EVALUASI KINERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO ( PLTM ) HUTARAJA DI KECAMATAN DOLOK SANGGUL KABUPATEN HUMBANG HASUNDUTAN PROPINSI SUMATERA UTARA

EVALUASI KINERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO ( PLTM ) HUTARAJA DI KECAMATAN DOLOK SANGGUL KABUPATEN HUMBANG HASUNDUTAN PROPINSI SUMATERA UTARA Junmiflin Sihite 1, Ivan Indrawan 2, Syahrizal 3 1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email: junmiflin@gmail.com 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email: ivanindrawan76@gmail.com 3 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email: syahrizal@usu.ac.id ABSTRAK Krisis listrik yang terjadi mendorong pengimplementasian energi terbarukan sebagai upaya untuk memenuhi pasokan listrik Negara. PLTM adalah jenis pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air sebagai bahan bakarnya sehingga dapat menghasilkan listrik. Besarnya listrik yang dihasilkan oleh PLTM tergantung pada debit alirannya dan tinggi jatuh atau head pada instalasinya. Debit aliran dan tinggi jatuh berbanding lurus dengan daya yang dihasilkan. Dalam pelaksanaan studi ini dilakukan pengumpulan data primer dan data sekunder. Data primer mencakup inventarisasi komponen PLTM, mulai dari intake, saluran pembawa, hingga rumah pembangkit (power house). Data sekunder meliputi data curah hujan, topografi, as back drawing, daerah tangkapan air (catchment area), UKL & UPL, dll. Setelah data terkumpul, akan dilanjutkan pada tahap analisa. Analisa yang dilakukan meliputi analisa hidrologi yang bertujuan untuk mengetahui out put daya yang dapat dihasilkan PLTM, analisa Pekerjaan Sipil & Mekanikal Elektrikal, dan analisa Finansial yang bertujuan untuk mengetahui kelayakan dari sisi ekonomi. Study ini akan membahas bagaimana kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro Hutaraja apakah PLTM tersebut layak untuk dikembangkan? Dari hasil perhitungan menunjukan bahwa perhitungan debit andalan dengan Metode F.J. Mock menghasilkan debit andalan sebesar 3,312 m 3 /dtk dan daya yang dihasilkan sebesar 26.280.000 KwH/Thn. Dari perhitungan, biaya yang digunakan untuk pembangunan PLTM Hutaraja adalah ± Rp. 56.920.000.000,00. Berdasarkan hasil analisa hidrologi dan analisa finansial maka PLTM Hutaraja layak untuk dikembangkan mengingat waktu pengembalian biaya pembangunan jauh lebih kecil yaitu 7thn dari umur PLTM yaitu 20thn. Keywords : PLTM, Pembangkit Listrik, Mini Hidro ABSTRACT Caused blackouts encourage the implementation of renewable energy in an effort to fulfill electricity supply of country. Mini hidro power is a type of electricity generation that use water as fuel energy so as to generate electricity. The amount of electricity generated by mini power depends on the discharge flow and high falls (head) on installation. Flow rates and high falls (head) directly proportional to the power generated. In the implementation of this study conducted primary data collection and data secondary. Primary data include mini power component inventory, ranging from the intake, the carrier channel, until power house. Secondary data includes the data of rainfall, topography, as back drawing, catchment area, UKL and UPL, etc.. Once the data is collected, the analysis will proceed in stages. The analysis includes hydrologic analysis aims to determine the output power can be generated micro power plants, analysis of Civil work & Mechanical Electrical work, and Financial analysis aimed to determine the feasibility of the economy. This study will discuss how the performance of Mini Hydro Power Plant Hutaraja whether the micro power deserves to be developed? From the calculation results show that the discharge calculation mainstay with FJ Mock method produce discharge mainstay 3,312 m3/dtk and power generated at 26.280.000 KwH/Yr. From the calculation, the cost of which is used for the construction of Mini Hidro Power Hutaraja is ± Rp. 56,920,000,000.00. Based on the results of the hydrologic analysis and financial analysis of the mini hidrologi power Hutaraja feasible to be developed, considering the construction cost payback time is 7 year much smaller than the age of micro power is 20 year. Keywords: PLTM, Power Plants, Mini Hydro 1

Pendahuluan Latar Belakang Di daerah Sumatra Utara terdapat berbagai daerah yang cukup berpotensi dalam pengembangan sumber daya energi khususnya pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro bahkan PLTA skala kecil menengah. Potensi ini dapat dijumpai di daerah-daerah kabupaten yang berada di jajaran pegunungan Bukit Barisan seperti Dairi, Pakpak barat, Karo, Tapanuli Utara, Tapanuli Tengah dan Humbang Hasundutan. Sehingga PLTM ini merupakan salah satu alternatif yang cocok dikembangkan oleh PLN dalam penyediaan listrik sehingga kabutuhan eneri listrik untuk masyarakat dapat dipenuhi. Kabupaten Humbang Hasundutan merupakan salah satu daerah yang memiliki potensi dalam pengembangan pembangkit listrik tenaga minihidro dan mikrohidro, karena Kabupaten Humbang Hasundutan yang merupakan salah satu Kabupaten termuda di Propinsi Sumatera Utara, sebagai hasil pemekaran dari Kabupaten Tapanuli Utara yang secara geografis, terletak di bagian tengah Sumatera Utara, berada pada 2º 13' - 2º 28' Lintang Utara dan 98º 10' - 98º 57' Bujur Timur. Menurut data dari Deperindag di Humbang Hasundutan terdapat 22 air terjun dengan debit aliran antara 0,8 s.d. 10 m³/s dan ketinggian air terjun antara 5 s.d. 70 m. Dari ke 22 air terjun tersebut diperkirakan dapat mensuplai energi listrik sebesar 29,3 MW ( Farel Hasiholan Napitupulu, Potensi Air Terjun untuk PLTMH di Sumatera Utara, Medan 2008). Beberapa diantaranya telah banyak dimohon oleh pihak swasta untuk dikembangkan dapat dilihat dalam tabel berikut ini. Tabel 1. Daftar Air Terjun yang telah dimohon beberapa perusahaan Swasta No Potensi Air Terjun Yang Dimohon Keterangan 1 Aek Simonggo Tornauli, Kec. Parlilitan Izin/tahap study kelayakan 2 Aek Simonggo Nambadia Kec. Parlilitan Izin/tahap study kelayakan 3 Aek Riman Kec. Tarabintang Penataan lokasi 4 Aek Sisira, Kec. Parlilitan Tahap Study Kelayakan 5 Aek Sirahar, Kec. Pakkat Penataan lokasi 6 Aek Simonggo Parduan, Kec. Tarabintang Izin/tahap study kelayakan 7 Aek Rahu II, Kec. Parlilitan Penataan Lokasi 8 Aek Rahu I, Kec. Parlilitan Izin/tahap study kelayakan 9 Aek Simonggo, Kec. Parlilitan Izin/tahap study kelayakan 10 Aek Nadumogor, Kec. Kec. Sijamapolang Izin/tahap study kelayakan 11 Aek Sisira, Kec. Tarabintang Izin/tahap study kelayakan 12 Aek Rambe, Kec. Tarabintang Izin/tahap study kelayakan 13 Aek Simangira, Kec. Baktiraja Izin/tahap study kelayakan 14 Aek Sibuluan, Kec. Onanganjang Tahap Perpanjangan ijin prinsip Sumber: Kantor Pertambangan dan Energi dan beberapa sumber lain. METODOLOGI PENELITIAN Metode Meteorological Water Balance Dr. F.J. Mock Metode ini ditemukan oleh Dr. F.J. Mock pada tahun 1973 dimana metode ini didasarkan atas fenomena alam dibeberapa tempat di Indonesia. Dengan metode ini, besarnya aliran dari data curah hujan, karakteristik hidrologi daerah pengaliran dan evapotranspirasi dapat dihitung. Pada dasarnya metode ini adalah 2

hujan yang jatuh pada catchment area sebagian akan hilang sebagai evapotranspirasi, sebagian akan langsung menjadi aliran permukaan (direct run off) dan sebagian lagi akan masuk kedalam tanah (infiltrasi), dimana infiltrasi pertama-tama akan menjenuhkan top soil, kemudian menjadi perkolasi membentuk air bawah tanah (ground water) yang nantinya akan keluar ke sungai sebagai aliran dasar (base flow). Adapun ketentuan dari metode ini adalah sebagai berikut : 1. Data meteorologi Data meterologi yang digunakan mencakup : a. Data presipitasi dalam hal ini adalah curah hujan bulanan dan data curah hujan harian. b. Data klimatologi berupa data kecepatan angin, kelembapan udara, tempratur udara dan penyinaran matahari untuk menentukan evapotranspirasi potensial (Eto) yang dihitung berdasarkan metode Penman Modifikasi 2. Evapotranspirasi Aktual ( Ea) Penentuan harga evapotranspirasi actual ditentuakan berdasarkan persamaan : E = Eto x d/30 x m (2.10) E = Eto x (m / 20) x (18-n) (2.11) Ea = Eto E (2.12) dimana : Ea = Evapotranspirasi aktual (mm), Eto = Evapotranspirasi potensial (mm), D= 27 (3/2) x n, N = jumlah hari hujan dalam sebulan, m = Perbandingan permukaan tanah yang tidak tertutup dengan tumbuh-tumbuhan penahan hujan koefisien yang tergantung jenis area dan musiman dalam %, m = 0 untuk lahan dengan hutan lebat, M =Untuk lahan dengan hutan sekunder pada akhir musim dan bertambah 10 % setiap bulan berikutnya. m = 10 40% untuk lahan yang erosi, m = 30 50 % untuk lahan pertanian yang diolah ( sawah ). 3. Keseimbangan air dipermukaan tanah (ΔS) a. Air hujan yang mencapai permukaan tanah dapat dirumuskan sebagai berikut: ΔS = R Ea dimana : ΔS = Keseimbangan air dipermukaan tanah, R = Hujan Bulanan, Ea = Evapotranspirasi Aktual. 3 (2.13) Bila harga positif (R > Ea) maka air akan masuk ke dalam tanah bila kapasitas kelembapan tanah belum terpenuhi. Sebaliknya bila kondisi kelembapan tanah sudah tercapai maka akan terjadi limpasan permukaan (surface runoff). Bila harga tanah ΔS negatif ( R > Ea ), air hujan tidak kedalam tanah (infltrasi) tetapi air tanah akan keluar dan tanah akan kekurangan air (defisit). dapat masuk b. Perubahan kandungan air tanah (soil storage) tergantung dari harga ΔS. Bila ΔS negatif maka kapasitas kelembapan tanah akan kekurangan dan bila harga ΔS positif akan menambah kekurangan kapasitas kelembapan tanah bulan sebelumnya. c. Kapasitas kelembapan tanah (soil moisture capacity). Didalam memperkirakan kapasitas kelembapan tanah awal diperlukan pada saat dimulainya perhitungan dan besarnya tergantung dari kondisi porositas lapisan tanah atas dari daerah pengaliran. Biasanya diambil 50 s/d 250 mm, yaitu kapasitas kandungan air didalam tanah per m3. semakin besar porositas tanah maka kelembapan tanah akan besar pula. d. Kelebihan Air (water surplus)

e. Besarnya air lebih dapat mengikuti formula sbb : WS = ΔS - Tampungan tanah (2.14) dimana : WS = water surplus, S = R- Ea, Tampungan Tanah = Perbedaan Kelembapan tanah. 4. Limpasan dan penyimpanan air tanah (Run off dan Ground Water storage). a. Infiltrasi (i) Infiltrasi ditaksir berdasarkan kondisi porositas tanah dan kemiringan daerah pengaliran. Daya infiltrasi ditentukan oleh permukaan lapisan atas dari tanah. Misalnya kerikil mempuyai daya infiltrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanah liat yang kedap air. Untuk lahan yang terjal dimana air sangat cepat menikis diatas permukaan tanah sehingga air tidak dapat sempat berinfltrasi yang menyebabkan daya infiltrasi lebih kecil. Formula dari infiltrasi ini adalah sebagai berikut: i = Koefisien Infiltrasi x WS (2.15) dimana : WS = kelebihan air Koefisien Infiltrasi = 0 s/d 1,0 b. Penyimpanan air tanah (ground water storage). Pada permulaan perhitungan yang telah ditentukan, besarnya dari kondisi geologi setempat dan waktu.persamaan yang digunakan adalah dimana : 4 penyimpanan air awal tergantung Vn = k. (Vn 1) + ½ (1 + k ) in (2.16) (Sumber : PT. Tricon Jaya, Sistim Planing Irigasi Ongka Persatuan Kab. Donggala Hal V-4) Vn = Volume simpanan ait tanah periode n ( m 3 ), Vn 1 = Volume simpanan air tanah periode n 1 (m 3 ), K = qt/qo = Faktor resesi aliran air tanah (catchment are recession factor ) k =Faktor resesi aliran tanah berkisar antara 0 s/d 1, ) qt = Aliran tanah pada waktu t (bulan ke t), qo = Aliran tanah pada awal (bulan ke 0), i n = Infiltrasi bulan ke n (mm). Untuk mendapatkan perubahan volume aliran air dalam tanah mengikuti persamaan : Vn = Vn - Vn 1 (2.17) c. Limpasan (Run off ) Air hujan atau presipitasi akan menempuh tiga jalur menuju kesungai. Satu bagian akan mengalir sebagai limpasan permukaan dan masuk kedalam tanah lalu mengalir ke kiri dan kananya membentuk aliran antara. Bagian ketiga akan berperkolasi jauh kedalam tanah hingga mencapai lapisan air tanah. Aliran permukaan tanah serta aliran antara sering digabungkan sebagai limpasan langsung (direc run off) Untuk memperoleh limpasan, maka persamaan yang digunakan adalah : BF = I - ( Vn ) ( 2.18) Dro = WS I (2.19) Ron = BF +Dro (2.20) dimana : BF = Aliran dasar (m 3 /dtk/km), I = Infltrasi (mm), Δ Vn = Perubahan volume aliran tanah (m 3 ), Dro = Limpasan Langsung (mm), WS = Kelebihan air, Ron = Limpasan periode n (m 3 /dtk/km 2 )

d. Banyaknya air yang tersedia dari sumbernya. Persamaan yang digunakan adalah: Qn = Ron x A (2.21) dimana: Qn= Banyaknya air yg tersedia dari sumbernya, periode n (m 3 /dtk), A = Luas daerah tangkapan (catchment area) Km 2. Debit Andalan (Qn) Debit andalan (dependable flow) adalah debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipakai untuk pembangkit listrik. Kemungkinan terpenuhi ditetapkan 80% (kemungkinan bahwa debit sungai lebih rendah dari debit andalan adalah 20%). Debit andalan ditentukan untuk periode tengah bulanan. Debit minimum sungai dianalisis atas dasar data debit harian sungai. Agar analisisnya cukup tepat dan andal, catatan data yang diperlukan harus meliputi jangka waktu paling sedikit 20 tahun. Jika persyaratan ini tidak bisa dipenuhi, maka metode hidrologi analitis dan empiris bisa dipakai. Dalam menghitung debit andalan, kita harus mempertimbangkan air yang diperlukan dari sungai di hilir pengambilan. Debit air yang ada dari waktu kewaktu mengalami penurunan seiring dengan penurunan fungsi daerah tangkapan air. Penurunan debit andalan dapat menyebabkan kinerja PLTM berkurang yang mengakibatkan pengurangan daya yang dihasilkan. Antisipasi keadaan ini perlu dilakukan dengan memasukan faktor koreksi besaran 80% - 90% untuk debit andalan. Faktor koreksi tersebut bergantung pada kondisi perubahan daerah aliran sungai (DAS). Dalam evaluasi kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro, metode perhitungan debit andalan dapat menggunakan metode simulasi perimbangan air dari Dr. F.J.Mock (KP.01,1936). Dengan data masukan dari curah hujan di Daerah Aliran Sungai, evapotranspirasi, vegetasi dan karakteristik geologi daerah aliran. Metode ini menganggap bahwa air hujan yang jatuh pada daerah aliran (DAS) sebagian akan menjadi limpasan langsung dan sebagian akan masuk ke tanah sebagai air infiltrasi, kemudian jika kapasitas menampung lengas tanah sudah terlampaui, maka air akan mengalir ke bawah akibat gaya gravitasi. Klarifikasi pengukuran head (H) Pengukuran head dapat dilakukan dengan menggunakan peta tofografi atau beberapa metode pengukuran. Setelah didapatkan perkiraan head kotor ( gross head ), maka dilakukan penentuan head bersih ( netto head ) yang berhubungan dengan perencanaan bangunan sipil. Menghitung Daya Terinstall (P) P = Qn. H. ρ.g.ηtot Dimana: Qn = debit andalan (m 3 /s) H = tinggi jatuh efektif (m) ρ = massa jenis air ηtot = efisiensi total Pengumpulan Data Untuk mencapai tujuan dan sasaran penelitian ini maka tahapan proses penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Mencari, mengumpulkan dan mempelajari bahan-bahan atau teori-teori dari beberapa buku yang berhubungan dengan pembangkit listrik tenaga hidro (air) untuk pengerjaan tugas akhir. 5

2. Pengumpulan Data Mengambil data-data yang diperlukan yang terdiri dari : a. Data primer. Adalah data yang diambil langsung dari hasil pengukuran sendiri di lokasi study. Misalnya foto dokumentasi yang memperlihatkan kondisi PLTM. Informasi-informasi tersirat yang berhubungan dengan PLTM. b. Data sekunder. Adalah data yang diambil dari hasil pengukuran sebelumnya oleh pihak lain atau dari instansi terkait. Antara lain as back drawing PLTM, data curah hujan sepuluh tahun terakhir pengukuran, data KWH, data debit sungai. Selain itu data-data sekunder didapat juga dari hasil diskusi penulis dengan operator yang merupakan staf PT Bumi Humbahas Energi. Prosedur Penelitian 1. Menghitung debit andalan sungai berdasarkan data curah hujan yang menggunakan metode Dr.F.J.Mock. 2. Mengklarifikasi tinggi jatuh (Head) berdasarkan data tofografi. 3. Menghitung jumlah daya Terinstall. ANALISA DAN PEMBAHASAN Tabel 2. Data Curah Hujan Sungai Aek Silang Untuk menghitung besar debit sungai yang dapat diandalkan akan dilakukan analisis data curah hujan minimal pengukuran sepuluh tahun terakhir. Berikut adalah data curah hujan yang digunakan pada penelitian ini yaitu data curah hujan hasil pengukuran pada stasiun pengamatan Gabe Hutaraja. DATA CURAH HUJAN (mm) DAS : S. Aek silang Stasiun : Gabe Hutaraja Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 1996 76 267 238 229 120 180 155 151 63 240 135 145 1997 82 178 192 151 64 124 136 76 85 198 128 130 1998 163 201 136 100 167 106 120 306 157 89 35 231 1999 188 120 260 71 90 104 79 164 290 387 201 261 2000 156 83 170 150 80 22 113 50 291 141 151 297 2001 208 248 81 394 29 174 90 39 202 129 188 315 2002 166 173 191 252 272 85 28 56 271 143 446 329 2003 370 330 224 261 110 323 280 212 144 303 307 291 2004 247 426 123 336 42 6 200 31 335 464 332 392 2005 161 139 239 152 85 125 133 202 104 187 269 266 Jumlah 1817 2165 1854 2096 1059 1249 1334 1287 1942 2281 2192 2657 Ratarata 181,70 216,50 185,40 209,60 105,90 124,90 133,40 128,70 194,20 228,10 219,20 265,70 Sumber: Stasiun Pengamatan Gabe Hutaraja Pada penelitian ini, analisis curah hujan dilakukan dengan menggunakan metode Dr.F.J.Mock. Tujuannya adalah untuk mengetahui jumlah presipitasi sungai sepanjang tahun sehingga dapat ditentukan debit disain. Untuk mengetahui hasil analisis data curah hujan untuk sungai Aek Silang dapat dilihat pada tabel 3 berikut: 6

Tabel 3. Perhitungan Debit Andalan PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN NO. DEBIT PROB. NO. DEBIT PROB. NO. DEBIT PROB. m 3 /det % m 3 /det % m 3 /det % 1 24,718 0,826 41 9,890 34,167 81 4,920 66,942 2 24,216 1,653 42 9,700 35,000 82 4,750 67,769 3 22,822 2,479 43 8,780 35,833 83 4,700 68,595 4 22,627 3,306 44 8,680 36,667 84 4,650 69,421 5 20,249 4,132 45 8,290 37,500 85 4,140 70,248 6 20,152 4,959 46 8,260 38,333 86 4,090 71,074 7 19,760 5,785 47 8,240 39,167 87 4,030 71,901 8 19,329 6,612 48 7,940 40,000 88 4,020 72,727 9 18,868 7,438 49 7,890 40,833 89 3,860 73,554 10 18,166 8,264 50 7,790 41,667 90 3,820 74,380 11 18,081 9,091 51 7,720 42,500 91 3,780 75,207 12 16,746 9,917 52 7,670 43,333 92 3,680 76,033 13 16,662 10,744 53 7,560 44,167 93 3,670 76,860 14 15,817 11,570 54 7,560 45,000 94 3,580 77,686 15 15,203 12,397 55 7,400 45,833 95 3,500 78,512 16 15,129 13,223 56 7,280 46,667 96 3,440 79,339 17 14,908 14,050 57 7,280 47,500 97 3,280 80,165 18 14,731 14,876 58 7,090 48,333 98 3,070 80,992 19 14,368 15,702 59 7,010 49,167 99 2,920 81,818 20 13,680 16,529 60 6,960 50,000 100 2,920 82,645 21 13,490 17,355 61 6,790 50,833 101 2,880 83,471 22 13,350 18,182 62 6,660 51,667 102 2,590 84,298 23 13,280 19,008 63 6,600 52,500 103 2,510 85,124 24 13,170 19,835 64 6,550 53,333 104 2,510 85,950 25 13,170 20,661 65 6,450 54,167 105 2,500 86,777 26 13,030 21,488 66 6,220 55,000 106 2,490 87,603 27 12,700 22,314 67 6,110 55,833 107 2,480 88,430 28 12,290 23,140 68 6,060 56,667 108 2,440 89,256 29 12,270 23,967 69 6,030 57,500 109 2,330 90,083 30 12,050 24,793 70 6,030 58,333 110 2,300 90,909 31 12,050 25,620 71 5,680 59,167 111 2,210 91,736 32 11,700 26,446 72 5,670 60,000 112 2,210 92,562 33 11,650 27,273 73 5,510 60,833 113 1,860 93,388 34 11,560 28,099 74 5,500 61,667 114 1,840 94,215 35 11,460 28,926 75 5,470 62,500 115 1,760 95,041 36 11,440 29,752 76 5,430 63,333 116 1,760 95,868 37 11,410 30,579 77 5,300 64,167 117 1,430 96,694 38 10,970 31,405 78 5,260 65,000 118 1,410 97,521 39 10,560 32,231 79 5,150 65,833 119 1,280 98,347 40 9,940 33,058 80 5,140 66,667 120 1,050 99,174 7

Berdasarkan interpolasii maka pada probabilitas 80% didapat debit andalan n sebesar 3,312m 3 /s. ( lihat gambar 1). 26,00 24,00 22,00 20,00 Flow Duration Curve Discharge (m3/s) 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 3,312 2,00 0,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Probability (%) Gambar 1. FDC (Flow Duration Curve) Analisa Potensi Daya Terbangkitkan Daya listrik yang dapat dibangkitkan dihitung dengan memakai persamaan: P= ρ.g.q.heff. f.ηtot Berdasarkan data dan hasil perhitungan maka diketahui parameter disain sbb: Debit (Q) = 3,312 m 3 /dtk ( Probabilitas kejadian 80% ) Tinggi jatuh (Heff) = 100 m (berdasarkan data) Efisiensi (ηtot) = 0,9 Massa jenis air ( ρ ) = 1000 kg/m 3 Grafitasi (g) = 9,81 m/s 2 P = 1000 x 9,81 x 3,312 x 100 x 0,9 = 2.924.164,8 W dibulatkan menjadi = 3000 KW = 3 MW 8

Analisa Biaya Biaya total pembangkitan energi listrik tenaga minihidro merupakan penjumlahan dari biaya modal dan biaya operasi dan perawatan. Karenanya dalam perhitungan biaya pembangkitan energi listrik, harus dihitung satu persatu dari ketiga biaya di atas. Berdasarkan perhitungan, biaya yang digunakan pada pembangunan PLTM Hutara adalah ± Rp.56.918.039.312,83. Estimasi biaya dapat dilihat pada tabel 4 berikut: Tabel 4: Estimasi Biaya Pembangunan PLTM Hutaraja No PEKERJAAN JUMLAH BIAYA A PEKERJAAN SIPIL 1 BENDUNG (WEIR) Rp.3.708.344.841,21 2 BANGUNAN PENGAMBILAN (INTAKE) Rp.1.250.781.896,22 3 KANTUNG LUMPUR (SANDTRAP) Rp.1.833.120.536,71 4 SALURAN HANTAR WATERWAY Rp.7.983.185.887,50 5 HEAD POND (KOLAM PENAMPUNG) Rp.3.578.041.675,29 6 PENSTOCK Rp.3.530.336.921,82 7 POWER HOUSE Rp.1.974.400.672,09 8 TAILRACE Rp. 478.967.622,03 9 METAL WORK Rp. 801.359.259,96 10 LAIN-LAIN Rp.4.523.500.000,00 B JUMLAH Rp.29.662.039.312,83 PEKERJAAN ELECTRO-MECHANIC 1 Hidraulic Power Pack for automatic Operation Rp.310.000.000,00 2 Penstock Bifurcation (Branch Pipe) Rp.520.000.000,00 3 Flywheel arrangement Rp.200.000.000,00 4 Governing System (turbin + Electronic Speed Governor Rp.8.328.000.000,00 5 Generator (self regulating brushless 3 phase) Rp.5.496.000.000,00 6 MV Equipment & LV control board for SCADA Rp.1.200.000.000,00 extented system 7 Tools and Paints Rp.30.000.000,00 8 Delivery CIF Indonesia ( Belawan - North Sumatera ) Rp.696.000.000,00 9 Supervision fn erection + local erection work Rp.1.700.000.000,00 10 Spareparts (LV Switchboard, Generator, MIV, Governor) Rp.216.000.000,00 11 IMPORT DUTY ( PDRI, Bea Masuk) Rp.1.500.000.000,00 II Jaringan 20 KV (20 km) Rp.7.060.000.000,00 JUMLAH Rp.27.256.000.000,00 TOTAL BIAYA (A+B) 56.918.039.312,83 9

Kapasitas Terinstall Waktu Operasi ( n ) Biaya Investasi Modal Utang ( pinjaman ) = 3000 KW = 3000 x (365 hari x 24 jam) = 3000 x 8760 = 26.280.000 KwH/Thn = 20 Thn = Rp. 56.918.039.312,00 dibulatkan menjadi = Rp. 56.920.000.000,00 = 30 % dari Biaya Investasi = 30% x Rp. 56.920.000.000,00 = Rp. 17.076.000.000,00 = 70 % dari Biaya Investasi = 70 % x Rp. 56.920.000.000,00 = Rp. 39.844.000.000,00 Bunga Pinjaman/ Thn = 17 % Biaya O & M = Rp. 10,00 / KwH Pajak Retribusi = Rp. 10,00 / KwH 1. PENGELUARAN /Thn ( Total Cost ) Biaya O & M = Rp. 10,00 / KwH x 26.280.000 KwH = Rp 262.800.000,00 Pajak Retribusi = Rp. 10,00 / KwH x 13.155.107,6 KwH = Rp 262.800.000,00 Bunga Pinjaman/Thn = 17 % x Rp. 39.844.000.000,00 = Rp. 6.773.480.000,00 Cicilan = Rp. 5.692.000.000,00 (Trial and Eror) Dengan cicilan Rp. 5.692.000.000,00 tiap tahun, maka pinjaman beserta bunganya akan dapat dikembalikan pada tahun ke-7 dapat dilihat sbb:..., = 7 Thn..., Total Cost = Biaya O & M + Pajak Retribusi + Bunga Pinjaman + Cicilan = Rp. 262.800.000,00 Rp. 262.800.000,00 Rp. 6.773.480.000,00 Rp. 5.692.000.000,00 + Rp. 12.991.080.000,00 10

Aktual Cost/KwH = = /....,.. = Rp. 494,333/KwH = Rp. 500,00/KwH Harga Jual = Rp.700,00/KwH 2. PENDAPATAN /Thn Penjualan Listrik = 26.280.000 KwH/Thn x Rp. 700,00 = Rp 18.396.000.00,00 3. PEMASUKAN /Thn ( CIF ) = PENDAPATAN /Thn - PENGELUARAN /Thn = Rp.18.396.000.000,00 - Rp.12.849.168.000,00 = Rp.5.546.832.000 Untuk pemasukan pada tahun selanjutnya dapat dilihat pada tabel 5 berikut: 11

Tabel 5. Analisa Ekonomi Selama 20 Tahun P teristall 26.280.000 Kwh tarif listrik 700 /Kwh Biaya Investasi 56.920.000.000,00 Rp Modal 17.076.000.000,00 Rp Pinjaman 39.844.000.000,00 Rp Bunga Pinjaman 0,17 Biaya O & P 10,00 Rp/KwH 262.800.000 Pajak Retribusi 10,00 Rp/KwH 262.800.000 Cicilan/Thn 5.692.000.000 Rp Tahun Ke 1 2 3 4 5 6 7 8 PEMASUKAN Penjualan 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 PENGELUARAN 12.991.080.000,00 12.023.440.000 11.055.800.000 10.088.160.000 9.120.520.000 8.152.880.000 7.185.240.000 525.600.000,00 Biaya O&P 262.800.000,00 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 Pajak Retribusi 262.800.000,00 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 Cicilan 5.692.000.000,00 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 5.692.000.000 Bunga Pinjaman 6.773.480.000,00 5.805.840.000 4.838.200.000 3.870.560.000 2.902.920.000 1.935.280.000 967.640.000 PEMASUKAN 5.404.920.000,00 6.372.560.000 7.340.200.000 8.307.840.000 9.275.480.000 10.243.120.000 11.210.760.000 17.870.400.000 BERSIH 12

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 525.600.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 13

18 19 20 18.396.000.000 18.396.000.000 18.396.000.000 367.920.000.000,00 525.600.000 525.600.000 525.600.000 77.449.920.000,00 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 262.800.000 17.870.400.000 17.870.400.000 17.870.400.000 290.470.080.000,00 CIF (PemasukanThn ke 20) COF (Pengeluaran Thn ke 20) Benefit 14

Kesimpulan Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah diuraikan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Berdasarkan analisis curah hujan, klimatologi, dan tofografi mengindikasikan bahwa ada potensi debit sungai sebesar 3,312 m 3 /detik (probabilitas kejadian 80%) dengan head 100 m. 2. Dari perhitungan, daya listrik yang dapat dibangkitkan adalah sebesar 3000 KW atau 26.280.000 KwH dalam setahun. Semua daya yang dihasilkan dijual ke PLN dengan harga jual Rp.700,00. Harga tersebut sesuai dengan peraturan pemerintah tahun 2009 yaitu ( Rp. 656,00 x 1,2 = Rp.787,2) / KwH. 3. Biaya investasi yang dibutuhkan untuk membangun PLTM Hutaraja tersebut adalah Rp. 56.920.000.000,00 ( lima puluh enam milyar sembilan ratus dua puluh juta rupiah ). 4. Dari hasil perhitungan, total CIF (pemasukan) selama 20 tahun adalah Rp.367.920.000.000,00, COF (pengeluaran) Rp.77.449.920.000,00, dan Benefit (pemasukan netto) Rp.290.470.080.000,00. 5. Kondisi bangunan sipil pada PLTM Hutaraja masih dalam kondisi baik dan terurus sehingga masih belum perlu pengeluaran biaya untuk perbaikan. Saran 1. Karena masih banyak potensi tenaga air yang belum dibangkitkan di Kabupaten Humbahas, maka diharapkan adanya kajian kembali mengenai pemanfaatan potensi tersebut untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang lebih besar. 2. Resapan air di daerah hulu perlu di jaga supaya aliran air tetap stabil, yaitu dengan melakukan gerakan penghijaun serta memastikan tidak terjadi penebangan hutan dan pembukaan lahan untuk perkebunan. Oleh karena itu, guna mendukung gerakan ini perlu diadakan sosialisasi kepada masyarakat, supaya tidak sembarangan menebang pohon, bahkan ditekankan supaya hutan dijaga dan dilestarikan. 3. Kondisi tanah timbunan pada saluran pembawa perlu diperhatikan karena bahaya akan longsor. 15

DAFTAR PUSTAKA Ir. Marsudi Djiteng. 2011. Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta : Penerbit Erlangga. Dr. Suyitno, Mpd. Juni 2011. Pembangkit Energi Listrik. Jakarta : Penerbit Rineka Cipta. Eko Prastyo dkk. 2010. PLTMH Sebagai Solusi Permasalahan Energi Di Daerah Terpencil Dan Perencanaannya. Teknik sipil universitas Bengkulu : Bengkulu. Ir. Wahyurida. Study Kelayakan Dan Disain Teknis Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro. Technical Support Unit ( TSU ), Pembangunan Teknis Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.Jakarta. Damastuty Anya. Mei 1997. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. Arif Ridwan. Survey potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Kuta Malaka Kabupaten Aceh Besar Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik LIPI : Bandung. Dandekar, M.M dan K.N Sharma, 1991. Pembanglkit Listrik Tenaga Air. UI Press: Jakarta. Amri, Khairul, 2008. Kajian Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Sungai Air Kule Kabupaten Kaur. Sakidiansyah, 2012. Evaluasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Desa Buluh Awar Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deliserdang Propinsi Sumatera Utara. Tugas Akhir, Departemen Teknik Sipil USU. 16