Perencanaan Pompa ANALISIS PRAKIRAAN POTENSI PLTA PUMPED STORAGE

41

4.1.6 Perencanaan Generator

Generator merupakan komponen fasilitas mekanikal – elektrikal pada PLTA Pumped Storage iniTipe generator yang akan digunakan adalah Brushless Synchronous Generator Three phase Star Connected dengan kapasitas 2 x 150 MW yang dilengkapi dengan AVR Automatic Voltage Regulator untuk pengatur tegangan. Adapun Spesifikasi Generator yang digunakan untuk PLTA Pumped Storage ini adalah sebagai berikut : Tabel 4.5 Desain Generator Pada PLTA Pumped Storage Parameter Simbol Type Brushless Synchronous GeneratorThree phase Star Connected Rating Power 167 MVA 150 MW Frekuensi 50 Hz I Nominal 6200 A Merk HYUNDAI AVR Standard Kecepatan Poros 400 rpm Output Voltage 15,5 kV Power Factor 0,9 Efisiensi 0,98

4.1.7 Perencanaan Pompa

42 Pompa yang akan direncanakan pada PLTA ini akan berfungsi secara standby, tergantung Volume air yang ada pada Waduk atas Danau Sidihoni. Pada saat Volume air yang ada pada Danau Sidihoni tidak mencukupi lagi untuk memutar turbin, maka pompa akan difungsikan On .Jenis pompa yang akan digunakan adalah Tipe MA Series Slurry Dewatering Pump 4 3E - ZHH.Adapun spesifikasi pompa ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Tabel 4.6 Spesifikasi Pompa Pada PLTA Pumped Storage Parameter Simbol Satuan Name N MA Series Slurry Dewatering Pump 4 3E - ZHH Diameter D 508 mm Head H 12 -97 m Pressure P High Pressure Power kW 128 Kapasitas Q 128 – 252 m 3 h Kapasitas Q 35 – 70 L S Speed N 600 – 1400 rpm Effisiensi η 50 Place of Origin PO Hebei, CHINA Mainland Perusahaan C HEBEI MUYUAN PUMP INUDSTRY CO., LTD

4.2 Tinggi Muka Air TMA Danau Sidihoni dan Danau Toba

Tinggi muka air adalah permukaan air pada suatu danau terhadap suatu titik tetap yang elevasinya tidak diketahui.Volume air danau sidihoni maximum, 43 maka tinggi muka air nya adalah 35 meter, jika keadaan volume air danau sidihoni minimum maka tinggi muka air nya adalah 30 meter.Untuk volume air danau toba maximum maka tinggi muka air nya adalah 508 meter, dan jikalau keadaan volume air danau sidihoni minimum, maka tinggi muka air nya adalah 228 meter.

4.3 Perhitungan Besarnya Debit yang akan dipompakan In flow

Untuk menghitung besarnya debit yang akan dipompakan dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1. Diketahui berapa besarnya kapasita pompa untuk memompakan air selama per jam. 2. Kemudian dilakukan dengan cara mengetahui volume tampungan maksimum pada waduk atas. Untuk mendapatkan hasil dari kedua cara tersebut, hal pertama yang kita hitung adalah mengetahui banyaknya air yang dipompa, Banyaknya air yang dipompa dalam 1 detik adalah 35-70 m 3 . Jika pompa bekerja maximum maka banyaknya air yang dipompa selama per jam adalah : = 70 m 3 detik.x 1 jam 3600 detik = 70 m 3 detik x 3600 = 252.000 m 3 Jika pompa bekerja minimum maka banyaknya air yang dipompa adalah : = 35 m 3 detik.x 1 jam 3600 detik = 35 m 3 detik x 3600 = 126.000 m 3 44 Danau sidihoni difungsikan sebagai waduk atas dengan luas permukaan 39,5 km 2 , kedalaman rat-rata 30 m, dan volume air yang bisa ditampung di waduk atas adalah sebesar 15,7 juta m 3 atau 15.700.000 m 3 . Jika pompa bekerja maximum maka banyaknya air yang dipompa selama per jam adalah 252.000 m 3 dan Jikalau pompa bekerja minimum maka banyaknya air yang dipompa selama per jam adalah 126.000 m 3 . Maka, waktu yang dibutuhkan oleh pompa untuk bisa memenuhi air di waduk atas adalah : = Volume max waduk atas Banyaknya air yang dipompa = 15.700.000 m 3 252.000 m 3 = 62,3 jam atau selama 2 hari .

4.4 Perhitungan Besarnya Debit yang keluar dari Turbin Out flow

Untuk menghitung besarnya debit yang keluar dari turbin adalah banyaknya air yang dijatuhkan ke turbin selama per jam dikali waktu air yang dipompa dalam 1 jam. Banyaknya debit air yang dijatuhkan ke turbin :177,48 m 3 . Waktu air yang dipompa dalam 1 jam 3600 detik Maka, besarnya debit yang keluar dari turbin adalah : = 177,48 m 3 x 3600 = 638.928 m 3 . Maka, air yang ditampung pada waduk atas akan habis dalam waktu yaitu : = 15.700.000 m 3 638.928 m 3 = 24 jam atau 1 hari. 45 Jadi dapat disimpulkan bahwa pompa harus bekerja secara terus menerus agar air yang ditampung pada waduk atas tidak sempathabis .dan perlu diketahui bahwa dari hasil penelitian di tempat lokasi bahwa danau sidihoni tidak pernah habis. Air yang keluar dari saluran pembuangan tail raceakan ditampung di dalam satu waduk, dimana air tersebut akan difungsikan kembali untuk saluran irigasi dan selebihnya dikembalikan lagi ke danau toba.

4.5 Perhitungan Daya Listrik pada Sistem PLTA Pumped Storage

Dengan memanfaatkan debit air sebesar 177,48 � 3 s dan ketinggian jatuhan air head 174,947 m, maka besarnya daya listrik yang dapat dihasilkan PLTA Pumped Storage ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus di bawah ini : • Daya pada poros turbin P t = ρ x g x Q x He x ƞ t • Daya yang ditransmisikan ke generator P trans = ρ x g x Q x He x ƞ t x ƞ belt • Daya yang dibangkitkan generator � = ρ x g x Q x He x ƞ t x ƞ belt x ƞ gen • Daya yang dihasilkan pembangkit � = ρ x g x Q x He x ƞ ����� Dimana : P = daya keluaran kW � = masa jenir air 1000 kg � 3 46 g = gaya gravitasi bumi 9,81 m � 2 Q = debit air � 3 detik He = head efektif 174,947 m ƞ � = efisiensi turbin 0,8 ƞ ���� = efisiensi transmisi = 0,98 untuk flat belt= 0,95 untuk V-belt ƞ ��� = efisiensi generator 0,98 Daya yang dibangkitkan oleh generatoradalah : � = ρ x g x Q x He x ƞ t x ƞ belt x ƞ gen P = 1000 kg � 3 x 9,81m � 2 x 177,48 � 3 detik x 174,947m x 0,8 x 0,95 x 0,98 = 226.863,482 KW atau 226,863 MW Maka prakiraan potensi PLTA Pumped Sorage Danau Sidihoni Kabupaten Samosir adalah sebesar 226,863 MW dibulatkan menjadi 227 MW. Total produksi energi yang dibangkitkan selama operasi satu tahun PLTA Pumped Storage Di Danau Sidihoni Kabupaten Samosir dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4dengan mengasumsikan faktor kapasitas pembangkit sebesar 80 dari daya terpasang 227 MW dan memiliki umur pembangkit 25 tahun , maka dihasilkan energi per tahun sebagai berikut : Total Produksi Energi per Tahun = Px 8760x PF kWh = 227 x10 3 x 8760 x 0,8 = 1.590.816.000 kWh = 1.590 GWh 47 Jika PLTA beroperasi selama 24 jam maka total produksi energi selama per tahun adalah sebesar 1.590.816.000 kWh atau1.590GWh . Total Produksi Energi per Tahun = Px 4380x PF kWh = 227 x10 3 x 4380 x 0,8 = 795.408.000 kWh tahun Jika PLTA beroperasi selama 12 jam maka total produksi energi selama per tahun adalah sebesar 795.408.000 kWh.

4.6 Analisa Ekonomi

4.6.1 Biaya Modal Capital Cost