STUDI PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO

DI DESA SALIKUNG KABUPATEN TABALONG KALIMANTAN SELATAN

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

RAHMAN ANSHARY

201010340311150

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nim : 201010340311150

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan dengan sebenar – benarnya bahwa :

1. Tugas akhir dengan judul

STUDI PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TEAGA

MIKRO HIDRO DI DESA SALIKUNG KABUPATEN TABALONG

KALIMANTAN SELATAN

Adalah hasil karya sendiri, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat

karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh

gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik

sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis di kutip dalam

naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.

2. Apabila ternyata di dalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat

unsur – unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini

DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA

PEROLEH DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan

hukum yang berlaku.

3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK

BEBAS ROYALTI NON EKSEKLUSIF.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar – benarnya

untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.

Malang, Desember 2015

Yang menyatakan,

Rahman Anshary

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah

memberikan berkah, rahmat, hidayah serta innayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Studi Perencanaan Pembangkit

Listrik Tenaga Mikro Hidro di Desa Salikung Kabupaten Tabalong

Kalimantan Selatan.

Meskipun dalam penyelesaian Tugas Akhir ini melalui perjalanan waktu

yang panjang serta melibatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, penulis

berharap Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan khususnya kepada

lembaga terkait untuk mendukung perencanaan tersebut.

Tidak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar –

besarnya kepada :

1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.

2. Bapak Ir. Suwignyo, MT selaku Pembimbing I, Terima kasih telah

mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak Ir. Sulianto, MT selaku Pembimbing II, Terima kasih telah

memberikan begitu banyak pengetahuan serta bimbingannya sehingga

skripsi ini bisa bermanfaat untuk semua.

4. Seluruh Dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, terima

kasih telah memberikan Ilmu Pengetahuan yang bermanfaat untuk saat ini

maupun seterusnya.

5. Kedua Orang Tua saya. Dengan do’a dan restu beliau saya bisa menjalani

hidup dengan sabar dan penuh keikhlasan. Ucapan terima kasih tidak akan

pernah cukup untuk menggambarkan wujud penghargaan kepada beliau.

6. Dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi

ini.

Sangat disadari penulis memiliki banyak kekurangan dan keterbatasan,

karena itu penulis menerima kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan

tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

semua.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Penulis

Rahman Anshary

Lembar Persembahan

Alhamdulillahirabbil’alamin, Segala puji bagi allah yang menguasai seluruh alam. Tidak terasa waktu begitu cepat berlalu, dan tidak terasa pula saya telah menyelesaikan

salah satu tanggung jawab saya sebagai seorang penuntut ilmu di jenjang perkuliahan. Begitu

banyak orang-orang yang berjasa dalam hidup saya namun saya tidak bisa menyebutkan

namanya satu persatu.

Pertama : Segala puji bagi Allah SWT yang selalu memberikan jalan dalam proses

penyelesaian tugas akhir saya, tanpa engkau Tuhan tentu saya tidak akan mampu

menyelesaikannya. Shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai panutan yang

terbaik bagi seluruh umat manusia.

Kedua : Untuk Ayah dan Ibu saya H.Burhanuddin dan Hj.Noor Azmiah. Sungguh betapa

terima kasih yang sebesar-besarnya saya ucapakan pada engkau berdua karena dengan

sabarnya selalu mendo’akan dan mampu membimbing anakmu ini dalam proses

pendewasaan hidup.

Ketiga : Kepada keluarga di kota Tanjung. kak Rahima, kak Marhat, kak Nazhary, dik

Fuza, dan seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan dan do’a sehingga membuat

saya tetap bersemangat.

Keempat : Bapak Drs. Nanang Mulkani ,M.Si selaku Kepala Dinas Pertambangan Kab.

Tabalong beserta jajarannya yang telah berkenan memberikan data-data yang saya butuhkan.

Kelima : Warga desa Salikung yang telah membantu pengukuran di lokasi perencanaan.

Keenam : Terima kasih saya ucapkan kepada semua sahabat terbaikku LIVIC Sipil C UMM

2010 atas kebersamaannya selama ini. Sungguh senang sekali bisa mengenal kalian, smoga

ilmu yang kita dapatkan selalu baraqah. Aamiin.

Ketujuh : Ucapan terima kasih juga kepada keluarga besar Asrama HPMT Malang, sahabat

Fortuned, sahabat Komunitas Sepeda Kaskus (KosKas) regional Malang, sahabat

FedNgalam, Mas Agung (sam Ngoeg) sang petualang lone rider, bapak itu (om Husnul) dan

kepada semua pihak yang telah memberikan semangat dan mendoakan proses penulisan

skripsi ini.

Akhir kata penulis mengharapkan ridha Allah SWT. Selalu terpanjatkan do’a ini

untuk mempermudah segala urusanku.

“Wahai Rabb yang maha hidup, wahai Rabb yang maha berdiri sendiri (tidak

butuh segala sesuatu). Dengan rahmatmu aku meminta pertolongan, perbaikilah

segala keadaan dan urusanku, dan jangan engkau serahkan kepadaku meski

sekejap mata sekalipun (tanpa mendapatkan pertolongan darimu).”

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN..…………………………………………………… i

SURAT PERNYATAAN………………………………………………………. ii

KATA PENGANTAR………………………………………………………….. iii

LEMBAR PERSEMBAHA…………………………………………………….. v

DAFTAR ISI….………………………………………………………………… vi

DAFTAR TABEL ………………………………………………………………. ix

DAFTAR KURVA ..……………………………………………………………. x

DAFTAR GAMBAR.…………………………………………………………… xi

DAFTAR LAMPIRAN..………………………………………………………… xii

ABSTRAKSI…………..………………………………………………………… xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang………………………………………….......... 1

1.2. Identifikasi Masalah………………………………………….. 2

1.3. Rumusan Masalah……………………………………………. 2

1.4. Batasan Masalah……………………………………………… 2

1.5. Tujuan Studi………………………………………………….. 3

1.6. Manfaat Studi………………………………………………… 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perkembangan Pusat Listrik Tenaga Air…………………….. 4

2.2. Definisi PLTMH……………………………………………... 5

2.2.1. Nama Dan Fungsi Bangunan Sipil Untuk PLTMH... 8

2.3. Debit Andalan……………………………………………….. 8

2.3.1. Perhitungan Data Curah Hujan……………………. 9

2.3.2. Metode Perhitungan Debit Andalan………………. 10

2.3.3. Metode Penman Modifikasi………………………. 11

2.3.4. Metode Meteorologi Water Balance Dr. F.J. Mock. 13

2.3.5. Metode Flow Characteristic Probabilitas…………. 19

2.4. Bangunan Sipil PLTMH……………………………………. 19

2.4.1. Dimensi Intake……………………………………. 19

2.4.2. Saluran Pembawa…………………………………. 20

2.4.3. Bak Penenang…………………………………….. 21

2.4.4. Pipa Pesat…………………………………………. 21

2.4.5. Rumah Pembangkit……………………………….. 25

2.5. Menentukan Besaran Daya…………………………………. 25

2.6. Turbin……………………………………………………….. 26

2.7. Generator……………………………………………………. 29

2.7.1. Pemilihan Jenis Arus Listrik………………………. 29

2.7.2. Penentuan Sistem Fasa…………………………….. 29

2.7.3. Pemilihan Generator………………………………. 30

BAB III METODOLOGI

3.1. Lokasi Perencanaan…………………………………………. 32

3.1.1. Gambaran Umum Lokasi…………………………. 32

3.1.2. Peta Topografi…………………………………….. 32

3.1.3. Data Tanah………………………………………… 33

3.2. Kondisi Hidrologis………………………………………….. 33

3.2.1. Umum…………………………………………….. 33

3.2.2. Iklim………………………………………………. 34

3.2.3. Curah Hujan………………………………………. 34

3.3. Langkah Perencanaan……………………………………….. 41

3.3.1. Pengumpulan Data………………………………… 41

3.3.2. Tahapan Perencanaan……………………………… 42

3.3.3. Perhitungan Daya………………………………….. 42

3.3.4. Perencanaan Gambar Desain……………………… 43

.3.3.5. Perhitungan Rencana Anggaran Biaya…………… 43

3.4. Bagan Alir Perencanaan…………………………………….. 44

BAB IV ANALISA DAN PERENCANAAN

4.1. Debit Andalan………………………………………………. 45

4.1.1. Evaluasi Data……………………………………… 45

4.1.2. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial…………... 45

4.1.3. Perhitungan Metode Empiris Debit Andalan Sungai. 51

4.2. Desain Dasar Bangunan Sipil……………………………….. 57

4.2.1. Bangunan Pengambil……………………………… 57

4.2.2. Saluran Pembawa…………………………………. 57

4.2.3. Bak Penenang……………………………………... 57

4.2.4. Pipa Pesat…………………………………………. 58

4.2.5. Rumah Pembangkit……………………………….. 60

4.3. Pemilihan Jenis Turbin Dan Generator……………………... 61

4.3.1. Turbin……………………………………………… 61

4.3.2. Generator………………………………………….. 63

4.4. Perhitungan Daya…………………………………………… 63

4.5. Rencana Anggaran Biaya…………………………………… 64

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan………………………………………………….. 68

5.2. Saran………………………………………………………… 68

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Antara T dengan Ea, W dan f(T)………………………. 12

Tabel 2.2 Radiasi Ekstra Matahari (Ra) dalam Evaporasi Ekivalen (mm/hari)

dalam Hubungan dengan Letak Lintang………………………….. 13

Tabel 2.3. Jenis – jenis Turbin………………………………………………... 27

Tabel 2.4. Daerah Operasi Turbin…………………………………………….. 28

Tabel 2.5. Pemilihan Generator Berdasarkan Daya…………………………… 31

Tabel 3.1 Kelembaban Udara Bulanan……………………………………….. 35

Tabel 3.2 Temperatur Udara Bulanan………………………………………… 35

Tabel 3.3 Kecepatan Angin Bulanan…………………………………………. 36

Tabel 3.4 Penyinaran Matahari Bulanan……………………………………... 36

Tabel 3.5 Curah Hujan Bulanan……………………………………………… 37

Tabel 4.1 Perhitungan Evapotranspirasi Bulanan Dengan Metode Penman

Modifikasi………………………………………………………… 50

Tabel 4.2 Debit Andalan Sungai Raun……………………………………….. 55

Tabel 4.3 Biaya Pembangunan PLTMH Desa Salikung…………………….. 65

Tabel 4.4 Rincian Biaya Pembangunan PLTMH Desa Salikung…………… 66

DAFTAR KURVA

Kurva 2.1 Hubungan antara Vopt dan Sudut Rata-rata Penstock…………… 24

Kurva 4.1 Flow Duration Curve…………………………………………… 56

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Head Adalah Ketinggian Vertikal Air jatuh…………………….. 6

Gambar 2.2 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro……………….. 7

Gambar 2.3 Sketsa Potongan Melintang Bangunan Intake………………….. 20

Gambar 2.4 Diagram Pemilihan Turbin dan Perkiraan Daya………………… 26

Gambar 2.5 Jenis Turbin……………………………………………………… 28

Gambar 3.1 Peta Topografi Sekitar Lokasi Perencanaan PLTMH Salikung… 33

Gambar 3.2 Peta Kabupaten Tabalong………………………………………. 38

Gambar 3.3 Lokasi Perencanaan…………………………………………….. 39

Gambar 3.4 Daerah Tangkapan Air…………………………………………. 40

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2004………………………………………………………. 70

Lampiran B. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2005………………………………………………………. 71

Lampiran C. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2006………………………………………………………. 72

Lampiran D. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2007………………………………………………………. 73

Lampiran E. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2008………………………………………………………. 74

Lampiran F. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2009………………………………………………………. 75

Lampiran G. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2010………………………………………………………. 76

Lampiran H. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2011………………………………………………………. 77

Lampiran I. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2012………………………………………………………. 78

Lampiran J. Tabel Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Raun

Tahun 2013………………………………………………………. 89

Lampiran K. Gambar Rencana :

Peta Lokasi PLTMH……………………………………………. 80

Lay Out PLTMH………………………………………………... 81

Bak Penenang…………………………………………………… 82

Potongan Bak Penenang A-A dan B-B…………………………. 83

Potongan Bak Penenang C-C dan D-D…………………………. 84

Potongan Memanjang Pipa Pesat……………………………….. 85

Denah Rumah Pembangkit…………………………………….... 86

Rumah Pembangkit Potongan A-A dan B-B…………………… 87

Rumah Pembangkit Tampak Depan dan Tampak Samping……. 88

Turbin Crossflow……………………………………………….. 89

Lampiran L. Foto Lokasi Perencanaan………………………………………… 90

DAFTAR PUSTAKA

A Buyer’s Guide: Micro-Hydropower System, Canada, 2004

Adam Harvey: Micro-hydro Design manual, A Guide to Small Scale Water Power

Schemes, Intermediat Technology publications, 1993

BPS: Kabupaten Tabalong Dalam Angka Tahun 2013. Kabupaten Tabalong,

Kalimantan Selatan, 2013

Departement of Energy: Manuals and Guidelines for Micro-hydropower

Development in Ruler Electrification, Volume 1, 2009.

Erman. M Dan Memed: Desain Hidraulika Bendung Tetap Untuk Irigasi Teknik,

Alfabeta, Bandung, 2002.

IBEKA : Manual Pembangunan PLTMH

IMIDAP: Pedoman Teknis PLTMH, Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan

Energi Departemen Energi dan Sumber daya Mineral, 2008.

IMIDAP: Pedoman Studi Kelayakan Sipil, Direktorat Jendral Listrik dan

Pemanfaatan Energi Departemen Energi dan Sumber daya Mineral, 2009.

IMIDAP: Pedoman Studi Kelayakan Mekanikal Elektrikal, Direktorat Jendral Listrik

dan Pemanfaatan Energi Departemen Energi dan Sumber daya Mineral, 2009.

O.F. Patty: Bangunan Tenaga Air, Erlangga, Jakarta, 1995

Program Penelitian, Mitigasi, dan Pelayanan Geologi: Penyelidikan Potensi

Hidropower Purui Jaro, Tabalong, Kalimantan Selatan. Kementerian Energi

Dan Sumber Daya Mineral No.417/LAP-BGE.P2K/2012

Soemarto, C.D : Hidrologi Teknik, Erlangga, Jakarta, 1995.

Suhardjono : Kebutuhan Air Tanaman, Institut Teknologi Nasional, Malang, 1994.

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrohidro, diakses 2014.