PEMANFAATAN GOT MIRING SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (STUDI KASUS PADA GOT MIRING SALURAN IRIGASI BIK 21, DAERAH IRIGASI KEDUNG KANDANG, MALANG MASDIWATI MINATI PUTRI 3106 100 097 DOSEN PEMBIMBING : Ir. SOEKIBAT ROEDY SOESANTO Ir. ABDULLAH HIDAYAT, M.T. JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG Kebutuhan energi terus meningkat dari waktu ke waktu Sumber energi yang berasal dari fosil terus menipis Diperlukan suatu sumber energi alternatif yang renewable
PERUMUSAN PERMASALAHAN Berapa debit yang dapat digunakan untuk pemakaian PLTMH? Bagaimana disain bangunan pembangkit yang bisa diterapkan? Berapa daya listrik dapat dihasilkan dari pemanfaatan got miring tersebut? Bagaimana analisa ekonomi dari pembangunan PLTMH ini?
TUJUAN Mengetahui debit yang dapat digunakan untuk PLTMH Mendapatkan desain bangunan pembangkit yang sesuai untuk PLTMH Mengetahui besarnya daya listrik yang dihasilkan dari pemanfaatan got miring BIK 21 Mengetahui besarnya tarif harga satuan listrik dari pembangunan PLTMH pada got miring BIK 21 (harga per kwh listrik yang dihasilkan)
BATASAN MASALAH (lanjutan) Cakupan masalah yang akan dibahas adalah: Analisa kemampuan air untuk PLTMH Perhitungan daya energi listrik yang dihasilkan Desain bangunan pembangkit Analisa ekonomi Desain power house, detail perhitungan bangunan sipil, desain spesifikasi turbin, tidak diikutsertakan dalam pembahasan.
METODOLOGI
BAGAN ALIR METODOLOGI START Survey Pendahuluan Studi Pustaka Pengumpulan Data: 1. Data Debit 2. Data Sedimentasi 3. Kondisi Exsiting Analisa dan Perhitungan Analisa debit andalan Perencanaan kemampuan tenaga air Perencanaan bangunan pembangkit Perhitungan head losses maks. 10% No Yes Perhitungan energi listrik Analisa ekonomi Kesimpulan dan saran STOP
HASIL ANALISA
DATA DEBIT 10 TAHUN Tahun Debit (liter/dt) 10 hari 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 JAN I 811 756 706 729 708 1050 806 927 861 752 467 II 877 779 706 643 859 1058 767 902 861 702 467 III 914 756 747 739 839 1053 812 789 795 702 467 FEB I 914 871 665 702 753 786 773 705 780 702 II 954 868 629 604 613 786 773 732 645 702 III 954 998 627 604 556 770 698 675 678 576 MAR I 1165 878 627 560 457 780 656 675 519 576 II 1185 821 624 516 557 785 608 689 468 576 III 1102 822 472 456 406 711 608 687 468 465 APR I 1102 875 450 436 402 630 575 854 414 507 II 1067 948 402 448 376 608 554 458 332 471 III 1067 376 402 498 394 624 578 407 330 537 MEI I 1204 715 402 492 422 689 546 383 410 534 II 1204 1060 464 456 402 677 452 362 314 537 III 1017 988 469 433 519 635 452 350 314 534 JUN I 1017 927 433 439 485 642 458 366 314 537 II 1017 624 459 439 590 666 458 375 314 539 III 1017 570 453 430 476 684 482 359 318 540 JUL I 1014 566 462 430 540 647 447 323 323 482 II 1014 584 457 426 483 501 447 354 323 488 III 895 562 525 466 447 501 407 329 254 438 AGUST I 896 609 505 351 419 492 402 329 254 462 II 609 459 437 340 416 410 335 363 285 474 III 682 463 425 304 411 434 324 356 330 474 SEPT I 516 452 681 311 402 429 363 356 330 473 II 869 442 631 328 402 435 380 384 330 539 III 493 474 587 338 537 552 407 539 330 543 OKT I 422 486 587 338 581 573 342 369 366 572 II 434 515 607 369 596 579 356 369 366 566 III 463 439 590 419 596 579 558 321 381 587 NOP I 451 474 606 459 770 579 611 317 518 572 II 437 553 587 482 968 851 620 326 518 570 III 518 395 561 491 941 860 522 551 521 570 DES I 555 515 583 487 1028 906 884 642 623 524 II 737 535 597 516 1004 749 891 848 756 483 III 927 713 599 546 992 785 888 861 756 483
ANALISA DEBIT ANDALAN 1. Mengurutkan data dari terkecil sampai terbesar 2. Menghitung jumlah data yaitu sebesar n363 3. Menentukan jumlah/banyaknya kelas data yang diperlukan (k) k1+3,3logn k 1+ 3,3 log 363 9,532 10 4. Menentukan rentangan/wilayah data (R) R Data tertinggi Data terendah R 1204 254 950 5. Mencari lebar interval kelas (C) C R/k 950/9,523 99,662 100 6. Merangking data debit dari terbesar sampai dengan terkecil dan menghitung frekuensi dan mencari probabilitasnya No Interval Kelas Titik Tengah Frekuensi Frekuensi Kumulatif % 1 254-354 304 34 363 100 2 354,1-454,1 404,1 71 329 9,063,361 3 454,2-554,2 504,2 83 258 7,107,438 4 554,3-654,3 604,3 63 175 4,820,937 5 654,4-754,4 704,4 34 112 3,085,399 6 754,5-854,5 804,5 27 78 214,876 7 854,6-954,6 904,6 27 51 1,404,959 8 954,7-1054,7 1004,7 14 24 661,157 9 1054,8-1154,8 1104,8 6 10 2,754,821 10 1154,9-1254,9 1204,9 4 4 1,101,928 Σ total 363
Debit andalan 80% 458,5206 liter/detik. Q min 20% x 458,5206 91,704 liter/detik
PERENCANAAN KEMAMPUAN TENAGA AIR H bruto +350 (+342,5) 7,5m Diperkirakan: H losses 10% x H bruto 10% x 7,5 0,75 m Sehingga tinggi jatuh efektif diperkirakan sebesar: H eff H Bruto H losses H eff 7,5 0,75 H eff 6,75 m Daya yang dihasilkan: P P P 30,33 kw Sehingga daya yang terpasang diperkirakan sebesar: P P x η P P x ηt x ηg x ηtr P 30,33 x 0,76 x 0,89 x 0,95 P 19,489 kw
PERENCANAAN SALURAN PENGARAH Direncanakan : Saluran terbuka berbentuk persegi dari pasangan beton Q 0,458 m 3 /dt v saluran 0,5 m/dt N 0,022 H 0,42 m maka: Q A v 0,458 A x 0,5 A 0,916 m 2 sehingga: A 0,916 b x h 0,916 b x 0,42 0,916 b 2,2 m P 2h + b (2 x 0,42) + 2,2 3,04 m maka: v 0,5 0,02447 S 0,0006 Parameter Notasi Nilai Satuan Debit rencana Q 0,458 m 3 /dt Panjang L m Lebar saluran B 2,2 m Tinggi basah h 0,42 m Keliling basah P 3,04 m Luas penampang basah A 0,916 m 2 Jari-jari basah R 0,301 m Kemiringan dasar S 0,0006 - Koefesien manning n 0,022 - Kecepatan v 0,5 m/dt Tinggi jagaan w 0,20 m Konstruksi Saluran persegi dengan pasangan beton
PERENCANAAN BANGUNAN UKUR Data data saluran: Q 0.458 m 3 /dt b 2.2 m h 0.42 m n 0.022 S 0.0006 Alat Ukur Drempel : Q 0.458 0.122 h 0.246 m 0.25 m UntukQ min 0.254 m 3 /dt Alat Ukur Drempel : Q 0.254 0.0675 h 0.166 m atau h 16,6 cm > 5 cm (memenuhi) Ternyata alat ukur drempel masih mampu mengukur debit bila Q min 0,254 m 3 /dt. Panjang Alat Ukur Drempel sehingga, 0.2573 m L 1.95 H 1 max L 1.95 x 0.2573 L 0.5 m 50 cm r 0.2 H 1 max r 0.2 x 0.2573 r 0.05 m 5 cm
Perencanaan Bak Pengendap Sedimen Direncanakan sedimen maksimum 0,2 mm Maka: v cr v cr 44 v cr 19,67 cm/dt 0,197 m/dt v saluran 0,273 m/dt 0,273 m/dt > v cr 0,197 m/dt à perlu bak pengendap
Perencanaan Bak Pengendap Sedimen Direncanakan ukuran bak pengendap sedimen berdasarkan: Q andalan 0,458 m 3 /dt Diameter butir 0,2 mm Tinggi air dalam bak (h) 1 m Kecepatan di bak pengendap (vn) harus dibawah kecepatan kritis, diambil 0,18 m/dt maka: Panjang bak pengendap (L) 9,06 m 9 m Lebar bak pengendap (B) 2,544 m 2,6 m Kemiringan energi: Luas penampang (A) h x b 1 x 2,6 2,6 m Keliling penampang basah (P) b + 2h 2,6 + (2 x 1) 4,6 m R A/P 0,565 Kemiringan bak pengendap (i n ) 0,000034
Perencanaan Kantong Pasir Direncanakan : kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1,5 m/dt. Debit (Qs) 0,458 m 3 /dt Luas permukaan (As) 0,31 m2 Lebar dasar (b s )1m maka: As bs x hs 0,31 1 x hs hs 0,31 m Rs n 0,022 is
Perencanaan Periode Pengurasan Hasil analisa suspended load Tanggal Debit (m 3 /dt) 27/04/2010 0,435 3/5/2010 0,462 8/5/2010 0,540 Posisi Konsentras i sedimen (mg/l) Berdasarkan hasil analisa sedimen diatas, maka volume sedimen pada saat debit andalan, 0,458 m 3 /dt, diperkirakan mendekati dengan volume sedimen pada saat debit 0,462 m 3 /dt yaitu sebesar 0,806 m 3 /hari atau 24,18 m 3 /bulan. volume kantong pasir adalah: periode pengurasan adalah : Volume sedimen (m 3 /hari) Tepi1 19,7 0,740 Tengah 12,7 0,477 Tepi1 20,2 0,806 Tengah 11,6 0,463 Tepi2 19,5 0,778 Tepi1 35,6 1,661 Tengah 30,3 1,414 Tepi2 43,5 2,030 6 hari sekali
Perencanaan Diameter Pipa Pesat v 0,125 (2 x 9,81 x 6,75) 0,5 v 1,44 m/dt Maka: 0,6363 m Besar diameter pipa baja direncanakan sesuai dengan diameter yang tersedia di pasaran, Sehingga diameter yang diambil adalah 25 inchi atau sebesar 0,635 meter.
Perencanaan Tebal Pipa Pesat Dalam penentan tebal pipa pesat diperhitungkan gaya akibat tekanan air dalam pipa yang arahnya tegak lurus aliran air, Perhitungan gaya tekan air: Po γ x H eff Po 1000 x 6,75 Po 6750 kg/m Sehingga tebal pipa pesat adalah: δ 0,0000992 m 0,0992 mm syarat minimum tebal pipa : Sampai dengan diameter 0,8 m 5 mm Sampai dengan diameter 1,5 m 6 mm Sampai dengan diameter 2,0 m 7 mm Sehingga diambil ketebalan pipa minimum (δ) 5 mm Dan tebal pipa harus ditambah sekitar 1 3 mm untuk cadangan karena karat pada pipa, sehingga dengan penambahan penebalan pipa 1 mm, tebal pipa rencana (δ) adalah: δ 5+1 6 mm
Perencanaan Perletakan Pipa Pesat Pipa pesat yang digunakan dalam PLTMH ini sesuai dengan spesifikasi yang dijual di pasaran. Dengan spesifikasi sebagai berikut: Diameter 25 atau 0,635 m panjang 1 pipa (L) 6,5 m Untuk menyatukan antar pipa pesat pada tiap ujungnya akan disambung dengan sambungan las dan perletakan pipa pesat direncanakan setiap 13 m.
Kontrol Lendutan pada Pipa Pesat 1. Saat Pipa kosong a Pembebanan Berat sendiri(gs) 0,25 x π{(d+2δ)² - D²} x γ baja 0,25xπ{(0,635+2,0,006)²-0,635²}x7850 94,85 kg/m b. Kontrol Lendutan Gs 94,85 kg/m Modulus elastisitas (E) 2,1, 10 6 kg/cm 2 Momen inersia (I) 30579,653 cm 3 Lendutan yang terjadi (Δ) 2,5 x 10-5 cm Lendutan ijin (Δ ijin ) 3,61 cm
Kontrol Lendutan pada Pipa Pesat Saat Pipa kosong a Pembebanan Berat sendiri(gs) b. Kontrol Lendutan Gs 94,85 kg/m Modulus elastisitas (E) 2,1, 10 6 kg/cm 2 Momen inersia (I) 30579,653 cm 3 Lendutan yang terjadi (Δ) 2,5 x 10-5 cm Lendutan ijin (Δ ijin ) 0,25 x π{(d+2δ)² - D²} x γ baja 0,25xπ{(0,635+2,0,006)²-0,635²}x7850 94,85 kg/m 3,61 cm
Kontrol Lendutan pada Pipa Pesat Saat Pipa penuh air a Pembebanan Berat sendiri(gs) Berat air (Gw) b. Kontrol Lendutan Gs 94,85 kg/m Modulus elastisitas (E) 2,1, 10 6 kg/cm 2 Momen inersia (I) 30579,653 cm 3 Lendutan yang terjadi (Δ) 0,25 x π{(d+2δ)² - D²} x γ baja 0,25xπ{(0,635+2,0,006)²-0,635²}x7850 94,85 kg/m 0,25x π x D² x γ w 0,25x π x 0,635² x 1000 316,692 kg/m 2,5 x 10-5 cm Lendutan ijin (Δ ijin ) 3,61 cm
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Tegangan Pada Perletakan Pada perletakan akan terjadi momen maksimum yang terjadi karena berat dari pipa dan air sepanjang jarak dari perletakan. momen maksimum yang terjadi adalah: M - 2192,164 kgm Momen perlawanan yang terjadi : S à 0,001918 m 3 kg/m 2 ok!
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Tegangan Karena Perubahan temperatur kg/cm 2..ok!
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Tegangan Karena Perubahan temperatur kg/cm 2..ok! Dimana : E Modulus elastis baja (2,1, 10 6 kg/cm 2 ) λ 1,2, 10-5 / C t perubahan temperatur (dianggap suhu kamar 25 C)
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Tegangan Pergeseran pipa dan perletakan Gaya geser pada perletakan -205,74 kg Luas tebal pipa 0,0121 m 2 Titik tangkap gaya geser 0,0060036 m Sehingga tegangan yang terjadi adalah :
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Berat pipa kosong Dimana : Gs Berat pipa per meter (kg/m) δ Tebal pipa (m) D Diameter pipa (m) (betha) Sudut kemiringan
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Expansion Joint Dimana : f Faktor koefisien e Lebar packing Pa Tekanan air γ w, H eff (kg/m 2 ) δ Tebal pipa (m)
Tegangan yang terjadi pada Pipa Pesat Gaya tekan pada pipa sambungan Dimana : Pa Tekanan air γ w, H eff (kg/m 2 ) δ (bruto) 2 δ (netto) (m) Tebal pipa (m) δ (netto)
Perencanaan Bak Penenang bak penenang harus memenuhi kriteria sebagai berikut: 1. Dasar pipa pesat berada di atas permukaan sedimen yang direncanakan, dalam Pedoman Teknis Standardisasi Peralatan dan Komponen PLTMH yang dikeluarkan oleh Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi,ESDM, disebutkan bahwa penstock harus terendam air dalam kedalaman minimum 2 kali diameter. 2. Menurut O.F Patty, pipa pesat harus berada di 3. Menurut laporan dari Nippon, pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum (Minimum Operation Level) 2,5 D (diameter pipa pesat) dari muka air àperencanaan MOL diambil dengan nilai terbesar, yaitu dihitung dengan persamaan Nippon MOL 2,5 x D 2,5 x 0,635 1,5875 m 1,6 m
Perencanaan Turbin Turbin yang digunakan adalah turbin crossflow type X- Flow T-14 D300 Low Head Series yang memiliki spesifikasi dengan tinggi jatuh efektif 3-9 meter dan debit 200 800 liter/detik
Estimasi Kehilangan Energi Kehilangan energi karena saringan kasar Posisi saringan kasar berada sebelum pipa pesat, sehingga kehilangan energi yang terjadi tidak banyak mempengaruhi tinggi yang ada, Dengan digunakan profil bulat dengan diameter 1 cm dan jarak 5 cm, kehilangan energi yang terjadi adalah: 0,00033 m dimana : Hr Kehilangan energi karena saringan( m ) φ Koefisien profil s Lebar profil dari arah aliran (m) b Jarak antar profil saringan ( m ) v Kecepatan aliran ( m/dt ) g Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt² α Sudut kemiringan saringan
Estimasi Kehilangan Energi Kehilangan energi pada entrance Direncanakan bentuk mulut adalah circular bellmouth entrances didapatkan koefisien rata-rata sebesar 0,05 Sehingga nilai kehilangan energi adalah: 0,0023 m dimana : H e Kehilangan energi pada entrance ( m ) K e Koefisien bentuk mulut Δv Selisih kecepatan sebelum dan sesudah entrance ( m/dt ) g Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt²
Estimasi Kehilangan Energi Kehilangan energi karena gesekan sepanjang pipa dimana : Hf Kehilangan energi sepanjang pipa ( m ) f Koefisien gesek pipa v Kecepatan pada pipa ( m/dt ) g Gravitasi bumi, diambil 9,81 m/dt² D Diameter pipa ( m )
Estimasi Kehilangan Energi Kehilangan energi karena belokan pipa Arah keterangan r (mm) 180595 D (mm) 0,635 r / D 2,844,015,748 Kb 0,08 Bentuk belokan D R a (b) Harga koefisien kehilangan tinggi energi r/d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K b 0,30 0,16 0,12 0,11 0,09 0,09 0,08 0,08 0,08 0,00846 m dimana : H l Kehilangan energi karena belokan pipa ( m ) v Kecepatan aliran pada pipa ( m/dt ) g Gravitasi bumi ( 9,81 m/dt² ) Kb Koefisien kehilangan energi yang nilainya tergantung r/d
Estimasi Kehilangan Energi Total Kehilangan energi H total Hr +He + H f + H l 0,00033 + 0,0023 + 0,5 + 0,00846 0,512333 m 0,512 m Nilai ini lebih kecil dari asumsi awal kehilangan energi sebesar 10% dari tinggi bruto sebesar 0,75 m. Sehingga perencanaan ini dapat digunakan.
Perhitungan Energi Listrik Dari grafik diketahui nilai Q yaitu : Q 80 458 liter/detik 0,458 m 3 /detik Q 90 407 liter/detik 0,407 m 3 /detik Q 100 254 liter/detik 0,254 m 3 /detik
Perhitungan Energi Listrik Efisiensi yang digunakan berdasarkan spesifikasi jenis turbin yang digunakan adalah: Efisiensi turbin (ηt) 0,76 Efisiensi generator (ηg) 0,89 Efisiensi transformator (ηtr) 0,95 sehingga efisiensi total yang dihasilkan adalah: η ηt x ηg x ηtr 0,76 x 0,89 x 0,95 0,64258 dengan H eff H bruto -H losses 7,5 0,512 6,988 m daya yang dihasilkan adalah: P P 80 9,81 x 0,458 x 6,988 x 0,64258 20,175 kw P 80 9,81 x 0,407 x 6,988 x 0,64258 17,928 kw P 80 9,81 x 0,254 x 6,988 x 0,64258 11,189 kw
Perhitungan Energi Listrik Energi yang diperoleh: E 1 P 80 x 80% x 366 x 24 20,175 x 0,8 x 365 x 24 141386,4 kwh E 2 (P 80 + P 90 )/2 x 10% x 365 x 24 (20,175+17,928)/2 x 0,1 x 365 x 24 16689,114 kwh E 3 (P 90 + P 100 )/2 x 10% x 365 x 24 (17,928+ 11,189)/2 x 0,1 x 365 x 24 12753,246 kwh Sehingga total energi yang diperoleh dalam 1 tahun adalah: ΣE E 1 + E 2 + E 3 141386,4 + 16689,114 + 12753,246 170828,76 kwh
Analisa Ekonomi Biaya pembangunan PLTMH adalah sebagai berikut: Jenis Pengeluaran Vol Unit Harga satuan (Rp) Jumlah (Rp) Peralatan pembangkit Turbin,dismanting joint,adaptor, extra flange and base frame 1 set 110,000,000 110,000,000 Speed increaser 1 set 11,000,000 11,000,000 Ballast load: air heater 1 set 28,600,000 28,600,000 Power house wiring 1 set 3,960,000 3,960,000 Mekanikal dan electrical toolkit 1 set 2,750,000 2,750,000 Suku cadang mekanik dan elektrik 1 set 7,370,000 7,370,000 Packing, trucking, shipping 1 Ls 10,000,000 10,000,000 sub total : 208,330,000 Pekerjaan sipil dan persiapan Persiapan kerja dan mobilisasi 1 Ls 28,000,000 28,000,000 Intake 1 Ls 30,000,000 30,000,000 Pelimpah 1 Ls 5,000,000 5,000,000 Penstock baja 25"-6.5m 34 Ls 2,000,000 68,000,000 Pondasi dan angker penstock 17 Ls 1,000,000 17,000,000 Pondasi turbin dan generator 1 Ls 24,000,000 24,000,000 Rumah turbin 1 Ls 25,000,000 25,000,000 Tailrace 1 Ls 7,000,000 7,000,000 Finishing 1 Ls 3,500,000 3,500,000 sub total : 207,500,000 Total 415,830,000 Overhead pelaksanaan 10% 41,583,000 Total pekerjaan 457,413,000
Analisa Ekonomi Nilai Jual kepada PLN Untuk investasi awal akan digunakan dari pinjaman di bank diasumsikan dengan nilai suku bunga 10% dengan masa pengembalian selama 20 tahun. Sehingga nilai Capital Recovery Factor (CRF) yang digunakan yaitu 0,11746. CRF ini akan menjadi faktor pengembalian investasi di bank tiap tahunnya. Sehingga biaya pengembalian tiap tahun selama 20 tahun adalah: Biaya pengenbalian Rp. 53.727.731 Biaya pengeluran per tahun Jenis Pembiayaan Vol Unit Harga satuan Jumlah Biaya Operasional dan perawatan Operator dan pengelola 3 org 6,000,000 18,000,000 Perawatan elektrikal-mekanikal 1 unit 4,000,000 4,000,000 Perawatan bangunan sipil 1 unit 5,000,000 5,000,000 Administrasi dan umum 1 unit 1,500,000 1,500,000 28,500,000 Sehingga nilai jual listrik kepada PLN minimal sebesar : Rp 481 /kwh
Kelayakan investasi Nilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% deng Analisa Ekonomi Kelayakan investasi Nilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% dengan pendapatan yang konstan setiap tahun. Sehingga neraca Cash Flow untuk mencari NPV adalah sebagai berikut: Tahun ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Investasi -457,413,000 Pengembalian 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 Pengeluaran OM 28,500,000 29,925,000 31,421,250 32,992,313 34,641,928 36,374,025 38,192,726 40,102,362 42,107,480 Pendapatan 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 Total -457,413,000 23,686,100 22,261,100 20,764,850 19,193,788 17,544,172 15,812,076 13,993,374 12,083,738 10,078,620 NPV -433,726,900-411,465,800-390,700,949-371,507,162-353,962,990-338,150,914-324,157,540-312,073,801-301,995,181 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 53,727,731 44,212,854 46,423,497 48,744,672 51,181,905 53,741,001 56,428,051 59,249,453 62,211,926 65,322,522 68,588,648 72,018,081 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 105,913,831 7,973,246 5,762,603 3,441,428 1,004,195-1,554,900-4,241,950-7,063,353-10,025,826-13,136,422-16,402,548-19,831,980-294,021,935-288,259,332-284,817,903-283,813,709-285,368,609-289,610,559 160,739,088 127,027,162 91,629,640 54,462,242 15,436,474 Dengan masa investasi selama 20 tahun, ternyata pada tahun ke 16 NPV menunjukkan angka positif, maka dapat keutungan sudah bisa didapat pada tahun ke 16 walaupun masih harus membayar biaya pengembalian pinjaman sampai tahun ke 20. Mulai pada tahun ke-21 dan selanjutnya, biaya yang dikeluarkan hanyalah operasional dan perawatan saja.
Kelayakan investasi Nilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% deng Analisa Ekonomi Harga satuan listrik untuk masyarakat Pola penggunaan listrik komulatif tiap harinya adalah sebagai berikut :
Kelayakan investasi Nilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% deng Analisa Ekonomi Daily Load Curve Daya Daya dari - Ke- daya rata2 energi energi kom. kw kw kw kwh kwh 11.10 12.11 11.60 11.60 11.60 12.11 12.11 12.11 12.11 23.71 12.11 12.11 12.11 12.11 35.81 12.11 11.10 11.60 11.60 47.41 11.10 12.11 11.60 11.60 59.01 12.11 10.09 11.10 11.10 70.11 10.09 9.58 9.84 9.84 79.94 9.58 9.08 9.33 9.33 89.27 9.08 8.57 8.83 8.83 98.10 8.57 10.09 9.33 9.33 107.43 10.09 10.09 10.09 10.09 117.52 10.09 9.08 9.58 9.58 127.10 9.08 11.10 10.09 10.09 137.19 11.10 11.10 11.10 11.10 148.29 11.10 12.11 11.60 11.60 159.89 12.11 12.11 12.11 12.11 171.99 12.11 14.12 13.11 13.11 185.11 14.12 19.17 16.64 16.64 201.75 19.17 20.18 19.67 19.67 221.42 20.18 20.18 20.18 20.18 241.60 20.18 19.17 19.67 19.67 261.27 19.17 16.14 17.65 17.65 278.92 16.14 14.12 15.13 15.13 294.05 14.12 11.10 12.61 12.61 306.66
Kelayakan investasi Nilai ini didasarkan pada nilai nett present value. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 5% deng Analisa Ekonomi Energi yang digunakan oleh masyarakat dalam 1 tahun adalah: E tahun ηj x E hari x 365 0,95 x 306,66 x 365 106.334,355 kwh dimana : E tahun Energi komulatif dalam 1 tahun ηj efisiensi jaringan diambil 0,95 E hari Energi komulatif dalam 1 hari 365 Jumlah hari dalam 1 tahun
Analisa Ekonomi Kebutuhan listrik rumah tangga rata-rata Alat Daya Jumlah Penggunaan Energi Energi Watt alat jam/alat/hari Wh/hari Wh/bulan Lampu pijar 15 4 6 360 10,800 lampu TL 20 1 12 240 7,200 TV CRT 14" 75 1 12 900 27,000 radio 25 1 6 150 4,500 sterika 450 1 1 450 13,500 total 585 63,000 Sehingga total per bulan tiap rumah tangga adalah: 63.000 Wh 63 kwh Sehingga total pengguna listrik maksimum adalah: 141 rumah
Analisa Ekonomi Rencana anggaran biaya pembangunan jaringan Harga Deskripsi Vol Unit Jumlah (Rp) satuan Pekerjaan jaringan dan instalasi rumah Tiang 6m kayu unit 22 200,000 4,400,000 Kabel twisted 4 x 35 mm2 m 855 47,500 40,612,500 Aksesoris set 22 200,000 4,400,000 Instalasi set 22 200,000 4,400,000 Pengkabelan rumah unit 171 500,000 85,500,000 Total pekerjaan 139,312,500 Dengan menggunakan nilai suku bunga 10% untuk 20 tahun dengan CRF 0,11746, pengembalian tiap tahun adalah: Rp. 16.363.646 Untuk biaya beban tiap rumah akan dikenakan tarif karena pengadaan jaringan, yaitu minimal sebesar: Rp 988.031,91 Karena pengembalian pinjaman selama 20 tahun dengan nilai CRF 0,11746, maka per rumah akan dikenakan biaya per bulan sebesar: Rp 9671,19 Sehingga diambil besarnya biaya beban per bulan per rumah Rp. 14.000,00. Biaya ini akan dikenakan kepada masyarakat untuk duapuluh tahun pertama.
Analisa Ekonomi Biaya pengeluaran per tahun untuk masyarakat Deskripsi Vol Unit Harga satuan Jumlah Biaya Operational dan perawatan Operator dan pengelola 3 org 6,000,000 18,000,000 Perawatan elektrikal unit mekanikal 1 4,000,000 4,000,000 Perawatan bangunan sipil 1 unit 5,000,000 5,000,000 Administrasi dan umum 1 unit 1,500,000 1,500,000 sub total : 28,500,000 Pengembalian pinjaman Pinjaman pembangkit 1 unit 53,727,731 53,727,731 Pinjaman jaringan 1 unit 16,363,647 16,363,647 sub total : 70091377.98 Total biaya per tahun 98591377.98 Namun untuk menghitung nilai jual listrik minimum, pengembalian pinjaman untuk jaringan tidak disertakan. Hal ini dikarenakan besarnya pengembalian dibayarkan oleh masyarakat dalam tarif beban tiap bulannya dalam duapuluh tahun pertama. Besarnya nilai jual listrik minimal sebesar : Rp 481,35 /kwh
Analisa Ekonomi Nilai jual listrik bersubsidi dari PLN yang akan digunakan adalah rumah tangga dengan tegangan rendah (R-1/TR) dengan daya 1300 VA. Menurut PLN memiliki tarif dasar listrik per bulan sebagai berikut: Biaya beban : Rp. 30.000,00 Biaya listrik : Blok I 0 s.d 20 kwh Rp. 385,00 Blok II > 20s.d 60 kwh Rp. 445,00 Blok III > 60 kwh Rp. 495,00 direncanakan nilai jual per kwh Rp. 700,00.
Analisa Ekonomi Kelayakan nilai jual untuk masyarakat Besarnya pendapatan tiap tahun dari listrik tanpa biaya beban adalah : (harga per kwh) x (Energi 1 tahun) 700 x 170.828,76 Rp 119.580.132,00 Nilai kelayakan investasi ini didasarkan pada nilai nett present value (NPV). Karena adaya kemungkinan terjadinya inflasi dan kenaikan harga di masa yang akan datang, maka ada beberapa anggaran biaya yang direncanakan meningkat tiap tahunnya. Biaya operasional dan perawatan direncanakan meningkat setiap tahun sebesar 3% dengan pendapatan yang konstan setiap tahun. Pada tahun pertama diasumsikan bahwa pemakai jaringan PLTMH sebesar 25% dari total jumlah total calon pengguna, 50% pada tahun kedua, dan sisanya 25% pada tahun ke-3. Sehingga neraca Cash Flow untuk mencari NPV adalah sebagai berikut: Tahun ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PENGELUARAN Investasi 1 -Pembangunan PLTMH -457413000 -pembangunan jaringan -34828125-69656250 -34828125 2 Pengembalian Pembangkit 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 3 Pengembalian Jaringan 4090912 12272735 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 4 Pengeluaran O&M 23500000 24205000 24931150 25679085 26449457 27242941 28060229 28902036 29769097 30662170 PEMASUKAN 1 Pemasukan beban 5922000 17766000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 2 Pendapatan listrik 29895033 89685099 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 TOTAL -457413000-80329734.56-52410616.69 13417479 47497669.5 46727296.97 45933813.25 45116525.03 44274718.16 43407657.09 42514584.18 NPV -537742734.6-590153351.3-576735872.3-529238202.8-482510905.8-436577092.5-391460567.5-347185849.3-303778192.2-261263608.1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 53727731 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 16363647 12272735 4090912 31582035 32529496 33505381 34510542 35545859 36612234 37710601 38841919 40007177 41207392 42443614 43716922 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 23688000 17766000 5922000 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 119580132 41594719.09 40647258.04 39671373.16 38666211.73 37630895.47 36564519.71 35466152.68 34334834.64 33169577.06 31969361.75 82629783.3 77694298-219668889 -179021630.9-139350257.8-100684046.1-63053150.59-26488630.88 8977521.804 43312356.45 76481933.51 108451295.3 191081078.6 268775376.6
Analisa Ekonomi Jika dilakukan perbandingan biaya pengeluaran rata-rata masyarakat untuk listrik perbulan akan didapat harga sebagai berikut: Pengeluaran listrik masyarakat rata-rata per bulan dengan jaringan dari PLN adalah: R-1/TR 1300kV nilai satuan Rp/bulan beban 1.3 30000 39000 blok1 0-20 kwh 385 7700 pemakaian blok2 21-60 kwh 445 13350 blok3 > 60 kwh 495 1485 total 61535 Sedangkan pengeluaran listrik masyarakat rata-rata per bulan dengan Mikrohidro adalah: Nilai Satuan Rp/bulan Beban 1 14.000 14.000 Pemakaian 63 700 44.100 Total 58.100 Sehingga didapat perbandingan: R1/TR 1300 kv 61.535 58.100 Rp. 3.435,00 Keuntungan 0,056 5,6%
Analisa Ekonomi Biaya listrik mulai tahun ke-21 untuk PLTMH Nilai Satuan Rp/bulan Beban 0 14.000 0 Pemakaian 63 700 44.100 Total 44.100 Sehingga didapat perbandingan: R1/TR 1300 kv 61.535 44.100 Rp 17.435,00 Keuntungan 0,283 28,3%
Analisa Ekonomi Analisa Debit Dari data sekunder, data debit irigasi 10 harian selama 10 tahun terakhir didapat debit andalan yang bisa digunakan sebagai PLTMH adalah sebesar 458 liter/detik. Perencanaan Bangunan Pembangkit Pelimpah Tinggi mercu (p) 0,5 meter Panjang kolam olak 1,8 meter Kapasitas limpahan 0,746 m 3 /detik Saluran pengarah Lebar 2,2 meter Kedalaman air 0,42 meter Bak pengendap Lebar 2,6 meter Kedalaman air 1 meter Panjang 9 meter Kemiringan (in) 0,000034 Kantong pasir Lebar 1 meter Kedalaman air 0,31 meter Kemiringan (is) 0,01 Kapasitas tampungan 9,40 m 3 Waktu pembilasan 6 hari sekali Pipa pesat Diameter 25 atau 0,635 meter Kecepatan aliran 1,45 m/detik Tebal 6 mm Forebay M.O.L 1,6 meter Turbin Jenis Turbin X-Flow T-14 D300 Low Head Series Estimasi Kehilangan Energi Saringan 0,00033 meter Mulut entrance 0,0023 meter Gesekan pipa 0,5 meter Belokan pipa 0,0846 meter Total kehilangan energi 0,512 meter