Jurusan Teknik Elektro FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Transkripsi

1 Jurusan Teknik Elektro FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember Studi Perencanaan PLTMH 1x12 kw sebagai Desa Mandiri Energi di Desa Karangsewu, Cisewu, Garut, Jawa Barat oleh : Aji Saka Dwi Ramdhani ( ) Pembimbing : Ir. Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir. Teguh Yuwono

2 LATAR BELAKANG Energi Sumber Daya Alam Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

3 RUMUSAN MASALAH 1. Seberapa besar potensi sumber daya air dan daya terbangkit di Kecamatan Cisewu Kabupaten Garut Jawa Barat? 2. Bagaimana kondisi eksisting ketenagalistrikan di Kabupaten Garut Jawa Barat? 3. Bagaimana teknis pembangunan PLTMH di Desa Karangsewu Kecamatan Cisewu Kabupaten Garut Jawa Barat? 4. Seberapa besar biaya investasi yang dibutuhkan serta keuntungan yang akan didapatkan dalam pembangunan PLTMH Karangsewu ini? 5. Bagaimana dampak pembangunan PLTMH Karangsewu pada perekonomian, sosial, dan lingkungan sekitar masyarakat Desa Karangsewu?

4 PETA GEOGRAFIS JAWA BARAT

5 Kabupaten Garut terletak di Propinsi Jawa Barat bagian Selatan pada koordinat 6º56'49'' 7 º45'00'' Lintang Selatan dan 107º25'8'' 108º7'30'' Bujur Timur. Kabupaten Garut memiliki luas wilayah administratif sebesar Ha (3.065,19 km²) dengan batas batas sebagai berikut : Utara : Kabupaten Bandung dan Kabupaten Sumedang. Timur : Kabupaten Tasikmalaya. Selatan : Samudera Indonesia. Barat : Kabupaten Bandung dan Kabupaten Cianjur. Dalam perkembangannya, Kabupaten Garut tumbuh dan mengalami perubahan yang cukup signifikan. Untuk menanggulangi perubahan dan pertumbuhan tersebut pada awal tahun 2004 dilaksanakan pemekaran wilayah kecamatan sebanyak 2 kecamatan sehingga seluruh wilayah kecamatan menjadi sebanyak 42 kecamatan, 19 kelurahan dan 400 desa dengan luas wilayah Ha. Hingga tahun 2009 Kabupaten Garut memiliki 42 Kecamatan, 21 Kelurahan dan 403 Desa.

6 POTENSI SUMBER DAYA AIR DI KABUPATEN GARUT Berdasarkan arah alirannya, sungai-sungai di wilayah Kabupaten Garut dibagi menjadi dua daerah aliran sungai (DAS) yaitu Daerah Aliran Utara yang bermuara di Laut Jawa dan Daerah Aliran Selatan yang bermuara di Samudera Indonesia. Daerah aliran selatan pada umumnya relatif pendek, sempit dan berlembah-lembah dibandingkan dengan daerah aliran utara. Daerah aliran utara merupakan DAS Cimanuk Bagian Utara, sedangkan daerah aliran selatan merupakan DAS Cikaengan dan Sungai Cilaki. Wilayah Kabupaten Garut terdapat 33 buah sungai dan 101 anak sungai dengan panjang sungai seluruhnya 1.403,35 km, dimana sepanjang 92 Km diantaranya merupakan panjang aliran Sungai Cimanuk dengan 60 buah anak sungai.

7 Jumlah Sungai, Anak Sungai dan Panjang Sungai di Kabupaten Garut No. Nama Kecamatan Nama Sungai Jumlah Anak Sungai Panjang (km) 1. Cisurupan Cimanuk 13 92,00 2. Sukaresmi - 1 9,00 3. Bayongbong ,80 4. Pasirwangi ,10 5. Samarang - 1 5,50 6. Garut Kota ,00 7. Tarogong - 1 9,00 8. Wanaraja ,50 9. Karang pawitan , Sukawening , BL. Limbangan Cimanuk , Kadungora Cipancar 2 11, Singajaya Cikaengan 10 55, Cisompet , Cibalong Cimerak Cibabalukan Cijeruk Cikolomberan Cipalawah Cibako Cipangisian 3 17,00 29,00 5,00 6,00 3,30 5,20 4,60

8 No. Nama Kecamatan Nama Sungai 18. Pameungpeuk 19. Cikelet 20. Pakenjeng 21. Cisewu Cilaut Eureun Cipalebuh Cikawung Cibera Cibaregbeg Cisanggiri Cimari Citeureup Cicadas Cimangke Cipasarangan Cikarang Cikandang Cicalengka Cihideung Cilayu Cilaki Ciawi Cikidang Cikawung 22. Caringin Cipancong Jumlah Anak Sungai Panjang (km) 17,00 29,00 10,00 15,50 12,00 39,00 12,88 6,20 10,48 20,00 22,00 7,50 13,33 7,55 7,20 30,00 33,00 13,00 16,00 5,20 18, Bungbulang Cianda Citanggeuleuk Ciseureuh Cijayana Cirpompang 8 12,50 11,50 8,10 7,80 32,65 Jumlah 33 buah 101 buah 1403,35

9 POTENSI SUMBER DAYA AIR DI DESA KARANGSEWU Sumber daya air yang akan digunakan untuk PLTMH di Desa Karangsewu ini merupakan aliran air irigasi bagi masyarakat setempat. Pengukuran debit air serta informasi masyarakat menunjukkan ketersediaan sumber daya air tersedia sepanjang tahun dalam jumlah yang memadai. Curah hujan rata-rata di daerah itu 1500 mm dengan jumlah bulan hujan 6 bulan setiap tahun. Pengukuran sesaat pada musim kemarau mendapatkan debit aliran air di Sungai Ciawi sebanyak 0,15 m3/detik. Topografi daerah Desa Karangsewu, khususnya sekitar aliran Sungai Ciawi, memiliki potensi yang cukup untuk mendapatkan tinggi jatuhan air yang memadai untuk pembangunan PLTMH. Tinggi jatuhan air (head) untuk PLTMH Karangsewu terdapat pada lokasi sejauh 500 meter dari jalan utama desa di daerah pemukiman Desa Karangsewu. Tinggi jatuhan air (gross head) untuk PLTMH Karangsewu sebesar 14 m.

10 KONDISI CURAH HUJAN DI SUNGAI CIAWI Tahun Bulan Curah Hujan (mm) Hari Rata - Rata Curah Hujan Hari Rata - Rata Curah Hujan Hari Rata- Rata Januari , , ,68 Pebruari , , ,19 Maret , , ,13 April , , ,43 Mei , , ,40 Juni , , Juli , ,50 Agustus , September , Oktober , , ,84 Nopember , , ,33 Desember , , ,37 TOTAL , , ,92 Sumber : Cisewu Dalam Angka 2009, BPS Kabupaten Garut

11 Potensi Daya Output Sungai Ciawi Tahun 2008 Data Debit Sungai Ciawi (liter/detik) Debit (liter/detik) Head (m) Daya Output (kw) Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember , , , , , , , , , , , ,07 P = g.hnet.qd. ηtot (kw) dimana: P = daya output (kw) Hnet = tinggi jatuh air bersih (m) Qd = debit desain (m3/detik) g = konstanta gravitasi bumi (9.81 m/s2) ηtot = efisiensi total (%)

12 KONDISI ELEKTRIFIKASI DI DESA KARANGSEWU Desa Karangsewu dapat dikatakan sebagai daerah tertinggal karena mayoritas penduduknya belum mendapat listrik yang disuplai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). Jarak terdekat jaringan listrik PLN ke Desa Karangsewu sekitar 7 km. Oleh karena itu, pembangunan PLTMH Karangsewu nantinya dapat dioperasikan dan dimanfaatkan oleh penduduk Desa Karangsewu untuk memenuhi kebutuhan listrik sehari-hari. Pemasangan instalasi listrik diutamakan pada pusat desa dan menjangkau ±45KK yang terbagi dalam instalasi listrik rumah warga, fasilitas umum dan fasilitas sosial. Pemasangan jaringan listrik dan instalasi listrik rumah warga, fasilitas umum dan fasilitas sosial baru dipasang pada Kampung Cibadak, Cipongpok, Pasirhuni dan Cisalada. Estimasi Kapasitas Daya Rencana PLTMH Karangsewu No. Uraian Simbol Nilai 1. Debit desain Q d 0,15 m 3 /detik 2. Potensi daya hidrolik desain P h 20,6 kw 3. Estimasi net head H net 14 m Estimasi efisiensi turbin Estimasi efisiensi generator Estimasi efisiensi transmisi mekanik Estimasi efisiensi saluran air Estimasi daya listrik terbangkit di Rumah Pembangkit η T 0,75 η G 0,9 η M 0,93 η sal 0,95 P el 12 kw

13 AKSESIBILITAS Dari Rute Jalan Ke Jarak Waktu Tempuh Transportasi Kondisi Jalan Kota Bandung Kota Garut 60 km 2 jam Kendaraan Roda 4 atau Roda 2 Aspal Bagus Kota Garut Kecamatan Cisewu 56 km 3 jam Kendaraan Roda 4 atau Roda 2 Aspal Rusak Kecamatan Cisewu Desa Karangsewu 20 km 1 jam Kendaraan Roda 2 Aspal Rusak Terjal Desa Karangsewu Lokasi PLTMH 500 m 1 jam Jalan Kaki Jalan Tanah Terjal

14 PRINSIP KERJA PLTMH

15 ASPEK EKONOMI Biaya total pembangkitan energi listrik merupakan penjumlahan dari biaya modal, biaya bahan bakar serta biaya operasi dan perawatan. Karenanya dalam perhitungan biaya pembangkitan energi listrik, harus dihitung satu persatu dari ketiga biaya di atas. Perencanaan pembangunan PLTMH Karangsewu dengan kapasitas total 12 kw, diasumsikan dengan capacity factor / factor kapasitas 80 % dan memiliki life time / umur pembangkit 15 tahun. Perhitungan CRF (Capital Recovery Factor) n Biaya Investasi Pembangkit PLTMH Karangsewu i(1 i) Jenis Data Kapasitas Terinstal Waktu Operasi Bahan Bakar Biaya Investasi 12 kw 15 tahun Air Nilai US$/ (2000 US$/kW) CRF (1 i) n 1 Suku Bunga i=6% dan Umur Pembangkit (Life Time) n= 15 Tahun 15 0,06(1 0,06) CRF (1 0,06) 1 Suku Bunga i=9% dan Umur Pembangkit (Life Time) n= 15 Tahun 15 0,09(1 0,09) CRF (1 0,09) 1 Suku Bunga i=12% dan Umur Pembangkit (Life Time) n= 15 Tahun 15 0,12(1 0,12) CRF (1 0,12) 1

16 Perhitungan Biaya PLTMH Karangsewu dengan suku bunga 6%, 9%, dan 12% Perhitungan Suku Bunga 6 % 9 % 12 % Biaya Investasi (US$) Biaya Pembangkitan (US$ / kw) Umur Operasi (Tahun) Kapasitas (kw) Biaya O & M (US$ / kwh) 0,007 0,007 0,007 Biaya Modal (US$ / kwh) 0,0294 0,0354 0,0419 Total Cost (US$ / kwh) 0,0374 0,0434 0,0499 Suku Bunga Total Cost (TC) 6 % Rp. 364,- /kwh 9 % Rp. 424,- /kwh 12 % Rp. 489,- /kwh Suku Bunga Harga Jual 6 % Rp. 400,- /kwh 9 % Rp. 466,- /kwh 12 % Rp. 537,- /kwh

17 Pendapatan per Tahun Jumlah pendapatan per tahun/ Cash in Flow (CIF) dapat dihitung dari kwhoutput dan selisih Biaya Pokok Penyediaan (BPP) dengan Biaya Pembangkitan atau dengan kata lain keuntungan penjualan (KP). Suku Bunga CIF 6% Rp 38,09 juta/tahun 9% Rp 32,54 juta/tahun 12% Rp 26,57 juta/tahun

18 Nilai Awal Proyek (NPV / Net Present Value) NPV COF n CIF t t 1 (1 k ) Investasi (COF 0 ) = 240 Juta Suku Bunga 6% Suku Bunga 9% Suku Bunga 12% Tahun ke- CIF NPV CIF NPV CIF NPV

19 Laba Investasi (ROI / Return of Investment) ROI n t Bennefit t Investment Investment Cost Cost Investasi (COF 0 ) = 240 Juta Tahun ke- Suku Bunga 6% Suku Bunga 9% Suku Bunga 12% Benefit ROI Benefit ROI Benefit ROI

20 Payback period Payback period adalah lama waktu yang dibutuhkan agar nilai investasi yang diinvestasikan dapat kembali dengan utuh. PP Investment Cost Annual CIF Suku Bunga Payback Period 6% 6,5 tahun 9% 7,5 tahun 12% 9 tahun

21 Biaya Pokok Penyediaan (BPP) dan Kemampuan Daya Beli Masyarakat Daya beli masyarakat sangat menentukan seberapa besar harga jual listrik yang mampu dibayar oleh pengguna listrik. Dengan input data sebagai berikut : Pengeluaran riil perkapita = Rp ,- Dengan mengasumsikan dalam satu rumah tangga terdapat 4 anggota keluarga, sehingga didapat : Pendapatan Rumah Tangga = Rp ,- x 4 = Rp ,- Sedangkan pengeluaran rumah tangga untuk konsumsi energi listrik rata-rata berkisar 6%-10%. Dengan diasumsikan pengeluaran rumah tangga untuk energi listrik rata-rata adalah 8%, maka pengeluarannya sebesar Rp ,- x 8% = Rp ,- Dengan batas sambungan daya pada pelanggan adalah 900 VA, asumsi power faktor 0,8, dan faktor beban Kabupaten Garut pada tahun 2009 adalah 0,643, maka didapat : 900 x 0,8 = 720 Watt = 0,72 kw maka konsumsi listrik dalam 1 bulan didapat : 0,72 x 30 x 24 x faktor beban = 0,72 x 30 x 24 x 0,643 = 333,33 kwh/bulan

22 Dengan bea beban sebesar Rp (sesuai Keppres no.103 tahun 2003 mengenai tarif dasar listrik), sedangkan dalam penyambungan konsumen Rumah Tangga 900 VA terdiri dari 3 golongan, yaitu : Golongan I : 0-20 kwh = 275 Rp/kWh Golongan II : kwh = 445 Rp/kWh Golongan III : diatas 60 kwh = 495 Rp/kWh Maka untuk perhitungan biaya pemakaian tiap blok berdasarkan TDL yang berlaku adalah Golongan I = 20 kwh x 275 = Rp 5.500,- Golongan II = 40 kwh x 445 = Rp ,- Golongan lll = 273,33 kwh x 495 = Rp ,- Total = 333,33 kwh = Rp ,- Rupiah / kwh = Biaya pengeluaran per Blok Energi terpakai = Sehingga : Biaya total maka : ,33 Dayabeli 475,80 = Biaya pemakaian + Bea beban = Rp ,- + Rp ,- = Rp , ,80 557, KWh

23 MANAJEMEN KEBUTUHAN ENERGI LISTRIK Pada bagian ini akan dibahas pengaturan / manajemen di sisi beban atau konsumen yang akan memanfaatkan PLTMH Karangsewu ini. Manajemen beban ini diperlukan agar energi listrik yang dihasilkan dapat disalurkan secara merata dan proporsional kepada penduduk yang menjadi sasaran pemanfaatan PLTMH Karangsewu ini. Dimana energi keluaran dari PLTMH Karangsewu adalah : = Daya Terpasang x Faktor Kapasitas x 24 X 30 = x 0,8 x 24 X 30 = 6912 kwh/bulan dan kapasitas daya terpasang pada PLTMH sebesar = Daya Terpasang (Watt) / power faktor = / 0,8 = VA = 15 KVA Maka rancangan manajemen beban di sisi konsumen adalah : 45 rumah dengan daya terpasang 220 VA 1 Musholla dengan daya terpasang 450 VA 1 Puskesdes dengan daya terpasang 900 VA 2 Posyandu dengan daya terpasang 900 VA Fasilitas lampu penerangan jalan desa.

24 Rancangan manajemen beban pada saat menggunakan PLTMH Karangsewu sebagai berikut : Keterangan Jumlah Daya Terpasang (VA) Kebutuhan Daya (kwh/hari) Rumah ,8 Musholla ,98 Puskesdes 1 Posyandu ,89 Penerangan Jalan Desa - - 7,2

25 Maka total energi terpakai berdasarkan Rancangan Manajemen Beban di atas adalah : = 55,8 + 1, ,89 + 7,2 = (90,87 kwh/hari) x 30 = 2726,1 kwh/bulan Sedangkan total daya terpasang pada pelanggan sebesar = (220 x 45) = VA = 13,05 KVA Dari hasil perhitungan di atas dapat diketahui bahwa masih terdapat sisa dari selisih energi listrik output yang dihasilkan dari PLTMH Karangsewu dengan hasil Rancangan Manajemen Beban, yaitu sebesar 4185,9 kwh/bulan. Sedangkan kapasitas daya terpasang masih tersisa sebesar 1,95 KVA. Sisa kapasitas daya dan energi listrik tersebut dapat digunakan untuk kebutuhan lain di kemudian hari.

26 ANALISIS PERBANDINGAN PLTMH DENGAN SUMBER ENERGI LAIN Mayoritas masyarakat Desa Karangsewu belum memperoleh listrik yang disuplai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). PLN dalam waktu beberapa tahun ke depan belum mempunyai rencana mensuplai energi listrik untuk masyarakat Desa Karangsewu. Sementara ini penerangan rumah, masyarakat menggunakan genset, petromaks dan lampu tempel dengan bahan bakar minyak tanah. Genset yang digunakan masyarakat Desa Karangsewu berkapasitas 15 KVA yang dipasang pada pusat desa. Akan tetapi masyarakat Desa Karangsewu jarang sekali yang menggunakan genset dikarenakan biaya pembelian dan perawatan yang sangat mahal. Penggunaan genset rata-rata hanya digunakan selama 12 jam, dengan asumsi setiap genset dapat menghasilkan listrik sebesar 12 kw. Sedangkan 1 kwh membutuhkan 0,3 liter solar dan harga solar adalah per liter.

27 Biaya Investasi Pembangkit PLTD Jenis Data Kapasitas Terinstal Waktu Operasi Bahan Bakar Biaya Investasi Suku Bunga Nilai 15 kva 15 tahun Solar (HSD) 8600 US$/ (573,33 US$/kW) Total Cost (TC) 6 % Rp. 2731,- /kwh 9 % Rp. 3001,- /kwh 12 % Rp. 3301,- /kwh Suku Bunga Harga Jual 6 % Rp. 3004,- /kwh 9 % Rp. 3301,- /kwh 12 % Rp. 3631,- /kwh

28 Perbandingan Harga Jual Listrik antara PLTMH dan PLTD Suku Bunga PLTMH PLTD 6% Rp. 411,- /kwh Rp. 3004,- /kwh 9% Rp. 477,- /kwh Rp. 3301,- /kwh 12% Rp. 549,- /kwh Rp. 3631,- /kwh Dari perbandingan perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan PLTMH akan jauh lebih efisien daripada menggunakan PLTD.

29 KESIMPULAN 1. Potensi debit air di Sungai Ciawi terbesar pada tahun 2008 yaitu sebesar 1,282 m3/detik dengan estimasi daya terbangkit terbesar 103,88 kw. Sedangkan estimasi daya terbangkit terendah sebesar 12,07 kw pada saat debit air di Sungai Ciawi sebesar 0,149 m3/detik. 2. Propinsi Jawa Barat sampai saat ini mempunyai pembangkit listrik dengan total kapasitas 7025,54 MW. Rata-rata pembangkit yang sudah ada sudah beroperasi sejak Dengan lamanya umur pembangkit yang telah beroperasi, maka energi netto yang dihasilkan pembangkit tidak sesuai dengan kapasitasnya, atau mengalami penurunan efesiensi. Untuk Kabupaten Garut sendiri masih belum memiliki pembangkit sendiri dan nantinya diharapkan PLTMH Karangsewu berkapasitas 12 kw ini mampu memasok energi listrik di Desa Karangsewu Kecamatan Cisewu Kabupaten Garut. 3. Secara teknis, PLTMH Karangsewu terbagi menjadi dua bagian, yaitu bangunan sipil, yang terdiri dari bendungan, intake, saluran pembawa, bak pengendap, bak penenang, waduk, penstock, tangki pendatar, dan rumah pembangkit, serta peralatan mekanikal dan elektrikal yang terdiri dari turbin, generator, Electonic Load Controller (ELC), pentahanan (earthing), Panel Switch Gear, dan jaringan distribusi. 4. Biaya investasi yang dibutuhkan untuk membangun PLTMH Karangsewu sebesar USD (2000 USD/kWh). Biaya pembangkitan total sebesar Rp. 374,- /kwh (suku bunga 6%), Rp. 434,- /kwh (suku bunga 9%), dan Rp. 499,- /kwh (suku bunga 12%). Sedangkan keuntungan yang didapatkan sebesar 10% dari biaya pembangkitan total.

30 5. Pembangunan PLTMH Karangsewu ditinjau dari aspek perekonomian, sosial, dan lingkungan. Aspek perekonomian Harga jual listrik PLTMH Karangsewu sebesar Rp. 411,- /kwh (suku bunga 6%), Rp. 477,- /kwh (suku bunga 9%), dan Rp. 549,- /kwh (suku bunga 12%). Sedangkan daya beli masyarakat adalah Rp.557,37/kWh. Jadi, harga jual energi listrik dari PLTMH mampu dibayar oleh masyarakat karena rata-rata harga jual energi listrik dari PLTMH di berbagai tingkat suku bunga masih dibawah daya beli untuk listrik rumah tangga. Aspek sosial Desa Karangsewu dapat dikatakan sebagai daerah tertinggal karena mayoritas penduduknya belum mendapat listrik yang disuplai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). Jarak terdekat jaringan listrik PLN ke Desa Karangsewu sekitar 7 km. Oleh karena itu, pembangunan PLTMH Karangsewu sangat membantu masyarakat dalam memenuhi kebutuhan energi listrik. Aspek lingkungan Prakiraan dampak penting dalam pembangunan PLTMH Karangsewu ini, upaya pemantauan lingkungan untuk kegiatan pembangunan PLTMH ini prakiraan dampak yang terjadi akan ditinjau dalam 4 (empat) tahapan antara lain tahap prakonstruksi, tahap konstruksi, tahap operasional, dan tahap pasca operasi.

31 SARAN 1. Karena masih banyak potensi tenaga air yang belum dibangkitkan di Indonesia, khususnya di Propinsi Jawa Barat, maka diharapkan adanya kajian kembali mengenai pemanfaatan potensi tersebut untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang lebih besar. 2. Perencanaan dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) di Desa Karangsewu yang merupakan pionir, disarankan menjadi acuan pada pelaksanaan listrik masuk desa, di daerah terpencil di seluruh Indonesia. 3. Setelah PLTMH di Desa Karangsewu terealisasi, perlu dibentuk Struktur Organisasi untuk pemeliharaan secara berkelanjutan, dikoordinir oleh Koramil dan Aparat Desa setempat, serta pemeliharaannya tetap mengikuti Standar Operasional Prosedur (SOP) yang disepakati bersama, mengacu kepada buku pedoman pengelolaan, pengoperasian dan pemeliharaan PLTMH.

32 THE END & THANK S FOR YOUR ATTENTION