BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Data Analisis Data Primer Data primer merupakan data yang diperoleh didapat dari hasil survey di Saluran Umbul Kendat, Desa Dukuh, Kecamatan Banyudono, Kabupaten Boyolali Debit Existing Data didapat dari hasil pengukuran di lapangan sesuai pada lampiran B. 1. Kecepatan aliran (v) menggunakan currentmeter = 0,61 m/s 2. Luas penampang didapat dari data : Kedalaman saluran rata-rata (x) = 28,3333 cm Lebar saluran (l) = 124 cm Dengan menggunakan persamaan 2.2 maka didapat luas penampang : A = x.l = x 124 = 3513,33 cm 2 = 0,3513 m 2 3. Debit existing Dengan menggunakan persamaan 2.3 maka didapat debit existing : Q = A.v = 0,3513 m 2 x 0,61 m/s = 0,2155 m 3 /s Jumlah Pengguna Listrik Jumlah kepala keluarga pengguna commit listrik di to Desa user Dukuh sekitar 50 KK. 28

2 Analisis Data Sekunder Evapotranspirasi Perhitungan evapotranspirasi potensial (ETo) menggunakan data klimatologi yang didapat dari Stasiun Pengamatan Klimatologi Adi Soemarmo Surakarta (Koordinat : ' LS dan " BT, Elevasi m dpl) dan dihitung menggunakan Metode Penman. Nilai evapotranspirasi kemudian dikalikan dengan jumlah hari dalam 15 harian.hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.1 dan tabel 4.2. Proses perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C Analisis Curah Hujan Analisis curah hujan dihitung dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Membuat data hujan 15 harian. 2. Merekap data curah hujan selama tahun masing-masing stasiun hujan. 3. Menghitung curah hujan 15 harian rerata dari Stasiun Hujan Cengklik dan Stasiun Hujan Pulung Simo. 4. Melakukan uji validitas data dengan metode kurva massa ganda. Besarnya curah hujan rerata hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.3 dan tabel 4.4. commit to user

3 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Nilai Evapotranspirasi Bulan Januari-Juni No Tahun Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni i ii i ii i ii i ii i ii i ii Satuan dalam mm/hari 30

4 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Nilai Evapotranspirasi Bulan Juli-Desember No Tahun Bulan Juli Agustus September Oktober November Desember i ii i ii i ii i ii i ii i ii Satuan dalam mm/hari 31

5 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Curah Hujan Wilayah 15 Harian Bulan Januari-Juni No Tahun Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni i ii i ii i ii i ii i ii i ii Satuan dalam mm/hari 32

6 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Curah Hujan Wilayah 15 Harian Bulan Juli-Desember No Tahun Bulan Juli Agustus September Oktober November Desember i ii i ii i ii i ii i ii i ii Satuan dalam mm/hari 33

7 34 Langkah berikutnya adalah melakukan uji validitas data curah hujan dengan metode kurva massa ganda. Contoh perhitungan tahun 2003 menggunakan persamaan Ditinjau dari Sta.Cengklik Komulatif Sta. (y) Cengklik = jumlah (n-1)+ jumlah (n) = 1415 Komulatif rerata (x) = jumlah rerata (n-1) + jumlah rerata (n) = 4728,5 A = n xy x. y n x 2 ( x) 2 A =0,629 B = y n A x n B =2434 Didapat nilai regresi y = Ax+B = 0,629x+2434 r = n xy x y (n x 2 ( x) 2 )(n y 2 ( y) 2 ) r 2 = 0,971 Karena r 2 mendekati 1 jadi data dapat dikatakan valid. Kurva massa ganda dapat dilihat pada kurva berikut : Komulatif Sta Cengklik y = x R² = Komulatif Rerata Gambar 4.1. Kurva commit Massa to Ganda user Stasiun Cengklik

8 Analisis Debit Aliran Perhitungan debit aliran menggunakan Metode Mock. Contoh perhitungan debit aliran dengan Metode Mock pada bulan Januari I tahun 2003 disajikan dalam penjelasan berikut : 1. Data dan parameter Data dan parameter yang digunakan dalam perhitungan debit dengan Metode Mock adalah: a. Luas daerah tangkapan (Catchment Area) sebesar 4,65Km 2. Data ini merupakan data sekunder yang diperoleh dari perhitungan menggunakan peta rupa bumi Kartasura dengan program Auto CAD. b. Jumlah curah hujan dan hari hujan didapatkan dari rata-rata hujan kawasan mulai tahun 2003 hingga c. Koefisien evapotranspirasi (k) = 0,9. d. Kelembapan air tanah (soil moisture capacity). SMC = 250 mm. e. Tampungan awal(initial storage). IS = 150 mm. f. Koefisien infiltrasi (I) = 0,8. g. Koefisien precipitation flood (PF) = 0, Perhitungan debit dengan menggunakan Metode Mock Contoh perhitungan untuk bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut : Data 1) Curah hujan (P) = 365 mm 2) Jumlah hari = 10 hari Limited Evapotranspiration 3) Evaportanspiration (ETo) = 35,67 mm 4) Exposed Surface (m) = 20 % 5) d/h x m = 0,07 6) E = (3) x (5) = 2,62 mm 7) Et = (3) (6) commit = 33,05 to user mm

9 36 Water Balance 8) P Et = (2) (7) = 331,95 mm 9) Precipitation Flood = PF x (1) = 18,25 mm 10) Soil Storage = (8) (9) = 313,70 mm 11) Soil Moisture = SMC + (10) = 563,70 mm 12) Water Surplus = (8) = 331,95 mm Run Off & Ground Water Storage 13) Infiltration = I x (12) = 265,56 mm 14) 0,5 x (1+k) x l = 252,28 mm 15) k x V(n-1) = 1464,21 mm 16) Storage Volume = (14) + (15) = 1716,49 mm 17) DVn = (16) IS = 85,59 mm 18) Base Flow = (13) (17) = 175,97 mm 19) Direct Run Off = (16) (13) = 66,39 mm 20) Run Off = (18) + (19) = 242,36 mm Effective Discharge 21) Effective Discharge = (((20)*0.001)/(3600*24*15))*(CA) = 0,87 m 3 /s Besarnya debit aliran hasil perhitungan dengan menggunakan Metode Mock selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran. commit to user

10 Analisis Debit Andalan Debit andalan merupakan besarnya debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan air dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan, sehingga kemungkinan terpenuhi dan tersedia sepanjang tahun, baik saat musim kemarau maupun musim hujan. Debit andalan yang digunakan yaitu debit andalan dengan probabiltas 90% (Q90). Analisis debit andalan dihitung berdasarkan debit aliran tahun 2003 sampai tahun Hasil perhitungan debit andalan menggunakan debit tahunan Metode Basic Yearkemudian diurutkan dari terbesar hingga terkecil untuk mencari nilai Q90 yaitu tahun dimana debit andalan tersebut yang akan dipakai. Adapun urutan data dapat dilihat pada tabel 4.5. Data debit andalan yang dipakai merupakan debit andalan dengan urutan sesuai perhitungan Q90 yaitu menggunakan persamaan 2.8 sebagai berikut : Prob = 90 % n = 10 90% = m 10+1 x 100% m = 0,9 x 11 = 9,9 10 Maka debit andalan yang digunakan adalah nomor urut ke 10 dari atas. Debit andalan (Q90) yang dipakai sesuai dengan perhitungan Metode Basic Year adalah debit andalan tahun Grafik hasil perhitungan debit andalan dapat dilihat pada gambar 4.2. commit to user

11 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Debit Tahunan Menggunakan Metode Basic Year No Tahun Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Jumlah Probabi litas i ii I ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii Satuan debit dalam m 3 /s. 38

12 DEBIT YG DEBIT (m 3 /det) PEB II MAR I MAR II APR APR MEI I II I MEI II JUN I JUN JUL II I JUL II AGU I AGU SEP SEP II I II OKT I OKT II NOP I NOP DES DES II I II JAN JAN PEB I II I BULAN Gambar 4.2. Grafik Hasil Perhitungan Debit Andalan 90% 39

13 Analisis Frekuensi Analisis frekuensi dihitung dengan Metode Gumbel dan Log Pearson III. (a) Metode Gumbel Dari hasil analisis dengan menggunakan persamaan 2.9 dan 2.10 maka didapat hasil analisis frekuensi seperti pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Hasil Analisis Menggunakan Metode Gumbel Tr Yt K Xt (b) Metode Log Pearson III Analisis menggunakan Metode Log pearson III dapat dihitung sebagai berikut : Tabel 4.7. Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahun R24 Max ln X Jumlah R24max = data hujan harian maksimum Ln X = nilai Ln dari R24 max Xi rata-rata = commit to user

14 41 Ln Xi rata-rata = 4,58 Standard deviasi = 0,34 Dari data diatas didapat nilai Cs = -0,2. Kemudian nilai Cs kita plot ke tabel skewness yang bisa dilihat dalam lampiran. Karena nilai Cs terletak pada -0,2 maka pada Q50 kita dapatkan nilai K = 1,954 Sehingga nilai P = 2,718 (lnxi+k.sd) = 187, Analisis Debit Banjir Analisis debit banjir yang digunakan adalah debit banjir dengan periode ulang 50 tahun, dihitung menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu seperti pada tabel 4.8 dan kurva HSS Nakayasu dapat dilihat pada Gambar 4.3. Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Debit Banjir Kala Ulang 50 Tahun Waktu UH Q (jam) m 3 /s m 3 /s commit to user

15 42 Dari hasil perhitungan debit banjir kala ulang 50 tahun didapat debit maksimum sebesar 22,53 m 3 /s Hidrograf Satuan Metode Nakayasu Debit (m3/detik) Tahun Waktu (jam) Gambar 4.3. Kurva Hidrograf Nakayasu Q Menghitung Tinggi Muka Air Optimum Tinggi muka air optimum di atas bendung dihitung berdasarkan Qandalan50. Debit rata-rata didapat sebesar 0,35 m 3 /s, maka dapat disubstitusi ke persamaan berikut : A= Q v = 0,35 0,61 = 0,57 m 2 Maka dari persamaan 2.2 dapat disubstitusi menjadi persamaan berikut : x = A l = 0,57 1,24 = 0,47 m Dari hasil perhitungan diperoleh tinggi muka air optimum 0,47 m diatas bendung. commit to user

16 Menghitung Luas Genangan (a) Luas genangan yang diizinkan Diketahui data sebagai berikut : Kecepatan aliran (v) = 0,61 m/s (didapat dari hasil pengukuran di lokasi) Debit yang tersedia (Q) = 0,35 m 3 /s (didapat dari perhitungan Qandalan50) Luas genangan dicari menggunakan persamaan 2.3 yang kemudian disubstitusi menjadi persamaan berikut : Aizin = Q v = 0,35 0,61 = 0,57 m 2 (b) Luas genangan yang direncanakan Diketahui data sebagai berikut : Kecepatan aliran (v) = 0,61 m/s (didapat dari hasil pengukuran di lokasi) Debit yang tersedia (Q) = 0,27 m 3 /s (didapat dari perhitungan Qandalan90) Luas genangan dicari menggunakan persamaan 2.3 yang kemudian disubstitusi menjadi persamaan berikut : Arencana= Q v = 0,27 0,61 = 0,44 m 2 Dari hasil perhitungan diatas diperoleh bahwa Aizin> Arencana, maka desain dapat dilanjutkan ke tahap selanjutnya Analisis Bangunan Sipil PLTMH Analisis Bendung (a) Perhitungan hidrolika bendung Analisis hidrolika bendung meliputi perhitungan-perhitungan sebagai berikut : commit to user

17 44 1. Perhitungan tinggi air diatas peluap (h3) Untuk menghitung tinggi air diatas peluap (h3) digunakan rumus 2.22 sehingga didapat data perencanaan: Q50= 0,35 m 3 /s, C = 0,60, g = 9,81 m/s 2, B1 = 1,25 m, m = 0 B2 = B1 + ( 2 x h3 x m ). Dengan cara trial dan error didapat, h3 = 0,5 m sehingga Q = 0,63 m 3 /s> Q50. Jadi h3 + tinggi jagaan = 0,5 + 0,5 = 1 m didapat B2 = 1,25 m. (Keterangan: tinggi jagaan diperoleh dari tabel 1 kriteria perencanaan). 2. Lebar mercu peluap Digunakan tabel 2 kriteria perencanaan dengan memperhatikan yang tertulis dalam tabel dan mempertimbangkan hasil observasi di lapangan ditetapkan lebar mercu peluap yaitu b1 = 1,25 m. 3. Tinggi bendung penahan sedimen Penetapan perhitungan tinggi bendung dipertimbangkan dari kondisi tebing sungai dan dasar sungai yang ada dari hasil pengukuran yang telah dilakukan. Sehingga ditetapkan: Tinggi total bangunan penahan sedimen (H) = 3 m, Tinggi efektif dari dasar sungai sebelah hulu (h) = 2,5 m. 4. Menentukan kemiringan bagian hilir bendung utama Kemiringan bagian hilir ditentukan agar aliran tidak menyusur permukaan bagian hilirnya, perbandingan tegak dan datar 1 : 0,2 dan maksimum 1 : 0 (tegak). Dalam perhitungan ini ditentukan kemiringan bendung adalah 0, Menentukan kemiringan bagian hulu bendung utama Kemiringan bagian hulu adalah tegak, maka diambil nilai m = 0. commit to user

18 45 Dari hasil analisis tersebut maka dapat disimpulkan dimensi bendung yang optimal adalah sebagai berikut : Tinggi bendung (H) = 2,5 m (dioptimalkan sesuai dengan kondisi existing) Lebar bendung (B) = 1,25 m (dioptimalkan sesuai dengan kondisi existing) Tinggi muka air banjir = 0,5 m (didapat dari trial and error) Tinggi jagaan = 0,5 m (didapat dari kriteria perencanaan) Perhitungan analisis bendung selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C. Gambar 4.4. Sketsa Bendung Rencana (b) Analisis stabilitas bendung 1. Stabilitas pada kondisi normal a. Stabilitas terhadap guling Berdasarkan rumus 2.23 maka diperoleh hasil sebagai berikut: Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,74> 1,20 aman. Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,71> 1,20 aman. b. Stabilitas terhadap geser Berdasarkan rumus 2.24 maka diperoleh commit hasil to user sebagai berikut:

19 46 Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,25> 1,20 aman. Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,23> 1,20 aman. 2. Stabilitas pada kondisi banjir a. Stabilitas terhadap guling Berdasarkan rumus 2.23 maka diperoleh hasil sebagai berikut: Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 2.11> 1,20 aman. Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 2,07> 1,20 aman. b. Stabilitas terhadap geser Berdasarkan rumus 2.24 maka diperoleh hasil sebagai berikut: Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,28> 1,20 aman. Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,26> 1,20 aman. Perhitungan stabilitas bendung selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C Analisis Pipa Pesat (Penstock) Pipa penstock direncanakan sesuai perhitungan debit andalan maksimum antara tahun 2003 sampai tahun 2012 agar debit yang mengalir tidak terbuang percuma (semua potensi debit andalan dapat digunakan). Perhitungan diameter penstock dengan persamaan 2.25 sebagai berikut : D = 0,72 x (Qandalan) 0,5 = 0,72 x 0,27 0,5 = 0,37 m Dari hasil perhitungan didapat ukuran diameter penstock rata-rata sebesar 37 cm, maka ukuran penstock disesuaikan dengan ukuran yang dijual di pasaran yaitu pipa jenis PVC diameter 12 inci (30,5 cm) Tinggi Jatuh (Head) Berdasarkan Desain Perencanaan Tinggi jatuh yang digunakan merupakan tinggi jatuh efektif yang didapat dari tinggi jatuh bruto dikurangi tinggi jatuh dari tekanan air yang hilang commit to user

20 47 (losses).contoh perhitungan tinggi jatuh efektif pada bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut : a. Kehilangan energi (losses) Kehilangan energi terjadi didalam pipa (mayor losses) dan diawal pipa. Contoh perhitungan tinggi jatuh efektif pada bulan Januari I tahun 2003 menggunakan persamaan sebagai berikut : Besarnya debit andalan maksimum yang dapat masuk dalam penstock dihitung dengan persamaan 2.25 sebagai berikut: D = 0,72 x (Q) 0,5 Maka disubstitusi ke dalam persamaan berikut : Qmaks pipa = ( D/0,72 ) 2 = (0,305/0,72) 2 = 0,18 m 3 /s Jika Q90> Qmaks pipa, maka yang dipakai adalah Qmaks pipa Jika Q90< Qmaks pipa, maka yang dipakai adalah Q90 Debit maksimum penstock (Qmaks) = 0,18m 3 /s Diameter pipa penstock (D) = 0,305 m Panjang pipa penstock (L) = 3,5 m Luas lingkaran pipa (A) = ¼ x 3,14 x d 2 = ¼ x 3,14 x 0,305 2 = 0,073 m 2 Kecepatan Aliran (v) = Q90/A = 0,18/0,073 =2,45 m/s Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m 2 /s Koefisien gesekan Darcy-Weisbach (f) = 0,003 Koefisien bentuk ujung pipa (k) = 0,5 Kehilangan energi primer (mayor losses) hf1 = f. L D. v2 2g commit to user

21 48 = 0,003 x = 0,0106 m 3,5 x 2,45 2 0, ,81 Kehilangan energi pada awal pipa hf2 = k. v2 2g = 0,5. 2, ,81 = 0,1536 m Kehilangan energi akibat trashrack hf3 = k.(t b )4/3.sin.Vo 2 = 2g 1,7. (0,012 0,04 )4/3. sin20. 2,45 2 = 0,0958 m 2.9,81 b. Tinggi jatuh (Heff) Heff = Hbruto (hf1 + hf2+ hf3) = 3 m (0, , ,0958) = 2,74 m Besarnya tinggi jatuh efektif berdasarkan desain perencanaan hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.9. commit to user

22 Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Tinggi Jatuh Efektif Bulan Januari-Juni No Keterangan Satuan Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni i ii i ii i ii i ii i ii i ii Qandalan m3/dt d m p m A m kec (v) m/dt g f (pipa ) hf1 m hf2 m hf3 m hs m Heff m

23 Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Tinggi Jatuh Efektif Bulan Juli-Desember No Keterangan Satuan Bulan Juli Agustus September Oktober November Desember i ii i ii i ii i ii i ii i ii Qandalan m3/dt d m p m A m kec (v) m/dt g f (pipa ) hf1 m hf2 m hf3 m hs m Heff m

24 Analisis Potensi Produksi Listrik Analisis potensi produksi listrik meliputi perhitungan daya listrik yang dihasilkan (kw), perhitungan energi listrik yang dihasilkan (kwh) dan perhitungan hasil penjualan energi listrik (Rupiah) Perhitungan Daya Listrik Daya listrik yang dihasilkan dapat dihitung berdasarkan persamaan Contoh perhitungan daya listrik pada bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut : P = ηt x g x Qandalan x Heff = 0,8 x 9,81 x 0,18 x 2,74 = 3,85 kw Dari perhitungan daya listrik bulan januari I tahun 2003 diatas adalah sebesar 3,85 kw.daya tersebut merupakan daya maksimum yang didapat dengan tinggi jatuh optimum. Besarnya potensi daya listrik yang dihasilkan selengkapnya dapat dilihat pada tabel Perhitungan Energi Listrik Perhitungan energi listrik didapat dengan cara mengalikan daya listrik dengan jumlah hari (15 harian) dan jumlah jam dalam satu hari. Energi listrik yang dihasilkan dapat dihitung menggunakan persamaan Contoh perhitungan energi listrik pada bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut: E = P x 15 x 24 = 3,85 x 15 x 24 = 1387,8kWh Dari perhitungan energi listrik bulan januari I tahun 2003 diatas adalah sebesar 1387,8 kwh. Besarnya potensi energi listrik yang dihasilkan selengkapnya dapat dilihat pada tabel commit to user

25 Grafik perhitungan daya listrik rata-rata yang dapat dibangkitkan bisa dilihat pada gambar 4.4 berikut ini : Daya 2.00 Perhitungan Daya Listrik (KW) (Daya Rata2) Jan 1 Jan 2 Feb 1 Feb 2 Mar 1 Mar Apr Apr Mei Mei Jun Jun Jul 1 Jul 2 Agu Agu Sep Sep Okt Okt 2 Nov 1 Nov Des Des Gambar 4.5. Grafik Perhitungan Daya Listrik Rata-rata PLTMH Dukuh 52

26 Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Potensi Daya Listrik Bulan Januari-Juni No Keterangan Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni i ii i ii i ii i ii i ii i ii 1 Heff Q90 inflow P P rata2/bulan Satuan daya dalam kw. Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Potensi Daya Listrik Juli-Desember No Keterangan Bulan Juli Agustus September Oktober November Desember i ii i ii i ii i ii i ii i ii 1 Heff Q90 inflow P P rata2/bulan Satuan daya dalam kw. Besarnya potensi daya listrik yang dapat dibangkitkan pada Bulan OktoberII hingga Juli I stabil yakni 3,85 kw. Pada Bulan Juli-II hingga Oktober I mengalami penurunan daya.besarnya dayakeseluruhan yang mampu dibangkitkanpltmh Dukuh per tahun sebesar 43,88 kw. 53

27 Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Potensi Energi Listrik Bulan Januari-Juni Bulan No Keterangan Januari Februari Maret April Mei Juni i ii i ii i Ii i ii i ii i ii P Jam Hari E E rata2/bulan Satuan energi dalam kwh. Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Potensi Energi Listrik Juli-Desember Bulan No Keterangan Juli Agustus September Oktober November Desember i ii i ii i ii i ii i ii i ii P Jam Hari E E rata2/bulan Satuan energi dalam kwh. Besarnya potensi energi listrik yang dapat dibangkitkan pada Bulan Oktober II hingga Juli I stabil yakni 1387,8 kwh. Pada Bulan Juli-II hingga Oktober I mengalami penurunan energi.besarnya energi keseluruhan yang dapat dibangkitkan per tahun sebesar 16012,84 kwh. 54

28 Analisis Ekonomi Teknik Tingkat kelayakan secara ekonomis dari rencana pembangunan PLTMH dukuh berkaitan dengan besar investasi, maka kajian dan perhitungan kelayakannya seperti uraian berikut: (a) Analisis Benefit Jumlah pengguna listrik = 50 kepala keluarga dengan estimasi masing-masing KK menggunakan 150 Watt/bulan. Estimasi daya listrik yang dibutuhkan dalam sebulan (P) P = 50 x 150 Watt = Watt = 7,5 kw Energi listrik yang digunakan dalam sebulan (E) E = P x lama operasi = 5 x 31 x 24 = 2232 kwh Jika potensi energi listrik yang dihasilkan > energi listrik yang digunakan, maka energi listrik dalam perhitungan menggunakan energi listrik yang digunakan oleh pengguna listrik PLTMH Dukuh. Jika potensi energi listrik yang dihasilkan < energi listrik yang digunakan, maka energi listrik dalam perhitungan menggunakan potensi energi listrik yang dihasilkan. Tarif dasar lisrik diasumsikan Rp. 656,- /kwh Contoh perhitungan hasil penjualan energi listrik pada bulan Januari sebagai berikut: Jumlah hari = 31 hari Lama operasi = 31 hari x 24 jam = 744 jam Daya yang dihasilkan = 7,7098 kw Daya yang dibutuhkan = 7,5 kw (terpenuhi) Energi yang dihasilkan = 7,5 x 31 x 24 = 5580 kwh Benefit = 3720 kwh x Rp. 656,- = Rp ,- Hasil penjualan energi yang dapat dihasilkan pada bulan Januari adalah sebesar Rp ,-. Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel commit to user

29 Tabel 4.15.Hasil Penjualan Energi PLTMH Dukuh. No Bulan Jumlah Hari Lama operasi (jam) P dihasilkan (kw) P dipakai (kw) P kurang (kw) Energi (kwh) Benefit (Rp) Januari Rp3,660,480 Februari Rp3,306,240 Maret Rp3,660,480 April Rp3,542,400 Mei Rp3,660,480 Juni Rp3,542,400 Juli Rp3,559,934 Agustus Rp3,012,880 September Rp2,476,092 Oktober Rp3,602,961 November Rp3,542,400 Desember Rp3,660,480 Total hasil penjualan energi PLTMH Dukuh dalam periode satu tahun adalah sebesar Rp ,- 56

30 57 (b) Komponen pembiayaan Dari analisis finansial ini dapat dikalkulasi biaya per kw nya setiap lokasi potensi PLTMH. Sebagai catatan, untuk perhitungan perkiraan jumlah pendapatan (revenue) penjualan listrik per kw nya dapat menggunakan harga tarif yang ditetapkan per wilayah lokasi potensi sesuai Kepmen ESDM No. 1122/K/30/MEM/ Pembiayaan langsung meliputi Daya yang dihasilkan = 3,85 kw (diambil dari nilai median) Biaya pembangunan/kw = Rp ,- (Sumber: Struktur Biaya PLTMH, Ifnu Setiyadi, 2009) Biaya investasi = Rp ,- x 3,85 kw = Rp ,- PPN 10% = Rp ,- Total biaya investasi = Rp ,- Pembulatan = Rp ,- Untuk rincian biaya investasi adalah sebagai berikut Komponen peralatan pembangkit = 25% x Rp ,- = Rp ,- Komponen sipil = 35% x Rp ,- = Rp ,- JTR/instalasi rumah = 30% xrp ,- = Rp ,- Jasa dan Lain-lain = 10 % x Rp ,- = Rp ,- (c) Analisis Kelayakan Ekonomi Analisis kelayakan ekonomi yang digunakan pada perencanaan PLTMH Dukuh ini adalah metode Benefit-Cost Ratio analysis (BCR).Metode ini merupakan perbandingan antara nilai pendapatan (net benefit) dengan nilai pengeluaran (annual cost).nilai manfaat dan biaya yang ditinjau adalah nilai sekarang (present commit to user

31 58 value). Langkah pertama yang dilakukan dalam analisis ini adalah menentukan asumsi sebagai berikut : Umur ekonomis PLTMH Dukuh diasumsikan 10 tahun. Tingkat suku bunga ditetapkan sebesar 10%. Biaya operasional per tahun sebesar Rp ,- Langkah berikutnya yang dilakukan adalah sebagai berikut : a. Menghitung nilai Net Present Value (NPV) b. Menghitung nilai Internal Rate of Return (IRR) c. Menghitung nilai Benefit-Cost Ratio analysis (BCR) Perhitungan NPV Tabel 4.16.Perhitungan Nilai NPV 10% tahun cash flow interest rate present value 1 Rp37,627, Rp34,206, Rp37,627, Rp31,096, Rp37,627, Rp28,269, Rp37,627, Rp25,699, Rp37,627, Rp23,363, Rp37,627, Rp21,239, Rp37,627, Rp19,308, Rp37,627, Rp17,553, Rp37,627, Rp15,957, Rp37,627, Rp14,506, total present value Rp231,203, original investment Rp170,000, net present value Rp61,203, Berdasarkan perhitungan dalam Tabel 4.16 Nilai NPV =Rp ,55> 0 maka proyek layak dilaksanakan. Perhitungan IRR Untuk mengetahui nilai IRR maka nilai NPV10% tadi akan dibandingkan dengan nilai NPV 15%. commit to user

32 59 Tabel Perhitungan Nilai NPV 15% tahun cash flow interest rate present value 1 Rp37,627, Rp32,719, Rp37,627, Rp28,451, Rp37,627, Rp24,740, Rp37,627, Rp21,513, Rp37,627, Rp18,707, Rp37,627, Rp16,267, Rp37,627, Rp14,145, Rp37,627, Rp12,300, Rp37,627, Rp10,696, Rp37,627, Rp9,300, total present value original investment net present value Maka nilai IRR = i1 + ( NPV1 NPV1 NPV2 ) x (i2-i1) = 10 +( x (15-10) 61,203, (18,842,344.92) = 17% 61,203, Nilai NPV lebih besar dari 0, yaitu commit Rp to ,55. user Rp188,842, Rp170,000, Rp18,842, Karena nilai IRR > dari nilai suku bunga awal (10%) maka proyek layakdilaksanakan. Perhitungan BCR Untuk mengetahui nilai BCR maka nilai total present value dibandingkan dengan nilai original investment. BCR = = totalinvestment originalinvestment Rp 231,203, Rp ,00 = 1,36 Dari hasil analisis ekonomi diatas didapat hasil sebagai berikut : Nilai BCR lebih besar dari 1, yaitu sebesar 1,36 Nilai IRR lebih besar dari tingkat suku bunga, yaitusebesar 17%.

33 60 Dari hasil tersebut maka dapat disimpulkan PLTMH Dukuh layak dibangun karena memenuhi nilai-nilai ekonomis yang disyaratkan. 4.2 Pembahasan 1. Dari hasil analisis didapat dimensi optimum bendung dengan tinggi 2,5 m, lebar 1,25 m, tinggi muka air banjir 0,5 m dan tinggi jagaan 0,5 m. Stabilitas guling dan stabilitas geser bendung pada kondisi normal dan kondisi banjir termasuk kategori aman. 2. Diameter rata-rata penstock yang didapat dari hasil analisis sebesar 0,37 m, namun karena menyesuaikan dimensi pipa PVC yang dijual di pasaran maka dipilih penstock dengan diameter 0,305 m (12 inch). Dengan debit andalan yang tersedia dan tinggi jatuh yang efektif, maka potensi daya listrik yang mampu dibangkitkan dari hasil analisis sebesar 43,88 kw per tahun, sedangkan energi listrik yang mampu dihasilkan sebesar 16012,84 kwh per tahun. 3. Kondisi existing dari hasil survey pada lokasi yang akan dibangun PLTMH telah terdapat saluran utama yang memiliki dimensi 1,24 m x 2,5 m, dengan kedalaman air 0,25 m. Kecepatan aliran yang pada saluran tersebut adalah 0,61 m/s. Debit existing yang tersedia sebesar 0,22 m 3 /s dan pada musim kemarau debit tetap tersedia. Dari hasil analisis dengan metode Mock, debit andalan dengan probabilitas 90% (Q90) rata-rata yang tersedia sebesar 0,26 m 3 /s. Ketinggian air optimum didapat 0,47 m dari debit andalan probabilitas 50 (Q50). 4. hasil penjualan energi pada periode 1 tahun sebesar Rp ,-. Dari hasil analisis ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa PLTMH Dukuh layak dibangun karena memenuhi nilai-nilai ekonomis yang disyaratkan, dengan nilai BCR lebih besar dari 1, yaitu sebesar 1,36, nilai IRR lebih besar dari tingkat suku bunga, yaitu sebesar 17%, dan nilai NPV lebih besar dari 0, yaitu Rp ,55. commit to user