Evaluasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) Hutaraja di Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Propinsi Sumatera Utara

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Ir. Marsudi Djiteng. 2011. Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta : Penerbit

Erlangga.

Dr. Suyitno, Mpd. Juni 2011. Pembangkit Energi Listrik. Jakarta : Penerbit

Rineka Cipta.

Eko Prastyo dkk. 2010. PLTMH Sebagai Solusi Permasalahan Energi Di Daerah Terpencil Dan

Perencanaannya. Teknik sipil universitas Bengkulu : Bengkulu.

Ir. Wahyurida. Study Kelayakan Dan Disain Teknis Pembangkit Listrik Tenaga

Mikro Hidro.

Technical Support Unit ( TSU ), Pembangunan Teknis Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.

Jakarta.

Arif Ridwan. Survey potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Ddi Kuta Malaka

Kabupaten Aceh Besar Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Pusat Penelitian Tenaga

Listrik dan Mekatronik – LIPI : Bandung.

(2)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Umum

Dalam Tugas Akhir yang berjudul Evaluasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro ( PLTM ) Hutaraja penulis akan melakukan pembahasan terkait pelaksanaan proyek tersebut dengan mengaitkan perhitungan dan perencanaan teoritis serta kesesuaian pelaksanaan dengan perencanaan teoritis.

Dalam mengevaluasi suatu proyek, terlebih dahulu harus dilakukan survey dan investigasi dari lokasi yang bersangkutan guna untuk memperoleh data perencanaan yang lengkap dan teliti. Untuk mengatur evaluasi tersebut, perlu adanya metodologi yang baik dan benar karena metodologi merupakan acuan untuk menentukan langkah- langkah kegiatan yang perlu diambil dalam mengevaluasi dan bahkan untuk perencanaan. Secara garis besar penulis memberikan gambaran tentang tahapan-tahapan yang akan dilakukan pada penelitian “Evaluasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM) Hutaraja, di Kecamatan Doloksanggul, Kabupaten Humbang Hasundutan, Provinsi Sumatera Utara.

Studi pendahuluan dilakukan dengan mengumpulkan referensi-referensi yang akan digunakan sebagai dasar dalam penelitian. Setiap pekerjaan yang berhubungan dengan sumber daya air, analisis hidrologi sangat diperlukan untuk memperoleh gambaran kondisi hidrologi suatu daerah serta mendukung pembuatan keputusan untuk terlaksananya proyek. Salah satu parameter hidrologi yang penting dalam suatu pekerjaan terkait sumber daya air adalah debit air.

(3)

1.4. 3.2. Tempat Dan Waktu

Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro ( PLTM ) terletak di Desa Hutaraja Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara. Kabupaten Humbang Hasundutan merupakan salah satu daerah yang memiliki potensi dalam pengembangan pembangkit listrik tenaga minihidro dan mikrohidro, karena Kabupaten Humbang Hasundutan secara geografis, terletak di bagian tengah Sumatera Utara, berada pada 2º 13' - 2º 28' Lintang Utara dan 98º 10' - 98º 57' Bujur Timur.

Kabupaten ini berbatasan dengan Kabupaten Toba Samosir di sebelah Utara, dengan Kabupaten Tapanuli Utara di sebelah Timur, dengan Kabupaten Tapanuli Tengah di sebelah Selatan, dan dengan Kabupaten Dairi di sebelah Barat. Memiliki luas wilayah sekitar 233.533 ha dengan jumlah penduduk 154.280 jiwa, dan keadaan tanah berbukit–bukit dan bergelombang dikelilingi dataran. Berdasarkan topografi daerah ini berada di jajaran Bukit Barisan dengan ketinggian 330 – 2037 meter di atas permukaan laut.

Gambar 3. 1 Peta Lokasi Dalam Wilayah Kecamatan Dolok Sanggul

3.3. Rancangan Penelitian

(4)

a. Identifikasi Masalah

Untuk dapat mengatasi permasalahan secara tepat maka pokok permasalahan harus diketahui terlebih dahulu. Solusi masalah yang akan dibuat harus mengacu pada permasalahan yang terjadi.

b. Studi Literatur

Studi literatur ini dilakukan untuk mendapatkan acuan teoritis dalam analisis data perhitungan.

c. Pengumpulan Data

Data digunakan untuk mengetahui penyebab masalah dan untuk mengetahui cara penyelesaian masalah terkait kinerja PLTM yang dimaksud. Selain itu pengumpulan data dilakukan dengan wawancara langsung dengan narasumber dari instansi terkait seperti dinas PU dan pengelola bangunan PLTM tersebut. Pengumpulan data bertujuan untuk acuan dasar perhitungan dan pembahasan pada bab IV, yang nantinya akan menghasilkan suatu hasil akhir yang menggambarkan tujuan yang akan dicapai apakah pembangunan PLTM tersebut layak secara hidrologi dan ekonomi, serta sesuai dengan perencanaan teoritis atau memerlukan suatu perencanaan ulang atau penambahan-penambahan pada bagian tertentu agar tujuan dari proyek pengadaan tercapai.

d. Analisa Data

Data yang telah didapat akan diolah dan dianalisis sesuai dengan kebutuhannya. Tahapan dalam pengelolaan data serta analisa dibagi penulis menjadi empat tahapan, yakni analisa potensi daya listrik, analisa pekerjaan sipil, analisa pekerjaan Mekanikal & Elektrikal. Setelah ketiga analisa tersebut selesai dihitung, maka dilanjut dengan analisa investasi.

3.3.1. Analisa Potensi Daya Listrik

(5)

dipergunakan adalah data curah hujan, dan data tentang DAS. Sedangkan untuk analisa head, data yang diperlukan adalah data topografi.

3.3.2. Analisa Pekerjaan Sipil

Setelah diperoleh debit air (Q) yaitu melalui hasil analisa hidrolis, maka akan dilakukan analisa pekerjaan sipil yaitu bendung, intake, saluran pembawa, bak pengendap, penstock dan tail race ( saluran pembuang ). Data yang diperlukan adalah data sekunder berupa gambar akhir proyek ( as back drawing ) dan data primer berupa foto dokumentasi yang bertujuan untuk mengetahui kondisi bangunan-bangunan sipil saat ini.

3.3.3. Analisa pekerjaan Mekanikal & Elektrikal

Pada analisa Mekanikal Elektrikal, akan dibahas tentang komponen-komponen elektikal yang dipergunakan pada PLTM yaitu mulai dari turbin, generator, dan jaringan transmisi. Data yang diperlukan adalah data spesifikasi peralatan mekanikal elektrikal.

3.3.4. Analisa finansial / investasi.

Pada analisa finansial perhitungan Rencana Anggaran Biaya ( RAB ) dilakukan pada dua jenis yaitu: rencana anggaran biaya bangunan sipil, dan rencana anggaran biaya Mekanikal-Elektrikal. Data-data yang diperlukan adalah gambar disain, volume pekerjaan, daftar harga bahan dan upah, dan biaya peralatan elektikal mekanikal. Pada analisa finansial akan membahas tentang nilai investasi dan back period investasi. Investasi yang dimaksud adalah biaya modal yang telah dikeluarkan untuk pembangunan PLTM.

(6)

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Dari data yang diperoleh selama penelitian, baik data primer maupun data sekunder, dilakukan perhitungan terhadap data tersebut dengan metode seperti telah dijelaskan pada Bab sebelumnya (Bab III Metodologi Penelitian). Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh, dilakukan analisis secara komprehensif dari beberapa faktor yang saling terkait.

4.1 Analisis Debit

4.1.1 Analisis Curah Hujan

Data curah hujan yang diperlukan sekurang-kurangnya 10 tahun, dalam hal ini digunakan data curah hujan dari tahun 1996 hingga 2005 yang diperoleh dari stasiun pengamatan Gabe Hutaraja yang merupakan DAS Aek Silang seperti terlihat pada Tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Data Curah Hujan (mm)

DATA CURAH HUJAN (mm) DAS : S. Aek silang Stasiun : Gabe Hutaraja

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

1996 76 267 238 229 120 180 155 151 63 240 135 145

1997 82 178 192 151 64 124 136 76 85 198 128 130

1998 163 201 136 100 167 106 120 306 157 89 35 231

1999 188 120 260 71 90 104 79 164 290 387 201 261

2000 156 83 170 150 80 22 113 50 291 141 151 297

2001 208 248 81 394 29 174 90 39 202 129 188 315

2002 166 173 191 252 272 85 28 56 271 143 446 329

2003 370 330 224 261 110 323 280 212 144 303 307 291

2004 247 426 123 336 42 6 200 31 335 464 332 392

2005 161 139 239 152 85 125 133 202 104 187 269 266

Jumlah 1817 2165 1854 2096 1059 1249 1334 1287 1942 2281 2192 2657

Rata-rata

181,70 216,50 185,40 209,60 105,90 124,90 133,40 128,70 194,20 228,10 219,20 265,70

(7)

Tabel 4.2 Data Curah Hujan (mm/hari)

DATA CURAH HUJAN ( mm/hari )

DAS : S. Aek silang

Stasiun : Gabe Hutaraja

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

1996 2,452 9,536 7,677 7,633 3,871 6,000 5,000 4,871 2,100 7,742 4,500 4,677

1997 2,645 6,357 6,194 5,033 2,065 4,133 4,387 2,452 2,833 6,387 4,267 4,194

1998 5,258 7,179 4,387 3,333 5,387 3,533 3,871 9,871 5,233 2,871 1,167 7,452

1999 6,065 4,286 8,387 2,367 2,903 3,467 2,548 5,290 9,667 12,484 6,700 8,419

2000 5,032 2,964 5,484 5,000 2,581 0,733 3,645 1,613 9,700 4,548 5,033 9,581

2001 6,710 8,857 2,613 13,133 0,935 5,800 2,903 1,258 6,733 4,161 6,267 10,161

2002 5,355 6,179 6,161 8,400 8,774 2,833 0,903 1,806 9,033 4,613 14,867 10,613

2003 11,935 11,786 7,226 8,700 3,548 10,767 9,032 6,839 4,800 9,774 10,233 9,387

2004 7,968 15,214 3,968 11,200 1,355 0,200 6,452 1,000 11,167 14,968 11,067 12,645

2005 5,194 4,964 7,710 5,067 2,742 4,167 4,290 6,516 3,467 6,032 8,967 8,581

(8)

4.1.2 Perhitungan Metode Empiris Debit Andalan Sungai

Dalam menentukan ketersediaan air atau debit andalan pada DAS Aek Silang digunakan Metode F.J.Mock untuk tiap bulannya selama 10 tahun. Data yang dibutuhkan dalam menentukan debit andalan tersebut antara lain:

1. Data curah hujan bulanan rata-rata. 2. Data evapotranspirasi potensial. 3. Data jumlah harian hujan.

Adapun langkah-langkah perhitungan debit andalan dengan metode F.J.Mock dapat dilihat pada contoh perhitungan pada bulan Januari 1996 berikut:

1. Data Meteorologi

a. Curah hujan bulanan (R) = 76 mm b. Jumlah hari hujan (n) = 16,6 hari 2. Evapotranspirasi Aktual (Ea)

a. Evopotranspirasi Potensial (Eto) = 2,988 x 30 = 89,64 mm/bln b. Permukaan lahan terbuka (m) = 20%

c. �� = �

�

20� � (18− �)

= �20

20� � (18−16,6)

= 1,4 %

d. Evapotranspirasi terbatas (Ee)

��= ��

20� � (18− �)�� = 0,014 x 89,64

= 1,25 mm/bln e. Evapotranspirasi Aktual (Ea) = Eto – Ee

(9)

3. Keseimbangan Air a. ∆s = R – Ea

= 76 – 88,39 = - 12,39 mm/bln

b. Limpasan badai ( PF = 5% ) Jika ∆s ≥ 0 maka PF = 0

Jika ∆s ≤ 0 maka PF = R x 0,05 Maka PF = 76 x 0,05

= 3,8

c. Kandungan air tanah (SS) Jika R > Ea maka SS = 0 Jika R < Ea maka SS = ∆s – PF Maka SS = - 12,39 - 3,8

= - 16,19 mm/bln d. Kapasitas kelembapan tanah akhir

Jika SS = 0 maka Kapasitas kelembapan tanah akhir = 200

Jika SS ≠ 0 maka Kapasitas kelembapan tanah akhir = kandungan air tanah.

Maka Kapasitas kelembapan tanah akhir = - 16,19 mm/bln e. Kelebihan air (WS)

WS = ∆s – SS

= - 12,39 – (- 16,19) = 3,8 mm/bln

(10)

4. Limpasan dan Penyimpangan air a. Faktor infiltrasi (i) diambil 0,4

b. Faktor resesi air tanah (k) diambil 0,6 c. Infiltrasi (I)

I = i x WS = 0,4 x 3,8 = 1,52 mm/bln d. Volume Air Tanah (G)

G = 0,50 x (1 + k) x I = 0,50 x (1 + 0,6) x 1,52 = 1,22 mm/bln

e. L = k ( Vn-1 ) → Vn-1 = 100 = 0,6 x 100

= 60

f. Total volume penyimpanan air tanah (Vn) Vn = [ 0,50 ( 1 + k ) x I ] + L

= [ 0,50 ( 1 + 0,6 ) x 1,52 ] + 60 = 61,22 mm/bln

g. Perubahan volume aliran dalam tanah (∆Vn) ∆Vn = Vn - Vn-1

= 61,22 – 100 = - 38,78 h. Aliran dasar (BF)

BF = I - ∆Vn

= 1,52 – (- 38,78) = 40,3 mm/bln i. Limpasan langsung (DR)

(11)

j. Total Limpasan (TRo) TRo = BF + DR

= 40,3 + 6,08 = 46,38 mm/bln k. Debit sungai (Q)

Diketahui data-data sebagai berikut: • Luas catchment area = 218,30 km2

• Jumlah hari dalam bulan Januari = 31 hari

= 2678400 detik Maka untuk debit tersedia (Qn)dapat dihitung sabagai berikut : Qn = TRo x A

= {46,38 x 10-3 x 218,30 x 106}/ 2678400 = 3,78 m3/s

Selanjutnya debit untuk bulan selanjutnya dapat dihitung dengan cara yang sama dan disajikan dalam tabel 4.3

(12)

Tabel 4.3 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 1996

No. URAIAN SAT KET BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I Data Meteorologi

1 Hujan Bulanan mm/bln Data 76 267 238 229 120 180 155 151 63 240 135 145

2 Hari Hujan (n) Hari Data 16,6 13,36 18,92 17,055 9,55 9,14 8,42 15,46 15,14 14,9 20,89 19,09 II Evaporasi Aktual (Ea)

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4 Permukaan Lahan yang terbuka

(m) % Asumsi

20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 5 (ETo/Ea)=m/20 x (18-n) % hitung 1,40 4,64 -0,92 0,95 8,45 8,86 9,58 2,54 2,86 3,10 -2,89 -1,09 6 Ee=Eto x (m/20) x (18-n) mm/bln 3x5 1,25 4,30 -0,80 0,85 7,76 8,45 8,80 2,31 2,82 2,79 -2,45 -0,98 7 Ea=Eto-Ee mm/bln 3-6 88,39 88,31 87,35 88,58 84,07 86,95 83,06 88,68 95,79 87,06 87,08 90,50 III Keseimbangan Air

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 -12,39 178,69 150,65 140,42 35,93 93,05 71,94 62,32 -32,79 152,94 47,92 54,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 3,80 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 3,15 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 -16,19 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -35,94 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln -16,19 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 -35,94 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 3,80 178,69 150,65 140,42 35,93 93,05 71,94 62,32 3,15 152,94 47,92 54,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12xi 1,52 71,47 60,26 56,17 14,37 37,22 28,78 24,93 1,26 61,17 19,17 21,80 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 1,22 57,18 48,21 44,93 11,50 29,78 23,02 19,94 1,01 48,94 15,34 17,44 15 L = k.(Vn-1) 60,00 36,73 56,35 62,73 64,60 45,66 45,26 40,97 36,55 22,53 42,88 34,93

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 61,22 93,91 104,55 107,67 76,10 75,43 68,28 60,91 37,56 71,47 58,22 52,37 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -38,78 32,69 10,65 3,11 -31,57 -0,66 -7,15 -7,37 -23,36 33,92 -13,25 -5,85

18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 40,30 38,78 49,62 53,06 45,94 37,88 35,93 32,30 24,62 27,26 32,42 27,65

19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln

9+12-13 6,08 107,21 90,39 84,25 21,56 55,83 43,16 37,39 5,04 91,76 28,75 32,70

20 Total Limpasan (TRo) mm/bln 18+19 46,38 145,99 140,01 137,30 67,50 93,71 79,09 69,69 29,66 119,02 61,18 60,35

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 3,78 13,17 11,41 11,56 5,50 7,89 6,45 5,68 2,50 9,70 5,15 4,92

(13)

Tabel 4.4 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 1997

No. URAIAN SAT KET

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

Evapotranspirasi Potensial

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

Permukaan Lahan yang terbuka

(m) % Asumsi

20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 5 (ETo/Ea)=m/20 x (18-n) % hitung 1,40 4,64 -0,92 0,95 8,45 8,86 9,58 2,54 2,86 3,10 -2,89 -1,09 6 Ee=Eto x (m20) x (18-n) mm/bln 3x5 1,25 4,30 -0,80 0,85 7,76 8,45 8,80 2,31 2,82 2,79 -2,45 -0,98 7 Ea=Eto-Ee mm/bln 3-6 88,39 88,31 87,35 88,58 84,07 86,95 83,06 88,68 95,79 87,06 87,08 90,50 III Keseimbangan Air

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 -6,39 89,69 104,65 62,42 -20,07 37,05 52,94 -12,68 -10,79 110,94 40,92 39,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 4,10 0,00 0,00 0,00 3,20 0,00 0,00 3,80 4,25 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 -10,49 0,00 0,00 0,00 -23,27 0,00 0,00 -16,48 -15,04 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln -10,49 200,00 200,00 200,00 -23,27 200,00 200,00 -16,48 -15,04 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 4,10 89,69 104,65 62,42 3,20 37,05 52,94 3,80 4,25 110,94 40,92 39,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 61,31 65,49 72,78 63,64 39,21 35,38 38,17 24,12 15,83 45,00 40,09 36,70 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -38,69 4,18 7,29 -9,14 -24,43 -3,83 2,79 -14,05 -8,29 29,17 -4,90 -3,40

9+12-13 6,56 53,81 62,79 37,45 5,12 22,23 31,76 6,08 6,80 66,56 24,55 23,70

(14)

Tabel 4.5 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 1998

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

(m) % Asumsi

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 74,61 112,69 48,65 11,42 82,93 19,05 36,94 217,32 61,21 1,94 -52,08 140,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,75 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -53,83 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 -53,83 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 74,61 112,69 48,65 11,42 82,93 19,05 36,94 217,32 61,21 1,94 1,75 140,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12xi 29,85 45,07 19,46 4,57 33,17 7,62 14,78 86,93 24,48 0,77 0,70 56,20 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 23,88 36,06 15,57 3,65 26,54 6,10 11,82 69,54 19,59 0,62 0,56 44,96

15 L = k.(Vn-1) 60,00 50,33 51,83 40,44 26,46 31,80 22,74 20,73 54,17 44,25 26,92 16,49

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 83,88 86,39 67,40 44,09 52,99 37,89 34,56 90,28 73,75 44,87 27,48 61,45

17 ΔVn = Vn-Vn-1 -16,12 2,51 -18,99 -23,31 8,90 -15,10 -3,34 55,72 -16,52 -28,88 -17,39 33,97

9+12-13 44,77 67,61 29,19 6,85 49,76 11,43 22,16 130,39 36,73 1,16 2,80 84,30

(15)

Tabel 4.6 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 1999

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

Permukaan Lahan yang

terbuka (m) % Asumsi

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 99,61 31,69 172,65 -17,58 5,93 17,05 -4,06 75,32 194,21 299,94 113,92 170,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 3,55 0,00 0,00 3,95 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 -21,13 0,00 0,00 -8,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 -21,13 200,00 200,00 -8,01 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 99,61 31,69 172,65 3,55 5,93 17,05 3,95 75,32 194,21 299,94 113,92 170,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 91,88 65,27 94,41 57,78 36,57 27,40 17,70 34,72 82,98 145,77 123,92 128,91 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -8,12 -26,61 29,14 -36,63 -21,22 -9,17 -9,69 17,02 48,26 62,79 -21,85 4,99

9+12-13 59,77 19,01 103,59 5,68 3,56 10,23 6,32 45,19 116,53 179,96 68,35 102,30

(16)

Tabel 4.7 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2000

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 67,61 -5,31 82,65 61,42 -4,07 -64,95 29,94 -38,68 195,21 53,94 63,92 206,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 4,15 0,00 0,00 4,00 1,10 0,00 2,50 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 -9,46 0,00 0,00 -8,07 -66,05 0,00 -41,18 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 -9,46 200,00 200,00 -8,07 -66,05 200,00 -41,18 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 67,61 4,15 82,65 61,42 4,00 1,10 29,94 2,50 195,21 53,94 63,92 206,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 81,64 50,31 56,64 53,63 33,46 20,43 21,84 13,90 70,81 59,74 56,30 99,86 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -18,36 -31,33 6,33 -3,00 -20,17 -13,03 1,41 -7,94 56,91 -11,06 -3,44 43,56

9+12-13 40,57 6,64 49,59 36,85 6,40 1,76 17,96 4,00 117,13 32,36 38,35 123,90

(17)

Tabel 4.8 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2001

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 119,61 159,69 -6,35 305,42 -55,07 87,05 6,94 -49,68 106,21 41,94 100,92 224,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 4,05 0,00 1,45 0,00 0,00 1,95 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 -10,40 0,00 -56,52 0,00 0,00 -51,63 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 -10,40 200,00 -56,52 200,00 200,00 -51,63 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 119,61 159,69 4,05 305,42 1,45 87,05 6,94 1,95 106,21 41,94 100,92 224,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 98,28 110,07 67,34 138,13 83,34 77,86 48,94 29,99 51,98 44,61 59,06 107,28 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -1,72 11,79 -42,73 70,80 -54,79 -5,48 -28,92 -18,95 21,99 -7,37 14,45 48,22

9+12-13 71,77 95,81 6,48 183,25 2,32 52,23 4,16 3,12 63,73 25,16 60,55 134,70

(18)

Tabel 4.9 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2002

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 77,61 84,69 103,65 163,42 187,93 -1,95 -55,06 -32,68 175,21 55,94 358,92 238,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,25 1,40 2,80 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -6,20 -56,46 -35,48 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 -6,20 -56,46 -35,48 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 77,61 84,69 103,65 163,42 187,93 4,25 1,40 2,80 175,21 55,94 358,92 238,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 84,84 78,00 79,97 100,28 120,30 73,54 44,57 27,64 72,65 61,49 151,75 167,37 17 ΔVn = Vn-Vn-1 -15,16 -6,83 1,97 20,30 20,03 -46,76 -28,97 -16,93 45,01 -11,16 90,26 15,62

9+12-13 46,57 50,81 62,19 98,05 112,76 6,80 2,24 4,48 105,13 33,56 215,35 143,10

(19)

Tabel 4.10 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2003

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 281,61 241,69 136,65 172,42 25,93 236,05 196,94 123,32 48,21 215,94 219,92 200,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 281,61 241,69 136,65 172,42 25,93 236,05 196,94 123,32 48,21 215,94 219,92 200,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

15 L = k.(Vn-1) 60,00 90,07 100,45 86,51 85,01 55,98 78,91 85,16 74,77 54,12 73,93 86,58

17 ΔVn = Vn-Vn-1 50,12 17,29 -23,23 -2,50 -48,37 38,22 10,41 -17,31 -34,42 33,02 21,09 6,44

9+12-13 168,97 145,01 81,99 103,45 15,56 141,63 118,16 73,99 28,93 129,56 131,95 120,30

(20)

Tabel 4.11 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2004

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

(m) % Asumsi

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 158,61 337,69 35,65 247,42 -42,07 -80,95 116,94 -57,68 239,21 376,94 244,92 301,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 0,00 2,10 0,30 0,00 1,55 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 0,00 -44,17 -81,25 0,00 -59,23 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 200,00 -44,17 -81,25 200,00 -59,23 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 158,61 337,69 35,65 247,42 2,10 0,30 116,94 1,55 239,21 376,94 244,92 301,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

15 L = k.(Vn-1) 60,00 66,45 104,71 69,67 89,31 53,99 32,45 41,92 25,45 61,20 109,09 112,48

17 ΔVn = Vn-Vn-1 10,76 63,76 -58,40 32,73 -58,87 -35,90 15,79 -27,45 59,58 79,82 5,65 21,49

9+12-13 95,17 202,61 21,39 148,45 3,36 0,48 70,16 2,48 143,53 226,16 146,95 180,90

(21)

Tabel 4.12 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock Sungai Aek Silang Thn. 2005

BULAN

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

3

(Eto) mm/bln hitung 89,64 92,61 86,55 89,43 91,83 95,40 91,86 90,99 98,61 89,85 84,63 89,52

4

(m) % Asumsi

8 Δs=R-Ea mm/bln 1-7 72,61 50,69 151,65 63,42 0,93 38,05 49,94 113,32 8,21 99,94 181,92 175,50 9 Limpasan Badai (PF= 5%) PF x R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 12 Kelebihan Air (Ws) mm/bln 8-10 72,61 50,69 151,65 63,42 0,93 38,05 49,94 113,32 8,21 99,94 181,92 175,50 IV Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

15 L = k.(Vn-1) 60,00 49,94 39,70 52,94 43,94 26,54 23,23 23,53 35,87 23,10 33,05 54,76

17 ΔVn = Vn-Vn-1 -16,76 -17,07 22,06 -15,00 -28,99 -5,52 0,49 20,58 -21,29 16,58 36,18 19,66

9+12-13 43,57 30,41 90,99 38,05 0,56 22,83 29,96 67,99 4,93 59,96 109,15 105,30

(22)

Tabel 4.13 Debit Sungai Aek Silang Thn 1996 - 2005

NO. TAHUN SATUAN JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOV DES

1 1996 m3/det 3,78 13,17 11,41 11,56 5,50 7,89 6,45 5,68 2,50 9,70 5,15 4,92

2 1997 m3/det 3,82 7,72 7,94 6,03 2,51 3,44 4,09 1,76 1,41 6,66 3,86 3,50

3 1998 m3/det 7,40 9,94 5,51 2,92 6,03 2,88 3,28 13,17 6,55 2,51 1,76 8,68

4 1999 m3/det 8,78 5,26 11,70 3,68 2,21 2,21 1,43 4,75 12,2

9

19,33 11,44 13,49

5 2000 m3/det 7,01 3,58 6,22 5,43 2,30 1,28 2,33 1,05 11,6

5

5,30 5,67 13,28

6 2001 m3/det 9,89 13,35 4,14 19,76 4,70 7,79 2,92 1,86 7,09 4,02 7,28 14,37

7 2002 m3/det 7,56 8,26 8,29 12,05 13,68 4,65 2,59 1,84 10,9 7

5,47 22,63 18,17

8 2003 m3/det 18,8 7

20,25 13,03 14,73 6,06 16,6 6

15,2 0

11,46 6,96 14,91 16,75 15,82

9 2004 m3/det 12,0 5

24,72 7,67 18,08 5,14 3,07 8,24 2,49 15,1

3

24,22 20,15 22,82

10 2005 m3/det 7,28 6,11 10,56 6,60 2,44 3,67 4,03 7,56 2,48 6,79 12,27 12,70

(23)

4.1.3 Analisa Flow Duration Curve (FDC)

Debit perencanaan diharapkan dapat membangkitkan daya terpasang. Debit ini ditentukan berdasarkan debit andalan atau debit minimum. Pengolahan data pada Tabel 4.13 dilakukan dengan distribusi probabilitas (peluang kejadian). Distribusi probabilitas yang digunakan adalah berdasarkan rumus yang dikembangkan oleh Weibull.

P = _��

+1 � 100%

Debit andalan dianalisa dengan cara mengurutkan data debit terbesar sampai data yang terkecil, kemudian ditetapkan suatu debit andalan.

Misalnya pada debit terbesar dengan urutan paling atas adalah 24,718 m3/det peluang kejadian debit air minimumnya adalah:

P = �

�+1 � 100%

P = 1

120+1 � 100%

P = 0,826 %

(24)

Tabel 4. 14 Probabilitas Kejadian Debit di Sungai Aek Silang 1996 – 2005 PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN

NO. DEBIT PROB. NO. DEBIT PROB. NO. DEBIT PROB.

m3/det % m3/det % m3/det %

1 24,718 0,826 41 9,890 34,167 81 4,920 66,942

2 24,216 1,653 42 9,700 35,000 82 4,750 67,769

3 22,822 2,479 43 8,780 35,833 83 4,700 68,595

4 22,627 3,306 44 8,680 36,667 84 4,650 69,421

5 20,249 4,132 45 8,290 37,500 85 4,140 70,248

6 20,152 4,959 46 8,260 38,333 86 4,090 71,074

7 19,760 5,785 47 8,240 39,167 87 4,030 71,901

8 19,329 6,612 48 7,940 40,000 88 4,020 72,727

9 18,868 7,438 49 7,890 40,833 89 3,860 73,554

10 18,166 8,264 50 7,790 41,667 90 3,820 74,380

11 18,081 9,091 51 7,720 42,500 91 3,780 75,207

12 16,746 9,917 52 7,670 43,333 92 3,680 76,033

13 16,662 10,744 53 7,560 44,167 93 3,670 76,860

14 15,817 11,570 54 7,560 45,000 94 3,580 77,686

15 15,203 12,397 55 7,400 45,833 95 3,500 78,512

16 15,129 13,223 56 7,280 46,667 96 3,440 79,339

17 14,908 14,050 57 7,280 47,500 97 3,280 80,165

18 14,731 14,876 58 7,090 48,333 98 3,070 80,992

19 14,368 15,702 59 7,010 49,167 99 2,920 81,818

20 13,680 16,529 60 6,960 50,000 100 2,920 82,645

(25)

22 13,350 18,182 62 6,660 51,667 102 2,590 84,298

23 13,280 19,008 63 6,600 52,500 103 2,510 85,124

24 13,170 19,835 64 6,550 53,333 104 2,510 85,950

25 13,170 20,661 65 6,450 54,167 105 2,500 86,777

26 13,030 21,488 66 6,220 55,000 106 2,490 87,603

27 12,700 22,314 67 6,110 55,833 107 2,480 88,430

28 12,290 23,140 68 6,060 56,667 108 2,440 89,256

29 12,270 23,967 69 6,030 57,500 109 2,330 90,083

30 12,050 24,793 70 6,030 58,333 110 2,300 90,909

31 12,050 25,620 71 5,680 59,167 111 2,210 91,736

32 11,700 26,446 72 5,670 60,000 112 2,210 92,562

33 11,650 27,273 73 5,510 60,833 113 1,860 93,388

34 11,560 28,099 74 5,500 61,667 114 1,840 94,215

35 11,460 28,926 75 5,470 62,500 115 1,760 95,041

36 11,440 29,752 76 5,430 63,333 116 1,760 95,868

37 11,410 30,579 77 5,300 64,167 117 1,430 96,694

38 10,970 31,405 78 5,260 65,000 118 1,410 97,521

39 10,560 32,231 79 5,150 65,833 119 1,280 98,347

(26)

Grafik 4.1 Grafik FDC (Flow Duration Curve)

Tabel 4.15. Hasil Perhitungan Debit Bulanan Rata-Rata

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 24,00 26,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

D

isc

h

a

rg

e

(

m

3/

s)

Probability (%)

Flow Duration Curve

(27)

BULAN DEBIT BULANAN RATA-RATA M3/Det

JAN 8,64

FEB 11,24

MAR 8,65

APR 10,09

MEI 5,06

JUN 5,36

JUL 5,06

AGT 5,16

SEP 7,70

OKT 9,89

NOV 10,70

(28)

Grafik 4. 2 Grafik Debit rata-rata bulanan dari Tahun 1996-2005

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

Metode F.J.Mock 8,64 11,24 8,65 10,09 5,06 5,36 5,06 5,16 7,70 9,89 10,70 12,77

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00

D

is

ch

a

rge

(

m

3/s

)

Bulan

(29)

Berdasarkan grafik 4.1 FDC di atas, ketersediaan air untuk debit desain sebesar 3,312 m3/dtk di sungai Aek Silang dapat terlampaui sebesar 80% dalam setahun.

4.2

Analisa Tinggi Jatuh (Head)

Berdasarkan peta tofografi pada pembangunan PLTM Hutaraja tinggi jatuh bruto Hbruto didapat 105 m dan tinggi jatuh bersih Hnetto didapat 100 m.

4.3

Analisa Potensi Daya Terbangkitkan

Daya listrik yang dapat dibangkitkan dihitung dengan memakai persamaan:

P= ρ.g.Q.Heff.ηtot

Berdasarkan data dan hasil perhitungan maka diketahui parameter disain sbb: • Debit (Q) = 3,312 m3/dtk ( Probabilitas kejadian 80% ) • Tinggi jatuh (Heff) = 100 m

• Efisiensi (ηtot) = 0,9

• Massa jenis air ( ρ ) = 1000 kg/m3 • Grafitasi (g) = 9,81 m/s2

P = 1000 x 9,81 x 3,312 x 100 x 0,9 = 2.924.164,8 W dibulatkan menjadi = 3000 KW

= 3 MW

(30)

4.4 Analisa Bangunan Sipil

Sesuai dengan peninjauan langsung dilapangan, maka kondisi komponen-komponen PLTM Hutaraja dapat diperlihatkan sebagai berikut:

4.4.1 Dam/bendung pengalih intake (diversion weir dan intake)

Konstruksi bendung terbuat dari pasangan batu yang diselimuti dengan beton bertulang, yang menumpu pada pondasi batuan Tufa Toba yang mempunyai kekerasan dan daya dukung yang cukup tinggi. Tinggi bendung 5,0 m dengan lebar ambang 25m dan elevasi puncak ambang EL.1175,00m. Ambang bendung direncanakan mampu mengalirkan debit banjir dengan periode ulang 50 thn sebesar 660,818 m3/detik. Dari data yang diperoleh elevasi muka air banjir adalah EL. 1178,75 m.

Bendung dilengkapi dengan dua buah pintu pembilas disebelah kanan atau didepan pintu intake berdimensi 2m ( lebar ) x 2m ( tinggi). Berdasarkan peninjauan dilapangan, bendung masih beroperasi sangat baik yang dapat diperlihatkan pada gambar berikut.

[image:30.595.117.503.427.600.2]

(31)

4.4.2 Bangunan Pengambilan / Intake

Kontruksi bangunan penambilan / intake dari beton kontruksi bertulang dilengkapi dengan dua buah pintu baja tipe sorong dengan dimensi 2,00 m ( lebar ) x 2,00 m ( tinggi ) dan dua buah trashrack dengan dimensi 2,00 m ( lebar ) x 4,95 m ( tinggi ). Elevasi ambang intake adalah EL.1172,0 m ditetapkan 2,00 m diatas dasar sungai, sedangkan elevasi dasar sungai EL. 1170.00 m.

Saluran pengarah yang terletak dihilir pintu intake berupa saluran terbuka menuju bangunan penangkap sedimen, dimana kontruksi terbuat dari kontruksi beton bertulang dengan lebar dasar 2,00 m, tinggi air 3,50 m, kemiringan dasar saluran (s) 0,00085 serta kecepatan aliran (v) 1,51 m/dt. Berdasarkan peninjauan dilapangan, bangunan intake masih beroperasi sangat baik yang dapat diperlihatkan pada gambar berikut.

[image:31.595.118.502.348.521.2]

(a) (b) Gambar 4.2. Intake

4.4.3 Sediment Trap

(32)

Berdasarkan peninjauan dilapangan, bangunan sediment trap masih beroperasi sangat baik yang dapat diperlihatkan pada gambar berikut.

[image:32.595.123.500.141.316.2]

(a) (b) Gambar 4.3 Sediment Trap

4.4.4 Saluran Hantar ( Water Way )

Saat masa konstruksi seluruh saluran hantar direncanakan berupa saluran tertutup dengan bentuk persegi dengan dimensi 2m ( lebar ) x 3m ( tinggi ) dengan panjang 245m. Kemiringan dasar saluran 0,00085 serta kecepatan aliran 1,51 m/detik. Namun karena kondisi tanah yang banyak mengandung pasir maka hal itu tidak semua terlaksana dilapangan sehingga ada sebagian yang saluran terbuka. Sesuai hasil survey kondisi saluran pembawa yang berfungsi untuk mengalirkan / membawa air dari intake ke forebay berfungsi dengan baik seperti terlihat dalm gambar berikut.

[image:32.595.115.506.539.720.2]

(33)

4.4.5 Head Pond ( Kolam Penenang)

Kolam penenang terbuat dari beton bertulang berfungsi untuk menampung dan menenangkan air dari outlet saluran hantar sebelum masuk kedalam saluran pipa pesat. Konstruksi ini direncanakan dengan panjang 40,50m dan lebar 10,25m. Elevasi dasar awal pada EL 1171,8 elevasi muka air tinggi pada EL 1174,8 dan puncak head pond pada elevasi EL 1175. Kolam penenang dilengkapi dengan pelimpah dengan tipe ambang lebar. Pada outlet head pond dilengkapi dengan pintu outlet dua buah serta trashrack dua buah. Sesuai hasil survey dilokasi bahwa bangunan ini masih berfungsi dengan baik seperti terlihat dalam gambar berikut.

[image:33.595.114.507.305.492.2]

(a) (b) Gambar 4.5. Head Pond

4.4.6 Penstock (Pipa Pesat)

(34)

[image:34.595.139.484.85.302.2]

(a) (b) Gambar 4.6. Pipa Pesat

[image:34.595.129.489.100.478.2]

(35)

4.4.7 Power House

Pondasi power house menumpu pada batuan Tufa Toba yang mempunyai daya dukung yang yang cukup tinggi. Konstruksi power house direncanakan dari beton bertulang dan atap dari rangka baja. Dengan mempertimbangkan dimensi turbin, generator, tebal secondary concrete dan inlet valve maka ukuran power house untuk ruang mesin ( turbin dan generator ) termasuk loading bay adalah panjang 30,00m, lebar 9,00m dan tinggi 7,5m. Sesuai hasil survey dilokasi bahwa bangunan ini masih berfungsi dengan baik seperti terlihat dalam gambar berikut.

[image:35.595.114.503.257.675.2]

(a) (b) Gambar 4.8.Power House

[image:35.595.117.506.266.442.2]

(36)

4.4.8 Tail Race

Tail race terletak pada tepi sungai aek silang dengan pertimbangan yang terbatas diperlukan. Tail race direncanakan dengan lebar 3,60m dan panjang 20,00m. Berdasarkan data yang diperoleh bahwa elevasi muka air normaailrl adalah EL 1160,10 dan muka air banjir EL 1163,50, sedangkan elevasi tailrace dalam keadaan normal EL 1165,50. Dengan demikian dalam keadaan banjir pun air tetap dapat mengalir dengan baik kesungai dan tailrace tidak tergenang air saat air banjir. Sesuai hasil survey dilokasi bahwa bangunan ini masih berfungsi dengan baik seperti terlihat dalam gambar berikut.

[image:36.595.133.489.286.527.2]

(a) (b) Gambar 4.10. Tail Race

4.5 Analisa Pekerjaan Mekanikal/Elektrikal

(37)

4.6 Analisa Biaya

(38)

[image:38.595.60.567.74.778.2]

TABEL 4.16 RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMBANGUNAN PLTM HUTARAJA

A CIVIL WORKS

NO URAIAN KEGIATAN SATUAN VOLUME

HARGA SATUAN

JUMLAH HARGA

(Rp) (Rp)

I BENDUNG (WEIR)

1.1 Galian Tanah Berbatu m3 5647,04 104.917,23 592.471.766,26 1.2 Timbunan Tanah Kembali m3 1694,11 34.831,73 59.008.851,77 1.3 Beronjong Rip-Rap m3 377,75 488.391,92 184.490.047,02 1.4 Beton K-225 m3 144,01 962.753,60 138.646.145,94 1.4.1 Penulangan (D=10mm) Kg 4761,60 14.340,87 68.285.486,59 1.4.2 Bekisting m2 755,60 115.411,92 87.205.246,75 1.5 Pasangan Batu m3 3179,66 787.139,76 2.502.836.793,38 1.6 Plesteran m3 840,60 43.167,80 36.286.852,68

1.7 Pagar Pengaman

1.7.1 Galvanized Iron Pipe dia.2 inches M 42,00 133.375,25 5.601.760,50 1.7.2 Galvanized Iron Pipe dia.1 inches M 188,00 133.375,25 25.074.547,00

1.8 Pekerjaan Lain-lain

1.8.1 Beton K-175 (atap rumah pintu) m3 2,25 927.712,18 2.087.352,41 1.8.2 Penulangan Kg 267,59 14.340,87 3.837.473,40 1.8.3 Bekisting m2 21,77 115.411,92 2.512.517,50

Jumlah 3.708.344.841,21

II

BANGUNAN PENGAMBILAN

(INTAKE)

2.1 Galian Tanah Berbatu m3 3043,67 104.917,23 319.333.410,22 2.2 Timbunan Tanah Kembali m3 1355,64 34.831,73 47.219.286,46 2.3 Beton Bertulang K-275 m3 272,75 3.117.324,00 850.250.121,00

2.4 Pagar Pengaman

Galvanized Iron Pipe dia.2 inches M 42,00 133.375,25 5.601.760,50 Galvanized Iron Pipe dia.1 inches M 166,00 133.375,25 22.140.291,50 2.5 Pekerjaan Lain-lain

Beton K-175 (atap rumah pintu) m3 2,25 927.712,18 2.087.352,41 Penulangan Kg 267,59 14.340,87 3.837.473,40 Bekisting m2 21,77 14.340,87 312.200,74

Jumlah 1.250.781.896,22

III KANTUNG LUMPUR (SANDTRAP)

3.1 Bangunan Utama

3.1.1 Galian Tanah Biasa m3 7139,58 52.143,00 372.279.119,94 3.1.2 Timbunan Tanah Kembali m3 1482,30 34.831,73 51.631.073,38 3.1.3 Beton Bertulang K-275 m3 260,00 3.117.324,00 810.504.240,00

3.2 Bangunan Pelimpah

3.2.1 Galian Tanah Biasa m3 558,57 52.143,00 29.125.515,51 3.2.2 Beton Bertulang K-275 m3 162,68 3.117.324,00 507.126.268,32

3.2.3 Pagar Pengaman

Galvanized Iron Pipe dia.2 inches M 81,00 133.375,25 10.803.395,25 Galvanized Iron Pipe dia.1 inches M 324,00 133.375,25 43.213.581,00

3.3.1 Beton K-175 (atap rumah pintu) m3 2,25 927.712,18 2.087.352,41 3.3.2 Penulangan Kg 267,59 14.340,87 3.837.473,40 3.3.3 Bekisting m2 21,77 115.411,92 2.512.517,50

Jumlah 1.833.120.536,71

IV SALURAN HANTAR WATERWAY

4.1 Galian Tanah Biasa m3 83245,70 52.143,00 4.340.680.535,10 4.2 Timbunan Tanah Kembali m3 24973,71 34.831,73 869.877.523,82 4.3 Beton Bertulang K-175 m3 1835,50 927.712,18 1.702.815.706,39 4.4 Gebalan Rumput m2 13200,44 14430,00 190.482.349,20

4.5 Pekerjaan Lain-Lain

(39)

V HEAD POND (KOLAM PENAMPUNG)

5.1 Bangunan Utama

5.1.1 Galian Tanah Biasa m3 13067,18 52.143,00 681.361.966,74 5.1.2 Timbunan Tanah Kembali m3 1075,25 34.831,73 37.452.817,68 5.1.3 Beton Bertulang K-275 m3 708,75 3.117.324,00 2.209.403.385,00

5.2 Bangunan Pelimpah

5.2.1 Galian Tanah Biasa m3 549,41 52.143,00 28.647.885,63 5.2.2 Beton Bertulang K-275 m3 173,07 3.117.324,00 539.515.264,68

5.3 Pagar Pengaman

5.3.1 Galvanized Iron Pipe dia.2 inches M 120,00 133.375,25 16.005.030,00 5.3.2 Galvanized Iron Pipe dia.1 inches M 429,00 133.375,25 57.217.982,25

5.4.1 Beton K-175 (atap rumah pintu) m3 2,25 927.712,18 2.087.352,41 5.4.2 Penulangan kg 267,59 14.340,87 3.837.473,40 5.4.3 Bekisting m2 21,77 115.411,92 2.512.517,50

Jumlah 3.578.041.675,29

VI PENSTOCK

6.1 Galian Tanah Biasa m3 9375,67 52.143,00 488.875.560,81 6.2 Timbunan Tanah Kembali m3 739,28 34.831,73 25.750.401,35 6.3 Beton Bertulang K-175 m3 87,00 927.712,18 80.710.959,66 6.4 Pengerjaan Penstock Unit 1,00 2935000000 2.935.000.000,00

Jumlah 3.530.336.921,82

VII POWER HOUSE

7.1 Pekerjaan Tanah

7.1.1 Galian Tanah Berbatu m3 3970,00 104.917,23 416.521.383,25 7.1.2 Timbunan Tanah Kembali m3 490,28 34.831,73 17.077.300,58

7.2 Pekerjaan Pasangan

7.2.1 Pasangan Batu (Pondasi Kolom Praktis) m3 18,00 787.139,76 14.168.515,59 7.2.2 Pasangan Dinding Bata m2 320,28 169.171,50 54.182.248,02 7.2.3 Plesteran m2 640,58 92.400,75 59.190.072,44 7.2.4 Acian m2 640,58 7.158,50 4.585.591,93

7.3 Pekerjaan Beton

(40)

.Galvanized Iron Pipe dia.2 inches M 6,00 133.375,25 800.251,50 .Galvanized Iron Pipe dia.1 inches M 9,00 133.375,25 1.200.377,25 7.6.12 Pagar Gedung M 60,00 684.890,00 41.093.400,00

7.7 Drainase

7.7.1 Saluran Buis beton Keliling Gedung M 74,00 243.720,68 18.035.330,52 7.7.2 PVC pipes D= 8" M 90,00 54.000,00 4.860.000,00 7.7.3 Gebalan Rumput m2 370,00 14.430,00 5.339.100,00

Jumlah 1.974.400.672,09

VIII TAILRACE

8.1 Pekerjaan Tanah

8.1.1 Galian Tanah Berbatu m3 875,70 104.917,23 91.876.013,93 8.1.2 Timbunan Tanah Kembali m3 328,84 34.831,73 11.454.066,09 8.1.3 Beton Bertulang K-275 m3 120,50 3.117.324,00 375.637.542,00

Jumlah 478.967.622,03

IX METAL WORK

8.1 BENDUNG

8.1.1 Steel Sluice Gate (Pintu) bh 2,00 36.093.200,00 72.186.400,00

8.2 INTAKE

8.2.1 Steel Sluice Gate (Pintu) bh 2,00 36.093.200,00 72.186.400,00 8.2.2 Trashrack/Screen (Manual) bh 2,00 18.385.620,00 36.771.240,00

8.3 KANTONG LUMPUR

8.3.1 Steel Sluice Gate (Pintu) bh 2,00 36.093.200,00 72.186.400,00

8.4 HEADPOND

8.4.1 Trashrack (Fine Screen) bh 1,00 18.385.620,00 18.385.620,00 8.4.2 Steel Sluice Gate bh 1,00 36.093.200,00 36.093.200,00 8.4.3 Penstock Gate bh 1,00 37.800.000,00 37.800.000,00 8.4.4 Saddle Suport bh 12,00 30.520.833,33 366.249.999,96 8.4.5 Expansion Join Unit 1,00 89.500.000,00 89.500.000,00

Jumlah 801.359.259,96

IX LAIN-LAIN

Land Acquisition ( Pembebasan Lahan ) Ls 1,00 1.500.000.000,00 1.500.000.000,00

Acces Road Ls 1,00 2.962.500.000,00 2.962.500.000,00 Penanggulangan Air Ls 1,00 7.000.000,00 7.000.000,00 Operator House and Office Tipe 54 m2 54,00 1.000.000,00 54.000.000,00

Jumlah 4.523.500.000,00

JUMLAH TOTAL BIAYA PEKERJAAN SIPIL 29.662.039.312,83

(41)

B Electro-Mechanic Works

NO URAIAN KEGIATAN JUMLAH HARGA

I (Rp)

1 Hidraulic Power Pack for automatic Operation 310.000.000,00 2 Penstock Bifurcation (Branch Pipe) 520.000.000,00 3 Flywheel arrangement 200.000.000,00 4 Governing System (turbin + Electronic Speed Governor 8.328.000.000,00 5 Generator (self regulating brushless 3 phase) 5.496.000.000,00 6 MV Equipment & LV control board for SCADA

1.200.000.000,00 extented system

7 Tools and Paints 30.000.000,00

8 Delivery CIF Indonesia ( Belawan - North Sumatera ) 696.000.000,00 9 Supervision fn erection + local erection work 1.700.000.000,00 10 Spareparts (LV Switchboard, Generator, MIV, Governor) 216.000.000,00 11 IMPORT DUTY ( PDRI, Bea Masuk) 1.500.000.000,00 II Jaringan 20 KV (20 km) 7.060.000.000,00

BIAYA TOTAL PEKERJAAN

27.256.000.000,00

ELECTRO-MEKANIK

(42)

4.7 Analisa Ekonomi

Kapasitas Terinstall = 3000 KW

= 3000 x (365 hari x 24 jam) = 3000 x 8760

= 26.280.000KwH/Thn Waktu Operasi ( n ) = 20 Thn

Biaya Investasi = Rp. 56.918.039.312,00 dibulatkan menjadi = Rp. 56.920.000.000,00

Modal = 30 % dari Biaya Investasi = 30% x Rp. 56.920.000.000,00 = Rp. 17.076.000.000,00

Utang ( pinjaman ) = 70 % dari Biaya Investasi = 70 % x Rp. 56.920.000.000,00 = Rp. 39.844.000.000,00

Bunga Pinjaman/ Thn = 17 %

Biaya O & M = Rp. 10,00 / KwH Pajak Retribusi = Rp. 10,00 / KwH

1. PENGELUARAN /Thn ( Total Cost )

Biaya O & M = Rp. 10,00 / KwH x 26.280.000 KwH = Rp 262.800.000,00

Pajak Retribusi = Rp. 10,00 / KwH x 13.155.107,6 KwH = Rp 262.800.000,00

Bunga Pinjaman/Thn = 17 % x Rp. 39.844.000.000,00 = Rp. 6.773.480.000,00

Cicilan = Rp. 5.692.000.000,00 (Trial and Eror)

Dengan cicilan Rp. 5.692.000.000,00 tiap tahun, maka pinjaman beserta bunganya akan dapat dikembalikan pada tahun ke-7 dapat dilihat sbb:

�� 39.844.000.000,00

(43)

Total Cost = Biaya O & M + Pajak Retribusi + Bunga Pinjaman + Cicilan

= Rp. 262.800.000,00 Rp. 262.800.000,00

Rp. 6.773.480.000,00

Rp. 5.692.000.000,00 Rp. 12.991.080.000,00

+

Aktual Cost/KwH = �� /�ℎ�

��

=

Rp .12.991.080.000,00 26.280.000 KwH

=

Rp. 494,333/KwH = Rp. 500,00/KwH Harga Jual = Rp.700,00/KwH

2. PENDAPATAN /Thn

Penjualan Listrik = 26.280.000KwH/Thn x Rp. 700,00 = Rp 18.396.000.00,00

3. PEMASUKAN /Thn ( CIF )

= PENDAPATAN /Thn - PENGELUARAN /Thn = Rp.18.396.000.000,00 - Rp.12.849.168.000,00 = Rp.5.546.832.000

(44)

Tabel 4.17 Analisa Ekonomi

P teristall 26.280.000 Kwh

tarif listrik 700 /Kwh

Biaya Investasi 56.920.000.000,00 Rp

Modal 17.076.000.000,00 Rp

Pinjaman 39.844.000.000,00 Rp

Bunga Pinjaman

0,17

Biaya O & P 10,00 Rp/KwH 262.800.000

Pajak Retribusi 10,00 Rp/KwH 262.800.000

Cicilan/Thn 5.692.000.000,00 Rp

Tahun 1 2 3 4 5 6 7

PEMASUKAN

(45)

PENGELUARAN 12.991.080.000,00 12.023.440.000 11.055.800.000 10.088.160.000 9.120.520.000 8.152.880.000 7.185.240.000

Biaya O&P 262.800.000,00 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000

Pajak Retribusi 262.800.000,00 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000

Cicilan 5.692.000.000,00 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 39.844.000.000,00

Bunga Pinjaman

6.773.480.000,00 5.805.840.000 4.838.200.000 3.870.560.000 2.902.920.000 1.935.280.000 967.640.000

PEMASUKAN 5.404.920.000,00 6.372.560.000 7.340.200.000 8.307.840.000 9.275.480.000 10.243.120.000 11.210.760.000

(46)

Total modal = 17.076.000.000,00 Proced Thn-1 = 5.404.920.000,00

= 11.671.080.000,00

─

Proced Thn-2 = 6.372.560.000,00 = 5.298.520.000

─

Pay back Period = 2 Tahun

,

5.298.520.000

7.340.200.000 x 12 bln = 2 Tahun, 9 bln.

(47)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil tinjauan dan pembahasan yang telah diuraikan, maka penulis menyimpulkan hal-hal sebagai berikut:

1. Berdasarkan analisis curah hujan, klimatologi, dan tofografi mengindikasikan bahwa ada potensi debit sungai sebesar 3,312 m3/detik (probabilitas kejadian 80%) dengan head 100 m.

2. Dari perhitungan, daya listrik yang dapat dibangkitkan adalah sebesar 3000 KW atau 19.184.400 KwH dalam setahun. Semua daya yang dihasilkan dijual ke PLN dengan harga jual Rp.700,00. Harga tersebut sesuai dengan peraturan pemerintah tahun 2009 yaitu ( Rp. 656,00 x 1,2 ) / KwH.

3. Biaya investasi yang dibutuhkan untuk membangun PLTM Hutaraja tersebut adalah Rp. 56.920.000.000,00 ( lima puluh enam milyar sembilan ratus dua puluh juta rupiah ). Keuntungan yang diperoleh setiap tahunnya adalah 17,73 % dari biaya pembangkitan total.

(48)

5.2 Saran

1. Karena masih banyak potensi tenaga air yang belum dibangkitkan di Kabupaten Humbahas, maka diharapkan adanya kajian kembali mengenai pemanfaatan potensi tersebut untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang lebih besar.

2. Resapan air di daerah hulu perlu di jaga supaya aliran air tetap stabil, yaitu dengan melakukan gerakan penghijaun serta memastikan tidak terjadi penebangan hutan dan pembukaan lahan untuk perkebunan. Oleh karena itu, guna mendukung gerakan ini perlu diadakan sosialisasi kepada masyarakat, supaya tidak sembarangan menebang pohon, bahkan ditekankan supaya hutan dijaga dan dilestarikan.

(49)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro ( PLTM )

Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro ( PLTM ) adalah pembangkit listrik berskala kecil dengan out put antara 1MW – 10 MW yang memanfaatkan aliran air sebagai sumber tenaga. Semakin tinggi debit (Q) dan jatuh air (head) maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis yang memungkinkan, tinggi jatuh air (head) dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi.

PLTM termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut dengan clean energi karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTM memiliki konstruksi yang masih sederhana dan mudah dioperasikan serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Dari segi ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatih murah sedangkan investasinya cukup bersaing dengan pembangki listrik lainnya. Secara sosial, PLTM lebih mudah diterima masyarakat luas dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya seperti PLTN.

Prinsip kerja PLTM adalah memanfaatkan beda tinggi dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran atau sungai. Air yang mengalir melalui intake dan diteruskan oleh saluran pembawa hingga penstock, akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Turbin air akan memutar generator dan menghasilkan listrik. Daya yang dibangkitkan generator yang diputar oleh turbin air adalah :

P = η.g.H.Q

(2.1)

Dimana: P = daya ( kW)

g = percepatan gravitasi

η = efisiensi

(50)

[image:50.595.115.533.147.437.2]

PLTM mempunyai komponen-komponen penting yang mendukung kemampuan kerjanya, dapat dilihat pada layout PLTM berikut.

Gambar 2.1.Layout PLTM

1. Bendungan ( weir ) dan Bangunan Sadap • Bendungan ( weir )

Bendungan berfungsi untuk menaikkan / mengontrol tinggi air sungai sehingga air dapat dialihkan kedalam intake.

• Sayap Bendung ( wings wall )

Sayap bendung terbuat dari pasangan batu kali, gunanya untuk mencegah erosi tepi sungai dan banjir yang dapat menghancurkan pekerjaan sipil. • Penahan Gerusan

Penahan gerusan terbuat dari pasangan batu/beronjong gunanya untuk mencegah erosi dasar sungai di hilir bendung.

(51)

untuk mengguras dialirkan melalui saluran penguras yang kemudian dialirkan kembali ke sungai pada sisi setelah bendung.

• Bangunan Pengalih ( intake )

Bangunan pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap. Pada saat banjir digunakan untuk mengurangi volume air yang masuk ke saluran • Saluran Pengalih (intake channel )

Saluran pengalih berfungsi untuk mengalirkan air dari intake ke saluran pembawa. Saluran intake terbuat dari pasngan bau kali dan diengakapi dengan pelimpah samping dan pintu intake.

• Pintu intake

Pintu intake berguna untuk menutup dan membuka saluran intake, menutup saluran biasanya dilakukan pada saat pemeliharaan atau terjadinya renovasi pada saluran.

2. Bak pengendap ( settling basin )

Bak pengendap ini biasanya seperti kolam yang dibuat dengan memperdalam dan memperlebar sebagian saluran pembawa dan menambahnya saluran penguras. Fungsimya untuk mengendapkan pasir dan kotoran yang hanyut sehingga air yang masuk keturbin relatif bersih.

3. Saluran Pembawa ( headrace )

(52)

4. Bak Penenang ( forebay)

Bak Penenang (Forebay) terletak diujung saluran pembawa. Fungsi bak penenang secara kasar ada dua jenis yaitu :

a. Mengontrol perbedaan debit dalam penstock dan sebuah saluran pembawa karena fluktuasi beban

b. Pemindahan sampah terakhir (tanah dan pasir, kayu yang mengapung, dll.) dalam air yang mengalir.

Bak penenang dilengkapi dengan :

a. Saluran pelimah untuk air yang berlebih ( over flow ) b. Lubang untuk menguras bak dan sedimen,

c. Saringan untuk mencegah masuknya sampah yang mengapung.

5. Pipa Penstock

Pipa pesat dapat terbuat dari logam atau plastik dengan diameter yang berbeda-beda yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penenang ( fore bay ) ke turbin.

6. Turbin dan generator