Analisis Ekonomi Mikrohidro (Economic Analysis Microhydro )

Perhitungan Daya dan Energi Listrik 1 Perhitungan daya listrik pada sistem PLTMH • Daya poros turbin   Pt=9.81 xQxHx n (1) • Daya yang ditransmisikan ke generator   Ptrans = 9.81 x Q x H x nt x nbelt (1) • Daya yang dibangkitkan generator   P~. = 9.81 x Q x H x nt x nbelt x ngen (3)   dimana : Q = debit air, m3/detik H = efektif head, m ill: = efisiensi turbin = 0.74 untuk turbin crossflow T-14 = 0.75 untuk turbin propeller open flume lokal nbelt = 0.98 untuk flat belt, 0.95 untuk V belt ngen = efisiensi generator Daya yang dibangkitkan generator ini yang akan disalurkan ke pengguna. Dalam perencanaan jumlah kebutuhan daya di pusat beban harus di bawah kapasitas daya terbangkit, sehingga tegangan listrik stabil dan sistem menjadi lebih handal (berumur panjang) 2. Kebutuhan listrik masyarakat Kebutuhan listrik masyarakat, khususnya pada program pelistrikan desa sangat dibatasi. Hal ini didasarkan ketersediaan potensi sumber daya air, kemampuan memelihara dan membiayai penggunaan listrik, serta besaran biaya pembangunan. Salah satu faktor pembatas adalah. pemilihan pembatas arus terkecil di pasaran, yaitu 0.5 A, sehingga daya yang dapat digunakan untuk setiap sambungan instalasi rumah rata-rata sebesar 110 W. Penggunaan listrik masyarakat perdesaan dengan PLTMH ini, khusus untuk penerangan digunakan pada malam hari dengan pertimbangan pada siang hari sebagian besar masyarakat bekerja. ESTIMASI BIAYA PEMBANGUNAN PLTMH 1 Analisis Harga Satuan Perhitungan analisis harga satuan merupakan tahapan paling terdepan dari estimasi biaya pembangunan. Parameter perhitungan dan analisis harga satuan pekerjaan pada perencanaan PLTMH antara lain • Lokasi sumber material diharapkan pada jarak terdekat dengan lokasi pekerjaan konstruksi • Tenaga kerja yang digunakan menggunakan tenaga kerja lokal di lokasi proyek dengan upah didasarkan pada harga satuan yang berlaku di wilayah tersebut. Penggunaan tenaga kerja diluar lokasi, hanya pada tingkatan pengawas dan tukang untuk pekerjaan tertentu dengan upah didasarkan pada harga yang wajar. • Harga satuan material diperoleh dari harga satuan material dan bahan yang berlaku di wilayah rencana pembangunan PLTMH dan disesuaikan dengan faktor lokasi proyek (penyesuaian biaya transportasi dan pengangkutan) Secara umum komponen harga satuan yang diperhitungkan meliputi: a. Komponen tenaga Koefisien komponen tenaga untuk masing-masing harga satuan diperoleh dari analisa kebutuhan tenaga yang diperlukan untuk setiap pekerjaan sesuai dengan standar yang berlaku, khususnya dalam pekerjaan sipil b. Komponen bahan dan material Dalam perhitungan koefisien bahan dan material yang akan digunakan mengacu pada analisa satuan pekerjaan yang berlaku c. Komponen peralatan Perhitungan koefisien peralatan didasarkan pada peralatan yang digunakan dalam satuan pekedaan, sebagaimana yang berlaku secara umum dalam pekerjaan sipillkonstruksi. Hasil perhitungan analisis harga satuan sesuai jenis pekerjaan dapat dilihat pada lampiran setiap lokasi rencana pembangunan PLTMH. 2 Komponen Biaya Pembangunan PLTMH Komponen biaya pembangunan PLTMH pada studi perencanaan ini terdiri dari 1. Engineering Komponen engineering pada pembangunan PLTMH dialokasikan untuk kegiatan detail desain, supervisi pembangunan, dan penyiapan dokumen teknis akhir pembangunan PLTMH. Pada beberapa kasus kegiatan ini dapat diasumsikan terintegrasi pada pelaksana pembangunan. Pada model pembangunan lainnya, khususnya yang melibatkan dana cukup besar, kegiatan engineering dilaksanakan oleh konsultan teknik yang bertanggung jawab mereview basic desain, mengawasi pelaksanaan (supervisi), menyiapkan dokumen teknis akhir, dan melaksanakan komisioning bersama pelaksana pem6ang'unan. Komponen biaya engineering ini dihitung berdasarkan kebutuhan minimum penggunaan tenaga ahli senior dan berpengalaman pada bidang pekerjaan sipil, teknik mesin atau elektro, dan juru gambar. 2. Peralatan Elektrikal - Mekanik Komponen peralatan elektrikal - mekanik meliputi pengadaan sarana dan peralatan : Turbin dan perlengkapannya yang terdiri dari unit turbin, sistem transmisi mekanik, base frame, biaya instalasi dan trial run. Generator dan base frame Panel kontrol (switch gear dan kontrol beban) Ballast Load Instalasi peralatan elektrikal dan sistem pengkabelan Biaya lain-lain (10%) 3. Pekerjan Sipil Pekerjaan sipil pada pembangunan PLTMH meliputi: Bangunan intake -weir, Saluran pembawa, Bak pengendap, Bak penenang, Pipa pesat, Bangunan pelimpas, Rumah pembangkit,Pondasi turbin (under ground),Saluran pembuangan,Biaya fain-lain (5%) 4. Jaringan Transmisi, Distribusi, dan Instalasi Rumah • Tiang lisfrik • Pengadaan kabel • Instalasi rumah • Biaya lain-lain (5%) 5. Komponen Lain-lain Komponen lain-lain yang dimaksud pada bagian ini adalah alokasi untuk: Penggunaan alat bantu khusus apabila harus diperlukan seperti: alat berat untuk penataan lokasi, alat angkut khusus untuk peralatan yang berat Keuntungan pelaksana pembangunan (15%) Training/pelatihan operator dan pengelola 6. Pajak Komponen pajak dihitung terhadap total pekerjaan meliputi pekerjaan 1, 2, 3, 4 dan 5 di atas. Pajak yang diperhitungkan pada perencanaan ini adalah PPn sebesar 10%. 7. Biaya Pengembangan (Project Development) Biaya pengembangan dapat dikatakan sebagai indirect cost. Komponen ini diperhitungkan sebagai akibat proses penyiapan dan perencanaan pembangunan PLTMH yang tidak mudah dan memerlukan kegiatan pendukung. Besaran Mokasi biaya pengembangan diestimasi berdasarkan prosentase. Aktivitas yang berkait dengan kegiatan pengembangan ini adalah kegiatan administrasi proyek, manajemen proyek di tingkat owner (pemilik pekerjaan), biaya legal, penyiapan dan pelaksanaan tender, ganti rugi atas pembebasan tanah apabifa ada, monitoring dan evaluasi proyek di tingkat owner. Sebagai acuan, estimasi biaya pengembangan dikelompokan menjadi: * Manajemen proyek (10%) dari total biaya fisik dan pajak * Tender, kontrak dan legal (5%) dari total biaya fisik dan pajak * Ganti rugi Referensi dari prosentase dan harga satuan orang berdasarkan standar biaya orang nasionai (Bappenas) dan beberapa rekomendasi pada kegiatan pembangunan PLTMH seperti yang dikeluarkan oleh J1CA dan tingkat kewajaran yang berlaku umum. Komponen Biaya Operasional Perawatan PLTMH memegang peranan penting dalam menjaga sustainibility dan kehandalan operasi. Pengelola harus dapat menangani kegiatan perawatan dan membiayainya. Kegiatan perawatan ada yang bersifat periodik (penggantian oli) ada yang bersifat temporer setiap ada kerusakan pada fasilitas bangunan sipil, peralatan elektrikal - mekanik, maupun jaringan transmisi dan distribusi. Sebagai gambaran kebutuhan biaya perawatan PLTMH, analisis dilakukan untuk periode tahunan (annual cost). Besar biaya perawatan setiap lokasi akan berbeda. Estimasi biaya operasional untuk setiap PLTMH terlampir pada laporan masing~ masing lokasi PLTMH. Analisis Finansial Skema On Grid Pada pembangunan PLTMH dengan skerna On-Grid System dilakukan perhitungan kelayakan secara ekonomis. Aspek penilaian kelayakan dilakukan dengan kriteria : • Pay back periods atau pengembalian investasi maksimum 213 dari umur ekonomis proyek. • NPV (net present value) investasi > 0 • IRR (internal rate of return) > discount rate • Profitability Indeks > 1 Parameter atau asumsi yang digunakan pada perhitungan cash flow ditetapkan sebagai berikut: • Kenaikan biaya OM (operasi dan maintenance) setiap tahun sebesar 4% • Suku bunga pinjaman kornersial 17%-18% • Suku bunga deposito 10% • Tingkat resiko penggunaan equity 5% Penyesuaian tarif jual listrik ke PLN setiap tahun 2,5% Skerna investasi 100% equity, dan equity.. loan (60%: 40%) Depresiasi 10 tahun Grace periods pengembalian pinjaman 2 tahun Jangka waktu pengembalian pinjaman 10 tahun Berdasarkan hasil analisa kelayakan dapat disimpulkan bahwa faktor tarif menjadi kunci menarik tidaknya investasi pada pembangunan PLTMH. Investasi pembangunan PLTMH akan menarik untuk kapasitas pembangkitan skala minihidro > 100 W Pada skala minihidro ini biaya pembangunan per kW daya terpasang cukup kecil < Rp 10 juta per kW, energi listrik yang dijual cukup besar, pendapatan penjualan energi listrik lebih besar, sehingga tingkat pengembalian investasi lebih baik. Analisa kelayakan ekonomi pada skema on - grid ini dapat dilihat pada laporan lokasi potensi pembangunan PLTMH (site report).  Penutup Investasi pembangunan PLTMH relatif besar sekitar Rp 20 jutalkW terbangkit dengan tidak memasukkan biaya perencanaan dan pengembangan proyek pemerintah. Biaya pembangunan ini semakin besar untuk kapasitas pembangkitan yang kecil, yaitu berkisar Rp 26 juta per kW untuk kapasitas 20 _-30 W. Semakin besar kapasitas pembangkitan maka biaya pembangunan per kW akan menurun, berkisar Rp 16 - 17 juta untuk kapasitas 40 kW - 50 kW dan di bawah Rp 10 juta per kW untuk skala minihidro, > 100 W. Hal ini dapat menjadi acuan apabila pembangunan dilakukan oleh swasta dengan sumber pembiayaan di luar APBD atau APBN. Besamya biaya pembangunan ini tentunya diharapkan dapat diimbangi oleh kemampuan masyarakat dalam mengoperasikan, mengelola dan mengembangkan PLTMH sebagai motor penggerak kegiatan ekonomi pedesaan dan kegiatan produktif kelompok masyarakat. Identifikasi potensi pengembangan kegiatan ekonomi produktif seperti agro processing, home industri dan agro, industri sangat penting dilakukan baik oleh masyarakat maupun pemerintah dan pihak-pihak yang interest dalam pengembangan kegiatan ekonomi masyarakat untuk mengoptimalkan fungsi PLTMH selain untuk penerangan. Pada saatnva, realisasi pelaksanaan pembangunan PLTMH memerlukan kompetensi dari pelaku atau pelaksana pembangunan. Hal ini disebabkan sifat pembangunan PLTMH yang khas sebagai bagian kegiatan pengembangan masyarakat (community development). Pada skerna pembangunan PLTMH sebagai unit usaha (on grid system) maka idealnya biaya pembangunan paling efisien dan memberikan tingkat pengembalian yang tinggi yang akan menarik investor/swasta. Dalam hal ini pembangkitan skala minihidro, > 100 kW dapat memberikan kelayakan finansial yang baik dan menarik untuk distudi lebih jauh sebagaimana dapat dilihat pada laporan setiap lokasi, khususnya untuk skerna on grid.(disarikan dari beberapa sumber)

Tentang Mikrohidro (1)

PERENCANAAN DAN STUDI KELAYAKAN MIKROHIDRO

PEMBANGKIT LISTRIK MIKROHIDRO(PLTMH )

Abstrak

Aliran air yang mengalir dari dataran tinggi menuju yang lebih renda memiliki energi potensial yang bisa dimanfaatkan sebagai sebuah sumber energi baru. Dengan strategi perencanaan yang baik untuk pengembangan sumber energi seperti ini pada gilirannya akan dapat dapat mengatasi persoalan krisis energi di berbagai tempat. Namun dikarenakan kurang dalam strategi perencanaan beberapa proyek pengembangan sumber- sumber energi alternatif belum didapat manfaat yang optimal.Seringkalai proyek pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mini-Mikrohidro (PLTMH) terdapat berbagai kendala seperti rendahnya faktor beban, suvei ketersediaan data yang kurang lengkap serta minimnya peran serta masyarakat sekitar, hal ini berakibat manfaat yang diharapakan dari adanya potensi sumber energi terbarukan belum optimal. Oleh karena itu perlu suatu adanya suatu perbaikan.

Pembangkit Listrik tenaga mikrohidro

Pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro pada dasarnya dibangun dalam rangka program Listrik Masuk Desa (LISDES) dengan pemanfaatan sumber tenaga air. Proyek pembangunan ini terutama diarahkan untuk daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkau jaringan PLN. Pembangkitan dilakukan dengan memanfaatkan aliran air dari anak-anak sungai yang kecil atau dari saluran irigasi. Salah satu faktor yang menarik dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro adalah teknologinya yang relatif sederhana. Namun demikian, apabila studi kelayakan sebelum dilaksanakannya proyek pembangunan ini tidak memadai maka akibatnya operasi pembangkitannya menjadi kurang efisien bahkan tidak dapat beroperasi sama sekali.

Pembangkit listrik mikrohidro adalah suatu pembangkit yang dapat menghasilkan energi listrik sampai dengan 100 KW sedangkan untuk pembangkit listrik yang dapat menghasilkan energi listrik sebesar 100 KW – 5 MW didefinisikan sebagai pembangkit listrik mikro hidro. Potensi mini-mikrohidro power di Indonesia sekitar 7.500 MW dengan kapasitas terpasang sebesar 200 MW . Menurut data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2000, sekitar 60 % penduduk Indonesia tinggal di desa terpencil. Jumlah desa di Indonesia sebanyak 58.545 desa, sampai akhir Desember 2000 yang telah memiliki listrik sebanyak 49.155 desa .

Keuntungan pembangkit listrik mikrohidro

Beberapa kelebihan mini-mikrohidro dari energi lain (Das, 2002) adalah :

• Bersih Lingkungan
• Renewable energi
• Tidak konsumtif terhadap pemakaian air
• Mudah dioperasikan sebagai base load maupun peak load (dapat dengan cepat on/off)
• Biaya operasi rendah
• Tahan Lama (Long Life)
• Sesuai untuk daerah terpencil

Kebanyakan dari proyek pembangunan mini-mikrohidro ditujukan untuk daerah-daerah terpencil yang belum dilalui oleh jaringan listrik PLN. Masalah yang berkembang saat ini timbul akibat dari faktor keekonomiannya. Pemakaian energi listrik oleh masyarakat pedesaan umumnya hanya berkisar antara 4 – 5 jam perhari atau 14 – 16 % dari daya yang terpasang. Rendahnya pemakaian energi (faktor beban) tersebut disebabkan oleh pemakaian yang hanya sebagai lampu penerangan semata.Aspek ekonomian dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro dapat dicapai dengan suatu rencana yang matang dengan melibatkan peran serta masyarakat setempat secara aktif sejak awal pembangunan proyek dan integrasi dari aparat dengan warga desanya.

Selain itu pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro memiliki jaringan transmisi dan distribusi sendiri yang pengoperasian dan pengelolaannya dapat diserahkan langsung kepada pengurus desa setempat melalui badan usaha koperasi. Sebagai contoh keberhasilan proyek mini-mikrohidro di Cina disebabkan tingginya tingkat pemakaian energi listrik dengan faktor beban mencapai 50 – 60 % dari kapasitas daya terpasang dan pengelolaannya diserahkan kepada koperasi.

Model sederhana rencana penggunaan energi listrik yang dihasilkan untuk mencapai faktor beban lebih dari 50 % adalah sebagai berikut :

Siang Hari :

· Penggilingan hasil-hasil pertanian

· Memasak

· Industri kecil (pendinginan, penyulingan, dll)

Sore Hari :

· Lampu penerangan

· Peralatan rumah tangga

Malam Hari :

· Penetasan telur

· Pengasapan ikan

- Pengeringan hasil-hasil pertanian

JENIS INSTALASI  PLTMH

Secara garis besar jenis instalasi PLTMH dapat dikelompokkan menjadi dua. Yaitu instalasi daerah pegunungan dan instalasi daerah datar.

a. Jenis instalasi untuk daerah pegunungan terdiri dari :

1. Pintu Pengambilan (Intake/Diversion)

2. Bak Pengendapan (Desilting Tank)

3. Saluran Penghantar (Headrace)

4. Bak Penenang (Forebay)

5. Pipa pesat (Penstock)

6. Gedung Pembangkit (Power House)

7. Saluran Buang (Tailrace)

8. Jaringan Transmisi (Grid Line)

b. Instalasi Daerah Datar

Jenis instalasi untuk daerah datar pada umumnya terdiri dari komponen pokok sebagai berikut :

• Pintu Pengambilan (Intake/Diversion)
• Saluran Tenaga (Power Canal)
• Saluran Penghantar (Headrace)
• Gedung Pembangkit (Power House)
• Saluran Buang (Tailrace)
• Jaringan Transmisi (Grid Line )

PEMILIHAN TEKNOLOGI

Pemilihan teknologi pada pembangunan pembangkit mini-mikrohidro terutama terletak pada pemilihan komponen utamanya yaitu turbin dan generator. Hal ini disebabkan daerah yang akan dipasang pembangkit listrik mini-mikrohidro memiliki karakteristik yang spesififik.

1. jenis turbin tenaga air bergantung pada head dan debit air. Untuk daerah pegunungan yang memiliki ketinggian dengan debit rendah jenis turbin high head lebih cocok digunakan sedangkan di daerah datar dengan debit air yang besar dapat menggunakan jenis turbin canal drop low head.

2. Jenis Generator, Secara umum ada dua jenis generator yang digunakan pada PLTMH, yaitu generator sinkron dan generator induksi.

Generator sinkron bekerja pada kecepatan yang berubah-ubah. Untuk dapat menjaga agar kecepatan generator tetap, digunakan speed governor elektronik. Generator jenis ini dapat digunakan secara langsung dan tidak membutuhkan jaringan listrik lain sebagai penggerak awal. Sangat cocok digunakan di desa terpencil dengan sistem isolasi.

Generator Induksi, tidak diperlukan sistem pengaturan tegangan dan kecepatan. Namun demikian, jenis generator ini tidak dapat bekerja sendiri karena memerlukan suatu sistem jaringan listrik sebagai penggerak awal. Generator jenis ini lebih cocok digunakan untuk daerah yang telah dilalui jaringan listrik (Grid System).

KESIMPULAN

Sebuah proyek pembangkit listrik mikrohidro yang berkelanjutan perlu diperhatikan faktor-faktor berikut :

1. Perencanaan dalam pemilihan teknologi perlu didukung data kongkrit, cukup dan dapat dipertangungjawabkan.
2. Perlunya pemanfaatkan energi listrik untuk kegiatan produktif pada siang dan malam hari secara optimal
3. Adanya peran serta masyarakat setempat melalui pembentukan organaisasi pengelolaan yang baik, antara masyarakat dan instansi atau lembaga terkait