DATA AREA STUDI DAN PENGOLAHANNYA 3.1 Lokasi Objek Studi
Lokasi perencanaan PLTA Pumped Storage terletak ± 200 meter dari pusat desa Sabungan ni Huta, 3,2 km dari pusat Kecamatan Ronggur ni Huta, 18 km dari pusat Kabupaten Samosir, serta 159 km dari Ibukota Provinsi Sumatera Utara di Medan. Danau Sidihoni terdapat pada ketinggian ± 1532 m diatas permukaan laut, dan danau ini terletak diatas endapan danau yang terbentuk pada saat pengangkatan Pulau Samosir yang membentuk sistem cekungan akibat patahan dari lokasi hasil kegiatan tektonik.
Area lokasi studi merupakan daerah danau yang dikelilingi bukit, sehingga menunjang dalam pengembangan pembangkit listrik tenaga air pumped storage. Morfologi Kabupaten Samosir terdiri dari wilayah datar/ landai, kaki bukit dan pegunungan dengan kemiringan lereng yang beragam. Potensi sumber daya air didanau tersedia cukup melimpah.
3.2 Data Geografis Kabupaten Samosir
Secara geografis Kabupaten Samosir terletak di antara adalah 20 21’38’’ - 20 49’48” Lintang Utara dan 980 24’00” - 990 01’48” Bujur Timur, dengan ketinggian antara 904 – 2.157 meter di atas permukaan laut. Luas Wilayah ± 2.069,05 km2 terdiri dari luas daratan 1.444,25 km2 ( 69,80 % ) yaitu seluruh pulau samosir yang dikelilingi oleh Danau Toba dan sebagian pulau sumatera, dan luas wilayah danau ± 624,80 km2 ( 30,20 % ).
3.3 Data Geografis Danau Sidihoni
Danau Sidihoni terletak di Desa Sabungan ni huta Kecamatan Ronggur ni Huta Kabupaten Samosir. Letak geografis Danau sidihoni Kecamatan Ronggur ni Huta adalah 20 30’ - 20 45’ Lintang Utara dan 980 45’ - 990 00’ Bujur Timur, dan terletak pada ketinggian 1532 meter diatas permukaan laut.
Adapun batas – batas wilayahnya adalah sebagai berikut : Sebelah Utara : Desa Salaon Toba, Sebelah Timur : Desa Sabungan ni Huta, Sebelah Selatan : Desa Lintong ni Huta, Sebelah Barat : Desa Paraduan.
Gambar 3.2 Danau Sidihoni Desa Sabungan ni Huta
3.4 Data Geografis Danau Toba
Danau Toba terletak di Kabupaten Samosir Provinsi Sumatera Utara. Letak geografis Danau Toba adalah 20 10’ - 20 15’ Lintang Utara dan 980 24’ - 980 30’ Bujur Timur, Danau Toba memiliki ketinggian sekitar 904 m diatas permukaan laut , membentang dari barat laut ke tenggara sepanjang 87 km dan lebar 27 km dengan kedalaman maksimum sekitar 508 m, dengan batas wilayah sebagai berikut:
Sebelah Utara : Kecamatan Pangururan, Sebelah Timur : Kecamatan Sitio tio,
Sebelah Selatan : Kecamatan Ronggur ni Huta, Sebelah Barat : Kecamatan Nainggolan .
Gambar 3.3 Danau Toba Kabupaten Samosir
3.5 Data Hidrologi
Hidrologi PLTA Pumped Storage dianalisa menggunakan data curah hujan tahunan yang terdapat di kawasan Daerah Tangkapan Air Danau Toba berkisar antara 1.700 sampai dengan 2.400 mm/tahun. Sedangkan puncak musim hujan terjadi pada bulan November – Desember dengan curah hujan antara 190 – 320 mm/bulan dan puncak musim kemarau terjadi selama bulan Juni – Juli dengan curah hujan berkisar 54 – 151 mm/bulan. Penggunaan data curah hujan terbatas pada data bulanan dengan jumlah hari hujan yang tidak tersedia, maka analisa debit andalan PLTA Pumped Storage di lakukan dengan metode penghitungan neraca air.
Tabel 3.1 Karakteristik Morfometri Danau Sidihoni
No Parameter Dimensi
1. Luas Permukaan 39,5 km2
2. Kedalaman 35 m
3. Volume Air 15,7 juta m3
4. Kedalaman rata – rata 30 m
7. Jarak Danau Toba ke Danau Sidihoni 1000 m 8. Tinggi Danau Toba ke Danau Sidihoni 907 m 9. Tinggi Danau Toba di atas permukaan laut 1532 m 10. Tinggi Danau Sidihoni ke Daratan Bawah 427 m
Tabel 3.2 Karakteristik Morfometri Danau Toba
No Parameter Dimensi
1. Luas Permukaan 1.124 km2
2. Kedalaman 508 m
3. Volume 256,2 x 109 m3
4. Kedalaman rata – rata 228 m
5. Luas DTA / Daerah Tangkapan
Air 2.486 km
2
6. Rasio Luas DTA / Luas
3.6 Head Desain
Untuk merencanakan pembangunan PLTA Pumped Storage Danau Sidihoni Kabupaten Samosir, maka diperlukan 2 buah waduk dengan elevasi ketinggian yang berbeda. Waduk atas (Danau Sidihoni) dengan daya tampung/volume air mencapai 15,7 juta m3 dan luas genangan 39,5 km2 dan waduk bawah (danau toba) dengan daya tampung/volume air mencapai 256,2 x 109 m3dan luas genangan 1.124 km2. Jarak antara waduk bawah dengan waduk atas yaitu 1000 meter dengan beda ketinggian (Head) yaitu 907 meter.
Gambar 3.4 Elavasi Ketinggian dan Volume Waduk
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 V = 15,7 x 106m3 2 x 150 MW V = 256,2 x 10 9 m 3
Head desain ditetapkan berdasarkan data pengukuran tofografi dengan pengukuran lokasi rencana PLTA Pumped Storage yang terdapat pada karekteristik morfometri danau sidihoni dan danau toba, head gross desain untuk PLTA Pumped Storage ditentukan setinggi 200 m. Head desain untuk penentuan kapasitas pembangkit harus dihitung berdasarkan head yang di peroleh. Seperti yang didapat setelah adanya pengurangan head gross terhadap perhitungan rugi rugi penstock.
3.7 Effisiensi PLTA Pumped Storage 3.7.1 Effisiensi Turbin
Dengan headyang telah didapat maka sesuai dengan teori pemilihan turbin dipilihlah turbin jenis francis. Range effisiensi turbin francis sangat tergantung dari head dan debit desain, maka dengan entri masing-masing didapatlah effisiensi turbin seperti pada tabel berikut :
Tabel 3.3SpesifikasiTurbin Pada PLTA Pumped Storage
Parameter Simbol
Type Francis Hydro Turbine
Place of Origin China ( Mainland )
Output Voltage 400 V
Color Blue
Material Carbon Steel
Runner Material Stainless Steel
The Power Output 100 MW
Desain Net Head 10 - 300 m
Desain Debit 180 m3 / s
Frekuensi 50 Hz
Speed 850 rpm
Efisiensi 0,8
Sudut Turbin terhadap Penstock 45 °
3.7.2 Efisiensi Generator
Generator merupakan komponen fasilitas mekanikal – elektrikal pada PLTA Pumped Storage iniTipe generator yang akan digunakan adalah Brushless Synchronous Generator Three phase Star Connected dengan kapasitas 2 x 150 MW yang dilengkapi dengan AVR (Automatic Voltage Regulator) untuk pengatur tegangan.
Adapun Spesifikasi Generator yang digunakan untuk PLTA Pumped Storage ini adalah sebagai berikut :
Tabel 3.4 Desain Generator Pada PLTA Pumped Storage
Parameter Simbol
Type Brushless Synchronous GeneratorThree phase Star Connected
Rating Power 167 MVA / 150 MW
INominal 6200 A Merk HYUNDAI AVR Standard Kecepatan Poros 400 rpm Output Voltage 15,5 kV Power Factor 0,9 Efisiensi 0,98 3.7.3 Efisiensi Pompa
Pompa yang akan direncanakan pada PLTA ini akan berfungsi secara standby, tergantung Volume air yang ada pada Waduk atas (Danau Sidihoni). Pada saat Volume air yang ada pada Danau Sidihoni tidak mencukupi lagi untuk memutar turbin, maka pompa akan difungsikan ( On ).Jenis pompa yang akan digunakan adalah Tipe MA Series Slurry Dewatering Pump 4 / 3E - ZHH.Adapun spesifikasi pompa ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 3.5 Spesifikasi Pompa Pada PLTA Pumped Storage
Parameter Simbol Satuan
Name N MA Series Slurry Dewatering Pump 4 / 3E - ZHH
Diameter D 508 mm
Head H 12 -97 m
Power kW 128
Kapasitas Q 128 – 252 m3 / h
Kapasitas Q 35 – 70 L / S
Speed N 600 – 1400 rpm
Effisiensi Η 50 %
Place of Origin PO Hebei, CHINA ( Mainland )
Perusahaan C HEBEI MUYUAN PUMP INUDSTRY CO., LTD
3.8 Potensi Daya
Pembangkit Listrik Tenaga Pompa (Pumped Storage) adalah salah satu jenispembangkit listrik tenaga air konvensional yang digunakan sebagai pembangkit penyeimbang beban. Dimana keistimewaan dari pembangkit listrik ini terletetak pada energi yang disimpan dalam bentuk air dalam jumlah besar yang ditempatkan pada bak raksasa / danau yang dipompa pada level bawak ke level yang lebih tinggi. Pada saat beban rendah pembangkit berfungsi sebagai pompa, dan pada saat beban puncak pembangkit menghasilkan energi listrik.
Operasi 12 Jam 2 x 150 MW
275 MW Operasi 12 Jam
Siang
Malam
PLTA Pumped Storage
PLN Grid Step Up 150 KV 20 KV Step Down 380 / 220 Volt Beban
Gambar 3.5 One Line Diagram Pumped Storage
Daya yang dibangkitkan oleh generator atau daya terpasang pada PLTA Pumped Storage 2 x 150 MW dengan gross head 200 m dan debit 177,48 m3/s dimana daya tersebut akan digunakan untuk kebutuhan pelanggan di kabupaten samosir untuk 25 tahun kedepan.
3.9 Produksi Energi Listrik Tahunan Kabupaten Samosir
Berdasarkan data dari PT PLN ( Persero ) Ranting Pangururan, pelanggan energi listrik PLN di Kabupaten Samosir selama tahun 2006 – 2013 mengalami peningkatan, yaitu dari 20.831 pelanggan pada tahun 2006 menjadi 26.942 pelanggan pada tahun 2013 atau mengalami pertumbuhan rata – rata 4,29 % per tahun seperti pada tabel 3.4. Dapat diketahui juga bahwa pelanggan terbesar di Kabupaten Samosir adalah pelanggan dari sektor rumah tangga.
Dari tabel 3.6 dapat di jelaskan bahwa, pelanggan Konsumsi energi listrik pertahun di wilayah Kabupaten Samosir tersebut adalah sebagai berikut : Kategori Rumah tangga sebanyak 24.342 pelanggan (90,35 %), Kategori Sosial sebanyak 851 pelanggan (3,16 %), Kategori Pemerintah 383 pelanggan (1,42 %), Kategori Komersial sebanyak 278 pelanggan (1,03 %), Kategori Industri sebanyak 2 pelanggan (0,01 %).
Tabel 3.6 Banyaknya Konsumsi Energi Listrik ( kWh ) Pada PT PLN ( Persero )
Ranting Pangururan menurut Kategori PelangganTahun 2007 – 2013 ( kWh ) No Kategori Pelanggan Tahun 2007 - 2013 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Rumahtangga 11909598 13296000 15727264 17120912 17635997 17916174 22608775 2. Komersil 1390960 2704000 2839247 3216936 3443175 3216636 2142071 3. Industri 6108 8850 14180 15784 16573 16137 10495 4. Sosial 576275 648894 777060 825792 1858199 1132687 1389876 5. Pemerintah 624454 792861 1336012 2040379 2906128 2916213 2942617 - P1 147344 171955 225010 306158 424528 422943 377191 - P2 0 0 0 0 0 0 0 - P3 477110 620906 1111002 1734221 2481600 2493270 2565426 Total / Jumlah 14507395 17450605 20693763 23219803 25860072 25197847 29093834
Tabel 3.7 Banyaknya Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN ( Persero ) Ranting Pangururan menurut Kategori PelangganTahun 2006 - 2013(Pelanggan/Costumers ) No Kategori Pelanggan Tahun 2006 - 2013 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Rumahtangga 20133 20555 21222 21854 22717 24005 24341 24342 2. Komersil 135 131 245 254 270 249 278 278 3. Industri 2 2 2 2 2 2 2 2 4. Sosial 511 579 608 729 831 849 851 851 5. Pemerintah 50 125 135 214 261 341 382 383 - P1 28 47 52 77 105 116 123 123 - P2 0 0 0 0 0 0 0 0 - P3 22 78 83 137 156 225 259 260 Total / Jumlah 20831 21392 22112 23053 24081 25446 25854 26942
BAB IV ANALISA
4. 1 Analisa Lokasi Studi
Head gross desain pada lokasi studi 200 meter dianggap layak untuk dikembangkan sebagai pembangkit listrik tenaga air pumped storage. Dengan lokasi lahan yang berupa perbukitan danau dan hutan, serta tidak terdapat pemukiman penduduk, maka desain pembangkit dianggap sesuai karena tidak akan menggangu pemukiman penduduk. Pembangkit ini juga memperhatikan kompensasi debit danau, sehingga ekosistem danau akan tetap terjaga karena air dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai bahan baku air minum, selain itu juga danau toba yang memiliki pemandangan alam yang menakjubkan sangat berpotensi sebagai objek wisata yang akan dipromosikan menjadi geopark dunia, sekaligus sumber penghasilan devisa negara.
4.2 Analisa Prospek Kebutuhan Energi
Dari pengolahan data yang dilakukan disisi beban atau konsumen yang akan memanfaatkan PLTA Pumped Storage Danau Sidihoni Kabupaten Samosir. Prospek beban ini diperlukan agar energi listrik yang dihasilkan dapat disalurkan secara merata dan proporsional kepada penduduk, pemerintah, sosial, industri, dan komersil salah satunya alat transportasi cable cars (kereta gantung) yang menjadi
sasaran pemanfaatan PLTA Pumped Storage Danau Sidihoni Kabupaten Samosir ini.
Dimana energi keluaran dari PLTA Pumped Storage adalah: = Daya terpasang x Faktor daya x 12 x 30
= 227.000. x 0,8 x 12 x 30 = 65376.000 kWh per bulan
Dan kapasitas daya terpasang pada PLTA Pumped Storage sebesar: = Daya terpasang (Watt) / Faktor daya
= 227 .000.000
0,8
= 283.750 KVA atau 283,750 MVA
Jaringan transportasi yang memenuhi kebutuhan penduduk lokal dan ekonomi adalah kunci daya saing dan daya tarik sebuah kota atau tempat wisata walaupun ada perbedaan sejarah dan geografis, banyak tempat wisata dikabupaten samosir mengalami problem sarana transportasi. Oleh sebab itu cable cars (kereta gantung) memegang peranan penting yang dapat di kombinasikan dengan trasportasi umum yang ada dan dapat mengatasi kesulitan alam seperti sungai, perbedaan ketinggian, daerah yang padat penduduk, serta menguragi kemaceten di rute-rute yang padat. Maka dari itu energi listrik yang dihasilkan PLTA Pumped Storage sangat mencukupi dan mampu mengaliri listrik ke cable car.
Daya listrik yang diperlukan untuk satu kelompok cable car sangat tergantung kapasitas, kecepatan, dan jumlah beban. Suatu cable cars dengan kapasitas m dan kecepatan sm/detik memerlukan daya :
E = 0,75 x m x 75 second
75
HP = 0.75 ms kw
Tabel 4.1 Faktor kebutuhan daya untuk kelompok cable cars adalah :
Jumlah
Cable Cars 2 3 4 5 6 7 10 15 20 25
Faktor
Daya 0,85 0,77 0,72 0,67 0,63 0,59 0,52 0,44 0,40 0,35
Dengan Kapasitas 3500 lb = 1587,6 kg dan kecepatan 3 m/detik memerlukan daya listrik :
0,75 x 1587,6 x 3
75
HP = 48 HP
Untuk 6 Cable Cars = 0.63 x 6 x 48 = 181 HP , satu orang diperhitungkan 75 kg Penggunaan daya listrik oleh cable car ( 10 jam/hari ).
kwh = 0.20 x 181 HP x 0,746 kw
HP
x 10 jam = 270 kwh
Berdasarkan data dari PT PLN ( Persero ) Ranting Pangururan, pelanggan energi listrik PLN di Kabupaten Samosir selama tahun 2006 – 2013 mengalami peningkatan, yaitu dari 20.831 pelanggan pada tahun 2006 menjadi 26.942 pelanggan pada tahun 2013 atau mengalami pertumbuhan rata – rata 4,29 % per tahun .
Daya beli masyarakat sangat menentukan seberapa besar harga jual listrik yang mampu dibayar oleh pengguna listrik. Biaya pembangkitan total dengan tingkat suku bunga bervariasi ( 9%, 12% ) akan menjadi acuan dalam menentukan harga jual energi listrik . Besarnya biaya pembangkitan total akan dibandingkan dengan harga energi listrik yang dapat dibeli masyarakat. Untuk mengetahui seberapa besar daya beli energi listrik masyarakat Kabupaten Samosir, digunakan data kelistrikan, kependudukan, dan kegiatan Penduduk di Kabupaten Samosir.
Menurut data per kecamatan selama periode tahun 2006 – 2013, kecamatan yang mengalami rata – rata pertumbuhan yang tertinggi adalah kecamatan Ronggur nihuta yaitu 5,59 % pertahun, kemudian diikuti oleh kecamatan Pangururan dan simanindo masing – masing sebesar 5,51 % dan 4,65 % per tahun, sementara yang paling rendah Palipi dan Sitio - tio, yaitu masing – masing sebesar 2,44 % dan 3,00 % per tahun.
Dari kategori data pelanggan energi listrik PLN tersebut adalah sebagai berikut :
• Kategori Rumah tangga sebanyak 24.342 pelanggan (90,35 %) • Kategori Sosial sebanyak 851 pelanggan (3,16 %)
• Kategori Pemerintah 383 pelanggan (1,42 %)
• Kategori Komersial sebanyak 278 pelanggan (1,03 %) • Kategori Industri sebanyak 2 pelanggan (0,01 %)
Tabel 4.2 Banyaknya Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kategori Pelanggan
Tahun 2006 - 2013(Pelanggan / Costumers)
Banyaknya Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan di Kabupaten Samosir pada tahun 2013 adalah sebesar 26942 pelanggan. No Kategori Pelanggan Tahun 2006 - 2013 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Rumahtangga 20133 20555 21222 21854 22717 24005 24341 24342 2. Komersil 135 131 245 249 254 270 278 278 3. Industri 2 2 2 2 2 2 2 2 4. Sosial 511 579 608 729 831 849 851 851 5. Pemerintah 50 125 135 214 261 341 382 383 - P1 28 47 52 77 105 116 123 123 - P2 0 0 0 0 0 0 0 0 - P3 22 78 83 137 156 225 259 260 Total / Jumlah 20831 21392 22112 23053 24081 25446 25854 26942
Tabel 4.3 Banyaknya Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan di Kabupaten Samosir
Banyaknya Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan di Kabupaten Samosir pada tahun 2013 adalah sebagai berikut:
• Kec. Sianjur mulamula sebanyak 1.752 pelanggan • Kec. Harian sebanyak 1.210 pelanggan
• Kec. Sitiotio sebanyak 952 pelanggan • Kec. Onanrunggu sebanyak 2.668 pelanggan • Kec. Nainggolan sebanyak 2.549 pelanggan No Kecamatan Tahun 2006 - 2013 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Sianjur Mulamula 1400 1435 1472 1499 1559 1656 1682 1752 2. Harian 995 1017 1063 1063 1083 1144 1162 1210 3. Sitio – tio 795 815 841 846 852 894 908 952 4. Onanrunggu 2166 2199 2237 2332 2432 2521 2561 2668 5. Nainggolan 2066 2084 2119 2242 2342 2409 2447 2549 6. Palipi 2479 2084 2556 2583 2615 2711 2754 2869 7. Ronggurnihuta 1176 1298 1333 1395 1487 1555 1579 1645 8. Pangururan 5804 5981 6286 6698 7116 7629 7751 8077 9. Simanindo 3950 4055 4211 4395 4595 4927 5010 5220 Total / Jumlah 20831 20968 22112 23053 24081 25446 25854 26942
• Kec. Palipi sebanyak 2.869 pelanggan
• Kec. Ronggur ni huta sebanyak 1.645 pelanggan • Kec. Pangururan sebanyak 8.077 pelanggan • Kec. Simanindo sebanyak 5.220 pelanggan
Total Pelanggan Energi Listrik Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan di Kabupaten Samosir pada tahun 2013 adalah sebanyak 26.942 pelanggan .
Tabel 4.4 Banyaknya Penjualan Energi Listrik ( kWh ) Pada PT PLN (Persero)
Ranting Pangururan menurut Kategori PelangganTahun 2007 – 2013 (kWh) No Kategori Pelanggan Tahun 2007 - 2013 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Rumahtangga 11909598 13296000 15727264 17120912 17635997 17916174 22608775 2. Komersil 1390960 2704000 2839247 3216936 3443175 3216636 2142071 3. Industri 6108 8850 14180 15784 16573 16137 10495 4. Sosial 576275 648894 777060 825792 1858199 1132687 1389876 5. Pemerintah 624454 792861 1336012 2040379 2906128 2916213 2942617 - P1 147344 171955 225010 306158 424528 422943 377191 - P2 0 0 0 0 0 0 0 - P3 477110 620906 1111002 1734221 2481600 2493270 2565426 Total / Jumlah 14507395 17450605 20693763 23219803 25860072 25197847 29093834
Banyaknya Penjualan Energi Listrik (kWh) pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kategori Pelanggan pada Tahun 2013 adalah sebagai berikut: • Rumahtangga sebanyak 22.608.775 kWh • Komersil sebanyak 2.142.071 kWh • Industri sebanyak 10495 kWh • Sosial sebanyak 1.389.876 kWh • Pemerintah sebanyak 2.942.617 kWh • P1 sebanyak 377.191 kWh • P2 sebanyak 0 kWh • P3 sebanyak 2.565.426 kWh
Total Penjualan Energi Listrik (kWh) pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kategori Pelanggan pada Tahun 2013 adalah 29.093.834 kWh .
Tabel 4.5Banyaknya Daya Listrik ( VA ) Tersambung Pada PT PLN (Persero)
Ranting Pangururan menurut Kategori PelangganTahun 2007 – 2013 (KVA)
Banyaknya Daya Listrik (VA) yang tersambung Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan Kategori Pelangganpada tahun 2013 adalah sebagai berikut :
• Rumahtangga sebanyak 15.416,90 KVA • Komersil sebanyak 1.803,25 KVA • Industri sebanyak 14,10 KVA • Sosial sebanyak 1.085,55 KVA • Pemerintah sebanyak 921,82 KVA No Kategori Pelanggan Tahun 2007 - 2013 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1. Rumahtangga 10631 11379 12312 12999 15056 15415,9 15416,9 2. Komersil 669,20 1379 1665 1453,8 1669 1803,25 1803,25 3. Industri 11,50 11,5 14,3 14,1 14,1 14,1 14,1 4. Sosial 588,65 715,0 754,2 898,9 1077 10855,55 1085,55 5. Pemerintah 315,81 341,32 539,98 660,77 859,12 921,82 921,82 - P1 124,55 137,8 204,05 278,25 307,4 358,2 357,2 - P2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 - P3 191,26 13826 335,93 382,52 551,72 563,62 564,62 Total / Jumlah 12216,3 13826 15285 16027 18675,2 19240,6 19241,62
• P1 sebanyak 357,2 KVA • P2 sebanyak 0,00 KVA • P3 sebanyak 564,62 KVA
Total Daya Listrik (VA) yang tersambung Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan menurut Kecamatan Kategori Pelanggan pada tahun 2013 adalah sebanyak 19.241,62 KVA .
Tabel 4.6 Banyaknya Pelanggan, KVA Tersambung, dan KWH Terjual Pada PT PLN (Persero) Ranting Pangururan Menurut Jenis Tarif Pelanggan
Tahun 2013
Jenis Tarif Pelanggan Pelanggan
KVA Tersambung KWH Terjual S2 Badan Sosial K/TR 861 1086 1.132.678 R1/TR 450 - 900VA 23.772 13.919 18.666.923 R1/TR 901- 2200 VA 1.550 2.047 2.408.058 R2/TR 2201 – 6600 VA 59 178 222.199 B1 Usaha Kecil/TR 198 1.046 654.985 B2 Usaha Menengah/TR 97 757 1.487.080 Industri Rumahtangga 2 14 10.495
P1 Gedung, Kantor Pembantu/TR 131 358 377.191
P3 Penerangan Jalan 272 564 2.565.426
Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa masih terdapat sisa dari selisih energi listrik output yang dihasilkan PLTA Pumped Storage dengan data
yang diterima yaitu 70.560.000 kWh - 29.093.834 kWh = 41.466.166 kWh per bulan. Sedangkasn kapasitas daya terpasang masih tersisa yaitu 306.250 KVA - 19.241,62 KVA = 287.008 KVA. Sisa kapasitas daya dan energi listrik tersebut dapat digunakan untuk kebutuhan lain dikemudian hari, sehingga pasokan listrik di Kabupaten Samosir selama 25 tahun kedepan tercukupi dan tidak ada lagi krisis listrik.
4.3 Analisa Kemampuan Daya Beli Masyarakat
Berdasarkan hasil survei Sosial Ekonomi Nasional ( Susenas ) tahun 2007 sampai dengan 2013 , rata – rata pengeluaran per kapita sebulan penduduk Kabupaten Samosir setiap tahun mengalami peningkatan yaitu pada tahun 2012 sebesar Rp 432.412 ,- dan pada tahun 2013 pengeluaran riil perkapita nya sebesar Rp 507.773 ,- dengan rata – rata peningkatan sebesar 17,43 % .
Dari data yang diketahui bahwa rata – rata banyaknya anggota rumahtangga adalah sebanyak 4,08 anggota keluarga, sehingga didapat :
Pendapatan Rumahtangga = Pengeluaran perkapita x Rata-rata anggota keluarga = Rp 507.773 ,- x 4,08
= Rp.
2.071.713,-Sedangkan pengeluaran rumahtangga untuk konsumsi energi listrik rata – rata berkisar 6 % - 10 % . Dengan diasumsikan pengeluaran rumahtangga untuk energi listrik rata – rata adalah 8 %, maka pengeluarannya adalah Rp. 2.071.713,- x 8 % = Rp. 165.737,-
Dengan batas sambungan daya pada pelanggan adalah 900 VA, dengan power faktor 0,8 dan faktor beban Kabupaten Samosir pada tahun 2013 adalah 0,563 maka didapat : 900 VA x 0,8 = 720 Watt atau sama dengan 0,72 KW .
Maka konsumsi energi listrik yang terpakai dalam 1 bulan didapat :
= Daya batas pelanggan x 30 ( 1 bulan ) x 24 ( waktu beroperasi ) x faktor beban
= 0,72 kw x 30 x 24 x 0,563 = 291,859 kWh / bulan .
Dengan biaya beban sebesar Rp. 20.000 ( Sesuai Peraturan Menteri ESDM No 31 Tahun 2014 mengenai Tarif Dasar Listrik ), sedangkan dalam penyambungan konsumen Rumahtangga 900 VA ( RI / TR 900 VA ) terdiri dari 3 golongan yaitu :
• Golongan I : 0 – 20 kWh = Rp. 275 / kWh • Golongan II : 20 – 60 kWh = Rp. 445 / kWh • Golongan III : diatas 60 kWh = Rp. 495 / kWh
Maka untuk perhitungan biaya pemakaian tiap blok berdasarkan Tarif Dasar Listrik ( TDL ) yang berlaku adalah :
• Golongan I : 20 kWh x Rp 275 = Rp. 5.500,- • Golongan II : 40 kWh x Rp 445 = Rp. 17.800,- • Golongan III : 273,33 kWh x Rp 495 = Rp. 135.298,-
Maka Total Konsumsi listrik dalam 1 bulan dengan 414,72 kWh adalah sebesar Rp. 158.598,-
Maka Rupiah / kWh = BiayapengeluaranperBlok
Energi Terpakai
=
158.598291,859
= Rp 543,406,- / kWh
Sehingga Biaya Total Pengeluaran = Biaya pemakaian + Biaya beban = Rp 158.598,- + Rp. 20.000 ,- = Rp 178.598 ,-
Maka. Daya beli masyarakat adalah :
= Pengeluaran Rumahtangga untuk energi listrik
Biaya Total pengeluaran
x Rupiah / kWh
= Rp .165.737,−
Rp 178 .598 ,−
x
543,40
6,-= Rp
510,36 / kWh
Dengan biaya beban Rp 20.000 / kVA / bulan ( sesuai Keppres Nomor 31 Tahun 2014 ), dan tarif daya listrik ( TDL ) rumah tangga untuk wilayah Provinsi Sumatera Utara adalah Rp 605 seperti pada table berikut :
Tabel 4.7 Harga Jual Listrik ( Rp ) Rata – rata per Sektor
Wilayah RT Industri Bisnis Sosial
Gedung Kantor Pemerintah Penerangan Jalan Umum Sumatera Utara 477,66 625,8 785,97 526,16 756,18 636,03
Dari tabel diatas harga jual listrik per sektor RT di Provinsi Sumatera Utara Khususnya di Kabupaten samosir adalah sebesar Rp 477,66 dan harga beli masyarakat terhadap pembangunan PLTA Pumped Storagedi kabupaten samosir sebesar Rp 510,36Jadi, Harga Jual energi listrik dari PLTA Pumped Storageini mampu dibayar oleh masyarakat karena rata – rata harga jual energi listrik dari PLTA ini masih dibawah daya beli untuk listrik rumahtangga.
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Dari pengolahan data dan pembahasan yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain :
● Lokasi studi memiliki gross head 200 meter dan debit ideal yang dijadikan desain untuk lokasi studi ini 177,48 m3/detik. Dengan desain tersebut PLTA Pumped Storage mempunyai kapasitas terpasang 2 x 150 MW.
● Dengan mengasumsikan beberapa faktor desain terpilih lokasi PLTA Pumped Storage Kabupaten Samosir ini memiliki harga jual energi listrik yang dapat dijangkau oleh masyarakat untuk 25 tahun kedepan.
● Dengan adanya PLTA Pumped Storage di Kabupaten Samosir ini selain difungsikan sebagai energi terbarukan dengan harga PemKab, juga dapat dimanfaatkan untuk mengundang para wisatawan lokal maupun wisatawan asing agar Danau Toba dapat di promosikan sebagai Geopark Dunia.
5.2 Saran
● Pada studi ini sebaiknya diadakan penelitian lebih lanjut mengenai studi lingkungan, studi spesifik pemanfaatan energi listrik, tinjauan ekonomi proyek, dan kondisi tanah pada lokasi studi.
● Perlu ditingkatkan beberapa fasilitas utilitas pariwisata yang moderen di danau toba seperti cable cars (kereta gantung) sebagai alat transfortasi wisata.
BAB II
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
2.1 Dasar Hukum Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Banyak perusahaan swasta telah memulai usaha di bidang pembangkitan atau lebih dikenal dengan IPP ( Independent Power Producers ), salah satunya dalam pengembangan PLTA. Hal tersebut didorong karena adanya Permen ESDM (Peraturan Menteri Energi Sumber Daya Mineral) No. 04 tahun 2012 di mana tertulis pada pasal 1 bahwa, “PT. PLN (Persero) wajib membeli tenaga listrik dari pembangkit tenaga listrik yang menggunakan energi terbarukan skala kecil dan menengah dengan kapasitas sampai dengan 10 MW atau kelebihan tenaga listrik (excess power ) dari badan usaha milik negara, badan usaha milik daerah, badan usaha swasta, koperasi dan swadaya masyarakat guna memperkuat sistem penyediaan energi setempat”. Energi terbarukan adalah energi yang berasal dari sumber daya yang tidak akan habis dan tidak terbatas, contohnya energi angin, matahari, tenaga air, dan sampah. Maka dari itu Pembangkit Listrik Tenaga Pompa ( Pumped Storage ) adalah sebuah tipe khusus dari pembangkit listrik konvensional. Dimana keistimewaan dari pembangkit listrik ini terletak pada keadaannya apabila pembangkit demikian tidak memproduksi tenaga listrik, maka dapat dipergunakan sebagai stasiun pompa yang memompa air dari waduk bawah ke waduk atas saat cadangan air tinggi, lalu dijatuhkan menuju turbin dan turbin akan memutar generator hingga menghasilkan energi listrik.
2.2 Kelebihan dan Kekurangan PLTA Kelebihan dari PLTA adalah sebagai berikut:
a) Mengunakan sumber daya yang terbarukan ( renewable energy ) b) Relatif tidak menimbulkan kerusakan lingkungan
c) Tidak memerlukan bahan bakar
d) Operasi dan perawatannya relatif lebih mudah
e) Pengembangan suatu PLTA dengan memanfaatkan aliran air danau akan memberikan manfaat atau keuntungan dari segi lainnya, seperti pariwisata, perikanan, persediaan air bersih, irigasi, dan pengendalian banjir.
f) Turbin PLTA dapat dioperasikan atau dihentikan pengoperasiannya setiap saat. Hal yang tidak dapat dilakukan pada pembangkit lain karena akan mengakibatkan pemborosan dalam pemakaian bahan bakar.
g) Dengan kemampuannya untuk melepaskan dan memikul beban, PLTA dapat difungsikan sebagai cadangan yang dapat diandalkan pada sistem kelistrikan terpadu antara PLTA, PLTU, PLTN, dan lain-lain.
h) Air yang digunakan tidak hilang, melainkan langsung dikembalikan ke sungai asalnya, sehingga tidak mengganggu daerah hilir sungai.
Kekurangan dari PLTA adalah:
a) Pembangunannya memerlukan dana yang cukup besar dan pengembalian modal relatif lambat.
b) Persiapannya memerlukan waktu yang relatif lama.
c) PLTA sangat bergantung pada ketersediaan air sungai atau danau, sehingga harus tetap menjaga daerah tangkapan air.
d) PLTA yang menggunakan waduk akan menenggelamkan lahan di sekitar pembangunan waduk tersebut.
e) PLTA danau
PLTA jenis ini menggunakan danau sebagai kolam tampungan dan