STUDI PERUMUSAN ALTERNATIF SKEMA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH) UNTUK OPTIMALISASI POTENSI ENERGI DAN POTENSI WISATA CURUG CIMAHI

Transkripsi

1 STUDI PERUMUSAN ALTERNATIF SKEMA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH) UNTUK OPTIMALISASI POTENSI ENERGI DAN POTENSI WISATA CURUG CIMAHI TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Tenaga Listrik Sekolah Teknik Elektro Dan Informatika Institut Teknologi Bandung oleh : ABDUR ROHMAN NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK TENAGA LISTRIK SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009 i

2 STUDI PERUMUSAN ALTERNATIF SKEMA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH) UNTUK OPTIMALISASI POTENSI ENERGI DAN POTENSI WISATA CURUG CIMAHI Oleh: ABDUR ROHMAN NIM : TUGAS AKHIR Telah diterima dan disahkan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Tenaga Listrik Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung Bandung, Juni 2009 Pembimbing, Dr. Ir. Mukmin Widyanto Atmopawiro NIP ii

3 i

4 KATA PENGANTAR Assalamu alaykum warahmatullahi wabarakatuh Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah swt, Rabb seluruh alam. Shalawat dan salam semoga selalu tercurah kepada pemimpin dan suri tauladan orangorang yang beriman, Rasulullah Muhammad saw. Dengan selesainya tugas akhir ini, penulis bersyukur kepada Allah swt. Selain itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : Bapak Dr. Ir. Mukmin Widyanto Atmopawiro sebagai dosen wali sekaligus pembimbing tugas akhir atas segala perhatian, kasih sayang, nasehat, bimbingan, dan motivasi yang sangat berarti bagi penulis. Seluruh dosen Teknik Elektro ITB yang telah berbagi ilmu dan pengalamannya yang bermanfaat, termasuk dosen-dosen penguji, yaitu Bapak Dr. Ir. Yusra Sabri Siradjuddin, Bapak Ir. Nanang Haryanto MT, dan Bapak Deni Hamdani, M.Sc. Ayah, Ibu, kakak-kakak dan adik-adik penulis yang telah mendorong, membantu, dan mendoakan penulis. Sahabat-sahabat Asrama Putra Salman dan Asrama Putri Salman, yaitu : Ahmad, Ashlih, Julian, Husni, Azzam, Rusnang, Dhani, Gantina, Ndhuk Lis, Muthi, Iin, dan seluruh anggota asrama lainnya yang telah memberikan bantuan dan dukungan yang tak ternilai. Kang Nanang, Kang Yudha, dan Kakak-Kakak di Salman yang telah membantu penulis mengatasi berbagai persoalan selama penyelesaian Tugas Akhir ini. Teman-teman Teman-teman bimbingan Bapak Mukmin, yaitu Gama, Setya, Ikbal, Anggi, Andika, Irwanto dan Ardo untuk diskusi-diskusi yang sangat membantu. Rekan-rekan Aroes Koeat 2004 yang bersama-sama telah berjuang di kampusitb tercinta ini, juga teman-teman dari Teknik Elektro dan teman-teman mahasiswa ITB lainnya: Habib, Eka, Ardha, Ramadhan, Jaka, Rihan, Iwa, Citra, Kus, Febri, Arfan, Afif, Asep, Infal, Ghina, Eldi, Adib, Fikril, Nur, Riko, Eenk dan masih banyak lagi. Kang Aang, Bapak Ir. Akhmad Taufik Moekhith, Mas Aji Subekti, dan Dr.Ir. Agung Wiyono atas kesediaannya untuk membimbing penulis dan berdiskusi dengan penulis. i

5 Teman-teman Aktivis Da wah Kampus yang telah memberikan doa dan dukungan. Semoga kita semua mendapat rahmat Allah dan bertemu kembali di surga-nya nanti. Amiin. serta teman-teman dan pihak-pihak lainnya atas bantuan, dukungan dan kerjasamanya. Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan, baik menyangkut materi pembahasan maupun teknik penulisan. Oleh karena itu, penulis mohon maaf atas segala keterbatasan serta dengan senang hati penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan tugas akhir ini agar bermanfaat bagi perkembangan ilmu ketenagalistrikan. Kritik dan saran dapat disampaikan melalui ke alamat : abdurrohman3@gmail.com. Semoga tugas akhir ini bermanfaat serta tercatat sebagai bukti amal sholeh yang diterima Allah SWT. Amiin. Wassalaamu alaykum warahmatullaahi wabarakaatuh. Bandung, Juni 2009 Abdur Rohman ii

6 DAFTAR ISI Kata Pengantar i Daftar Isi iii Daftar Gambar v Daftar Tabel vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Manfaat Rumusan Masalah Batasan Masalah Langkah Kerja dan Metodologi Sistematika Pembahasan 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Konsep Konsevasi Energi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Kelebihan dan Kekurangan Sistem PLTMH Skema-Skema PLTMH Perencanaan Skema PLTMH Metode Pengukuran Debit Air Komponen-Komponen PLTMH Kebijakan Penjualan Listrik Analisis Ekonomi PLTMH Pengembangan Wisata 25 BAB III DATA LAPANGAN Lokasi Kondisi Sekitar Curug Daerah Aliran Sungai dan Debit Air Sungai Air Terjun dan Head Kelistrikan Masyarakat Penjualan Listrik ke PLN Capital Cost Data Pengunjung Pengelolaan Curug 36 iii

7 3.10 Aktivitas Ekonomi Masyarakat 37 BAB IV LAYOUT, ANALISIS POTENSI, DAN BIAYA Layout Potensi Daya Analisis Dimensi Kanal dan Penstock Analisis Biaya 44 BAB V ALTERNATIF-ALTERNATIF SKEMA Perumusan Kriteria Skema Penentuan Parameter Skema Penentuan Skema-Skema Penilaian Skema Tahap Pertama Penilaian Skema Tahap Kedua Penilaian Skema Tahap Ketiga 58 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran 62 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A. PENGUKURAN HEAD LAMPIRAN B. DIAGRAM MOODY 71 LAMPIRAN C. BIAYA POKOK PENYEDIAAN (BPP) TENAGA LISTRIK PT PLN (PERSERO) TAHUN LAMPIRAN D. TARIF DASAR LISTRIK TAHUN 2003 (TDL2003) UNTUK KEPERLUAN RUMAH TANGGA DAN BISNIS 73 LAMPIRAN E. PERHITUNGAN -PERHITUNGAN LAMPIRAN F. DATA GENERATOR LAMPIRAN G. RINCIAN PENDAPATAN SKEMA-SKEMA 80 iv

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema Run-off river 7 Gambar 2.2 Contoh Dam 8 Gambar 2.3 Contoh Skema Integrasi PLTMH dengan Irigasi 8 Gambar 2.4 Pengukuran Luas Penampang 9 Gambar 2.5 Komponen PLTMH 12 Gambar 2.6 Contoh Bendung 12 Gambar 2.7 Contoh Saluran Pembawa 13 Gambar 2.8 Contoh Forebay 13 Gambar 2.9 Contoh Penstock 14 Gambar 2.10 Turbin Crossflow 15 Gambar 2.11 Turbin Pelton 16 Gambar 2.12 Turbin Turgo 16 Gambar 2.13 Turbin Francis 17 Gambar 2.14 Turbin Kaplan 17 Gambar 2.15 Kurva Efisiensi Turbin 18 Gambar 2.16 Grafik Efisiensi Turbin Crossflow pada Berbagai Kondisi Debit 18 Gambar 2.17 Grafik Pemilihan Turbin 19 Gambar 3.2 Lokasi Cisarua 28 Gambar 3.2 Lokasi Curug Cimahi 28 Gambar 3.3 Curug Cimahi 28 Gambar 3.4 Pintu Masuk ke Curug Cimahi 29 Gambar 3.5 Satwa Monyet 30 Gambar 3.6 (a) Toilet dan Mushalla (b) Warung (c) Mandi di Bawah Air Terjun 30 Gambar 3.7 Daerah Aliran Sungai Cimahi di Atas Curug 31 Gambar 3.8 Daerah Aliran Sungai Cimahi di Bawah Curug 31 Gambar 3.9 Hidrograf Harian Sungai Cimahi 32 Gambar 3.10 Kurva Prosentase Kejadian Debit Sungai Cimahi 32 Gambar 3.11 Tebing Batu Cadas Curam di Sisi Curug 33 Gambar 3.12 Jaringan Transmisi 20 kv 34 Gambar 3.13 Berbagai Sarana Outbound di Curug Tilu Leuwi Opat 36 Gambar 3.14 Kawasan CIC 37 v

9 Gambar 3.15 Warung-Warung di Sekitar Pintu Masuk Curug Cimahi 37 Gambar 4.1 Layout PLTMH 40 Gambar 4.2 Gross Head 41 Gambar 4.3 Potensi Daya PLTMH Curug Cimahi 42 Gambar 4.4 Desain Awal Kanal 43 Gambar 5.1 Bagan Penilaian Tahap Pertama 52 Gambar 5.2 Hasil Simulasi Rekening 55 Gambar 5.3 Perbandingan Biaya antara Tarif PLN dengan Tarif Rp500/kWh 57 Gambar 5.4. Grafik Jumlah Pengunjung Curug Cimahi 61 Gambar A.1 Segitiga Siku-Siku 65 Gambar A.2 Segitiga Sebarang 66 Gambar A.3 Theodollite 66 Gambar A.4 Sudut Kiri dan Sudut Kanan 67 Gambar A.5 Pita Meteran 68 Gambar A.6 Tripod 68 Gambar A.7 Aksesori Level 68 Gambar A.8 Skema Pengukuran 69 vi

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Data Efisiensi Generator pada Umumnya 20 Tabel 2.2 Uraian Capital Cost 22 Tabel 3.1 Data Debit Sungai Cimahi-Cicakung 32 Tabel 3.2 Data Kelistrikan Masyarakat 33 Tabel 3.3 Data Pengunjung Curug Cimahi 36 Tabel 4.1 Dimensi Kanal 43 Tabel 4.2 Komponen Capital Cost 44 Tabel 5.1 Konsumsi Listrik Masyarakat 54 Tabel 5.2 Pendapatan Perhutani dari Penjualan Tiket 60 Tabel 5.3Perbandingan Alternatif Skema 61 vii

11 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jawa Barat kaya akan potensi wisata. Salah satu di antaranya adalah obyek wisata air terjun, yang dalam bahasa Sunda disebut curug. Selama ini curug hanya dimanfaatkan sebagai obyek wisata melalui keindahannya. Keindahan yang dimaksud adalah pemandangan air terjun yang menarik, flora dan fauna di sekitar curug yang beraneka, udara yang segar, atau suasana yang menyenangkan. Padahal, bila ditinjau lebih jauh, pada curug ada air yang jatuh dari ketinggian tertentu. Aliran air seperti ini menyimpan energi yang bisa diubah ke dalam energi listrik dengan pembangkit listrik tenaga air. Dengan demikian, curug sebenarnya mengandung dua potensi sekaligus, yaitu potensi wisata dalam keindahannya dan potensi energi dalam alirannya. Sungguh bermanfaat bila dua kandungan curug ini bisa dimanfaatkan secara optimal sekaligus. Sayangnya, ide pemanfaatan potensi wisata dan energi itu sering terbentur oleh kekhawatiran pihak pengelola kawasan curug. Pengelola khawatir bila pembangkit listrik tenaga air dioperasikan pada curug, potensi keindahannya akan terganggu. Untuk mengatasi kekhawatiran ini diperlukan suatu model pengembangan curug yang mampu mendukung potensi energi sekaligus potensi wisatanya. Dilatarbelakangi hal itulah penulis mencoba mengusulkan alternatif skema Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) di kawasan curug. Diharapkan, skema ini tidak hanya mampu membuat potensi energi curug termanfaatkan tetapi juga meningkatkan manfaat potensi wisatanya. Kawasan curug yang dipilih adalah Curug Cimahi, yang terletak di Desa Kertawangi Kecamatan Cisarua, kurang lebih 10 kilometer dari Kota Cimahi, Jawa Barat. Kawasan ini dipilih karena merupakan objek wisata yang cukup terkenal, cukup tinggi (85 meter) 1, dan dekat dengan jaringan listrik PLN

12 Studi tentang PLTMH di kawasan Bandung dan sekitarnya sudah pernah dilakukan oleh beberapa peneliti. Prayoga[1] melakukan studi potensi pada aliran Sungai Cisangkuy Kabupaten Bandung. Studinya difokuskan pada kajian teknis. Lesmana[2] melakukan studi pada kawasan yang sama dengan fokus pada kajian ekonomis. Sementara Putra[3] melakukan studi potensi di saluran irigasi Sungai Cipaganti dan Cibarani Bandung secara teknis dan ekonomis. Ketiga peneliti tersebut melakukan studi pada kawasan bukan tempat wisata yang memiliki head (ketinggian jatuhnya air) rendah. Dalam Tugas Akhir ini penulis berfokus pada kawasan wisata dan memiliki head tinggi. 1.2 Tujuan Tujuan studi ini adalah memberikan alternatif skema Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro yang optimal bagi pengembangan potensi energi Curug Cimahi sekaligus potensi wisatanya. 1.3 Manfaat Bila berhasil dibuat dengan baik, alternatif skema PLTMH untuk Curug Cimahi ini nantinya dapat menjadi masukan yang bernilai bagi terwujudnya model pengembangan Curug secara umum yang mendukung potensi energi dan potensi wisatanya. 1.4 Rumusan Masalah 1. Berapa besar potensi listrik yang terkandung dalam aliran air Curug Cimahi? 2. Apa saja kriteria yang harus dipenuhi untuk mengoptimalkan potensi energi dan potensi wisata yang dimiliki Curug Cimahi? 3. Apa saja alternatif skema PLTMH yang mungkin diwujudkan di Curug Cimahi berdasarkan kriteria tersebut? 4. Dari semua alternatif skema PLTMH skema manakah yang paling optimal? 1.5 Batasan Masalah 1. Skema yang dimaksud di sini adalah rencana operasi dan pemanfaatan energi listrik yang dihasilkan PLTMH. 2

13 2. Studi ini hanya mempertimbangkan aspek teknis, ekonomis, dan sosial. Studi ini tidak mempertimbangkan aspek kelayakan secara geologi (kerentanan tanah, kerawanan gempa, dsb) juga tidak melingkupi kajian kebijakan tata ruang. 3. Data debit yang digunakan merupakan data sekunder. 4. Pembahasan aspek teknis dibatasi pada layout dan desain awal komponen. 1.6 Langkah Kerja dan Metodologi Langkah kerja yang dilakukan dalam studi ini adalah sebagai berikut. Mulai Penentuan Kriteria PLTMH Penentuan Kriteria Pengembangan Wisata Pengumpulan Data Lapangan Perumusan Alternatif- Alternatif Skema Perumusan Kriteria dan Parameter Analisis Data Penilaian Tiap Alternatif Skema Penentuan Alternatif Skema yang Paling Optimal Selesai Metodologi yang digunakan dalam langkah-langkah kerja tersebut adalah sebagai berikut. 1. Perumusan kriteria PLTMH dan kriteria wisata dilakukan dengan studi literatur. 2. Pengumpulan data dilakukan dengan menyalin data sekunder dari institusi yang berwenang, studi literatur, penggunaan simulator GoogleEarth, survey lokasi, pengukuran langsung, dan wawancara. 3. Analisis data kuantitatif menggunakan perangkat lunak spreadsheet Microsoft Office Excel Pembuatan gambar-gambar dilakukan dengan perangkat lunak Microsoft Office Word 2007, Microsoft Office Visio 2003, dan Paint 1.7 Sistematika Pembahasan Pembahasan dalam buku ini dibagi menjadi enam bab dengan rincian sebagai berikut. 3

14 Bab I Pendahuluan berisi latar belakang, tujuan dan manfaat, rumusan masalah, batasan masalah, Langkah Kerja dan Metodologi, dan Sistematika Pembahasan. Bab II Tinjauan Pustaka berisi tinjauan literatur mengenai konsep PLTMH, kriteriakriteria PLTMH dalam aspek ekonomis, konsep ekowisata, dan kriteria-kriteria ekowisata. Bab III Data Lapangan berisi data hidrologi Curug Cimahi, gambaran geografis lokasi, data kunjungan ke Curug Cimahi, data kelistrikan masyarakat, dan data aktivitas masyarakat sekitar. Bab IV Layout, Analisis Potensi, dan Biaya berisi usulan layout, analisis mengenai besar potensi listrik berdasarkan data lapangan, dan analisis biaya PLTMH. Bab V Alternatif-Alternatif Skema berisi perumusan kriteria skema, perumusan parameter skema, perumusan skema, dan penilaian terhadap semua skema berdasarkan kriteria-kriteria yang sudah ditetapkan. Bab VI Simpulan dan Saran berisi simpulan mengenai besar potensi listrik, usulan skema-skema PLTMH yang mungkin, skema PLTMH yang dinilai paling optimal, dan saran mengenai tindak lanjut penelitian. 4

15 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Konsep Konservasi Energi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Sistem PLTMH merupakan sistem pembangkit listrik tenaga air yang berkapasitas 200 watt hingga 300 kilowatt[1]. Pada sistem ini energi mekanik air diubah menjadi energi listrik dengan turbin dan generator. Energi mekanik air besarnya dipengaruhi oleh debit (volume air yang mengalir tiap detik) dan head (ketinggian jatuhnya air). Nilai ketinggian jatuhnya air sebelum dikurangi rugi-rugi ketinggian (head loss) akibat gesekan pada saluran dan pipa disebut gross head. Adapun bila nilai gross head sudah dikurangi rugi-rugi ketinggian, maka disebut head. Energi listrik tiap satuan waktu disebut daya listrik. Besarnya daya listrik yang dapat dihasilkan dari aliran air tersebut dapat ditentukan dengan hubungan berikut[4]. dengan..(2.1) P net adalah daya keluaran bersih sistem (watt) ρ adalah massa jenis air (kg/m 3 ) Q adalah debit air (m 3 /s) H gross adalah gross head (m). e 0 adalah efisiensi sistem. 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Sistem PLTMH Bila dibandingkan dengan pembangkit listrik yang lain, PLTMH memiliki beberapa kelebihan. Pertama, PLTMH lebih ramah terhadap lingkungan. PLTMH tidak menimbulkan pencemaran sebagaimana pembangkit yang menggunakan bahan bakar fosil. Di samping itu, karena kapasitasnya kecil, konstruksi PLTMH tidak menimbukan dampak negatif yang berarti bagi ekosistem sungai. Bahkan, dalam beberapa kondisi adanya PLTMH dapat dimanfaatkan untuk pariwisata dan budidaya ikan. PLTMH juga dapat dibangun tanpa mengganggu fungsi saluran irigasi. Kedua, operasi dan 5

16 pemeliharaan PLTMH relatif lebih mudah. Hal ini karena teknologi PLTMH tidak rumit dan skalanya kecil. Ketiga, biaya operasi PLTMH lebih mudah diukur. Hal ini terutama karena PLTMH menggunakan air yang ketersediaan dan biaya penggunaannya dapat diprediksi dengan mudah, berbeda dengan minyak bumi yang fluktuasi harganya sulit diprediksi. Namun demikian, PLTMH juga memiliki beberapa kekurangan sebagai berikut. 1. Pembangunan PLTMH merupakan proyek padat modal. Waktu pengembalian modal umumnya lama. 2. Tiap lokasi memiliki keadaan yang bersifat unik. Karena itu, desain PLTMH yang optimal untuk tiap lokasi tidak bisa disamakan. Studi kelayakan suatu lokasi untuk pembangunan PLTMH biasanya memakan waktu lama dan biaya besar. 2.3 Skema-Skema PLTMH Skema PLTMH dapat dikelompokkan berdasarkan berbagai parameter. Di sini dipaparkan pembagian skema PLTMNH berdasarkan parameter head dan parameter konfigurasi lokasi. Berdasarkan parameter head [4]PLTMH dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : 1. Skema head rendah, bila digunakan head sebesar 2-30 meter; 2. Skema head menengah, bila digunakan head sebesar meter; dan 3. Skema head tinggi, bila digunakan head sebesar 100 meter atau lebih. Adapun berdasarkan kriteria konfigurasi lokasi, PLTMH dibedakan menjadi sebagai berikut[5]. 1. Skema run-off-river; 2. Skema storage dengan dam; dan 3. Skema integrasi dengan kanal atau pipa suplai air. Skema Run-Off-River Run-off river merupakan skema yang paling banyak digunakan dalam teknologi PLTMH. Dalam skema ini sebagian debit air dialirkan melalui kanal dan pipa menuju turbin. Tidak ada penyimpanan air, atau kalaupun ada, relatif kecil. Skema ini cocok untuk sungai yang alirannya deras. Keuntungan skema ini adalah pembuatannya mudah, biayanya murah, lebih tahan lama, dan tidak mengganggu ekosistem air. Kekurangan 6

17 skema ini adalah tidak adanya cadangan air sehingga ketika musim kering pasokan aliran air ke turbin akan banyak berkurang. Gambar 2.1 Skema Run-off river Skema head menengah dan head tinggi menggunakan bendung untuk mengarahkan air ke intake. Air dari intake kemudian dialirkan ke turbin melalui pipa pesat atau penstock. Penstock mahal sehingga desain ini biasanya tidak ekonomis. Ada pilihan lain yaitu mengantarkan air melalui kanal dengan kemiringan rendah malalui sepanjang sungai menuju kolam penenang. Dari kolam penenang air dialirkan melalui penstock yang pendek ke turbin. Air kembali ke sungai melalui saluran pelepasan. Jika topografi lokasi menyulitkan untuk pembuatan kanal, pipa bertekanan rendah bisa jadi pilihan ekonomis. Dapat juga dibuat kolam kecil untuk menyimpan air pada bendung seperti terlihat pada Gambar 2.1. Skema Storage Skema lain PLTMH adalah skema penyimpanan (storage) air. Dalam skema ini aliran air dihentikan dengan dam. Dengan demikian, air akan tersimpan dalam waduk. Keuntungan skema ini adalah adanya cadangan air yang bisa digunakan sewaktu-waktu. Kerugiannya adalah adanya dam bisa merusak ekosistem air. Selain itu, setelah beberapa tahun, bisa jadi banyak sampah yang tertimbun pada waduk. 7

18 Skema Integrasi Gambar 2.2 Contoh Dam Pada skema ini aliran air tidak ditampung seperti pada storage. Berbeda dengan skema run-off river yang membutuhkan pembuatan saluran baru untuk mengarahkan air ke turbin, skema ini memanfaatkan saluran yang sudah ada, baik berupa kanal irigasi atau pipa suplai air. Gambar 2..3 Contoh Skema Integrasi PLTMH dengan Irigasi 2.4 Perencanaan Skema PLTMH Untuk membuat perencananaan PLTMH ada lagkah-langkah penting yang harus diambil. Langkah-langkah itu adalah sebagai berikut[5] 1. Mempelajari topografi dan geomorfologi lokasi. 2. Mengukur sumber air dan potensi energi yang dapat dibangkitkan darinya. 3. Memilih lokasi dan layout dasar. 4. Menentukan spesifikasi turbin air, generator, dan kontrol. 5. Menilai dampak terhadap lingkungan 6. Membuat evaluasi ekonomi proyek dan penentuan potensi pendanaan 8

19 7. Membangun kekokohan kelembagaan dan memenuhi prosedur-prosedur administratif yang diperlukan untuk mencapai tujuan. 2.5 Metode Pengukuran Debit Air Debit air adalah besarnya volume air yang mengalir tiap detik. Debit air diukur dengan beberapa metode. Di sini hanya dipaparkan metode lengkung debit [1]. Metode inilah yang digunakan oleh Balai Hidrologi Pusat Sumber Daya Air Jawa Barat dalam pengukuran debit sungai-sungai di Jawa Barat. Metode ini didasarkan pada pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran air, sesuai dengan persamaan: Q = Axv...(2.2) dengan: Q : debit air (m3/s) A : luas penampang basah (m2), diukur dengan patok kedalaman dan alat ukur lebar, v : kecepatan rata-rata air pada penampang basah (m/s), diukur dengan current meter. Pengukuran Luas Penampang Perhatikan gambar penampang sungai di bawah ini. Untuk menghitung luas penampang sungai dapat dilakukan dengan pembagian penampang tersebut menjadi bagian-bagian segiempat sembarang. Proses ini ditunjukkan oleh Gambar 2. Luas penampang pada metode ini dirumuskan dengan persamaan: Gambar 2.4 Pengukuran Luas Penampang 9

20 Pengukuran Kecepatan Air Kecepatan aliran rata-rata di suatu penampang basah diukur dengan alat yang disebut dengan current meter. Kecepatan rata-rata ini diukur dari hasil pengukuran kecepatan rata-rata di beberapa titik vertikal (vertikal adalah suatu tempat yang berjarak tertentu b dari titik tetap). Kecepatan rata-rata di suatu vertikal diperoleh dari hasil pengukuran kecepatan aliran satu titik, dua, tiga, atau lebih banyak titik, tergantung pada kedalaman air, lebar aliran, dan sarana yang tersedia. 1. Pengukuran kecepatan aliran satu titik, dilaksanakan pada titik yang berjarak 0,6 atau 0,2 kedalaman (d) dari permukaan air a. kedalaman 0,6 d dilakukan apabila kedalaman kurang dari 0,75 m b. kedalaman 0,2 d dilakukan apabila pengukuran 0,6 d tidak dapat dilakukan, misalnya pada saat banjir 2. Pengukuran kecepatan aliran dua titik dilakukan apabila kedalaman air lebih dari 0,75 m. Pengukuran dilakukan pada jarak 0,2 d dan 0,8 d, dan kecepatan rataratanya diambil dari persamaan: dengan: V = Kecepatan aliran rata-rata pada suatu vertikal (m/s) V 0.2 = kecepatan aliran pada titik 0.2 d (m/s) V 0.8 = kecepatan aliran pada titik 0.8 d (m/s) 1. Pengukuran kecepatan aliran tiga titik dilaksanakan pada kedalaman 0,2 d, 0,6 d, dan 0,8 d, dan kecepatan rata-ratanya ditentukan dari persamaan: dengan tambahan V 0.6 = kecepatan aliran pada titik 0,6 d (m/s) 2. Pengukuran kecepatan aliran dibanyak titik kedalaman diukur pada kedalaman tiap 1/10 bagian kedalaman dan kecepatan rata-ratanya dapat ditentukan secara grafis. Pengukuran Tinggi Muka Air Tinggi muka air dihitung dari suatu titik nol yang berada kira-kira cm di bawah tinggi muka air terendah. Titik nol ini biasanya ditandai dengan suatu patok dari besi. 10

21 Tinggi muka air dihitung 3 kali sehari tiap jam 7, 12, dan 17, dan tinggi muka air ratarata dihitung dengan persamaan: dengan H : tinggi rata-rata muka air (m) 3 H 7 : tinggi muka air pada pengukuran jam 7 (m) H 12 : tinggi muka air pada pengukuran jam 12 (m) H 17 : tinggi muka air pada pengukuran jam 17 (m) Setelah data debit rata-rata dan tinggi permukaan air diperoleh, maka hubungan keduanya dimasukkan ke dalam suatu grafik yang menyatakan debit sebagai fungsi dari tinggi muka air. Titik-titik hubungan debit dan tinggi muka air ini diregresi dengan suatu garis yang disebut dengan lengkung debit. Proses regresi ini dapat dilakukan dengan program komputer. Lengkung debit hasil regresi memiliki persamaan yang menunjukkan hubungan antara debit dan tinggi muka air. Umumnya lengkung debit memiliki bentuk persamaan sebagai berikut. Q=A(H+B) C.(2.7) A,B,C : koefisien yang bergantung pada keadaan sungai, nilainya cenderung berbeda tiap tahun Q : perkiraan debit air (m3/s) H : tinggi muka air (m) 2.6 Komponen-Komponen PLTMH Secara umum, komponen penyusun PLTMH pada semua skema terdiri atas komponen sipil dan komponen mekanikal-elektrikal. Komponen sipil berfungsi mengantarkan air berenergi mekanik dalam jumlah yang cukup dan kualitas yang baik ke komponen mekanikal. Selanjutnya, komponen mekanikal-elektrikal mengubah energi mekanik air menjadi energi listrik. Susunan komponen-komponen tersebut dapat dilihat pada Gambar

22 Gambar 2.5 Komponen PLTMH[4] Komponen Sipil Komponen sipil terdiri atas bendung, intake,saluran pembawa,bak penenang, penstock, rumah pembangkit, dan saluran pelepasan[6][7]. Berikut ini penjelasannya. 1. Bendung (weir), merupakan bangunan yang berfungsi untuk meninggikan elevasi muka air di sungai sehingga air dapat mengalir ke arah intake untuk selanjutnya dialirkan ke arah saluran pembawa (carrier). Bendung dilengkapi dengan pintu air penguras untuk membuang sedimen lumpur yang terkumpul di dasar bendung. Gambar 2.6 Contoh Bendung[8] 2. Intake, yang merupakan bangunan di sisi kiri atau kanan bendung yang berfungsi untuk mengalirkan air ke saluran pembawa sesuai dengan debit yang telah direncanakan. Intake dirancang agar selalu mengalirkan air sesuai dengan debit perencanaan pada kondisi debit sungai yang bagaimanapun. Intake dilengkapi dengan saringan kasar untuk mencegah sampah atau kayu-kayu besar masuk ke dalam saluran pembawa. 12

23 3. Saluran Pembawa (Channel/Carrier), yang berfungsi untuk mengalirkan air dari intake ke bak penenang sehingga pada bak penenang selalu akan diperoleh suplai air sesuai dengan debit yang telah direncanakan. Gambar 2.7 Contoh Saluran Pembawa[8] 4. Bak Penenang (Forebay), yang berfungsi untuk mengurangi kecepatan air yang masuk dari saluran, sehingga turbulensi air pada saat masuk ke dalam penstock berkurang. Berkurangnya turbulensi air meningkatkan daya yang dapat dibangkitkan. Bak penenang dilengkapi dengan saringan agar air yang masuk ke dalam turbin bebas dari benda-benda keras yang dapat merusak turbin. Gambar 2.8 Contoh Forebay[8] 5. Penstock Penstock berfungsi sebagai saluran untuk menghantarkan air dari bak penenang ke turbin tanpa kehilangan massa ataupun tekanan. Penstock sering menjadi komponen yang memakan biaya dengan porsi yang besar dalam anggaran mikro hidro. Bukan hak yang aneh bila biaya penstock mencapai 40% dari total anggaran. Karena itu, mengoptimalkan desainnya menjadi sangat penting[9]. Penstock harus kuat dalam menahan tekanan air yang muncul ketika air diblok dari alirannya. Penstock harus mampu menahan tekanan balik air (yang disebut surge atau water hammer) yang dapat muncul ketika katup pada turbin tiba-tiba tertutup oleh sesuatu sesuatu atau terlalu cepat ditutup[1]. Kekasaran penstock dan turbulensi aliran air menyebabkan munculnya rugirugi(loss). Semakin besar rugi-rugi, efisiensi penstock makin rendah. Besar rugi-rugi dapat dinyatakan dalam ketinggian (H loss ). 13

24 Rugi-rugi pada penstock dalam bentuk H loss ini mengurangi head efektif, yaitu besarnya head yang dirasakan oleh turbin. Semakin kecil head efektif semakin kecil pula daya yang dapat dihasilkan turbin. Head efektif dirumuskan sebagai berikut Gambar 2.9 Contoh Penstock Sebagaimana dapat dilihat pada persamaan 2.9, rugi-rugi pada penstock berkurang secara drastis bila diameter penstock bertambah. Akan tetapi, harga penstock meningkat tajam dengan peningkatan diameter. Karena itu, perlu ada kompromi antara performansi sistem dengan biaya[9]. 6. Rumah Pembangkit (Powerhouse), yang berfungsi sebagai tempat menyimpan komponen-komponen mekanikal-elektrikal. 7. Saluran Pelepasan (Tailrace), yang berfungsi sebagai saluran pelepasan air ke sungai Komponen Elektrikal-Mekanikal 1. Turbin Turbin merupakan komponen yang utama dalam PLTMH. Hal ini karena turbin mengubah energi potensial dan kinetik air menjadi energi mekanik yang memutar penggerak mula generator. Besarnya daya yang dibangkitkan turbin dirumuskan sebagai berikut[4]. 2.9 dengan e t adalah efisiensi turbin, Q adalah debit air (m 3 /s), g adalah percepatan gravitasi (m/s 2 ) dan H eff adalah head efektif (m). Turbin dikelompokkan menjadi dua, yaitu : turbin impuls dan turbin reaksi. Pada turbin impuls gaya yang mendorong turbin berasal dari impuls semburan air yang 14

25 menumbuk tapak. Pada turbin reaksi gaya yang mendorong sudu turbin timbul dari perbedaan tekanan antara aliran air yang menumbuk sudu turbin dengan aliran air yang meninggalkan turbin. Turbin reaksi direndam dalam air, sedangkan turbin impuls tidak direndam. Berikut ini disajikan ulasan singkat mengenai enam jenis turbin yang lazim digunakan dalam PLTMH. Tiga turbin yang pertama merupakan turbin impuls, sedangkan tiga lainnya merupakan turbin reaksi. 1. Turbin Crossflow[4] Turbin yang juga disebut juga turbin Michell-Banki ini memiliki tapak (runner) berbentuk drum. Tapak itu terdiri atas dua piringan sejajar yang dihubungkan dengan serangkaian mata tapak yang melengkung. Air menumbuk mata tapak melalui nozzle berbentuk segiempat. Air kemudian melewati tapak dan menumbuk mata tapak yang lain pada saat keluar. Turbin crossflow memiliki keunggulan berupa efisiensi yang baik pada debit sebagian (part-flow). Selain itu, turbin crossflow desainnya mudah dan dapat diproduksi oleh perusahaan lokal. Turbin crossflow dapat digunakan pada jangkauan head meter. Gambar 2.10 Turbin Crossflow[10] Gambar 2.15 menunjukkan kurva efisiensi beberapa jenis turbin termasuk crossflow. 2. Turbin Pelton Turbin Pelton terdiri atas satu set bucket (seperti mangkok) yang didesain khusus yag dipasang pada sekeliling piringan bundar. Turbin ini berputar ketika ditumbuk air yang keluar dari pancaran (jet). Bucket dibelah menjadi dua bagian sedemikian sehingga air dari pancaran dapat dibelokkan. Di bagian bawah bucket terdapat belahan yang membuat bucket dapat masuk dengan licin ke dalam pancaran. Bucket Pelton dapat membelokkan pancaran hingga 165 derajat. Dalam aplikasi PLTMH Pelton dapat digunakan secara efektif pada head tinggi, sekitar meter. 15

26 Gambar 2.11 Turbin Pelton[5] 3. Turbin Turgo Pada turbin ini pancaran air menumbuk beberapa mata tapak sekaligus. Pancaran air masuk melalui satu sisi dan keluar pada sisi yang lain. Turbin ini membutuhkan diameter yang lebih kecil daripada Pelton untuk menghasilkan daya yang sama. Namun demikian, desain turbin ini lebih rumit daripada Pelton[11]. Dari segi desain, turbin Turgo memiliki kemiripan dengan turbin Pelton. Hanya saja, turbin ini dirancang untuk memiliki kecepatan spesifik yang lebih tinggi. Karena kecepatannya yang tinggi ini, Turbin Turgo memiliki kemungkinan yang lebih besar untuk dihubungkan secara langsung ke genarator daripada dihubungkan ke transmisi mekanik. Turbin Turgo cocok digunakan pada head meter. Gambar 2.12 Turbin Turgo[12] 4. Turbin Francis Turbin Francis merupakan turbin reaksi dengan aliran radial.. Turbin Francis umumnya dilengkapi dengan baling-baling pemandu yang bisa disetel (adjustable guide vane). Dengan adanya baling-baling itu aliran air dapat diatur sehingga menumbuk tapak turbin pada sudut yang tepat. Selubung turbin ini dibuat spiral dan meruncing untuk mendistribusikan air secara merata ke seluruh garis keliling tapak turbin. Mata tapak turbin didesain sedemikian rupa sehingga mampu mengarahkan air untuk keluar secara aksial dari pusat tapak. Turbin ini biasanya digunakan pada jangkauan head meter[11] 16

27 Gambar 2.13 Turbin Francis 5. Turbin Propeller Turbin propeller dasar terdiri atas sebuah propeller yang mirip dengan propeller kapal laut yang dipasang di dalam pembuluh penstock. Poros turbin dipasang ke arah luar di tempat pembuluh berbelok. Turbin ini memiliki gerbang untuk mengatur debit air. Biasanya tiga hingga enam mata tapak digunakan pada turbin ini. Geometri tapak tidak dapat diubah. Akibatya, turbin ini memiliki efisiensi yang sangat rendah pada kondisi part-flow. 6. Turbin Kaplan Turbin Kaplan merupakan modifikasi dari turbin propeller. Pada turbin Kaplan geometri tapak dapat diubah-ubah posisinya sehingga efisiensi turbin pada part-flow dapat dijaga tetap tinggi. Efisiensi Turbin Gambar 2.14 Turbin Kaplan [4][13] Berikut ini grafik yang menunjukkan efisiensi berbagai jenis turbin. 17

28 Gambar 2.35 Kurva Efisiensi Turbin[4] Gambar 2.16 Grafik Efisiensi Turbin Crossflow pada Berbagai Kondisi Debit[14] Kriteria Pemilihan Turbin Pemilihan turbin dapat dilakukan berdasarkan kriteria net head, jangkauan debit, kecepatan spesifik, masalah kavitasi, dan harga[5]. Pemilihan turbin berdasarkan head efektif dan jangkauan debit saja dapat dilakukan berdasarkan informasi dari grafik pada Gambar

29 Gambar 2.17 Grafik Pemilihan Turbin[14] Daerah dalam area garis biru mewakili turbin Kaplan. Daerah dalam area garis merah mewakili turbin Francis. Daerah dalam area garis hijau mewakili turbin Pelton. Daerah dalam area garis hitam putus-putus mewakili turbin Turgo. Daerah dalam area garis hitam mewakili turbin Crossflow. b. Transmisi Mekanik Transmisi mekanik berfungsi memindahkan energi mekanik dari poros turbin ke poros generator. Transmisi mekanik mengatur supaya kecepatan putar poros generator bernilai sama dengan kecepatan sinkron generator sehingga frekuensi listrik yang dihasilkan generator bernilai tetap sesuai standar. Umumnya transmisi mekanik berupa sabuk (belt) atau kotak gir (gearbox). Sabuk lebih murah harganya tetapi tidak tahan lama, sedangkan kotak gir lebih mahal tetapi tahan lama. Efisiensi sabuk antara 95%- 98% sementara efisiensi kotak gir 95%-97%[1] c. Generator dan Sistem Kontrol 19

30 Generator berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator terdiri atas dua bagian, yaitu rotor (bagian yang berputar) dan stator (bagian yang diam). Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator sinkron dan generator asinkron/induksi. Untuk Generator sinkron memiliki kecepatan putar yang sebanding dengan frekuensi listrik yang dihasilkannya, sedangkan generator induksi tidak[15]. Di Indonesia frekuensi listrik standar adalah 50 Hz. Kesalahan nilai frekuensi tidak boleh melebihi 5%[4]. Apabila PLTMH dihubungkan ke grid, maka otomatis frekuensi listriknya konstan sesuai dengan standar. Akan tetapi bila PLTMH tidak dihubungkan ke grid, diperlukan sistem kontrol untuk menjaga nilai frekuensi tetap dalam batas toleransi. Sistem kontrol yang cukup baik dan andal pada PLTMH adalah pengaturan frekuensi melalui pengaturan beban secara elektronik menggunakan Electronic Load Controller (ELC). Pada sistem ini daya keluaran generator dibuat konstan. Apabila terjadi penurunan beban di konsumen, maka kelebihan daya dari generator akan dialihkan ke ballast load. Biasanya ballast load berupa resistor yang difungsikan sebagai pemanas air atau pemanas udara. Adapun untuk menjaga agar tegangan keluaran generator nilainya tetap meski bebannya berubah, digunakan Automatic Voltage Controller (AVR). Efisiensi generator dipengaruhi kapasitasnya. Makin besar kapasitas, efisiensi maskin besar. Nilai efisiensi generator secara tipikal disajikan dalam tabel berikut. Rating Daya Efisiensi (kw) Tabel 2.3 Data Efisiensi Generator pada Umumnya[5] 2.7 Kebijakan Penjualan Listrik Listrik yang dihasilkan dari PLTMH dapat digunakan langsung untuk memenuhi kebutuhan listrik beban atau disalurkan ke grid PLN. Secara teknis, penyaluran/koneksi ke grid memiliki keuntungan karena frekuensi listrik lebih mudah dikendalikan. Akan 20

31 tetapi, koneksi ini menyebabkan sistem dapat mati bila terjadi gangguan di luar kontrol operator[5]. Terkait dengan penjualan energy listrik ke PLN melalui penyaluran ke grid, pemerintah melalui Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral telah mengeluarkan Kepmen ESDM No K/30/MEM/2002 tentang Pedoman Pengusahaan Pembangkit Tenaga Listrik Skala Kecil Tersebar (PSK Tersebar). Pedoman Pengusahaan Pembangkit Tenaga Listrik Skala Kecil Tersebar (PSK Tersebar) dimaksudkan untuk meningkatkan pemanfaatan energi terbarukan untuk pembangkit tenaga listrik sampai dengan kapasitas 1 MW yang diusahakan oleh usaha kecil dan koperasi. Harga listrik yang dihasilkan ditentukan dengan formula yaitu 80% x BPP PLN tegangan menengah, atau 60% x BPP PLN tegangan rendah. Melalui mekanisme PSK Tersebar ini PLN diwajibkan untuk membeli listrik yang dihasilkan oleh koperasi dan usaha kecil[16] 2.8 Analisis Ekonomi PLTMH Analisis ekonomi PLTMH meliputi analisis besarnya capital cost, running cost, annual cost, dan kriteria penilaian kelayakan proyek PLTMH. Capital Cost Capital Cost merupakan biaya investasi awal untuk pembangunan PLTMH. Komponen pembiayaan yang termasuk dalam capital cost adalah sebagai berikut[4][8] 1. Perencanaan Komponen perencanaan pada pembangunan PLTMH dialokasikan untuk kegiatan survey energi, studi kelayakan, detail desain, supervisi pembangunan, komisioning, dan pembuatan manual-manual training. 2. Manajemen dan Keuangan Komponen ini meliputi penguatan kelembagaan, pengurusan secara hukum, dan training untuk pihak manajemen. 3. Penstock 4. Pekerjan Sipil Lain 21

32 Komponen ini meliputi biaya pembangunan bendung, intake, kanal, rumah pembangkit, jalan menuju lokasi, dan lain-lain. 5. Peralatan Elektrikal Mekanik Komponen ini berupa biaya turbin, generator, transmisi mekanik, dan lain-lain. 6. Jaringan Transmisi dan Distribusi Biaya Jaringan Transmisi dan Distribusi meliputi biaya trafo, kabel, pemasangan kabel, tiang listrik, instalasi rumah, dan lain-lain. 7. Kontingensi Besarnya porsi biaya tiap item di atas sangat bergantung kepada kondisi lokasi yang dipilih. Besarnya pekerjaan sipil sangat dipengaruhi harga satuan barang setempat dan volume material. Harga penstock dipengaruhi panjang penstock dan besar diameternya. Hal ini tentu bergantung kepada desain yang paling cocok untuk lokasi yang dipilih. Contoh kisaran besarnya porsi biaya untuk tiap item di atas dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut. Item Porsi Perencanaan 3% Manajemen dan Keuangan 1% Penstock 27% Pekerjaan Sipil Lain 25% Peralatan Mekanikal-Elektrikal 26% Jaringan Transmisi dan Distribusi 9% Lain-lain 2% Kontingensi 7% Total Capital Cost 100% Tabel 2.4 Uraian Capital Cost[4] Dalam praktiknya ada komponen biaya yang disebut biaya Pengembangan Proyek (Project Development). Komponen ini diperhitungkan sebagai akibat proses penyiapan dan perencanaan pembangunan PLTMH yang tidak mudah dan memerlukan kegiatan pendukung. Aktivitas yang berkait dengan kegiatan pengembangan ini adalah kegiatan administrasi proyek, manajemen proyek di tingkat owner (pemilik pekerjaan), biaya legal, penyiapan dan pelaksanaan tender, atau ganti rugi atas pembebasan tanah apabila ada[8]. Komponen ini besarnya tidak pasti. 22

33 Besarnya capital cost bergantung kepada kapasitas atau daya terpasang PLTMH. Umumnya, makin besar daya terpasang PLTMH, makin rendah capital cost-nya. Running cost Running cost adalah biaya yang diperlukan ketika PLTMH sudah beroperasi. Komponen running cost adalah sebagai berikut. 1. Operasional dan Pemeliharaan Tetap Termasuk dalam item ini gaji karyawan, biaya pemeliharaan rutin, dll. 2. Operasional yang Bervariasi Termasuk di dalamnya penggantian suku cadang, sewa tenaga ahli untuk menyelesaikan suatu masalah, dll. 3. Kontingensi Annual cost Annual cost merupakan nilai biaya total tahunan yang digunakan dalam analisis finansial. Annual cost terdiri atas running cost dan capital cost yang diterjemahkan ke dalam biaya tahunan dengan discount factor (yang disebut annual capital cost). Annual cost = running cost + annual capital cost (2.10) Analisis Finansial Analisis finansial dibutuhkan untuk menentukan apakah proyek PLTMH menguntungkan atau tidak. Beberapa kriteria yang digunakan dalam analisis finansial adalah Net Present Value (NPV),Net Income, Internal Rate of Return (IRR), dan Benefit-Cost Ratio (B/C). Nilai Waktu dari Uang Dalam analisis finansial, nilai uang dibedakan menjadi nilai sekarang dan nilai di masa depan. Istilah nilai sekarang (present value, PV) dapat diartikan sebagai nilai pada saat ini dari sejumlah nilai uang di masa depan (future value, FV) yang dievaluasi dengan suatu tingkat suku bunga tertentu[2]. Tingkat suku bunga ini disebut discount rate (r). Untuk menghitung nilai sekarang (PV 0 ) dari suatu nilai uang pada periode n di masa mendatang (FV n ) dengan suatu tingkat bunga r dapat digunakan persamaan di bawah ini: 23

34 Faktor disebut sebagai discount factor untuk jumlah nilai tunggal. Adapun untuk menemukan PV dari jumlah nilai tahunan yang tetap selama n tahun di masa depan digunakan discount factor untuk nilai tahunan, yaitu. Misalnya, tiap tahun ada pendapatan sebesar A, maka nilai sekarang dari pendapatan tersebut adalah Net Present Value (NPV) Nilai kumulatif dari aliran kas (cashflow) yang terjadi dalam periode tertentu yang telah dikondisikan ke masa sekarang, setelah di-discount dengan r tertentu disebut dengan Net Present Value (NPV). Dengan menjumlahkan nilai sekarang dari aliran kas NPV menunjukkan seberapa banyak keuntungan yang dihasilkan oleh sebuah investasi dalam kurun waktu tertentu. Sebuah proyek akan menguntungkan apabila NPV-nya positif. NPV dirumuskan sebagai berikut dengan R i : pendapatan dalam periode i; I i : investasi dalam periode i ; O i : biaya operasi dalam periode i ; M i : biaya pemeliharaan dalam periode i; V r : nilai residu; r: discount rate; dan n : jumlah tahun. Net Income Net Income (pendapatan bersih) merupakan selisih antara pendapatan kotor yang sudah dikurangi biaya pada kurun waktu tertentu, biasanya setahun. Untuk mendapatkan net income, terlebih dahulu ditentukan nilai annual cost(a). Sebagaimana dipaparkan di atas, annual cost terdiri atas komponen annual capital cost dan running cost. Kemudian, pendapatan kotor tahunan (R tahunan) dikurangi nilai annual cost tersebut[4]. Net Income(NI) dirumuskan sebagai berikut. NI (r tertentu) = R tahunan - A.(2.13) 24

35 Internal Rate of Return Internal Rate of Return (IRR) adalah discount rate yang menghasilkan NPV = 0. Contohnya, suatu proyek menghasilkan NPV Rp ,00 pada discount rate 12%. Bila discount rate ini dinaikkan, NPV akan turun. NPV akan terus turun sampai mencapai nol, dan discount rate pada saat itu disebut dengan IRR. IRR adalah salah satu cara tercepat dalam menentukan layak tidaknya proyek untuk dijalankan. Suatu proyek dikatakan layak jalan apabila discount ratenya lebih kecil atau sama dengan IRR. IRR dihitung dengan cara melakukan metode coba-coba (trial and error), yaitu mencoba beberapa nilai discount rate hingga didapatkan NPV=0[2]. Benefit-Cost Ratio(B/C) Metode ini membandingkan PV semua keuntungan dengan PV semua biaya daninvestasi lewat sebuah angka perbandingan (rasio). Hal ini membuat aliran pendapatan dan pengeluaran dibandingkan. Secara matematis, rasio B/C dirumuskan dengan persamaan B C R 1 r I O M 1 r Suatu proyek PLTMH dinilai layak bila memenuhi kriteria berikut[4]: a. NPV > 0 b. Net Income>0 c. IRR > discount rate d. B/C >1 2.9 Pengembangan Wisata Sekitar tiga dekade terakhir ini berkembang konsep pengembangan wisata yang dipraktekkan di berbagai negara. Konsep itu adalah ekowisata (ecotourism). Konsep ekowisata merupakan hasil pencarian jawaban dari upaya meminimalkan dampak negatif bagi kelestarian keanekaragaman hayati yang diakibatkan oleh kegiatan pariwisata. 25

36 Uni Konservasi Dunia (IUCN) pada tahuhn 1996 menetapkan definisi ekowisata (ecotourism) sebagai berikut[17]....environmentally responsible travel and visitation to natural areas, in order to enjoy and appreciate nature (and any accompanying cultural features, both past and present) that promote conservation, have a low visitor impact and provide for beneficially active socio-economic involvement of local peoples. Definisi tersebut menyebutkan bahwa ekowisata adalah perjalanan dan kunjungan yang berkesadaran lingkungan ke kawasan-kawasan alami untuk menikmati dan mengapresiasi alam (dan segala sajian budaya yang menyertainya, baik yang berasal dari masa kini maupun dari masa lampau) yang memajukan konservasi, memiliki dampak pengunjung yang rendah, dan mewujudkan keterlibatan sosialekonomi masyarakat lokal secara aktif dan menguntungkan. The International Ecotourism Society (2002) dalam Subadra (2007) mendifinisikan ekowisata sebagai berikut[18]. responsible travel to natural areas that conserves the environment and sustains the well-being of local people. Definisi itu menjelaskan bahwa ekowisata adalah perjalanan yang bertanggung jawab ke kawasan-kawasan alami yang mengonversi lingkungan dan dan melestarikan kehidupan masyarakat lokal. Dari definisi ini jelas bahwa ekowisata merupakan bentuk wisata yang dikelola dengan pendekatan konservasi. Pengertian konservasi itu sendiri telah dibuat oleh The International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (1980), yaitu bahwa konservasi adalah usaha manusia untuk memanfaatkan biosfer dengan berusaha memberikan hasil yang besar dan lestari untuk generasi kini dan mendatang[19] Konsep ekowisata sebenarnya bermaksud untuk menyatukan dan menyeimbangkan beberapa konflik secara objektif dengan menetapkan ketentuan dalam berwisata, yaitu melindungi sumber daya alam dan budaya serta menghasilkan keuntungan dalam bidang ekonomi untuk masyarakat lokal. Dengan demikian, ekowisata memiliki kriteria-kriteria berikut[17]. 1. Memiliki dampak yang rendah terhadap sumber daya alam kawasan lindung. 26

37 2. Melibatkan parapihak (stakeholders) dalam tahap perencanaan, pengembangan, implementasi, dan pengawasan. Parapihak yang dimaksud di sini meliputi perseorangan, komunitas, para ekowisatawan, para operator tur, dan institusi pemerintah 3. Menghormati budaya dan tradisi lokal. 4. Menghasilkan pendapatan yang berkelanjutan bagi masyarakat lokal dan sebisa mungkin bagi semua parapihak 5. Menghasilkan pendapatan yang digunakan untuk konservasi kawasan lindung. 6. Memberikan pendidikan kepada semua parapihak tentang peran mereka masingmasing dalam konservasi. Pengembangan Wisata Jawa Barat Pemerintah Propinsi Jawa Barat saat ini tengah berupaya dengan sungguhsungguh untuk mempromosikan objek-objek wisata di kawasan Jawa Barat. Salah satu upaya nyata Pemprov Jabar adalah dengan menganggarkan dana sejumlah 41 miliar untuk pembenahan objek-objek wisata Jabar pada tahun 2009 dan 2010[20] Pada awal bulan Mei 2009 Dinas Kebudayaan dan pariwisata Jawa Barat menerbitkan yang merupakan situs resmi kebudayaan dan pariwisata Jawa Barat. Saat pertama kali diterbitkan, situs ini memuat profil 34 objek daya tarik wisata yang meliputi candi, gedung bersejarah, tempat ibadah, makam, kawasan gunung dan pantai, dan perkampungan adat. Ada 1 objek yang berupa curug, yakni Curug Dago. Curug Dago dipromosikan sebagai tempat ditemukannya 2 prasasti dari bahan batu andesit Menurut Ir. H. Herdiwan Iing Suranta[20], Kepala Dinas Pariwisata dan Kebudayaan (Disparbud) Jabar, ada tiga hal yang perlu diperhatikan dalam pengembangan objek wisata, yaitu : jalan, objek wisata itu sendiri, dan sarana pendukung (hotel, tempat kuliner, dan lainnya). 27

38 BAB III DATA LAPANGAN 3.1 Lokasi Curug Cimahi terletak di Jalan Kolonel Masturi Desa Kertawangi, Kecamatan Cisarua, Kabupaten Bandung Barat, Provinsi Jawa Barat. Perjalanan menuju curug ini dapat ditempuh dengan kendaraan pribadi atau kendaraan umum. Dengan kendaraan pribadi lokasi dapat dicapai dengan perjalanan selama sekitar 1 jam dari Kota Bandung. Dengan kendraan umum lokasi dapat dicapai dengan angkutan umum tujuan Cisarua dari Terminal Pasar Atas Cimahi atau dari Terminal Lembang Kabupaten Bandung. Curug yang terletak pada koordinat 6 47'57" Lintang Selatan '40" Bujur Timur ini berada pada ketinggian sekitar 1300 m di atas permukaan laut[22]. Curug Cimahi Gambar 3.1 Lokasi Cisarua[21] Gambar 3.2 Lokasi Curug Cimahi[22] Gambar 3.3 Curug Cimahi 28

39 seluruh hutan di sekitar Curug Cimahi adalah 23 hektare, tapi yang digunakan untuk kawasan wisata hanya 2 hektare. Dalam area seluas dua hektare itu, selain ada air terjun, terdapat pula pepohonan dan satwa-satwa yang menghuni hutan di sekitar Curug Cimahi. Gambar 3.4 Pintu Masuk ke Curug Cimahi 3.2 Kondisi Sekitar Curug Untuk bisa menikmati keindahan panorama air terjun tersebut, kita cukup membayar tiket di pos penjagaan sebelah pintu masuk senilai Rp Pada tiket tertulis keterangan bahwa harga ini sudah termasuk Asuransi Kecelakaan Diri Pengunjung sebesar Rp250,00. Dalam hal asuransi ini Perhutani bekerja sama dengan PT ASURANSI BHAKTI BHAYANGKARA. Ketika masuk ke areal lokasi wisata, pengunjung sudah dapat melihat bagian atas dari air terjun tersebut. Namun untuk dapat melihat bagian bawah air terjun, pengunjung diharuskan menuruni anak tangga yang jumlahnya lebih kurang 520 undakan. Dalam kondisi normal, pengunjung dapat menempuh 520 undakan itu dengan waktu sekitar menit tanpa istirahat. Bila hujan turun, undakan tersebut menjadi licin. Sebelah kiri jalan terdapat dinding bukit berupa tanah atau cadas. Pada sekitar 30 meter sebelum air terjun, kita dapat menjumpai air keluar dari dinding bukit. Sedangkan di bagian kanan terdapat jurang yang tidak terlalu dalam dan dibatasi oleh pagar kayu. Sambil menuruni anak tangga itu, pengunjung dapat menikmati indahnya pemandangan alam di sekitar lokasi air terjun. Banyak pepohonan dan satwa di sepanjang jalur menuju Curug. Satwa yang banyak dijumpai adalah monyet ekor panjang (Macaca fascicularis ) dan burung, di antaranya jalak dan ciung batu kecil (Myophonus glaucinus)[23] 29

40 Gambar 3.5 Satwa Monyet Di bagian bawah, dekat air terjun, terdapat beberapa warung yang menjual makanan dan minuman. Juga ada toilet dan mushalla. Selain menikmati pemandangan, di lokasi itu para pengunjung juga dapat mandi dan merasakan sejuknya air terjun. (a) (b) (c) Gambar 3.6 (a) Toilet dan Mushalla (b) Warung (c) Mandi di Bawah Air Terjun Beberapa Kekurangan Ada beberapa kekurangan yang ada di kawasan Curug ini. Pertama, masalah keamanan. Hanya ada satu pos penjagaan yang terletak di depan dekat pintu masuk. Jaraknya jauh dari lokasi tempat pengunjung terkonsentrasi, yaitu di bagian bawah (dekat air terjun). Petugas pun hanya ada dua. Biasanya dua-duanya berada di pos. Kondisi ini kurang menjamin keamanan pengunjung. Bila pada suatu ketika terjadi musibah pada pengunjung yang berada di sekitar curug, misalnya jatuh sakit atau tenggelam, petugas akan kesulitan menolongnya. Kedua, masalah kebersihan. Sarana kebersihan yang ada di Curug Cimahi pun kurang memadai. Tidak dijumpai tempat sampah sepanjang tangga menuju curug. Kebanyakan tempat sampah berada di bawah (dekat air terjun) dan di atas (dekat pos)[24] 3.3 Daerah Aliran Sungai dan Debit Air Sungai Sungai Cimahi berhulu di Situ Lembang dan bermuara di Kota Cimahi. Daerah aliran sungai di bagian atas curug berupa tanah yang miring dengan kemiringan yang 30

41 bervariasi. Tidak dijumpai dataran yang cukup lebar di sisi kanan atau kiri aliran sungai kecuali di bagian bawah curug. Di samping kanan dan kiri sungai terdapat semak-semak yang padat. Endapan sungai berupa lumpur dan pasir. Air sungai keruh, tidak jernih. Menurut penuturan masyarakat sekitar, bila musim kemarau tiba, debit sungai Cimahi mengecil. Curug ini tidak dijadikan sumber air bersih ataupun pengairan oleh masyarakat. Gambar 3.7 Daerah Aliran Sungai Cimahi di Atas Curug Gambar 3.8 Daerah Aliran Sungai Cimahi di Bawah Curug Data Debit Sungai Cimahi-Cicakung pada table 3.1 didapat dari Dinas Pengelolaan Sumber Air (PSDA) Propinsi Jawa Barat. Data debit ini dibuat menurut data hasil pengukuran debit dari tahun 1996 sampai dengan tahun Metode yang digunakan adalah metode lengkung debit berdasarkan persamaan lengkung debit: Q H Periode Pencatatan Debit terbesar s.d. tahun 2007 (m 3 /s) (Terjadi pada tanggal 30 Januari 2006) 29 Mei 1996 s.d. 31 Desember Debit terkecil s.d. tahun 2007 (m 3 /s)

42 (Terjadi pada tanggal 27 Desember 1996) Debit rata-rata per tahun (m 3 /s) 0.53 Tinggi Aliran (mm) Tabel 3.1 Data Debit Sungai Cimahi-Cicakung[25] Gambar 3.9 Hidrograf Harian Sungai Cimahi[25] Gambar 3.10 Kurva Prosentase Kejadian Debit Sungai Cimahi[25] Data debit ini diukur di pos pengukuran yang letaknya sekitar 2 kilometer dari Curug Cimahi. Menurut keterangan penduduk setempat, sungai tempat pos pengukuran itu sama dengan sungai tempat mengalirnya air Curug Cimahi. 32

43 3.4 Air Terjun dan Head Dilakukan pengukuran ketinggian air terjun (head) pada tanggal 7 April Metode yang digunakan adalah trigonometri dengan menggunakan theodolite. Dari pengukuran dan perhitungan, diperoleh gross head Curug Cimahi adalah sebesar meter. Keterangan rinci pengukuran head dapat dilihat di lampiran. Pada sisi atas curug hingga lokasi yang hendak dijadikan tempat bendung didapatkan jarak ±130 m. Pada sisi kanan dan kiri curug nampak bentangan tebing batu cadas yang curam. Sedikit vegetasi tumbuh padanya. Gambar 3.11 Tebing Batu Cadas Curam di Sisi Curug 3.5 Kelistrikan Masyarakat Data kelistrikan masyarakat yang berhasil dihimpun adalah sebagai berikut. Jumlah penduduk RW 6 Desa Kertawangi 198 Kepala Keluarga (KK) Di wilayah RW 6 Desa Kertawangi Kec. Cisarua : sekitar 5 KK dan 30 warung. Jumlah penduduk yang belum memasang Di Wilayah 3 Kecamatan (Parongpong, listrik Lembang, dan Cisarua) : ± 30 % total penduduk Batas daya yang digunakan penduduk 900 VA dan 1300 VA Letak Gardu Induk terdekat ±1500 meter dari pintu gerbang Curug Letak line 20 kv terdekat ±300 meter dari pintu gerbang Curug Biaya listrik warung per bulan Rp ,00-Rp ,00. Tabel 3.2. Data Kelistrkan Masyarakat 2 2 Wawancara dengan Ketua RW 6 Desa Kertawangi, Kepala Kantor Distribusi PLN Unit Pelayanan Cisarua, dan staf Kantor PLN Distribusi Unit Pelayanan Cisarua. 33

44 Gambar 3.12 Jaringan Transmisi 20 kv 3.6 Penjualan Listrik ke PLN Penjualan listrik ke PLN memerlukan proses yang cukup panjang. Pihak yang menghasilkan listrik secara mandiri disebut IPP (Independent Power Producer). Sebagai penjual, IPP harus berhubungan dengan pihak PLN Jawa Barat dan Pemda. Setelah semua prosedur yang disyaratkan oleh pihak-pihak tersebut dipenuhi, IPP mendapat PPA (Power Purchase Agreement) yang berisi perjanjian jual-beli listrik antara IPP dengan PLN. Termasuk di dalamnya kesepakatan tentang harga jual listrik. Harga jual energi listrik sesuai dengan PSK Tersebar adalah sebesar 80% x BPP PLN tegangan menengah, atau 60% x BPP PLN tegangan rendah. Besarnya BPP PLN dapat dilihat di lampiran. Akan tetapi, pada tahun lalu (2008) harga yang diberikan PLN untuk listrik swasta yang diinterkoneksikan pada Tegangan Menengah (TM) adalah sebesar Rp530,00/kWh, lebih rendah dari harga yang sesuai dengan PSK Tersebar. Harga jual listrik swasta ke PLN bisa saja lebih tinggi dari itu bila PLN menyetujuinya. 3 Apabila listrik yang dihasilkan oleh pembangkit di Cisarua hendak dijual ke PLN, IPP harus mengurus administrasinya ke Kantor PLN Distribusi di Bandung Capital Cost Untuk mengetahui kisaran capital cost, wawancara telah beberapa pihak sebagai berikut. dilakukan dengan a. Dr.Ir. Yusra Sabri Siradjuddin, dosen Teknik Tenaga Listrik ITB b. Akhmad Taufik Moekhith, peneliti di Pusat Kebijakan Keenergian ITB 3 Wawancara dengan M. Aji Subekti, direktur Renerconsys (perusahaan PLTMH) 4 Wawancara dengan Kepala Kantor PLN Distribusi Unit Pelayanan Cisarua, 34

45 c. Ferdhiman (Aang), praktisi PLTMH d. M. Aji Subekti, direktur Renerconsys (perusahaan PLTMH) Dari wawancara tersebut didapatkan data berikut. a. Biaya sipil 40%-60% dari Capital Cost. Nominalnya bergantung kepada harga satuan dan volume material. b. Harga penstock dari baja diameter 38 cm adalah pada kisaran Rp1,800,000.00/m c. Biaya Mekanikal-Elektrikal (turbin, generator, dan kontrol ELC) untuk diameter runner turbin 300 mm dengan daya keluaran sekitar kw sebesar Rp7,000,000/kW. Turbin Crossflow yang dibuat dapat mencapai efisiensi maksimum 78% pada debit maksimum. Efisiensi maksimum masih bertahan bila debit turun hingga sekitar 55% debit maksimum. d. Transmisi listrik pada tegangan menengah (20 kv) biayanya Rp180,000, Rp200,000,000.00/km. 3.8 Data Pengunjung Data Pengunjung Wisata Curug Cimahi sejak Januari 2008 sampai dengan April 2009 adalah sebagai berikut. Tahun Bulan Jumlah Pengunjung (orang) Januari 2,362 Februari 1,454 Maret 1,781 April 1,478 Mei 2, Juni 2,269 Juli 2,480 Agustus 2,600 September 1,059 Oktober 7,223 November 1,762 Desember 3,363 Jumlah 29, Januari 2,732 35

46 Februari 1,465 Maret 3,005 April 2,346 Jumlah 9,548 Tabel 3.3 Data Pengunjung Curug Cimahi[27] 3.8 Pengelolaan Curug 5 Curug Cimahi merupakan salah satu obyek wisata yang dikelola oleh Perhutani Unit III Jawa Barat Kesatuan Pemangku Hutan Bandung Utara. Selain Curug Cimahi obyek wisata lain yaitu : Curug Layung, Curug Cilengkrang, Ciwangun Indah Camp, Curug Tilu Leuwi Opat, dan Curug Cijalu. Kawasan wisata selain Curug Cimahi telah dikelola dan dikembangkan oleh Perhutani bersama pihak-pihak lain. Pihak lain yang dimaksud adalah Pengusaha dan organisasi masyarakat desa sekitar obyek wisata. Organisasi masyarakat desa di sekitar obyek wisata itu direpresentasikan dengan Lembaga Masyarakat Desa Hutan (LMDH). Dalam kerjasama pengembangan obyek wisata antara ketiga lembaga tersebut Perhutani berperan sebagai pemilik (owner) sekaligus pengawas (supervisor). Pengusaha berperan sebagai pemberi modal (investor). Adapun LMDH berperan sebagai pengelola (manager). Contoh perwujudan pola kerja sama tersebut adalah pengelolaan Curug Tilu Leuwi Opat yang letaknya sekitar 2 kilometer dari Curug Cimahi. Curug ini difungsikan sebagai tempat rekreasi dan outbound. Di sana ada wahana permainan outbound seperti flying fox, penyeberangan tali, sampan, dll. Gambar 3.13 Berbagai Sarana Outbound di Curug Tilu Leuwi Opat 5 Wawancara dengan staf produksi dan staf administrasi Perhutani Unit III KPH Bandung Utara 36

47 Contoh yang lain adalah Ciwangun Indah Camp (CIC) yang terletak sekitar 1 kilometer dari Curug Tilu Leuwi Opat. Di sana dibangun Bumi Perkemahan beserta sarana pendukungnya. Gambar 3.14 Kawasan CIC Adapun Curug Cimahi, pengelolaan curug ini sepenuhnya dilakukan oleh Perhutani. Perhutani belum melibatkan pihak lain untuk bekerja sama. Alasannya, belum ada investor yang berminat untuk mengembangkan Curug Cimahi. 3.9 Aktivitas Ekonomi Masyarakat 6 Tanah di Curug Cimahi memang dimiliki Perhutani. Tetapi tanah di sekitar pintu masuk yang ada lahan parkirnya dimiliki Dinas Pariwisata. Penduduk sekitar curug menyewa tanah itu dari Dinas Pariwisata untuk dijadikan warung makan. Tidak kurang dari 30 warung berdiri di sekitar pintu masuk curug. Sebagian besar warung menjual makanan. Ada juga warung yang menjual pulsa telepon seluler. Gambar 3.15 Warung-Warung di Sekitar Pintu Masuk Curug Cimahi Selain menjadi pemilik warung, penduduk sekitar ada juga yang menjadi tukang parkir dan buka jasa penitipan barang untuk pengunjung. Hanya dari berjualan di warung, menjadi tukang parkir, dan jasa penitipan baranglah penduduk lokal mendapat keuntungan dari keberadaan Curug Cimahi. 6 Wawancara dengan Ketua RW 6 Desa Kertawangi dan beberapa warga. 37

48 Sekitar tahun 1998 terjadi perubahan tren mata pencaharian di Desa Kertawangi, dari pengembangan sapi perah ke budidaya jamur tiram. Saat ini sebagian besar masyarakat Desa Kertawangi memiliki usaha budidaya jamur tiram. Untuk menjalankan usaha ini seorang pengusaha jamur harus menyediakan medium tumbuhnya jamur. Medium ini diolah dari serbuk gergaji yang dicampur dengan dedak pakan ternak. Campuran ini lalu dikukus dengan suhu sekitar 75 0 C selama sekitar 12 jam. Tujuan pengukusan ini adalah agar medium tersebut terbebas dari bakteri. Panas yang digunakan untuk pengukusan ini didapat dari pembakaran gas, minyak tanah, solar, atau kayu bakar. Saat ini kayu bakar merupakan bahan bakar yang paling ekonomis dibandingkan dengan minyak atau gas. Sebagai ilustrasi, satu tabung gas seberat 12 kg (yang harganya sekitar Rp78.000,00) habis dalam waktu 10 jam, sedangkan setumpuk kayu bakar seharga Rp ,00 dapat digunakan selama 10 hari. Kayu bakar memang lebih murah, tetapi tidak tersedia pada tiap waktu. Kadang pembeli harus lama menunggu untuk hingga ada kayu yang bisa dibeli. Selain itu, berbeda dengan gas yang pembakarannya bisa diset supaya menghasilkan kadar panas tertentu yang tetap selama pembakaran, kayu bakar harus dijaga dan diatur terus-menerus supaya menghasilkan panas sesuai dengan kadar yang diinginkan. Karena itu, pembakaran selama 12 jam harus dikontrol terus. Meskipun demikian, karena harganya yang jauh lebih murah, kayu bakar masih menjadi pilihan utama para pengusaha jamur hingga saat ini. Jamur tiram yang sudah jadi dijual ke pedagang pengumpul dengan kisaran harga Rp8.000,00/kg. Ada sekitar 60 KK yang tinggal di pinggiran hutan di kawasan Situ Lembang. Pekerjaan mereka sejak dulu mencari kayu di hutan Situ Lembang. Akan tetapi, tahun ini mereka tidak bisa mencari kayu lagi karena kawasan hutan itu ditutup Pemerintah karena alasan tertentu. Mereka lantas beralih profesi menjadi petani. Mereka bercocok tanam sayur-mayur di pinggiran hutan. Mereka tergabung dalam beberapa Kelompok Tani Hutan (KTH) yang dibina oleh LMDH setempat. Lembaga Ekonomi Masyarakat Pada tahun 2000 sebagian warga RW 06 mendirikan lembaga ekonomi BMT (Baitul Mal wa Tamwil) yang fungsinya menghimpun dana dari masyarakat dan mengembangkannya dalam berbagai bentuk usaha. Namun, keberjalanannya berhenti pada tahun

49 BAB IV LAYOUT, ANALISIS POTENSI, DAN BIAYA Dalam bab ini akan dibahas layout PLTMH, potensi daya,desain awal sistem PLTMH serta biaya-biaya berdasarkan teori di Bab II dan data lapangan di Bab III. 4.1 Layout Gambar 4.1 adalah usulan layout untuk PLTMH Curug Cimahi. Dalam menentukan lokasi bendung dilakukan konsultasi dengan Dr.Ir.Agung Wiyono, Kepala Laboratorium Hidrolika ITB. Setelah melihat foto lokasi, beliau menyarankan lokasi bendung di titik yang ditunjukkan dalam layout. Titik tersebut terletak sekitar 130 meter dari titik jatuhnya air terjun. 4.2 Potensi Daya Untuk menentukan potensi daya, terlebih dahulu ditentukan gross head, debit desain, dan efisiensi sistem. 39

50 Gambar 4.1 Layout PLTMH Gross Head Penentuan Gross head diilustrasikan dalam Gambar H 1 merupakan ketinggian jatuhnya air terjun. H 2 merupakan ketinggian antara titik jatuhnya air terjun dengan titik tempat turbin berada. Gross head merupakan jumlah H 1 +H 2. Besarnya H 1 diukur dengan theodolite. Dari pengukuran didapat nilai H 1 = m. Perhitungan detailnya dapat dilihat di lampiran. Dalam desain ditetapkan rumah pembangkit berada pada lokasi yang memiliki ketinggian yang hampir sama dengan titik jatuhnya air terjun, 40

51 sehingga dapat diasumsikan H 2 = 0 m. Dengan demikian, total gross head sistem H gross = H 1 +H 2 = m+0 m=57.62 m. Gambar 4.4 Gross Head Debit Desain Data debit menunjukkan bahwa rata-rata debit tahunan 0.53 m 3 /s. Nilai ini memiliki prosentase kejadian aliran (flow occurence) sebesar 40%. Untuk menentukan debit desain dipilih nilai debit yang memiliki prosentase kejadian aliran lebih tinggi daripada 40%. Maka ditetapkan debit desain nilainya 0.46 m 3 /s. Debit ini memiliki prosentase kejadian aliran sekitar 80% dan besarnya 87% besar debit tahunan rata-rata. Efisiensi Sistem Nilai efisiensi sistem merupakan perkalian antar efisiensi bangunan sipil,efisiensi penstock, efisiensi turbin, efisiensi generator, dan efisiensi jaringan[4]. Dengan asumsi efisiensi untuk bangunan sipil 95%, efisiensi penstock 90%,efisiensi turbin 72%, efisiensi generator 90% dan efisiensi transmisi 94%, didapatkan efisiensi sistem sebesar 54%. Massa jenis air diasumsikan 1000 kg/m 3. Dengan demikian, potensi daya yang dapat terbangkitkan sesuai dengan Persamaan 2.1 adalah sebesar kw. 41

52 Gambar 4.3 Potensi Daya PLTMH Curug Cimahi Daya pada Debit Sebagian Apabila debit air berkurang dari nilai debit desain, misalnya pada musim kemarau, besarnya daya yang terbangkitkan tentu berkurang. Seberapa besar pengurangan daya tentu saja dipengaruhi oleh besaran-besaran pada persamaan 2.1. Namun demikian, massa jenis air, percepatan gravitasi, dan gross head dapat diasumsikan tidak bergantung kepada debit air sehingga nilainya konstan. Perubahan debit mengubah efisiensi bangunan sipil dan efisiensi turbin, sehingga mengubah efisiensi sistem juga. Namun demikian, dalam desain ini diasumsikan, pengurangan efisiensi sistem dengan debit sebesar 55% debit desain tidak lebih dari 3%. 4.3 Analisis Dimensi Kanal dan Penstock Di sini dipaparkan analisis dimensi kanal dan penstock karena dari dimensi tersebut diketahui rugi-rugi dan biaya sehingga kapasitas turbin dan efisiensi sistem dapat diukur. Kanal Kanal berperan penting untuk mengantarkan air ke penstock. Kanal didesain supaya menghasilkan rugi-rugi yang minimal dengan biaya yang minimal pula. Sesuai dengan layout di atas, ditetapkan panjang kanal 130 meter. Dipilih kanal berbentuk trapesium untuk mendapatkan efisiensi paling tinggi. Bentuk kanal yang paling efisien adalah setengan lingkaran dan trapesium merupakan bentuk yang paling mendekati 42

53 setengah lingkaran[4]. Dimensi kanal yang didapatkan dengan perhitungan (terlampir) adalah sebagai berikut. Gambar 4.4 Desain Awal Kanal Debit 0.46 m 3 /s H B T Bahan 0.66 m 0.31 m 2.97 m Bahan bangunan pertukangan batu Tabel 4.1 Dimensi Kanal lokasi. Bahan dipilih bangunan pertukangan batu karena mudah didapatkan di sekitar Penstock Penstock didesain panjangnya 80 meter dengan rute seperti pada layout. Bahan penstock dipilih baja berdiameter 38 cm. Baja dipilih karena kuat, tahan terkena sinar matahari, cukup murah, dan memiliki kekasaran yang medium. Dengan debit 0.46 m 3 /s didapatkan head loss pada penstock sebesar 3.40 m. Perhitungan rinci ada di lampiran. Turbin Dengan head loss = 3.40 m, berarti head efektif sebesar m-3.40m = m. Dengan head efektif sebesar ini daya yang dapat harus dapat dihasilkan turbin sebesar kw. Sesuai dengan grafik pemilihan turbin pada Gambar 2.17, turbin yang cocok dengan head m dan debit desain 0.46 m 3 /s ada tiga, yaitu : Turgo, Pelton, dan Crossflow. Dipilih crossflow karena dapat diproduksi oleh perusahaan lokal. 43

54 Selain itu, menurut manufacturer, efisiensinya dapat bertahan pada efisiensi maksimum (78%) hingga 55% debit desain. Dengan daya kw dibutuhkan turbin crossflow dengan diameter runner sebesar 393 mm. Perhitungan rinci ada di lampiran. Generator dan ELC Genarator yang digunakan adalah generator sinkron tanpa sikat (brushless) 3 fasa. Kapasitas generator yang dibutuhkan adalah sebesar kva. Perhitungan rinci ada di lampiran. Dengan mengacu pada lampiran, dapat dipilih generator dengan kapasitas 303 kva. Generator sinkron dipilih karena tersedia lebih luas di pasaran daripada generator induksi pada kapasitas tersebut. ELC pun dipilih dengan kapasitas tidak kurang dari kw. 4.4 Analisis Biaya Capital Cost Untuk menentukan besar capital cost digunakan patokan harga sebagaimana data dari subbab 3.7 Ditetapkan asumsi capital cost sebesar Rp20,000,000.00/kW sehingga untuk daya terpasang kw capital cost-nya sebesar Rp2,808,200, Asumsi besar porsi komponen pembiayaan adalah seperti berikut. Komponen Porsi Nilai Perencanaan 3% Rp84,246, Manajemen dan Keuangan 1% Rp28,082, Penstock 7% Rp196,574, Pekerjaan Sipil Lain 22.5% Rp631,845, Peralatan Mekanikal-Elektrikal 53% Rp1,488,346, Jaringan Transmisi dan Distribusi 2.5% Rp70,205, Lain-lain 4% Rp112,328, Kontingensi 7% Rp196,574, Total 100% Rp2,808,200, Tabel 4.2 Komponen Capital Cost 44

55 Annual cost Sesuai dengan pembahasan pada subbab 2.9 running cost terdiri atas komponen berikut. 1. Operasional dan Pemeliharaan Tetap. Diasumsikan besarnya 5% dari annual cost. 2. Operasional yang Bervariasi. Diasumsikan besarnya 2% dari annual cost. 3. Kontingensi. Di sini diasumsikan 3% dari annual cost. Adapun annual capital cost dihitung dengan asumsi jangka waktu investasi n =15 tahun dan discount rate r =12%. Dengan persamaan 2.13 didapatkan discount factor sebesar 6.81 sehingga besarnya annual capital cost = Rp412,311, Running cost mengambil porsi 10% dari annual cost sehingga annual capital cost nilainya 90% annual cost. Dengan demikian, besarnya annual cost = Rp458,124,

56 BAB V ALTERNATIF-ALTERNATIF SKEMA Dalam bab ini akan dirumuskan kriteria-kriteria skema yang harus dipenuhi berdasarkan konsep PLTMH dan ekowisata di Bab II. Kemudian dirumuskan parameter skema yang membedakan satu skema dengan lainnya. Kemudian dirumuskan berbagai skema yang mungkin diterapkan dalam berdasarkan kondisi kawasan. Selanjutnya, semua skema tersebut akan dinilai berdasarkan kriteria-kriteria yang telah dirumuskan sehingga didapatkan skema yang paling optimal bagi PLTMH Curug Cimahi. 5.1 Perumusan Kriteria Skema Dalam Bab II dijelaskan bahwa proyek PLTMH dinyatakan layak bila memenuhi kriteria-kriteria ekonomi seperti NPV, Net Income, IRR, dan B/C Ratio. Dijelaskan pula bahwa pengembangan wisata menurut konsep ekowisata harus memasukan unsur konservasi lingkungan, pendidikan, ekonomi, dan kesejahteraan masyarakat lokal. Dengan menggabungkan kriteria-kriteria pengembangan PLTMH dan pengembangan ekowisata tersebut ditetapkan bahwa kriteria-kriteria yang digunakan dalam penilaian skema adalah sebagai berikut. 1. Kriteria Aspek Konservasi Kriteria ini berdasarkan prinsip konservasi sebagaimana dijelaskan pada subbab 2.9 yaitu upaya pelestarian dan pemanfaatan berkelanjutan. Jadi ada dua unsur dalam konservasi, yaitu pelestarian dan pemanfaatan. Aspek pelestarian yang dimaksud di sini adalah pelestarian alam sebagai obyek daya tarik wisata. Mengingat studi ini berkaitan dengan PLTMH, maka selain unsur pelestarian, unsur pemanfaatan perlu ditekankan. Potensi energi yang terkandung dalam curug harus dimanfaatkan secara optimal dalam batas-batas pelestarian alam. Dengan pemikiran tersebut, kriteria konservasi ditetapkan sebagai berikut : Pemanfaatan Curug Cimahi untuk PLTMH harus dilakukan secara optimal dengan tetap menjaga kelestariannya. Skema PLTMH tidak boleh menghilangkan wujudnya sebagai curug yang bisa dinikmati keindahannya. 46

57 Di samping itu, sebisa mungkin desain PLTMH tidak mengganggu pemandangan, tidak mengganggu ekosistem air, dan tidak menimbulkan polusi suara (bising). 2. Kriteria Aspek Edukasi Konsep ekowisata menghendaki adanya edukasi bagi seluruh parapihak sehingga mereka menyadari perannya masing-masing dalam mengembangkan ekowisata. Parapihak yang dimaksud di sini, sebagaimana dijelaskan dalam Bab II, adalah perseorangan, komunitas, para ekowisatawan, para operator tur, dan institusi pemerintah. Hal ini bisa diwujudkan dengan pelibatan mereka sebanyak mungkin dalam upaya perencanaan, pelaksanaan, pengawasan, dan evaluasi program-program pengelolaan ekowisata. Oleh karena itu, kriteria edukasi ditetapkan sebagai berikut. PLTMH harus melibatkan parapihak dalam perencanaan, pelaksanaan, pengawasan, dan evaluasinya. 3. Kriteria Aspek Sosial Salah satu aspek yang menjadi fokus konsep ekowisata adalah adanya sumbangan bagi kesejahteraan masyarakat. Wujudnya bisa dalam bentuk manfaat ekonomi secara langsung atau manfaat ekonomi secara tidak langsung. Manfaat ekonomi secara langsung misalnya berupa listrik murah dan bertambah ramainya pengunjung sehingga meningkatkan pendapatan. Manfaat ekonomi tidak langsung misalnya berupa keharmonisan hubungan antara masyarakat lokal, pemerintah, pengusaha ekowisata, dan para pengunjung. Oleh karenanya, ditetapkan kriteria sosial budaya sebagai berikut. Kehadiran PLTMH harus mampu memberi nilai tambah bagi kesejahteraan masyarakat baik secara langsung maupun tidak langsung. 4. Kriteria Aspek Ekonomi Kriteria ini didasarkan pada prinsip bahwa PLTMH sebisa mungkin menghasilkan keuntungan ekonomi sebesar-besarnya bagi pemilik usaha. Ada beberapa pilihan kriteria untuk menilai kelayakan secara ekonomi sebagaimana telah dibahas pada subbab 2.8. Di sini kriteria ekonomi ditetapkan sebagai berikut. Skema PLTMH harus memiliki nilai net income>0. 47

58 5.2 Penentuan Parameter Skema Untuk membedakan skema satu dengan yang lainnya ditentukan parameterparameter skema. Untuk itu akan dilakukan analisis sebagai berikut Dari persamaan 2.1 dapat disimpulkan bahwa energi yang terkandung dalam air besarnya dipengaruhi oleh efisiensi sistem, massa jenis air, debit air, percepatan gravitasi, dan head. Mengoptimalkan potensi energi dapat dilakukan dengan meningkatkan kelima parameter tersebut. Di sini dipilih dua saja, yaitu efisiensi sistem dan debit desain. Tiga parameter lain dianggap konstan. Efisiensi sistem berkaitan dengan efisiensi komponen sipil dan mekanikalelektrikal. Efisiensi komponen sipil bergantung kepada layout PLTMH yang direncanakan, desain bagian-bagian sipil, dan debit. Efisiensi komponen mekanikalelektrikal selain dipengaruhi karakteristik komponen juga dipengaruhi debit. Karena itu, di sini diasumsikan, efisiensi sistem hanya bergantung pada debit. Berkaitan dengan debit, pilihan parameter yang mungkin diambil adalah besar debit dan durasi penggunaan debit. Besar debit yang digunakan dalam PLTMH berkaitan langsung dengan besar debit air terjun yang menjadi daya tarik utama tempat wisata ini. Makin besar debit yang digunakan untuk PLTMH, makin kecil debit yang tersedia untuk dinikmati sebagai air terjun. Hal ini berhubungan juga dengan durasi penggunaan debit. Debit air dibutuhkan sebagai daya tarik wisata hanya pada siang hari. Malam hari tidak ada pengunjung. Karena itu, selain besar debit ada pilihan durasi penggunaan debit, yaitu durasi penuh (siang dan malam) atau durasi sebagian (yaitu malam hari saja). Selanjutnya, untuk menghasilkan pendapatan, energi yang dihasilkan PLTMH harus dijual kepada konsumen yang membutuhkan. Di sini muncul parameter skema, yaitu golongan konsumen. Ada dua pilihan golongan konsumen, yaitu PLN dan masyarakat sekitar. 48

59 5.3 Penentuan Skema-Skema Dengan demikian, ada empat skema yang dapat dihasilkan berdasarkan parameter besar debit dan durasi penggunaan debit, yaitu : a) Debit penuh durasi penuh b) Debit penuh durasi sebagian c) Debit sebagian durasi penuh, atau d) Debit sebagian durasi sebagian Selain itu, ada tiga skema yang dapat dihasilkan berdasarkan parameter golongan konsumen, yaitu : a) Energi listrik yang dihasilkan dijual seluruhnya kepada PLN b) Energi listrik yang dihasilkan dijual seluruhnya kepada masyarakat c) Energi listrik yang dihasilkan dijual sebagian kepada PLN dan sebagian lagi kepada masyarakat sekitar Simpulan dari pembahasan di atas adalah bahwa didapatkan tiga parameter skema, yaitu : besar debit, durasi penggunaan debit, dan golongan konsumen. Jumlah skema yang dihasilkan berdasarkan dua parameter awal berjumlah 4, sedangkan berdasarkan parameter terakhir berjumlah 3. Dengan demikian, dapat dihasilkan 4x3=12 skema. 5.4 Penilaian Skema Tahap Pertama Setelah didapatkan parameter-parameter skema dan alternatif-alternatif skema dari parameter tersebut, untuk menentukan apakah semua skema ini memungkinkan untuk memenuhi kriteria yang sudah ditetapkan di atas, dilakukan penilaian tahap pertama. Penilaian tahap pertama ini berupa pemeriksaan terhadap semua skema dengan kriteria aspek konservasi dan sosial. Dalam penilaian tahap pertama ini akan ditentukan apakah ada satu kriteria yang dilanggar. Jika sebuah skema melanggar satu kriteria saja, skema tersebut langsung dieliminasi. Kriteria aspek edukasi tidak digunakan karena semua skema sudah pasti tidak melanggar kriteria aspek edukasi manakala dibangun dan dikelola dengan melibatkan parapihak. Kriteria aspek ekonomi juga tidak menjadi dasar penilaian tahap pertama karena membutuhkan perhitungan yang rinci. 49

60 Berkaitan dengan besar debit dan durasi penggunaan debit, pilihan debit penuh durasi penuh berarti menutup air terjun pada siang dan malam hari. Tidak ada lagi air terjun yang bisa dinikmati pengunjung karena seluruh debit air digunakan untuk PLTMH. Ini jelas bertentangan dengan kriteria aspek konservasi. Oleh karena itu, skema debit penuh durasi penuh tidak layak dipertimbangkan. Pilihan debit penuh durasi sebagian tidak menutup air terjun pada siang hari sehingga fungsi Curug sebagai obyek daya tarik wisata tidak hilang. Di samping itu, skema ini mengoptimalkan potensi yang tidak termanfaatkan pada malam hari. Oleh karenanya, kriteria aspek konservasi tidak dilanggar. Skema ini memungkinkan dihasilkannya energi listrik secara optimal sehingga memungkinkan masyarakat mendapatkan keuntungan bagi masyarakat, bisa secara langsung ataupun tidak langsung. Keuntungan langsung bisa berupa listrik murah dari skema ini. Keuntungan tidak langsung bisa berupa adanya dana konservasi untuk Curug Cimahi dari penjualan listrik. Dengan dana konservasi ini kelestarian Curug dapat dipelihara dengan lebih baik. Pengunjung dapat terus berdatangan dan ini menguntungkan masyarakat lokal. Adanya kemungkinan bahwa masyarakat lokal akan mendapatkan keuntungan menunjukkan bahwa kriteria aspek sosial tidak dilanggar. Karena tidak melanggar kedua kriteria, skema ini layak dipertimbangkan. Pilihan debit sebagian durasi penuh berarti mengurangi sebagian debit pada siang hari saat ada pengunjung. Hal ini tidak sepenuhnya menghilangkan fungsi curug karena masih ada air terjun dari debit yang disisakan. Penggunaan seluruh bagian hari dalam operasi menunjukkan upaya optimalisasi potensi. Dengan demikian, kriteria aspek konservasi tidak dilanggar. Energi listrik yang dihasilkan pada skema dapat bermanfaat bagi masyarakat lokal. Karena tidak melanggar kedua kriteria, skema ini layak dipertimbangkan. Pilihan debit sebagian durasi sebagian berarti menggunakan debit sebagian pada malam hari saja. Padahal, tidak ada masalah bila seluruh debit digunakan pada malam hari. Skema ini berarti menyia-nyiakan potensi yang ada, bertentangan dengan kriteria aspek konservasi. Dengan demikian, skema debit sebagian durasi sebagian tidak layak dipertimbangkan. Berkaitan dengan parameter konsumen, sebenarnya tidak ada pilihan yang bertentangan dengan prinsip konservasi, sosial, maupun edukasi karena ketiga skema ini 50

61 hanya berkaitan dengann kriteria ekonomi. Namun, ada keterbatasan data mengenai kebutuhan energi masyarakat. Studi yang dilakukan dengan wawancara hanya menghasilkan informasii yang cukup baik tentang kebutuhan energi warga RW 6 Desa Kertawangi yang tinggal persis di sekitar curug. Informasi mengenai kebutuhan masyarkat dalam area yang lebih luas tidak diketahui dengan baik. Hal ini mengandung risiko. Sebab, bila ternyata kebutuhan akan energi listrik jauh lebih kecil daripada listrik yang dihasilkan PLTMH, pasti skema penjualan energi listrik seluruhnya kepada masyarakat merugikan. Oleh karena itu, meskipun menurut penilaian awal layak dipertimbangkan, skema penjualan energi listrik seluruhnya ke masyarakat tidak akan dibahas di sini karena keterbatasan informasi. Dari penilaian awal ini, dengan parameter besar debit dan debit dihasilkan dua skema, yaitu durasi penggunaan 1. debit penuh (disimbolkan dengan P) durasi sebagian (disimbolkan dengan S). Untuk selanjutnya skema ini disebut skema PS. 2. debit sebagian (disimbolkan dengan S) durasi penuh (disimbolkan dengan P). Untuk selanjutnya skema ini disebut skema SP. Dengan parameter konsumen dihasilkan dua skema, yaitu 1. energi listrik dijual seluruhnya kepada PLN (untuk selanjutnya disebut skema P) dan 2. energi listrik dijual sebagian kepada PLN dan sebagian kepada masyarakat sekitar (untuk selanjutnya disebut skema PM). Yang dimaksud dengan masyarakat sekitar adalah masyarakat RW 6 Desa Kertawangi. Proses perumusan skema di atas di atas dapat diilustrasikan dengan bagan berikut. 51

62 5.5 Penilaian Skema Tahap Kedua Gambar 5.1 Bagan Penilaian Tahap Pertama Penilaian tahap kedua menggunakan kriteria aspek ekonomi. Asumsi-asumsi yang digunakan dijelaskan di sini tetapi rincian perhitungan disajikan di lampiran. a. Skema PSP Skema PSP berarti debit air yang digunakan merupakan debit penuh yang nilainya sama dengan debit desain, yaitu 0.46 m 3 /s. Penggunaan debit tersebut selama sebagian hari, dan energi listrik yang dihasilkan dijual seluruhnya kepada PLN. Dalam skema ini digunakan asumsi-asumsi berikut. 1. Debit penuh 0.46 m 3 /s berlangsung selama bulan Februari-Juni. Bulan Januari, Agustus, dan September debit menjadi 90% karena kemarau. Kemudian pada bulan Oktober-Desember debit kembali penuh. Pola seperti ini dibuat dengan mengacu kepada hidrograf harian Sungai Cimahi. 2. PLTMH beroperasi selama 13.5 jam, yaitu pada pukul WIB setiap hari hingga WIB esok hari. 3. Harga yang diberikan PLN untuk tiap kwh yang dihasilkan PLTMH sebesar 80% BPP Listrik Tegangan Menengah Jawa Barat dan Banten (terlampir), yaitu sebesar Rp682, Tidak terjadi penurunan efisiensi sistem dan head sepanjang tahun. Dengan skema ini diperoleh pendapatan tahunan sebesar Rp459,541, Dengan biaya tahunan (annual cost) sebesar Rp458,124, diperoleh Net Income per tahun untuk skema ini adalah sebesar Rp459,541, Rp458,124,255.31= Rp1,417, Oleh karena Net Income>0, skema PSP memenuhi kriteria ekonomi. b. Skema SPP Skema SPP berarti debit air yang digunakan merupakan debit yang nilainya sebagian dari debit desain. Penggunaan debit tersebut selama sepenuh hari, dan energi listrik yang dihasilkan dijual seluruhnya kepada PLN. Dalam skema ini digunakan asumsi berikut. 52

63 1. Debit sebagian nilainya 60% debit desain (0.46 m 3 /s) yaitu 0.28 m 3 /s. Debit senilai ini berlangsung sepanjang tahun dan tidak berkurang selama musim kemarau. 2. PLTMH beroperasi selama 24 jam. 3. Harga yang diberikan PLN untuk tiap kwh yang dihasilkan PLTMH sebesar 80% BPP Listrik Tegangan Menengah Jawa Barat dan Banten (terlampir), yaitu sebesar Rp682, Terjadi penurunan efisiensi sistem menjadi 52% (bila debit penuh 54%) tetapi head tidak berkurang. Penurunan efisiensi ini terjadi karena diasumsikan ada penurunan efisiensi turbin menjadi 70% dan penurunan efisiensi generator menjadi sebesar 87%. Dengan skema ini diperoleh pendapatan tahunan sebesar Rp491,690, Dengan biaya tahunan (annual cost) sebesar Rp458,124, diperoleh Net Income per tahun untuk skema ini adalah sebesar Rp491,690, Rp458,124,255.31= Rp33,566, Oleh karena Net Income>0, skema SPP memenuhi kriteria ekonomi. c. Skema PSPM Skema PSPM berarti debit air yang digunakan merupakan debit penuh yang nilainya sama dengan debit desain, yaitu 0.46 m 3 /s. Penggunaan debit tersebut selama sebagian hari, dan energi listrik yang dihasilkan dijual sebagian kepada PLN, dan sebagian lainnya dijual kepada masyarakat. Pada skema ini digunakan asumsi sebagai berikut. 1. Nilai debit sama dengan skema PSP, durasi penggunaan debit sama dengan skema SPP, dan harga beli PLN sama dengan kedua skema tersebut. 2. Konsumen masyarakat dibedakan menjadi dua, yaitu rumah tangga dan bisnis. Kebutuhan listrik untuk kedua golongan konsumen tersebut dapat dipennuhi dengan pemasangan batas daya 900 VA golongan tarif R1. Konsumsi listrik ratarata per hari untuk kedua golongan tersebut diasumsikan mengikuti pola yang ditunjukkan Tabel 5.1 berikut ini. 53

64 Golongan Rumah Tangga Beban Daya (W) Jumlah Durasi/hari Energi (kwh) rice cooker kulkas setrika lampu pemanas air pompa air TV 20" Jumlah Kebutuhan Listrik per hari 7.26 Jumlah Kebutuhan Listrik per bulan Golongan Bisnis (warung) Beban Daya(W) Jumlah Durasi/hari Energi (kwh) rice cooker kulkas Lampu hemat energi pompa air pemanas air Jumlah Kebutuhan Listrik per hari 7.84 Jumlah Kebutuhan Listrik per bulan Tabel 5.1 Konsumsi Listrik Masyarakat Untuk mengetahui biaya listrik yang harus dibayar dengan pola pada Tabel 5.1 tersebut, digunakan simulasi rekening di situs PLN 7. Hasil yang didapat ditunjukkan Gambar

65 Gambar 5.2 Hasil Simulasi Rekening Ternyata asumsi ini menghasilkan biaya listrik yang sesuai dengan hasil survey lapangan (seperti dijelaskan di subbab 3.5) yang menyebutkan angka biaya listrik per bulan yang ditanggung pemilik warung Rp ,00 - Rp ,00. Dengan melihat hasil tersebut, diusulkan tarif untuk masyarakat berupa tarif tetap Rp500,00/kWh tanpa biaya beban. Dengan tarif ini konsumsi listrik kwh biayanya (Rp500,00/kWh)( kwh) = Rp108, Adapun konsumsi kwh maka biayanya Rp117, Keduanya lebih murah daripada tarif PLN yang 55

66 tertera pada simulasi rekening. Dengan tarif Rp500/kWh tanpa biaya beban, biaya yang ditanggung konsumen selalu lebih murah daripada biaya dengan tarif PLN. Gambar 5.3 memperlihatkan perbandingan antara kedua tarif. Tarif PLN yang digunakan adalah tarif untuk Golongan R1-900 VA sesuai dengan ketentuan dalam Keppres RI No.89 Tahun 2002 (dapat dilihat di lampiran). Pada skema ini diasumsikan jumlah rumah tangga dan warung yang membeli listrik dari PLTMH sesuai dengan data di Bab III, yaitu 5 rumah dan 30 warung. Ini berarti jumlah energi listrik yang dijual kepada masyarakat sebesar (5x7.26) kwh + (30 x 7.84) kwh = kwh per hari atau 99.1 MWh per tahun. Dengan skema ini diperoleh pendapatan tahunan sebesar Rp441,466, Dengan biaya tahunan (annual cost) sebesar Rp458,124, diperoleh Net Income per tahun untuk skema ini adalah sebesar Rp441,466, Rp458,124, = -Rp16,658, Oleh karena Net Income<0, skema PSPM tidak memenuhi kriteria ekonomi. d. Skema SPPM Skema SPPM berarti debit air yang digunakan merupakan debit yang nilainya sebagian dari debit desain. Penggunaan debit tersebut selama sepenuh hari, dan energi listrik yang dihasilkan dijual sebagian kepada PLN, dan sebagian lainnya dijual kepada masyarakat.. Pada skema ini digunakan asumsi sebagai berikut. 1. Nilai debit sama dengan skema SPP, yaitu 0.28 m 3 /s (60% debit desain). 2. Durasi debit sama dengan skema SPP, yaitu 24 jam. 3. Pola konsumsi listrik masyarakat dan tarif PLN dan konsumen dari masyarakat sama dengan skema PSPM. 4. Jumlah energi listrik yang dijual kepada masyarakat sama dengan skema PSPM, yakni kwh tiap hari. Dengan skema ini diperoleh pendapatan tahunan sebesar Rp473,655, Dengan biaya tahunan (annual cost) sebesar Rp458,124, diperoleh Net Income per tahun untuk skema ini adalah sebesar Rp473,655, Rp458,124, = Rp15,530, Oleh karena Net Income>0, skema SPPM memenuhi kriteria ekonomi. 56

67 Dari hasil pengujian didapatkan, skema ini akan tetap ekonomis (net income>0) apabila total energi yang dijual ke masyarakat kwh per hari atau total MWh per tahun. Biaya Rp160, Rp140, Rp120, Rp100, Rp80, Rp60, Rp40, Rp20, Rp0.00 Konsumsi Listrik (kwh) Tarif PLN Tarif Rp500/kWh Gambar 5.3 Perbandingan Biaya antara Tarif PLN dengan Tarif Rp500/kWh Dengan demikian, dari penilaian tahap kedua ini didapatkan tiga skema yang memenuhi semua kriteria yang telah ditetapkan, yaitu skema PSP (debit penuh, durasi sebagian, konsumen PLN), skema SPP (debit sebagian, durasi penuh, konsumen PLN), dan skema SPPM (debit sebagian, durasi penuh, konsumen PLN dan masyarakat). 5.6 Penilaian Skema Tahap Ketiga Penilaian tahap ketiga ini bertujuan menilai skema mana di antara ketiga skema yang telah memenuhi semua kriteria itu yang paling baik untuk diimplementasikan. Pembahasan dilakukan dengan mengacu kepada keempat kriteria yang sudah ditetapkan. Kriteria Aspek Konservasi Dilihat dari aspek konservasi, skema yang terbaik adalah yang optimal dalam pelestarian alam sekaligus pemanfaatan potensi alam. Skema SPPM dan skema SPP optimal dalam pemanfaatan potensi alam sebagai sumber energi. Akan tetapi, kedua skema ini kurang optimal dalam aspek pelestarian karena mengurangi debit air curug 57

68 ketika debit itu dibutuhkan sebagai obyek daya tarik wisata. Adapun skema PSP sangat optimal dilihat dari aspek konservasi karena tidak mengurangi kelestarian curug sebagai obyek daya tarik wisata tetapi dapat memanfaatkan potensi energi yang ada dengan optimal (debit penuh). Dengan demikian, skema ini yang terbaik ditinjau dari kriteria aspek konservasi. Kriteria Aspek Edukasi Dilihat dari aspek edukasi, skema terbaik adalah yang paling banyak melibatkan parapihak dalam perencanaan, pelaksanaan, pengawasan, dan evaluasi program pengelolaan obyek ekowisata. Ketiga skema tentu dapat dirancang bagi keterlibatan pemerintah (Perhutani sebagai owner dan PLN sebagai konsumen sekaligus konsultan teknis), perusahaan PLTMH (sebagai pemasok komponen dan pelaksana proyek), dan masyarakat lokal (sebagai operator atau investor). Akan tetapi, skema SPPM memungkinkan keterlibatan masyarakat lokal dalam porsi yang lebih banyak, yaitu sebagai konsumen. Dengan demikian, skema SPPM adalah yang terbaik yang lain ditinjau dari kriteria aspek edukasi. Kriteria Aspek Sosial Dilihat dari aspek sosial, skema yang paling baik adalah yang paling banyak nilai manfaatnya bagi kesejahteraan masyarakat lokal. Dengan menyalurkan energi listrik dengan harga yang lebih murah daripada tarif PLN, skema ini memberikan manfaat ekonomi secara langsung. Para pengusaha jamur tiram, misalnya, dapat menurunkan biaya listrik untuk kebutuhan rumah tangganya sehingga ada tambahan dana untuk mendukung pengolahan jamur. Di samping itu, skema ini juga memungkinkan tumbuhnya lembaga keuangan masyarakat Baitul Mal wa Tamwil (BMT) yang dulu pernah ada. Bila BMT dapat beraktivitas lagi, arus kas penduduk desa dapat dikelola dengan lebih baik. Pengelolaan PLTMH juga dapat dilakukan oleh LMDH. Skema SPPM memiliki nilai manfaat yang paling besar bagi kesejahteraan masyarakat dibandingkan dengan kedua skema lainnya. Jadi, skema ini yang terbaik ditinjau dari kriteria aspek sosial. 58

69 Kriteria Aspek Ekonomi Dilihat dari aspek ekonomi, skema terbaik adalah skema yang menghasilkan keuntungan (profit) sebesar-besarnya bagi pemilik usaha. Dengan kriteria net income dapat diketahui bahwa skema SPP menghasilkan net income yang paling besar dibandingkan kedua skema yang lain. Karena itu, skema ini yang terbaik ditinjau dari aspek ekonomi. Penentuan Skema Terbaik Bila dilihat grafik pada Gambar 5.5, nampak bahwa jumlah pengunjung pada bulan Oktober 2008 mengalami lonjakan yang sangat drastis, mencapai hampir tiga kali lipat jumlah pengunjung rata-rata tiap bulan. Hal ini sangat mungkin terjadi karena pada bulan tersebut ada liburan Hari Raya Idul Fitri. Bila lonjakan saat Idul Fitri ini merupakan kecenderungan yang berulang tiap tahun, maka kecenderungan ini tentunya harus dipertahankan. Lonjakan yang tidak terlalu besar terjadi juga pada bulan Desember Penyebabnya kemungkinan besar adalah adanya Libur Hari Natal dan Tahun Baru. Pada bulan September 2008 terjadi penurunan jumlah pengunjung hingga lebih dari 40% ratarata. Penyebabnya kemungkinan besar adalah saat itu bulan puasa sehingga kebanyakan orang yang sedang puasa enggan berekreasi ke Curug Cimahi. Gambar 5.4. Grafik Jumlah Pengunjung Curug Cimahi (dari Tabel 3.3) Jumlah seluruh pengunjung pada tahun 2008 sebanyak 29,956 orang. Artinya, rata-rata ada 2,496 orang yang berkunjung ke Curug Cimahi tiap bulan. Tiket untuk tiap pengunjung Curug Cimahi harganya Rp3.000,00. Nilai pendapatan Perhutani dari penjualan tiket dapat dilihat pada Tabel

70 Tahun Bulan Jumlah Pengunjung (orang) Pendapatan (Rp) Januari 2,362 Rp7,086, Februari 1,454 Rp4,362, Maret 1,781 Rp5,343, April 1,478 Rp4,434, Mei 2,125 Rp6,375, Juni 2,269 Rp6,807, Juli 2,480 Rp7,440, Agustus 2,600 Rp7,800, September 1,059 Rp3,177, Oktober 7,223 Rp21,669, November 1,762 Rp5,286, Desember 3,363 Rp10,089, Jumlah 29,956 Rp89,868, Rata-Rata per Bulan 2,496 Rp7,489, Januari 2,732 Rp8,196, Februari 1,465 Rp4,395, Maret 3,005 Rp9,015, April 2,346 Rp7,038, Jumlah 9,548 Rp28,644, Rata-Rata per Bulan 2,387 Rp7,161, Tabel 5.2 Pendapatan Perhutani dari Penjualan Tiket Apabila PLTMH dioperasikan pada siang hari, dengan skema SPP atau SPPM, pengunjung dapat mengamati secara langsung operasi PLTMH. Obyek wisata curug dengan pembangkit listrik tenaga air di dalamnya adalah sesuatu yang unik. Sampai hari ini belum pernah ditemukan yang seperti itu di Jawa Barat, bahkan mungkin di Indonesia. Model curug dengan PLTMH ini bisa jadi akan menarik lebih banyak pengunjung bila pengunjung dapat menyaksikan langsung PLTMH yang sedang beroperasi. Powerhouse yang dilengkapi dengan alat peraga dan instruktur yang memberikan penjelasan tentang operasi PLTMH bisa jadi menjadi obyek wisata baru yang menarik. Apalagi bila di lokasi disediakan komputer yang di dalamnya terdapat animasi proses pembangkitan listrik dengan PLTMH, yang dengan itu pengunjung mendapatkan pelajaran teori yang merangsang imajinasi sekaligus visualisasi yang membentuk pengalaman. Tentu hal yang menarik ini berpeluang mendatangkan pengunjung lebih banyak. 60

71 Diasumsikan, kenaikan rata-rata pengunjung dapat mencapai 3% per tahun dengan adanya skema ini. Maka, penghasilan tambahan yang diperoleh Perhutani dapat mencapai 5% x Rp89,868, = Rp4,493, Dengan demikian, skema SPP menghasilkan total income sebesar Rp33,566, Rp4,493,400.00= Rp38,059, Tambahan income terjadi juga bila skema SPPM yang digunakan. Total income skema SPPM akan menjadi Rp15,530, Rp4,493,400.00=Rp 20,024, Adapun skema PSP tidak dapat diasumsikan menarik lebih banyak pengunjung karena dengan skema ini PLTMH tidak beroperasi pada siang hari. Berdasarkan pembahasan di atas, perbandingan semua alternatif skema dapat diilustrasikan dalam Tabel 5.3 berikut. Skema Kriteria Konservasi Edukasi Sosial Ekonomi PSP SPP SPPM Tabel 5.5 Perbandingan Alternatif Skema Dapat disimpulkan bahwa skema SPPM memiliki keunggulan yang lebih banyak daripada kedua skema lainnya sehingga skema ini merupakan skema yang paling optimal bagi pengembangan potensi energi dan potensi wisata Curug Cimahi. 61

72 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN 6.1 Simpulan Dari pembahasan di Bab IV dan Bab V dapat diambil simpulan sebagai berikut. 1. Dengan debit 0.46 m 3 /s dan gross head m Curug Cimahi memiliki potensi daya sebesar kw. 2. Alternatif-alternatif skema PLTMH yang mungkin diwujudkan di Curug Cimahi yang memenuhi semua kriteria yang telah ditetapkan adalah sebagai berikut. a. Skema PSP, yaitu PLTMH beroperasi dengan debit penuh (0.46 m 3 /s) selama 13.5 jam dan energi listrik yang dihasilkannya dijual seluruhnya kepada PLN dengan harga Rp682,00/kWh. Dengan semua asumsi yang digunakan, skema ini menghasilkan total income sebesar Rp1,417, per tahun. b. Skema SPP, yaitu PLTMH beroperasi dengan debit sebagian (0.28 m 3 /s) selama 24 jam dan energi listrik yang dihasilkannya dijual seluruhnya kepada PLN dengan harga Rp682,00/kWh. Dengan semua asumsi yang digunakan, skema ini menghasilkan total income sebesar Rp38,059, per tahun. c. Skema SPPM, yaitu PLTMH beroperasi dengan debit sebagian(0.28 m 3 /s) selama 24 jam dan energi listrik yang dihasilkannya dijual sebagian kepada masyarakat di sekitar Curug dengan tarif Rp500,00/kWh tanpa biaya beban dan sisanya dijual ke PLN dengan harga Rp682,00/kWh. Dengan semua asumsi, usulan, dan batasan yang digunakan, skema ini menghasilkan total income sebesar Rp 20,024, per tahun. 3. Dari ketiga alternatif skema yang mungkin diwujudkan, skema SPPM merupakan skema yang paling optimal. 6.2 Saran Disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut tentang kebutuhan listrik masyarakat Desa Kertawangi dan sekitarnya agar skema penjualan seluruh produksi listrik PLTMH kepada masyarakat dapat dinilai kelayakannya. 62

73 DAFTAR PUSTAKA 1. Gama Prayoga Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Head Rendah di Sungai Cisangkuy Kabupaten Bandung (Kajian Teknis). Bandung : ITB 2. Andika Lesmana Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Head Rendah di Sungai Cisangkuy Kabupaten Bandung (Kajian Ekonomis). Bandung : ITB 3. Setya Perwira Putra Studi Potensi Saluran Irigasi Cipaganti dan Cibarani Bandung sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Micro-Hydro. Bandung : ITB 4. Adam Harvey,e.a.: Micro Hydro Design Manual, A Guide For Small-Scale Water Power Schemes, IT publications, London, European Small Hydropower Association ESHA Guide on How to Develop a Small Hydropower Plant 6. The Canadian Renewable Energy Network (CanREN). [Online] July 10, [Cited: April 1, 2008.] 7. Pusat Penelitian dan Pengembangan Energi & Ketenagalistrikan. Buku Manual PLTMH Melong Ds. Jambel Aer Kec. Kalijati Kab. Subang, Jawa Barat. Jakarta Selatan : Badan Penelitian dan Pengembangan Energi dan Sumber Daya Mineral 8. Clearinghouse Energi Terbarukan & Konservasi Energi.[Online] 9. Mark Tamburrini A Feasibility Study for a Micro-hydro Installation for the Strangford Lough Wildfowlers & Conservation Association A.E.Fitzgerald, Ch.Kingsley Jr., Stephens D.Umans Electric Machinery. 6th edition. McGraw Hill Higher Education; 16. J. Purwono Harga Patokan Dalam Pembelian Tenaga Listrik`dari Pembangkit Tenaga Listrik Swasta. Disampaikan dalam SEMINAR BKE PII dan MKI Peluang Dan Tantangan Dalam Pembangunan Industri Ketenagalistrikan dan Telekomunikasi. Jakarta : Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral 63

74 17. Andy Drumm dan Alan Moore Ecotourism Development. A Manual for Conser vation Planners and Managers. Arlington, Virginia, USA : The Nature Conservancy 18. Abdul Razak Sifat dan Karakter Objek dan Daya Tarik Wisata Alam (Pendekatan Pengelolaan Objek dan Daya Tarik Wisata Alam. Makalah Pengelolaan Ekowisata Program Pasca Sarjana- Program Studi Manajemen Konservasi Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 19. Chafid Fandeli. Pengertian Dan Konsep Dasar Ekowisata Harian Tribun Jabar edisi Kamis, 7 Mei Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air Jawa Barat 26. Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten Kesatuan Pemangku Hutan (KPH) Bandung Utara

75 LAMPIRAN A. PENGUKURAN HEAD 1. Waktu Pengukuran Pengukuran ini dilakukan pada tanggal 7 April 2009 mulai sekitar pukul WIB. Penulis melakukan pengukuran dengan ditemani seorang mahasiswa Teknik Geodesi ITB. 2. Metode Pengukuran Pengukuran head ini dilakukan dengan metode trigonometri. Meskipun mahal, metode ini dipilih karena akurasinya tinggi, praktis, dan aman. Untuk mengetahui potensi energi listrik secara akurat, akurasi yang tinggi sangat penting. Di sisi lain, mengingat objek yang akan diukur adalah curug yang menurut perkiraan tingginya mencapai puluhan meter, maka kepraktisan dan keamanan metode menjadi pertimbangan utama. Dalam metode ini besaran yang diukur adalah jarak dan sudut. Ketinggian dihitung berdasarkan aturan-aturan trigonometri sebagai berikut. a. Untuk segitiga siku-siku ABC berlaku : Gambar A.1 Segitiga Siku-Siku sin ABC (A.1) cos ABC (A.2) ABC (A.3) b. Untuk segitiga sebarang PQR berlaku : 65

76 Gambar A.2 Segitiga Sebarang (A.4) PQR QRP RPQ (A.5) 1. Peralatan Ukur Alat yang digunakan dalam pengukuran head Curug Cimahi dengan metode trigonometri adalah sebagai berikut. a. Theodolite Dijital Spesifikasi Alat Gambar A.3 Theodollite Merk Seri Model : Topcon : DT-100 : DT

77 Akurasi : 2 Perbesaran : 30 x Panel Tampilan : 2 sisi Power Supply : batere AA 4 unit Prinsip Kerja Alat Theodollite digunakan untuk menentukan sudut pada bidang horizontal. Sudut yang diukur theodolite dibedakan menjadi sudut kiri dan sudut kanann dan mengacu pada garis vertikal maya. Gambar A.4 Sudut Kiri dan Sudut Kanan Pada Gambar 4 di atas, TUV = sudut kanan-sudut kiri (A.6) Bilahasil pengurangan <0, maka TUV = sudut kanan-sudut kiri (A.7) Besar sudut kiri dan sudut kanan ditampilkan pada layar elektronik. Theodolite dilengkapi alat untuk memastikan bahwa posisinya tepat mendatar (tidak miring). Bila posisi theodolite tidak tepat mendatar, pada layar tidak akan ada tampilan besar sudut. b. Pita Meteran Pita meteran digunakan untuk mengukur jarak. 67

78 Gambar A.5 Pita Meteran c. Tripod Tripod digunakan untuk menopang theodollite. Tripod dapat diatur supaya membentuk bidang datar yang memungkinkan theodollite bekerja dengan baik. Gambar A.6 Tripod d. Aksesori Level Aksesori level digunakan untuk memastikan bahwa bidang yang dibidik theodolite membentuk garis lurus yang memiliki level ketinggian yang persis sama dengan theodolite. Gambar A.7 Aksesori Level 2. Skema Pengukuran Skema pengukuran yang dilakukan dapat dilihat pada gambar di bawah ini. 68

79 Gambar A.8 Skema Pengukuran Pada skema di atas nampak adanya tiga segitiga yang digunakan sebagai bidang yang diukur, yaitu ABD, ACD, dan ACP. 3. Data Pengukuran Data-data data yang didapat dari pengukuran adalah sebagai berikut. AB = m TA = m Segitiga ABD kanan A kiri Segitiga = ' 28 " A kanan kiri : B B ACP CAD 0 48 ' 09 " = ' 42 " = ' 03 " : = 52 CAP Segitiga = 270 ACD 0 22 ' 21 " : = ' 29 " 69

80 4. Analisis Data Pengukuran Berdasarkan persamaan (A.7) DAB DBA Berdasarkan ADB Sesuai dengan persamaan (A.4) sin AD AD DBA = (2 12'28" '09") '00" 0 = 91 24' 19" 0 0 = '42" '03" 0 = 82 54' 39" persamaan (A.5) diperoleh = = 5 41' 02" AB = sin ADB sin DBA = AB sin ADB 0 sin 82 54' 39" = 5.3m 0 sin 5 41' 02" = m diperoleh ( DAB + DBA) Berdasarkan persamaan (A.2) AC = AD cos CAD 0 = m cos 33 14' 29" = m Berdasarkan persamaan (A.3) CP = AC tan CAP = m tan ' 21" = m 5. Simpulan Berdasarkan pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan, didapati head Curug Cimahi sebesar meter. Referensi

81 LAMPIRAN B. DIAGRAM MOODY 71

82 LAMPIRAN C BIAYA POKOK PENYEDIAAN (BPP) TENAGA LISTRIK PT PLN (PERSERO) TAHUN 2008 Sesuai dengan Permen. ESDM No /26/600.3/2008 BPP ini juga sebagai acuan dalam penetapan harga jual tenaga listrik Pembangkit Skala Kecil Tersebar sebagaimana Permen. ESDM N o.1122 K /MEM/2002 Sumber : J.Purwono Harga Patokan Dalam Pembelian Tenaga Listrik`dari Pembangkit Tenaga Listrik Swasta. Disampaikan dalam SEMINAR BKE PII dan MKI Peluang Dan Tantangan Dalam Pembangunan Industri Ketenagalistrikan dan Telekomunikasi. Jakarta : Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral 72