9,351.72
72,851
3
Air Kerja
ls
1.00
22,500,000
22,500,000
4
Direksi kit
ls
1.00
56,000,000
56,000,000
5
Keamanan proyek + kuli
Bln
9.00
5,500,000
49,500,000
6
mob - demob
Ls
1.00
93,500,000
93,500,000
7
Pagar keliling area
m
1.00
135,000
B
Pekerjaan Draft Tube Liner
1
Chipping Work
m3
2
Reinforcement Bar
3
18,590,000 81,279,482
Sub Total
921,369,482
824.86
30,000
24,745,800
m3
494.92
28,500
14,105,220
Embedded Part
m2
693.00
21,390
14,823,270 -
4
Tiang Pancang 25 x 25 Panjang 24 m
titik
193.00
-
5
Poer 60cm x 60cmx 60cm
m3
3.86
1,849,547
7,139,250
6
Poer 60cm x 150cmx 60cm
m3
18.14
1,849,547
33,550,775
7
Poer 60cm x 150cmx 70cm
m3
9.26
1,849,547
17,126,802
8
Poer 150cm x 150cmx 70cm
m3
46.31
1,849,547
85,652,503
9
Pedestal / Kolom 30x40 cm K-225
m3
43.55
2,413,579
105,111,366
10
Pedestal / Kolom 30x20 cm K-225
m3
1.06
2,413,579
2,558,394
11
Sloof Beton 20/45 K-225
m3
46.79
1,724,206
80,675,602
12
Sloof Beton 25/50 K-225
m3
19.69
1,724,206
33,949,618
13
Sloof Beton 30/55 K-225
m3
146.61
1,724,206
252,785,852
14
Sloof Beton 50/70 K-225
m3
77.18
1,724,206
133,074,224
15
Sewa Concrete Pump
ls
1.00
2,500,000
2,500,000
16
Cor lantai K-225 tebal 15 cm (R.Proses, Loading dll) Cor lantai K-225 tebal 20 cm (Cold St.+Anteroom+Blast) Cor lantai K-400 tebal 15 cm (atas PU CS+Ante+Blast)
m3
150.41
538,910
81,057,475
m3
358.47
538,910
193,183,120
m3
268.85
603,960
162,374,685
17 18
55
19 20 21 22
Cor Dinding K-400 tebal 15 cm (keliling ColdStorage) Wire mesh M-8 ulir Double (atas PU CS+Ante+Blast) Wire mesh M-6 ulir Double (R.Proses, Loading dll) Wire mesh M-10 ulir Double (bawah PU CS+Ante+Blast)
m3
19.09
2,349,377
44,849,601
m2
1,792.35
84,260
151,022,780
m2
1,002.75
53,634
53,781,038
m2
1,792.35
99,268
177,923,836
23
Gelar Plastik Cor
m2
2,795.10
3,400
9,503,340
24
Finish Floor Hardner Hijau (5kg/m) Lokal
m2
1,792.35
20,200
36,205,470
25
Finish Trowel
m2
1,002.75
12,302
12,335,831
Sub Total
1,730,035,850
C
Pekerjaan Struktur Baja
1
Kolom WF 350.175
kg
11,332.61
12,302
139,413,768
2
Span/Rafter 350.175
kg
27,279.50
12,302
335,592,409
3
Balok WF 350.175
kg
14,678.58
12,302
180,575,891
4
Balok WF 300.150
kg
2,674.33
12,302
32,899,608
5
Balok WF 250.125
kg
20,916.84
12,302
257,318,966
6
Sopi-sopi & Regel WF 150.75 (import)
kg
4,289.57
12,302
52,770,290
7
kg
1,878.66
12,302
23,111,275
8
Sopi-sopi, overstek WF 100.100 (import) Gording C125 T=2.3 (belum termasuk Canopy)
kg
10,621.55
12,302
130,666,308
9
Plat tebal 4 mm
kg
576.04
12,302
7,086,444
10
Plat tebal 8 mm
kg
1,171.80
12,302
14,415,484
11
Plat tebal 10 mm
kg
890.70
12,302
10,957,391
12
Plat tebal 12 mm
kg
2,940.00
12,302
36,167,880
13
Mur Baur Φ 12 mm
pcs
1,550.00
1,500
2,325,000
14
Mur Baur Φ 16 mm
pcs
210.00
2,200
462,000
15
Mur Baur Φ 19 mm
pcs
960.00
2,500
2,400,000
16
Mur Baur Φ 22 mm
pcs
2,010.00
3,500
7,035,000
17
Angkur Φ 25 mm
bh
660.00
85,000
56,100,000
18
Spanskrup Φ 16 mm
bh
62.00
56,000
3,472,000
19
Ikatan Angin Φ 19 mm
kg
1,559.25
6,552
10,215,426
20
Trekstang Φ 12 mm
kg
959.92
6,552
6,288,916
Sub Total
1,309,274,057
D
Pekerjaan Lantai - 2 (Kantor & Gudang)
1
Bondek (Baja Lantai) tebal = 0.45
90,000
103,761,000
m2
1,152.90
56
2
Floor concreting 12.5 cm K-225
m3
144.11
538,910
77,662,341
3
Wire mesh M-6 Deformed Bar (ulir) Double
m2
1,152.90
53,634
61,834,115
4
Tangga Beton + Hand Rail Stainless Steel
unit
3.15
7,198,753
22,676,073
Sub Total
265,933,529
E
Pekerjaan Atap
1
Atap Zinc Alume T=0.45 - AZ 150
m2
3,123.70
111,910
349,573,267
2
Nok Zinc Alume T=0.45 - AZ 150
m1
94.50
70,100
6,624,450
3
Flashing Zinc Alume T=0.45 - AZ 150 Roof Mest 3315+glass wool 16k" + Aluminium Foil
m1
68.99
73,775
5,089,737
m2
3,123.70
170,017
531,081,393
m1
170.10
83,750
14,245,875
6
Talang tegak PVC - Wavin D dia 6" Talang Datar 0.5 - lebar 120cm T=0.45 - AZ 150
m1
40.95
160,000
6,552,000
7
Pemasangan Keni PVC dia 6" D
pcs
32.00
25,000
800,000
8
Pemasangan Tee PVC dia 6" D
pcs
16.00
35,000
560,000
Sub Total
914,526,722
F
Penangkal Petir (include on Electrikal scope)
1
Tombak
titik
16.80
2
Kabel BC
m1
199.50
3
Klem L
pcs
128.00
4
Klem Kodok
pcs
16.00
5
Sumur untuk Ground
unit
4.00
4 5
Sub Total G
Sorsoran lebar 5m, 3m, 2m & 1.5m
1
WF 150.75
kg
1,243.62
12,302
15,299,013
2
CNP 125.2,3
kg
1,176.06
12,302
14,467,890
3
Atap Zinc Alume T=0.45 - AZ 150
m2
491.87
111,910
55,045,172
4
m1
151.52
73,775
11,178,388
m2
491.87
170,017
83,626,150
6
Flashing Zinc Alume T=0.45 - AZ 150 Roof Mest 3315+glass wool 16k" + Aluminium Foil Talang Datar 0.5 - lebar 120cm T=0.45 - AZ 150
m1
6.30
160,000
1,008,000
7
Plate 4 mm
kg
189.00
12,302
2,325,078
8
Plate 12 mm
kg
256.20
12,302
3,151,772
5
Sub Total
186,101,464
57
II A
PEKERJAAN DILUAR BANGUNAN UTAMA Pekerjaan Pos Jaga
1
Galian Tanah
m3
2.92
30,000
2
Tiang Pancang 25 x 25 Panjang 24 m
titik
4.00
-
3
Poer 0.6x0.6x0.6 m
m3
0.91
1,849,547
1,683,087
4
Sloof 20/40 cm
m3
2.02
1,724,206
3,482,896
5
Plat Beton & Lisplank
m3
6.00
2,349,377
14,096,260
Sub Total
19,349,844
B
Dinding Penahan Tanah Depan Loading
1
Dinding Beton 15 cm x 130cm - K225
M3
37.17
2,349,377
87,326,331
2
Plesteran dan acian satu sisi luar
M2
247.80
26,420
6,546,876
Sub Total
93,873,207
C
2
Pekerjaan Pintu Masuk lebar 12 mm 92bh), 6m (1bh) &1.2m (1bh) Kolom beton samping pintu 20cmx40cmx300cm - K225 Cor Dekker pintu masuk tebal 20cm lebar 2m - K225
3
Pondasi Batu kali
1
87,600 -
M3
0.58
2,349,377
1,362,638
M3
12.45
1,500,000
18,675,000
M3
14.15
480,000
6,792,000
Sub Total
26,829,638
Total Harga Struktur
5,467,293,793
Dibulatkan
5,467,293,000
II
PEKERJAAN NONSTRUKTUR
A
Pekerjaan Kantor, Ruang Proses
1
Kolom Praktis & Ring Balok
m3
9.70
1,500,000
14,550,000
2
Pasangan Bata kantor lt-2
m2
1,608.60
72,684
116,919,154
3
Plesteran & Acian
m2
3,217.20
26,420
84,998,424
4
m2
3,217.20
10,167
32,708,200
unit
1.00
4,200,000
4,200,000
unit
1.00
3,900,000
3,900,000
7
Cat tembok (setara Catilac) Kusen + Pintu kaca 2 daun kantor lt 1 + floor Hange Kusen + Pintu kaca 2 daun gudang (engsel) lt 2 Kusen + Pintu Expanded Metal Double R. mesin
unit
1.00
8,500,000
8,500,000
8
Kusen + Pintu PVC Kamar mandi
unit
2.00
400,000
800,000
9
Kusen + Pintu KM single (Koboy) Kusen + Pintu Double KM ke Locker (Koboy)
unit
12.00
450,000
5,400,000
unit
2.00
900,000
1,800,000
5 6
10
58
11
Jendela Casment 60cmx120cm = 1 daun+kusen
unit
20.00
400,000
8,000,000
12
Septic Tank + resapan
unit
2.00
4,260,963
8,521,925
13
Keramik lantai lt-2 kantor
m2
1,152.90
88,820
102,400,578
14
Keramik dinding KM karyawan
m2
215.30
88,820
19,122,946
15
m1
246.80
10,542
2,601,766
16
Plin keramik + sekoneng Plafon gipsum 9mm+pengecatan+rangka hollow 0.7
m2
1,152.90
125,000
144,112,500
17
Lis plafon gipsum
m1
246.80
21,500
5,306,200
18
Pembungkus kolom
m3
7.60
660,500
5,019,800 -
19
Closet jongkok KM karyawan
unit
12.00
20
Wastafel KM karyawan
unit
3.00
21
Urinoir kamar mandi karyawan pria
unit
4.00
22
Instalasi air kamar mandi lantai-2
ls
1.00
23
Keramik lt-2 + tangga
m2
75.60
88,820
6,714,792
24
Kusen Bovenlicht kecil Aluminium 3" KM/WC
unit
5.00
250,000
1,250,000
Sub Total
576,826,284
B
Pekerjaan Pos Jaga
1
Pasangan Bata
m2
9.50
72,684
690,496
2
Kolom Praktis & Ring Balok
m3
1.10
1,500,000
1,650,000
3
Plesteran & Acian
m2
151.20
26,420
3,994,704
4
Cat tembok (setara Catilac) Pasang keramik lantai 30x30 putih polos kw-1
m2
151.20
10,167
1,537,200
m2
36.80
88,820
3,268,576
m2
9.50
88,820
843,790
7
Pasang keramik dinding KM Plafon gipsum 9mm+pengecatan+rangka besi hollow
m2
36.80
125,000
4,600,000
8
Pasang list gipsum plafon 8cm
m1
63.00
21,500
1,354,500
9
Pintu pos aluminium + door closer
unit
1.00
1,550,000
1,550,000
10
Cor lantai K-225 tebal 15cm
m3
5.50
538,910
2,964,006
11
Wire mesh M-6 ulir double
m2
36.80
53,634
1,973,714
12
Jendela pos aluminium + kaca
unit
2.00
950,000
1,900,000
13
Kusen + pintu PVC kamar mandi
unit
1.00
400,000
400,000
14
Kusen Bovenlicht kecil Aluminium 3" KM/WC
unit
1.00
225,000
225,000 -
15 16
Closet jongkok Septic tank + resapan
unit unit
1.00 4,260,963
4,260,963
-
5 6
1.00
59
Sub Total
31,212,949
62.00
650,000
40,300,000
m3
2.60
1,724,206
4,482,936
ls
2.00
250,000
500,000
Unit
1.00
5,040,000
5,040,000
Sub Total
50,322,936
56.70
72,684
4,121,171
m3
0.90
1,500,000
1,350,000
Plesteran & Acian
m2
113.40
26,420
2,996,028
4
Plat beton & listplank
m3
7.10
2,349,377
16,680,574
5
Cat tembok (setara Catilac)
m2
172.20
10,167
1,750,700
6
Finish trowel
m2
37.80
8,200
309,960
7
Expanded metal
m2
12.10
267,120
3,232,152
8
Pintu Expanded metal
set
1.00
6,000,000
6,000,000
Sub Total
36,440,586
E
Pekerjaan Bak penampung air
1
Galian tanah
m3
147.40
30,000
4,422,000
2
Sloof 25/45 K-225
m3
5.00
1,724,206
8,621,030
3
Sloof 25/50 K-225
m3
4.70
1,724,206
8,103,769
4
Cor Dinding K-400 tebal 15 cm
m3
24.60
2,349,377
57,794,666
5
Manhole stainless steel
bh
1.00
1,369,960
1,369,960
6
Water proofing
m2
163.80
30,420
4,982,796
7
m1
50.40
21,000
1,058,400
8
Joint Sealant Pasang keramik lantai 30x30 putih polos kw-1
m2
163.80
88,820
14,548,716 -
9
Instalasi air bak penampung
Sub Total
100,901,337
F
Pekerjaan Water Treatment
1
Sloof 20/45 K-225
m3
1.50
1,724,206
2,586,309
2
Cor dinding K-400 tebal 15 cm
m3
3.70
2,349,377
8,692,694
3
Manhole stainless steel
bh
1.00
1,369,960
1,369,960
C
Pekerjaan Pintu Masuk Depan 12m & samping 6m
1
Pintu rangka pipa dia 2" + plat 2mm polos
m2
2
Cor rel 20cmx40cmx21m' K-225
3
Besi beton untuk rel 19mm 2 jalurx21m1
4
Pintu besi 1.2x2.4 belakang
D
Pekerjaan Ruang Genset
1
Pasangan Bata
m2
2
Kolom Praktis & Ring Balok
3
ls
1.10
60
4
Water Proofing
m2
39.90
30,420
1,213,758
5
Joint Sealant
m1
18.90
21,000
396,900 -
6
Instalasi air pada water treatment
ls
1.00 Sub Total
14,259,621
G
Pekerjaan lain-lain
1
Paving block sertu 50cm & abu batu 4 cm
m2
1,182.30
176,913
209,164,531
2
m1
238.00
425,787
101,337,324
bh
8.40
488,541
4,103,747
4
Saluran terbuka 60cm x 40cm (cor K-225) Bak Kontrol 80cm x 80cm x 90cm (cor K225) PekerjaanClading Zinc Alume T=0.45 - AZ 150 + rangka
m2
173.30
111,910
19,394,003
5
Expanded metal ruang mesin
m2
94.50
267,120
25,242,840
6
Bak tempat cuci kaki + kran + kramik
ls
1.00
523,460
523,460
Sub Total
359,765,906
Total Harga Non Struktur
1,169,729,618
Dibulatkan
1,169,729,000
3
4.4.3. Pengukuran Keuntungan PLTA Mini Hidro Ampel Gading a. Perhitungan Tenaga dan Energi Untuk evaluasi ekonomi, tenaga dan energi yang dibangkitkan dipilih dari studi optimasi, dan sudah diputuskan yaitu debit rencana sebesar 5 m3/det, dan energi yang dihasilkan setiap tahun sebesar 61,31 x 106 kWh (61,31 GWh) b. Harga Kapasitas dan Harga Energi Biaya pembangkit alternatif yang dianggap sebagai keuntungan secara ekonomi pada pekerjaan PLTM Ampel Gading dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu: - Biaya untuk membangun pusat pembangkit alternatif Biaya ini dinyatakan sebagai biaya per kW dan diterapkan pada kapasitas tenaga yang diandalkan dari PLTM Ampel Gading sebagai harga kapasitas. - Biaya operasional dan pemeliharaan Biaya ini dinyatakan sebagai biaya per kWh dan diterapkan untuk membangkitkan tenaga PLTM Ampel Gading sebagai harga energi.
61
c. Keuntungan Finansial Keuntungan finansial diperkirakan dari energi yang terjual sesudah dikurangi pemakaian di stasiun pembangkit dan kerugian akibat kehilangan di jaringan transmisi, dikalikan dengan tarif listrik rerata. Tarif listrik rerata untuk tahun 2005 adalah sebesar Rp. 325,168,- per kWh sudah termasuk tarif pemakaian dan tarif beban. Untuk perhitungan benefit, tarif tersebut dieskalasi sampai tahun 2010 menjadi Rp. 585,- per kWh dengan menggunakan tingkat eskalasi per tahunnya sebesar 8%. Daya yang dihasilkan PLTA Mini Hidro Ampel Gading hingga 10 MW mampu menyuplai daya untuk daerah Kabupaten Malang yang selama ini tergantung hanya dari PLTU Grati yang kurang karena perkembangan kota yang terus meningkat. Penghasilan per kapita penduduk Kabupaten Malang yang antara Rp 650.000,hingga Rp. 1.400.000,- per bulan mampu membayar rekening antara Rp. 35.000,- hingga Rp. 65.000,- per bulan per rumah. Bila rata-rata per konsumen Rp 50.000,- kali jumlah penduduk Kabupaten Malang yang mencapai 350.000 Kepala Keluarga (Data Tahun 2008), maka pendapatan kotor PLN per bulan adalah Rp. 17.500.000.000,- dan per tahun mampu mencapai 12 x Rp. 17.500.000.000,- = Rp. 210.000.000.000,-. Pendapatan pertahun Pembangkit Listrik PLTA Mini Hidro Ampel Gading tersebut masih dikurangi biaya operasi dan pemeliharaan per tahun. Biaya operasi dan pemeliharaan per tahun meliputi: a. Biaya gaji operator PLN dan pemeliharaan yang disepakati adalah 20% per bulan. b. Biaya perbaikan peralatan pembangkit listrik mini hidro mencapai 2% per bulan. Maka pendapatan bersih per bulan Pembangkit Listrik PLTA Mini Hidro Ampel Gading adalah sebagai berikut: 22 x Rp.17.500.000.000,− = Rp. 3.850.000.000,− 100 Rp.17.500.000.000 − Rp.3.850.000.000 = Rp.13.650.000.000,−
62
Sedangkan pendapatan bersih per tahun adalah sebagai berikut: 12 x Rp. 13.650.000.000,- = Rp. 163.800.000.000,Dengan kapasitas Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Mini Hidro Ampel Gading
10
MW
yang
keseluruhan
biaya
investasinya
sebesar
Rp.148.646.853.805,- maka kurang dari setahun biaya investasi pembangunan PLTM Ampel Gading dapat dikembalikan. c. Biaya Ekonomi Biaya ekonomi PLTM Ampel Gading diperkirakan atas dasar biaya konstruksi, namun yang dipertimbangkan sebagai biaya (cost) hanyalah biaya riil atau oppurtunity, oleh karena itu unsur pajak, subsidi, pembayaran transfer pemerintah maupun keuntungan kontraktor yang terdapat dalam komponen biaya pekerjaan dikeluarkan dalam perhitungan biaya ekonomi. Biaya lainnya yang termasuk dalam biaya ekomoni pekerjaan adalah biaya operasi dan pemeliharaan sebesar Rp. 13.650.000.000,d. Biaya Finansial Komponen biaya finansial pekerjaan berupa biaya konstruksi, biaya operasional dan pemeliharaan yang dipakai dalam evaluasi finansial diperoleh dengan cara sama seperti halnya pada evaluasi ekonomi. Hanya saja di dalamnya harus memasukkan unsur pajak, jasa konsultasi, keuntungan pekerjaan, pembebasan lahan, dan sebagainya.
63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa : a. Debit air PLTA Mini Hidro Ampel Gading rata-rata 5,00 m3/det. Debit air ini mampu membangkitkan energi berskala menengah yaitu 9,884 MW atau kurang lebih 10 MW. b. Pembangunan PLTA Mini Hidro Ampel Gading Malang memerlukan biaya Rp.148.646.853.805,- serta waktu yang cukup lama yaitu kurang lebih 4 tahun. Namun setelah beroperasi memberikan manfaat dan keuntungan yang banyak. Nilai investasi untuk PLTM Ampel Gading mampu dikembalikan tidak kurang dari setahun, yaitu sekitar Rp. 163.800.000.000,c. Perencanaan yang menyangkut pemilihan teknologi harus didukung data yang konkret, cukup, dan dapat diandalkan seperti data debit air, curah hujan, kelembaban udara, dan penyinaran matahari perbulan. d. Dilihat daris segi manfaat, ekonomi, dan finansial dapat disimpulkan bahwa PLTA Mini Hidro Ampel Gading, Malang, Jawa Timur layak dibangun.
5.2. Saran Agar lebih ditingkatkan pembangunan pembangkit listrik tenaga air mengingat banyaknya sumber daya alam air yang melimpah, ramah lingkungan serta keuntungan finansial yang tidak kalah dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga lainnya.
64
DAFTAR PUSTAKA
A. Arismunandar dan S. Kuwahara, Teknik Tenaga Listrik Jilid 2 Pembangkitan dengan Tenaga Air, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 2004. Djiteng Marsudi, Pembangkitan Energi Listrik, PT Jalamas Berkatama dan STT PLN, Jakarta, 2003. D Stevenson, William. Jr, Analisis Sistem Tenaga Listrik, Erlangga, Jakarta, 1984. M.M. Dandekar dan K.N. Sharma, Pembangkitan Listrik Tenaga Air, Universitas Indonesia (UI) Press, Jakarta, 1991. Pabla. AS, Sistem Distribusi Daya Listrik, Erlangga, Jakarta,1994. Switchgear Manual, ABB, Jerman, 1993. TS Hutauruk, Transmisi Daya Listrik, Erlangga, Jakarta, 1985. Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1993.
65
TRANSMITION LINE 20 kV
R20 HIGH VOLTAGE SWITCHGEAR 20kV
RM1 POWER METERING SWITCHBOARD T2 BLOCK TRANSFORMER 20kV / 6,6 kV
TRANSMITION LINE 20 kV
T1 BLOCK TRANSFORMER 20kV / 6,6 kV
SERVICE SWITCHBOARD RH1 0,4/0,23kV
BACK UP SWITCHBOARD RO1 110VDC
SYNCHRONOUS GENERATOR G1
FRANCIS TURBINE T1
SYNCHRONOUS GENERATOR G2
FRANCIS TURBINE T2
GENERATOR NEUTRAL CUBICLE
GENERATOR NEUTRAL CUBICLE
DIESEL AGGREGATE 135kVA,400V
RG2 HIGH VOLTAGE SWITCHGEAR 6,6kV
RG1 HIGH VOLTAGE SWITCHGEAR 6,6kV
T3 SERVICE TRANSFORMER 20 kV / 0,4/0,23kV
ČKD T.T. DELIVERY
REMOTE CONTROL SCADA/HMI
SWITCHBOARD DC1 MASTER CONTROL SYSTÉM WATER LEVEL REGULATION DISTRIB.LINE PROTECTION ČKD TURBO TECHNICS OLDŘICHA BLAŽKA 131 679 02 RÁJEC-JESTŘEBÍ Czech Republic
SWITCHBOARD DT1 CONTROL SYSTEM TG1 GENERATOR PROTECTIONS T1 TRANSFORMER PROTECTION
TG1 EXCITATION
TG2 EXCITATION SWITCHBOARD DT2 CONTROL SYSTEM TG2 GENERATOR PROTECTIONS T2 TRANSFORMER PROTECTION
POWER CONDUCTING BLOCK DIAGRAM - PLTA AMPELGADING - 2 x 5MW
1
