ANALISIS TEKNO EKONOMI MIKROHIDRO UNTUK DESA MANDIRI ENERGI DI KAMPUNG LEBAKCIPUNG, HEGARMANAH, CIBEBER, DAN LEBAK PROVINSI BANTEN SKRIPSI

Transkripsi

1 ANALISIS TEKNO EKONOMI MIKROHIDRO UNTUK DESA MANDIRI ENERGI DI KAMPUNG LEBAKCIPUNG, HEGARMANAH, CIBEBER, DAN LEBAK PROVINSI BANTEN SKRIPSI HABLINUR AL-KINDI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

2 TECHNO-ECONOMIC ANALYSIS OF MICRO HYDRO AT ENERGY SELF-SUFFICIENT VILLAGE OF KAMPUNG LEBAKPICUNG, HEGARMANAH, CIBEBER, LEBAK, BANTEN PROVINCE Hablinur Al-Kindi and I Dewa Made Subrata, Yohanes Aris Purwanto Department of Mechanical And Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia. Phone , alkindi_thegreat@yahoo.co.id ABSTRACT Model of Energy Independent Village based on micro hydro has been implemented in Kampung Lebakpicung, Hegarmanah, Cibeber, Lebak, Banten Province. This area located directly adjacent to the National Park area of Halimun Salak Mountain. Three main issues have been proposed in the development of energy independent village based on micro hydro namely providing the electricity for local community, developing economic productive using the idle electricity as well as coserving the forest area near village through reforestration. All of three issues have been running well since 2 years ago and this program was strongly supported by local community. Institution based on the local community initiative has also been developed to take responsibility on the sustainability of micro hydro project. This institution has responsibility to run the operational of the micro hydro and to develop the utilization of idle electricity during day time for productive economic activity for local community. The objectives of this study were: 1) to analyze cost of electricity produced by micro hydro. The cost analysis includes kw of electricity could be generated and the price per kw which was based on the operational cost and maintenance cost, 2). to determine the energy cost must be spent by households before and after micro hydro project. Maintenance and operational cost was analyzed in order to consider the cost must be paid by each household. The study was focused on the collection of data i.e. social economic, potency of electricity, technical data of micro hydro. It was found that the potency of micro hydro power plant was kw. The cost of electricity from micro hydro power plant was Rp 1.015/kWh. This price was higher than that price of electricity supplied by National Electricity Company with subsidy scheme of 450 Watt, i.e Rp. 415/kWh. The price of electricity that paid by the community was Rp. 239/kWh. If it was assumed that initial cost for installation of micro hydro power plant was under scheme of grant through CSR (Corporate Social Responsibility) of Natioanal Electriocity Company (PT PLN), it was resulted the (nett present value) NPV was Rp ,- at year of 20, payback period at year between 15 to 16. Net B/C was 1,1 and Gross B/C was 1,07 with IRR at 11 percent. BEP of electricity produced by micro hydro power plant was kw/year. Utilization of the idle electricity produced by micro hydro power plant at Kampung Lebakpicung during day time could be considered by installing the small scale coffee processing unit. Key word: energy independent village. micro hydro, cost of electricity, coffee processing

3 HABLINUR AL-KINDI F ANALISIS TEKNO EKONOMI MIKROHIDRO UNTUK DESA MANDIRI ENERGI DI KAMPUNG LEBAKCIPUNG, HEGARMANAH, CIBEBER, DAN LEBAK PROVINSI BANTEN. Dibawah bimbingan I Dewa Made Subrata dan Yohanes Aris Purwanto.2011 RINGKASAN Pemanfaatan energi terbarukan berupa pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH), merupakan salah satu solusi untuk menerangi desa yang masih gelap. Selain itu, dengan adanya PLTMH di sebuah desa, diharapkan akan mengembangkan desa tersebut menjadi desa mandiri energi. Karena PLTMH dapat mengembangkan potensi ekonomi di suatu desa. Kampung Lebakpicung berada di kabupaten Lebak, Provinsi Banten. Kampung ini berada dekat dengan Taman Nasional Gunung Halimun. Sehingga akses menuju kesana sangat sulit dan listrik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) belum dapat dinikmati oleh penduduk disana. Pembangunan PLTMH di Kampung Lebakpicung merupakan program corporate social responsibility (CSR) PLN yang bekerja sama dengan Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) IPB. PLTMH telah berjalan selama satu tahun dan masyarakat Kampung Lebakpicung telah bisa memanfaatkanya. Tujuan penelitian ini adalah untuk menghitung tarif lisrik dalam rupiah per kwh yang harus dibayar. Metode yang dilakukan adalah dengan membagikan kuisioner kepada masyarakat. Isi kusesioner tersebut antara lain pendapatan per bulan, tarif listrik yang dibayar, barang elektronik yang dipunyai, sumber energi sebelum ada mikrohidro dan kesan terhadap pembangunan mikrohidro. Tarif per bulan yang digunakan berdasarkan jumlah jenis barang elektronik yang dipunyai setiap rumah tangga.total semua iuran adalah RP per bulan. Setelah dihitung analisis biayanya pembangunan PLTMH di Kampung Lebakpicung tidak layak untuk bisnis, dikarenakan iuran yang dibayar sangat kecil hanya sebesar Rp 239 /kwh yang seharusnya Rp 1.015/kWh. Hal ini disebabkan besarnya biaya awal sebesar Rp dan biaya perbaikan sebesar Rp per tahun Akan tetapi pembangunan PLTMH dimaksudkan untuk memberikan pelayanan listrik pada Kampung Lebakpicung maka masyrakat tidak wajib membayarnya. Dalam perhitungan NPV, IRR, dan Payback period dilakukan dengan membuat asumsi. Tarif listrik golongan pelayanan social 2200 VA, tarif listrik untuk rumah tangga 1300 VA dan 2200 VA dianggap sebagai pemasukan (benefit) dan tarif PLTMH sebagai pengeluaran (cost). Tujuan pengasumsian untuk mengetahui keuntungan yang didapat oleh masayarakat Kampung Lebakpicung dibanding dengan tarif PLN. Untuk golongan tarif rumah tangga 2200 VA diadapat nilai NPV Rp , IRR 14,6 % dan Payback Period 10 hingga 11 tahun Salah satu ciri desa mandiri energi adalah desa tersebut mandiri dalam bidang ekonomi. Kampung Lebakpicung memiliki komoditas khas yaitu kopi. Alat mesin pengolahan yang dibeli adalah mesin sangrai kopi dan pembubuk yang menggunakan energi listrik. Setelah dihitung analisis biaya, harga kopi pokok kopi sbesar Rp 2.200/kg., NPV pada tahun ke 20 sebesar Rp , dan titk impas sebesar kg/ tahun.

4 ANALISIS TEKNO EKONOMI MIKROHIDRO UNTUK DESA MANDIRI ENERGI DI KAMPUNG LEBAKCIPUNG, JAWA BARAT SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen TeknikPertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh : HABLINUR AL-KINDI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

5 Judul Skripsi Nama NRP : Analisis Tekno Ekonomi Mikrohidro Untuk Desa Mandiri Energi Di Kampung Lebakcipung, Hegarmanah, Cibeber dan Lebak Provinsi Jawa Barat : Hablinur Al-Kindi : F Menyetujui : Pembimbing I Pembimbing II Dr.Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr Dr. Ir. Yohanes Aris Purwanto, Msc NIP : NIP: Mengetahui: Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Dr.Ir.Desrial, M.Eng NIP : Tanggal Lulus :

6 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Analisis Tekno Ekonomi Mikrohidro Untuk Desa Mandiri Energi Di Kampung Lebakcipung, Hegarmanah, Cibeber, dan Lebak Provinsi Jawa Barat adalah karya asli saya sendiri dengan arahan dari Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Agustus 2011 Yang membuat pernyataan, HABLINUR AL-KINDI F

7 Hak cipta milik Hablinur Al-Kindi, Tahun 2011 Hak cipta dilindungi Dilarang menutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau selurunya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebgainya

8

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan Ke Hadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis Tekno Ekonomi Mikrohidro Untuk Desa Mandiri Energi Di Kampung Lebakcipung, Jawa Barat. Skripsi ini merupakan laporan hasil penelitian yang disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada personalia di bawah ini: 1. Dr.Ir. I Dewa Made Subrata, Magr selaku dosen pembimbing akademik yang telah mengarahkan, membimbing dan membantu penulis dari awal hingga selesainya skripsi penulis. 2. Dr. Ir. Yohanes Aris Purwanto, Msc dan bapa selaku pembimbing II yang telah memberikan wawasan, arahan, masukan serta bimbingan kepada penulis. 3. Ayah dan Ibu tersayang Bapak Muhammad Aziz dan Ibu Nurhadini serta adik-adik terbaikku Gifar dan Habil yang selalu menjadi sandaran baik suka maupun duka, yang telah memberikan segenap kasih sayang kepada penulis, terima kasih atas semua kasih sayang, doa, dukungan, semangat, motivasi, dan pengorbanannya. 4. Teman-teman seperjuangan Teknik Mesin Bisosistem 43 yang telah berjuang bersama-sama selama kurang lebih empat tahun. 5. Ibu Ellyn dan kaktopan atas segala informasi keadaan sosial Kampung Lebakpicung. 6. Semua masyarakat Kampung Lebakpicung yang turut membantu penulis saat di Kampung Lebakpicung. 7. Sahabat-sahabat Pondok D qaka yang selalu ada dalam suka dan duka 8. Sausan Anbar Mardiyah yang membantu dalam bentuk dukungan moril. Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan dari semua pihak sehingga dapat membangun kearah yang lebih baik. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bogor, Maret 2011 Penulis Hablinur Al-Kindi

10 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... vi DAFTAR TABEL...viii DAFTRA GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x I. PENDAHULUAN LATAR BELAKANG TUJUAN PENELITIAN... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR MIKROHIDRO PRINSIP KERJA MIKROHIDRO SELEKSI DARI FASILITAS-FASILITAS DAYA LSITRIK TENAGA LISTRIK DARI AIR ANALISIS EKONOMI DESA MANDIRI ENERGI III. METODE PENELTIAN WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN PENGUMPULAN DATA ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN IV. HASIL DAN PEMBAHASAN KONDISI SOSIAL EKONOMI KAMPUNG LEBAKPICUNG PEMANFAATAN LISTRIK MIKROHIDRO DI KAMPUNG LEBAK PICUNG ANALISIS TEKNO EKONOMI POTENSI DAYA MIKROHDIRO DI KAMPUNG LEBAKPICUNG PERENCANAAN PEMANFAATAN LISTRIK UNTUK UNIT PENGOLAHAN KOPI V. KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 32

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Bunga modal bangunan dan alat PLTMH...19 Tabel 2. Penyusutan dan alat PLTMH...20 Tabel 3. Biaya operasional mikrohidro pada tahun Tabel 4. Peralatan listrik dan tarif listriknya...21 Tabel 5. Biaya per bulan pembayaran PLTMH...22 Tabel 6. Biaya per kwh dalam satu bulan...22 Tabel 7. Total biaya golongan tarif pelayanan sosial dan rumah tangga PLN...24 Tabel 8. Nilai NPV, IRR dan Payback Period setiap golongan tarif...24 Tabel 9. Alat pengolahan kopi besrta daya...25 Tabel 10. Mesin yang menggunakan tenaga listrik...26 Tabel 11. Penentuan beban permintaan...26 Tabel 12 Bunga modal alsin pengolahan kopi...27 Tabel 13 Penyusutan alsin pengolahan kopi...27

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Peta kecamatan Cibeber...2 Gambar 2. Contoh turbin pada mikrohidro tipe open flume...4 Gambar 3. Kondisi Kampung Lebakpicung...15 Gambar 4. Leuit...16 Gambar 5.. Peralatan lsitrik yang digunakan masyarakat Kampung Lebakpicung...16 Gambar 6. Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS...17 Gambar 7. Turbin...17 Gmabr 8. Mikrohidro...18 Gambar 9. Bendung air...18 Gambar 10. Saluran terbuka...19 Gambar 11. Diagram pengolahan kopi secara basah (DryProssses)... 28

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran1. HasilsimulasiPLN...33 Lampiran 2. Nilai NPV, Net B/C, Pay back period dan Gross B/C golongan tarif pelayanan sosial 2200 VA...34 Lampiran 3. Perhitungan IRR golongan tarif pelayanan sosial Lampiran 4. Nilai NPV, Net B/C, Pay back perioe dan Gross B/C golongan tarif rumah tangga 1300 VA Lampiran 5 Nilai IRR golongan tarif rumah tangga Lampiran 6 Nilai NPV, Net B/C, Pay back perioe dan Gross B/C golongan tarif rumah tangga 2200 VA...38 Lampiran7. Nilai IRR golongan tarif rumah tangga 2200 VA...39 Lampiran 8a. Perhitungan biaya per kwh yang seharusnya dibayar masyarakat...40 Lampiran 8b. Contoh perhitungan biaya per kwh yang dibayar masyarakat dari hasil kuesioner...40 Lamporan 9. Nilai NPV, Net B/C, Pay back Period dan Gross B/C alsin pengolahan kopi..41 Lampiran 10. Perhitungan titik impas produksi kopi...42 Lampiran 11 Rekapitulisasi hasil kusioner...43

14 I. PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Salah satu ciri dari negara besar adalah negara yang mandiri akan kebutuhan energi listirk nya. Kebutuhan energi listrik merupakan kebutuhan yang vital bagi masyarakat. Energi listrik merupakan bentuk energi yang sering digunakan oleh masyarakat. Indonesia memiliki sumber energi terbarukan (renewable energy) diantaranya adalah energi bersumber dari cahaya matahari, panas bumi, angin dan air. Pengadaan energi listrik di pedesaan bukan hanya memberikan energi bagi kebutuhan rumah tangga akan tetapi dapat meningkatkan penghasilan rumah tangga dengan memproduksi suatu produk dari desa tersebut. Penyediaan energi terbarukan bagi masyarakat pedesaan dan daerah terpencil antara lain karena: 1) lokasi sumberdaya energi terbarukan umumnya berada di pedesaan dan desa terpencil, 2) penyediaan energi konvensional di daerah ini memerlukan biaya tinggi (terutama karena biaya distribusi yang relatif tinggi), 3) mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, dan 4) pemanfaatan energi terbarukan tidak hanya untuk menyediakan energi bagi keperluan rumah tangga akan tetapi juga untuk menambah penghasilan rumah tangga dengan memperkenalkan dan mengimplementasikan kegiatan-kegiatan atau usaha untuk menambah penghasilan (Salim, 2009). Desa Mandiri Energi adalah desa yang dapat mandiri dalam penyediaan energi sehingga desa tersebut dapat mecinptakan lapangan kerja sehingga mengurangi pengangguran di desa tersebut. Tujuan utama pengembangan Desa Mandiri Energi adalah pengurangan kemiskinan dan membuka lapangan kerja serta untuk mensubstitusi bahan bakar minyak Keberadaan Desa Mandiri Energi diperlukan agar para penduduk desa tidak pergi ke kota karena kurangnya pekerjaan di desa. Dengan Desa Mandiri Energi, suatu desa akan mempunyai satu, dua atau lebih produk yang dapat dijual dengan kuantitas yang banyak dan kualitas yang baik. Desa Mandiri Energi akan mengurangi biaya distribusi bahan bakar ke desa-desa yang memerlukan biaya yang besar. Jika desa tersebut terdapat di dekat Taman Nasional, maka akan mengurangi penggunaan kayu bakar dalam pemenuhan energi masyarakat disana. Sampai saat ini pemanfaatan sumber-sumber energi terbarukan masih belum maksimal dan baru termanfaatkan sekitar 3.3% dari potensi sebesar GWe (Blue Print Pengelolaan Energi Nasional, 2005). Pembangunan infrastruktur jaringan listrik untuk daerah-daerah yang terpencil memerlukan investasi yang besar. Sementara kebutuhan listrik di daerah yang padat penduduknya semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya aktivitas ekonomi dan bertambahnya penduduk sehingga pemerintah juga harus menyediakan tambahan daya listrik untuk memenuhi kebutuhan tersebutpembangunan energi bersakla kecil adalah alternatif untuk menyediakan energi listrik di perdesaan. Salah satu nya adalah pembutan mikrohidro bagi desa yang berdekatan dengan aliran sungai yang deras. Mikrohidro adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) dapat di buat di desa-desa yang jauh dari akses jalan. Dengan menggunakan tenaga aliran air disungai atau air terjun, PLTMH dapat memberikan listrik yang cukup bagi masyarakat dan dapat meningkatkan kegiatan ekonomi. PLTMH berfungsi juga untuk mengalihakan penebangan hutan atau perusakan hutan untuk memenuhi kebutuhan energi untuk memasak.

15 Model Desa Mandiri Energi Berbasis Mikro Hidro telah dilaksanakan di daerah yang berbatasan langsung dengan Taman Nasional Gunung Halimun-Salak. Pengembangan mikro hidro di area ini harus didukung dengan keberlanjutan operasionalnya. Dengan demikian, keberlanjutan operasi dan pemeliharaan mikrohidro menjadi isu utama. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka perlu diketahui: 1) berapa biaya yang harus dikeluarkan oleh masyarakat untuk akses energi listrik tersebut, 2) berapa biaya operasional dan pemeliharaan agar keberlanjutan mikrohidro tersebut dapat dipertahankan. Desa mandiri energi ini terdapat di Kampung Lebakpicung terdiri dari sebuah rukun tetangga (RT 1) yang secara administratif masuk ke dalam RW 04, Desa Hegarmanah, Kecamatan Cibeber (gambar 1), Kabupaten Lebak, Provinsi Banten. Gambar satu adalah peta kecamatan cibeber yang berada di dekat Taman Nasional Gunung Salak. Pengoperasian mikrohidro di desa ini sudah berjalan satu tahun yang lalu. Pengadaan mikrohidro di kampung lebakpicung atas alternatif badan Pengajian Pemeliharaan Lingkungan Hidup (PPLH) IPB yang dan di danai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). Pengadaan PLTMH ini diahrapkan dapat mengemabngakn potensi ekonomi yang ada di kampung ini yaitu kopi dan gula aren. Setelah adanya PLTMH di kampung Lebakpicung perlu penelitian lanjutan salah satunya tentang pengemabangan ekonomi. Iuran masyarakat yang sudah di tetapkan perlu dikaji lagi agar keberadaan PLTMH di Kampung Lebakpicung dapat bertahan lama dan dimanfaatkan sebaiknya oleh warga Kampung Lebak picung. Hal ini disebabkan iuran yang di tetapkan masih bersifat sementara dan belum disesuaikan dengan kebutuhan perawatan PLTMH setiap bulanya. Gambar 1. Peta kecamatan Cibeber. Pembutan PLTMH yang dilakukan kurang lebih setahun yang lalu adalah kerjasama antara Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan Badan Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) Institut Pertanian Bogor. Sebelum peneitian ini, tim sebeluimnya telah mengidentifikasi lokasi penempatan PLTMH untuk Kampung Lebakpicung, menngukur debit maksimum dan minimum, dan pembuatan PLTMH.

16 Setelah dibuatnya PLTMH di Kampung Lebakpicung perlu dinalisis tentang biaya energi per kwh agar diketahui apakah PLTMH di Kampung Lebakpicung menguntungkan bagi masyarakat atau tidak dan jumlah daya listrik yang dihasilkan oleh PLTMH apakah dapat digunakan untuk kegiatan ekonomi. Sehingga keberadaan PLTMH di Kampung Lebakpicung dapat meningktatkan pendapatan setiap rumah tangga disana. Tekno ekonomi adalah Perpaduan (sinergi) aspek-aspek teknologi, ekonomi, sosial dan budaya untuk meningkatkan optimalisasi, efisiensi dan efektivitas dalam pengembangan sumber daya alam. Analisis tekno ekonomi yang akan dilakukan adalah analisis keberadaan teknologi PLTMH terhadap sosial penduduk Kampung Lebakpicung, beserta biaya pengembangan teknologi PLTMH berupa unit pengolahan kopi. TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah : (1) Menghitung potensi daya PLTMH di Kampung Lebakpicung (2) Menganalisis biaya energi yang harus dikeluarkan oleh rumah tangga sebelum dan seseudah adanya listrik mikro hidro, (3) Menghitung biaya listrik yang diproduksi oleh mikrohidro. Analisis biaya mencakup daya listrik (kw) yang diproduksi dan harga per kw yang berdasarkan pada biaya operasional dan pemeliharaan (4) Menghitung nilai NPV, IRR, dan Payback period (5) Membuat perencanaan awal pembuatan unit kopi di Kampung Lebakpicung

17 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR Energi air adalah energi yang telah dimanfaatkan secara luas di Indonesia yang dalam skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Pemanfaatan energi air pada dasarnya adalah pemanfaatan energi potensial gravitasi. Energi mekanik aliran air yang merupakan transformasi dari energi potensial gravitasi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin atau kincir. Umumnya turbin digunakan untuk membangkitkan energi listrik sedangkan kincir untuk pemanfaatan energi mekanik secara langsung dan dari energi mekanik tersebut dikonversi menjadi energi listrik. Pada umumnya untuk mendapatkan energi mekanik aliran air ini, perlu beda tinggi air yang diciptakan dengan menggunakan bendungan. Akan tetapi dalam menggerakkan kincir, aliran air pada sungai dapat dimanfaatkan ketika kecepatan alirannya memadai (anonim,2004). Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-shot, dan under-shot. Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan kincir berada di bawah aliran air. Air memutar kincir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah jarum jam. Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum jam. Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga berlawanan arah dengan jarum jam. Pemanfaaan enegi listrik skala kecil dengan menggunakan turbin contohnya adalah mikrohidro. Gambar 2. Contoh turbin pada mikrohidro tipe open flume 2.2 MIKROHIDRO Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin, dan generator. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat pula diperoleh dengan

18 membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat kedalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibagun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air mikrohidro. Energi mekanik yang berasal dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt. Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan dengan PLTA skala besar, berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan mikrohidro terutama pada besarnya tenaga listrik yang dihasilkan, PLTA dibawah ukuran 100 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan (Soetarno, 1975). Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikrohidro adalah sebagai berikut (Soetarno, 1975): a. Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini cukup murah karena menggunakan energi alam. b. Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan. c. Tidak menimbulkan pencemaran. d. Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan. e. Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin. Alasan-alasan pemasangan PLTMH antara lain (Soetarno, 1975) : a. Di daerah itu ada potensi aliran air yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik. b. Daerah itu sulit atau jauh untuk dicapai jaringan PLN. Dan kalaupun dipasang biayanya akan mahal. c. Daerah tersebut berpenduduk maju dalam segala bidang baik pertanian, peternakan, perindustrian ringan, pendidikan, dan lain sebagainya. Ada persyaratan-persayratan yang harus dipenuhi untuk membangun PLTMH, yaitu persyaratan teknik sipil, teknik listrik, ekonomi dan politik, dan persayratan biaya (Soetarno, 1975). Persyaratan teknik sipil sangat penting karena mempengaruhi dan menentukan besarnya biaya, sulit atau tidaknya pembangunan PLTMH dianggap menguntungkan apabila pekerjaan sipilnya maksimum 30% dari seluruh biaya. Maka dari itu, di dalam menentukan lokasi sentral harus diadakan peninjauan dan penelitian terhadap keadaan topografi, keadaan hidrologi,, keadaan tinggi jatuh air (head), dan keadaan bahan bangunan dan tenaga kerja. Penelitiaan keadaan topografi Untuk mengetahui situasi tanah, apakah berbukit-bukit, landai, lereng-lereng dan sebagainya. Peninjauan dan penelitian keadaan hidrologi dipandang penting sekali, karena harus dipastikan bahwa aliran / saluran pengairan tetap konstan mengalir selama minimum 5 tahun. Peninjauan meliputi hidrologi meliputi : a. Kondisi sumber air dengan situasi sekitarnya, curah hujan rata-rata setiap tahun serta lainya yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi banyak sedikitnya air. b. Kondisi air sungai apakah mengandung kapur, belerang, zat besi, atau air tersebut mengandung zat-zat lain, serta air tersebut tawar atau tidak dan sebagainya. c. Pengukuran debit air sungai /mata air. d. Bila air sungai diperhatikan apakah air dari sungai tersebut setelah atau sebelum untuk mengairi sawah.

19 Keadaan tinggi jatuh air (head) perlu diperhatikan apakah terjunan terbuat dari air alam atau buatan. Juga perlu ditinjau kemiringan sungai, karean hal ini akan berguna dalam peninjauan lebih lanjut kemungkinan penambahan head.. keadaan bahan bangunan dan tenaga kerja apakah cukup tersedia di daerah tersebut, atau harus mendatangkan dari daerah lain. Persayratan teknik listrik yang perlu diperhatikan dalam menentukan efesien atau tidaknya suatu PLTMH di bangun disuatu daerah adalah : a. Jarak anatara sumber air (sentral listrik) dengan daerah yang akan diberi tenaga listrik tidak begitu jauh. b. Daerah yang akan diberi tenaga listrik mempunyai banyak rumah yang tetap c. Baik atau tidaknya daerah tersebut untuk dilalui jaringan distribusi tenaga listrik. d. Daerah tersebut belum mendapat tenaga listrik dari PLN. e. Adanya distribusi rakyat atau setelah adanya tenaga lsitrik, industri berkembang. Persyaratan ekonomi dan politik di suatu daerah (desa) berfungsi melengkapi persyaratan teknik. Persyaratan ini adalah analisa dan penelitian tentang bagaimana keadaan prasarana, keadaan demografinya, keadaan kesuburan dan pengolahan tanah, dan Pemilikan tanah dibanding dengan jumlah penduduk. Keadaan prasarana yang meliputi : a. Keadaan perumahan penduduk. b. Penghasilan penduduk, yaitu kemampuan penduduk untuk memperguanakan enaga listrik. c. Keadaan pendidikan umum, agama dan kesehatan. Keadaan demografinya yang meliputi jumlah penduduk, baik laki-laki maupun perempuan, baik orang dewasa maupun anak-anak, dan jumlah kelahiran dan kematian rata-rata tiap tahun. Untuk saat ini perlu dipertimbangkan apakah darerah yang akan didirikan PLTMH ini mampu atau tidak ikut membiayai pembangunan PLTMH tersebut. Dengan sendirinya prioritas akan diberikan pada daerah yang mampu dan diharapkan modal bisa kembali. Akan teteapi bila di pandang dari segi sosial politik sangat perlu, maka pemerintah pusat langsung medidirkan PLTMH di daerah yang dikehendaki. Membiayai suatu PLTMH ada perbandingan harga yang bisa diapakai dari 100% total biaya pembangunan PLTMH. Bangunan sipil 25% dari biaya total, pembangkit 30% dari biaya total, dan transmisi 45% dari biaya total. Apabila perbandingan pembiayaan PLTMH tersebut teralu jauh meleset, bisa ditunda pelaksanaanya Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang, antara lain (Anonim,2004)): a. Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap. b. Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikelpartikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir. c. Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan. d. Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin. e. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis. f. Pipa Hisap. Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer. g. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.

20 h. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan. i. Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol. Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat. Sehingga terdapat kemungkinan terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain. Pengembangan pembangkit listrik tenaga mikrohidro untuk pelistrikan pedesaan di Indonesia, hanya ada dua jenis mesin pembangkit listrik yang direkomendasikan di Indonesia yaitu (Anonim,2004): a. Generator syncrhonous dengan turbin tipe cross flow dengan dummy load dan kontrolnya (ELC) b. Generator asynchronous (motor induksi dengan kapasitor) dengan turbin tipr reserve pump dengan dummy load dan kontrolnya (IGC) Keuntungan yang didapat dari PLTMH tipe generator synchronous dengan turbin tipe cross flow adalah sumber tenaga sangat dapat dipercayai dengan frekuensi dan tegangan yang stabil untuk jaringan mandiri dan mesin dapat didisain dan dibuat sesuai untuk berbagai kondisi nyata lokasi. Sedangkan kelemahan PLTMH tipe ini adalah biaya yang mahal. Keuntungan yang didapat dari PLTMH tipe asynchronous dengan turbin tipe reserve pump (PAT) adalah biaya yang rendah jika sebuah pompa dengan motor yang sesuai dengan disain lokasi. Kerugian dari tipe ini adalah sulitnya untuk memilih pompa yang sesuai dengan motor pasar, tanpa kontrol voltase, dan masa pakai kapasitor untuk sisem ini pendek. Turbin berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan, dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Beradasarkan prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. Pada turbin impuls, runner berputar karena adanya pukulan dari pancaran air yang memiliki kecepatan, dimana tekanan telah dikumpulkan dari tekanan ketinggian pada saat pemancaran dari nozzle. Untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu geraknya/runnernya atau bagian turbin yang berputar sama. Turbin yang termasuk jenis ini adalah turbin crossflow, turbin pelton, dan turbin turgo. Pada turbin reaksi, runner berputar karena adanya tekanan dari aliran air. Turbin yang termasuk jenis ini adalah turbin jenis francis dan turbin propeller. Yang termasuk jenis turbin propeller adalah turbin kaplan, diagonal mixed flow, turbin tubular, dan turbin straight flow (tipe package). 2.3 PRINSIP KERJA MIKROHIDRO Pembangkit listrik tenaga Mikrohidro pada prinsipnya memanf aatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan listrik. Pembangunan PLTMH perlu diawali dengan pembangunan bendungan untuk mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak PLTMH. Bendungan ini dapat berupa bendungan beton atau bendungan beronjong. Bendungan perlu dilengkapi dengan pintu air dan saringan sampah untuk mencegah masuknya kotoran atau endapan lumpur. Bendungan sebaiknya dibangun pada dasar sungai yang stabil dan aman terhadap banjir.

21 Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambilan (intake). Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan saluran penghantar yang berf ungsi mengalirkan air dari intake. Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap jarak tertentu untuk mengeluarkan air yang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup. Di ujung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap. Kolam ini berf ungsi untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibuat dengan memperdalam dan memperlebar saluran penghantar dan menambahnya dengan saluran penguras. Kolam penenang (forebay) juga dibangun untuk menenangkan aliran air y ang akan masuk ke turbin dan mengarahkanny a masuk ke pipa pesat (penstok). Saluran ini dibuat dengan konstruksi beton dan berjarak sedekat mungkin ke rumah turbin untuk menghemat pipa pesat. Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa ini, energi potensial air di kolam penenang diubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Biasanya terbuat dari pipa baja y ang dirol, lalu dilas. Untuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung oleh pondasi y ang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu dirancang sesuai dengan kondisi tanah. Turbin, generator dan sistem kontrol masing-masing diletakkan dalam sebuah rumah yang terpisah. Pondasi turbin-generator juga harus dipisahkan dari pondasi rumahnya. Tujuannya adalah untuk menghindari masalah akibat getaran. Rumah turbin harus dirancang sedemikian agar memudahkan perawatan dan pemeriksaan. Setelah keluar dari pipa pesat, air akan memasuki turbin pada bagian inlet. Di dalamnya terdapat guided vane untuk mengatur pembukaan dan penutupan turbin serta mengatur jumlah air yang masuk ke runner/blade (komponen utama turbin). Runner terbuat dari baja dengan kekuatan tarik tinggi yang dilas pada dua buah piringan sejajar. Aliran air akan memutar runner dan menghasilkan energi kinetik yang akan memutar poros turbin. Energi yang timbul akibat putaran poros kemudian ditransmisikan ke generator. Seluruh sistem ini harus balance. Turbin perlu dilengkapi casing yang berfungsi mengarahkan air ke runner. Pada bagian bawah casing terdapat pengunci turbin. Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk menyangga poros agar dapat berputar dengan lancer. Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat diubah menjadi energi listrik. Generator y ang dapat digunakan pada mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisi daya ini dapat berupa sistem transmisi langsung (daya poros langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling), atau sistem transmisi daya tidak langsung, yaitu menggunakan sabuk atau belt untuk memindahkan daya antara dua poros sejajar. Keuntungan sistem transmisi langsung adalah lebih kompak, mudah dirawat, dan efesiensinya lebih tinggi. Tetapi sumbu poros harus benar-benar lurus dan putaran poros generator harus sama dengan kecepatan putar poros turbin. Masalah ketidaklurusan sumbu dapat diatasi dengan bantuan kopling fleksibel. Gearbox dapat digunakan untuk mengoreksi rasio kecepatan putaran. Sistem transmisi tidak langsung memungkinkan adanya variasi dalam penggunaan generator secara lebih luas karena kecepatan putar poros generator tidak perlu sama dengan kecepatan putar poros turbin. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt, sedang V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kw. Komponen pendukung yang diperlukan pada sistem ini adalah pulley, bantalan dan kopling. Listrik yang dihasilkan oleh generator dapat langsung ditransmisikan lewat kabel pada tiang-tiang listrik menuju rumah konsumen.

22 2.4 SELEKSI DARI FASILITAS-FASILITAS DAYA LISTRIK Dalam seleksi permintaan fasilitas-fasilitas daya listrik, beberapa hal berikut ini harus dipertimbangkan sebagai tambahan dari kapasitas terpasang antara lain adalah ciri- ciri bentuk penggunaan daya lsitrik dan fluktuasi beban, biaya transmisi dan distribusi, dan kontribusi pembangunan lokal (Anonim,2004) Ciri- Ciri Bentuk Penggunaan Daya Lsitrik Dan Fluktasi Beban Penggunaan daya listrik pada setiap permintaan fasilitas listrik menunjukan ciri-ciri beban yang spesifik dalam bentuk penggunaanya, selseksi dari fasilitas permintaan daya listrik yang harus dipenuhi harus mendapatkan spesifikasi dari unit pembangkit dan ciri-ciri dari masing-masing fasilitas harus dipertimbangkan. Ciri-ciri beban berhubungan dengan bentuk penggunaan daya listrik seperti yang digambarkan sebagai berikut: a. Penggunaan untuk penerangan Beban penerangan adalah sesuatu yang konstan sementara dalam penggunaan dan menunjukan fluktasi yang lebih sedikit dibandingkan bentuk penggunaan daya yang lain. Pada umumnya penggunaan daya listrik untuk penerangan lebih terkonsentrasi pada malam hari dan fluktasi waktu penggunaan daya listrik tergantung pada cuaca dan lamanya waktu matahari bersinar. b. Penggunaan untuk pemanasan listrik Bentuk utama dari penggunaan pemanas adalah, menjaga kehangatan dan pengeringan dengan menggunakan pemanas lsitrik dan berkelanjutan penggunaan tenaga listrik untuk pemanasan jarang dilakukan. Pemanfaatan listrik untuk pemanasan berfungsi untuk memanaskan atau mengeringkan produk pertanaian pada suatu desa. Pemanfaatan lsitrik untuk pemanasan atau pengeringan ini dapat meningkatkan ke efektifan pengolahan produk desa tersbut khusunya untuk desa yang mempunyai kelembapan yang tinggi. c. Penggunaan untuk tenaga penggerak Tenaga penggerakini berupa motor listrik yang terpasang pada suatu alat.untuk kipas dan pompa listrik umumnya mempunyai fluktasi yang konstan sedangkan untuk mesin gergaji umumnya tidak kosntan. Pada saat start-up suatu motor listrik kadang kala lebih tinggi dari pada aliran rata-rata Biaya Transmisi dan Distribusi Pembangunan konstruksi Mikrohidro sebaiknya dekat dengan sumber permintaan supaya dapat meningkatkan dampak pembangunan. Diperlukan seleksi permintaan fasilitas daya listrik ketika merencanakan permintaan yang dilayani (anonim,2004) Kontribusi Pembangunan Lokal Sebaiknya daya listrik yang dihasilkan mikrohidro didistribusikan pada mereka yang kuat dalam pembangunan lokal (Anonim,2004). Penyaluran daya listrik untuk pembangunan lokal umumnya diberikan kepada : a) Mereka yang mempunyai kemampuan untuk menggunakan sumberdaya lokal. b) Mampu memunculkan karakter lokal ke luar daeahnya c) Mampu membuka kesempatan kerja

23 d) Mampu menyumbang kegiatan promosi petukaran antar masyarakat lokal 2.5 TENAGA LISTRIK DARI AIR Pembangkit listrik tenaga mikrohidro memerlukan dua hal yang pokok yaitu debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Daya yang masuk atau daya total yang diserap oleh skema hidro adalah daya kotor P gross. Nilai daya yang dapat dimanfaatkan P nett harus dikalikan dengan efisiensi η. P nett = P gross x η... (1) Daya dikalikan dengkotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan jugadikalikan dengan sebuah faktor gravitasi (g), sehingga didapat persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah : P nett = g x H gross x Q x η... (2) Dimana : P = Daya dalam kilowatt(kw) g = gravitasi dengan nilai 9,8 H = head dalam meter Q = debit dalam air dalam meter kubik per detik (m 3 /s) η = efisiensi keseluruhan yang terbagi sebagai berikut: η = η konstruksi sipil x η penstock x η turbin x η generator x η sistem kontrol x η jaringan x η trafo...(3) Biasanya : η konstruksi sipil : 1.0 (panjang sakuran x (0.002~0.005) / H gross η penstock : 0.9~0.95 (tergantung pada panjangnya) η turbin :0.7~0.85 (tergantung pada tipe turbin) η generator : 0.8~0.95 (terganung pada kapasitas generator) η sistem kontrol : 0.97 η jaringan : 0.9~0.98 (tergantung pada panjang jaringan) η trafo : 0.98 Untuk memudahkan perhitungan dengan menyesuaikan kondisi kemapuan manufaktur di Indonesia maka nilai efiseinsi total bernilai 0,6~0,75 (JICA dan IBEKA, 2004). 2.6 ANALISIS EKONOMI Perhitungan biaya per hari (Damastuti,1997). Rp / hari biaya tetap biaya tidak tidaktetap jumlah hari / tahun (365 hari per tahun).....(4)

24 Komponen biaya awal terdiri dari: biaya bangunan sipil, biaya fasilitas elektrik dan mekanik serta biaya sistem pendukung lain. Komponen biaya operasional yaitu: biaya perawatan, biaya penggantian suku cadang, biaya tenaga kerja (operator) serta biaya lain yang digunakan selama pemakaian (Biaya operasional dikalikan lama tahun pemakaian mikrohidro Perhitungan per kwh (Damastuti,1997). Biaya per hari H arga / kwh Dayaterpasang( kw) x faktor daya( jam/ hari)...(5) Biaya (harga) per kwh ditentukan oleh biaya rata-rata per hari dan besarnya energi listrik yang dihasilkan per hari (kwh/hari). Energi per hari ini ditentukan oleh besarnya day a terpasang serta f aktor daya Payback Period (De Garmo,1997): Payback period dapat diartikan dengan lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan biaya investasi. Semakin pendek payback period dari periode yang disyaratkan perusahaan, maka proyek investasi tersebut dapat diterima. Dari definisi tersebut, maka payback period dapat dicari dengan dua cara: a. Apabila cash flow dari proyek investasi sama setiap tahun: initial. investmen Payback period = x 1 tahun cash. flow...(6) Dimana initial investmen adalah modal awal dari sebah proyek dan cash flow adalah penerimaan dana dari investasi. Payback periode tidak boleh melebihi jangka waktu yang disyaratkan. b. Apabila cash flow dari proyek investasi berbeda setiap tahun a - b paybak periode = n + 1 tahun c - b...(7) dimana: n = tahun terakhir dimana cash flow masih belum bisa menutupi initial investment a = jumlah initial investment b= jumlah cumulative cash flow pada tahun ke-n c = jumlah cumulative cash flow pada tahun ke- n +1

25 2.6.4 Net Present Value (NPV) (De Garmo,1997): Net Present Value (NPV) merupakan selisih antara pengeluaran dan pemasukan yang telah didiskon dengan menggunakan social opportunity cost of capital sebagai diskon faktor, atau dengan kata lain merupakan arus kas yang diperkirakan pada masa yang akan datang yang didiskontokan pada saat ini. Untuk menghitung NPV diperlukan data tentang perkiraan biaya investasi, biaya operasi, dan pemeliharaan serta perkiraan manfaat/benefit dari proyek yang direncanakan. Arus kas masuk dan keluar yang didiskontokann pada saat ini (present value (PV)). yang dijumlahkan selama masa hidup dari proyek tersebut dihitung dengan rumus: NPV =...(8) Dimana: t = waktu arus kas i = adalah suku bunga diskont yang digunakan R t = arus kas bersih (the net cash flow) dalam waktu t Berikut ditunjukkan arti dari perhitungan NPV terhadap keputusan investasi yang akan dilakukan : a. NPV > 0, maka investasi yang dilakukan memberikan manfaat bagi perusahaan. Proyek bias dijalankan. b. NPV < 0 maka investasi yang dilakukan tidak memberikan manfaat bagi perusahaan. Proyek ditolak c. NPV = 0, maka investasi yang dilakukan tidak mengakibatkan preusajaan untung atau rugi Internal Rate of Return (IRR) De Garmo,1997 Internal Rate of Return (IRR) digunakan dalam menentukan apakah investasi dilaksanakan atau tidak. Untuk itu biasanya digunakan acuan bahwa investasi yang dilakukan harus lebih tinggi dari minimum acceptable rate of return atau minimum atractive rate of return. Minimum acceptable rate of return adalah laju pengembalian minimum dari suatu investasi yang berani dilakukan oleh seorang investor. IRR merupakan suku bunga yang akan menyamakan jumlah nilai sekarang dari penerimaan yang diharapkan diterima (present value of future proeed) dengan jumlah nilai sekarang dari pengeluaran untuk investasi....(9) Ir = bunga rendah It = bunga tinggi

26 2.7 DESA MANDIRI ENERGI Desa Mandiri Energi (DME) merupakan pola pengembangan pedesaan berbasis kepada konsep terintegrasinya kegiatan dalam sebuah sistem yang terdiri atas subsistem input, subsistem produksi primer atau usaha tani (on farm), subsistem pengolahan hasil, subsistem pemasaran, dan subsistem layanan dukungan (supporting system). Kriteria dan persyaratan agar DME berjalan sinergis dan berkesinambungan, adalah (Bambang Heliyanto, Konsep Desa Energi): a. Ditujukan untuk penciptaan lapangan kerja, pengurangan tingkat kemiskinan, dan penyediaan energi di pedesaan. b. Pengembangan energi di pedesaan harus sejauh mungkin melibatkan peran serta semua masyarakat, dari awal sampai akhir. Dengan demikian mereka akan merasa ikut memiliki dan bertanggung jawab atas keberlanjutan dari program tersebut. c. Lokasinya bisa di desa nelayan, desa tertinggal dan terpencil. d. Komoditas yang dikembangkan mengacu pada kelayakan agroklimat dan sosial ekonomi setempat. e. Wilayah pengembangan DME tidak dibatasi oleh wilayah administratif suatu desa. Pengertian desa dalam DME lebih mengacu pada kelayakan teknis dan sosial ekonomis, bukan wilayah administrasi. f. Kelembagaan dan skala usahanya berbentuk koperasi atau kelompok usaha kecil dan menengah, pemerintah (pusat dan daerah) memberikan bantuan khusus berupa saran produksi (bibit, kebun induk, mesin peralatan, dan sarana lainnya) untuk daerah terpilih.

27 III. METODE PENELITIAN 3.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di Desa Mandiri Energi, yaitu di Kampung Lebakpicung, Desa Hegarmanah, Kec. Cibeber, Kab. Lebak, Provinsi Banten, yang letaknya berbatasan dengan Taman Nasional Gunung Halimun-Salak. Pelaksanaan penelitian dilakukan selama lima bulan yaitu dari bulan Desember 2010 sampai dengan April PENGUMPULAN DATA Jenis data yang dikumpulkan adalah: (1) Data dan informasi tentang lokasi penelitian (2) Debit air sungai tahunan (3) Kondisi sosial ekonomi (4) Data teknis mikro hidro dan instalasi (5) Biaya energi sebelum proyek mikro hidro Biaya energi yang dikeluarkan oleh rumah tangga sebelum proyek mikrohidro dikumpulkan melalui wawancara mendalam (depth-interview), kuisioner, dan observasi Lapang. Isi kuisioner berupa (1) Nama anggota keluarga (2) Pendapatan per bulan (3) Pembangkit listrik yang dipunyai sebelum ada PLTMH (4) Barang elektronik yang dipunyai (5) Iuran per bulan 3.3 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN Analisis Potensi Daya Mikrohidro Sebelum penelitian ini, tim sebelumnya yaitu tim gabungan dari PPLH-IPB dan PLN J&P telah melakukan pengukuran debit air pada musim hujan dan musim kemarau. Dengan memasukan debit air kedua musim tersebut ke persamaan (2), maka akan didapat potensi mikrohidro di Kampung Lebakpicunng. Pt = 9.81 Q H η total..(2) Dimana: Q = debit air, m 3 /detik H = beda tinggu efektif, m Η total = total efesiensi = Kebutuhan listrik rumah tangga Kebutuhan listrik rumah tangga berdasarkan kebutuhan listrik yang datanya diperoleh dari setiap rumah tangga dan ketersediaan peralatan listrik di lokasi penelitian. Selain itu akan dihitung kebutuahn biaya per hari dan biaya per kwh yang harus dibayar oleh masyarakat

28 Kampung Lenakpicung. Biaya per hari di dapat dengan mebagi iuran per bulan setiap rumah tangga dengan 30 hari. Biaya per kwh rumah tangga akan didapat dengan memasukan persamaan (5). Biaya per hari Haga/ kwh Daya terpasang( kw) x faktor daya ( jam/ hari) (5) Perhitungan NPV, IRR, dan Pay Back Periods Dengan memasukan rumus NPV, IRR, dan payback period ke dalam software Microsoft Excel, maka akan didapatkan nilai-nilai tersebut. Mendapatkan nilai payback period dengan memasukkan ke dalam persamaan (6) Payback period = in nitial. investmen cash. flow x 1 tahun Dimana initial investmen adalah modal awal dari sebah proyek dan cash flow adalah investasi. Payback period tidak boleh melebihi jangka waktu yang penerimaan dana dari disyaratkan. Mendapatkan n persamaan (8) nilai NPV NP V Dimana: t = waktu arus kas i = suku bunga diskont yang digunakan R t = arus kas bersih (the net cash flow) dalam waktu t (net present value) dengan memasukan ke dalam (9) Mendapatkan nilai IRR (internal rate of return) dengan memasukan ke dalam persamaan Besarnya nilai sekarang dihitung dengan menggunakan pendekatan sebagai berikut: Dimana : Ir = bunga rendah It = bunga tinggi Perencanaan Unit Pengolahan Kopi Unit pengolahan kopi bertujuan untuk menciptakan desa mandiri energi di Kampung Lebakpicung. Unit pengolahan kopi ini diharapkan dapat meningkatkan pendapatan masyarakat dan memperkenalkan produk kopi Kampung Lebakpicung ke masyarakat luas. Selain itu, nantinya pendapatan dari pengolahan kopi ini dapat menutupi biaya operasional PLTMH.

29 Analisis perencanaan unit pengolahan kopi berupa analis ekonomi. Analisis hanya sebatas pada alat mesin pengolahan kopi yang menggunakan energi listrik saja. Sehingga akan diketahui daya total penggunaan alsin tersebut dan akan dihitung penentuan beban perminaan. Analisis ini diharapkan akan mendapatkan rincian awal pendapatan dari unit pengolahan kopi ini.

30 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 KONDISI SOSIAL EKONOMI KAMPUNG LEBAKPICUNG Kampung Lebakpicung terdiri dari sebuah rukun rukun tetangga (RT 1) yang secara administratif masuk ke dalam RW 04, Desa Hegarmanah, Kecamatan Cibeber, Kabupaten Lebak, Provinsi Banten. Kampung ini juga terletak berbatasan dengan kawasan Taman Nasional Gunung Halimun (TNGHS) akibat perluasan tahun Jumlah kepala keluarga (KK) saat ini 52 KK. Jumlah rumah di kampung ini adalah 52 rumah. Kampung Lebakpicung terletak di lembah yang dapat diakses melalui Jalan Raya Pelabuhan Ratu Cikotok sampai pertigaan Cikuya, kemudian dilanjutkan dengan jalan berbatu dengan lebar 1,5 2 m di antara jurang dan tebing, dapat dilalui dengan kendaraan sepeda motor, truk, atau mobil bergardan depan dan kemudian dilanjutkan dengan jalan setapak melalui tepi sawah yang hanya dapat dilalui oleh sepeda motor atau berjalan kaki. Perjalanan dari kampung terdekat ke kampung ini adalah sekitar 20 menit dengan sepeda motor. Kampung Lebakpicung belum memiliki jaringan listrik PLN. Pada beberapa rumah telah memiliki turbin listrik pribadi (15 rumah) dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) sumbangan dari Provinsi Banten (22 rumah). Namun demikian, setidaknya ada 32 rumah lainnya yang masih dalam kegelapan. Gambar 2 adalah kondisi Kampung Lebakpicung yang berada disamping Taman Nasional Gunung Halimun. Gambar 3. Kondisi Kampung Lebakpicung Pada umumnya warga kampung Lebakpicung berprofesi sebagai petani. Penghasilan mereka per bulanya tidak sampai satu juta. Kepala rumah tangga yang mempunyai usaha tambahan seperti membuka warung, mempunyai penghasilan lebih besar dibandingkan yang lainya. Pekerjaan sampingan mereka selain bertani adalah menjadi buruh angkut kayu dan bekerja di pabrik teh yang berada tak jauh dari kampung Lebakpicung. Pada siang hari para laki-laki warga Kampung Lebakpicung pergi untuk bertani atau menjadi buruh dan umumnya dirumah mereka hanya ada istri dan anak mereka. Para isitri umunya menumbuk padi pada siang hari. Masyarakat Kampung Lebakpicung mempunyai tempat penyimpanan padi yang diberi nama leuit. Padi yang tersimpan

31 didalam leuit adalah hasil panen mereka sendiri dan digunakan untuk kebutuhan beras mereka selama satu tahun. Gambar 3 menunjukan tempat penyimpanan padi yang telah dipanen dalam leuit. Gambar 4. Leuit Kampung Lebakpicung mempunyai produk khas yaitu kopi. Produksi kopi di kampung ini belum bisa dijual dan dipasarkan sehingga dapat dijadikan komoditas unggulan desa ini. Kopi produksi kampung ini mempunyai prospek yang bagus untuk dijadikan komditas unggulan karena mempunyai rasa yang khas. Kehadiran mikdrohidro di Kampung Lebakpicung yang berdekatan dengan Taman Nasional Gunung Halimun telah membantu masyarakat kampung tersebut untuk menikmati listrik. Masyarakat beramai-ramai membeli televisi, speaker dan barang elektronik lainya. Semua masyarakat Lebakpicung merasa senang dan menikmati adanya mikrohidro di kampung mereka. Pada malam hari mereka dapat menikmati acara televisi atau memutar VCD.. Gambar 4 menunjukan mikrohidro di Kampung Lebakpicung. Gambar 5. Peralatan lsitrik yang digunakan masyarakat Kampung Lebakpicung Dalam questinoner, semua masyarakat Kampung Lebakpicung tidak keberatan dengan harga yang harus mereka bayar. Harga yang dibayar dihitung dari jumlah alat elektronik yang dipunyai masyarakat pada tabel 4. Televisi merupakan barang elektronik paling popular yang harus dibeli setelah adanya mikrohidro. Karena televisi menyuguhkan hiburan khusunya di sore hingga malam setelah mereka bekerja ke sawah atau menjadi buruh. Semua warga merasa sangat senang dan terbantu tidak ada satupun warga yang menolak adanya mikohidro di kampung ini.

32 4.2 PEMANFAATAN LISTRIK DI KAMPUNG LEBAKPICUNG Sebelum ada Mikrohidro Sebelum ada mikrohidro, masyarakat Lebakpicung telah mengenal pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) seperti pada Gambar 4. Akan tetapi pembangkit tenaga surya ini tidak menghasilkan daya listrik yang besar dan hanya bisa untuk menyalakan lampu saja. Tidak semua masyarakat Lebakpicung dapat memanfaatkan PLTS ini hanya sebagaian masyarakat yang lebih mampu yang dapat memanfaatkanya juga kondisi kampung Lebakpicung yang berada di daerah ini kurang mendapatkan intesitas matahari. Selain PLTS, masyarakat Lebakpicung juga menggunakan turbin seperti pada Gambar 5 dan lampu minyak. Untuk turbin biaya pemasangan sebesar Rp / bulan, lampu minyak Rp 4.000/lt dan PLTS untuk pemasangannya Rp Listrik yang dihasilkan PLTS dan turbin hanya dapat menghidupkan lampu saja. Gambar 6. Pembangkit Listrik Tenaga SuryaPLTS Secara umum kehadiran mikrohidro di Kampung Lebakpicung membuat perubahan secara nyata dalam konsumsi listrik di kampung ini. Sebelum ada mikrohidro desa ini amat gelap pada malam harinya. Karena mereka hanya menggunakan lampu minyak, PLTS bagi sebagian warganya dan, turbin kecil. PLTS dan turbin kecil hanya dapat menyalakan lampu saja. Gambar 7. Turbin

33 4.2.2 Setelah ada Mikrohidro Pengadaan mikrohidro di kampung Lebakpicung merupakan program CSR dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang bekerja dengan badan Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) Institut Pertanian Bogor. Program ini sudah berjalan selama satu tahun lebih. Gambar 8. Mikrohidro Air dibendung oleh dam batu bronjong. Dam ini terbuat dari batu belah yang dibungkus dengan jaring logam untuk menyempurnakan kesatuan. Penggunaan dam jenis ini di karenakan keterbatasan penggunaan sungai dikarenakan efesiensi yang rendah. Intake yang digunakan adalah tipe intake tanpa saringan. Dengan kenaikan debitan sungai, maka aliran air akan mengalir deras ke ambang akhir. Hal ini tidak akan terjadi banjir pada intake. Akan tetapi bila sedimen yang terbawa dapat hanyut melalui air terjun di ambang akhir maka perawatan dari sungai intake akan jauh lebih mudah. Gambar 9. Bendung air Air mengalir sepanjang saluran terbuka menuju bak penenang. Mikrohiro di Kampung Lebakpicung tidak menggunakan penstock. Air langsung mengalir ke rumah pembangkit dan menggerakkan generator setiap harinya.

34 Gambar 10. Saluran terbuka 4.3 ANALISIS TEKNO-EKONOMI Analisis tekno ekonomi bertujuan untuk mempadukan aspek-aspek ekonomi sosial dan budaya terhadap suatu teknologi. Teknologi PLTMH yang dibawa ke Kampung Lebakpicung memberikan suatu keuntungan bagi mereka. Perlu dikaji analis tekno ekonomi untuk meningkatkan optimasi, efesiensi dan efektifitas dalam menggunakan teknologi PLTMH Perhitungan Biaya per kwh. Pembangunan PLT Mikrohidro memerlukan investasi yang relatif besar. Biaya (harga) listrik per kwh-nya dihitung berdasarkan biaya awal (initial cost) dan biaya operasional (operational cost). Komponen biaya awal terdiri dari: biaya bangunan sipil, biaya fasilitas elektrik dan mekanik serta biaya sistem pendukung lain. Komponen biaya operasional yaitu: biaya perawatan, biaya penggantian suku cadang, biaya tenaga kerja (operator) serta biaya lain yang digunakan selama pemakaian. Investasi awal dari pembanguanan PLTMH di Kampung Lebakpicung Banten adalah Rp Selama satu tahun PLTMH telah menerangi Kampung Lebakpicung, terdapat banyak perbaikan atau perawatan selama pengoperasinya diantaranya : bearing, bos, as, kopling, saluran dan rumah tubin, vanbelt, dan turbin mikorhidro. Besar biaya operasional sebesar Rp seperti diuraikan pada Tabel 2. Umur ekonomis dari PLTMH sendiri terdiri dari bangunan sipil 20 tahun, transmisi 10 tahun, dan pembangkit 10 tahun. Nilai penyustan PLTMH 10 % per tahun. Tabel 1. Bunga modal bangunan dan alat PLTMH Pemabangunan Harga Nilai awal (Rp) penyusutan Bangunan sipil % Transmisi % 00 Pembangkit % /mikrohidro 500 Total Sumber : laporan keuangan pembangunan PLTMH Bunga modal (Rp)