i

ANALISA POTENSI BENDUNGAN KALIKEBO UNTUK PEMBANGKIT

LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada jurusan

Teknik Elektro jenjang Strata-1 Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma

Klaten.

Disusun Oleh :

NAMA : ARDIAN RIDHO PRABOWO

NIM : 1442100491

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN

2018

ii

iii

iv

v

MOTTO

1. Tidak akan ada keberuntungan jika suatu kesempatan tidak disertai dengan

kesiapan.(Ardian Ridho Prabowo)

2. Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama

kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu

urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada

Tuhanmulah engkau berharap. (QS. Al-Insyirah, 6-8)

3. Tugas kita bukanlah untuk berhasil. Tugas kita adalah untuk mencoba, Karena

di dalam mencoba itulah kita menemukan dan membangun kesempatan untuk

berhasil.(Mario Teguh)

4. Sesuatu yang belum dikerjakan, sering kali tampak mustahil; kita baru yakin

kalau kita telah berhasil meakukannya dengan baik. (Evelyn Underhill)

5. Ilmu lebih utama daripada harta. Sebab ilmu warisan para nabi adapun harta

adalah warisan Qorun, Firaun dan lainya. Ilmu lebih utama dari harta karena

ilmu itu menjaga kamu, dan kamu yang menjaga harta.(Ali Bin Abu Thalib)

6. Bermimpilah setinggi langit. Jika engkau jatuh, engkau akan jatuh diantara

bintang-bintang.(Ir.Soekarno)

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

Kupersembahkan skripsi ini kepada :

1. Allah SWT, yang telah memberikanku kesempatan, kekuatan serta

membekaliku dengan ilmu. Atas karunia serta kemudahan yang engkau

berikan akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan.

2. Ayah dan Ibu tercinta yang menjadi semangat terbesarku yang telah

memberikn kasih sayang, doa yang tulus, perhatian, pengorbanan, dan

kesabaran yang mustahil untuk dinilai. Terimakasih untuk segalanya yang

tak mungkin mampu untukku membalasya.

3. Kepada Widia Astuti, yang selalu memberikan motivasi, semangat, dan

doa. Terimakasih atas segala waktunya yang telah mendukung saya dalam

keadaan apapun.

4. Teman dan sahabat seperjuangan Universitas Widya Dharma Klaten yang

turut serta membantu dalam penelitian saya.

5. Almamater Universitas Widya Dharma Klaten.

6. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam

menyelesaikan skripsi ini

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

berkah dan rahmatNya, saya dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“ANALISA POTENSI BENDUNGAN KALIKEBO UNTUK PEMBANGKIT

LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH).” sebagai syarat untuk

menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik Elektro jenjang Strata-1 Fakultas

Teknik Universitas Widya Dharma Klaten.

Dalam penyusunan skripsi ini saya menyadari tanpa bantuan, bimbingan

dan dukungan dari berbagai pihak, saya tidak akan bisa menyelesaikan skripsi ini.

Oleh karena itu, saya berterimakasi kepada:

1. Bapak Prof. Dr. H. Triyono, M.Pd, selaku Rektor Universitas Widya Dharma

Klaten.

2. Bapak Harri Purnomo, S.T, M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Widya Dharma Klaten serta dosen pembimbing II.

3. Bapak Sutiyo, S.T, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik

Elektro.

4. Bapak Sugeng Santoso, S.T, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I.

5. Bapak / Ibu Dosen, Khususnya Dosen Jurusan Teknik Elektro serta seluruh

staf Karyawan Universitas Widya Dharma Klaten, yang dengan setulus hati

memberikan bantuan dan bimbingan selama menyelesaikan studi.

viii

6. Kedua Orang Tua dan Seluruh keluarga saya yang selalu mendo’akan dan

memberi dukungan baik material maupun moral.

7. Seluruh sahabat dan teman-teman Mahasiswa Teknik Elektro Universitas

Widya Dharma Klaten yang telah banyak membantu dalam penelitian maupun

penulisan skripsi ini.

8. Serta seluruh pihak yang telah banyak membantu dalam skripsi ini yang tidak

bisa saya sebut satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan

skripsi ini. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat

diharapkan. Semoga skripsi ini dapat memberikan bermanfaat bagi penulis

khususnya dan semua pihak yang memerlukan.

Klaten, 16 Agustus 2018

Penulis

ix

ABSTRAK

ARDIAN RIDHO PRABOWO, NIM : 1442100491, Jurusan Teknik Elektro,

Fakultas Teknik, Universitas Widya Dharma Klaten, Skripsi : “ANALISA

POTENSI BENDUNGAN KALIKEBO UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)”

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan

pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga

penggeraknya seperti saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara

memanfaatkan tinggi terjun (head) dan jumlah debit air. Di Indonesia banyak

daerah yang dekat dengan aliran sungai dan memadai untuk pembangkit listrik

pada skala yang demikian. Pada aliran sungai Kalikebo, Kecamatan Trucuk

Kabupaten Klaten terdapat potensi ketersediaan air yang cukup sepanjang tahun

serta debit yang dapat diandalkan namun belum dimanfaatkan untuk PLTMH.

Dari hasil analisa diperoleh kesimpulan bahwa Bendung Kalikebo memiliki

potensi untuk dijadikan PLTMH dikarenakan memiliki debit yang konstan dalam

sepanjang tahun. Dengan daya 20 kW maka dapat didistribusikan untuk rumah-rumah

dan kebutuhan lainnya..

Kata Kunci : PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro), Turbin

Propeller Open Flume, Debit Air, dan Head (Ketinggian).

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................. iv

HALAMAN MOTTO ..................................................................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN …………………………………………………….....vi

KATA PENGANTAR ................................................................................................. vii

ABSTRAK ....................................................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................................. x

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah ...................................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ..................................................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................................... 3

1.6. Kajian Pustaka ......................................................................................................... 4

1.7. Sistematika Penulisan .............................................................................................. 9

BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................................... 11

2.1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) .............................................. 11

2.1.1. Pengertian PLTMH ...................................................................................... 11

2.1.2. Prinsip Kerja PLTMH .................................................................................. 12

2.1.3. Klarifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Air .................................................. 12

2.1.4. Pemanfaatan PLTMH .................................................................................. 13

2.1.5. Komponen-komponen PLTMH ................................................................... 14

2.1.5.1. Bangunan Sipil ................................................................................ 14

xi

2.1.5.2. Komponen Mekanikal dan Elektrikal ............................................. 19

2.1.6 Efisiensi Mikrohidro ...................................................................................... 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 32

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................ 32

3.2. Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................................... 33

3.3. Langkah Penelitian ................................................................................................ 34

3.4. Metodologi Penelitian ............................................................................................ 35

3.4.1. Study Literatur ............................................................................................. 35

3.4.2. Study Lapangan ........................................................................................... 35

3.4.3. Pengumpulan Data ....................................................................................... 35

3.4.3.1 Data Primer .......................................................................................... 36

3.4.3.2 Data Sekunder ...................................................................................... 39

3.4.4. Analisa Daya ................................................................................................ 42

3.4.5. Evaluasi Potensi PLTMH Bendungan Kalikebo ........................................... 42

3.4.5.1 Perhitungan Debit Harian..................................................................... 42

3.4.5.2 Perhitungan Daya Listrik ..................................................................... 42

3.4.6 Evaluasi Kelayakan PLTMH Bendungan Kalikebo ...................................... 45

3.4.6.1 Potensi Tempat ..................................................................................... 45

3.4.6.2 Kelayakan Tempat ............................................................................... 45

3.4.7 Pemilihan Turbin ........................................................................................... 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 47

4.1. Hasil Penelitian ...................................................................................................... 47

4.1.1. Potensi Debit Air Bendungan Kalikebo untuk PLTMH .............................. 47

4.1.1.1 Tinggi Terjun ...................................................................................... 47

4.1.1.2 Perhitungan Debit Harian Bendungan Kalikebo Berdasarkan Data

Pengukuran Pada Bulan Juli sampai dengan Agustus 2018 ............................. 48

4.1.1.2.1 Perhitungan Kecepatan Aliran Air ............................................. 48

4.1.1.2.2 Perhitungan Luas Penampang .................................................... 48

4.1.1.2.3 Perhitungan Debit Harian........................................................... 49

4.1.1.3 Perhitungan Daya Terbangkitkan......................................................... 51

4.2. Pemilihan Jenis Turbin .......................................................................................... 56

xii

4.3. Rancang Bangun PLTMH Bendungan Kalikebo ................................................... 60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 62

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................ 62

5.2 Saran ....................................................................................................................... 63

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Definisi Pembangkit Listrik Tenga Air Berdasarkan Kapasitas Daya ......... 13

Tabel 2.2 Kisaran Kecepata Turbin ............................................................................. 23

Tabel 2.3 Daerah Operasi Turbin Berdasarkan Tinggi Terjun Air .............................. 23

Tabel 3.2 Efisiensi Mikrohidro .................................................................................... 31

Tabel 4.1 Daya Terbangkitkan Tahun 2013-2017 ....................................................... 55

Tabel 4.2 Perbandingan Turbin Propeller Open Flume Dengan Turbin Crossflow .... 57

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Skema Prinsip Kerja PLTMH ............................................................... 14

Gambar 2.2 Bendungn Kalikebo ............................................................................... 15

Gambar 2.3 Saluran Penyadap (intake) .................................................................... 16

Gambar 2.4 Saluran Pembawa (headrace) ............................................................... 17

Gambar 2.5 Pipa Pesat (penstock) ............................................................................. 19

Gambar 2.6 Penentuan Turbin Berdasarkan Tinggi Jatuh dan Debit Desain ........... 21

Gambar 2.7 Turbin Crossflow .................................................................................. 24

Gambar 2.8 Turbin Propeller .................................................................................... 25

Gambar 2.9 Generator Singkron ............................................................................... 26

Gambar 2.10 Generator Induksi .................................................................................. 26

Gambar 2.11 Panel Kontrol ELC (electronic load control) ........................................ 28

Gambar 2.12 Panel Kontrol ICG (induction generator cotroller) .............................. 29

Gambar 2.13 NFB (no fuse breaker) .......................................................................... 29

Gambar 2.14 Kontaktor Magnet ................................................................................. 30

Gambar 2.15 Diagram Skematis Perhitungan Efisiensi PLTMH ................................. 30

Gambar 3.1 Peta Lokasi Bendungan Kalikebo ......................................................... 32

Gambar 3.2 Flowchart Tahapan Penelitian ............................................................... 34

Gambar 3.3 Tinggi Terjun Efektif ............................................................................ 39

Gambar 3.4 Peta Kelurahan Kalikebo ....................................................................... 40

Gambar 3.5 Peta Daerah Tangkapan Sungai ............................................................. 41

Gambar 3.6 Peta Daerah Aliran Sungai ..................................................................... 41

Gambar 4.1 Luas Penampang Saluran Irigasi Bendungan Kalikebo ........................ 48

Gambar 4.2 Lokasi Yang Akan Dibangun Rumah Pembangkit ............................... 58

Gambar 4.3 Perhitungan Turbin Sesuai Debit dan Head ........................................... 59

Gambar 4.4 Rancang Bangun PLTMH Bendungan Kalikebo ................................... 60

Gambar 4.5 Desain Penempatan Turbin .................................................................... 61

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro adalah suatu pembangkit

listrik skala kecil dengan output dibawah 100 kW yang menggunakan tenaga

air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun

alam dengan memanfaatkan tinggi terjunan dan jumlah debit air. Mikrohidro

memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air

maka semakin besar energi potensal air yang dapat diubah menjadi energi

listrik. Relatif kecil energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan

dibandingkan dengan PLTA yang berskala besar, berimplikasi pada relative

sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan guna instalasi

dan pengoprasian mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit

mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di

daerah-daerah terpencil dan perdesaan.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-Hidro (PLTMH) merupakan salah

satu alternatif energi yang berpotensi adalah energi terbarukan. Potensi

sumber energi terbarukan Di Indonesia meliputi energi surya

4,8kWh/m2/hari, energi mini/mikro hidro 458 MW, biomasa 49,81 GW,

tenaga angin 3-6 M/detik, dan nuklir 3 GW (DJLPE, 2008). Meskipun besar

potensi sumber energi terbarukan di Indonesia, namun belum dimanfaatkan

1

2

secara signifikan. Pemeritah Indonesia telah menargetkan memenuhi pangsa

negri sampai 7% pada tahun 2025. Tingkat pemanfaatan PLTMH saat ini

baru mencapai sekitar 21 MW atau hanya sekitar 4% saja dari potensi yang

ada. Dengan demikian, masih cukup banyak potensi yang saat ini belum

dimanfaatkan, atau bahkan belum tereksplorasi /terdokumentasi dengan baik.

Indonesia memiliki banyak daerah yang dekat dengan aliran sungai,

tidak sedikit pula aliran sungai yang memadai untuk dimanfaatkan untuk

pembangkit listrik berskala kecil. Diharapkan dengan memanfaatkan potensi

yang ada masyarakat dapat memenuhi kebutuhan energinya sendiri dalam

mengantisipasi kenaikan biaya energi atau kesulitan jaringan listrik nasional.

Pada Bendungan Kalikebo, Kecamatan Trucuk Kabupaten Klaten ini

terdapat potensi ketersediaan air yang cukup sepanjang tahun, debit yang

dapat diandalkan, memiliki tata letak bangunan yang berpotensi untuk dibuat

PLTMH. Maka dari itu, perlunya dilakukan analisa dan perhitungan daya

listrik yang dapat dihasilkan oleh aliran sungai ini.

1.2 Perumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah antara lain :

1. Bagaimana prinsip kerja PLTMH?

2. Bagaimana kelayakan potensi debit air Bendungan Kalikebo?

3. Berapa besar daya listrik yang dapat dihasilkan Bendungan Kalikebo?

4. Bagaimanakah tipe dan letak turbin yang sesuai dengan potensi debit air

Bendungan Kalikebo?

3

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Pengambilan data debit air Bendungan Kalikebo dari Dinas DPU &

ESDM Kabupaten Klaten untuk tahun 2013 s/d 2017 (5 tahun).

2. Pengambilan data debit di lapangan selama 6 hari dengan menggunakan

metode pelampung (Velowcity Area Method) pada bulan Juli sampai

dengan Agustus 2018.

3. Tidak membahas peralatan jaringan distribusi.

1.4 Tujuan Penelitian

Dalam Penelitian ini terdapat beberapa tujuan yaitu :

1. Mengetahui layak tidaknya potensi Bendungan Kalikebo di Kecamatan

Trucuk Kabupaten Klaten untuk dibuat menjadi PLTMH.

2. Mengetahui daya listrik yang dapat dihasilkan berdasarkan debit harian

dan head pada Bendungan Kalikebo.

3. Memilih turbin yang sesuai untuk PLTMH di Bendungan Kalikebo

berdasarkan debit air dan ketinggian jatuh (head).

1.5 Manfaat Penelitian

1. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi bahan masukan informasi bagi

peneliti yang tertarik dengan potensi energi PLTMH.

2. Diharapkan penelitian ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat

serta menambah wawasan dan pemahaman lebih lanjut mengenai

4

pemanfaatan aliran air untuk dikonfersi menjadi PLTMH.

3. Diharapkan penelitian ini dapat dimanfaatkan oleh penduduk sekitar

untuk pembangunan PLTMH secara permanen.

1.6 Kajian Pustaka

1. Afriyantima Siregar, Mahdi Syuhri, Ira Dewi Sara, Syahrizal, Mansur

Gapy, 2015. “Rancang Bangun Prototipe PLTPH Menggunakan Turbin

Open Flume”. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah

Kuala, Banda Aceh. Aceh memiliki banyak aliran sungai yang

mempunyai tinggi jatuh dan debit air yang berfariasi dimana

pemanfaatanya belum optimal. Tugas akhir ini bertujuan untuk

memanfatkan energi air sehingga mampu menghasilkan sebuah prototype

pembangkit energi listrik picohidro. Perancangan PLTPH ini dimulai dari

pengukuran potensi air, merancang turbin dan generator, selanjutnya

mengamati sistem kerja PLTPH dan memperkirakan daya listrik yang

dihasilkan PLTPH tersebut. Dari lokasi yang dipilih, diketahui debit air

sebesar 0,0054m3/detik dan memiliki tinggi jatuh air sebesar 3m. Data ini

digunakan untuk menghitung dan merancang turbin, pemilihan bak

penampungan, pipa hisap, dan perancangan generator. Hasil penelitian

didapatkan rancang bangun prototype Pembangkit Listrik Tenaga Pico

Hidro (PLTPH) dengan meggunakan turbin openflume dan generator

magnet permanen 24 kutub. Turbin openflume memiliki kontruksi

sederhana dan dapat dioprasikan pada tinggi jatuh air antara 3-6 meter

5

serta debit air yang rendah sehingga penggunaan turbin openflume untuk

pembangkit listrik tenaga pico hidro yang akan digunakan pada aliran

sungai yang memiliki tinggi jatuh air dan debit yang rendah sangat tepat.

Dengan kecepatan putaran generator 261,9 rpm, PLTPH ini mampu

menghasilkan tegangan sebesar 13,37 V dan arus 3,11A sehingga data

yang diperoleh adalah 41,6 watt.

2. Anjar Susatyo, Ridwan Arif Subekti, 2009. “Implementasi Teknologi

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Kapasitas 30kW di desa Cibunar

Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat”, Prosiding Seminar Nasional Daur

Bahan Bakar 2009, Puslit Tenaga Listrik dan Mekatronik-LIPI.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan system

pembangkit system pembangkit listrik tenaga air kapasitas dibawah 100

KW. LIPI sebagai salah satu lembaga riset pemerintah mencoba

mengimplementasikan salah satu hasil penelitian yaitu pembangunan

PLTMH. Adapun tujuan dari pembangunan PLTMH ini adalah untuk

memacu perekonomian daerah-daerah yang belum teraliri oleh listrik

mengingat potensi tenaga air yang dimiliki oleh daerah tersebut. Metode

kegiatan pembangunan PLTMH ini meliputi survey lokasi, studi

kelayakan, perencanaan, persiapan system, pembangunan dan pelatihan

serta sosialisasi. Kegiatan survei dilakukan untuk mendapatkan lokasi

yang benar-benar membutuhkan listrik dan memang mempunyai potensi

energi yang dapat menghasilkan listrik. Selanjutnya dilakukan

perencanaan dan pembangunan system PLTMH. Pembangunan ini

6

meliputi pembuatan bak penampungan, pipa penstok, system PLTMH,

bangunan sipil dan jaringan listrik. Setelah semua sistem dibangun,

dilakukan uji coba dan pelatihan pada masyarakat tentang pengoprasian

da pengelolaan PLTMH. Pelatihan ini ditujukan agar masyarakat mampu

mengelola, mengoprsikan dan memelihara sistem PLTMH tersebut. Hasil

dari implementasi ini adalah sebuah PLTMH dengan kapasitas daya

30kWatt yang memenuhi kebutuhan listrik sebanyak 54 KK. Adapun

turbin yang digunakan adalah turbin Crossflow dengan head 20 meter dan

debit air 300 liter/detik.

3. Aris Wibowo, 2007. “Optimalisasi Sumber Air Ingas Cokro Sebagai

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) di Kecamatan Tulung

Kabupaten Klaten”, Tugas Akhir Fakultas Teknik UTP, Surakarta. Tujuan

dari penelitian ini adalah untuk meninjau potensi sumber daya air secara

terpadu, dengan cara mengukur debit musim semi secara real,

menganalisis pemanfaatan sumber air dan keseimbangan air. Metode yang

digunakan dalam tesis ini adalah dengan mengukur debit menggunakan

meteran arus, menganalisis kebutuhan air untuk tanaman dengan metode

Penman, dan menganalisa data dengan bantuan Microsoft Exel. Hal ini

mengakibatkan bahwa potensi sumber daya air Ingas (Cokro) adalah 1297

l / dt, digunakan untuk air minum (PDAM Surakarta) pada 400 l / detik,

air minum untuk Desa Cokro pada suhu 4 l / detik, dan sisanya digunakan.

untuk pengairan dan penggerak turbin dengan tenaga listrik 50 Watt.

Permintaan air untuk irigasi adalah 995 l / detik, terisi dari debit sumber

7

Ingas (Cokro) pada 593 l / detik ditambah debit air permukaan sebagai

hasil dari pengukuran debit sungai pulsur (waduk Plosowareng) pada 696

l / detik, dari total sumber air potensi 1289 l / detik. Saldo air sumber air

Ingas (Cokro) sudah seimbang atau optimal, sementara sisa debit 294 l /

detik diperoleh pada titik pengukuran (waduk Plosowareng).

4. Fauzi Rofiq Sulthoni, 2017. “Analisa Studi Potensi Pembangkit Listrik

Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Di Bendungan Ploso Wareng Kelurahan

Polan Kecamatan Polanharjo Kabupaten Klaten”. Pembangkit Listrik

Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan alternatif sumber energi listrik

bagi masyarakat. PLTMH memberikan banyakkeuntungan terutama bagi

masyarakat pedalaman di seluruh Indonesia. Disaat sumber energi lain

mulai menipis dan memberikan dampak negatif,maka air menjadi sumber

energi yang sangat penting karena dapat dijadikansumber energi

pembangkit listrik yang murah dan tidak menimbulkanpolusi.Pembangkit

listrik mikro hidro mengacu pada pembangkit listrik dengan skala di

bawah 100 kW. Pada sungai di Bendungan Plosowarengterdapat potensi

ketersediaan air yang cukup sepanjang tahun, debit yang dapat

diandalkan,memiliki kontur yang sesuai dan namun belum dimanfaatkan

untuk PLTMH. Oleh karena itu, perludilakukan analisis dan menghitung

daya listrik yang dihasilkan PLTMH sungai di Bendungan Plosowareng.

Dari hasil analisa diperoleh kesimpulan bahwa Bendung Ploso memiliki

potensi besar untuk dijadikan PLTMH dikarenakan memiliki debit yang

konstan dalam sepanjang tahun. Dengan daya 31,37 kW maka dapat

8

didistribusikan untuk rumah-rumah dan kebutuhan lain yang masih belum

terlayani listrik dari PLN.

5. Yogi Suryo Setyo Putro, Pitojo Tri Juwono, Prima Hadi Wicaksono.

“Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

Di Sungai Atei Desa Tumbang Atei Kecamatan Sanamang Mantik Ai

Kabupaten Katingan Provinsi Kalimantan Tengah”. Fakultas Teknik

Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya. Indonesia memiliki potensi

sumber energi terbarukan dalam jumlah besar, termasuk tenaga air. Krisis

energi yang terjadi di dunia meningkatkan kesadaran untuk

mengembangkan pembangkit tambahan berbahan bakar energi terbarukan,

termasuk Pembangki Listrik Tenaga MikroHidro (PLTMH). Sungai Atei

yang terletak Di Desa Tumbang Atei Kecamatan Sanamang Mantikai

Kabupaten Katingan Provinsi Kalimantan Tengah sampai saat ini tidak

dimanfaatkan dan memiliki tinggi jatuhyang mampu untuk dibangunya

pembangkit listrik tenaga mikro hidro. Sungai Atei mengalirkan debit

yang dapat diandalkan sepanjang tahunnya, dan memiliki kontur yang

sesuai dengan teknik perencanaan untuk dibangun PLTMH. Dalam

perencanaan PLTMH Tumbang Atei ini meliputi Intake, bak pengendap,

saluran pembawa, bak penenang. Aliran Sungai Atei secara teknis dapat

digunakan untuk membangkitkan listrik dengan tinggi jatuh efektif yang

terjadi sebesar 7,03 meter dan debit andalan menggunakan debit andalan

Q60 sebesar 1,393 m3/setik. Dengan debit dan tinggi jatuh yang

tersediaPLTMH Tumbang Atei menggunakan turbin Crossflow dengan

9

diameter pipa pesat sebesar 0,9meter dan ketebalan 4mm. Potensi daya

total PLTMH Tumbang Atei sebesar 73,03kW, dan energi per tahun yang

dihasilkan sebesar 577.054,99 kWh. Secara ekonomi, PLTMH Tumbang

Atei layak untuk direncanakan karena dari hasil perhitungan menunjukan

nilai BCR = 1,15; NPV = Rp 907.851,341; IRR = 9,95% dan modal akan

kembali pada tahun ke 8.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk memahami lebih dalam penulisan skripsi ini maka materi-

materi dikelompokkan menjadi beberapa sub bab dengan sistematika

penyampaian sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, kajian pustaka dan

sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisikan tinjauan pustaka, pembangkit listrik tenaga mikro-hidro

(PLTMH), pengertian pembangkit listrik tenaga mikro-hidro, prinsip kerja

pembangkit listrik tenaga mikro-hidro, klarifikasi pembangkit listrik tenaga

air, pemanfaatan pembangkit listrik tenaga mikro-hidro, komponen-

komponen pembangkit listrik tenaga mikro-hidro, beserta teori dan

penjelasan yang berupa pengertian, definisi dan rumus yang diambil dari

10

kutipan buku serta beberapa literature yang relevan yang berhubungan

dengan penelitian.

BAB III METODOLOGI

Pada bab ini berisi waktu dan tempat perancangan, alat dan bahan, metode

perancangan yang menjelaskan tentang metode yang digunakan,

menggunakan flowchart untuk menyelesaikan skripsi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi hasil dari beberapa potensi debit air bendungan kalikebo untuk

pembangkit listrik tenaga mikro-hidro antara lain; tinggi terjun, debit aliran

bendungn kalikebo, perhitungan debit harian, perhitungan daya, efisiensi

mikrohidro, pemilihan turbin dan kebutuhan energi listrik yang

termanfaatkan.

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran yang ditujukan bagi

penelitian yang akan dilakukan berikutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Berisi sumber-sumber referensi yang digunakan dalam penyusunan skripsi.

LAMPIRAN

Berisi gambar-gambar penunjang dari hasil penelitian yang dilakukan.

65

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa dan perhitungan pada penelitian ini, maka

dapat diambil berbagai kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan data debit bulanan tahun 2013-2017 yang diperoleh dari

Dinas DPU dan ESDM Kabupaten Klaten diperoleh data debit rata-rata

sebesar 0,247 m3/dt, data debit minimal sebesar 0,241 m3/dt, dan data

debit maksimal sebesar 0,257m3/dt. Daya total yang dapat dihasilkan oleh

debit Bendungan Kalikebo setelah dilakukan efisiensi mikrohidro dengan

memanfaatkan ketinggian terjun 3,2 meter dapat menghasilkan daya

terbangkitkan rata-rata sebesar 5,05 kW, daya terbangkitkan minimal

sebesar 4,9 kW, dan daya terbangkitkan maksimal sebesar 5,25 kW. Dari

hasil data yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa potensi

Bendungan Kalikebo layak untuk dijadikan PLTMH.

2. Sedangkan berdasarkan data pengukuran debit di lapangan yang dilakukan

pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2018 dengan menggunakan

metode pelampung (Velocity area method). Diperoleh data debit rata-rata

sebesar 1,020 m3/detik, debit minimal sebesar 0,95m3/dt, dan debit

maksimal sebesar 1,098 m3/dt. Daya total yang dapat dihasilkan oleh debit

Bendungan Kalikebo setelah dilakukan efisiensi mikrohidro dengan

memanfaatkan ketinggian terjun 3,2 meter dapat menghasilkan daya

62

66

terbangkitkan rata-rata sebesar 20,7 kW, daya terbangkitkan minimal

sebesar 19,38 kW, dan daya terbangkitkan maksimall sebesar 22,4 kW.

3. Berdasarkan pemilihan Tempat, Head dan Debit yang sesuai untuk

Bendungan Kalikebo Turbin Propeller Open Flume dipilih dikarenakan

jatuh nya aliran air vertikal, memiliki head rendah yaitu 3,2 meter, serta

tata letak bagunan yang ada di lokasi tidak memungkinkan jika akan

dibangun pipa pesat (penstock). Posisi rumah pembangkit menjadi lebih

rendah jika menggunakan pipa pesat (penstock), hal ini akan menimbulkan

masalah pada saat meningkatnya debit air (banjir) di Bendungan Kalikebo.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk penelitian “Analisa Potensi

Bendungan Kalikebo Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

(PLTMH)” adalah sebagai berikut:

1. Adanya keseriusan pemerintah setempat agar mempertimbangkan

pemanfaatan debit air Bendungan Kalikebo untuk PLTMH sebagai

pemanfaatan energi terbarukan sesuai Peraturan Presiden No.5 tahun 2006

untuk mendukung peningkatan sampai 15% di tahun 2025.

2. Adanya program atau konsep pembangunan berkelanjutan dalam

pembangunan PLTMH Kalikebo, yaitu dengan melibatkan pemerintah dan

masyarakat untuk menjaga kelestarian DAS Kuning agar ketersediaan

debit tetap terjaga.

63

67

3. Diharapkan pada penelitian berikutnya dapat menggunakan alat yang lebih

akurat (Current Meter) pada saat pengukuran agar data pengukuran yang

dihasilkan lebih akurat.

4. Untuk mengetahui perubahan debit air di Bendungan Kalikebo sebaiknya

waktu penelitian di perpanjang minimal 6 bulan guna mengetahui dampak

dari berbagai kondisi dan perubahan musim.

64

DAFTAR PUSTAKA

Ate, Susanto. 2006. “Desain/Rancang Bangun Turbin Propeller Open Flume

Kapasitas 100 Watt Untuk Rumah Tangga”. Yogyakarta: UGM.

Dwiyanto, Very. 2016. “Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

(PLTMH) Studi Kasus : Sungai Air Anak (Hulu Sungai Way Besai)”.

Bandar Lampung: FT Universitas Lampung.

EIA. 2013. “International Energy Outlook”. Washington, DC: EIA U.S

Department of Energy.

Faulkner, Simon A. 1991. “A Simplified Low Head Propeller Turbine For Micro

Hydroelectric Power”. New Zealand: University of Canterbury.

Gubin, M.F.1970. “Draft Tubes of Hydro-Electric Stations”. Moscow: Energiya

Press.

Harsarapama, Anindio Prabu. 2012. “Turbin Mikrohidro Open Flume Dengan

Hub To Tip Ratio 0,4 Untuk Daerah Terpencil”. Depok: FT UI.

https://relifline.files.wordpress.com/2017/bab-vi-poros-dan-pasak.pdf diakses jam

15.54 WIB tanggal 27 april 2018.

https://www.slideshare.net/bendul09/makalah-poros-dan-pasak diakses jam 15.48

WIB tanggal 27 april 2018.

http://www.hanjuang.co.id/about/product diakses pada jam 15.16 WIB tanggal 27

april 2018.

http://www.ossbergerhydro.com/cross-flow-turbines.html diakses pada jam 15.10

WIB tanggal 27 april 2018.

http://www.tfd.chalmers.se/~hani/phdproject/proright.html diakses pada jam

15.22 WIB tanggal 27 april 2018.

Imaduddin, Muhammad. 2011. “Perancangan Turbin Propeller Untuk

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Tipe Open Flume Berdaya 1

Kilowatt”. Yogyakarta: Jurusan Teknik Mesin dan Industri Fakultas

Teknik UGM.

IMIDAP. 2008. ”Pedoman Studi Kelayakan PLTMh”. Direktorat Jendral Listrik

dan Pemanfaatan Energi, Departemen Eenergi dan Sumber Daya Mineral.

Jakarta.

Lal, Jagdish. 1975. “Hydraulic Machine”. New Delhi : Metropolitan Book Co

Private Ltd.

Mahmudsyah, S., Yuwono, T., & Firmansyah, I. 2009. “Pembangunan PLTMH

Dompyong 50 kW di Desa Dompyong untuk Mewujudkan Desa Mandiri

Energi”. Surabaya: ITS.

Nechleba, Miroslav. 1957. “Hydraulic Turbines Their Design and Equipment”.

Czechoslovakia: ARTIA Prague.

Penche, C., & Minas, i. d. 1998. “Layman's Guidebook on How to Develop a

Small Hydro Site”. Brussel: European Small Hydropower Association.

Permen ESDM. 2012. “Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus

Bidang Listrik Pedesaan Tahun Anggaran 2012”.

Poea, Ceri Steward, G.D.Soplanit, Jotje Rantung. 2013. “Perencanaan Turbin Air

Mikro Hidro Jenis Pelton Untuk Pembangkit Listrik Di Desa Kali

Kecamatan Pineleng Dengan Head 12 Meter”. Manado: Universitas Sam

Ratulangi Manado.

Ridwan. 2014. “Perancangan Model Air Aliran Silang (Cross Flow Turbine)

Dengan Head 2 m Dan Debit 0,03 m3/s”. dalam JTM Vol.03, No. 3.

Jakarta: FT Universitas Mercu Buana.

Rompas, Parabelem T.D. 2011 “Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

(PLTMH) Pada Daerah Aliran Sungai Ongkak Mongondow Di Desa

Muntoi Kabupaten Bolaang Mongondow”. dalam Jurnal Penelitian

Saintek, Vol. 16, Nomor 2. Tondano: Universitas Negri Manado.

Sihaloho, Dedek Lamputra. 2017. “Rancang Bangun Alat Uji Model Sistem

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Menggunakan Turbin

Aliran Silang”. Bandar Lampung: Universitas Lampung.

Sihombing, Edis Sudianto. 2009. “Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin

Air Terapung Pada Aliran Sungai”. Medan: USU Repository.

Singh, P., Nestmann, F. 2010. “Exit blade geometry and part-load performance of

small axial flow propeller turbines: An experimental investigation”.

Soetanto. 2008. “Rancang Bangun Turbin Propeller Open Flume 700 Watt

Dengan Bahan Runner Dari Daur Ulang Limbah Bubutan Aluminium

Terpilih”. Yogyakarta: UGM.

Sultoni, Fauzi Rofiq. 2017. “Analisa Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga

Mikro Hidro (PLTMH) Di Bendungan Ploso Wareng Kelurahan Polan

Kecamatan Polanhrjo Kabupaten Klaten”. Klaten: UNWIDHA.

Supratmanto, Dwi. 2016. “Kajian Eksperimental Pengaruh Jumlah Sudu

Terhadap Unjuk Kerja Turbin Helik Untuk Model Sistem Pembangkit

Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)”. Bandar Lampung: FT Universitas

Lampung.

Susanto, Andi. 2013. “Perancangan Dan Pengujian Turbin Kaplan Pada

Ketinggian (H) 4 M Sudut Sudu Pengarah 30oDengan Variabel

Perubahan Debit (Q) Dan Sudut Sudu Jalan”. Surakarta: Teknik Mesin

UMS.