BAB VI STUDI OPTIMASI

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

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

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

pembangunannya. Harga yang digunakan sebagai acuan adalah harga satuan bahan/pekerjaan setempat. Untuk mengetahui nilai ekonomi dari masing-masing debit dilakukan analisa ekonomi dengan suku bunga 12% dan umur proyek 30 tahun dengan masa konstruksi 2 tahun. Dari perhitungan energi dan daya dengan variasi presentase kejadian (probabilitas durasi) 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%, diperoleh besar daya berturut-turut : 895 kw, 841 kw, 769 kw, 721 kw dan 691 kw. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa biaya paling rendah yaitu sebesar Rp. 20.963.543,4 per kw diperoleh untuk debit Q = 1,40 m³/det. Sehingga debit rencana yang diambil adalah Q = 1.40 m³/det. Optimasi dari masing-masing debit diperlihatkan pada Tabel 6.1 dan Gambar 6.1. Perhitungan biaya konstruksi untuk debit rencana yang dipilih ditampilkan pada Tabel 6.2, sedangkan perhitungan biaya konstruksi untuk debit lainnya diperlihatkan pada lampiran. Tabel 6.1. Optimasi Biaya Konstruksi Per kw PLTM Santong - NTB No. Debit m³/det Daya kw Energi kwh Biaya/kW US$ 1 1,15 691 5.414.393 2.583,14 2 1,2 721 5.539.870 2.522,69 3 1,28 769 5.716.363 2.336,80 4 1,4 841 5.945.404 2.206,69 5 1,49 895 6.100.827 2.304,99 2.600,00 Perbandingan Debit Terhadap Biaya/kW 2.550,00 2.500,00 2.450,00 Biaya/kW (US$) 2.400,00 2.350,00 2.300,00 2.250,00 2.200,00 2.150,00 2.100,00 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 Debit (m3/detik) Gambar 6.1. Grafik Hubungan Debit Terhadap Biaya Konstruksi Per kw BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 4

Perkiraan Biaya PLTM Santong - Nusa Tenggara Barat Debit Rencana = 1.4 m 3 /det Head Efektif = 80.6 m Kapasitas = 841 kw Nilai Tukar US$ = Rp 9.500,- Tabel 6.2. Perkiraaan Biaya PLTM Santong Nusa Tenggara Barat No. Pekerjaan Biaya Rp US$ A Pekerjaan Sipil 1 Persiapan 1.142.793.000 120.294 2 Jalan Masuk 547.665.500 57.649 3 Bendung dan Kantong Lumpur 1.609.100.500 169.379 4 Saluran Penghantar 2.392.280.500 251.819 5 Kolam Penenang 27.797.000 2.926 6 Pipa Pesat 439.726.500 46.287 7 Gedung Sentral 591.004.500 62.211 8 Serandang Hubung 75.221.000 7.918 Jumlah 6.825.598.000 718.484 Kontingensis (10%) 682.556.000 71.848 Sub Total (Pekerjaan Sipil) 7.508.154.000 790.332 B Pekerjaan E & M 6.726.071.345 708.007,51 Kontingensis (5%) 336.303.567,3 35.400,38 Sub Total (Pekerjaan E & M) 7.062.374.912,3 743.407,89 Jumlah 14.570.528.912,3 1.533.739,89 Jasa Teknis (10%) 1.457.052.891,2 153.373,99 Jumlah 16.027.581.803,5 1.687.113,87 C Pajak (10%) 1.602.758.180,4 168.711,39 Jumlah Total Biaya Proyek 17.630.339.983,9 1.855.825,26 Rp US $ Biaya per kw 20.963.543,4 2.206,69 No. Pekerjaan Satuan Volume Harga Satuan Rp Rp Harga US$ A Pekerjaan Sipil 1 Pekerjaan Persiapan 1.1 Mobilisasi Proyek a Mobilisasi dan Demobilisasi ls 1 99.265.500 99.265.500 10.449 b Kantor Direksi unit 1 59.555.500 59.555.500 6.269 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 5

c Air Bersih ls 1 7.942.000 7.942.000 836 d Listrik ls 1 11.913.000 11.913.000 1.254 1.2 Pembersihan Lokasi a Pembebasan Lahan Ha 8 119.115.750 952.926.000 100.308 b Pagar m 160 57.594 9.215.000 970 c Pembersihan Lahan Ha 1 1.985.500 1.985.500 209 Sub Total 1.142.793.000 120.294 2 Jalan masuk 2.1 Jalan Masuk ke Gedung Sentral a Galian Tanah m³ 2465 24.607,505 60.657.500 6.385 b Galian Batuan m³ 3241 29.778,001 96.510.500 10.159 c Perkerasan m² 3420 59.558,333 203.689.500 21.441 2.2 Jembatan (25 m) Beton K-225 m³ 68,07 577.089,761 39.282.500 4.135 Beton B 100 m³ 6,45 422.713,178 2.726.500 287 Tulangan kg 14114 9.588,848 135.337.000 14.246 Pipa Sandaran m 103,2 24.578,488 2.536.500 267 Perkerasan m² 116,1 59.569,337 6.916.000 728 Sub total 547.665.500 57.649 3 Bendung dan Kantong Lumpur 3.1 Bendung a Galian tanah m³ 834,76 24.604,677 20.539.000 2.162 b Galian batuan m³ 593,75 69.488 41.258.500 4.343 c Timbunan m³ 120,84 7.940,252 959.500 101 d Pasangan batu m³ 1967,9 334.790,640 658.834.500 69.351 e Beton (K-225) m³ 148,69 577.130,271 85.813.500 9.033 f Tulangan kg 16356 9.588,866 156.835.500 16.509 g Plesteran m³ 0,64 19.890,625 12.730 1,34 h Pintu air intake m² 7,14 3.970.308,123 28.348.000 2.984 I Pintu air pembilas m² 9,74 3.970.687,885 38.674.500 4.071 j Trassram m³ 48,1 577.110,187 27.759.000 2.922 k Saringan kg 51,8 9.586,197 496.565 52,27 l Cofferdam ls 1 119.120.500 119.120.500 12.539 3.2 Saluran penghubung a Galian Tanah m³ 16 24.581,250 393.300 41,4 b Timbunan m³ 40 7.932,500 317.300 33,4 c Pasangan batu m³ 277,8 334.791,217 93.005.000 9.790 d Beton (K-225) m³ 1,75 575.428,571 1.007.000 106 e Tulangan kg 192,5 9.574,026 1.843.000 194 f Plesteran 1:3 m² 1,34 18.432,836 24.700 2,6 3.3 Kolam Lumpur a Galian tanah m³ 364 24.608,654 8.957.550 942,9 b Pasangan batu m³ 694,6 334.797,725 232.550.500 24.479 c Beton (K-225) m³ 2,3 578.260,870 1.330.000 140 d Tulangan kg 253 9.575,099 2.422.500 255 e Pintu air m² 22,31 3.970.327,208 88.578.000 9.324 Sub total 1.609.100.500 169.379 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 6

4 Saluran Penghantar a Galian tanah m³ 25033,8 24.609,322 616.064.835 64.848,93 b Timbunan m³ 420 7.941,095 3.335.260 351,08 c Pasangan batu m³ 5177,25 334.798,735 1.733.336.750 182.456,5 d Pintu air m² 7,5 3.970.531,333 29.778.985 3.134,63 e Plesteran 1:3 m² 531 18.391,714 9.766.000 1.028 Sub total 2.392.280.500 251.819 5 Kolam Penenang a Galian tanah m³ 48 24.608,958 1.181.230 124,34 b Galian batuan m³ 26 69.485,192 1.806.615 190,17 c Timbunan m³ 12 7.940,417 95.285 10,03 d Pasangan batu m³ 23 395.146,304 9.088.365 956,67 e Beton (K-225) m³ 1,35 577.037,037 779.000 82 f Tulangan kg 148,5 9.595,960 1.425.000 150 g Pintu air m² 3 3.970.525 11.911.575 1.253,85 h Saringan kg 118,38 9.132,455 1.081.100 113,8 I Pipa galvanis m 3 142.943,333 428.830 45,14 Sub total 27.797.000 2.926 6 Pipa Pesat a Pipa pesat m 190 1.996.538,000 379.342.220 39.930,76 b Angker blok buah 32 1.191.157,500 38.117.040 4.012,32 c Beton K-225 m³ 5,2 577.161,538 3.001.240 315,92 d Tulangan kg 572 9.583,042 5.481.500 577 e Galian tanah m³ 560 24.609,241 13.781.175 1.450,65 Sub total 439.726.500 46.287 7 Gedung Sentral 7.1 Galian Tanah m³ 356 24.609,270 8.760.900 922,2 7.2 Galian Batuan m³ 148 69.484,155 10.283.655 1.082,5 7.3 Bouwplank m³ 4 1.389.683,750 5.558.735 585,1 7.4 Beton (K-225) m³ 34,6 577.155,202 19.969.570 2.102,1 Tulangan kg 3806 9.589,858 36.499.000 3.842 7.5 Atap m² 664 34.245,783 22.739.200 2.393,6 7.6 Baja Profil kg 6000 15.882,100 95.292.600 10.030,8 7.7 Pasangan batu m³ 93 334.798,387 31.136.250 3.277,5 7.8 Plesteran m² 1503,3 19.852,618 29.844.440 3.141,52 7.9 Kusen m³ 5,1 2.580.833,333 13.162.250 1.385,5 7.10 Timbunan pasir m³ 42,13 52.093,283 2.194.690 231,02 7.11 Dinding (bata) m² 600 81.729,292 49.037.575 5.161,85 7.12 Daun pintu dan jendela ls 1 55.587.350 55.587.350 5.851,3 7.13 Perlengkapan sanitari ls 1 7.941.050 7.941.050 835,9 7.14 Air bersih ls 1 7.941.050 7.941.050 835,9 7.15 Rumah jaga unit 1 79.410.500 79.410.500 8.359 7.16 Areal parkir ls 1 19.852.625 19.852.625 2.089,75 7.17 Saluran pembuang a Galian Tanah m³ 278,5 24.609,264 6.853.680 721,44 b Urugan pasir m³ 5 52.098 260.490 27,42 c Pasangan batu m³ 20 334.799 6.695.980 704,84 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 7

d Beton (K-225) m³ 47,5 577.156 27.414.910 2.885,78 e Tulangan kg 5625 9.588,819 53.937.105 5.677,59 f Plesteran m³ 32 19.852,031 635.265 66,87 Sub total 591.004.500 62.211 8 Serandang Hubung Galian m 31 24.608,065 762.850 80,3 Pasangan batu buah 18 395.147,222 7.112.650 748,7 Balok baja kg 410 17.867,415 7.325.640 771,12 Beton K-175 m³ 1 577.125 577.125 60,75 Tulangan kg 5625 9.588,819 53.937.105 5.677,59 Plesteran m² 18 225.345,278 4.056.215 426,97 Gerbang m² 73 19.852,397 1.449.225 152,55 Sub total 75.221.000 7.918 No. Pekerjaan Satuan Volume Harga Satuan Rp Harga Rp. US$ B Pekerjaan Elektro dan Mekanik 1 Turbo Generator Turbin & Governor buah 1 1.806.589.445 1.806.589.445 190.167,31 Generator & fly wheel buah 1 827.854.700 827.854.700 87.142,6 Inlet Valve buah 1 297.789.470 297.789.470 31.346,26 Erection ls 1 694.842.065 694.842.065 73.141,27 Commisioning ls 1 127.056.800 127.056.800 13.374,4 Sub total 3.754.132.480 395.171,84 2 Elektrikal/Serandang Hubung Transformer (KVA) buah 1 152.865.260 152.865.260 16.091,08 M.V. switch gear buah 1 555.873.690 555.873.690 58.513,02 Control panel & Protection buah 1 317.642.095 317.642.095 33.436,01 DC supply & board buah 1 178.673.720 178.673.720 18.807,76 Station supply & board buah 1 119.115.750 119.115.750 12.538,5 Cable, Lighting, Installation ls 1 158.821.000 158.821.000 16.718 Sub total 1.482.991.515 156.104,37 3 Perlengkapan Radio Komunikasi set 1 138.968.375 138.968.375 14.628,25 Over head crane buah 1 198.526.345 198.526.345 20.897,51 Peralatan & suku cadang set 1 794.105.190 794.105.190 83.590,02 Emergency set set 1 158.821.000 158.821.000 16.718 Accessories ls 1 198.526.345 198.526.345 20.897,51 Sub total 1.488.947.350 156.731,3 Jumlah Total 6.726.071.345 708.007,51 BAB 6 STUDI OPTIMASI VI - 8