FS dan DED PLTMH Beringin Tinggi
advertisement
Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi KATA PENGANTAR Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) adalah salah satu penghasil listrik tenaga air dengan kisaran output daya dibawah kisaran 200 kW. PLTMH merupakan salah satu dari beberapa macam sumberdaya Energi Baru Terbarukan (EBT) yang sedang digencar-gencarkan pembangunannya oleh pemerintah maupun perusahaan swasta. KKI WARSI yang didukung oleh Proyek Green Prosparity melalui Jendela Hibah Pengelolaan Sumberdaya Alam Berbasis Masyarakat (PSDABM) Millenium Challenge Acount – Indonesia akan berupaya untuk meningkatkan kapasitas energi lsitrik yang dihasilkan oleh pembangkit skala kecil di beberapa negeri/desa. Desa tersebut tersebar di 3 kawasan yaitu 1 titik di kawasan desa Rantau Kermas, 3 titik di kawasan Beringin Tinggi, dan 5 titik di kawasan Jangkat. 9 titik ini akan disurvey untuk melakukan pengecekan dalam pembuatan analisa studi kelayakan atau Feasibility Study dan dilanjutkan dengan pembuatan Detail Engineering Desain atau yang disebut DED. Analisis studi kelayakan ini meninjau pada beberapa aspek diantaranya : aspek teknis, aspek sosial dan lingkungan sekitar, dan aspek ekonomi dan bisnis yang dirangkum menjadi sebuah laporan akhir. Terimakasih disampaikan kepada KKI Warsi yang mendukung kegiatan ini melalui skema anggaran hibah pada tahun 2016 Yogyakarta, 27 Desember 2016 CV. Bangun Cipta Persada Ir. Bambang Edy Yanto Direktur CV Bangun Cipta Persada 1 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................ 1 DAFTAR ISI ........................................................................................................... 2 DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. 3 DAFTAR TABEL ................................................................................................... 5 BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 6 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 6 1.2 Manfaat dan Tujuan ....................................................................................... 7 1.3 Lingkup Pekerjaan ......................................................................................... 7 BAB II GAMBARAN UMUM............................................................................... 9 2.1 Wilayah Administratif dan Keadaan Geografis ............................................ 9 BAB III ASPEK KELAYAKAN .......................................................................... 11 3.1 Aspek Legal ................................................................................................. 11 3.2 Aspek Sosial Ekonomi ................................................................................ 12 3.3 Aspek Teknis ............................................................................................... 14 3.3.1 Studi Topografi ..................................................................................... 14 3.3.2 Studi Hidrologi ..................................................................................... 16 3.3.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ......................................................... 16 3.3.2.2 Curah Hujan ................................................................................... 17 3.3.3 Studi Lingkungan .................................................................................. 19 3.3.4 Studi Kelayakan Infrastruktur Sipil ...................................................... 21 3.3.5 Studi Kelayakan Mekanikal Elektrikal ................................................. 30 3.4 Aspek Pengelolaan ...................................................................................... 36 3.5 Kesimpulan Komprehensif Studi Kelayakan (Feasibility Study)................ 37 BAB IV ANALISA DAN PERENCANAAN ...................................................... 40 4.1 Parameter Perencanaan ................................................................................ 40 4.1.1 Debit Rancangan ................................................................................... 41 4.1.2 Head (tinggi terjunan) ........................................................................... 41 4.1.3 Daya dukung tanah ............................................................................... 41 4.2 Perencanaan dan Sistem Konstruksi............................................................ 42 4.2.1 Sistem PLTMH ..................................................................................... 42 4.2.2 Perencanaan Bangunan Sipil ................................................................ 44 3.3 Fasilitas Mekanikal Elektrikal ..................................................................... 58 3.3.1 Pemilihan Turbin .................................................................................. 58 3.3.2 Penentuan jumlah turbin ....................................................................... 59 3.3.3 Performansi Turbin ............................................................................... 60 3.3.4 Karakteristik Turbin .............................................................................. 60 BAB IV RENCANA ANGGARAN BIAYA ....................................................... 65 BAB V PENUTUP ................................................................................................ 66 LAMPIRAN .......................................................................................................... 67 CV Bangun Cipta Persada 2 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Peta Satelit Persebaran 3 titik PLTMH di wilayah Desa Beringin Tinggi (Sumber : Dokumen WARSI) ................................................ 9 Gambar 3.1 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 ............................. 14 Gambar 3.2 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 2 ............................. 14 Gambar 3.3 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3 ............................. 15 Gambar 3.4 Peta DAS Batang Tembesi di PLTMH Beringin Tinggi................... 17 Gambar 3.5 Grafik tinggi hujan bulanan di Kabupaten Merangin tahun 2015 (data hujan hanya tersedia tahun 2015 saja) ............................................. 18 Gambar 3.6 Kurva durasi aliran sungai Batang Tembesi (hasil analisis hujan aliran metode F.J. Mock) ........................................................................... 19 Gambar 3.7 Badan bendung pada PLTMH Beringin Tinggi kelompok 1, 2, dan 3 ......................................................................................................... 22 Gambar 3.8 Kondisi intake PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 .............. 23 Gambar 3.9 Kondisi saluran pembawa di PLTMH Beringin Tinggi di lokasi 1, 2, dan 3 ................................................................................................. 24 Gambar 3.10 10 Kondisi saluran pembawa dari papan PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 .............................................................................. 25 Gambar 3.11 Kondisi bak penenang PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3 .............. 26 Gambar 3.12 Kondisi bak penenang pada kelompok 1 (kanan) dan kelompok 2 (kiri) ................................................................................................. 26 Gambar 3.13 Kondisi penstock pada kelompok 1 PLTMH .................................. 27 Gambar 3.14 Kondisi penstock pada kelompok 2 dan 3 PLTMH Beringin Tinggi ......................................................................................................... 27 Gambar 3.15 Kondisi rumah turbin PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 . 28 Gambar 3.16 Kondisi tailrace PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3. ........................ 29 Gambar 3.17 Kondisi tailrace PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 dan 2 ............... 29 Gambar 3.18 Turbin cross flow pada PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 ............. 30 Gambar 3.19 Kondisi jaringan distribusi kelompok 1 di daerah Beringin Tinggi 31 Gambar 3.20 Kondisi Tiang Listrik kelompok 1 di daerah Beringin Tinggi ........ 31 Gambar 3.21 Kondisi turbin PLTMH Beringin Tinggi lokasi 2 ........................... 32 Gambar 3.22 Kondisi jaringan distribusi kelompok 2 di daerah Beringin Tinggi 33 Gambar 3.23 Kondisi Tiang Listrik kelompok 2 di daerah Beringin Tinggi ........ 33 Gambar 3.24 Kondisi turbin kelompok 3 di desa Beringin Tingggi ..................... 34 Gambar 3.25 Kondisi panel control di PLTMH lokasi 3 ...................................... 35 Gambar 3.26 Kondisi Tiang Listrik kelompok 3 di daerah Beringin Tinggi ........ 35 Gambar 4.1 Lokasi PLTMH Beringin Tinggi baru ............................................... 40 Gambar 4.2 Peta topografi lokasi PLTMH baru .... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.3 Sistem PLTMH pada peta topografi lokasi PLTMH baru ................ 43 Gambar 4.4 Desain dasar sistem PLTMH Beringin Tinggi .................................. 43 CV Bangun Cipta Persada 3 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.5 Sistem bak penenang, rumah turbin, dan tail raceError! Bookmark not defined. Gambar 4.6 Bangunan bendung (tampak atas) ..................................................... 44 Gambar 4.7 Potongan bendung ............................................................................. 45 Gambar 4.8 Bangunan Penyedap Air (Intake) di PLTMH di Beringin Tinggi ..... 45 Gambar 4.9 Potongan Intake ................................................................................. 46 Gambar 4.10 Saluran pengendap .......................................................................... 48 Gambar 4.11 Pintu penguras lumpur .................................................................... 49 Gambar 4.12 Spillway........................................................................................... 50 Gambar 4.12 Bak Penenang pada PLTMH Beringin Tinggi ................................ 51 Gambar 4.13 Penstock .......................................................................................... 53 Gambar 4.14 Beberapa contoh desain inlet penstock ........................................... 53 Gambar 4.15 Rumah Turbin (Power House) PLTMH Beringin Tinggi ............... 55 Gambar 4.16 Tailrace PLTMH Beringin Tinggi................................................... 57 Gambar 4.17 Grafik kriteria pemilihan turbin ...................................................... 59 Gambar. Survey penstock PLTMH Beringin Tinggi kelompok 1 ........................ 68 Gambar. Survey kolam penenang PLTMH Beringin Tinggi kelompok 2 ............ 68 Gambar. Survey power house PLTMH Beringin Tinggi kelompok 3 .................. 68 CV Bangun Cipta Persada 4 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Data Topografi PLTMH Beringin Tinggi ............................................. 15 Tabel 3.2 Struktur Pengurus PLTMH Desa Beringin Tinggi ............................... 36 Tabel 3.2 Rekapitulasi analisis kelayakan komprehensif PLTMH Beringin Tinggi .............................................................................................................. 38 CV Bangun Cipta Persada 5 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada awal tahun 70an, PLTMH mulai dikenalkan diberbagai Negara di Asia dan hingga saat ini pengembangan PLTMH sebagai sumber energi murah dan sederhana semakin berkembang pesat. Pengembangan PLTMH menjadi bagian dari solusi untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil yang semakin menipis. Selain itu, pengembangan PLTMH sejalan dengan konsensus internasional terkait dengan penurunan emisi gas rumah kaca. Pengembangan energi tersebut juga bisa menjadi solusi jangka panjang terkait defisit daya energi listrik yang dihasilkan oleh pembangikt skala besar. Faktor pendukung utama dalam pengembangan energi tersebut karena potensi sungai yang sangat luar biasa di Indonesia termasuk di Sumatera Barat dan Jambi. KKI WARSI telah melakukan pemberdayaan masyarakat di sekitar hutan yang memiliki berbagai persoalan termasuk masalah energi. Sementara hutan yang telah dijaga oleh masyarakat setempat dengan baik mampu menyediakan sumber air yang memadai untuk pengembangan pembangkit listrik tenaga air skala kecil. Berdasarkan hal tersebut maka sejak tahun 2000, KKI WARSI bersama masyarakat Dusun Lubuk Beringin Kecamatan Bathin III Ulu Kabupaten Bungo Provinsi Jambi telah mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Kincir Air (PLTKA-Picohydro) yang menghasilkan kapasitas daya dibawah 5 KW. Untuk mengatasi keterbatasan sumber energi listrik masyarakat, KKI WARSI mendorong program pemerintah pada tahun 2010 untuk membangun 1 unit PLTMH di Jorong Simancuang Nagari Alam Pauh Duo dan tahun 2012 di Dusun Senamat Ulu Kecamatan Bathin III Ulu Kabupaten Bungo Provinsi Jambi. Selain itu, banyak inisiasi terkait pengembangan energy listrik skala kecil di Kabupaten Solok Selatan Provinsi Sumatera Barat dan Kabupaten Merangin Provinsi Jambi yang telah dilakukan oleh masyarakat dan pemerintah. Seiring dengan peningkatan kebutuhan energi listrik, pembangkit skala kecil tersebut tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan setiap rumah tangga di beberapa dampingan KKI WARSI, seperti Jorong Sapan Salak dan Sungai Nan Duo Nagari CV Bangun Cipta Persada 6 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Pakan Rabaa Timur, Sungai Aro Nagari Pakan Rabaa, Koto Bira Nagari Pulakek Koto Baru dan Simancuang Nagai Alam Pauh Duo di Kabupaten Solok Selatan Provinsi Sumatera Barat, Desa Jangkat, Beringin Tinggi dan Rantau Kermas di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi. Berdasarkan fakta tersebut, KKI WARSI yang didukung oleh Proyek Green Prosparity melalui Jendela Hibah Pengelolaan Sumberdaya Alam Berbasis Masyarakat (PSDABM) Millenium Challenge Acount – Indonesia akan berupaya untuk meningkatkan kapasitas energi lsitrik yang dihasilkan oleh pembangkit skala kecil di beberapa nagari/desa yang disebutkan diatas. Agar upaya peningkatan kapasitas energi lebih optimal maka diperlukan studi kelayakan (Feasibility Study/FS) dan penyusunan Detail Engineering Design (DED). 1.2 Manfaat dan Tujuan 1. Menyusun Feasibility Study (FS) untuk peningkatan kapasitas ; 9 unit PLTMH dengan rincian 1 unitdi Desa Rantau Kermas, 3 unit di Desa Beringin Tinggi (dalam 1 DAS) dan 5 unit di Desa Jangkat (dalam 1 DAS) di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi 2. Menyusun Detail Engineering Design (DED) untuk peningkatan kapasitas 9 unit PLTMH dengan rincian 1 unit di Desa Rantau Kermas, 3 unit di Desa Beringin Tinggi (dalam 1 DAS) dan 5 unit di Desa Jangkat (dalam 1 DAS) di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi 1.3 Lingkup Pekerjaan Pekerjaan studi kelayakan proyek PLTMH Beringin Tinggi mencakup beberapa kegiatan yang meliputi berbagai aspek sebagai berikut: 1) Melakukan survey dan pengumpulan data (primer dan sekunder) dari berbagai aspek, antara lain teknis (topografi, hidrologi, dll), ekonomi dan bisnis, keuangan dan lingkungan : a. Survei Topografi, terdiri atas - Pemasangan Bench Mark - Poligon dan leveling - Saluran irigasi dan terjunan - Pemetaan situasi skala 1 :1000, dll. CV Bangun Cipta Persada 7 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi b. Survey Hidrologi - Pengukuran debit saluran irigasi - Pengukuran kecepatan aliran saluran - Pengukuran geometri bangunan air - Pengukuran geometri terjunan c. Survei lingkungan - Akses jalan dan kondisi lingkungan sekitar d. Pengumpulan data sekunder - Data hidrologi - Peta rupa bumi - Data lingkungan sekitar 2) Pengolahan data dan analisis a. Melakukan evaluasi dan analisis data b. Membuat desain dasar secara kasar (sipil, mekanikal, dan elektrikal)termasuk pemilihan dan penentuan letak lokasi pembangkit, kapasitasdan jenis pembangkit, sistem· instalasi pembangkit, serta kemungkinan terbaik integrasi ke jaringan 20 kV PLN Distribusi. c. Menghitung secara kasar Volume dan Rencana Anggaran Biaya (RAB). d. Melakukan beberapa Analisa Kelayakan berikut kesimpulannya, yang ditinjau dari masing-masing aspek yaitu: - Analisa kelayakan teknis civilwork, mechanical/electrical work. - Analisis kelayakan sosial dan lingkungan sekitar - Analisis kelayakan ekonomi dan bisnis 3) Menyusun laporan berupa a. Laporan akhir b. Album gambar CV Bangun Cipta Persada 8 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB II GAMBARAN UMUM 2.1 Wilayah Administratif dan Keadaan Geografis Desa Beringin Tinggi merupakan salah desa yang berada di Kecamatan Sungai Tenang Kab. Merangin. Desa Beringin Tinggi memiliki banyak potensi yang bisa dikembangkan untuk kedepannya. Salah satu potensi yang ada di Desa Beringin Tinggi adalah pemanfaatan sumber daya alam seperti sungai yang dijadikan sebagai sumber energi penerangan. Gambar 2.1 Peta Satelit Persebaran 3 titik PLTMH di wilayah Desa Beringin Tinggi (Sumber : Dokumen WARSI) 2.2 Akses ke Lokasi Lokasi pembangunan PLTMH berada di Desa Beringin Tinggi, Kecamatan Sungai Tenang, Kabupaten Merangin, Provinsi Jambi. Secara umum, akses menuju lokasi pembangunan PLTMH masih bisa dijangkau dengan menggunakan kendaraan roda dua maupun roda empat, namun pada keadaan tertentu seperti saat keadaan hujan dengan intensitas tinggi, akses ke lokasi hanya bisa dilakukan CV Bangun Cipta Persada 9 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi dengan kendaraan roda dua. Akses menuju lokasi pembangunan PLTMH disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut: Tabel 2.1 Akses menuju Lokasi PLTMH Beringin Tinggi Tempat Jakarta (Bandara Soekarno Hatta) Jarak Waktu (km) (jam) ± 850 ±2 – Keterangan Ditempuh dengan menggunakan pesawat terbang. Jambi (Bandara Sultan Thaha) Bandara Sultan Thaha – Bangko ± 250 ±6 (ibukota kendaraan roda empat. Jalan aspal Kab. Merangin) – Bangko Ditempuh dengan menggunakan kondisi baik. Desa ± 100 ±3 Rantausuli Ditempuh dengan menggunakan kendaraan roda empat. Jalan aspal kondisi baik. Desa Rantausuli – ± 30 ±1 Desa Beringin Tinggi Ditempuh dengan kendaraan roda empat double gardan. Jalan tanah liat, ketika hujan jalan tidak bisa dilewati kendaraan roda empat.De Desa Beringin Tinggi ± 0,5 ± 1/4 Ditempuh dengan jalan kaki. – Lokasi PLTMH CV Bangun Cipta Persada 10 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB III ASPEK KELAYAKAN 3.1 Aspek Legal Pada lokasi Desa Beringin Tinggi akan dilakukan revitalisasi PLTMH. Desa ini telah memiliki lembaga pengelola yang dibentuk masyarakat setempat untuk mengelola PLTMH yang sudah ada. Revitalisasi PLTMH yang akan dilakukan ini, diharapkan dapat mengoptimalkan dan meningkatkan daya energi listrik, manfaat sosial, ekonomi, dan lingkungan. Penggunaan energi listrik yang dihasilkan PLTMH saat ini hanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga di malam hari, akan tetapi penggunaan energi listrik oleh masyarakat sudah mulai diperlukan untuk kebutuhan industri di siang maupun sore hari. Pengembangan pertanian bawang merah yang dilakukan oleh masyarakat diprediksi kedepannya membutuhkan peningkatan energi listrik. Oleh karena itu revitalisasi ini sangat diperlukan untuk menunjang kebutuhan masyarakat dalam mengembangkan perekonomian. Revitalisasi PLTMH akan menghasilkan: 1. Peningkatan daya output energi listrik sehingga masyarakat dalam satu desa ini hanya memerlukan satu unit PLTMH dari yang semula menggunakan 3 unit PLTMH. 2. Peningkatan produktivitas masyarakat yang dapat meningkatkan perekonomian. Pada pembangunan tiga unit PLTMH Beringin Tinggi I, II, dan III tahun 2006 masing-masing kelompok membentuk struktur pengelola yang meliputi ketua, wakil ketua, bendahara, anggota dan operator yang merangkap sebagai mekanik dan bertugas menghidupkan dan mematikan PLTMH serta memperbaiki alat yang rusak. Struktur pengelola tersebut berfungsi dalam pengelolaan dan perawatan. Berdasarkan hal tersebut, aspek legal pembangunan PLTMH Desa Beringin Tinggi akan mudah dilakukan karena masyarakat, instansi, dan pemerintah telah memiliki pengalaman dalam pembangunan PLTMH serta dapat mengupayakan perijinan revitalisasi PLTMH maupun jika akan dibangun PLTMH yang baru. Aspek legal pembangunan PLTMH mencakup: CV Bangun Cipta Persada 11 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 1. Aspek Legal Kelembagaan Pengelola PLTMH (Lembaga yang mengurus pengelolaan PLTMH Beringin Tinggi sampai saat ini masih ada, sehingga keberadaan lembaga pengelola PLTMH sudah legal). 2. Aspek Legal Lahan yang digunakan sistem PLTMH (PLTMH Beringin Tinggi saat ini masih ada dan beroperasi, lahan yang dipakai milik desa setempat yang sudah mendapatkan ijin dari pemerintah desa, sehingga memenuhi aspek legal lahan). 3. Aspek Legal Ijin Pemanfaatan Energi Air dari Dinas Sumber Daya Air (Ijin sudah ada karena PLTMH ini sudah terbangun). 4. Aspek Ijin Prinsip Pembangunan PLTMH (Ijin sudah ada karena PLTMH ini sudah terbangun). 5. Aspek Ijin Laik Operasi PLTMH (Ijin sudah ada karena PLTMH ini sudah terbangun). 6. Surat Rekomendasi dari Petinggi Desa Beringin Tinggi untuk Pembangunan PLTMH (Pembangunan PLTMH ini merupakan permintaan dari petinggi desa Beringin Tinggi dan masyarakat setempat). Dengan kondisi di atas, dapat disimpulkan pembangunan PLTMH baru di Desa Beringin Tinggi ini memenuhi syarat kelayakan dari Aspek Legal. 3.2 Aspek Sosial Ekonomi Masyarakat Desa Beringin Tinggi memiliki kesadaran yang tinggi akan pentingnya gotong royong untuk pembangunan dan keberlangsungan desa. Pertanian dan produksi bawang merah di desa ini membuat perekonomian masyarakat desa ini cukup stabil. Selain itu diharapkan dengan pemebrdayaan masyarakat terus-menerus terutama bidang pasca produksi perekonomian masyarakat yang didukung oleh energi listrik dari PLTMH akan semakin maju. Masyarakat sangat terbuka terhadap pendatang yang bertujuan untuk membantu pembangunan desa mereka, meskipun demikian Beringin Tinggi secara sosiologis merupakan masyarakat yang mandiri. Lokasi wilayah desa Beringin Tinggi berdekatan dengan hutan dan sungai membuat masyarakat peduli terhadap sumber daya hutan sehingga mereka tidak menebang pohon secara berlebih. CV Bangun Cipta Persada 12 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Beberapa masyarakat masih menggunakan sungai sebagai sumber air utama kehidupan mereka. Masyarakat desa yang tinggal di dekat unit PLTMH memiliki kesadaran tinggi untuk menjaga dan merawat unit PLTMH yang telah dibangun, sehingga PLTMH dapat beroperasi hingga saat ini (10 tahun) meskipun daya yang dihasilkan belum optimal. Berdasarkan pengamatan lapangan langsung, masyarakat dapat hidup rukun dan bergotong-royong demi setiap aktivitas terkait dengan kepentingan pengelolaan PLTMH. Masyarakat Beringin Tinggi memiliki mata pencarian sebagai petani ladang bawang merah dan petani sawah. Pengelolaan persawahan masih dilakukan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan primer dan saat ini sudah ditanam padi yang dapat dipanen sebanyak 3 kali dalam 1 tahun. Pengelolaan sumber daya alam pada umumnya dilakukan oleh masyarakat guna menjamin kesejahteraan masyarakat desa tersebut. Demikian juga pemanfaatan sumber daya air untuk tenaga listrik (PLTMH) dilakukan oleh masyarakat desa. Perkembangan perekonomian ke depan salah satunya tergantung dari pengembangan dan ketersediaan energi listrik di desa tersebut. Manfaat yang dapat diperoleh dari revitalisasi PLTMH di Desa Beringin Tinggi antara lain: 1. Keamanan lingkungan dapat ditingkatkan dengan adanya penerangan di lingkungan desa. 2. Masyarakat paham akan hubungan antara hutan dan PLTMH sehingga masyarakat sangat tekun dalam menjaga hutan agar tetap lestari. 3. Dengan adanya listrik masyarakat dapat menggunakan peralatan untuk mendukung kehidupan sehari – hari (misalnya televisi, seterika, rice cooker, dll.). Upaya revitalisasi PLTMH diharapkan mampu meningkatkan kesejahteraan sosial masyarakat, keamanan, dan pada gilirannya nanti akan meningkatkan ekonomi masyarakat. Berdasarkan hal tersebut, revitalisasi PLTMH di Beringin Tinggi memenuhi syarat kelayakan dari Aspek Sosial Ekonomi. CV Bangun Cipta Persada 13 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 3.3 Aspek Teknis 3.3.1 Studi Topografi Survei topografi diperlukan untuk mengetahui secara detail letak komponen – komponen PLTMH seperti bendung, intake, head race, bak penenang, power house, penstock, dll. Survey topografi yang dilakukan menghasilkan gambar berikut ini Gambar 3.1 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 Gambar 3.2 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 2 CV Bangun Cipta Persada 14 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.3 Peta topografi PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3 Dari peta topografi tersebut didapat data – data yang disajikan dalam tabel berikut ini: Tabel 3.1 Data Topografi PLTMH Beringin Tinggi Elevasi Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 3 Bak penenang +685.00 +673.00 +641.00 Poros turbin +678.00 +668.00 +636.50 tinggi 7 meter 5 meter 4,50 meter +686.00 +675.75 +643.00 160 meter 140 meter 0,0077 0,017 0,014 Layak Layak Layak Beda (head) Intake Panjang head 130 meter race Kemiringan head race Kelayakan CV Bangun Cipta Persada 15 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Berdasarkan hasil pengukuran dan analisis topografi tersebut di atas, maka dinyatakan tata letak topografi PLTMH Beringin Tinggi di ketiga lokasi layak secara topografi. 3.3.2 Studi Hidrologi Data ketersedian air (data debit, data hujan, data tinggi muka air, data catchment area, dll.) pada DAS Beringin Tinggi diperlukan dalam memenuhi kebutuhan data untuk perencanaan detail atau Detail Engineering Design (DED) pada optimalisasi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Laporan penunjang aspek hidrologi merupakan laporan hasil survei lapangan dan studi literatur yang meliputi: 1. Kondisi dan karakteristik daerah aliran sungai. 2. Iklim dan Metrologi dari lokasi PLTMH. 3. Penyelidikan survei lapangan. 4. Pengolahan dan analisis data. 5. Debit rancangan/desain. Data hidrologi tediri dari data primer dan data sekunder. Data primer didapat melalui survey langsung lapangan pada lokasi PLTMH dan sekitarnya termasuk daerah aliran sungai terkait. Sedangkan data sekunder diperoleh dari lembaga – lembaga terkait dengan hidrologi dan geofisika. Kedua data primer dan sekunder tersebut dikolaborasikan dan dianalisis untuk menghasilkan data dukung kelayakan hidrologi bagi pembangunan PLTMH. 3.3.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) Untuk mengetahui secara makro keterkaitan antara PLTMH dan kondisi dataran sungai serta pola hujan aliran di lokasi tersebut diperlukan studi mengenai daerah aliran sungai. DAS Batang Tembesi pada titik lokasi PLTMH Beringin Tinggi digambarkan sebagai berikut: CV Bangun Cipta Persada 16 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.4 Peta DAS Batang Tembesi di PLTMH Beringin Tinggi Studi DAS ini diperlukan untuk mengetahui sejauh mana sustainabilitas pasokan air dari DAS yang bersangkutan dengan melihat seberapa besar kondisi tutupan lahan dan kondisi lahan kritis di DAS tersebut. Dari survey lapangan, didapat bahwa sebagian besar DAS Batang Tembesi pada titik PLTMH masih didominasi oleh hutan rakyat yang terjaga. Terdapat juga lahan perkebunan kopi rakyat dan bawang merah yang sudah relatif lama dikerjakan oleh masyarakat secara turun temurun. Namun karena luasnya relatif kecil dibanding luas DAS tersebut maka pengaruhnya terhadap pasokan air tidak signifikan. Berdasarkan analisis DAS di atas, maka disimpulkan bahwa DAS Batang Tembesi ini masih mampu menopang ketersediaan air untuk PLTMH Beringin Tinggi. 3.3.2.2 Curah Hujan Data curah hujan diambil dari stasiun BMKG yang berada di Kabupaten Merangin disajikan dalam bentuk grafik sebagai berikut: CV Bangun Cipta Persada 17 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.5 Grafik tinggi hujan bulanan rata – rata di Kabupaten Merangin tahun 2008-2016 Dari data tinggi hujan BMKG tersebut diperoleh informasi bahwa tinggi hujan tahunan adalah sebesar 2.210 mm per tahun. Tinggi hujan tersebut masih terpengaruh oleh El Nino sehingga pada kondisi normal tinggi hujan akan lebih dari 2.210 mm per tahun. Tinggi hujan ini termasuk tinggi hujan yang mencukupi karena besarnya lebih dari 2.000 mm per tahun. Hasil pengukuran debit sungai pada bulan Desember 2016 adalah sebesar 9,35 m3/s. Hasil hitungan hujan aliran dengan menggunakan data peta DAS dan pengukuran tinggi hujan menggunakan metode F.J. Mock, dapat ditampilkan sebagai berikut: CV Bangun Cipta Persada 18 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.6 Kurva durasi aliran sungai Batang Tembesi (hasil analisis hujan aliran metode F.J. Mock) Berdasarkan pengukuran lapangan, didapat debit pada musim akhir penghujan adalah sebesar 9,35 m3/s dan berdasarkan informasi penduduk terdapat waktu dimana sungai Batang Tembesi kering atau debitnya 0,00 m3/s. Debit rencana sebesar 1,0 m3/s mempunyai keandalan sebesar 80 %. Sedangkan pada debit rendah misalnya sebesar 0,50 m3/s mempunyai keandalan sebesar 85 %. Berdasarkan analisis hidrologi tersebut di atas maka disimpulkan bahwa sungai Batang Tembesi secara umum mampu memasok air ke PLTMH, namun pada puncak musim kemarau dimungkinkan adanya kekeringan sehingga PLTMH tidak dapat berjalan. Oleh karena itu direkomendasikan untuk mengganti turbin dengan fleksibilitas debit yang tinggi, misalnya turbin cross flow. 3.3.3 Studi Lingkungan Desa Beringin Tinggi memiliki sumber daya alam seperti sungai, hutan, dan ladang disekitar desa yang dimanfaatkan oleh warga untuk menunjang perekonomian mereka. Sumber daya alam seperti sungai didukung dengan keberadaan vegetasi riparian yang memiliki fungsi ekologis sebagai penyangga bagi ekosistem terestrial dan akuatik sungai tersebut. Keberadaan vegetasi riparian dapat menjaga kualitas air sungai, mereduksi CV Bangun Cipta Persada 19 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi polutan di perairan, menjaga suhu air, pengendalian terhadap erosi dan sedimentasi, dan menjaga kestabilan tebing sungai. Vegetasi riparian menjadi habitat hewan liar berlindung, kawin, dan memijahkan telur (ikan). Jenis riparian alami yang banyak dijumpai dilokasi antara lain rumput, semak dan herba yang meliputi Amaranthus spp. Euphatorium odorantum, Cyperus sp., Paspalum sp., Piper sp., Commelina sp., sedangkan jenis riparian pertanian yang banyak dijumpai meliputi kelapa (Cocos nucifera), pisang (Musa spp.), padi (Oryza sativa), bambu (Bambusa sp.). Vegetasi riparian adalah habitat perifiton yang sangat disukai ikan sepat (Trichogaster pectoralis), dan serangga air yang menjadi sumber makanan berbagai jenis ikan seperti kelesa (Scleropages formosus), lais (Cryptoferus), dan keli (Clarias melanoderma). Semakin banyak vegetasi maka semakin banyak invertebrata yang masuk ke sungai sehingga mampu meningkatkan jumlah ikan. Hutan di desa ini memiliki peran penting karena mampu menyimpan air. Pohon yang ditanam dalam hutan lindung memiliki peran penting dalam siklus air. Budidaya pertanian yang dikembangkan oleh masyarakat antara lain bawang merah dan persawahan guna menunjang kebutuhan primer masyarakat. Sumber Energi listrik yang digunakan masyarakat hanya bersumber dari PLTMH yang memanfaatkan sungai sebagai sarana pendukung sehingga masyarakat perlu menjaga kelestarian hutan maupun sungai yang menunjang keberlangsungan PLTMH. Infrastruktur jalan terutama akses jalan masuk ke desa belum sempurna karena masih berupa tanah sehingga sangat menyulitkan warga masyarakat dalam pengembangan perekonomian. Kesulitan akses jalan masuk menuju desa menjadi alasan utama yang membuat warga desa kurang bisa mendapatkan bantuan pemerintah secara penuh. Selain itu keterbatasan sumber energi listrik pun menjadi kendala yang dapat menghambat perkembangan ekonomi masyarakat desa. Keberlajutan dari program ini, diharapkan mampu meningkatkan infrastruktur desa serta peningkatan pasokan energi listrik untuk membantu masyarakat dalam membangun desa. CV Bangun Cipta Persada 20 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Dengan adanya upaya revitalisasi PLTMH, diharapkan mampu mengembangkan dan memajukan pembangunan khususnya peningkatan insfrastruktur yang ada. Berdasarkan hal diatas, lokasi Desa Beringin Tinggi disimpulkan memenuhi syarat kelayakan lingkungan. 3.3.4 Studi Kelayakan Infrastruktur Sipil Infrastruktur civil work di desa Beringin Tinggi meliputi bendung, intake, saluran pembawa, bak penenang, spillway, penstock, abutmen penstock, support block, power house. a. Bendung Bendung yang dimiliki pada PLTMH Beringin Tinggi, baik kelompok 1, kelompok 2, maupun kelompok 3 semuanya merupakan tipe non – teknis yang tersusun atas tumpukan batu kali tanpa semen, kayu – kayu persegi memanjang, dan tanah seperti diperlihatkan pada gambar 3.7. CV Bangun Cipta Persada 21 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.7 Badan bendung pada PLTMH Beringin Tinggi kelompok 1, 2, dan 3 Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, bendung harus terbuat dari konstruksi beton. Sehingga bendung pada lokasi PLTMH Beringin Tinggi ini tidak memenuhi syarat. Oleh karena itu, perlu dilakukan revitalisasi dengan menggunakan konstruksi beton. b. Intake Konstruksi intake di tiga lokasi PLTMH Beringin Tinggi dibangun tanpa menggunakan pasangan batu, dasar dan dinding salurannya masih berupa tanah terbuka. Pintu intake tidak permanen terbuat dari bambu sekaligus sebagai trashrack penyaring sampah. Kondisi intake tersebut diperlihatkan pada gambar 3.8. CV Bangun Cipta Persada 22 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.8 Kondisi intake PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, intake harus dibuat secara teknis dari konstruksi beton dengan trashrack dari plat besi, sehingga baik bangunan intake dan trashrack pada PLTMH Beringin Tinggi ini tidak memenuhi syarat, perlu dilakukan revitalisasi. c. Saluran Pembawa (head race) Saluran pembawa di semua lokasi PLTMH Beringin Tinggi menggunakan papan dan drum bekas (bekas drum minyak/oli) sebagai penghantar menuju bak penenang seperti diperlihatkan pada gambar 3.9 CV Bangun Cipta Persada 23 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.9 Kondisi saluran pembawa di PLTMH Beringin Tinggi di lokasi 1, 2, dan 3 CV Bangun Cipta Persada 24 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.10 Kondisi saluran pembawa dari papan PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, saluran pembawa harus terbuat dari konstruksi beton atau pasangan batu kali, sehingga saluran pembawa pada semua lokasi PLTMH Beringin Tinggi ini tidak memenuhi syarat teknis dan perlu dilakukan revitalisasi. d. Saluran pengendap lumpur Saluran pengendap lumpur berfungsi untuk mengendapkan lumpur dan sedimen yang terbawa masuk ke intake. Pada akhir saluran pengendap lumpur harus dilengkapi dengan pintu pembilas. Pada semua titik PLTMH Beringin Tinggi ini tidak terdapat saluran pengendap lumpur, sehingga tidak memenuhi syarat kelayakan teknis. Oleh karena itu, perlu penambahan saluran pengendap lumpur dan pintu pembilas. e. Bak Penenang dan saluran pelimpah Bak penenang pada PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3 terdiri dari bak penenang dengan konstruksi batu bata, trashrack bambu serta saluran pelimpah dari pipa paralon seperti diperlihatkan pada gambar 3.11 berikut: CV Bangun Cipta Persada 25 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.11 Kondisi bak penenang PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3 Sedangkan pada lokasi 1 dan 2, bak penenang terbuat dari konstruksi batu bata serta trashrack dari bambu tanpa menggunakan pipa pelimpah, seperti diperlihatkan pada gamabar 3.12 berikut: Gambar 3.12 Kondisi bak penenang pada kelompok 1 (kanan) dan kelompok 2 (kiri) . Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, pintu penguras dan pelimpah harus dibuat terpisah, trashrack harus terbuat dari plat besi. Dengan demikian, konstruksi bangunan penenang ini tidak layak secara teknis sehingga perlu adanya revitalisasi. CV Bangun Cipta Persada 26 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi f. Penstock Pada kelompok 1 PLTMH Beringin Tinggi, penstock menggunakan pipa PVC berdiameter 36 cm seperti diperlihatkan pada gambar 3.13 berikut: Gambar 3.13 Kondisi penstock pada kelompok 1 PLTMH Konstruksi penstock pada lokasi 2 dan 3 PLTMH Beringin Tinggi terbuat dari drum yang berdiameter 60 cm seperti diperlihatkan pada gambar 3.14 berikut: Gambar 3.14 Kondisi penstock pada kelompok 2 dan 3 PLTMH Beringin Tinggi Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, penstock harus terbuat dari pipa besi baja bentuk bulat. Oleh karena itu, konstruksi penstock pada kelompok 1, kelompok 2, serta kelompok 3 PLTMH CV Bangun Cipta Persada 27 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Beringin Tinggi ini tidak memenuhi kelayakan teknis, sehingga perlu dilakukan revitalisasi. g. Rumah turbin (power house) Rumah turbin pada semua lokasi PLTMH Beringin Tinggi dibuat dengan bangunan semi permanen dari kayu seperti diperlihatkan pad gambar 3.15 berikut: Gambar 3.15 Kondisi rumah turbin PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1, 2, dan 3 Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, bangunan power house harus terbuat dari bangunan permanen, dan harus dilakukan sejauh mungkin dari tepi sungai untuk menghindari banjir. Oleh karena itu, bangunan power house ini tidak memenuhi syarat kelayakan teknis dan perlu dilakukan revitalisasi. g. Saluran pembuang (tailrace) CV Bangun Cipta Persada 28 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Konstruksi saluran pembuang PLTMH Beringin tinggi lokasi 3 terbuat dari saluran tanah biasa dengan dimensi tidak teratur seperti diperlihatkan pada gambar 3.16 berikut: Gambar 3.16 Kondisi tailrace PLTMH Beringin Tinggi lokasi 3. Sedangkan pada lokasi 1 dan 2, tailrace sudah menggunakan konstruksi beton sepanjang kurang lebih 3 m, selebihnya saluran pembuang ini masih terbuat dari saluran tanah seperti terlihat pada gambar 3. berikut. Gambar 3.17 Kondisi tailrace PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 dan 2 Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 3 tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil, konstruksi tailrace harus terbuat dari pasangan batu atau beton. Oleh karena itu tailrace pada lokasi 1, 2, dan 3 tidak memenuhi syarat kelayakan teknis, sehingga perlu dilakukan revitalisasi. CV Bangun Cipta Persada 29 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 3.3.5 Studi Kelayakan Mekanikal Elektrikal a. Lokasi 1 PLTMH Beringin Tinggi Infrastruktur mekanikal elektrikal pada lokasi 1 PLTMH Beringin Tinggi meliputi mesin turbin dan panel box electrical control. Turbin yang digunakan berjenis crossflow. Bering yang digunakan berjenis MSK berukuran SN 512. Pulley turbin yang digunakan berjenis B3 berukuran 46 cm seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.18. Gambar 3.18 Turbin cross flow pada PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 Kondisi turbin, bering, pulley turbin dalam keadaan baik. Adapter yang digunakan berukuran 50 cm. Selain itu, runner pada kelompok ini berukuran 50 cm dengan kondisi baik. Generator yang digunakan berjenis sincronus berukuran 30 KW 3 phasa. Pulley generator jenis B3 berdiameter 12,5 cm dan V –Belt jenis B 3 berukuran B 110. As turbin yang digunakan berukuran 5,5 cm. Kondisi guidavane, baseframe turbin, adapter, generator, pulley generator, baseframe generator, v-Belt, as turbin dalam keadaan berfungsi. Daya maksimal yang dibangkitkan berdasarkan pemeriksaan lapangan adalah 21 KW. Dari data turbin dan output daya tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa turbin tidak memenuhi syarat seperti yang direncanakan yaitu menghasilkan daya 30 KW (sesuai dengan CV Bangun Cipta Persada 30 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi kapasitas generator). Oleh karena itu, perlu dilakukan revitalisasi untuk menyesuaikan kapasitas generator dan kemampuan turbin. Panel control lokasi 1 PLTMH Beringin Tinggi memiliki jaringan distribusi berjenis twisted berukuran 50 x 80 cm dengan dilengkapi ampere meter dan volt meter. Gambar 3.19 Kondisi jaringan distribusi kelompok 1 di daerah Beringin Tinggi Tiang listrik berbahan kayu dengan kondisi darurat. MCB yang dimiliki berukuran 2 Ampere dengan kondisi tidak standar seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.20. Gambar 3.20 Kondisi Tiang Listrik kelompok 1 di daerah Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 31 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi PLTMH pada lokasi ini tidak memiliki ballast load, penangkal petir, pembumian, accessories tiang, toll kits, dan pengaman ballast. b. Lokasi 2 PLTMH Beringin Tinggi Infrastruktur mekanikal elektrikal pada PLTMH lokasi 2 meliputi mesin turbin dan panel box electrical control. Turbin yang digunakan berjenis crossflow seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.21. Gambar 3.21 Kondisi turbin PLTMH Beringin Tinggi lokasi 2 Pulley turbin yang digunakan berjenis B3 dengan diameter 61 cm. Kondisi turbin, bering, pulley turbin dalam keadaan baik. Adapter yang digunakan berukuran 69 cm. Generator yang digunakan berjenis sincronus berukuran 30 KW 3 fhasa. Pulley generator berdiameter 5 inchi dan V –Belt jenis B 3 berukuran 125 cm. As turbin yang digunakan berukuran 6 cm. Kondisi guidavane, baseframe turbin, adapter, generator, pulley generator, baseframe generator, v-Belt, as turbin dalam keadaan berfungsi. Daya maksimal yang dibangkitkan berdasarkan pemeriksaan lapangan adalah 16 KW. Dari data turbin dan output daya tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa turbin tidak memenuhi syarat seperti yang direncanakan yaitu menghasilkan daya 30 KW (sesuai dengan kapasitas generator). Oleh karena itu, perlu dilakukan revitalisasi untuk menyesuaikan kapasitas generator dan kemampuan turbin. CV Bangun Cipta Persada 32 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Panel kontrol PLTMH Beringin Tinggi lokasi 2 menggunakan jaringan distribusi berjenis twisted dengan ukuran 50 x 80 cm dengan dilengkapi ampere meter dan volt meter seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.22. Gambar 3.22 Kondisi jaringan distribusi kelompok 2 di daerah Beringin Tinggi Tiang listrik menggunakan kayu dan sudah banyak mengalami pelapukan. MCB yang dimiliki berukuran 2 Ampere dengan kondisi tidak standar seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.17 Gambar 3.23 Kondisi Tiang Listrik kelompok 2 di daerah Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 33 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi c. Lokasi 3 PLTMH Beringin Tinggi Infrastruktur mekanikal elektrikal pada PLTMH lokasi 3 ini meliputi mesin turbin dan panel box electrical control. Turbin yang digunakan berjenis crossflow dengan daya yang dihasilkan 30 KW seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.24. Gambar 3.24 Kondisi turbin kelompok 3 di desa Beringin Tingggi Bering yang digunakan berjenis SNR berukuran NS512. Selain itu, pulley turbin yang digunakan berjenis B3 berukuran 20 inchi. Kondisi turbin dan bering dalam keadaan baik. Adapter yang digunakan berukuran 60 cm. Generator yang digunakan berjenis sincronus berukuran 30 KW 3 Fhasa. Pulley generator jenis B3 berdiameter 5 inchi dan V –Belt jenis B 3 berukuran B 110. As turbin yang digunakan berukuran 5,5 cm. Kondisi guidavane, baseframe turbin, adapter, generator, pulley generator, baseframe generator, v-Belt, as turbin dalam keadaan baik. Daya maksimal yang dibangkitkan berdasarkan pemeriksaan lapangan adalah 7 KW. Dari data turbin dan output daya tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa turbin tidak memenuhi syarat seperti yang direncanakan yaitu menghasilkan daya 30 KW (sesuai dengan kapasitas generator dan kemampuan turbin). Oleh karena itu, perlu dilakukan revitalisasi untuk menyesuaikan kapasitas generator dan kemampuan turbin. CV Bangun Cipta Persada 34 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Panel kontrol kelompok ini menggunakan jaringan distribusi berjenis twisted berukuran 50 x 80 cm dengan dilengkapi ampere meter dan volt meter dengan kondisi standar seperti diperlihatkan pada gambar 3.25 berikut: Gambar 3.25 Kondisi panel control di PLTMH lokasi 3 Tiang listrik menggunakan kayu dan sudah banyak mengalami pelapukan sehingga perlu diganti. Aksesoris tiang tidak lengkap seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.26 berikut. MCB yang dimiliki berukuran 1 Ampere dengan kondisi tidak standar. Gambar 3.26 Kondisi Tiang Listrik kelompok 3 di daerah Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 35 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Sementara itu, distribusi jaringan listrik menuju rumah warga pada setiap kelompok sudah terbagi dengan baik. Total 104 rumah telah teraliri listrik melalui pembangkit listrik ini. Berikut merupakan tabel distribusi jaringan setiap kelompok: Tabel 3.2 Distribusi jaringan listrik ke rumah warga No Kelompok Rumah Teraliri Keterangan 1 Kelompok 1 27 rumah - 2 Kelompok 2 40 rumah - 3 Kelompok 3 37 rumah - Dari kondisi yang disajikan di atas, maka kondisi elektrikal dan mekanikal PLTMH Beringin Tinggi pada lokasi 1, 2, dan 3 disimpulkan masih bisa berjalan menghasilkan listrik. Namun, output listrik yang dihasilkan masih jauh dari perencanaan semula. Oleh karena itu dari komponen mekanikal elektrikal disimpulkan tidak layak dan perlu dilakukan revitalisasi untuk meningkatkan daya listrik yang dihasilkan. 3.4 Aspek Pengelolaan Pengelolaan PLTMH di desa Beringin Tinggi baik di lokasi 1, 2, maupun 3 dilakukan oleh Lembaga atau kelompok masyarakat Desa yang dibentuk berdasarkan hasil musyawarah bersama sehingga terbentuk struktur lembaga yang meliputi ketua, wakil ketua, bendahara, serta operator yang merangkap sebagai mekanik. Lembaga tersebut berperan dalam pengelolaan serta pemeliharaan PLTMH. Hal ini dibuktikan dengan adanya struktur keorganisasian yang sudah terbentuk. Ketua, sekretaris, dan bendahara PLTMH pada 3 lokasi tersebut adalah sebagai berikut: Tabel 3.2 Struktur Pengurus PLTMH Desa Beringin Tinggi Pengurus PLTMH Beringin Tinggi Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 3 CV Bangun Cipta Persada 36 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Ketua Arfan Aspari Taidi Wakil ketua - Buneo Arjidin Bendahara M. Suarman Syarial Nata Sekretaris - - Adamuri Jumlah anggota 30 orang 35 orang 48 orang Di samping itu pada PLTMH Beringin Tinggi sudah ada aturan dan sanksi yang dibuat oleh masyarakat seperti berikut ini: a. Setiap anggota wajib membayar iuran bulan b. Apabila ada anggota yang tidak membayar bulanan berturut-turut selama 3 bulan maka listrik ke ruamhnya di cabut. c. Kalau ingin menyambung kembali listrik yang dicabut maka harus melunasi iuran yang menunggak 3 bulan d. Setiap anggota wajib hadir ketika ada kegiatan goro bersama untuk memperbaiki apabila ada kerusakan,wajib membayar apabila ada kesepakatan iyuran. e. Apabila ada anggota yang tidak hadir goromaka dikenakan denda Rp 60.000,f. Selalu musyawarah apabila ada keperluan untuk kelompok. Agar PLTMH dapat berjalan dan beroperasi maksimal tentu saja diperlukan dukungan dan pemeliharaan dari seluruh warga Desa Beringin Tinggi serta dari pemerintah daerah setempat. Selain itu, Perlu adanya peningkatan kinerja dari tiap elemen masyarakat dalam merawat PLTMH. Berdasarkan kajian tersebut, maka dapat diambil kesimpulan bahwa lokasi Desa Beringin Tinggi layak untuk dilakukan revitalisasi PLTMH dengan pendampingan oleh pemerintah setempat. 3.5 Kesimpulan Komprehensif Studi Kelayakan (Feasibility Study) Untuk mengetahui secara komprehensif kelayakan PLTMH Beringin Tinggi pada 3 lokasi tersebut, berikut ini disajikan tabel kelayakan komprehensif. CV Bangun Cipta Persada 37 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Tabel 3.2 Rekapitulasi analisis kelayakan komprehensif PLTMH Beringin Tinggi Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 3 Aspek Studi Layak Tidak Layak Layak Tidak Layak Layak Layak √ √ √ √ √ √ Topografi √ √ √ Hidrologi √ √ √ Lingkungan √ √ √ Legal Sosial Ekonomi Infrastruktur Sipil Mekanikal Elektrikal Pengelolaan √ Tidak √ √ √ √ √ √ √ √ Berdasarkan tabel tersebut di atas, dapat disimpulkan bahwa masyarakat di 3 lokasi PLTMH di Beringin Tinggi sudah siap dalam mengelola PLTMH dari sisi kelembagaan, legal, pengelolaan, sosial ekonomi, lingkungan. Namun dari aspek infrastruktur sipil dan mekanikal elektrikal tidak layak, dalam arti baik konstruksi bangunan sipil dan mekanikal elektrikal tidak memenuhi standar perencanaan dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral nomor 06 tahun 2016 tentang. Oleh karena itu, direkomendasikan untuk membangun sebuah PLTMH baru yang dapat memberi pasokan listrik kepada ketiga wilayah yang CV Bangun Cipta Persada 38 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi bersangkutan. Sedangkan merevitalisasi setiap PLTMH agar sesuai dengan kondisi standar teknis tidak disarankan. CV Bangun Cipta Persada 39 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB IV ANALISA DAN PERENCANAAN 4.1 Parameter Perencanaan Berdasarkan rekomendasi feasibility study maka akan dilakukan perencanaan PLTMH di loksai baru yang dapat memenuhi seluruh kebutuhan 3 (tiga) PLTMH di Beringin Tinggi. Adapun lokasi pembangunan PLTMH baru ini adalah seperti pada gambar berikut ini Lokasi PLTMH baru Gambar 4.1 Lokasi PLTMH Beringin Tinggi baru Untuk merencanakan PLTMH, parameter topografi, hidrologi, daya dukung tanah, dan lingkungan untuk melaksanakan operasi dan pemeliharaan sangat penting. Dalam perencanaan DED ini, akan ditinjau parameter topografi, hidrologi dan daya dukung tanah sebagai parameter penting dalam perencanaan teknis. Parameter hidrologi yang penting adalah debit rancangan, seangkan parameter topografi adalah head atau tinggi terjunan, dan pada daya dukung tanah adalah stabilitas tanah. CV Bangun Cipta Persada 40 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 4.1.1 Debit Rancangan Berdasarkan hasil studi pada PLTMH Beringin Tinggi, diapakai debit rencana atas sebesar 1,0 m3/s, dan debit rencana bawah sebesar 0,5 m3/s dengan output yang diharapkan sebesar 50 KW. 4.1.2 Head (tinggi terjunan) Dari hasil pengukuran topografi, diperoleh beda tinggi sebesar 11,0 m. Oleh karena itu akan digunakan turbin jenis cross flow. Turbin jenis cross flow perlu memperhatikan terhadap penggenangan akibat banjir. Oleh karena itu power house turbin cross flow ini diletakkan minimal 2,5 m dari muka air normal. 4.1.3 Daya dukung tanah Berdasarkan data topografi, dapat disimpulkan bahwa lokasi PLTMH Beringin Tinggi baru terletak pada daerah dengan kemiringan sedang sampai tingi. Struktur tanahnya berupa tanah lempung berbatu ukuran kecil sampai sedang, dan struktur tebing sungai relatif terjal namun tidak ditemukan longsoran tebing sepanjang sungai. Kelongsoran tebing sungai pernah terjadi akibat pengerukan oleh masyarakat. Hal di atas berarti daya dukung tanah pada lokasi tersebut baik. Dari hasil pengamatan struktur bangunan PLTMH lainnya yang ada (lokasi 1, 2, dan 3) yaitu intake, head race, bak penenang, dan power house yang tidak mengalami kerusakan konstruksi misalnya retak – retak, bergeser, patah, dll., selama lebih dari 10 tahun. Maka dapat disimpulkan bahwa daya dukung tanah pada lokasi PLTMH baru yang tidak jauh dari PLTMH Beringin Tinggi lokasi 1 cukup kuat untuk menahan bangunan – bangunan yang akan dibangun pada PLTMH baru. 4.1.4 Demand Ketersediaan dan Kebutuhan Listrik Berdasarkan data kebutuhan listrik per rumah yang disurvey, maka demand tiap – tiap rumah tidak lebih dari 220 watt. Oleh karena itu, maka direncanakan setiap kepala keluarga akan mendapatkan pasokan listrik CV Bangun Cipta Persada 41 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi sebesar 220 watt, dengan jumlah rumah saat ini yang sudah teraliri adalah sebagai berikut: No Kelompok Rumah Teraliri 1 Kelompok 1 27 rumah 2 Kelompok 2 40 rumah 3 Kelompok 3 37 rumah Total rumah 104 rumah Setiap rumah mampu membayar iuran sebesar Rp 20.000,00 – Rp 30.000,00 per bulan. Kebutuhan total daya desa Beringin Tinggi adalah: Kebutuhan = Output daya x jumlah rumah = 220 x 104 = 23000 watt Berdasarkan data hidrologi dan head, maka dapat dibangun PLTMH dengan daya output 88 KW. Daya ini dapat untuk memenuhi kebutuhan listrik di desa Beringin Tinggi yang besarnya 23 KW. Sehingga, daya listrik yang belum digunakan adalah sebesar 65 KW. Daya yang belum digunakan ini direncakan untuk dapat meng-cover kebutuhan listrik untuk masa depan (10 hingga 20 tahun), serta dapat digunakan untuk industri kopi dan bawang merah dalam skala kecil. 4.2 Perencanaan dan Sistem Konstruksi 4.2.1 Sistem PLTMH Sistem PLTMH baru yang akan dibangun tidak menggunakan saluran pembawa, jadi dari intake langsung menuju bak pengendap, bak penenang, penstock, power house, dan tailrace. Berikut ini adalah sistem PLTMH yang akan dibangun CV Bangun Cipta Persada 42 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.3 Sistem PLTMH pada peta topografi lokasi PLTMH baru Sedangkan sistem yang lebih detail dari bagian – bagian PLTMH adalah sebagai berikut: Gambar 4.4 Desain dasar sistem PLTMH Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 43 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 4.2.2 Perencanaan Bangunan Sipil Fasilitas bangunan sipil yang dibutuhkan untuk PLTMH Beringin Tinggi baru ini antara lain bendung, bangunan penyadap air (intake), bak pengendap dan penenang (forebay), rumah turbin (power house), dan saluran pembuangan (tail race). Untuk penjelasan komponen sipil di atas akan dijelaskan sebagai berikut : 1. Bangunan Bendung Bendung yang akan dibangun pada PLTMH Beringin Tinggi ini harus memenuhi syarat Permen ESDM nomor 3 tahun 2016, dan sesuai dengan standard Dirjen SDA Kementerian PUPR. Bangunan bending direncanakan dibangun pada koordinat S 02°32’51.98” dan E 102°02’44.07”. Gambar 4.6 Bangunan bendung (tampak atas) Tinggi bendung adalah 2,5 m. Panjang bendung direncanakan 10 meter. Bangunan bendung ini dilengkapi dengan pilar penghantar dan pintu sadap dan pembilas. CV Bangun Cipta Persada 44 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.7 Potongan bendung 2. Bangunan Sadap Air (Intake) Untuk mendapatkan debit yang maksimal maka digunakanlah intake atau biasa disebut bangunan sadap air di pinggir bendung dengan dimensi sesuai dengan debit rencana yang ditentukan, yaitu 1 m3/s. Struktur intake berupa pasangan batu kali dengan plesteran semen. Bangunan intake dibuat menyatu dengan bangunan bendung. Gambar 4.8 Bangunan Penyedap Air (Intake) di PLTMH di Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 45 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.9 Potongan Intake Dimensi bangunan Intake yang akan dipergunakan dapat dihitung menggunakan rumus seperti di bawah ini. Dengan : Cd (koefisien debit) = 0,80 (rekomendasi JICA) h (tinggi pintu air rencana) = 1m g (percepatan gravitasi) = 9,81 m/s2 z (kehilangan energi bukaan air) = 0,25 m (rekomendasi JICA) maka nilai dimensi intake adalah sebagai berikut : 1 = b x 1 x 0.8 √2 x 9.81 x 0.25 b = 0,56 m Jadi dimensi pintu pengambilan dengan ukuran lebar bersih yaitu 0,56 meter dan tinggi pengambilan yaitu 1 meter. CV Bangun Cipta Persada 46 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Pada muka depan pintu dipasang saringan sampah dengan ukuran lebar 0,56 meter dan tinggi 1 m. Ukuran luas bersih untuk melewati air yang diharapkan digunakan rumus sebagai berikut Dimana : Q = Debit air (m3/s) V = Kecepatan air masuk (m/s) = 1 m3/s Kecepatan rencana air masuk (direkomendasikan 0,6 – 1 m/s) diambil kecepatan (v) yaitu 0,8 m/s. Maka nilai luasan (A) bersih yang diharapkan adalah: 1/0,8 = 1,25 m2, dengan tinggi intake (h) 1,0 m maka didapat lebar intake (B) = 1,25 m, direkomendasikan menjadi 1,30 m. 3. Bak Pengendap Bak pengendap lumpur berfungsi untuk menampung sedimen lumpur sebelum air masuk ke bak penenang. Dimensi bak pengendap dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini. v = umumnya 0,3 m/s sampai 0,6 m/s, dipakai 0,45 m/s (rekomendasi JICA) w = 0,1 m/detik dengan target ukuran butir sekitar 0,5 – 1 mm h = tinggi air basah 1,40 m (lebih rendah 0,4 m dari dasar intake) Maka, panjang bak pengendap dapat dihitung : L = 0,45 x 1,40/0,1 L = 6,3 m, dibulatkan menjadi 7 m. CV Bangun Cipta Persada 47 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi B = 1,0 / (1,4 x 0,45) B = 1,58 m, dibulatkan menjadi 1,75 m Jadi, lebar saluran Pengendap adalah 1,75 m dan panjang 7 m. Kapasitas saluran pengendap v = 7 x 1,75 x 1,4 v = 17,15 m3 Jadi kapasistas saluran pengendap adalah 17,15 m3 Gambar 4.10 Potongan saluran pengendap CV Bangun Cipta Persada 48 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 4. Pintu penguras lumpur Pintu penguras lumpur direncanakan terletak pada akhir bangunan pengendap lumpur, dengan dimensi lebar yaitu 1 m dan kedalaman 1,4 m. Gambar 4.11 Pintu penguras lumpur 5. Saluran pelimpah (spillway) Saluran pelimpah berfungsi untuk membuang air kelebihan yang masuk ke intake. Spillway dibuat untuk mengantisipasi kelebihan level air pada bak penenang atau dengan kata lain untuk mencegah terjadinya overtoping. Keberadaan spillway mutlak diperlukan dalam PLTMH ini. Rumus yang digunakan untuk mendesain spillway adalah sebagai berikut: Dimana: = kedalaman air pada spillway (m) = lebar spillway (m) = debit aliran masuk (m^3/s) = koefisien (1.8) CV Bangun Cipta Persada 49 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Dimensi saluran pelimpah sesuai dengan dimensi yang ada yaitu lebar 1 m, sehingga diperoleh tinggi spillway hsp = 0,36 m, dibulatkan menjadi 0,40 m Gambar 4.12 Spillway 6. Bak Penenang (Forebay) Bak penenang berfungsi untuk menampung air sebelum air masuk ke dalam pipa hisap. Dimensi bak penenang dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini. v = umumnya 0,3 m/s sampai 0,6 m/s, (rekomendasi JICA) dipakai 0,3 m/s w = 0,1 m/s dengan target ukuran butir sekitar 0,5 – 1 mm h = tinggi air basah 1,40 m Maka, panjang Bak Penenang dapat dihitung : L = 0,3 x (1,4/0,1) L = 4,2 m, dibulatkan menjadi 5,0 m. CV Bangun Cipta Persada 50 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi B = 1 / (1,4 x 0,3) B = 2,38 m, dibulatkan dan direkomendasikan menjadi 2,5 m. Jadi, lebar Bak penenang adalah 2,5 m dan panjang 5 m Kapasitas bak penenang v = 5 x 2,5 x 1,4 v = 17,5 m3 Jadi kapasistas bak penenang adalah 17,5 m3 Gambar 4.12 Bak Penenang pada PLTMH Beringin Tinggi CV Bangun Cipta Persada 51 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Bak penenang ini dilengkapi dengan pipa penguras vertical dengan diameter 20 cm, yang berfungsi untuk menguras lumpur yang mengendap di bak penenang. 8. Pipa pesat (penstock) a. Dimensi Penstock Untuk menghitung dimensi penstock digunakan rumus sebagai berikut: Q = (0,3968 x 1/n) x (0,25 π D8/3) x S1/2 dengan, n = 0,012 Q = 1,0 m3/s L = 20 m H =9m didapat, D = 0,34 m, dibulatkan menjadi 0,35 m D = 2,69 x (n2 x Q x L / H)0,1875 didapat D = 0,59 m D = 1,273 x (Qd / Vopt)1/2 (rekomendasi JICA) dengan Vopt = 3,53 m/s didapat, D = 0,67 m Dari ketiga hitungan dengan rumus yang dihasilkan tersebut, direkomendasikan untuk menggunakan penstock dengan diameter 0,6 m. CV Bangun Cipta Persada 52 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.13 Penstock a. Intake Penstock Intake penstock yang direncanakan untuk PLTMH Beringin Tinggi adalah sebuah konstruksi yang menghubungkan bak penenang dengan penstock. Intake harus didesain sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi kerugian energi ketika air masuk ke penstock, akibat pengecilan permukaan yang terjadi secara tiba-tiba. Kerugian energi akibat pengecilan tiba-tiba dapat dikurangi dengan desain khusus sehingga aliran menjadi lebih teratur. Berikut beberapa contoh konstruksi inlet penstock. Gambar 4.14 Beberapa contoh desain inlet penstock Rumus kehilangan energi adalah sebagai berikut: CV Bangun Cipta Persada 53 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi dengan, Kehilangan energi di jalan masuk intake (m) Koefisien losses = 0,05 Kecepatan air (m/s) = Q / A = 3,53 m/s Percepatan gravitasi (m/s^2) sehingga didapat h = 0,032 m Dapat diketahui secara langsung bahwa desain jalan masuk intake yang terbaik adalah (c), karena memiliki koefisien losses yang terkecil, yaitu 0,05. Tinggi tenggelam intake penstock dapat dihitung kedalaman bak dengan menggunakan persamaan: Dimana: = tinggi tenggelam intake (m) = kecepatan air dalam penstock (m/s) = diameter penstock (m) = percepatan gravitasi (m/s^2) sehingga didapat Dengan = 1,47 m demikian maka ukuran penenang ditingkatkan menjadi 2,50 m untuk menjaga jarak penstock dengan dasar bak penenang sebesar 1,03 m guna menghindari sedimen entrance. 8. Rumah Pembangkit (Power House) Rumah pembangkit merupakan instalasi untuk mekanikal dan elektrikal work. Mesin turbin beserta sistem transmisi mekanik, generator, panel kontrol, dan ballast load terpasang di dalam power house ini. Power house yang direncanakan berukuran 4 meter x 4 meter dan tinggi 3 meter, bangunan permanen dengan pasangan batu kali dan pasangan batu bata. Bagian lantai rumah pembangkit diperkuat dengan struktur fondasi dan plat beton. Rumah pembangkit direncanakan dibangun pada koordinat S 02°32’44.68” dan E 102°02’46.19” CV Bangun Cipta Persada 54 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.15 Rumah Turbin (Power House) PLTMH Beringin Tinggi 11. Saluran Pembuangan (Tail Race) Saluran pembuangan digunakan untuk membuang air yang telah terpakai untuk memutar turbin, lalu disalurkan kembali ke sungai melalui saluran tail race. Dimensi saluran tail race dapat dihitung dengan cara seperti berikut : Rencana : Debit (Q) = 1,15 m3/s Kecepatan (v) = 1 m/s Lebar Penampang (b) = 1,5 m Penampang basah saluran pembuang adalah sebagai berikut : CV Bangun Cipta Persada 55 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 1,0 =Ax1 A = 1,0 m2 Maka : 1,0 = 1,5 x h H = 0,67 m Keliling basah : P = Keliling basah saluran pembuang (m) P = 1 + 2 x 0,67 P = 2,3 m Jari-jari hidraulis R = 1,0/2,3 R = 0.43 Kemiringan saluran dihitung dengan menggunakan rumus manning : dengan n = 0,025 1 = 1/0,025 x 0,432/3 x I1/2 I = 0,0019, direkomendasikan menjadi 0,005 CV Bangun Cipta Persada 56 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.16 Tailrace PLTMH Beringin Tinggi Dalam semua hasil hitungan bangunan sipil, yaitu intake, bak pengendap, bak penenang, dan tailrace direkomendasikan untuk ditambah dengan tinggi jagaan sebesar 0,25 m. 12. Tangga Ikan (Fishway) Untuk memberikan fasilitas ikan dan biota akuatik lainnya di sungai yang mempunyai fisiologi bermigrasi, maka direkomendasikan untuk dibangun fishway pada bendung PLTMH Beringin Tinggi. Konstruksi fishway dipilih yang mudah dikerjakan dan mudah dilakukan perawatan sebagai berikut ini CV Bangun Cipta Persada 57 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 3.26 Konstruksi fishway 3.3 Fasilitas Mekanikal Elektrikal 3.3.1 Pemilihan Turbin Turbin yang dipilih untuk PLTMH Beringin Tinggi ini adalah turbin cross flow, dengan pertimbangan head lebih dari 10 m dan ketersediaan turbin di Indonesia. Disamping itu, dalam pemilihan turbin harus memperhatikan debit rencana dan head. Pada PLTMH Beringin Tinggi ini, debit rencana maksimal ini adalah 1,0 m3/s. Grafik dibawah ini menunjukkan proses pemilihan turbin. CV Bangun Cipta Persada 58 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Gambar 4.17 Grafik kriteria pemilihan turbin Dari grafik tersebut di atas, terdapat dua pilihan yaitu cross flow dan Francis Spiral Casing. Berdasarkan pertimbangan sebelumnya, maka dipilih turbin cross flow. 3.3.2 Penentuan jumlah turbin Pada pemilihan jumlah turbin diambil pertimbangan efisiensi dana dan efisiensi teknis. Harga turbin lebih dari satu pada power yang sama jauh lebih mahal daripada jumlah turbin satu. Sehingga pada umumnya disarankan menggunakan turbin tidak lebih dari satu. Namun, harus dipertimbangkan efisiensi teknis terkait dengan ketersediaan air secara kontinyu. Pada sungai yang debitnya kontinyu dapat menggunakan satu turbin. Sedangkan pada sungai yang debitnya tidak kontinyu, misalnya perbedaan musim kemarau dan penghujan tinggi disarankan menggunakan turbin lebih dari satu. Khusus untuk turbin cross flow memiliki kemampuan untuk adaptasi (adjustment) terhadap besaran debit yang masuk dengan menggunakan governor untuk mengatur debit air. Oleh karena itu, pada pembangunan PLTMH Beringin Tinggi ini dipakai satu turbin cross flow. CV Bangun Cipta Persada 59 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 3.3.3 Performansi Turbin Turbin cross flow telah banyak dipakai di Indonesia dan menunjukkan kinerja yang bagus. Di samping itu, efisiensi turbin cross flow relatif tinggi yaitu 0,7. 3.3.4 Karakteristik Turbin Dalam menentukan karakteristik turbin, direkomendasikan untuk bekerja sama dengan pabrik pembuat turbin. Hal ini sangat berpengaruh pada performa turbin. Pengalaman pabrik pembuat turbin dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam penentuan karakteristik turbin. Di samping itu, pihak pabrik turbin dapat ikut memberikan garansi sustainibilitas operasi dan pemeliharaan turbin. Demikian juga pemilihan electrical work (generator, panel kontrol, ballast load, dll.) disarankan untuk mendapatkan (membeli) pada pabrik turbin yang sama. Berikut ini adalah daftar karakteristik turbin dan electrical work yang disarankan untuk PLTMH Beringin Tinggi. Gambar 4.18 Karakteristik turbin PLTMH Beringin Tinggi Sementara itu, efisiensi turbin dan generator pada data di atas bisa turun tergantung kualitas dari produk itu sendiri, serta pabrik pembuat. 3.3.5 Jaringan Distribusi CV Bangun Cipta Persada 60 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Untuk membangun jaringan distribusi PLTMH Beringin Tinggi, direkomendasikan mengikuti Pedoman Teknis Standardisasi Peralatan dan Komponen PLTMH IMIDAP dan Dirjen Listrik dan Pemanfaatan Energi, ESDM sebagai berikut. 3.3.5.1 Spesifikasi Umum Untuk masalah transmisi dan distribusi (JTR), spesifikasi dan perancangan harus mengacu kepada Standar PLN mengenai Transmisi dan Distribusi untuk Pelistrikan Perdesaan. Ketentuan umum lainnya adalah: 1. Transmisi tegangan menengah dan distribusi tegangan rendah harus sesuai dengan Standar PLN mengacu SPLN 72-1987 2. Tegangan listrik dan frekuensi di tingkat konsumen memiliki toleransi lebih kurang 10% sesuai dengan SNI 04-0227-1987 dan SNI 04-1922-1990 3. Tegangan di harus bisa diatur melalui AVR atau potensiometer di kontrol (untuk ) 4. Peta jaringan distribusi harus ada untuk semua kapasitas PLTMH yang berisi: a. Tegangan di b. Panjang kabel jaringan c. Beban maksimal di pusat-pusat beban d. Tegangan minimal yang ditoleransi di titik pusat beban e. Jumlah tersambung tiap di tiap titik f. Posisi penangkap petir g. Posisi pemutus. 5. Pada jaringan distribusi 3 fasa maka beban sebaiknya selalu seimbang setiap saat di tiap fasa 6. untuk generator sinkron tidak boleh kurang dari 0.8, dan tidak powerhouse induction generator powerhouse fase switch Power factor Standardisasi Peralatan dan Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) 39 5. Ketentuan Umum Jaringan dan Distribusi boleh kurang dari 0.95 untuk generator induksi 7. Pembumian dan penangkap petir harus dilakukan sesuai SNI 04-3855-1995 atau SPLN 27-1980 8. Kabel transmisi atau distribusi harus disesuaikan dengan perkiraan beban dan kehilangan daya (penurunan tegangan yang diperbolehkan) 9. Kabel di atas tanah sebaiknya berada minimal 5 meter di atas tanah 10. Jika menggunakan jaringan kabel terbuka maka antar konduktor jarak minimal adalah 30 cm dengan syarat tinggi tiang listrik 9 meter CV Bangun Cipta Persada 61 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 11. Tiang listrik bisa menggunakan kayu, tiang besi atau tiang beton pratekan sesuai dengan SPLN 93-1991 12. Tiang jaringan menggunakan kayu hanya boleh dilakukan untuk PLMTH dengan kapasitas di bawah 15 kW sesuai dengan sesuai dengan SPLN 1151995 13. Jarak antar tiang untuk kabel berukuran 16 mm2 dual core disarankan adalah 30 meter, sedangkan untuk kabel berukuran sampai 35 mm2 disarankan adalah 25 meter sesuai dengan SPLN 87-1991 Standar konstruksi listrik pedesaan. Maksimal rentangan adalah 50 meter 14. Semua kabel yang dipakai harus sesuai dengan SNI 04-1926-1990 jaringan listrik pedesaan SPLN. Spesifikasi tiang listrik dan pondasinya baik untuk saluran tegangan rendah maupun menengah disesuaikan dengan Standar yang ada. Jika pada kondisi yang ekstrim dan standar tidak bisa dipenuhi maka spesifikasi berikut dapat dipakai : 1. Tinggi tiang minimal untuk jaringan tegangan rendah adalah 6 meter 2. Tiang listrik dan pondasinya harus mampu menahan tekanan angin dengan menggunakan kayu keras lokal atau tiang besi biasa lain. Ketebalan minimal minimal 3. Spesifikasi Tiang Listrik Standardisasi Peralatan dan Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) ketentuan umum jaringan dan distribusi untuk tiang besi adalah 2 mm dan memperkirakan untuk korosi sebesar 1 mm 3. Tiang bambu tidak disarankan dipakai 4. Jika ada perubahan arah kabel maka tiang harus diberikan penahan baik berupa kabel (guy wire) atau bahan lain seperti tiang penyangga 5. Kedalaman pondasi minimal 15% dari panjang tiang 6. Jika dipergunakan tiang besi berlubang, maka ujung atas harus tertutup sehingga air tidak masuk 7. Pondasi yang dipergunakan adalah beton dengan campuran minimal 1:3:5 (semen, pasir, kerikil). CV Bangun Cipta Persada 62 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi Instalasi peralatan jaringan transmisi dan distribusi harus disesuaikan dengan standar terkait. Instalasi peralatan jaringan dan transmisi harus menggunakan peralatan yang sesuai. Prinsip utama: 1. Kabel transmisi atau distribusi tidak boleh terlalu dekat dengan tanah. Jarak minimal dengan tanah adalah 6 meter 3. Cabang-cabang pepohonan di sekitar jaringan harus dipotong sehingga terhindar dari kemungkinan cabang jatuh ke kabel 4. Pemasangan harus aman dan dilengkapi dengan pengaman, terutama pengamanan terhadap petir 5. Instalasi jaringan dilakukan oleh tenaga instalatur bersertifikat. Pada kondisi tertentu jika tidak terdapat tenaga ahli dapat menggunakan tenaga yang terlatih. Pedoman teknis instalasi jaringan dapat mengacu kepada SNI 043855-1995. 5.3 Instalasi Jaringan Transmisi dan Distribusi 5.3.1 Instalasi Jaringan Transmisi dan Distribusi Standardisasi Peralatan dan Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) 5.3.3.2 Instalasi Jaringan Sambungan Rumah 1. Proses instlasi harus dilakukan oleh tenaga bersertifikat dan terlatih dengan menggunakan peralatan kerja yang tepat guna 2. Instalatur harus melakukan pelatihan dan pengarahan instalasi kepada operator sehingga operator bisa melakukan di kemudian hari 3. Kabel untuk dalam rumah tidak dipergunakan untuk kabel luar rumah 4. Koneksi kluster antar rumah menggunakan kabel sesuai dengan SPLN 871991 6. Instalasi di dalam bangunan/rumah pedesaan harus menggunakan kabel yang tepat sesuai SNI 04-1925-1990. 7. Jika dipergunakan kabel NYM dengan pelindung tunggal, maka kabel harus dilindungi dengan pipa PVC sesuai dengan SPLN 42-2-1992 8. Setiap titik koneksi disambung dengan menggunakan terminal dan terlindung dengan adanya T Dos 9. Setiap paket instalasi rumah harus mempunyai pembumian yang cukup sesuai dengan SPLN 27-1980 CV Bangun Cipta Persada 63 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi 10. Lampu yang dipergunakan adalah lampu CFL ( ) atau lampu hemat energi. Tidak dianjurkan menggunakan lampu pijar atau lampu TL efisiensi rendah 11. Setiap alat pembatas daya atau alat pengukur konsumsi daya (kWh meter) harus sesuai dengan SNI 04-3862-1995. 12. Saat listrik telah menyala maka setiap sambungan rumah harus diuji beban sehingga nilai pembatas yang dipakai benar seperti yang tertera pada alat pembatas tersebut. Uji dilakukan secara populasi terhadap seluruh pelanggan. Uji tidak boleh dilakukan secara sampel. 13. Jika lebih dari 10% dari semua pembatas yang terpasang gagal lulus uji maka semua pembatas harus diganti dengan menggunakan komponen yang yang lebih baik. CV Bangun Cipta Persada 64 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB IV RENCANA ANGGARAN BIAYA Rencana anggaran biaya pekerjaan Study Kelayakan (Feasibility Study/FS) dan Detail Engineering Desain (DED) Peningkatan Kapasitas Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH) di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi. Total kebutuhan pembuatan PLTMH tersebut adalah Rp. 3.326.983.447,dengan perincian rencana anggaran biaya terlampir. CV Bangun Cipta Persada 65 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi BAB V PENUTUP Demikian Laporan DED untuk pekerjaan Study Kelayakan (Feasibility Study/FS) dan Detail Engineering Desain (DED) Peningkatan Kapasitas Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH) di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi kami ajukan, atas kerjasamanya kami sampaikan Terima kasih CV Bangun Cipta Persada 66 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi LAMPIRAN CV Bangun Cipta Persada 67 Laporan Feasibility Study (FS) dan Detail Engineering Design (DED) PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) yang dibangun di Merangin Provinsi Jambi A. Foto-foto survey di wilayah PLTMH daerah Beringin Tinggi Gambar. Survey penstock PLTMH Beringin Tinggi kelompok 1 Gambar. Survey kolam penenang PLTMH Beringin Tinggi kelompok 2 Gambar. Survey power house PLTMH Beringin Tinggi kelompok 3 CV Bangun Cipta Persada 68
