pemanfaatan got miring sebagai pembangkit...

DOSEN PEMBIMBING :Ir. SOEKIBAT ROEDY SOESANTO

Ir. ABDULLAH HIDAYAT, M.T.

JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA2010

PEMANFAATAN GOT MIRING SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIKTENAGA MIKROHIDRO

(STUDI KASUS PADA GOT MIRING SALURAN IRIGASI BIK 21,DAERAH IRIGASI KEDUNG KANDANG, MALANG

MASDIWATI MINATI PUTRI3106 100 097

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Kebutuhan energi terus meningkat dari waktuke waktu

Sumber energi yang berasal dari fosil terusmenipis

Diperlukan suatu sumber energi alternatif yangrenewable

PERUMUSAN PERMASALAHAN

Berapa debit yang dapat digunakan untuk pemakaianPLTMH?

Bagaimana disain bangunan pembangkit yang bisaditerapkan?

Berapa daya listrik dapat dihasilkan dari pemanfaatangot miring tersebut?

Bagaimana analisa ekonomi dari pembangunan PLTMHini?

TUJUAN

Mengetahui debit yang dapat digunakanuntuk PLTMH

Mendapatkan desain bangunan pembangkityang sesuai untuk PLTMH

Mengetahui besarnya daya listrik yangdihasilkan dari pemanfaatan got miring BIK 21

Mengetahui besarnya tarif harga satuan listrikdari pembangunan PLTMH pada got miring BIK21 (harga per kWh listrik yang dihasilkan)

BATASAN MASALAH (lanjutan)

Cakupan masalah yang akan dibahas adalah:Analisa kemampuan air untuk PLTMHPerhitungan daya energi listrik yang dihasilkanDesain bangunan pembangkitAnalisa ekonomi

Desain power house, detail perhitungan bangunan sipil, desainspesifikasi turbin, tidak diikutsertakan dalam pembahasan.

METODOLOGI

BAGAN ALIR METODOLOGISTART

Survey Pendahuluan

Studi PustakaPengumpulan Data:

1. Data Debit2. Data Sedimentasi3. Kondisi Exsiting

Analisa dan Perhitungan

Analisa debit andalan

Perencanaan kemampuan tenaga air

Perencanaan bangunan pembangkit

Perhitungan head losses maks. 10%

Yes

No

Perhitungan energi listrik

Analisa ekonomi

Kesimpulan dan saran

STOP

HASIL ANALISA

DATA DEBIT 10 TAHUN

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010JAN I 811 756 706 729 708 1050 806 927 861 752 467

II 877 779 706 643 859 1058 767 902 861 702 467III 914 756 747 739 839 1053 812 789 795 702 467

FEB I 914 871 665 702 753 786 773 705 780 702II 954 868 629 604 613 786 773 732 645 702III 954 998 627 604 556 770 698 675 678 576

MAR I 1165 878 627 560 457 780 656 675 519 576II 1185 821 624 516 557 785 608 689 468 576III 1102 822 472 456 406 711 608 687 468 465

APR I 1102 875 450 436 402 630 575 854 414 507II 1067 948 402 448 376 608 554 458 332 471III 1067 376 402 498 394 624 578 407 330 537

MEI I 1204 715 402 492 422 689 546 383 410 534II 1204 1060 464 456 402 677 452 362 314 537III 1017 988 469 433 519 635 452 350 314 534

JUN I 1017 927 433 439 485 642 458 366 314 537II 1017 624 459 439 590 666 458 375 314 539III 1017 570 453 430 476 684 482 359 318 540

JUL I 1014 566 462 430 540 647 447 323 323 482II 1014 584 457 426 483 501 447 354 323 488III 895 562 525 466 447 501 407 329 254 438

AGUST I 896 609 505 351 419 492 402 329 254 462II 609 459 437 340 416 410 335 363 285 474III 682 463 425 304 411 434 324 356 330 474

SEPT I 516 452 681 311 402 429 363 356 330 473II 869 442 631 328 402 435 380 384 330 539III 493 474 587 338 537 552 407 539 330 543

OKT I 422 486 587 338 581 573 342 369 366 572II 434 515 607 369 596 579 356 369 366 566III 463 439 590 419 596 579 558 321 381 587

NOP I 451 474 606 459 770 579 611 317 518 572II 437 553 587 482 968 851 620 326 518 570III 518 395 561 491 941 860 522 551 521 570

DES I 555 515 583 487 1028 906 884 642 623 524II 737 535 597 516 1004 749 891 848 756 483III 927 713 599 546 992 785 888 861 756 483

Tahun Debit (liter/dt)10 hari

ANALISA DEBIT ANDALAN

1. Mengurutkan data dari terkecil sampai terbesar2. Menghitung jumlah data yaitu sebesar n=3633. Menentukan jumlah/banyaknya kelas data yang diperlukan (k)

k = 1 + 3,3 log nk = 1+ 3,3 log 363 = 9,532 ≈ 10

4. Menentukan rentangan/wilayah data (R)R = Data tertinggi – Data terendahR = 1204 – 254 = 950

5. Mencari lebar interval kelas (C)C = R/k = 950/9,523= 99,662 ≈ 100

6. Merangking data debit dari terbesar sampai dengan terkecil dan menghitungfrekuensi dan mencari probabilitasnya

No Interval Kelas Titik Tengah FrekuensiFrekuensiKumulatif %

1 254-354 304 34 363 1002 354,1-454,1 404,1 71 329 9,063,3613 454,2-554,2 504,2 83 258 7,107,4384 554,3-654,3 604,3 63 175 4,820,9375 654,4-754,4 704,4 34 112 3,085,3996 754,5-854,5 804,5 27 78 214,8767 854,6-954,6 904,6 27 51 1,404,9598 954,7-1054,7 1004,7 14 24 661,1579 1054,8-1154,8 1104,8 6 10 2,754,821

10 1154,9-1254,9 1204,9 4 4 1,101,928 Σ total 363

Debit andalan 80% = 458,5206 liter/detik.Qmin= 20% x 458,5206 = 91,704 liter/detik

PERENCANAAN KEMAMPUAN TENAGA AIR

Hbruto = +350 – (+342,5)= 7,5 m

Diperkirakan:Hlosses = 10% x Hbruto

= 10% x 7,5= 0,75 m

Sehingga tinggi jatuh efektif diperkirakan sebesar:Heff = HBruto – Hlosses

Heff = 7,5 – 0,75Heff = 6,75 mDaya yang dihasilkan:P =P =P = 30,33 kWSehingga daya yang terpasang diperkirakan sebesar:P’ = P x ∑ηP’ = P x ηt x ηg x ηtrP’ = 30,33 x 0,76 x 0,89 x 0,95P’ = 19,489 kW

PERENCANAAN SALURAN PENGARAH

Direncanakan :Saluran terbuka berbentuk persegi dari pasangan betonQ = 0,458 m3/dtv saluran = 0,5 m/dtN = 0,022H = 0,42 mmaka:Q = A v0,458 = A x 0,5A = 0,916 m2

sehingga:A = 0,916b x h = 0,916b x 0,42 = 0,916b = 2,2 mP = 2h + b

= (2 x 0,42) + 2,2= 3,04 m

maka:v =0,5 =

= 0,02447S = 0,0006

Parameter Notasi Nilai Satuan

Debit rencana Q 0,458 m3/dtPanjang L mLebar saluran B 2,2 m

Tinggi basah h 0,42 m

Keliling basah P 3,04 mLuaspenampangbasah

A 0,916 m2

Jari-jari basah R 0,301 mKemiringandasar S 0,0006 -

Koefesienmanning n 0,022 -

Kecepatan v 0,5 m/dtTinggi jagaan w 0,20 m

Konstruksi Saluran persegi dengan pasangan beton

PERENCANAAN BANGUNAN UKUR

Data – data saluran:Q = 0.458 m3/dtb = 2.2 mh = 0.42 mn = 0.022S = 0.0006Alat Ukur Drempel :Q =0.458 =

= 0.122h = 0.246 m ≈ 0.25 mUntuk Qmin = 0.254 m3/dtAlat Ukur Drempel :Q =0.254 =

= 0.0675h = 0.166 m atau h = 16,6 cm > 5 cm (memenuhi)

Ternyata alat ukur drempel masih mampumengukur debit bila Qmin = 0,254 m3/dt.Panjang Alat Ukur Drempel

0.2573 msehingga, L = 1.95 H1 max

L = 1.95 x 0.2573L = 0.5 m = 50 cmr = 0.2 H1 maxr = 0.2 x 0.2573r = 0.05 m ≈ 5 cm

Perencanaan Bak Pengendap Sedimen

Direncanakan sedimen maksimum = 0,2 mm

Maka:

vcr =

vcr = 44

vcr = 19,67 cm/dt ≈ 0,197 m/dt

v saluran = 0,273 m/dt

0,273 m/dt > vcr = 0,197 m/dtà perlu bak pengendap

Perencanaan Bak Pengendap Sedimen

Direncanakan ukuran bak pengendap sedimen berdasarkan:Q andalan = 0,458 m3/dtDiameter butir = 0,2 mmTinggi air dalam bak (h) = 1 mKecepatan di bak pengendap (vn) harus dibawah kecepatan kritis, diambil

= 0,18 m/dtmaka:Panjang bak pengendap (L) = = = 9,06 m ≈ 9mLebar bak pengendap (B) = = = 2,544 m ≈ 2,6 mKemiringan energi:Luas penampang (A) = h x b = 1 x 2,6 = 2,6 mKeliling penampang basah (P) = b + 2h

= 2,6 + (2 x 1)= 4,6 m

R = A/P = 0,565Kemiringan bak pengendap (in) = = 0,000034

Perencanaan Kantong Pasir

Direncanakan :kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1,5 m/dt.Debit (Qs) = 0,458 m3/dtLuas permukaan (As) = = 0,31 m2Lebar dasar (bs)= 1 m

maka:As = bs x hs0,31 = 1 x hshs = 0,31 mRs =n = 0,022is =

Perencanaan Periode Pengurasan

Hasil analisa suspended load

Berdasarkan hasil analisa sedimen diatas, maka volume sedimen padasaat debit andalan, 0,458 m3/dt, diperkirakan mendekati dengan volumesedimen pada saat debit 0,462 m3/dt yaitu sebesar 0,806 m3/hari atau24,18 m3/bulan.volume kantong pasir adalah:periode pengurasan adalah : = 6 hari sekali

Tanggal Debit(m3/dt) Posisi

Konsentrasi sedimen(mg/l)

Volumesedimen(m3/hari)

27/04/2010 0,435Tepi 1 19,7 0,740Tengah 12,7 0,477

3/5/2010 0,462Tepi 1 20,2 0,806Tengah 11,6 0,463Tepi 2 19,5 0,778

8/5/2010 0,540Tepi 1 35,6 1,661Tengah 30,3 1,414Tepi 2 43,5 2,030

Perencanaan Diameter Pipa Pesat

v = 0,125 (2 x 9,81 x 6,75)0,5

v = 1,44 m/dtMaka :

=

= 0,6363 mBesar diameter pipa baja direncanakan sesuai dengan diameteryang tersedia di pasaran, Sehingga diameter yang diambil adalah 25inchi atau sebesar 0,635 meter.

Perencanaan Tebal Pipa Pesat

Dalam penentan tebal pipa pesat diperhitungkan gaya akibat tekanan air dalampipa yang arahnya tegak lurus aliran air,Perhitungan gaya tekan air:Po = γ x HeffPo = 1000 x 6,75Po = 6750 kg/mSehingga tebal pipa pesat adalah:

δ = 0,0000992 m = 0,0992 mmsyarat minimum tebal pipa :Sampai dengan diameter 0,8 m…… 5 mmSampai dengan diameter 1,5 m…… 6 mmSampai dengan diameter 2,0 m…… 7 mmSehingga diambil ketebalan pipa minimum (δ) = 5 mm

Dan tebal pipa harus ditambah sekitar 1 – 3 mm untuk cadangan karenakarat pada pipa, sehingga dengan penambahan penebalan pipa 1 mm, tebal piparencana (δ) adalah:δ = 5+1 = 6 mm

Perencanaan Perletakan Pipa Pesat

Pipa pesat yang digunakan dalam PLTMH ini sesuai dengan spesifikasi yang dijualdi pasaran. Dengan spesifikasi sebagai berikut:Diameter = 25” atau 0,635 mpanjang 1 pipa (L) = 6,5 mUntuk menyatukan antar pipa pesat pada tiap ujungnya akan disambung dengansambungan las dan perletakan pipa pesat direncanakan setiap 13 m.

Kontrol Lendutan pada Pipa Pesat

1. Saat Pipa kosonga Pembebanan

Berat sendiri(Gs) = 0,25 x π{(D+2δ)² - D²} x γbaja= 0,25xπ{(0,635+2,0,006)²-0,635²}x7850= 94,85 kg/m

b. Kontrol LendutanGs = 94,85 kg/m

Modulus elastisitas (E) = 2,1, 106 kg/cm2

Momen inersia (I) = 30579,653 cm3

Lendutan yang terjadi (Δ) === 2,5 x 10-5 cm

Lendutan ijin (Δijin) =

= = 3,61 cm


Saat Pipa kosonga Pembebanan





Lendutan yang terjadi (Δ) =

=

= 2,5 x 10-5 cmLendutan ijin (Δijin) = =

= 3,61 cm


Saat Pipa penuh aira Pembebanan


Berat air (Gw) = 0,25x π x D² x γw= 0,25x π x 0,635² x 1000= 316,692 kg/m




Lendutan yang terjadi (Δ) = =

= 2,5 x 10-5 cm

Lendutan ijin (Δijin)= =

= 3,61 cm

Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat

Tegangan Pada PerletakanPada perletakan akan terjadi momen maksimum yang terjadi karena berat daripipa dan air sepanjang jarak dari perletakan.momen maksimum yang terjadi adalah:M =

=

= - 2192,164 kgmMomen perlawanan yang terjadi :

S= =

= 0,001918 m3

à

kg/m2 …… ok!


Tegangan Karena Perubahan temperatur

= kg/cm2 …..ok!


Tegangan Karena Perubahan temperatur

= kg/cm2 …..ok!Dimana :

E = Modulus elastis baja (2,1, 106 kg/cm2)λ = 1,2 , 10-5/°Ct = perubahan temperatur (dianggap suhu kamar = 25°C)


Tegangan Pergeseran pipa dan perletakanGaya geser pada perletakan

Luas tebal pipa= 0,0121 m2

Titik tangkap gaya geser

= = = 0,0060036 m

Sehingga tegangan yang terjadi adalah :=

= -205,74 kg


Berat pipa kosong

Dimana :Gs = Berat pipa per meter (kg/m)δ = Tebal pipa (m)D = Diameter pipa (m)(betha) = Sudut kemiringan

=


Expansion Joint

Dimana :f = Faktor koefisiene =Lebar packingPa = Tekanan air = γw ,Heff (kg/m2)δ = Tebal pipa (m)

=


Gaya tekan pada pipa sambungan

Dimana :Pa = Tekanan air = γw ,Heff (kg/m2)δ(bruto) = 2 δ(netto) (m)δ(netto) = Tebal pipa (m)

=

Perencanaan Bak Penenang

bak penenang harus memenuhi kriteria sebagai berikut:1. Dasar pipa pesat berada di atas permukaan sedimen yang direncanakan, dalam

Pedoman Teknis Standardisasi Peralatan dan Komponen PLTMH yang dikeluarkanoleh Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi,ESDM, disebutkan bahwapenstock harus terendam air dalam kedalaman minimum 2 kali diameter.

2. Menurut O.F Patty, pipa pesat harus berada di3. Menurut laporan dari Nippon, pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum

(Minimum Operation Level) 2,5 D (diameter pipa pesat) dari muka air

àPerencanaan MOL diambil dengan nilai terbesar, yaitu dihitung dengan persamaanNippon

MOL = 2,5 x D= 2,5 x 0,635= 1,5875 m ≈ 1,6 m

=

Perencanaan Turbin

Turbin yang digunakan adalah turbin crossflow type X- Flow T-14 D300 Low HeadSeries yang memiliki spesifikasi dengan tinggi jatuh efektif 3 - 9 meter dan debit200 – 800 liter/detik

=

Estimasi Kehilangan Energi

Kehilangan energi karena saringan kasarPosisi saringan kasar berada sebelum pipa pesat, sehingga kehilangan energi yangterjadi tidak banyak mempengaruhi tinggi yang ada, Dengan digunakan profil bulatdengan diameter 1 cm dan jarak 5 cm, kehilangan energi yang terjadi adalah:

= 0,00033 m

dimana :Hr = Kehilangan energi karena saringan( m )φ = Koefisien profils = Lebar profil dari arah aliran (m)b = Jarak antar profil saringan ( m )v = Kecepatan aliran ( m/dt )g = Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt²α = Sudut kemiringan saringan

=


Kehilangan energi pada entranceDirencanakan bentuk mulut adalah circular bellmouth entrances didapatkankoefisien rata-rata sebesar 0,05 Sehingga nilai kehilangan energi adalah:

= 0,0023 mdimana :He = Kehilangan energi pada entrance ( m )Ke = Koefisien bentuk mulutΔv = Selisih kecepatan sebelum dan sesudah entrance ( m/dt )g = Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt²

=


Kehilangan energi karena gesekan sepanjang pipa

dimana :Hf = Kehilangan energi sepanjang pipa ( m )f = Koefisien gesek pipav = Kecepatan pada pipa ( m/dt )g = Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt²D = Diameter pipa ( m )

=


Kehilangan energi karena belokan pipa

= 0,00846 mdimana :Hl = Kehilangan energi karena belokan pipa ( m )v = Kecepatan aliran pada pipa ( m/dt )g = Gravitasi bumi ( 9,81 m/dt² )Kb = Koefisien kehilangan energi yang nilainya tergantung r/D

=

Arah keterangan

r (mm) 180595

D (mm) 0,635

r / D 2,844,015,748

Kb 0,08

Bentuk belokan Harga koefisien kehilangan tinggi energi

r/D 1 2 3 4 5 6 7 89

Kb 0,30 0,16 0,12 0,11 0,09 0,09 0,08 0,08 0,08a

D

(b)

R


Total Kehilangan energiHtotal= Hr +He + Hf + Hl= 0,00033 + 0,0023 + 0,5 + 0,00846= 0,512333 m ≈ 0,512 mNilai ini lebih kecil dari asumsi awal kehilangan energi sebesar 10% dari tinggibruto sebesar 0,75 m. Sehingga perencanaan ini dapat digunakan.

=

Perhitungan Energi Listrik

Dari grafik diketahui nilai Q yaitu :Q80 = 458 liter/detik = 0,458 m3/detikQ90 = 407 liter/detik = 0,407 m3/detikQ100 =254 liter/detik = 0,254 m3/detik

=


Efisiensi yang digunakan berdasarkan spesifikasi jenis turbin yang digunakanadalah:Efisiensi turbin (ηt) = 0,76Efisiensi generator (ηg) = 0,89Efisiensi transformator (ηtr) = 0,95sehingga efisiensi total yang dihasilkan adalah:∑η = ηt x ηg x ηtr

= 0,76 x 0,89 x 0,95= 0,64258

dengan Heff = Hbruto - Hlosses= 7,5 – 0,512= 6,988 m

daya yang dihasilkan adalah:P =P80 = 9,81 x 0,458 x 6,988 x 0,64258 = 20,175 kWP80 = 9,81 x 0,407 x 6,988 x 0,64258 = 17,928 kWP80= 9,81 x 0,254 x 6,988 x 0,64258 =11,189 kW

=

=


Energi yang diperoleh:E1 = P80 x 80% x 366 x 24

= 20,175 x 0,8 x 365 x 24= 141386,4 kWh

E2 = (P80 + P90)/2 x 10% x 365 x 24= (20,175+17,928)/2 x 0,1 x 365 x 24= 16689,114 kWh

E3 = (P90 + P100)/2 x 10% x 365 x 24= (17,928+ 11,189)/2 x 0,1 x 365 x 24= 12753,246 kWh

Sehingga total energi yang diperoleh dalam 1 tahun adalah:ΣE = E1 + E2 + E3

= 141386,4 + 16689,114 + 12753,246= 170828,76 kWh

=

=

Analisa Ekonomi

Biaya pembangunan PLTMH adalah sebagai berikut:

=

=

Jenis Pengeluaran Vol Unit Harga satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Peralatan pembangkitTurbin,dismanting joint,adaptor,

1 set 110,000,000 110,000,000extra flange and base frameSpeed increaser 1 set 11,000,000 11,000,000Ballast load: air heater 1 set 28,600,000 28,600,000Power house wiring 1 set 3,960,000 3,960,000Mekanikal dan electrical toolkit 1 set 2,750,000 2,750,000

Suku cadang mekanik dan elektrik 1 set 7,370,000 7,370,000

Packing, trucking, shipping 1 Ls 10,000,000 10,000,000sub total : 208,330,000

Pekerjaan sipil dan persiapan

Persiapan kerja dan mobilisasi 1 Ls 28,000,000 28,000,000

Intake 1 Ls 30,000,000 30,000,000Pelimpah 1 Ls 5,000,000 5,000,000Penstock baja 25"-6.5m 34 Ls 2,000,000 68,000,000Pondasi dan angker penstock 17 Ls 1,000,000 17,000,000Pondasi turbin dan generator 1 Ls 24,000,000 24,000,000Rumah turbin 1 Ls 25,000,000 25,000,000Tailrace 1 Ls 7,000,000 7,000,000Finishing 1 Ls 3,500,000 3,500,000

sub total : 207,500,000

Total 415,830,000Overhead pelaksanaan 10% 41,583,000

Total pekerjaan 457,413,000

Analisa Ekonomi

Nilai Jual kepada PLNUntuk investasi awal akan digunakan dari pinjaman di bank diasumsikan dengannilai suku bunga 10% dengan masa pengembalian selama 20 tahun. Sehingga nilaiCapital Recovery Factor (CRF) yang digunakan yaitu 0,11746. CRF ini akan menjadifaktor pengembalian investasi di bank tiap tahunnya. Sehingga biayapengembalian tiap tahun selama 20 tahun adalah:Biaya pengenbalian = Rp. 53.727.731

Biaya pengeluran per tahun

Sehingga nilai jual listrik kepada PLN minimal sebesar := = = Rp 481 /kWh

=

=

Jenis Pembiayaan Vol Unit Hargasatuan Jumlah

Biaya Operasional dan perawatanOperator dan pengelola 3 org 6,000,000 18,000,000Perawatan elektrikal-mekanikal 1 unit 4,000,000 4,000,000Perawatan bangunan sipil 1 unit 5,000,000 5,000,000Administrasi dan umum 1 unit 1,500,000 1,500,000

28,500,000

=

=

Analisa Ekonomi

Kelayakan investasiNilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional danperawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% dengan pendapatanyang konstan setiap tahun. Sehingga neraca Cash Flow untuk mencari NPV adalahsebagai berikut:

=

=

=

=

Kelayakan investasiNilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% denganKelayakan investasiNilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% dengan

Tahun ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Investasi -457,413,000Pengembalian 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731Pengeluaran OM 28,500,000 29,925,000 31,421,250 32,992,313 34,641,928 36,374,025 38,192,726 40,102,362 42,107,480Pendapatan 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831Total -457,413,000 23,686,100 22,261,100 20,764,850 19,193,788 17,544,172 15,812,076 13,993,374 12,083,738 10,078,620NPV -433,726,900 -411,465,800 -390,700,949 -371,507,162 -353,962,990 -338,150,914 -324,157,540 -312,073,801 -301,995,181

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,73144,212,854 46,423,497 48,744,672 51,181,905 53,741,001 56,428,051 59,249,453 62,211,926 65,322,522 68,588,648 72,018,081

105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,8317,973,246 5,762,603 3,441,428 1,004,195 -1,554,900 -4,241,950 -7,063,353 -10,025,826 -13,136,422 -16,402,548 -19,831,980

-294,021,935 -288,259,332 -284,817,903 -283,813,709 -285,368,609 -289,610,559 160,739,088 127,027,162 91,629,640 54,462,242 15,436,474

Dengan masa investasi selama 20 tahun, ternyata pada tahun ke 16 NPV menunjukkan angka positif,maka dapat keutungan sudah bisa didapat pada tahun ke 16 walaupun masih harus membayar biayapengembalian pinjaman sampai tahun ke 20. Mulai pada tahun ke-21 dan selanjutnya, biaya yangdikeluarkan hanyalah operasional dan perawatan saja.

Analisa Ekonomi

Harga satuan listrik untuk masyarakatPola penggunaan listrik komulatif tiap harinya adalah sebagai berikut :

=

=

=

=


Analisa Ekonomi

Daily Load Curve

=

=

=

=


Dayadari -

DayaKe- daya rata2 energi energi kom.

kW kW kW kWh kWh11.10 12.11 11.60 11.60 11.6012.11 12.11 12.11 12.11 23.7112.11 12.11 12.11 12.11 35.8112.11 11.10 11.60 11.60 47.4111.10 12.11 11.60 11.60 59.0112.11 10.09 11.10 11.10 70.1110.09 9.58 9.84 9.84 79.949.58 9.08 9.33 9.33 89.279.08 8.57 8.83 8.83 98.108.57 10.09 9.33 9.33 107.43

10.09 10.09 10.09 10.09 117.5210.09 9.08 9.58 9.58 127.109.08 11.10 10.09 10.09 137.19

11.10 11.10 11.10 11.10 148.2911.10 12.11 11.60 11.60 159.8912.11 12.11 12.11 12.11 171.9912.11 14.12 13.11 13.11 185.1114.12 19.17 16.64 16.64 201.7519.17 20.18 19.67 19.67 221.4220.18 20.18 20.18 20.18 241.6020.18 19.17 19.67 19.67 261.2719.17 16.14 17.65 17.65 278.9216.14 14.12 15.13 15.13 294.0514.12 11.10 12.61 12.61 306.66

Analisa Ekonomi

Energi yang digunakan oleh masyarakat dalam 1 tahun adalah:∑Etahun = ηj x ∑Ehari x 365

= 0,95 x 306,66 x 365= 106.334,355 kWh

dimana :∑Etahun = Energi komulatif dalam 1 tahunηj = efisiensi jaringan diambil 0,95∑Ehari = Energi komulatif dalam 1 hari365 = Jumlah hari dalam 1 tahun

=

=

=

=


Analisa Ekonomi

Kebutuhan listrik rumah tangga rata-rata

Sehingga total per bulan tiap rumah tangga adalah:63.000 Wh = 63 kWh

Sehingga total pengguna listrik maksimum adalah:= = 141 rumah

=

=

=

=

Alat Daya Jumlah Penggunaan Energi Energi

Watt alat jam/alat/hari Wh/hari Wh/bulanLampu pijar 15 4 6 360 10,800

lampu TL 20 1 12 240 7,200

TV CRT 14" 75 1 12 900 27,000

radio 25 1 6 150 4,500

sterika 450 1 1 450 13,500

total 585 63,000

Analisa Ekonomi

Rencana anggaran biaya pembangunan jaringan

Dengan menggunakan nilai suku bunga 10% untuk 20 tahun dengan CRF 0,11746,pengembalian tiap tahun adalah: Rp. 16.363.646Untuk biaya beban tiap rumah akan dikenakan tarif karena pengadaan jaringan, yaitu minimalsebesar:

= = Rp 988.031,91

Karena pengembalian pinjaman selama 20 tahun dengan nilai CRF 0,11746, maka per rumahakan dikenakan biaya per bulan sebesar:

= = Rp 9671,19

=

=

=

=

Deskripsi Vol Unit Hargasatuan Jumlah (Rp)

Pekerjaan jaringan dan instalasi rumahTiang 6m kayu unit 22 200,000 4,400,000Kabel twisted 4 x 35 mm2 m 855 47,500 40,612,500Aksesoris set 22 200,000 4,400,000Instalasi set 22 200,000 4,400,000Pengkabelan rumah unit 171 500,000 85,500,000Total pekerjaan 139,312,500

Sehingga diambil besarnya biaya beban per bulan per rumah Rp. 14.000,00. Biaya ini akan dikenakan kepada masyarakat untukduapuluh tahun pertama.

Analisa Ekonomi

Biaya pengeluaran per tahun untuk masyarakat

=

=

=

=

Namun untuk menghitung nilai jual listrik minimum, pengembalian pinjaman untuk jaringan tidak disertakan.Hal ini dikarenakan besarnya pengembalian dibayarkan oleh masyarakat dalam tarif beban tiap bulannya dalamduapuluh tahun pertama. Besarnya nilai jual listrik minimal sebesar :

Deskripsi Vol Unit Harga satuan JumlahBiaya Operational dan perawatanOperator dan pengelola 3 org 6,000,000 18,000,000Perawatan elektrikal –mekanikal 1 unit 4,000,000 4,000,000Perawatan bangunan sipil 1 unit 5,000,000 5,000,000Administrasi dan umum 1 unit 1,500,000 1,500,000

sub total : 28,500,000Pengembalian pinjamanPinjaman pembangkit 1 unit 53,727,731 53,727,731Pinjaman jaringan 1 unit 16,363,647 16,363,647

sub total : 70091377.98Total biaya per tahun 98591377.98

= Rp 481,35 /kWh

Analisa Ekonomi

Nilai jual listrik bersubsidi dari PLN yang akan digunakan adalah rumah tanggadengan tegangan rendah (R-1/TR) dengan daya 1300 VA. Menurut PLN memilikitarif dasar listrik per bulan sebagai berikut:Biaya beban : Rp. 30.000,00Biaya listrik :Blok I – 0 s.d 20 kWh Rp. 385,00Blok II – > 20s.d 60 kWh Rp. 445,00Blok III – > 60 kWh Rp. 495,00direncanakan nilai jual per kWh Rp. 700,00.

=

=

=

=

Analisa Ekonomi

Kelayakan nilai jual untuk masyarakatBesarnya pendapatan tiap tahun dari listrik tanpa biaya beban adalah := (harga per kWh) x (Energi 1 tahun)= 700 x 170.828,76= Rp 119.580.132,00Nilai kelayakan investasi ini didasarkan pada nilai nett present value (NPV). Karena adaya kemungkinan terjadinya inflasi dan kenaikan harga di masayang akan datang, maka ada beberapa anggaran biaya yang direncanakan meningkat tiap tahunnya. Biaya operasional dan perawatan direncanakanmeningkat setiap tahun sebesar 3% dengan pendapatan yang konstan setiap tahun.Pada tahun pertama diasumsikan bahwa pemakai jaringan PLTMH sebesar 25% dari total jumlah total calon pengguna, 50% pada tahun kedua, dansisanya 25% pada tahun ke-3.Sehingga neraca Cash Flow untuk mencari NPV adalah sebagai berikut:

=

=

=

=

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-Pembangunan PLTMH -457413000-pembangunan jaringan -34828125 -69656250 -34828125

2 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 537277313 4090912 12272735 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 163636474 23500000 24205000 24931150 25679085 26449457 27242941 28060229 28902036 29769097 30662170

1 5922000 17766000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 236880002 29895033 89685099 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132

-457413000 -80329734.56 -52410616.69 13417479 47497669.5 46727296.97 45933813.25 45116525.03 44274718.16 43407657.09 42514584.18-537742734.6 -590153351.3 -576735872.3 -529238202.8 -482510905.8 -436577092.5 -391460567.5 -347185849.3 -303778192.2 -261263608.1

Tahun ke

PEMASUKAN

PENGELUARAN

1

Pemasukan bebanPendapatan listrik

TOTALNPV

Investasi

Pengembalian PembangkitPengembalian JaringanPengeluaran O&M

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 5372773116363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 12272735 409091231582035 32529496 33505381 34510542 35545859 36612234 37710601 38841919 40007177 41207392 42443614 43716922

23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 17766000 5922000119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132

41594719.09 40647258.04 39671373.16 38666211.73 37630895.47 36564519.71 35466152.68 34334834.64 33169577.06 31969361.75 82629783.3 77694298-219668889 -179021630.9 -139350257.8 -100684046.1 -63053150.59 -26488630.88 8977521.804 43312356.45 76481933.51 108451295.3 191081078.6 268775376.6

Analisa Ekonomi

Jika dilakukan perbandingan biaya pengeluaran rata-rata masyarakat untuk listrik perbulan akan didapatharga sebagai berikut:Pengeluaran listrik masyarakat rata-rata per bulan dengan jaringan dari PLN adalah:

=

=

=

=

R-1/TR 1300kV nilai satuan Rp/bulanbeban 1.3 30000 39000

pemakaianblok1 0-20 kWh 385 7700blok2 21-60 kWh 445 13350blok3 > 60 kWh 495 1485

total 61535

Sedangkan pengeluaran listrik masyarakat rata-rata per bulan dengan Mikrohidro adalah:

Nilai Satuan Rp/bulanBeban 1 14.000 14.000Pemakaian 63 700 44.100

Total 58.100

Sehingga didapat perbandingan:R1/TR 1300 kV = 61.535 – 58.100

= Rp. 3.435,00Keuntungan = = 0,056 = 5,6%

Analisa Ekonomi

Biaya listrik mulai tahun ke-21 untuk PLTMH

=

=

=

=

Sehingga didapat perbandingan:R1/TR 1300 kV = 61.535 – 44.100

= Rp 17.435,00Keuntungan = = 0,283 = 28,3%

Nilai Satuan Rp/bulanBeban 0 14.000 0Pemakaian 63 700 44.100

Total 44.100

Analisa Ekonomi

Analisa DebitDari data sekunder, data debit irigasi 10 harian selama 10 tahun terakhir didapat debit andalan yang bisa digunakan sebagai PLTMH adalah sebesar 458liter/detik.Perencanaan Bangunan PembangkitPelimpah

Tinggi mercu (p) = 0,5 meterPanjang kolam olak = 1,8 meterKapasitas limpahan = 0,746 m3/detik

Saluran pengarahLebar = 2,2 meterKedalaman air = 0,42 meterBak pengendapLebar = 2,6 meterKedalaman air = 1 meterPanjang = 9 meterKemiringan (in) = 0,000034Kantong pasirLebar = 1 meterKedalaman air = 0,31 meterKemiringan (is) = 0,01Kapasitas tampungan= 9,40 m3

Waktu pembilasan = 6 hari sekaliPipa pesatDiameter = 25” atau 0,635 meterKecepatan aliran = 1,45 m/detikTebal = 6 mmForebayM.O.L = 1,6 meterTurbinJenis Turbin = X-Flow T-14 D300 Low Head SeriesEstimasi Kehilangan EnergiSaringan = 0,00033 meterMulut entrance = 0,0023 meterGesekan pipa = 0,5 meterBelokan pipa = 0,0846 meterTotal kehilangan energi = 0,512 meter

=

=

=

=

pemanfaatan got miring sebagai pembangkit...

Documents