Flow Duration Curve dan Perhitungan Daya yang Dibangkitkan

Flow Duration Curve (FDC) dari sungai Simadoras dapat dirumuskan dengan mengolah data

hasil pemodelan debit di sungai Simadoras. Data debit harian selama 10 tahun diurutkan dari yang

terbesar hingga yang terkecil dan masing-masing dihitung probabilitas kejadiannya. Dengan

mengalurkan data debit pada sumbu Y dan probabilitas pada sumbu X, maka didapat grafik FDC

sungai Simadoras sebagai berikut :

Grafik Flow Duration Curve Sungai Simadoras

Melalui grafik tersebut di atas, dapat ditentukan suatu nilai debit dengan keandalan tertentu

yang akan dijadikan acuan dalam penentuan daya yang dapat dibangkitkan. Dalam hal ini diambil

nilai debit dengan kehandalan 80%, 90%, dan 95% sebagai berikut :

Debit Andalan 80% : 5.708 m3/s Debit Aliran ke Turbin (90%) : 5.137 m3/s

Debit Andalan 90% : 2.859 m3/s Debit Aliran ke Turbin (90%) : 2.573 m3/s

Debit Andalan 95% : 1.555 m3/s Debit Aliran ke Turbin (90%) : 1.399 m3/s

Debit yang digunakan sebagai debit aliran ke turbin (debit pembangkit) adalah 90% dari

Debit Andalan. Hal ini dimaksudkan untuk mengalokasikan 10% dari debit andalan sebagai ecological

flow ataupun maintenance flow.

Daya yang dapat dibangkitkan dirumuskan melalui persamaan sebagai berikut :

dengan

Adapun besaran konstan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Sedangkan nilai Q (debit aliran) bervariasi sesuai kehandalan masing-masing dan nilai H

(tinggi jatuh) ditetapkan sebesar 61 meter dan 71 meter (sesuai hasil survey topografi). Oleh karena

itu, perhitungan daya akan dilakukan dalam beberapa alternatif, dan pada akhirnya akan dipilih

alternatif yang paling sesuai dan memungkinkan.

Besarnya Troughout dari masing-masing alternatif akan dihitung dalam satuan Gwh/year,

sehingga daya (dalam satuan KWh) yang dibangkitkan akan dikonversikan dalam satuan GWh/year.

Perhitungan terhadap beberapa alternatif tersebut akan disampaikan dalam uraian berikut :

1. Debit Andalan 80%

Debit Andalan 80% : 5.708 m3/s

Debit Aliran ke Turbin (90%) : 5.137 m3/s

Grafik Flow Duration Curve dengan Debit Andalan 80%

TURBIN 2

TURBIN 1

58.38%

80.00%

Apabila terpasang 1 Turbin dengan Q andalan 80%, maka untuk Head 71 meter

dapat dibangkitkan daya sebesar 2.86 MW dengan troughput mencapai 20 GWh/tahun.

Head 61 m akan menghasilkan 2.45 MW dan troughput 17.21 GWh/tahun.

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 1 Turbin :

Apabila terpasang 2 turbin, maka probabilitas 2 turbin tersebut dapat bekerja secara

bersamaan adalah 58.38%.

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 2 Turbin :

2. Debit Andalan 90%

Debit Andalan 90% : 2.859 m3/s

Debit Aliran ke Turbin (90%) : 2.573 m3/s

Grafik Flow Duration Curve dengan Debit Andalan 90%

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 5.137 80.00% 2.860 2859.736 20.041 20.041

2 61 1 5.137 80.00% 2.457 2456.956 17.218 17.218

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 5.137 80.00% 2.860 2859.736 20.041 34.667

71 2 5.137 58.38% 2.860 2859.736 14.626

2 61 1 5.137 80.00% 2.457 2456.956 17.218 29.784

61 2 5.137 58.38% 2.457 2456.956 12.566

TURBIN 2 TURBIN 1

82.33%

90.00%

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 1 Turbin :

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 2 Turbin :

3. Debit Andalan 95%

Debit Andalan 95% : 1.555 m3/s

Debit Aliran ke Turbin (90%) : 1.399 m3/s

Flow Duration Curve dengan Debit Andalan 95%

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 1 Turbin :

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 2.573 90.00% 1.432 1432.409 11.293 11.293

2 61 1 2.573 90.00% 1.231 1230.661 9.703 9.703

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 2.573 90.00% 1.432 1432.409 11.293 21.624

71 2 2.573 82.33% 1.432 1432.409 10.331

2 61 1 2.573 90.00% 1.231 1230.661 9.703 18.578

61 2 2.573 82.33% 1.231 1230.661 8.876

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 1.399 95.00% 0.779 778.7925 6.481 6.481

2 61 1 1.399 95.00% 0.669 669.1034 5.568 5.568

TURBIN 2 TURBIN 1

89.3%

95.0%

Tabel Perhitungan Daya jika Terpasang 2 Turbin :

Dari ketiga uraian tersebut di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa daya yang

dibangkitkan akan semakin besar ketika kehandalan debit semakin kecil.

Debit Andalan 80%, 2 Turbin, Head 71 m : Total Throughput = 34.67 GWh/yr

Debit Andalan 90%, 2 Turbin, Head 71 m : Total Throughput = 21.62 GWh/yr

Debit Andalan 95%, 2 Turbin, Head 71 m : Total Throughput = 12.57 GWh/yr

Dalam hal ini, perlu diperhitungkan aspek kekontinuan dari debit, yang akan

menghasilkan daya/energi yang kontinu pula. Sehingga walaupun daya yang dibangkitkan

lebih kecil, tetapi keberadaannya kontinu (seperti kehandalan 95%), maka tetap layak untuk

dipertimbangkan sebagai alternatif.

Alt Head Turbin Q Prob Daya Daya Trghput Total

(m) (m3/s) (%) (MW) (kWh) (Gwh/yr) (Gwh/yr)

1 71 1 1.399 95.00% 0.779 778.7925 6.481 12.573

71 2 1.399 89.30% 0.779 778.7925 6.092

2 61 1 1.399 95.00% 0.669 669.1034 5.568 10.802

61 2 1.399 89.30% 0.669 669.1034 5.234