fs pltmh
Post on 19-Oct-2015
1.000 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
JASCLEANS HYDRO POWER MENARA SUDIRMAN LANTAI 23 JL. JEND SUDIRMAN KAV 60 JAKARTA
KABUPATEN LEBAK - BANTE
STUDI KELAYAKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO (PLTM) BULAKAN (2X3.8 MW) KABUPATEN LEBAK - BANTEN
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-1
BAB I
1 PENDAHULUAN
1.1 UMUM
Saat ini negara kita berada dalam kondisi krisis energi karena adanya kenaikan
harga BBM di pasaran dunia sehingga menyebabkan kenaikan harga BBM di
dalam negeri, akibatnya Pemerintah dalam mengatasi krisis tersebut dengan
melakukan pengurangan bahkan penghilangan subsidi BBM padahal PLN saat
ini dalam memenuhi kebutuhan listrik masih menggunakan pembangkit listrik
tenaga diesel, khususnya di daerah terpencil.
Di lain pihak potensi energi terbarukan, dalam hal ini air, melimpah ruah
mengalir begitu saja belum termanfaatkan secara maksimal.
Masih banyak daerah aliran sungai yang potensi airnya terbuang begitu saja
mengalir ke laut tanpa dianfaatkan sebelumnya sementara pemanfaatan energi
dari fosil baik minyak maupun batu bara saat ini dieksplorasi secara besar-
besaran yang lambat laun akan habis dan generasi selanjutnya tidak bisa lagi
menjumpainya, sebaliknya energi yang dihasilkan oleh air bila tidak
dimanfaatkan akan hilang begitu saja.
Dalam mengantisipasi hal tersebut Pemerintah sudah menerbitkan
peraturan/kebijakan yang berkaitan dengan pemanfaatan sumber energi
terbarukan melalui
Perpres 4/2010 tentang Penugasan kepada PLN untuk Melakukan
Percepatan Pembangunan Pembangkit Listrik yang Menggunakan
Energi Terbarukan, Gas dan Batubara;
Undang-undang nomor 30 tahun 2009 tentang ketenagalistrikan;
Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 4/2012 tentang
Harga Pembelian Tenaga Listrik Oleh PT PLN dari Pembangkit Tenaga
Listrik yang Menggunakan Energi Terbarukan Skala Kecil dan
Menengah. Peraturan Menteri ini memberikan dorongan kepada
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-2
pengembang swasta untuk membangun pembangkit listrik dari energi
terbarukan.
Dengan adanya ketentuan pemerintah yang membuka peluang usaha dibidang
energi kelistrikan yang hasilnya harus diserap oleh PLN untuk disalurkan ke
konsumen, maka peluang ini membuka para investor swasta untuk mulai
mempelajari potensi energi tenaga air.
Potensi tenaga air tersebar hampir di seluruh Indonesia dan diperkirakan
mencapai 70.000 MW, sementara pemanfaatanya baru sekitar 6 persen dari
potensi yang ada, umumnya pemanfaatan aliran sungai (run off river) dapat
membangkitkan Listrik dengan skala mulai Micro sampai dengan Mini Hidro.
Pembangkit Listrik Tenaga Mini-hidro (PLTM) merupakan salah satu
pembangkit listrik yang cukup unik karena meskipun dalam skala kecil tetapi
memiliki banyak kelebihan, yakni:
Energi yang tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat dijaga dengan
baik, seperti daerah tangkapan atau catchment area, vegetasi sungai dan
sebagainya (terbarukan).
Proses yang dilakukan relatif mudah, harga turbin, generator, panel
kontrol, hingga pembangunan sipilnya kira-kira Rp 20 juta per KW
(kondisional).
Memiliki effisiensi antara 85 - 90 %.
Tidak menimbulkan polutan yang berbahaya (ramah lingkungan).
Meningkatkan kegiatan ekonomi masyarakat.
Meningkatkan kemampuan rekayasa masyarakat.
Atas dasar kebutuhan energi yang cukup tinggi dan mendesak maka kami PT.
JASCLEANS HYDRO POWER (JHP)sebagai salah satu anak perusahaan dari
FORTIUS CORPORATION perusahaan yang bergerak dibidang investasi
berkomitmen untuk berpartisipasi membantu Pemerintah dalam mengatasi
kebutuhan energi listrik, dengan melakukan studi diberbagai daerah yang
memiliki potensi baik sumberdaya air, panas bumi, maupun tambang batubara.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-3
Saat ini kami telah melakukan usaha penelitian/studi lapangan tenaga air di
aliran Sungai Ciliman di Desa Bulakan, Kecamatan Gunung Kencana di
Kabupaten Lebak, Propinsi Banten, dalam rangka memanfatkan aliran air
sungai untuk mendapatkan potensi Listrik yang bisa membantu pasokan
Listrik untuk Banten khususnya di Kabupaten Lebak atau sekitarnya.
Penelitian tenaga air (Hydro Power) yang kami lakukan meliputi :
Survei lapangan sampai penentuan potensi PLTM
- mencari lokasi sungai yang bisa dibendung dan berfungsi intake
- menelusuri jalur untuk saluran (water ways)
- mencari lokasi dataran untuk bak penenang sampai lokasi jalur
pipa pesat dan lokasi pembangkit (power house)
- menelusuri infrastruktur eksisting yang ada, antara lain; jalan
akses, jaringan listrik.
Studi kelayakan bagi lokasi PLTM terpilih, melakukan kajian ekonomis.
Perencanaan detail konstruksi, dimensi bendung, saluran, jenis dan
besarnya turbin.
1.2 TUJUAN
Tujuan pekerjaan FS (Feasibility Study) ini adalah untuk melakukan kajian
kelayakan secara teknis dan ekonomi terhadap lokasi aliran Ciliman bila
dibangun PLTM seperti yang telah ditentukan dari tahap awal studi.
Bila hasil dari kajian ini menghasilkan nilai positif atau layak untuk dibangun
maka selanjutnya data-data yang didapat akan disusun sebagai bahan
penyusunan Proposal dari PT. JASCLEANS HYDRO POWER (JHP) untuk
mendapatkan ijin-ijin, baik dari Pemda, Pemprov, maupun Kementerian (bila
ada) serta untuk memperoleh PPA (Power Purchase Agreement) dari PT. PLN.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-4
1.3 LOKASI PEKERJAAN
Lokasi pekerjaan PLTM Bulakan terletak di DesaBulakan, Kecamatan Gunung
Kencana, Kabupaten Lebak, Propinsi Banten. Di rencana lokasi studi ini
mengalir sungai Ciliman yang berpotensi untuk dijadikan sebagai pembangkit
lsitrik tenaga air skala kecil (PLTM).
Gambar 1-1 Peta Lokasi Studi PLTM Bulakan
1.4 LINGKUP PEKERJAAN
Lingkup pekerjaan studi kelayakan ini merupakan tahapan II (kedua) dari 3
tahap keseluruhan studi kelayakan dan desain rinci. Beberapa kegiatan tahapan
II berupa lapangan dan analisa di kantor, yaitu:
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-5
1.4.1 Pekerjaan Topografi
Maksud dan Tujuan:
Pekerjaan topografi adalah pekerjaan pemetaan lokasi PLTM pada daerah
bangunan-bangunan utama PLTM, yang dapat meliputi:
Bendung pengalih (Weir)
Bangunan pengambilan sungai (River Intake)
Kolam penangkap pasir (Desand)
Jalur/saluran penghantar (Canal/Water Way)
Bak penenang (Head Tank)
Jalur pipa pesat (Penstock)
Gedung sentral (Power House)
Saluran pembuang (Tailrace)
Jalan masuk (Access Road)
Rumah operator dan kantor
Disamping itu dibuat juga profil memanjang dan melintang pada lokasi
bangunan-bangunan utama tersebut.
Ukuran/skala yang diminta adalah sebagai berikut:
Pemetaan untuk pekerjaan studi kelayakan: 1:1000
Pemetaan untuk pekerjaan desain rinci: 1:200 dan 1:100
Potongan memanjang dan melintang
- Horizontal: 1:500
- Vertikal: 1:100
Pembuatan patok BM (Bench Mark) sebagai referensi untuk menentukan
posisi dan ketinggian bangunan-bangunan utama yang harus dibuat
diawal pekerjaan pengukuran dan ditempatkan di sepanjang areal
pengukuran dengan ukuran 20 x 20 x 80 cm3 dan ditanam sedalam 50
cm.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-6
1.4.2 Pekerjaan Hidrologi
Maksud dan Tujuan:
Pekerjaan studi hidrologi dilakukan untuk mengetahui debit andalan yang
akan digunakan oleh pembangkit. Untuk maksud tersebut akan dilakukan
pengumpulan semua data hidrometeorologi yang ada untuk daerah lokasi
proyek seperti data curah hujan, data iklim, pekerjaan ini akan mencakup:
Pengukuran debit sesaat dengan peralatan current meter untuk
mendapatkan rating curve pada lokasi rencana bending dan gedung
sentral,
Pengukuran sedimentasi air sungai (pengambilan contoh air di lapangan
dan pengukuran kandungan sedimen laying dan sedimen dasar sungai
di laboratorium),
Analisa aliran rendah (low flow) untuk mendapatkan karakteristik debit
jangka panjang serta menetukan ketersediaan air untuk pembangkit
PLTM,
Analisa debit banjir rencana dengan periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan
100 tahun.
1.4.3 Pekerjaan Geologi Teknik/Geoteknik
Maksud dan Tujuan:
Penyelidikan geologi pada tahap FS ini dilaksanakan untuk mendapatkan
gambaran kondisi geologi permukaan dan kebencanaan geologi di wilayah
studi.
1.4.4 Pembuatan Rancang Dasar (Basic Design)
Maksud dan Tujuan:
Rancang dasar adalah rancangan yang memuat tata letak (lay out) serta dimensi
dari bangunan sipil utama dan penyusunan spesifikasi utama bagi peralatan
elektromagnetik seperti turbin, governor, generator, transformer dan lain-lain.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-7
Bangunan sipil meliputi bangunan utama termasuk pintu air dan katup-
katup yang diperlukan, rumah operator, kantor, jalan masuk dan
sebagainya,
Dalam rancang dasar sudah ditentukan pula ketinggian (elevasi)
permukaan tanah, kemiringan dari tebing dan atau lereng yang
direncanakan sehingga dapat digunakan sebagai dasar perhitungan
perkiraan biaya,
Rancang dasar peralatan Elektro Mekanik lebih diarahkan kepada
penentuan jenis turbin, kapasitas pembangkit dan jumlah unit yang
disesuaikan dengan pola operasi PLTM apakah islated atau ter-
interkoneksi dengan jaringan yang sudah ada, kondisi beban dan segi
ekonomisnya,
Desain dan pembuatan peralatan elektro mekanik adalah tanggung
jawab pabrikan/supplier/kontraktor yang menangani pekerjaan
tersebut,
Rancang dasar peralatan elektro mekanik bersifat pembuatan kriteria
untuk menyusun spesifikasi teknik yang diarahkan kepada standarisasi.
Pekerjaan yang harus dilakukan dalam pembuatan rancang dasar antara lain:
Membuat kriteria rancang dasar yang dilengkapi dengan dasar
pemikiran, rumus yang digunakan, angka keamanan, referensi,
peraturan yang dipakai dan lain sebagainya,
Melakukan analisa perhitungan untuk menentukan jenis, kapasitas dan
jumlah unit peralatan elektro mekanik,
Menghitung perkiraan biaya proyek meliputi biaya pembebasan tanah,
biaya pekerjaan sipil dan elektro mekanik serta biaya-biaya lainnya
dibutuhkan,
Menyiapkan jadwal pendanaan yang diperinci ke dalam pekerjaan sipil
dan pekerjaan elektro mekanik.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-8
1.4.5 Analisa Ekonomi dan Finansial
Kegiatan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kelayakan proyek yang
direncanakan, ditinjau dari aspek ekonomi maupun finansial.
Analisa dilakukan dengan menggunakan IRR (Internal Rate of Return) baik dari
segi ekonomi maupun finansial dengan dilengkapi oleh Cash Flow.
1.5 KERANGKA PELAPORAN HASIL STUDI
Pekerjaan studi kelayakan ini dilakukan oleh tim Jascleans Hydro Power (JHP)
yang pekerjaan utamanya meliputi:
Laporan Utama Studi Kelayakan, yang membahas tentang hasil
penyelidikan kajian lapangan, kajian tata letak bangunan, konsep
perencanaan, estimasi biaya dan studi keekonomian proyek,
Laporan Penunjang meliputi hasil pengukuran dan penyelidikan-
penyelidikan lapangan, yang mencakup pengukuran dan pemetaan
topografi, hidrologi, dan kondisi lingkungan serta social ekonomi daerah
setempat.
1.5.1 Laporan Studi Kelayakan
Pembuatan Studi Kelayakan meliputi:
Menelaah dan menganalisis laporan data-data dan informasi yang ada
sehubungan dengan proyek PLTM Bulakan
Studi Kondisi Daerah Proyek
Studi kondisi daerah proyek bagian yang paling awal dalam studi
pemanfaatan sumber daya air karena akan mendapatkan informasi
untuk menentukan skala pengembangan (Hydropower Scheme) yang akan
dikembangkan
Studi Kelistrikan
Studi ini dimaksudkan untuk:
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-9
- Memperoleh gambaran tentang kebutuhan rencana pelayanan
proyek baik saat studi dilaksanakan, saat konstruksi maupun saat
sudah beroperasi,
- Memperoleh gambaran tentang kondisi sistem kelistrikan
setempat, misalnya jalur jaringan termasuk rencana
pengembangannya.
Pemilihan Scheme Proyek
Dalam studi ini dilakukan pemilihan alternative tata letak bangunan
utama skema PLTM, seperti Bendung, Sandtrap, Saluran pembawa, bak
penenang, pipa pesat, rumah pembangkit maupun jalan akses menuju
bangunan-bangunan tersebut
Studi Optimasi
Studi ini dimasudkan untuk mengetahui pilihan rencana PLTM yang
terbaik dari beberapa alternatif yang dibuat yang didasarkan atas
pertimbangan paling ekonomis
Konsep Perencanaan
Perencanaan yang dimaksud adalah rancangan awal tata letak bangunan
utama PLTM beserta dimensinya, akses jalan dan distribusinya
Penyusunan Jadwal Pekerjaan Proyek
Perlunya menyusun rencana jadwal kerja mulai periode rancangan rinci
(DED), konstruksi sampai komisioning operasi
Studi sosial ekonomi dan menyiapkan laporan UKL/UPL
Analisa Ekonomi Proyek
Dari rancangan rinci yang dibuat diketahui biaya total konstruksi yang
berujung pada besaran nilai investasi, melalui kajian analisis kelayakan
akan didapat parameter sebagai acuan investasi, yaitu:
- Economic Internal Rate of Return
- Benefit Cost Ratio
- Net Present Value
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
1-10
1.5.2 Laporan Pengukuran dan Penyelidikan Lapangan
Pengukuran dan penyelidikan lapangan meliputi:
Pegukuran dan pemetaan topografi pada daerah proyek
Pengukuran potongan melintang dan memanjang pada bangunan-
bangunan utama PLTM
Leveling antara lokasi bending dengan lokasi power house
Penyelidikan geologi untuk mengetahui struktur tanah dan karakteristik
batuan dan tanah sekitar proyek
Identifikasi yang ditinjau dalam aspek-aspek lingkungan akibat
pembangunan proyek
Pengadaan dan pemasangan papa duga elevasi air
Pengukuran debit air dan sedimentasi
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-1
BAB II
2 GAMBARAN UMUM LOKASI PEKERJAAN
2.1 KONDISI FISIK
2.1.1 Letak Geografis dan Administrasi
Secara geografis, lokasi studi PLTM Bulakan terletak antara 06 38 34,50 LS -
106 3 11,80 BT dan 6 37 23,30 LS - 106 1 43,80 BT.
Secara administratif, lokasi rencanaPLTM Bulakan terdapat Desa Bulakan,
Kecamatan Gunung Kencana, Kabupaten Lebak, Banten.
Gambar 2-1Peta Administratif Kecamatan Gunung Kencana
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-2
2.1.2 Pencapaian Lokasi
Lokasi PLTM Bulakan dapat dicapai melalui dari kota Serang dengan
menggunakan kendaraan bermotor roda empat melalui jalan raya utama yang
melewati kecamatan Pandeglang dan kota kecamatan Saketi, menuju kota
kecamatan Malingping. Jalan raya Saketi sangat buruk kondisinya untuk dilalui
kendaraan.Jalan alternatif yang dapat dilewati adalah jalan raya Malingping
yang melewati kecamatan Gunung Kencana, yang kondisinya relatif lebih
baik.Jalan masuk ke lokasi dimulai dari belokan ke arah desa Bulakan di sekitar
wilayah desa Gunung Kendeng, 8 km sebelum kota kecamatan
Malingping.Berikut adalah gambaran mengenai akses yang tersedia untuk
mencapai lokasi:
Jakarta Serang 74 km
Serang Kab. Lebak Gunung Kendeng 95 km
Gunung Kendeng Lokasi 5 km
Kondisi jalan menuju lokasi bendung dapat ditempuh dengan kendaraan roda
empat hingga kampung Cisadang Hilir dan setelah itu hanya dapat dicapai
dengan berjalan kaki melalui jalan setapak di area perkebunan dan tanah
masyarakat.
Awal jalan masuk menuju bendung hingga Kp. Cisadang Hilir, dapat dilalui
kendaraan roda empat.
Jalan masuk menuju bendung dari Kp. Cisadang Hilir hingga lokasi bendung,
masih berupa perkerasan.
Gambar 2-2 Jalan Akses Menuju Lokasi Bendung
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-3
Gambar 2-3Kondisi PLTM Bulakan
Jalan masuk lokasi bendung menuju Kp. Cisadang Hilir
Lokasi as bendung PLTM Bulakan
Lokasi Power House PLTM Bulakan
Lokasi Head Pond PLTM Bulakan
Kondisi Waterway PLTM Bulakan
Jalur penstock PLTM Bulakan
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-4
2.1.3 Topografi
Kondisi topografi PLTM Bulakan umumnya merupakan lereng dari
pegunungan, dengan elevasi berkisar antara +120 hingga +400 m di atas
permukaan laut.Sedangkan lokasi pekerjaan berada di lembah Sungai Ciliman
yang memiliki kemiringan lereng antara 20 sampai 70.Pada tempat yang relatif
datar direncanakan sebagai lokasi Power House.
Sungai Ciliman mengalir dari barat ke timur, bermuara di Teluk Lada, Selat
Sunda.Pada bagian hulu Sungai Ciliman, kemiringan sungai rata-rata 4%,
diekspresikan terdapatnya riam-riam, sehingga pada bagian ini pengembangan
potensi tenaga air untuk PLTM dapat dilakukan dengan memanfaatkan
kemiringan sungai dan riam-riam.
2.1.4 Tutupan Lahan
Tutupan lahan wilayah pekerjaan umumnya terdiri dari semak belukar dan
kawasan hutan.Letak Desa Bulakan sendiri berada di lembah-lembah
perbukitan.Rumah-rumah penduduk pada umumnya didirikan di pinggir
sungai dan di sekitar perbukitan yang mengitari lembah.
2.2 KONDISI GEOLOGI PERMUKAAN
Sebagai acuan penyelidikan geologi dan geoteknik PLTM Bulakan adalah Peta
Geologi Lembar Leuwidamar, Jawa oleh Sujatmiko dan S. Santosa, skala 1 :
100.000, yang dikeluarkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembagan Geologi,
Bandung tahun 1992.
2.2.1 Fisiografi dan Morfologi
Lembar leuwidamar terletak pada lajur pegunungan selatan Jawa Barat, lajur
depresi tengah dan lajur Bogor (Van Bemmelen, 1949), dan termasuk dalam
segmen / cekungan Bogor dan segmen Banten (Soejono, 1984) atau dalam jalur
magmatik kuarter (Soejono, 1987).
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-5
Daerah ini pada umumnya mempunyai bentuk kubah, pematang dan beberapa
gunungapi strato berkerucut gunugapi.
Morfologi lembar ini dapat dibedakan dalam 3 (tiga) satuan, yaitu pegunungan,
perbukitan, dan dataran rendah.Sungai dan alurnya yang ada bersifat tetap,
sementara, dan berkala.
Pegunungan, menempati bagian tengah dan timur lembar, dicirikan oleh
beberapa gunungapi, berketinggian antara 500 m dan 1950 m di atas muka laut.
Beberapa puncaknya antara lain Gn. Halimun (1929 m), Gn Jayasempur (1338
m), Gn. Tapor ( 1224 m), Gn. Endut (1281 m), Gn. Nyuncung (1054 m), Gn.
Poreang ( 978 m), Pr. Cangkuang (710 m), dan Pr. Palangon (592 m). Pola aliran
sungainya memancar dan dendritik, berlembah sempit berbentuk V dengan
tebing curam, pada beberapa hulu sungai terdapat air terjun atau jeram.
Perbukitan, menempati bagian utara, barat, dan selatan lembar.Dicirikan oleh
perbukitan bergelombang, pematang yang hampir sejajar dan
kubah.Berketinggian antara 25 m dan 500 m di atas permukaan laut. Beberapa
puncaknya antara lain Pr. Kolecer (378 m), Pr. Kiaraubang (431 m), Pr. Haur
(423 m), Pr. Cermay (140 m), Pr. Tangkil (288 m), Pr. Cibatu (203 m), Pr. Angin
(466 m), Pr. Cibunar (266 m), Pr. Cicabe (183 m), Pr. Manapa (342 m). Pola aliran
sungainya sejajar, kisi, dendritik, berlembah agak lebar dengan tebing agak
curam. Pada beberapa sungai terdapat jeram rendah atau riam. Sungai utama
yang penting antara lain: Cibareno, Cimandur, Cihara, Cisiih, Ciliman, Ciujung,
Cisiemut, dan Ciberang.
Dataran Rendah, terdapat setempat setempat di sepanjang pantai selatan,
sekitar muara dan lembah sungai. Pola aliran sungainya sejajar dan berkelok-
kelok.Pendataran ini dicirikan oleh dataran rata dengan undak pantai atau
sungai yang ketinggiannya kurang dari 25 m dari atas permukaan laut dan
terdapat beberapa gosong pasir yang sejajar dengan garis pantai.
Lokasi proyek terletak pada satuan Morfologi Perbukitan yaitu pada sungai
Ciliman, yang memperlihatkan topografi stadium muda sampai dewasa
dimana erosi vertikal lebih potensial.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-6
2.2.2 Stratigrafi
Pada Lembar Leuwidamar, tersingkap lengkap satuan batuan Erosen hinga
Resen, yang terbagi atas endapan permukaan, batuan sedimen, batuan
gunungapi, batuan terobosan, dan batuan metamorf. Tebal satuan batuan
endapan diperkirakan beberapa meter hingga mencapai 1500 m.
Korelasi stratigrafi daerah Banten Selatan, Lembar Leuwidamar terperaga
dalam Tabel 2-1 dan Gambar 2-4.
Satuan geologi pada lokasi proyek adalah merupakan Satuan Batuan
Gunungapi yang berumur Miosen awal yang terdiri dari breksi atau
konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu terkersikkan dan batuan terubah.
Sebaran satuan batuan dapat dilihat pada peta Geologi Lembar Leuwidamar,
Jawa oleh Sujatmiko dan S. Santosa, skala 1 : 100.000 yang dikeluarkan oleh
Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung tahun 1992 (Gambar 2-
4).
Satuan Geologi lokasi rencana PLTM Bulakan dan sekitarnya dari yang tertua
ke muda adalah sebagai berikut:
1. Formasi Cimapag (Tmc)
Adalah merupakan batuan sedimen yang berumur Miosen Awal bagian
akhir yang terdiri dari breksi atau konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu
terkersikkan dan batuan terubah dengan tebal sekitar 900 m. Satuan batuan
ini menindih tak selaras formasi Cikotok, formasi Citarate, dan formasi
Cijengkol serta formasi Bayah, dan setempat tertindih takselaras oleh
formasi Sareweh dan satuan batuan yang lebih muda, terendapkan dalam
lingkungan laut hingga darat dan sebagian dalam kondisi turbidit atau arus
pekat.
Breksi atau Konglomerat aneka bahan, warna putih keruh hijau kebiruan,
berbutir kasar hingga sebesar kepalan tangan atau dari pelitik hingga
psefitik, menyudut - membundar, berkomponen andesit, dasit, basal,
batupasir kuarsa, batugamping, tuf, kuarsa, piroksen, batulempung,
batuapung, napal, grandiorit, batuan metamorf, batu permata (ametis, opal,
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-7
turmalin dsb.) dan foram dengan masasadar lempungan pasiran
gampingan tufan, terpilah buruk, berongga, berstruktur perlapisan
bersusun, sebagai bagian atas formasi ini, tebal lapisan beberapa meter.
Tuf, bersusunan andesit atau dasit.Berupa tuf sela, tuf debu, tuf batuapung,
dan tuf pisolit, berbutir halus hingga lapili, terdapat yang merata, tebal tiap
lapisan beberapa puluh sentimeter sampai beberapa meter.
Lava, bersusunan andesit, terkekarkan mendatar dan merupakan sisipan
diantara tuf.
Kayu terkersikkan, setempat terarangkan, warna coklat hingga kuning
keruh.Berdiameter antara beberapa millimeter dan beberapa
sentimeter.Berupa ranting, batang atau akar, dan tersebar tak merata,
terdapat di dalam tuf atau breksi, setempat berupa stigma.
Batuan terubah, warna kelabu, kemerahan atau kehijauan akibat
terpropilitkan dan terkersikkan oleh proses hidrotermal yang kuat. Terdapat
urat-urat kuarsa atau bijih dengan mineral klorit, kalsit, epidot, serisit,
mineral logam dan mineral sulfide.Tersingkap di sekitar Ciawitali, Pasir
Soge, di utara Malingping dan di sekitar Kerta.
Rencana PLTM Bulakan akan bertumpu pada satuan batuan ini.
2. Satuan Tuf Malingping (Tpmt)
Merupakan breksi tufan, tuf batuapung, tuf sela, tuf dasit, lava, batupasir
tufan dan lempung tufan.
Breksi tufan, bersifat menengah.Putih keruh, kuning, dan kelabu tua,
berbutir pasir kasar hingga lapili, menyudut hingga membundar tanggung,
kemas terbuka, terpilah buruk. Berkomponen batuapung, andesit, basal,
obsidian, gelas gunungapi, dan mineral mafik dengan masa dasar tuf
pasiran, dan pecahan halus dari mineral atau kristal. Setempat bersisipan
anglomerat bersusunan andesit, komponen berukuran dari 3 cm sampai 20
cm. Tebal hanya beberapa puluh sentimeter.
Tuf batuapung, putih keruh hingga kelabu, berbutir pasir kasar hingga
lapili, berlapis baik. Mengandung kaca gunungapi, mineral terang, dan
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-8
debu gunungapi, tebal lapisan antara 5 cm dan 50 cm, dan berselingan
dengan tuf lainnya.
Tuf sela, putih hingga kelabu, berbutir pasir halus hingga kasar,
pisolit.Mengandung pecahan andesit dan basal, kaca gunungapi,
batuapung, felspar, dan mineral warna gelap.Merupakan sisipan setempat
dan terpencar.
Tufa dasit, warna putih kotor, berbutir pasir halus hingga sangat kasar,
kurang mampat. Mengandung kuarsa, kaca gunungapi, batuapung, felspar,
sedikit mineral mafik, biotik, piroksen, homblenda, dan sedikit pecahan
andesit yang terpencar, berselingan dengan tuf lainnya.
Lava, bersusunan andesit. Bekomposisi: felspar, olivin, klorit dengan
masadasar kaca, tebalnya sekitar 30 m. Setempat terdapat sisipan tuf
terkersikkan dengan tebal beberapa puluh sentimeter, berwarna kelabu
hingga kuning keruh.
Batupasir tufa, merah, kelabu, dan cokelat.Berbutir halus menengah,
membundar tanggung, lunak, merupakan sisipan tipis pada bagian bawah
satuan batuan ini.
Lempung tufan, cokelat hingga kelabu tua.Setempat karbonan atau terdapat
sisa tumbuhan yang terarangkan dan sedikit kayu terkersikkan. Kayu
terkersikkan dengan diameter beberapa sentimeter, panjang batang
beberapa puluh sentimeter. Terdapat di Cipeundeuy, sebelah utara
Malingping. Tebalnya tidak bisa dipastikan, tetapi di sekitar Leuwidamar
antara 150 m dan 300 m.
Formasi ini diperkirakan berumur Pliosen Awal (Koolhoven, 1933) dan
terendapkan pada lingkungan terestrial hingga paralik.Tertindih tak selaras
oleh batuan gunungapi kuarter dan formasi Cipacar, menindih tak selaras
satuan batuan yang lebih tua, dan menjemari dengan formasi Genteng serta
diekstrusi oleh basal.Sebarannya cukup luas, terutama di sekitar
malingping.Satuan batuan ini tersebar di sekeliling proyek.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-9
3. Batuan Gunungapi Endut (Qpv)
Merupakan endapan gunungapi yang terdiri dari breksi gunungapi, lava
dan tuf.
Breksi gunungapi, kelabu hingga hitam, berbutir lapili hingga sebesar
kelapa, menyudut hingga membundar tanggung.Berkomposisi andesit,
basal, obsidian, kaca gunungapi dengan masadasar tuf.Kemas terbuka,
terpilah buruk, padat.Setempat mengandung klorit dan limonit, serta
bersisipan anglomerat.Merupakan bagian terbesar dari satuan ini.
Lava, kelabu hingga hitam, sebagian masihsegar, masif, berstruktur aliran
menggelombang atau berlembar, vesikuler, terkekarkan. Bersusupan
andesit atau basal.Berkomposisi felspar, piroksen, mineral mafik dengan
masadasar kaca.
Tuf, berbutir pasir halus hingga kasar, repih, kurang mampat.Berkomponen
andesit, basal, sedikit batuapung, dan kaca gunungapi.Sebagian sisipan
dalam breksi.
Batuan ini diperkirakan berumur Plestosen (Koolhoven, 1933) dan
terendapkan pada lingkungan darat, dan diduga bersumber dari Gn. Endut
untuk daerah barat, dan Gn. Halimun untuk daerah timur Lembar (Van
Bemmelen, 1949).
Batuan gunungapi ini menindih tak selaras satuan batuan yang lebih tua,
dan tersebar cukup luas di bagian timur, tengah, dan barat lembar.
4. Batuan Gunungapi Kuarter (Qv)
Merupakan batuan gunungapi yang terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf,
dan anglomerat.
Breksi gunungapi, berwarna kelabu terang cokelat, berbutir lapili hingga
bongkah, menyudut hingga membundar tanggung.Berkomponen andesit,
basal, kaca gunungapi dengan masadasar tuf pasiran.Berstruktur perlapisan
bersusun atau aliran, kurang kompak, merupakan bagian yang umum.
Lava, andesit hingga basal, berstruktur aliran vesikuler, setempat terdapat
pengarangan sisa tumbuhan.Berkekar meniang, dengan bentuk segi-6 dan
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-10
kekar lempeng dengan tebal beberapa sentimeter, sebagai sisipan dalam
breksi.
Tuf, warna putih keruh kelabu pucat, berbutir pasir, halus hingga
kasar.Berkomponen andesit, basal, batuapung, dan kaca gunungapi.Sebagai
sisipan tipis dalam breksi.
Anglomerat, berbutir kerikil hingga kerakal, membundar tanggung hingga
bembundar.Berkomponen andesit, basal, batuapung, kaca gunungapi
dengan masadasar tuf lumpuran.Setempat merupakan sisipan kecil dalam
breksi.
Satuan batuan gunungapi ini umurnya lebih muda dari formasi Bojong, dan
diperkirakan berumur Plistosen hingga Holosen, menindih satuan batuan
yang lebih tua, terutama formasi Genteng dan formasi Cipacar.
Sebenarnya tidak luas, terdapat di bagian timur laut lembar, di sekitar desa
Gunung Kencana dan di sebelah barat Malingping.
Batuan gunungapi ini yang tersingkap di bagian timur laut, diduga
bersumber dari G. Salak.Sedangkan yang di sekitar desa Gunung Kencana
dari G. Karang.
5. Aluvial / Koluvial (Qa / Qal)
Merupakan endapan masa kini (endapan permukaan) yang terdiri dari
lempung sungai dan pantai, lanau, pasir, kerikil, kerakal, dan bongkah,
termasuk endapan kipas longsoran tanah dan terban, gambut.Sedang
Koluvial adalah endapan longsoran yang terdiri dari campuran breksit
pasir, kerikil, kemungkinan bongkah dan lempung.
Satuan ini merupakan endapan sungai, tersingkap pada beberapa muara
sungai disepanjang pantai selatan, antara lain sungai Cimanja, Cisolok,
Cisawarna, Cimandur, dan di sekitar Panyawungan atau Pagelaran.Pada
beberapa tempat endapan sungainya menjemari dengan endapan undak
yang cukup tebal.
Satuan geologi lokasi rencana PLTM Bulakan dapat diringkaskan dalam
Tabel 2-1.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-11
Tabel 2-1 Ringkasan Satuan Geologi Lokasi PLTM Bulakan
UMUR FORMASI SIMBOL PEMERIAN
Holosen Alluvial Qh Endapan Sungai (lempung, lanau, kerakal kerikil, dan bongkah juga endapan kipas)
Keselarasan
Holosen Alluvial Qal Endapan Longsoran (campuran andara lempung, pasir, kerikildan bongkah)
Keselarasan
Pliosen-Holosen Batuan Gunungapi Kuarter
Qv Batuan Gunungapi (breksi gunungapi, lava, tuf dan agglomerat dari Gn Salak dan Gn Karang)
Keselarasan
Plestosen Batuan Gunungapi Endut
Qpv Batuan Gunungapi (breksi gunungapi, lava dan tuf)
Keselarasan
Pliosen Awal Tuf Malingping Tpmt Batuan Gunungapi (breksi tufan, tuf batuapung, tuf sela, tuf dasit, lava, batupasir tufan dan lempung tufan)
Keselarasan
Miosen Awal Formasi Cimapag Tmc Batuan sedimen lokasi PLTM (breksi atau konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu terkersikkan dan batuan terubah)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-12
Gambar 2-4Peta Geologi Regional PLTM Bulakan
LEGENDA:
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-13
2.2.3 Struktur Geologi dan Tektonika
Di daerah lokasi proyek pengaruh kegiatan tektonika dapat dibagi dalam 3
(tiga) bagian daerah kejadiannya, yaitu: bagian utara, bagian tengah, dan
bagian selatan (Tabel 2-2). Evolusi kegiatan tektonika dan strukturnya
diperkirakan mulai dari Oligo Miosen hingga Polisen Tengah.Struktur yang
muncul pada lembar peta ini terdiri dari lipatan, lipatan busur, sesar turun,
sesar naik, sesar geser, sesar diagonal, dan sesar bongkah.Sumbu lipatan dan
lipatan busur berarah timur - barat, barat laut tenggara dan timur laut barat
daya.Jurus sesar berarah utara selatan, barat timur dan timur laut barat
daya.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-14
Tabel 2-2 Evolusi Tektonik Daerah Banten Selatan (Lembar Leuwidamar)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-15
2.3 KONDISI KELISTRIKAN
2.3.1 Metodologi Pelaksanaan Survei
Tujuan diadakan survei lapangan dan pengumpulan data kelistrikan adalah
untuk mengetahui kondisi kelistrikan daerah studi baik keadaan kelistrikan
saat ini maupun yang telah direncanakan oleh PLN, sehingga data-data dan
informasi yang diperoleh dapat dijadikan tolak ukur untuk menganalisis
kebutuhan listrik saat ini, perkiraan potensi yang dihasilkan oleh PLTM dan
ramalan beban kelistrikan.
2.3.2 Hasil Survey
Berdasarkan survey di lapangan sistem kelistrikan yang ada di Bulakan
Kecamatan Gunung Kencana, kebutuhan listrik di daerah tersebut dilayani dari
Gardu Induk Saketi, yang melewati penyulang 20 kV Wortel.
Kondisi tegangan pangkal untuk GI Saketi adalah 20,1 kV dengan
tegangan ujung (tanpa AVR) sebesar 17 kV
Panjang main line Penyulang Bayan ini adalah 65,2 kms (127,3 kms total
panjang dengan percabangan), tegangan ujung JTM sebesar 18,69 kV
dan tegangan JTR sebesar 192 V dengan penampang main line A3CS 150
Daerah yang dilayani meliputi sebagian besar kecamatan Banjarsari,
Gunung Kencana, Cijaku, dan Cigemblong dengan jumlah konsumen
7.689 pelanggan dengan lokasi terpencar
Beban siang yang terjadi pada penyulang ini adalah 30 A dan pada
malam hari adalah sebesar 120 A
Beban penyulang 120 A dan jumlah gangguan dalam satu bulan 9 kali
versi UPJ dan 0 kali versi APJ
2.3.3 Analisis Kelistrikan
Berdasarkan data PLN distribusi Jawa Barat dan Banten, jumlah pelanggan di
PLN cabang Banten mencapai 21.576 pelanggan, dengan daya terpasang
13.633.400 VA.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-16
Tabel 2-3Neraca Kelistrikan di Banten dan sekitarnya
Pasokan Permintaan
Kapasitas terpasang (2009): 3000 MW,
sehingga sekitar 600 MW memasok
Jakarta dan Bogor.
Beban puncak (2009): 2.400 MW
Pertumbuhan kebutuhan tenaga listrik
2013: 3.022 MW; 2019: 5.049 MW, atau
tumbuh 9,3%/tahun.
Rasio elektrifikasi (2011): 72,11%.
Diperlukan penambahan kapasitas
sekitar 2.650 MW untuk memenuhi
kebutuhan pada 2019.
Karena terhubungkan dalam sistem kelistrikan Jawa-Bali, maka beban
kelistrikan Banten relatif akan selalu terpenuhi. Namun, kebutuhan untuk
mengembangkan pembangkit baru dan terbarukan, khususnya di Pulau Jawa,
tetap mendesak.
Dari data yang diperoleh bahwa kebutuhan listrik di desa lokasi PLTM hanya
dilayani oleh satu unit penyulang yaitu Penyulang Wortel. Kebutuhan listrik ini
sangat tergantung dari pasokan Penyulang Bayam yang terdistribusi oleh GI
Saketi dan bila mengalami defisit akan berpengaruh pada kebutuhan konsumsi
listrik masyarakat atau pelanggan listrik yang dilayani oleh penyulang tersebut.
2.4 KONDISI LINGKUNGAN
Pengumpulan data dan informasi mengenai lingkungan di sekitar wilayah
proyek merupakan suatu usaha yang dilakukan untuk mengetahui faktor-
faktor lingkungan dan sosial ekonomi budaya. Dalam hal ini makhluk hidup
merupakan media yang dipakai sebagai penghidupan, yang akan terkena
dampak oleh adanya kegiatan (proyek) serta sebagai masukan untuk
melakukan evaluasi dalam pelaksanaan proyek dan terselenggaranya
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-17
penyampaian informasi mengenai perubahan lingkungan kepada berbagai
instansi terkait.
Selain itu juga sebagai acuan pengelolaan lingkungan maupun pemantauan
lingkungan dalam melaksanakan kegiatan proyek PLTM Bulakan.
Aspek lingkungan yang akan terkena dampak mencakup aspek fisik kimia,
aspek biologi, dan aspek sosial ekonomi budaya. Berikut ini disampaikan rona
lingkungan hidup awal dari ketiga aspek tersebut.
2.4.1 Aspek Fisik Kimiawi
Iklim yang melepati parameter suhu, kelembaban, curah hujan, arah, kecepatan
angin, dan tipe iklim.
1. Iklim
Dari pengamatan langsung di lapangan iklim daerah studi memiliki iklim
tropis cenderung panas (iklim kering panas di atas 37), sehingga kondisi
tanah kekurangan air, kering, dan tandus.
2. Suhu Udara
Temperatur udara rata-rata tahunan selama periode 2004 sampai dengan
2007 berkisar antara 30C sampai dengan 39C. Temperatur udara dari hasil
pengamatan langsung di lapangan adalah sebesar 30C.
3. Curah Hujan
Curah hujan di lokasi studi sama seperti curah hujan di daerah studi
berkisar antara 3,3 mm dan 38,5 mm.
2.4.2 Komponen Biologi
Secara umum karakteristik vegetasi yang terdapat di lokasi proyek adalah flora
darat dan biota air di sekitar proyek dilakukan dengan peninjauan langsung ke
lokasi dan mencari informasi dari penduduk.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-18
1. Flora
Vegetasi kebun campuran yang terdapat di lokasi studi atau di sekitar lokasi
proyek PLTM Bulakan didominasi oleh tanaman Tumpangsari
(campuran).Umumnya kebun campuran terdapat di pinggir desa dan di
sepanjang sungai Ciliman.Rata-rata ukuran kebun campuran relatif
kecil.Komposisi dan strukturnya lebih menyerupai hutan kecil, tanaman
yang ditemukan pada komunitas ini antara lain Kelapa Sawit yang dikelola
oleh PT. PN wil.VIII Kertajaya dan yang dikelola masyarakat sendiri antara
lain Kelapa, Padi, Kacang-kacangan, Umbi-umbian, Kayu Mahoni, Kayu
Albasia, Kayu Juhar dan Karet. Selain berperan dalam pemenuhan
kebutuhan konsumsi pangan, juga berperan dalam proses hidrologi yaitu
sebagai water catchment area.
2. Fauna
Fauna yang ditemukan pada komunitas kebun campuran relative
beraneka.Dari kelompok unggas, beberapa spesies yang dijumpai adalah
burung tekukur, perkutut, emprit, puyuh, dan ayam hutan.
Sementara itu, fauna dari jenis reptil yang dijumpai pada saat studi, antara
lain ular, biawak, bunglon, dan kadal.Dari jenis hewan lainnya yang
ditemui adalah babi hutan dan katak.Sedangkan jenis ikan yang terdapat di
lokasi adalah ikan nila.
Binatang liar yang masih terdapat di daerah ini antara lain kucing hutan,
babi hutan, rusa, kera, ular, dan berbagai jenis unggas.
3. Biota Air
Yang berada di sepanjang sungai Ciliman antara lain: ikan emas, nila, belut,
dan ikan rubang.
2.4.3 Aspek Sosial Ekonomi Budaya
Wilayah kajian aspek sosial ekonomi dan budaya mencakup keadaan
kependudukan/demografi, karakteristik, sosial ekonomi, karakteristik sosial
budaya, kondisi keamanan, ketertiban, kesehatan masyarakat dan
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
2-19
lingkungan.Kecamatan Gunung Kencana berbatasan dengan sebelah utara
kecamatan Cileles, sebelah timur kecamatan Cirinten, sebelah selatan
kecamatan Cijaku, sebelah barat kecamatan Bajarsari.Lokasi PLTM ini terletak
di desa Bulakan, yaitu salah satu desa yang terdapat di kecamatan Gunung
Kencana. Desa Bulakan ini mempunyai luas lahan sebesar 71,9 ha.
1. Kependudukan
Jumlah penduduk desa Bulakan pada akhir tahun 2009 berjumlah 3794 jiwa
dengan penduduk laki-laki sebanyak 1967 jiwa dan penduduk perempuan
sebanyak 1827 jiwa dan rumah tangga yang ada sebanyak 790 rumah
tangga. Tingkat kepadatan penduduk desa Bulakan adalah 527,6 jiwa/km2
(Sumber: Data Kecamatan Gunung Kencana Oktober 2008).
2. Mata Pencaharian
Desa Bulakan yang lahannya cukup luas dan subur sehingga sebagian besar
penduduknya bekerja di sector pertanian, perkebunan rakyat dan sebagian
kecil hidup dari usaha perdagangan, industri, buruh, jasa
pemerintahan/PNS, dan TNI/Polri.
3. Persepsi Masyarakat
Persepsi masyarakat di wilayah studi terhadap kegiatan yang berjalan,
manfaat serta saran dan harapan masyarakat di wilayah studi pada
dasarnya setuju dengan adanya kegiatan tersebut untuk kepentingan
masyarakat umum dan bermanfaat khususnya masyarakat setempat, baik
yang terkena dampak ataupun yang tidak terkena dampak, tetapi mereka
juga mengatakan harus juga memperhatikan dan mencegah dampak dari
kegiatan tersebut, supaya tidak menimbulkan citra negatif terhadap
kegiatan tersebut.
Pada umumnya mereka berharap bahwa kegiatan pembangunan tersebut
dapat segera dilaksanakan dan manfaatnya dapat digunakan oleh
masyarakat sekitar daerah studi.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-1
BAB III
3 LAYOUT PLTM
Layout sebuah sistem PLTM merupakan rencana dasar untuk pembangunan
PLTM. Pada layout dasar digambarkan rencana untuk mengalirkan air dari intake
sampai ke saluran pembuangan akhir.
PLTM Bulakan direncanakan dengan tipe runoff river, yang memanfaatkan aliran
air permukaan (sungai). Komponen sistem PLTM tersebut terdiri dari bangunan
bendung - intake sandtrap waterway headpond penstock powerhouse
tailrace. Basic lay out pada perencanaan pengembangan pada PLTM dimulai dari
penentuan lokasi intake, dimana aliran air akan dibawa ke turbin melalui saluran
penghantar dan pipa pesat, dan penentuan tempat Rumah pembangkit untuk
mendapatkan tinggi jatuhan (head) optimum dan aman dari banjir.
Lokasi titik bendung PLTM Bulakan berada di desa Bulakan, kecamatan Gunung
Kencana, berjarak sekitar 107 km dari Kota Serang, Provinsi Banten. Lokasi ini
dapat dicapai dari kota Serang dengan menggunakan kendaraan bermotor roda
empat melalui jalan raya utama yang melewati kota Pandeglang dan kota
kecamatan Saketi, menuju kota kecamatan Malingping. Jalan raya Saketi saat ini
sangat buruk kondisinya untuk dilalui kendaraan. Sementara itu, jalan alternatif
yang dapat dilewati adalah jalan raya Malingping yang melewati kecamatan
Gunung Kencana, kondisinya relatif lebih baik. Jalan masuk menuju lokasi dari
pertigaan di sekitar wilayah desa Gunung Kendeng, berjarak 12 km sebelum
kota kecamatan Malingping.
Kondisi jalan menuju lokasi bendung dapat ditempuh dengan kendaraan roda
empat hingga kampung Cisadang Hilir, setelah itu dapat dicapai hanya dengan
berjalan kaki melalui jalan setapak di area perkebunan milik masyarakat.
Layout PLTM Bulakan dapat dilihat pada Gambar 5-1 berikut.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-2
Gambar 5-1 Layout PLTM Bulakan
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-3
3.1 PENENTUAN LOKASI BENDUNG DAN INTAKE
Aspek yang mempengaruhi dalam pemilihan lokasi bendung adalah :
1. Pertimbangan Topografi
Lembah sungai yang sempit berbentuk huruf V dan tidak terlalu dalam adalah
lokasi yang ideal untuk lokasi bendung, karena pada lokasi ini volume tubuh
bendung dapat menjadi minimal. Apabila sudah ditemukan lokasi yang secara
topografis ideal untuk lokasi bendung, keadaan topografi di daerah
tangkapan air juga perlu diperiksa: apakah topografinya terjal sehingga
mungkin terjadi longsoran atau tidak. Topografi juga harus dikaitkan dengan
karakter hidrograf banjir, yang akan mempengaruhi kinerja bendung.
2. Kemantapan Geoteknik Pondasi Bendung
Pertimbangan geoteknik diperlukan untuk mengetahui daya dukung pondasi
bendung dan kemungkinan terjadinya erosi buluh di bawah dan samping
tubuh bendung, serta ketahanan batuan terhadap gerusan.
Perlu diperhatikan pada saat pelaksanaan konstruksi bendung, diusahakan
untuk tidak memanfaatkan batuan yang berada di hilir bendung, boleh
mengambil batuan bolder yang berada di udik bendung dan boleh bolder
diturunkan ke hilir bendung untuk menahan golakan karena energi air makin
tinggi.
3. Pengaruh Hidraulik
Keadaan hidraulik yang paling ideal adalah bila ditemukan lokasi bendung
pada sungai yang lurus. Pada lokasi ini arah aliran sejajar, sedikit arus
turbulen, dan kecenderungan gerusan dan endapan tebing kiri kanan relatif
sedikit.
Setelah terbangun bendung dipastikan akan terjadi endapan, oleh karenanya
direncanakan agar endapan tidak di daerah intake (pengambilan air), maka
direncanakan bangunan flushing untuk membuang endapan pasir dan koral
di daerah bangunan pengambilan air.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-4
4. Ruang Untuk Bangunan Pelengkap Bendung
Meskipun telah dijelaskan diatas bahwa lembah sempit adalah pertimbangan
topografis yang paling ideal, tetapi juga harus dipertimbangkan tentang
perlunya ruangan untuk keperluan bangunan pelengkap bendung. Bangunan
tersebut adalah bangunan pengambil, kolam pengendap, dan saluran
penguras lumpur.
5. Kolam pengendap pasir
Sungai ini pada prinsipnya membawa sedimen pasir, apabila bendung
dibangun tidak terlalu tinggi (3 m) dan dasar saluran pembawa di intake
hanya berbeda di bawah 1.5 m dengan dasar penguras, maka diperlukan
bangunan sand trap (kolam pengendapan pasir). Tetapi apabila bangunan
bendung cukup tinggi, sehingga perbedaan antara dasar intake dengan lantai
di sungai cukup besar, maka tidak diperlukan sand traps karena pasir tidak
akan meloncat terlalu tinggi.
6. Tingkat kemudahan pencapaian
Dalam tahap pelaksanaan inilah dipertimbangkan tingkat kemudahan
pencapaian dalam rangka mobilisasi alat dan bahan serta demobilisasi setelah
selesai pelaksanaan fisik. Memasuki tahap operasi dan pemeliharaan
bendung, tingkat kemudahan pencapaian juga amat penting. Kegiatan
pemeliharaan, rehabilitasi, dan inspeksi terhadap kerusakan bendung
memerlukan jalan masuk yang memadai untuk kelancaran pekerjaan.
Dengan pertimbangan diatas ditetapkan lokasi bendung berada pada titik
kordinat geografis: 6 38' 34.20" LS - 106 3' 11.78" BT.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-5
3.2 PERENCANAAN KOMPONEN SIPIL PLTM
3.2.1 Konstruksi Bendung
Tipe bendung yang direncanakan adalah bendung pelimpah cyclop dengan
lapisan beton bertulang Kelas A. Untuk meminimumkan harga bendung, maka
bendung didesain serendah mungkin namun tetap dapat befungsi untuk
mengalihkan air ke intake dan aman terhadap bahaya banjir baik bagi bendung
sendiri maupun bangunan disekitarnya. Dalam merencanakan lebar bendung
dipengaruhi oleh lebar sungai yang akan dibendung dan debit banjir rencana
yang dipakai, dalam hal ini memakai debit rencana periode 100 tahun untuk
disain.
Dalam perhitungan bendung, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah bagaimana
dalam mendesain bendung yang aman dan efisien baik dari segi kekuatan dan
materialnya tidak terlalu boros. Karakteristik bendung yang harus diperhatikan
antara lain: dimensi bendung, gaya-gaya yang bekerja, tinggi bendung, lebar
bendung, pangkal bendung, aliran balik air, dan peredam energi.
Berdasarkan analisa yang dilakukan dengan melihat lokasi dan kondisi topografi
yang ada, maka bendung yang direncanakan adalah bendung dengan tipe mercu
bulat dengan satu jari-jari, kemiringan hilir 1:1 dan menggunakan peredam energi
tipe MDS. Diharapkan dengan desain tersebut bendung aman terhadap gaya-
gaya luar dan efisien dalam pemakaian material, sehingga dapat menghemat
waktu dan biaya dalam proses konstruksi.
A. Lebar Bendung
Lebar bendung, yaitu jarak antara pangkal-pangkalnya (abutment), sebaiknya
sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil. Di bagian ruas
bawah sungai, lebar rata-rata ini dapat diambil pada debit penuh (bankful
discharge); di bagian ruas atas mungkin sulit untuk menentukan debit penuh.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-6
Dalam hal ini banjir rata-rata tahunan dapat diambil untuk menentukan lebar
rata-rata bendung.
Lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1.2 kali lebar rata-rata
sungai pada ruas yang stabil.
Lebar total bendung tidak seluruhnya dimanfaatkan untuk melewatkan debit air
karena adanya pilar dan bangunan penguras, jadi lebar bendung yang
bermanfaat untuk melewatkan debit disebut lebar efektif (Be), yang dipengaruhi
oleh tebal pilar dan koefisien kontraksi pilar serta pangkal bendung. Untuk lebih
jelas dapat diperhatikan seperti pada Gambar 5.2.
Dalam menentukan lebar efektif perlu diketahui mengenai eksploitasi
bendung, dimana pada saat air banjir datang pintu penguras dan pintu
pengambilan harus ditutup. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah masuknya
benda yang terangkut oleh banjir yang dapat menyumbat pintu penguras bila
pintu terbuka dan air banjir masuk ke saluran induk.
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-2 Lebar Efektif Bendung
B1e
B1
B2e
B2
Bs
B3
H1
II
Bs = 0.8Bs
B = B1 + B2 + B3Be = B1e + B2e + Bs
ka.H1
Kp.H1 Kp.H1 Kp.H1 Kp.H1
Ka.H1
pembilas
I II
I
H1
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-7
Lebar efektif mercu (Be) dihubungkan dengan lebar mercu yang sebenarnya (B),
yakni jarak antara pangkal-pangkal bendung dan/atau tiang pancang, dengan
persamaan berikut:
Be = B 2 (nKp + K a) H1
dimana: n = jumlah pilar
Kp = koefisien kontraksi pilar
Ka = koefisien kontraksi pangkal bendung
H1 = tinggi energi, m
Harga harga koefisien Ka dan Kp diberikan pada Tabel 5-1.
Tabel 5-1 Harga-harga Koefisien Ka dan Kp
Bentuk Pilar Kp
Untuk pilar berujung segi empat dengan sudut sudut yang dibulatkan pada jari-jari yang hampir sama dengan 0,1 dari tebal pilar
0,02
Untuk pilar berujung bulat 0,01
Untuk pilar berujung runcing 0
Bentuk Pangkal Tembok Ka
Untuk pangkal tembok segi empat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran
0.20
Untuk pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada
900 ke arah aliran dengan 0,5 H1> r > 0.15 H1 0.10
Untuk pangkal tembok bulat di mana r > 0.5 H1 dan
tembok hulu tidak lebih dari 450 ke arah aliran 0
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-8
Dari hasil pengukuran di lapangan, lebar rata-rata Sungai Lae Bulakan di titik
bendung adalah 22 m. Sehingga,
Bp = (1 1.2)Bap
= 22,0 m 26,4 m
Dimana:
Bp : lebar pelimpah
Bap : lebar alur penuh
Dengan pertimbangan ekonomis guna mengurangi tinggi sayap bendung di hulu,
maka diambil lebar pelimpah adalah 25 m.
B. Perencanaan Mercu
Bendung dengan mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang jauh lebih
tinggi (44%) dibandingkan dengan koefisien bendung ambang lebar. Pada sungai,
ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengurangi
tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi
karena lengkung streamline dan tekanan negatif pada mercu.
Persamaan tinggi energi-debit untuk bendung ambang pendek dengan
pengontrol segi empat adalah:
Q = Cd 2/3 gb3/2 H1 1,5
di mana:
Q = debit, m3/dt
Cd = koefisien debit (Cd = C0C1C2)
g = percepatan gravitasi, m/dt2 ( 9,8)
b = panjang mercu, m
H1 =tinggi energi di atas mercu, m
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-9
Koefisien debit Cd adalah hasil dari:
- C0 yang merupakan fungsi H1/r (Gambar 5-3)
- C1 yang merupakan fungsi p/H1 (Gambar 5-4), dan
- C2 yang merupakan fungsi p/H1 dan kemiringan muka hulu bendung
(Gambar 5.5)
C0 mempunyai harga maksimum 1,49 jika H1/r lebih dari 5,0 seperti
diperlihatkan pada Gambar 5-3.
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-3 Harga-harga Koefisien C0 Untuk Bendung Ambang Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1/r
00.6
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
xxxxxxxxx
xx
xx
x
+ +
koef
isie
n C
o
catatan sahih jika P/H1 > 1.5
x r = 0.025 m. - G.D.MATTHEW 1963 perbandingan H1/ro r = ............. - A.L. VERWOERD 1941+ r = 0.030 m. - A.W.v.d.OORD 1941 r = 0.0375 m. L.ESCANDE & r = 0.075 m. F.SANANES 1959
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-10
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-4 Koefisien C1 Sebagai Fungsi Perbandingan P/H1
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-5 Harga-Harga Koefisien C2 Untuk Bendung Mercu Tipe Ogee Dengan Muka Hulu Melengkung (USBR, 1960)
0
0.7
0.8
0.9
1.0
1.0 2.0 3.0
Fakt
or p
engu
rang
an k
oefis
ien
debi
t C1
perbandingan P/H1
+ w.j.v.d. OORD 1941
P/H1 ~ 1.5
0.99
++
+
H1
V1 /2g2
kemiringan sudut terhadap garis vertikal1:0.33 1826'1:0.67 3341'1:1 4500'
koef
isie
n ko
reks
i C2
perbandingan P/H1
1:11:0.67
1:0.33
00.98
1.00
1.02
1.04
0.5 1.0 1.5
p
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-11
Harga-harga koefisien koreksi untuk pengaruh kemiringan muka bendung
bagian hulu terhadap debit diberikan pada Gambar 5.5. Harga koefisien koreksi,
C2, diandaikan kurang lebih sama dengan harga faktor koreksi untuk bentuk-
bentuk mercu tipe Ogee.
Dari hasil perhitungan, dengan debit rencana bendung Q100 tahun = 339,36
m3/detik, didapat nilai tinggi muka air banjir di atas mercu H1 = 3.49 m.
Penampang bendung PLTM Bulakan dapat dilihat pada gambar-gambar berikut.
Gambar 5-6 Potongan Memanjang Bendung
Gambar 5-7 Potongan Melintang Bendung
C. Pembangunan Bendung
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-12
Ada dua cara pembangunan bangunan bendung yaitu:
1. Menggunakan Saluran Pengelak
Penggunaan saluran pengelak sangat cocok diterapkan untuk sungai yang
lebarnya sempit. Saluran pengelak direncanakan dengan dimensi untuk debit
2 tahunan. Tanggul pengarah dibangun dengan dimensi cukup untuk debit
banjir 2 tahunan. Bangunan pengarah ini bisa digunakan dengan geotubes
dengan diisi pasir dan ditengah bangunan pengarah dipasang geomembran
untuk menahan aliran air dari luar ke bagian pembangunan bendung.
2. Menggunakan Cofferdam
Apabila menggunakan cara pembangunan setengah setengah dari bangunan
bendung maka yang pertama dibangun adalah bangunan bendung yang ada
pintu pengurasnya degan dimensi pitu penguras mampu untuk dialiri debit
2 tahunan. Tanggul penutup sementara sebaiknya dirancang dengan
menggunakan geotube dengan dimensi cukup kuat menahan terjangan aliran
sungai dengan kecepatan pada saat banjir 2 tahunan.Pada bagian tengah
tanggul penutup dipasang geomembran untuk menahan rembesan air supaya
tidak masuk pada bagian sungai yang sedang dibangun bangunan bendung.
Untuk lokasi bendung Bulakan, disarankan untuk menggunakan sistem
cofferdam karena penampang sungai cukup lebar untuk dibendung sebagian.
Selain itu, metode ini tidak memerlukan lahan tambahan untuk digunakan
sebagai saluran pengelak. Musim kering yang cukup panjang di wilayah ini akan
lebih memudahkan optimalisasi pelaksanaan di lapangan. Sedangkan pada saat
musim hujan terutama sekitar bulan Januari-Februari, pekerjaan diperkirakan
akan kurang maksimal karena aliran sungai Ciliman yang cukup deras sehingga
pengerjaan bangunan yang berada di badan sungai harus dimaksimalkan pada
musim kemarau.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-13
3.2.2 Dimensi Intake
Bangunan pengambil (intake) berfungsi untuk mengarahkan aliran air dari sungai
ke saluran pembawa. Bangunan pengambil dilengkapi dengan pintu air yang
berfungsi sebagai pengontrol besaran air yang akan masuk ke saluran pembawa.
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-8 Tipe Pintu Pengambilan
Kapasitas pengambilan harus sekurang kurangnya 120% dari kebutuhan
pengambilan (dimension requirement) guna menambah fleksibilitas dan agar
dapat memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selama umur proyek.
Untuk menghitung bukaan pada pintu intake dapat menggunakan persamaan:
zgabQ 2=
Dimana:
Q = debit, m3/dt
= koefisien debit, untuk bukaan di bawah permukaan air dengan tinggi
energi, =0.8
b = lebar bukaan, m
a = tinggi bukaan, m
g = percepatan grafitasi, m/dt2
ap
z
a
t
h
d
bp
z
a
n
h
d
p 0.50 - 1.50 md 0.15 - 0.25 mz 0.15 - 0.30 mn 0.05 mt 0.10 m
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-14
z = kehilangan tinggi energi pada bukaan, m
Perencanaan bangunan pengambil adalah sebagai berikut:
Debit Kebutuhan PLTM (120% dari kebutuhan pengambilan) = 12,00 m3/detik.
Lebar pintu intake direncanakan b = 2,00 m (2 unit).
Maka bukaan pintu adalah:
No. a b H Q (m) (m) (m) (m3/s)
1 1.00 4.00 0.80 0.15 5.49 2 1.00 4.00 0.80 0.20 6.34 3 1.00 4.00 0.80 0.25 7.09 4 1.00 4.00 0.80 0.30 7.76 5 1.00 4.00 0.80 0.35 8.39 6 1.50 4.00 0.80 0.15 8.23 7 1.50 4.00 0.80 0.20 9.51 8 1.50 4.00 0.80 0.25 10.63 9 1.50 4.00 0.80 0.30 11.65 10 1.50 4.00 0.80 0.35 12.58
1.50 4.00 0.80 0.32 12.00 OK!
Gambar 5-9 Potongan Memanjang Intake
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-15
3.2.3 Dimensi Sand Trap
Walaupun telah ada usaha untuk merencanakan sebuah bangunan pengambilan
dan pengelak sedimen yang dapat mencegah masuknya sedimen ke dalam
saluran pembawa (waterway), masih ada banyak partikel-partikel halus yang
masuk ke dalam system saluran tersebut. Untuk mencegah agar sedimen ini tidak
mengendap di seluruh saluran pembawa, bagian awal dari saluran pembawa
persis di belakang pengambilan direncanakan untuk dibuat bangunan yang
berfungsi sebagai kantong lumpur.
Kantong lumpur itu merupakan pembesaran potongan melintang saluran sampai
panjang tertentu untuk mengurangi kecepatan aliran dan memberi kesempatan
kepada sedimen untuk mengendap.
Untuk menampung endapan sedimen ini, dasar bagian saluran tersebut
diperdalam atau diperlebar. Tampungan ini dibersihkan tiap jangka waktu
tertentu dengan cara membilas sedimennya kembali ke sungai dengan aliran
terkonsentrasi yang berkecepatan tinggi.
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-10 Skema Kantong Lumpur (Sand Trap)
wH =
vL , dengan v =
HBQ
di mana: H = kedalaman aliran saluran, m
w = kecepatan endap partikel sedimen, m/dt
L = panjang kantong lumpur, m
H H
L B
A
w
v
w
v
C
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-16
v = kecepatan aliran air, m/dt
Q = debit saluran, m3/dt
B = lebar kantong lumpur, m
ini menghasilkan: LB = WQ
Ukuran butir yang harus diendapkan bergantung kepada kapasitas angkutan
sedimen di jaringan saluran selebihnya.Dianjurkan bahwa sebagian besar (60-
70%) dari pasir halus terendapkan.
Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)
Gambar 5-11 Hubungan Antara Diameter Saringan dan Kecepatan Endap Untuk Air Tenang
Perencanaan bangunan pengambil adalah sebagai berikut:
0.02
0.04
0.06
0.080.10
0.20
0.40
0.60
0.801.00
2.00
4.00
6.008.00
10.00
0.2 0.4 0.61
2 4 6 810
20 40 60100 mm/dt = 0.1 m/dt
0.2 0.40.6 1 2 4
kecepatan endap w dalam mm/dt-m/dt
diam
eter
aya
k do
dal
am m
m
t=0
10 20
30 4
0
Red
= 0
.001 R
ed =
0.0
1
Red
= 0
.1
Red
= 1
Red
= 1
0
Red
= 1
00
Red
= 1
000
F.B=
0.3
F.B=
0.7
F.B=
0.9
F.B=
1.0
1
2
4
68
10
Ps = 2650 kg/m Pw = 1000 kg/m F.B = faktor bentuk = C a.b(F.B = 0.7 untuk pasir alamiah)c kecil ; a besar ; b sedanga tiga sumbu yang saling tegak lurusRed = butir bilangan Reynolds = w.do/U
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-17
Debit rencana sandtrap = 12,00 m3/det
Panjang rencana sandtrap = 70,0 m
Lebar rencana sandtrap = 8,0 m
Diameter partikel rencana = 0,20 mm
Suhu air rata-rata = 20 C
Kecepatan aliran rencana = 0.40 m/det
Kandungan sedimen = 0.05 kg/m3
Waktu pembilasan = 365 hari
Dari hasil perhitungan diperoleh:
Waktu sedimentasi t = 70,83 detik
Panjang minimum sandtrap (kondisi statis) = 28,33 m < 70,00 m OK!
Kecepatan endap sedimen = 0.03 detik
Kecepatan endap efektif = 0.03 detik
Waktu pengendapan (kondisi turbulence) = 123,59 detik
Panjang minimum sandtrap (kondisi turbulence) = 49,44 m < 70,00 m OK!
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-18
Gambar 5-12 Potongan Memanjang Sand Trap
Gambar 5-13 Potongan Memanjang Pelimpah Sand Trap
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-19
3.2.4 Perhitungan Saluran Pembawa (Waterway)
Saluran pembawa berfungsi untuk mengalirkan aliran air dari bangunan
pengambilan (intake) ke kolam penenang (forebay). Selain pengoperasian dan
perawatan yang cukup mudah, penggunaan saluran pembawa ini memiliki nilai
kehilangan energi yang kecil. Penggunaan batu atau beton dalam pembuatan
saluran pembawa diperlukan untuk mencegah kebocoran dan erosi saluran.
Saluran pembawa harus memiliki kecepatan yang rendah, dimaksudkan agar
tidak terjadi erosi dan aliran airnya tidak membawa sedimen. Terdapat beberapa
nilai minimum dan maksimum kecepatan tergantung dari tipe saluran pembawa,
dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 5-2 Nilai Kecepatan Saluran Pembawa
No Tipe Saluran Kecepatan Max
(m/det) Kecepatan Min
(m/det) 1 Soil 0.6 0.30 2 Stone Masonry 2.00 0.30 3 Concrete 3.00 0.30
Sumber: Kriteria Perencanaan Saluran (KP-04)
Rumus yang digunakan untuk dimensi saluran pembawa adalah
Manning/Strickler Formula. Rumus ini digunakan untuk open channel flow.
21
32
IRKV =
Dimana:
Q = Debit kebutuhan (m3/det)
I = Kemiringan saluran
R = Jari-jari hidraulik (m)
K = Koefisien strickler (1/n)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-20
Tabel 5-3 Nilai Koefisien Strickler
(i) Irrigation Canal Canal condition Stricklers (K)
Earth lined and unlined canals Q: over 10 m3/s 45
Q: between 5 and 10 m3/s 42.5
Q: between 1 and 5 m3/s 40
Q: between 1.0 m3/s 35
Lined canal/structure (a) Concrete 70
(b) Masonry 60
(ii) Drainage Canal Main Drain System Stricklers (K)
h > 1.50 m 30
h 1.50 m 25
h = water depth in channel,m
Sumber: Kriteria Perencanaan Saluran (KP-04)
Perencanaan saluran pembawa adalah sebagai berikut:
Debit rencana PLTM = 10,00 m3/detik.
Debit perencanaan dimensi saluran (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik
Saluran pembawa direncanakan berbentuk trapesium dari pasangan batu yang
diplester.
Untuk menampung limpasan air hujan maupun alur-alur dari atas bukit, saluran
pembawa dilengkapi dengan saluran drainase dan box control serta gorong-
gorong di beberapa lokasi.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-21
Gambar 5-14 Saluran Pembawa (Waterway)
3.2.5 Perhitungan Kolam Penenang (Forebay)
Kolam Penenang (forebay) direncanakan untuk mereduksi arus turbin sebelum
aliran masuk ke dalam pipa pesat (penstock) dan tidak direncanakan sebagai
reservoir air untuk jangka waktu tertentu. Kolam penenang juga berfungsi
sebagai saringan akhir sebelum air masuk ke dalam penstock dan akhirnya ke
turbin. Pada rencana PLTM Bulakan, bak penenang direncanakan pada posisi
dengan kordinat geografis 6 37 37,55 LS ; 106 1 56,65 BT.
Beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam perhitungan dimensi bak
penenang:
Lebar kolam penenang disyaratkan minimum 3 x lebar saluran pembawa.
Sedangkan panjang kolam adalah 2 x lebarnya. Ketentuan tersebut guna
menjamin aliran steady di pipa penstock dan mampu meredam tekanan balik
pada saat penutupan aliran di pipa penstock.
Kolam penenang direncanakan dengan menetapkan kecepatan vertikal
partikel sedimen 0.03 m/det.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-22
Pipa pesat ditempatkan 50 cm di atas dasar kolam untuk menghindarkan
masuknya batu atau benda-benda yang tidak diijinkan terbawa memasuki
turbin, karena berpotensi merusak runner turbin.
Pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum 4 x D (diameter pipa pesat) dari
muka air untuk menjamin tidak terjadi turbulensi dan pusaran yang
memungkinkan masuknya udara bersama aliran air di dalam pipa pesat
Kolam penenang dilengkapi trash rack untuk mencegah sampah dan benda-
benda yang tidak diinginkan memasuki pipa pesat bersama aliran air.
Untuk keperluan pembuangan endapan sedimen, kolam penenang dilengkapi
dengan pintu penguras.
Kolam penenang juga dilengkapi dengan pelimpas yang direncanakan untuk
membuang kelebihan debit pada saat banjir. Bangunan bak penenang dan
saluran pembawa direncanakan terjaga ketinggian permukaan pada saat
banjir sampai maksimum 25% dari debit desain.
Konstruksi kolam penenang dan sand trap berupa pasangan batu diplester
dengan dasar bak berupa cor-an beton tumbuk (tanpa tulangan) kedap air.
Perhitungan:
Debit rencana PLTM = 10,00 m3/detik.
Debit perencanaan dimensi saluran (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik
Lebar = 12,0 m
Panjang = 24,0 m
Kedalaman = 4,24 m
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-23
Gambar 5-15 Potongan Memanjang Kolam Penenang (Forebay)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-24
3.2.6 Pipa Pesat (Penstock)
Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan air
dari kolam penenang (forebay). Perencanaan pipa pesat mencakup pemilihan
material, diameter penstock, tebal dan jenis sambungan (coordination point).
Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibility, berat,
sistem penyambungan dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan
pertimbangan keamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material
dan friction losses seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk
menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi.
Data dan asumsi awal perhitungan pipa pesat:
Material pipa pesat menggunakan plat baja diroll dan dilas (welded rolled steel)
Hal ini dipilih sebagai alternatif terbaik untuk mendapatkan biaya terkecil.
Material yang digunakan adalah mild steel (ST 37) dengan kekuatan cukup.
Head losses pada sistem pemipaan (penstock) diasumsikan sekitar 2%
terhadap head gross.
A. Diameter Penstock
Diameter penstock ditentukan berdasarkan sudut rata-rata penstock dan debit
rencana dengan menggunakan persamaan berikut:
( ) 5.0273.1 optVQD =
Dimana:
D = Diameter penstock (m)
Q = Debit rencana, m3/det
Vopt = Kecepatan optimum, m/det
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-25
Kecepatan optimum penstock didapatkan dari grafik di bawah ini:
Sumber: Manual and Guidelines for Micro-hydropower Development in Rural
Electrification Vol. I, JICA, June 2009
Gambar 5-16 Hubungan Antara Vopt Penstock dan Sudut Rata-rata Penstock
Ap = Hp/Lp
Dimana:
Ap = Sudut rata-rata penstock
Hp = Beda tinggi antara forebay dan powerhouse
Lp = Panjang penstock
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-26
Perhitungan:
Debit rencana = 10,00 m3/det
Hp = 77,0 m
Lp = 420,0 m
Ap = 0,1833
Dari grafik didapat Vopt = 2,0 m/det
Dengan menggunakan persamaan di atas, didapat nilai D = 2,52 m
Digunakan D = 2,50 m
Cek kecepatan di penstock:
Q = 10,0 m/det
A = 4,91 m2
V = 2,04 m/det < Vmax penstock = 3 m/det OK!
B. Tebal Pelat Penstock
Ketebalan pipa perlu ditambah dengan faktor korosi (fk). Ketebalan korosi yang
diizinkan untuk pipa pesat adalah antara 1 3 mm. sehingga tebal pipa adalah:
t + fk, mm
Diameter dan tebal pipa pesat hasil perhitungan akan disesuaikan dengan
diameter dan tebal pipa pesat yang ada di pasaran.
Tebal minimum untuk pipa pesat adalah:
Sampai dengan diameter 0,8 m, tebal minimumnya adalah 5 mm.
Sampai dengan diameter 1,5 m, tebal minimumnya adalah 6 mm.
Sampai dengan diameter 2,10 m, tebal minimumnya adalah 12 mm.
Pendekatan paling sederhana untuk menghitung ketebalan minimum pipa
penstock adalah dengan menggunakan rekomendasi ASME, yakni untuk tebal
penstock minimum (mm) adalah 2,5 kali diameter pipa (m) di tambah 1.2 mm.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-27
t min = 2,5D + 1,2 mm
Rekomendasi lain adalah:
t min = (D+508)/1400 D dalam mm.
Dari hasil perhitungan dan juga dengan mempertimbangkan ketebalan pipa
penstock yang ada di pasaran, maka direncanakan ketebalan pipa penstock
adalah 12 mm.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-28
Gambar 5-17 Potongan Memanjang Pipa Penstock
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-29
3.2.7 Power House
Power house berupa bangunan permanen berdinding batu bata atau precast
concrete sesuai dengan persyaratannya. Lantai dibuat dari plat beton yang
mampu menahan beban peletakan sementara turbin air dan generator, dibuat
terpisah dengan fondasi turbin dan generator. Powerhouse terletak pada lokasi
dengan kordinat geografis 6 37' 23.55" LS - 106 1' 45.35" BT.
Power house direncanakan dengan ukuran (21 x 42) m = 882 m2 dan secara umum
dilengkapi antara lain:
a. Ruang Pembangkit
b. Ruang Panel dan Kontrol
c. Ruang Service yang terdiri dari:
Dapur (kitchen)
Toilet (KM/WC)
Gudang.
Fasilitas power house antara lain adalah:
a. Lampu penerangan luar dan dalam.
b. Pintu geser jenis Henderson sebagai pitu utama dengan tinggi 3.5 meter untuk
memudahkan keluar masuknya barang.
c. Ventilasi alam.
d. Portal Crane.
Luas dan layout power house sangat tergantung dari kebutuhan ruang untuk
berbagai macam peralatan yang akan ditempatkan didalamnya dan sangat
tergantung pada design mekanikal elektrikal.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-30
Gambar 5-18 Potongan Melintang Power House
3.2.8 Tailrace
Tailrace adalah bangunan yang berfungsi mengalirkan air pada pembuangan
PLTM. Bentuk penampang yang akan direncanakan berbentuk tegak dari
pasangan batu. Seperti pada saluran pembawa (waterway), rumus aliran yang
digunakan untuk dimensi tailrace adalah Manning/Strickler Formula.
Dimensi tailrace PLTM Bulakan adalah sebagai berikut:
Debit rencana PLTM = 10,00 m3/detik.
Debit perencanaan dimensi tailrace (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik
Lebar bawah = 2 x 4,0 m
Tinggi air = 1,0 m
Talud = 1 : 0
Panjang = 155 m
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-31
3.3 PERENCANAAN KOMPONEN MEKANIKAL PLTM
Penentuan jumlah turbin diawali dengan turbin yang memerlukan debit yang
kecil atau occurance yang besar (95%), penentuan berikutnya bisa sama dengan
turbin awal atau lebih besar dari kapasitas terpasang turbin yang pertama.
Kriteria utama dalam penentuan kapasitas dan jumlah turbin adalah komposisi
yang paling optimum dari segi ekonomis. Kriteria selanjutnya adalah bagaimana
agar kapasitas turbin hanya 2 macam saja dan syarat batasnya adalah areal
lahan power house cukup untuk letak turbin bersama perangkat lainnya, serta
kemudahan membawa turbin sampai ke lokasi penempatan turbin dengan
perangkatnya (generator, dll).
Guna mendapatkan jumlah turbin terpasang yang paling optimal, dilakukan
simulasi antara kapasitas dan jumlah turbin dengan total energi yang dihasilkan
pertahunnya. Dari hasil simulasi diperoleh hasil kapasitas turbin paling optimum
adalah 2 x 3,5 MW.
3.3.1 Penentuan Jenis Turbin
Komponen mekanikal utama yang terdapat dalam PLTM adalah turbin air.
Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan, dan
energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran
poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkan
prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu:
Tabel 5-4 Jenis Turbin
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-32
Pemilihan jenis turbin berdasarkan spesifikasi lokasi dan potensi yang ada,
seperti yang diperlihatkan oleh tabel dan grafik berikut ini.
Tabel 5-5 Spesifikasi Jenis Turbin
Jenis Turbin Range Ketinggian/Head (m) Kaplan dan propeller 2 < H < 40
Francis 10 < H < 350 Pelton 50 < H < 1300
Banki/Cross-flow 3 < H < 250 Turgo 3 < H < 2500
Sumber: Manual and Guidelines for Micro-hydropower Development in Rural
Electrification Vol. I, JICA, June 2009
Gambar 5-19 Grafik Penentuan Jenis Turbin (Flow dan Hnetto)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-33
Debit rencana PLTM Bulakan adalah 10 m3/detik dengan Hnetto 76 m. sehingga
berdasarkan tabel dan grafik di atas, jenis turbin yang tepat untuk PLTM ini
adalah jenis Francis.
Penentuan jenis turbin dapat pula dengan berdasarkan specific speed (ns).
Kecepatan spesific merupakan suatu istilah yang dipakai untuk
mengelompokkan turbin-turbin atas dasar unjuk kerja dan ukuran
perimbangannya.
Untuk turbin air, gambar berikut dapat dipergunakan sebagai acuan awal untuk
memilih jenis turbin yang sesuai. Rumus kecepatan spesifik yang dipergunakan
adalah:
43
H
Qnnq =
dimana n = kecepatan putar [rpm]
Q = laju aliran [m3/s]
H = head [m]
Gambar 5-20 Grafik Jenis Turbin Berdasarkan Kecepatan Spesifik (ns)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-34
Tabel berikut menunjukkan hubungan antara kecepatan spesifik dengan jenis
turbin dan jumlah sudu turbin.
Tabel 5-6 Data Kecepatan Spesifik Turbin Air
No. Jenis Turbin
Kecepatan Spesifik
Roda Jalan ns
Kecepatan Spesifik
Roda Jalan nq
Kecepatan Spesifik Instalasi Turbin
qn
Head (H)
Max. [m]
Jumlah Sudu
Turbin
1 Pelton, sudu lambat, 1 nosel
5 10
1,5 3
1,5 3
2000 1000
40 30
2 Pelton, sudu normal, 1 nosel
15 20
4,5 6
4,5 6
750 600
26 22
3 Pelton, sudu normal, 2 nosel
15 20
4,5 6
6,5 8,5
750 600
26 22
4 Pelton, sudu cepat, 1 nosel
25 30 35
7,5 9
10,5
7,5 9
10,5
500 400 300
18 15 13
5 Pelton, sudu cepat, 2 nosel
25 30 35
7,5 9
10,5
11 13 15
500 400 300
18 15 13
6 Pelton, sudu cepat, 4 nosel
25 30 35
7,5 9
10,5
15 18 21
500 400 300
18 15 13
7 Francis, sudu lambat 60 100 150
18 30 45
18 30 45
400 250 120
12 sampai
18 8 Francis, sudu normal 200
250 60 75
60 75
80 60
12 sampai
18 9 Francis, sudu cepat 300
350 400 450
90 105 120 135
90 105 120 135
45 35 30 25
12 sampai
18
10 Kaplan atau propeler 400 600 800 1000
120 180 240 300
120 180 240 300
40 20 10 5
8 6 4 3
Catatan : T diambil sama dengan 0,84, jadi nq = 0,3 ns.
ns adalah kecepatan spesifik berdasarkan daya turbin dalam PK
qn adalah kecepatan spesifik istalasi turbin, besarnya sama dengan nq
dikalikan nz
zn adalah jumlah nosel
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-35
Jadi perlu diperhatikan apa beda kecepatan spesifik turbin dengan kecepatan
spesifik roda jalan. Yang menentukan bentuk roda jalan adalah kecepatan spesifik
roda jalan.
Sebelum memperoleh specific speed ini, perlu ditentukan besarnya putaran
runner (roda jalan) turbin (n). Putaran turbin tersebut harus disesuaikan dengan
putaran generator yang telah tersedia. Rumus untuk mencari putaran generator
adalah
Pfn .120=
f adalah frekuensi (50 Hz), dan P adalah jumlah pole yang nilanya selalu genap.
Untuk turbin pada Bulakan, setelah melalui proses iterasi untuk mendapatkan
turbin yang sesuai, ditentukan besarnya putaran turbin sebesar 750 rpm.
Dari hasil simulasi diperoleh konfigurasi turbin yang paling optimal adalah
dengan menggunakan 2 buah turbin, dimana debit maksimum total adalah
sebesar 10 m3/det. Dari hasil perhitungan kecepatan spesifik diperoleh kecepatan
spesifik maksimum sebesar 65, sehingga jenis turbin untuk lokasi PLTM Bulakan
adalah turbin Francis sudu lambat.
3.3.2 Katup
Katup masuk yang digunakan adalah tipe/jenis butterfly valve yang digerakan
dengan motor listrik.
Katup masuk akan dirancang sedemikian rupa sehingga berfungsi dengan lancar
tanpa menyebabkan vibrasi/getaran yang berlebihan serta fluktuasi tekanan yang
berbahaya pada penstock.
Katup masuk harus mampu membuka pada tinggi jatuh kotor maksimum 110 m
tanpa tekanan yang sama dan akan mampu menutup pada ketinggian tersebut
dan aliran maksimum yang sesuai ke guide vane pada saat terbuka penuh. Katup
masuk harus mampu terbuka dan tertutup dalam 180 detik dalam kondisi di atas.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-36
3.3.3 Sistem Hidrolik
Sistem hidolik yang terdapat dalam PLTM meliputi Hydraulic Power Unit dan
Hydraulic Governor. Governor berfungsi untuk menjaga putaran turbin konstan
dengan mengatur bukaan Inlet Guide Vane. Detail komponen dalam kedua
sistem tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 5-7 Detail Komponen Sistem Hidrolik
1 Hydraulic Governor 2 Hydraulic Power Unit1 Oli Tank 1 Oli Tank2 Hydraulic Oil Pump (fixed) 2 Hydraulic Variable Pump3 Hydraulic Oil Hand Pump 3 Oil Level4 Oil Level 4 Temperature Gauge5 Oil Temperature Gauge 5 Pressure Switch6 Pressure Switch 6 Test Point7 Filter Breather 7 Off Line Filter Incl. Cooler8 Pressure Gauge 8 Control Valve9 Test Point 9 Electro Motor10 Flow Control Valve 10 Relief Valve11 Throttle Valve 11 Belhousing12 Electro Motor 12 Solenoid Valve13 Relief Valve 13 Coupling14 Bellhousing 14 Proportional Valve15 Solenoid Valve 15 VT Card16 Coupling 16 Check Valve17 Return Line Filter Non Cloging 17 Manifold18 Check Valve 18 Inline Filter19 Manifold 19 Cylinder 20 Cylinder 20 Fittings, Tubing-piping, Hoses21 Fittings, Tubbing-piping, Hoses 21 Accumulator22 Accumulator 22
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-37
3.4 PERENCANAAN KOMPONEN ELEKTRIKAL PLTMH
3.4.1 Kriteria Desain
Instalasi pada sistem elektrikal dan kontrol yang dibangun pada PLTM secara
konsisten akan mengikuti standard PUIL dan IEC serta standard internasional
lainnya yang relevan.
Pencapaian faktor kehandalan yang optimal dengan memudahkan proses
dalam pengoperasian dan pemeliharaan yang mempertimbangkan pemakaian
komponen yang modular dan dapat saling tukar antar unit serta
meminimalkan jumlah suku cadang.
Peralatan sistem elektrikal dan Kontrol harus di desain untuk meminimalkan
biaya perawatan, kemudahan pengoperasian, dan kemudahan akses untuk
inspeksi, kemudahan perawatan dan penggantian suku cadang.
Pemanfaatan teknologi yang optimal dengan mempertimbangkan pemakaian
perangkat keras hasil teknologi terkini yang umum dijumpai di pasar, dan
penggunaan fiture fungsi yang menunjang produktivitas dan kehandalan.
Terjaganya keamanan personil dan peralatan selama pengoperasian dan
selama pemeliharaan peralatan pembangkit yang mempertimbangkan faktor
fail safe pada operasi peralatan memalui pengaturan mode kerja dalam
operasi dan sistem proteksi serta interlocking yang terkoordinasi.
3.4.2 Standard
Instalasi sistem elektrikal dan kontrol yang akan dibangun di PLTM ini mengacu
kepada standard sebagai berikut :
PUIL, Peraturan Umum Instalasi Listrik Standard Konstruksi Jaringan yang digunakan PLN Wilayah Jawa Barat dan
Banten
IEC, International Electrotechnical Commission NEMA, National Electrical Manufacturers Association
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-38
IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers
3.4.3 Kondisi Lingkungan
Kondisi lingkungan tempat peralatan elektrikal dan control, baik yang natural
atau-pun yang dikondisikan pada PLTM yang akan dibangun ini diuraikan
sebagai berikut:
1. Klasifikasi Daerah tidak berbahaya (non hazardous area)
2. Ambient Temperature Maksimum 45C Minimum 20 C
3. Kelembaban Maksimum 95% Minimum 55%
4. Korosifitas Lingkungannya termasuk pada daerah yang tidak korosif
3.4.4 Filosofi Pemeliharaan dan Pengoperasian
Peralatan sistem elektrikal dan control, baik yang utama maupun pada sistem
pendukung didesain untuk dapat dioperasikan dengan aman oleh dua orang
operator atau teknisi yang telah memperoleh pelatihan pengoperasian PLTM ini.
Kompetensi operator atau teknisi tersebut akan dipaparkan pada bagian lain
dokumen rencana pembangunan pada proyek ini.
Pengoperasian dapat dilakukan dari ruang kontrol maupun secara lokal di area
dekat turbin-generator. Oleh karena itu beberapa status peralatan untuk
mengoperasikan pembangkit akan ditampilkan di ruang tempat pegoperasian
tersebut dilakukan.
Mode operasi sistem didesain manual, kecuali beberapa sistem seperti:
Pengaturan eksitasi generator
Pengaturan governor ( Automatic Governor Controller)
Pengaturan pembebanan generator (Automatic Load Sharing)
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-39
Sinkronisasi generator (Auto Shyncronize)
Sistem proteksi pada PLTM ini didesain secara optimum untuk melindungi
manusia dan peralatan dari kesalahan (failure) yang mungkin terjadi.
3.4.5 Spesifikasi Sistem dan Peralatan Utama Elektrikal dan Kontrol
1. Transformator
Step-up transformer akan menggunakan type pendingin dengan minyak type
SPLN 8, karena type ini cocok untuk daerah pegunungan terbuka yang
berdekatan dengan gedung pembangkit serta sekelilingnya di pagar.
Transformer harus dilengkapi oleh suatu relay dan alarm petunjuk
temperatur minyak serta penyangganya (peralatan penyangga tersebut dapat
dihilangkan untuk transformer kurang dari 1000 kVA). Penyangga
transformer bila diperlukan akan ditempatkan pada bagian dalam gedung
pembangkit dan di proteksi dengan pemutus primer.
Kapasitas transformator dipilih sebisa mungkin sama dengan output
generator. Kapasitas standard transformator yang tersedia adalah 160 kVA,
200 kVA, 250 kVA, 315 kVA, 400 kVA, 500 kVA, 630 kVA, 800 kVA, 1000 kVA,
1250 kVA, 1600 kVA, 2000 kVA, 2500 kVA, 3000 kVA, 4000 kVA.
2. Switchgear
Semua switchgear akan ditempatkan di bagian dalam gedung. Mekanisme
pengoperasian menggunakan tipe pemutus bebas dengan pemutusan listrik.
Installasi tegangan rendah (380 V) akan menggunakan Circuit Breaker udara
(ACB) dengan proteksi arus lebih integral untuk generator circuit breaker.
Circuit breaker dengan panel 20 kV lebih disukai terbuat dari metal untuk
menambah reliabilitasnya.
-
STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN
3-40
3. Instrumentasi
Instrumentasi minimum dibutuhkan untuk pengoperasian PLTM secara aman
antara lain adalah:
Bantalan temperatur dan level minyak
Governor Oil Pressure dan level
Penstock Pressure Gauge
Hour Run Meters
Speed Monitoring and Overspeed Device
Meteran Umum (General Metering) yaitu Machine Speed, Voltage,
Current, Killowat/Hours, Frequency, Synchroscope, Kilowatt, Kilovolt
4. Mesin Pembantu
Governor drive dan excitor suply akan diubungkan ke terminal keluaran
generator. Motor tambahan 380 V atau kontrol disuplai melalui Miniature
Circuit Breaker (MCB) pada papan stasiun suplai distribusi
5. Kabel Daya dan Instalasi Penerangan
Kabel daya dan instalasi penerangan merupakan tambahan dari kabel daya
termasuk perlengkapan governor, transformer, panel, swicthgear, swicthyard
sampai dengan tahanan penerangan 20 kV, jaringan voltage medium 20 kV,
instalasi penerangan gedung pembangkit, rumah operator dan lokasi site.
Kabel tegangan rendah untuk generator, transformer, dan panel
menggunakan satu kutub tipe NYY dengan ukuran yang sesuai pada saat ini.
Kabel tegangan 20 kV digunakan tipe N2 x SEBY 20 kv 3 x 95 dengan ukuran
yang sesuai. Sedangkan kabel yang digunakan untuk penerangan dilokasi
kerja adalah jenis twisted cable saluran lebih dengan proteksi MCCB.
Lampu yang dipasang di gedung pembangkit dan lokasi kerja adalah Mercury
160 W/220V atau lampu low pressure sodium, sedangkan untuk
top related