BAB VI STUDI OPTIMASI

Transkripsi

1 BAB VI STUDI OPTIMASI 6.1. PENENTUAN SKEMA PLTM SANTONG Dalam studi kelayakan ini ditetapkan satu skema PLTM terpilih berdasarkan tinjauan topografi, geologi, debit yang tersedia, dan besarnya daya yang dihasilkan. Lokasi yang ditentukan adalah lokasi rencana bendung dan bangunan pengambilan (intake), saluran penghantar dan kolam penangkap pasir, bak penenang, pipa pesat, dan gedung sentral. Selengkapnya akan dijelaskan sebagai berikut : Bendung ditempatkan pada suatu penampang sungai yang relatif simetris terletak pada alur sungai yang relatif lurus dengan gradien hidraulik kurang dari 2%. Dasar sungai lokasi bendung terletak pada elevasi +578,0 m dengan lebar sungai ± 19,0 m. Kemiringan tebing bantaran sungai bagian kiri sepanjang 30 m cukup landai (± 12º), sedangkan tebing sungai bagian kanan agak curam (30º 40º). Kondisi tanah permukaan (top soil) di sekitar poros bendung pada tebing kiri dan kanan setebal (0,60 1,80) m terdiri dari tanah berbutir kasar campuran pasir, kerikil, dan lanau. Di bawah tanah permukaan tersebut terdiri lapisan batuan breksi vulkanik agak porus pada tebing sebelah kiri dan lava andesit telah dikekarkan (jointed) dengan kekar yang agak rapat bersifat terbuka pada tebing bagian kanan. Palung sungai rencana bendung terdiri dari endapan alluvium berupa pasir, kerikil, dan bongkah batuan dengan ketebalan batas breksi dengan lava andesit tidak dapat diketahui dengan pasti. Struktur bendung dibuat dari pasangan batu/beton dengan ketinggian 2,00 m, bentuk mercu bulat dilengkapi dengan kolam peredam energi tipe bucket (bak tenggelam) pada bagian hilirnya. Pintu pengambilan (intake) diletakkan pada bagian hilir tebing sungai dilengkapi dengan pintu bilas dengan undersluice untuk mengendalikan sedimen dasar (bed load) yang mungkin akan masuk ke pintu pengambilan. Di bagian hulu pintu pengambilan biasanya dipasang konstruksi saringan untuk mencegah sampah atau material lain (ranting kayu, daun pepohonan, dll) yang diperkirakan masuk ke intake. Saluran penghantar pada ujung sebelah hulu dan ujung bagian hilir berturut-turut berada pada elevasi +580,0 m dan +578,0 m dan terletak pada suatu jalur sepanjang lereng tebing sungai bagian sebelah kiri dengan kemiringan cukup terjal. Panjang saluran tersebut adalah 1860 m. Kondisi geoteknik sepanjang jalur saluran penghantar umumnya terdiri dari lapisan campuran antara humus lempung lanauan, pasir, dan fragmen andesit berupa kerikil dan bongkah batuan ketebalan (0,65 2,00) m. Di bawah lapisan tersebut terdapat batuan dasar lapisan endapan breksi vulkanik dengan ketebalan bervariasi BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 1

2 sampai 10,00 m. Penempatan jalur saluran penghantar yang berada pada tebing lereng yang cukup terjal dengan lapisan tanah pelapukan perlu memperhatikan kemungkinan terjadinya kelongsoran terutama pada tahap pelaksanaan, pengupasan, dan pemotongan tebing. Hasil analisa sementara kestabilan lereng memperlihatkan bahwa pengupasan/pemotongan tebing dengan talud 3:1 s/d 4:1 menghasilkan tinggi galian dan pemotongan maksimum 4,00 m masih memberikan faktor keamanan SF > 3 (stabil). Untuk mengurangi kemungkinan sepage (bocoran) sepanjang jalur saluran penghantar karena sifat tanah porus, diupayakan dibuat dari pasangan batu. Kemungkinan terjadinya limpasan hujan yang berlebih dari bagian sebelah atas dapat dikendalikan dengan saluran drainase pencegat. Dan untuk mencegah masuknya sedimen (pasiran atau lumpur) dan sedimen layang lainnya yang tidak dapat dibilas pada pintu bilas dekat bendung masuk ke saluran penghantar diperlukan sarana bangunan berupa kolam penangkap pasir (desand) atau kantong lumpur (sand trap). Desand atau kantong lumpur ditempatkan pada ujung bagian hulu dari saluran penghantar setelah bangunan pengambilan (intake) dari Bendung. Bak penenang berada pada elevasi + 575,00 m sampai dengan + 580,00 m terletak sedikit di balik punggungan bukit. Kondisi geoteknik lapisan tanah bagian atas (top soil) terdiri dari lempung pasir lanauan (sandy silt) dengan ketebalan 4,60 5,00 m. Di bawah lapisan top soil terdapat batuan breksi vulkanik. Daya dukung lapisan tanah dasar untuk bak penenang kedalaman sampai dengan 3,00 m mencapai 3,05 kg/cm². Secara struktural bak penenang harus stabil dan aman terhadap settlement. Pipa pesat berada pada elevasi muka air +578,20 m di ujung paling atas dan +500,20 m di ujung bawah dengan panjang L = 170 m terletak pada lereng dengan kemiringan antara 20 o 45 o. Kondisi geoteknik/geologi di jalur rencana pipa pesat terdiri dari lapisan atas berupa lempung, lanau, pasir kerikil, dan bongkah batuan dengan ketebalan antara (0,70 5,00) m. Lapisan di bawahnya berupa batuan breksi, tufa batu apung yang memiliki daya dukung lebih besar dari lapisan diatasnya, yaitu lebih besar dari 3,31 kg/cm². Gedung sentral terletak pada ketinggian + 497,489 m, sedangkan poros turbin berada pada elevasi + 496,10 m. Kondisi geoteknik di bawah rencana gedung sentral berupa lapisan top soil dengan ketebalan (0,6 1,0) m terdiri dari lanau pasiran dan pasir lepas memiliki daya dukung (1,4 1,7) kg/cm². Sedangkan lapisan dasar terdiri dari lava andesit abu-abu padat, kekar, dan breksi serta tufa batu apung dengan daya dukung ijin = 5 kg/cm². BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 2

3 6.2. OPTIMASI PLTM dapat beroperasi dalam dua kondisi pemanfaatan debit yaitu debit besar dengan waktu pengoperasiannya lebih pendek dan debit kecil, akan tetapi waktu pengoperasiannya lebih panjang. Debit yang paling menguntungkan selama beroperasinya PLTM disebut debit rencana optimum yang tergantung dari presentase kejadiannya. Debit andalan adalah debit yang selalu ada dan dapat diandalkan. Beberapa literatur menyebutkan bahwa debit andalan merupakan debit dengan probabilitas durasi 100%, 95% atau 90%. Kajian optimasi PLTM Santong didasarkan pada pertimbangan antara lain : a. Energi yang dapat dihasilkan untuk dijual dengan memperhatikan presentase kejadian (probabilitas durasi) debit terhadap waktu pemanfaatan daya turbin terpasang selama setahun. b. Biaya konstruksi dan bangunan sipil (Civil work) serta peralatan elektro-mekanikal yang terdiri dari bendung, saluran penghantar, bak penenang, pipa pesat, gedung sentral, jalan masuk, turbin, peralatan elektrikal dengan segala kelengkapannya yang dibutuhkan agar turbin dapat mencapai daya operasional yang diharapkan dengan tersedianya debit rencana tersebut. Untuk maksud tersebut dilakukan kajian optimasi melalui besaran debit (Q) untuk beberapa alternatif presentase waktu kejadian (probabilitas durasi) 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%. Untuk menetapkan pilihan besaran debit yang paling menguntungkan dilakukan dengan menghitung daya terlebih dahulu menggunakan rumus daya : P = ηghq (kw) Dimana : P = Daya, dalam kw η = Efisiensi turbin dan generator = 0,76 g = Percepatan gravitasi (m/det²) H = Tinggi jatuh efektif = 80,6 m Q = Debit (m³/det) Besarnya energi total yang dapat dihasilkan dihitung dengan rumus : E = E + E + E (lihat pembahasan Bab 3 Daerah Studi dan Kajian total f s d Hidrologi sub bab 3.3.5) Perhitungan energi untuk berbagai presentase kejadian (probabilitas durasi) 30% - 50% telah disajikan pada sub bab Optimasi dilakukan dengan menghitung bangunan-bangunan utama PLTM Santong dengan menggunakan masing-masing debit. Dari perhitungan tersebut akan diperoleh volume pekerjaan (Bill Of Quantity)nya. Selanjutnya dihitung biaya yang diperlukan untuk BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 3

4 pembangunannya. Harga yang digunakan sebagai acuan adalah harga satuan bahan/pekerjaan setempat. Untuk mengetahui nilai ekonomi dari masing-masing debit dilakukan analisa ekonomi dengan suku bunga 12% dan umur proyek 30 tahun dengan masa konstruksi 2 tahun. Dari perhitungan energi dan daya dengan variasi presentase kejadian (probabilitas durasi) 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%, diperoleh besar daya berturut-turut : 895 kw, 841 kw, 769 kw, 721 kw dan 691 kw. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa biaya paling rendah yaitu sebesar Rp ,4 per kw diperoleh untuk debit Q = 1,40 m³/det. Sehingga debit rencana yang diambil adalah Q = 1.40 m³/det. Optimasi dari masing-masing debit diperlihatkan pada Tabel 6.1 dan Gambar 6.1. Perhitungan biaya konstruksi untuk debit rencana yang dipilih ditampilkan pada Tabel 6.2, sedangkan perhitungan biaya konstruksi untuk debit lainnya diperlihatkan pada lampiran. Tabel 6.1. Optimasi Biaya Konstruksi Per kw PLTM Santong - NTB No. Debit m³/det Daya kw Energi kwh Biaya/kW US$ 1 1, ,14 2 1, ,69 3 1, ,80 4 1, ,69 5 1, , ,00 Perbandingan Debit Terhadap Biaya/kW 2.550, , ,00 Biaya/kW (US$) 2.400, , , , , , ,00 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 Debit (m3/detik) Gambar 6.1. Grafik Hubungan Debit Terhadap Biaya Konstruksi Per kw BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 4

5 Perkiraan Biaya PLTM Santong - Nusa Tenggara Barat Debit Rencana = 1.4 m 3 /det Head Efektif = 80.6 m Kapasitas = 841 kw Nilai Tukar US$ = Rp 9.500,- Tabel 6.2. Perkiraaan Biaya PLTM Santong Nusa Tenggara Barat No. Pekerjaan Biaya Rp US$ A Pekerjaan Sipil 1 Persiapan Jalan Masuk Bendung dan Kantong Lumpur Saluran Penghantar Kolam Penenang Pipa Pesat Gedung Sentral Serandang Hubung Jumlah Kontingensis (10%) Sub Total (Pekerjaan Sipil) B Pekerjaan E & M ,51 Kontingensis (5%) , ,38 Sub Total (Pekerjaan E & M) , ,89 Jumlah , ,89 Jasa Teknis (10%) , ,99 Jumlah , ,87 C Pajak (10%) , ,39 Jumlah Total Biaya Proyek , ,26 Rp US $ Biaya per kw , ,69 No. Pekerjaan Satuan Volume Harga Satuan Rp Rp Harga US$ A Pekerjaan Sipil 1 Pekerjaan Persiapan 1.1 Mobilisasi Proyek a Mobilisasi dan Demobilisasi ls b Kantor Direksi unit BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 5

6 c Air Bersih ls d Listrik ls Pembersihan Lokasi a Pembebasan Lahan Ha b Pagar m c Pembersihan Lahan Ha Sub Total Jalan masuk 2.1 Jalan Masuk ke Gedung Sentral a Galian Tanah m³ , b Galian Batuan m³ , c Perkerasan m² , Jembatan (25 m) Beton K-225 m³ 68, , Beton B 100 m³ 6, , Tulangan kg , Pipa Sandaran m 103, , Perkerasan m² 116, , Sub total Bendung dan Kantong Lumpur 3.1 Bendung a Galian tanah m³ 834, , b Galian batuan m³ 593, c Timbunan m³ 120, , d Pasangan batu m³ 1967, , e Beton (K-225) m³ 148, , f Tulangan kg , g Plesteran m³ 0, , ,34 h Pintu air intake m² 7, , I Pintu air pembilas m² 9, , j Trassram m³ 48, , k Saringan kg 51, , ,27 l Cofferdam ls Saluran penghubung a Galian Tanah m³ , ,4 b Timbunan m³ , ,4 c Pasangan batu m³ 277, , d Beton (K-225) m³ 1, , e Tulangan kg 192, , f Plesteran 1:3 m² 1, , ,6 3.3 Kolam Lumpur a Galian tanah m³ , ,9 b Pasangan batu m³ 694, , c Beton (K-225) m³ 2, , d Tulangan kg , e Pintu air m² 22, , Sub total BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 6

7 4 Saluran Penghantar a Galian tanah m³ 25033, , ,93 b Timbunan m³ , ,08 c Pasangan batu m³ 5177, , ,5 d Pintu air m² 7, , ,63 e Plesteran 1:3 m² , Sub total Kolam Penenang a Galian tanah m³ , ,34 b Galian batuan m³ , ,17 c Timbunan m³ , ,03 d Pasangan batu m³ , ,67 e Beton (K-225) m³ 1, , f Tulangan kg 148, , g Pintu air m² ,85 h Saringan kg 118, , ,8 I Pipa galvanis m , ,14 Sub total Pipa Pesat a Pipa pesat m , ,76 b Angker blok buah , ,32 c Beton K-225 m³ 5, , ,92 d Tulangan kg , e Galian tanah m³ , ,65 Sub total Gedung Sentral 7.1 Galian Tanah m³ , ,2 7.2 Galian Batuan m³ , ,5 7.3 Bouwplank m³ , ,1 7.4 Beton (K-225) m³ 34, , ,1 Tulangan kg , Atap m² , ,6 7.6 Baja Profil kg , ,8 7.7 Pasangan batu m³ , ,5 7.8 Plesteran m² 1503, , , Kusen m³ 5, , , Timbunan pasir m³ 42, , , Dinding (bata) m² , , Daun pintu dan jendela ls , Perlengkapan sanitari ls , Air bersih ls , Rumah jaga unit Areal parkir ls , Saluran pembuang a Galian Tanah m³ 278, , ,44 b Urugan pasir m³ ,42 c Pasangan batu m³ ,84 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 7

8 d Beton (K-225) m³ 47, ,78 e Tulangan kg , ,59 f Plesteran m³ , ,87 Sub total Serandang Hubung Galian m , ,3 Pasangan batu buah , ,7 Balok baja kg , ,12 Beton K-175 m³ ,75 Tulangan kg , ,59 Plesteran m² , ,97 Gerbang m² , ,55 Sub total No. Pekerjaan Satuan Volume Harga Satuan Rp Harga Rp. US$ B Pekerjaan Elektro dan Mekanik 1 Turbo Generator Turbin & Governor buah ,31 Generator & fly wheel buah ,6 Inlet Valve buah ,26 Erection ls ,27 Commisioning ls ,4 Sub total ,84 2 Elektrikal/Serandang Hubung Transformer (KVA) buah ,08 M.V. switch gear buah ,02 Control panel & Protection buah ,01 DC supply & board buah ,76 Station supply & board buah ,5 Cable, Lighting, Installation ls Sub total ,37 3 Perlengkapan Radio Komunikasi set ,25 Over head crane buah ,51 Peralatan & suku cadang set ,02 Emergency set set Accessories ls ,51 Sub total ,3 Jumlah Total ,51 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 8