ANALISIS KELAYAKAN PEMBUATAN PLTMH DI DESA PAKENJENG SEBAGAI DESA MANDIRI ENERGI.

(1)

Angga Ardhika Mujizat, 2015

ANALISIS KELAYAKAN PEMBUATAN PLTMH DI DESA PAKENJENG SEBAGAI DESA MANDIRI ENERGI Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pembangkit Listrik Mikrohidro (PLTMH) merupakan pembangkit skala kecil yang umum dibangun di tempat yang tidak tersentuh oleh jaringan listrik namun daerahnya memiliki potensi air yang cukup untuk membangkitkan energi listrik. Sebelum PLTMH direncanakan, dibutuhkan studi potensi untuk mengetahui gambaran secara umum potensi air dan melakukan studi kelayakan untuk menentukan kelayakan dari potensi tersebut. Desa Pakenjeng di Kabupaten Garut merupakan salah satu desa yang membutuhkan tambahan pasokan listrik. Desa Pakenjeng dilewati oleh beberapa sungai yang berarus cukup deras, beberapa sungai ini memiliki debit air yang cukup besar untuk dibangunnya sebuah PLTMH. Salah satunya adalah Sungai Cibatarua yang memiliki debit hingga 5.100 Liter/detik. Di sungai ini juga terdapat air terjun yaitu Air Terjun Panyairan yang memiliki head hingga 65 meter, sehingga memiliki potensi daya hidrolik mencapai 3.148 kW. Dengan turbin dan generator PLTMH yang tepat sungai ini memiliki daya terbangkitkan hingga 1.000 kW/unit. Kata kunci: Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro , Studi Potensi, Analisis kelayakan,

Garut-Jawa Barat, Desa Mandiri Energi

ABSTRACT

Micro Hydro (MHP) is a small-scale plant commonly built in a place untouched by power lines, but the area has potential enough water to generate electricity. Before MHP planned, studies are needed to determine the potential for a general description of potential water and conducting a feasibility study to determine the feasibility of this potential. Pakenjeng village in Garut district is one of the villages that require additional power supply. Pakenjeng village crossed by several rivers that have current swift enough, some of these rivers have water discharge large enough for the construction of an MHP. One is river discharge Cibatarua which has up to 5,100 liters / second. In this river there are also waterfalls that Niagara Panyairan who have head up to 65 meters, so it has the potential of reaching 3,148 kW hydraulic power. With turbine and generator proper MHP river has awakened power up to 1,000 kW / unit.

(2)

DAFTAR RUJUKAN

A Insya, Ansori. (2014). Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro. [Online]. Diakses: http://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html [10 Febuari 2015]

Adi Martha Kurniawan, Pitojo Tri Juwono dan Suwanto Marsudi. (T.t). Studi Kelayakan Perencanaan PLTMH Di Saluran Turitunggorono Pada Bendung Gerak MRICAN. Malang :Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

Aji Saka, Dwi, Ramdhani. (2008). Studi Perencanaan PLTMH 1x12 kW sebagai Desa Mandiri Energi di Desa Karangsewu, Cisewu, Garut, Jawa Barat. (Tugas Akhir). Surabaya : Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh November

Aris Fs, (2009). Turbin Mikro Hidro. [Online]. Diakses: http://artikelriz.blogspot.com/2009/10/123.html [12 Januari 2015]

CV Cihanjuang Inti Teknik. (2010). Jenis Turbin PLTMH hasil karya PT Cihanjuang Inti Teknik. [Online]. Diakses : http://www.hanjuang.co.id. [12 Januari 2015].

Gunawan, dan Didik, Eko, Budi, Santoso. (2010). Studi Potensi Tenaga Air Sebagai Energi Primer Pembangkit Mikro Hidro Di Kabupaten Pekalongan. (Tugas Akhir). Semarang : Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Sultan Agung Semarang

Harisul, Haris (2010). Pengertian Turbin Air. [Online]. Diakses : http://www.scribd.com/doc/194806110/Pengertian-Turbin-Air. [18 Januari 2014]

IMIDAP. (2009). Buku Pedoman Studi kelayakan PLTMH. DIREKTORAT JENDERAL LISTRIK DAN PEMANFAATAN ENERGI DEPARTEMEN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

IMIDAP. (2009). Buku Pedoman Studi Potensi (Pra Studi Kelayakan). DIREKTORAT JENDERAL LISTRIK DAN PEMANFAATAN ENERGI DEPARTEMEN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL.

Muhammad, Asy’Ari, Perangin-Angin (2008) Perencanaan Pembuatan Pembangkit Listrik

Mikro Hidro. (Tugas Akhir). Medan : Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

(3)

011/06/11/panduan-sederhana-pembangunan-pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro-pltmh/html. [19 September 2014]

Pemerintah Kabupaten Garut. (2014). Rencana Pembangunan Jarak Menengah Daerah Kabupaten Garut Tahun 2014-2019. Pemerintah Kabupaten Garut.

PLN. (1994). SPLN 43-8:1994 Kabel Tanah Berisolasi XLPE dan Berselubung PVC Berperisai Pita Baja atau Aluminium Tegangan Pengenal 0,6/1kV (N2XBY/NA2XBY). Departemen Pertambangan dan Energi Perusahaan Umum Listrik Negara.

PT. SUCACO Tbk (T.t). Supreme Low Voltage XLPE Insulated Armour Cables. Katalog. PT. SUCACO Tbk.

S. Warsito, Abdul Syakur dan Agus Adhi, Nugroho. (2005). Studi Awal Perencanaan Sistem Mekanikal Dan Kelistrikan Pembangkit Listrik Tenaga Mini-Hidro. Jurnal. Semarang : Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Sultan Agung

Santiago A, (2009). Pembangkitan Tenaga Air dan Sungai . [Online]. Diakses: http://tiagotetung.blogspot.com/2009/12/pembangkitan-tenaga-air-dan-aliran_31.html [11 Januari 2015]

Sudargana, Karnoto, dan Hari Nugroho. (2005). Studi Kelayakan Dan Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Di Dukuh Pekuluran Kec. Doro Kab. Pekalongan. Semarang : Universitas Diponegoro

Tanpa Nama. (2012). Kajian Indonesia Energy Outlook 2012. Pusat Data Dan Informasi ESDM

Tanpa Nama. (2014). Kondisi Wilayah Kecamatan Pamulihan. [Online]. Diakses : http://www.kecamatanpamulihan.org/2014/10/kondisi-wilayah.html [11 Januari 2015]

Tanpa Nama. (2014). Energi. [Online]. Diakses :

http://www.garutkab.go.id/pub/static_menu/detail/sda_panas_bumi [2 Desember 2014]

Tanpa Nama. (T.t). 183 Kabupaten Daerah Tertinggal. [Online]. Diakses : http://www.kemenegpdt.go.id/hal/300027/183-kab-daerah-tertinggal [5 Desember 2014]

Tanpa Nama. (T.t). Perencanaan Dasar PLTMH. [Online]. Diakses :

(4)

83

Uday. (2008). Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. [Online]. Diakses : http://udai08.blogspot.com/2011/01/pembangkit-listrik-tenaga mikrohidro html. [5 Maret 2015]

(5)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitian

Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini terus berkembang seiring dengan

perkembangan zaman. Saat ini teknologi sudah menjadi bagian dari hidup

manusia sehingga teknologi menjadi kebutuhan utama manusia, hal ini memicu

pemikiran manusia untuk terus berinovasi agar teknologi dapat membuat seluruh

aktifitas manusia menjadi lebih mudah dan praktis. Teknologi saat ini sudah

membantu banyak orang dalam segala hal sehingga manusia memiliki

kecenderungan terhadap teknologi. Sehingga hal ini membuat listrik menjadi

salah satu kebutuhan primer manusia.

Kebutuhan tenaga listrik pada umumnya akan naik, dengan laju pertumbuhan

berkisar 3 – 20 % pertahun, terutama tergantung pada seiringnya pertumbuhan

ekonomi dan laju perkembangan industri suatu negara. Di Indonesia konsumsi

listrik setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan

ekonomi nasional. Peningkatan kebutuhan listrik dikemudian hari yang

diperkirakan dapat tumbuh rata-rata 6,5% per tahun hingga tahun 2020. Jumlah ini

akan terus meningkat. Hal ini berpengaruh terhadap penyediaan energi listrik.

Oleh sebab itu harus ada suatu gagasan baru mengenai sumber-sumber penghasil

energi dan rumusan program-program pelaksanaan dengan efisiensi maksimal.

Indonesia sudah memprogramkan untuk membuat listrik 10.000 Mega Watt, baik

itu menggunakan sistem pembangkit listrik tenaga air (PLTA), pembangkit listrik

tenaga angin (PLTB), pembangkit listrik tenaga uap (PLTGU), dan yang masih

dalam pembahasan yaitu pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). (Departemen

ESDM, 2012)

Indonesia dialiri oleh banyak sungai dan belum dimanfaatkan secara optimal.

Lokasi sungai-sungai ini juga kebanyakan terletak di desa-desa dan daerah

terpencil. Potensi air yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia merupakan

potensi energi yang perlu dieksplorasi sebagai sumber pembangkit baik skala

(6)

2

± 450MW dan kapasitas terpasang baru ± 21 MW atau sekitar 4,5 % merupakan

lahan untuk berkarya guna menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan oleh

masyarakat. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan

instrument yang tepat untuk memanfaatkan sungai-sungai di daerah yang belum

dialiri listrik. Di Indonesia masih banyak daerah terpencil yang memiliki sungai

yang berpotensi untuk dibangunnya Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

(PLTMH), namun belum dimanafaatkan dengan optimal.

PLTMH merupakan salah satu teknologi yang ramah lingkungan yang

memanfatkan aliran air sebagai sumber penghasil energi. PLTMH merupakan

pembangkit listrik berskala kecil yaitu kurang dari 200 kW, namun PLTMH

adalah salah satu sumber energy terbarukan atau renewable energy dan juga

ramah lingkungan. Keunggulan lain dari PLTMH adalah salah satu teknologi

dengan konstruksi yang sederhana, mudah dioperasikan, mudah dalam perawatan

dan ketersediaan suku cadang. Dalam segi ekonomi, PLTMH memiliki biaya

operasi dan perawatan yang relatif murah. PLTMH juga dapat membantu dalam

menyediakan pasokan listrik di desa desa terpencil yang memiliki potensi air.

Oleh karena itu PLTMH sangat membantu dalam memenuhi kebutuhan pasokan

listrik di desa yang terpencil atau tertinggal.

Data yang diperoleh dari website Kementrian Desa, Pembangunan Daerah

Tertinggal dan Transmigrasi Republik Indonesia, saat ini terdapat 183 kabupaten

yang dikategorikan sebagai Daerah Tertinggal di Indonesia. Daftar kabupaten

tersebut telah dimasukkan dalam Rencana Pembangunan Jangka Menengah

Nasional (RPJMN) 2010-2014 sebagai target Pembangunan Daerah Tertinggal. Di

Jawa Barat terdapat 2 kabupaten yang dikategorikan sebagai kabupaten daerah

tertinggal yaitu kabupaten Sukabumi dan Kabupaten Garut. (Sumber:

www.kemenegpdt.go.id/hal/300027/183-kab-daerah-tertinggal)

Di dalam RPJMD (Rencana Pembangunan Jangka Menengah Daerah)

Kabupaten Garut terdapat banyak pengolahan potensi alam sebagai sumber energi

listrik, karena Kabupaten Garut merupakan salah satu sumber daerah yang

memiliki potensi sumber daya alam yang bisa digunakan untuk pembangkitan

listrik. Salah satu pembangkit yang ada di Kabupaten Garut yaitu Pembangkit

(7)

energi yang dihasilkan sebesar 255 MW (145 MW dari unit I dan II dan 110 MW

dari Unit III) yang dikelola oleh PT. Indonesia Power dan Chevron. Berikut ini

adalah data potensi alam dan PLTP yang ada di Kabupaten Garut:

Tabel 1.1 Potensi Panas Bumi di Kabupaten Garut

No Lokasi

Speculative Hypothetic Possible Probable Proven

1 Cilayu - 100 - - - - 100

(Sumber: RPJMD KAB. Garut 2014-2019)

Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) juga menjadi sumber energi yang

dimanfaatkan di Kabupaten Garut, berikut ini adalah data PLTS yang telah

dibangun di Kabupaten Garut selama periode 2008-2012:

Tabel 1.2 Data PLTS di Kabupaten Garut

(Sumber: RPJMD KAB. Garut 2014-2019)

Selain potensi panas bumi dan surya, Kabupaten Garut merupakan salah satu

daerah yang memiliki potensi untuk dibangunnya PLTMH. Menurut Kepala

(8)

4

sungai yang berpotensi untuk dipakai titik investasi pembangkit listrik

mikrohidro, di antaranya:

Tabel 1.3 Potensi Sungai di Kabupaten Garut

Sungai Kecamatan Desa

Cikandang Pamulihan Desa Pakenjeng

Cibatarua Pamulihan Girimukti

Cirompang Bungbulang Desa Gunamekar

Cilaki Talegong Sukamaju

Cisangiri Cihurip Mekarwangi

Cilaki Cisewu Cisewu

Cikaengan Pendeuy Toblong

Arung Pendeuy Toblong

(Sumber: RPJMD KAB. Garut 2014-2019)

Saat ini sudah ada beberapa PLTMH yang beroperasi di beberapa sungai di

Kabupaten Garut. Berikut ini adalah data PLTMH yang sudah beroperasi:

Tabel 1.4 Data PLTMH di Kabupaten Garut

(9)

Selain Desa Girimukti, Sungai Cibatarua juga melewati Desa Pakenjeng. Desa

Pakenjeng di Kabupaten Garut merupakan salah satu desa yang membutuhkan

tambahan pasokan listrik. Desa ini mengalami kekurangan listrik akibat letaknya

yang terpencil namun desa ini juga memiliki daerah aliran sungai (DAS) yang

berpotensial untuk dibangunnya PLTMH. Desa Pakenjeng dilewati oleh beberapa

sungai yang berarus cukup deras, beberapa sungai ini memiliki debit air yang

konstan dan cukup besar untuk dibangunnya sebuah PLTMH, salah satunya

Sungai Cibatarua.

Pembangunan PLTMH merupakan salah satu jawaban atas program

pemerintah tersebut disamping kebutuhan tenaga listrik yang semakin meningkat.

Karena menghubungkan desa ini dengan hantaran tegangan tinggi tidaklah

ekonomis.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas penulis membuat analisis kelayakan

pembuatan PLTMH dengan tujuan agar dapat dijadikan referensi perencanaan

atau acuan untuk pembangunan PLTMH di Desa Pakenjeng, baik oleh pemerintah

setempat atau perusahaan. Oleh karena itu penulis membuat penelitian tentang

analisis kelayakan pembuatan PLTMH, dengan judul: Analisis Kelayakan

Pembuatan PLTMH di Desa Pakenjeng Sebagai Desa Mandiri Energi.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas didapatkan rumusan masalah secara umum,

maka dibuat rumusan masalah secara khusus sebagai berikut:

1. Bagaimana profil kondisi alam dari Sungai Cibatarua dilihat dari segi

kelayakan hidrologi untuk elektrifikasi?

2. Bagaimana potensi sungai yang bisa dikembangkan untuk kelistrikan bagi

masyarakat sekitar?

3. Bagaimana studi potensi yang dilakukan untuk mengidetifikasi Sungai

Cibatarua?

4. Bagaimana hasil studi dan analisis kelayakan untuk pembangunan

(10)

6

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan diadakannya penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui lokasi yang berpotensi untuk membangun PLTMH.

2. Mengetahui kelayakan hidrologi dari segi elektrifikasi di Sungai

Cibatarua.

3. Mengetahui potensi daya hidrolik dan daya terbangkitkan dari Sungai

Cibatarua.

4. Mengetahui kelayakan mekanikal dan elektrikal yang cocok untuk

PLTMH di Sungai Cibatarua.

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dalam penulisan skripsi ini diantaranya:

1. Bagi penyusun: dapat menambah pengetahuan, pemahaman, dan

keterampilan dalam mempelajari mengenai studi potensi alam untuk

dibangunnya pembangkit listrik tenaga mikrohidro.

2. Bagi mahasiswa: dapat lebih mempermudah dalam mempelajari suatu

kelayakan dari suatu daerah yang berpotensi dibangunnya pembangkit

listrik tenaga mikrohidro.

3. Bagi dunia pendidikan: diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan pada

bidang kelistrikan khususnya pembangkitan listrik pada pembangkit listrik

tenaga mikrohidro.

4. Bagi Pemerintah: diharapkan dapat menjadi referensi atau acuan untuk

pembangunan pembangkit listrik tenaga mikrohidro di daerah daerah

terpencil khususnya daerah yang sulit dijangkau listrik.

E. Struktur Organisasi Penulisan

Skripsi ini ditulis dalam 5 bab dimulai dengan pendahuluan, kajian pustaka,

metode penelitian, hasil dan pembahasan serta kesimpulan dan saran.

Sistematikanya adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini memaparkan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan

(11)

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Pada bab ini menjelaskan teori-teori dasar mengenai pembangkit listrik tenaga

mikrohidro, pra studi kelayakan dan studi kelayakan.

BAB III METODE PENELITIAN

Pada bab ini menjelaskan metode pengumpulan data dan studi potensi di lokasi

penelitian.

BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisi mengenai hasil temuan dan pembahasan serta analisa

kelayakan untuk pembuatan pembangkit listrik tenaga mikrohidro.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil temuan dan

analisis yang dilakukan oleh penulis, harapan penulis mengenai skripsi ini dan

rekomendasi yang diajukan penulis untuk pihak-pihak yang tertarik melanjutkan

(12)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan metode studi potensi dan studi kelayakan yaitu

melakukan survey dan pengukuran. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mendapatkan besar potensi daya yang terbangkitkan oleh sungai yang akan

dibangun PLTMH. Hasil pengukuran ini digunakan sebagai acuan untuk

perancangan dan perencanaan pada PLTMH.

A. Metode Penelitian

Metode penelitian ini dilakukan dengan beberapa metode seperti berikut:

1. Studi Literatur, dengan mengumpulkan data yang ada di literatur yang

sudah ada dan searching melalui internet.

2. Pengumpulan data dari dinas terkait yaitu Dinas Sumber Daya Air dan

Pertambangan (SDAP) Kabupaten Garut dan Kecamatan Pamulihan.

3. Melakukan Studi Pra-kelayakan atau studi potensi

4. Melakukan Studi dan Analisis Kelayakan

5. Penelitian tentang mekanikal dan elektrikal di CV. Cihanjuang Inti Teknik

Metode tersebut dilakukan untuk mendapatkan data sebagai acuan untuk

menganalisis kelayakan pembuatan PLTMH di sebuah lokasi. Dibawah ini

(13)

Tidak

Ya

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

B. Studi Potensi

Studi potensi adalah kegiatan awal sebagai kajian umum atau penjajakan awal

untuk pengumpulan atau mendapatkan data dan dapat dikembangkan atau

dimanfaatkan menjadi suatu potensi pembangkit energi listrik dari sumber

mikrohidro atau yang dikenal sebagai PLTMH.

Kegiatan pra studi kelayakan ini meliputi kegiatan pengumpulan data dan

informasi untuk survai awal di lapangan atau lokasi daerah aliran sungai suatu

dusun/desa yang diperkirakan memiliki potensi sumber energi mikrohidro. Data

yang dikumpulkan pada kegiatan pra studi ini meliputi:

(14)

38

2. Data dan informasi tentang profil sumber daya air atau sungai baik secara

kualitatif dan kuantitatif.

3. Data non-teknis dari lokasi penelitian.

Untuk mendukung studi potensi penulis menggunakan apikasi Google Earth

Pro sebelum terjun kelapangan guna menadapatkan gambaran lokasi secara umum

dan akses jalan yang akan ditempuh.

1. Google Earth Pro

Dalam mengumpulkan data dan informasi lokasi membutuhkan aplikasi untuk

mengetahui letak geografis dan informasi topografi suatu wilayah yang akan

diteliti. Hal ini agar memudahkan dalam proses studi potensi, oleh sebab itu untuk

memudahkan dalam mencari informasi dan data, penulis menggunakan software

Google Earth Pro.

Google Earth Pro adalah sebuah program globe virtual yang sebenarnya

disebut Earth Viewer dan dibuat oleh Keyhole, Inc.. Google Earth dikembangkan

oleh Keyhole, Inc., sebuah perusahaan yang diambil alih oleh Google pada

tahun 2004. Produk ini, kemudian diganti namanya menjadi Google Earth tahun

2005, dan sekarang tersedia untuk komputer pribadi yang menjalankan Microsoft

Windows atau Vista, Mac OS X 10.3.9 dan ke atas, Linux dan FreeBSD. Program ini memetakan bumi dari superimposisi gambar yang dikumpulkan dari pemetaan

satelit, fotografi udara dan globe GIS (Geographic Information System) 3D.

Gambar 3.2 Tampilan Google Earth Pro

(15)

GIS atau Geographic Information System adalah sistem informasi khusus

yang mengelola data yang memiliki informasi spasial (bereferensi keruangan).

Atau dalam arti yang lebih sempit, adalah sistem komputer yang memiliki

kemampuan untuk membangun, menyimpan, mengelola dan menampilkan

informasi berefrensi geografis, misalnya data yang diidentifikasi menurut

lokasinya, dalam sebuah data base. Para praktisi juga memasukkan orang yang

membangun dan mengoperasikannya dan data sebagai bagian dari sistem ini.

Teknologi Sistem Informasi Geografis dapat digunakan untuk investigasi

ilmiah, pengelolaan sumber daya,perencanaan pembangunan, kartografi dan

perencanaan rute. Misalnya, SIG bisa membantu perencana untuk secara cepat

menghitung waktu tanggap darurat saat terjadi bencana alam, atau SIG dapat

digunaan untuk mencari lahan basah (wetlands) yang membutuhkan perlindungan

dari polusi.

2. Survey Lokasi

Setelah mendapatkan data-data lokasi yang diperoleh dari Dinas SDAP,

aplikasi Google Earth Pro dan studi literatur penelitian dilanjutkan ke tahap

survey lokasi penelitian. Survey lokasi ini dilakukan untuk mengetahui kondisi

real di lapangan dan untuk menentukan dimana lokasi pengukuran akan dilakukan

serta mencari informasi dari warga sekitar.

a. Desa Pakenjeng

Pakenjeng adalah sebuah desa di Kecamatan Pamulihan di Kabupaten

Garut, Provinsi Jawa Barat, Indonesia. Berjarak 3,2 km dari Kecamatan

(16)

40

Gambar 3.3 Peta Topografi Kabupaten Garut

(Sumber: www.google.com)

Gambar 3.4 Peta Administratif Kabupaten Garut lokasi Kecamatan Pamulihan

(17)

Gambar 3.5 Peta Administratif lokasi Desa Pakenjeng Kecamatan Pamulihan

(Sumber : sikec.garutkab.go.id/)

Jarak yang harus ditempuh oleh penulis dari kota asal (Bandung) yaitu sekitar

97,1 Km dengan waktu tempuh sekitar 3 jam menuju Desa Pakenjeng. Dengan

rincian rute

Tabel 3.1 Rute Jarak Tempuh

Lokasi Jarak (Km) Waktu(jam)

Bandung – Garut 67 1,5

Garut - Kecamatan Pamulihan 30 2

Kecamatan Pamulihan -

1 0.5

Desa Pakenjeng

Gambar 3.6 Peta jarak tempuh Bandung – Desa Pakenjeng

(18)

42

Sungai-sungai di desa ini tergolong masih alami karena tidak ada industri dan

sungai ini belum terlalu banyak dimanfaatkan potensinya oleh warga sekitar,

sehingga sungai-sungai di desa ini masih tergolong alami. Tingkat visabilitas di

kawasan ini bebas dikarenakan masih alami, dan tingkat abrasi di kawasan Desa

Pakenjeng pun tergolong kecil.

Gambar 3.7 (a) Kantor Kecamatan Pamulihan, (b) Perbatasan Desa

Pakenjeng, (c) Balai Desa Pakenjeng

(Sumber: dokumentasi pribadi penulis)

Kecamatan Pamulihan termasuk daerah dengan curah hujan yang stabil,

sehingga sungai-sungai di daerah ini cenderung memiliki debit yang stabil. Hal ini

disebabkan karena wilayah ini berada dataran tinggi dan daerah ini memiliki hutan

yang masih alami. Sehingga siklus air hujan tidak banyak terganggu, berikut ini

data curah hujan di daerah Kecamatan Pamulihan dan sekitarnya:

Tabel 3.2 Data Curah Hujan

Data Curah Hujan Tahun 2010 - 2014

Bulan

Tahun (dalam mm) Rata-Rata

Curah

2010 2011 2012 2013 2014 Hujan

Bulanan

Januari 231 82 187.5 212 144 171.3

Febuari 113 72.8 147.3 233 140 141.22

(19)

April 173 146.8 195.9 473 110 219.74

Mei 197 77 18 194 188 134.8

Juni 83 21 34 210 91 87.8

Juli 36 23 0 305 58 84.4

Agustus 70 0 0 0 27 19.4

September 161 0 0 0 16 35.4

Oktober 165 0 69.3 86 35 71.06

November 135 292.9 183.6 97 153 172.3

Desember 191 253.4 412 373 155 276.88

Jumlah Hujan

1749 1189.3 1390.6 2425 1481

Pertahun

Rata-Rata 145.75 99.10833 115.8833 202.0833 123.4167

(Sumber : Dinas SDAP)

Gambar 3.8 Peta Curah Hujan Kabupaten Garut

(Sumber : Dinas SDAP)

b. Sungai Cibatarua

Sungai Cibatarua adalah salah satu anak sungai dari Sungai Cikandang yang

memiliki potensi air yang besar namun belum banyak dimanfaatkan karena

lokasinya yang terpencil. Sungai Cikandang sendiri memiliki panjang sekitar 33 1500 - 2000 mm

PETA CURAH HUJAN KAB. GARUT

(20)

44

km dengan beberapa anak sungai seperti Cibatarua, Ciarinem, Cihanjuang dan

Cipanengen.

Gambar 3.9 Sungai Cibatarua

(Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)

Sungai Cibatarua sendiri memiliki debit air yang besar dan konstan hampir

sepanjang tahun karena sungai yang terletak di Desa Pakenjeng ini belum banyak

dimanfaatkan oleh warga sekitar dan daerah ini memiliki curah hujan yang stabil

sehingga dapat menjaga kuantitas debit air.

Sungai Cibatarua memiliki air terjun yang berpotensi untuk dibangunnya

PLTMH, penduduk desa sendiri menyebutnya air terjun Panyairan atau “Curug Panyairan”. Air terjun ini memiliki ketinggian jatuh air (head) yang cukup tinggi dan debit yang stabil serta belum adanya pemakaian air oleh penduduk di

sekitarnya, sehingga debitnya masih alami dan tidak terganggu.

Gambar 3.10 Curug Panyairan, Sungai Cibatarua

(21)

Jarak dari Desa pakenjeng ke lokasi Air Terjun Panyairan ini adalah sekitar 3

km dengan cara berjalan kaki, dengan medan sepanjang 1 km jalan bebatuan dan

2 km jalan hutan sehingga cukup sulit untuk kendaraan baik roda empat ataupun

roda dua untuk mencapai lokasi.

Gambar 3.11 (a) Jalan Masuk Menuju Curug Panyairan Sungai Cibatarua, (b)

Jalan pegunungan, (c) Jalan melewati hutan, (d) Jembatan di sungai

Cibatarua

(Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)

Gambar 3.12 Peta Lokasi Sungai Cibatarua, Air Terjun Panyairan

(22)

46

C. Alur Studi dan Analisis Kelayakan Pembuatan PLTMH

Mekanisme penelitian ini bertujuan untuk menganalisis layak atau tidaknya

suatu daerah untuk dibangunnya sebuah PLTMH, maka untuk menganalisis

kelayakan sebuah PLTMH perlu diadakannya studi kelayakan dengan mengacu

pada data – data yang didapatkan pada Pra-Studi kelayakan atau Studi Potensi.

Berikut ini alur diagram penelitian :

Gambar 3.13 Alur Analisis Kelayakan Pembuatan PLTMH

1. Pengukuran Debit Air

Maksud dan metode ini adalah untuk mengetahui apakah debit air yang

tersedia mampu untuk menggerakkan turbin sesuai dengan daya yang diinginkan.

(23)

Studi ini meliputi pengukuran debit minimum yang mengalir pada saluran air

atau sungai, debit air pada saat banjir dengan melakukan pengamatan visual batas

banjir, dan pengukuran debit air secara, tinggi terjun (beda tinggi/ head) yang

tersedia dan menentukan debit andalan. Pengukuran debit dilakukan dengan

metoda pengukuran kecepatan dan penampang aliran sungai.

Kecepatan aliran air (v) diukur dengan menggunakan metode pelampung,

kecepatan aliran air diperoleh dengan perhitungan data waktu (t) serta jarak (d)

tempuh pelampung. Kecepatan air dihitung dengan rumus:

v = c . (d/t) ………..(3.1)

dimana:

v = kecepatan aliran air (m/detik)

d = jarak tempuh pelampung

t = waktu tempuh pelampung

c = faktor koreksi 0,75 atau 0,95 masing – masing untuk pelampung berada

cukup dalam atau diatas permukaan air

(Gunawan, 2010)

Gambar 3.14 Penulis melakukan pengukuran kecepatan aliran air (v)

dengan metode pelampung

(Sumber: dokumentasi pribadi penulis)

Luas penampang aliran air (A) atau sungai dapat diukur dengan cara

mengukur lebar sungai atau saluran (W) dan kedalaman rata – rata sungai (d

rata-rata), untuk mengukur luas penampang aliran air dibutuhkan alat ukur untuk

(24)

48

Gambar 3.15 Metode pengukuran luas penampang sungai (Sumber: dokumentasi pribadi penulis)

Dari metode diatas dapat diperoleh beberapa variabel untuk menentukan luas

penampang airan sungai, sehingga diperoleh luas penampang dengan rumus:

A = W . drata-rata ………..(3.2)

Gambar 3.16 Penampang Sungai. (a) Lebar Sungai dan Kedalaman Sungai

(b) Lebar Rata – Rata Sungai dan kedalaman Rata – Rata sungai (Sumber: Gunawan, 2010)

Dari persamaan perhitungan kecepatan aliran air (v) dan luas penampang (A)

diperoleh persamaan untuk menghitung debit air, persamaannya adalah:

Q = A . v ………..(3.3)

Dimana:

Q = Debit air

A = Luas Penampang aliran air (m2)

v = kecepatan airan air (m/det)

(Gunawan, 2010)

2. Perhitungan Potensi Daya Hidrolik dan Daya Terbangkitkan

Setelah mendapakan semua variabel yang dibutuhkan, maka data-data yang

diperoleh digunakan untuk menganalisis daya yang bisa terbangkitkan dari

(25)

(Q) yang diperoleh dari persamaan 3.3 maka didapatkan perhitungan potensi daya

hidrolik (air) dan potensi daya listrik terbangkitkan. Potensi daya hidrolik adalah

analisis potensi daya pada suatu potensi air atau sungai tanpa perhitungan efisiensi

turbin sedangkan potensi daya terbangkitkan adalah analisis daya terbangkitkan

yang bisa dihasilkan oleh suatu potensi air atau sungai dengan kemampuan suatu

jenis turbin tertentu, berikut ini adalah persamaan potensi daya hidrolik (air) dan

potensi daya listrik terbangkitkan.

3. Perhitungan Penstock, Intake dan Kolam Penenang

Perhitungan penstock diakukan agar mengetahui spesifikasi penstock yang

akan dipakai seperti panjang penstock, diameter penstock dan material bahan

penstock. karena akan berpengaruh pada pengeluaran biaya. Untuk menghitung

panjang penstock dapat digunakan rumus trigonometri dengan menggunakan jarak

antara lokasi yang akan dijadikan power house dengan lokasi kolam penenang,

maka didapatkan persamaan seperti berikut:

Lpipa = √�_{ℎ �� }2. H ………..(3.4)

Dimana:

Lpipa = Panjang penstock

Lhorizontal =Jarak antara power house dengan dinding vertikal kolam penenang

H = Tinggi jatuhan air

(Muhammad Asy’ari Perangin-Angin, 2008)

Gambar 3.17 Perhitungan panjang penstock

(26)

50

Untuk mencari diameter penstock dapat dihitung dengan mencari kecepatan

optimum menggunakan rumus United State Berau of Reclamation (USBR)

dengan persamaan:

Dari persamaan 3.6 maka didapatkan diameter penstock dengan persamaan:

4

�. �

=

V = kecepatan aliran air optimum

Untuk perencanaan intake, lebar diambil dari perhitungan diameter penstock

sedangkan tingginya diambil dari 2 kali tinggi maksimal air sungai. Sedangkan

untuk kolam penenang kedalaman maksimal kolam penenang diambil dari 2-4

kali ketinggian air sungai dan dapat menampung air yang cukup banyak.

4. Jaringan Distribusi

Dalam merencanakan jaringan distribusi data-data tentang mekanikal dan

elektrikal dibutuhkan sebagai acuan untuk memilih jenis kabel dan komponennya.

Pemilihan penghantar juga dipengaruhi dari jarak pembangkit menuju ke

konsumen, karena akan mempengaruhi terhadap jatuh tegangan pada distribusi

tersebut. Setelah mendapatkan jenis penghantar maka selanjutnya adalah

menganalisis jatuh tegangan atau Drop Voltage untuk mengetahui tegangan yang

hilang pada penghantar di saluran distribusi. Dalam menghitung jatuh tegangan

(27)

Vdrop = √ . R . I . Cos � + √ . X . I . Sin � …………..(3.7)

Dimana:

√ = Konstanta 3 phasa � = faktor kerja

(28)

BAB V

SIMPULAN IMPLIKASI DAN REKOMENDASI

A. Simpulan

1. Hasil dari penelitian menyimpulkan bahwa kondisi alam di sekitar

Sungai Cibatarua layak untuk dibangunnya PLTMH, karena lokasi yang

berada di lereng gunung sehingga memiliki kontur tanah yang keras dan

mengandung bebatuan sehingga tingkat abrasi di daerah ini relatif kecil.

Daerah ini juga memiliki curah hujan yang stabil yang berkisar dari

1500-3000 mm pertahunnya.

2. Studi kelayakan yang dilakukan menunjukan bahwa Sungai Cibatarua

memiliki kualitas dan kuantitas air yang layak karena debit air yang stabil

dan konstan mencapai 5100 Liter/detik. Sungai Cibatarua memiliki air

terjun yang memiliki head yang cukup tinggi yaitu Air Terjun Panyairan

yang memiliki head hingga 63 meter. Hal ini menunjukan bahwa potensi

yang bisa dikembangkan dari Sungai Cibatarua dapat bermanfaat sebagai

PLTMH bagi masyarakat sekitar.

3. Daya hidrolik yang bisa dihasilkan mencapai 3248 kW dan daya yang

bisa terbangkitkan oleh turbin mencapai 2404 kW.

4. Studi kelayakan mekanikal dan elektrikal yang dilakukan di CV.

Cihanjuang menunjukan bahwa turbin yang cocok untuk PLTMH di

Sungai Cibatarua yaitu Turbin Cross Flow tipe TC 15 BO 650 dengan

daya yang dihasilkan mencapai 1 MW.

5. Jarak dari lokasi ke Desa Pakenjeng yaitu sekitar 4,11 km dari lokasi titik

perencanaan PLTMH, daya yang dihasilkan didistribusikan dengan

penghantar N2XBY 1 x 150 rm 0,6/1,2 kV dengan jatuh tegangan sebesar

12,01 V. Sehingga lokasi ini layak dibangun PLTMH karena jaraknya

(29)

B. Implikasi

1. Dengan adanya analisa kelayakan ini dapat menjadi referensi atau acuan

bagi pemerintah setempat khususnya Kabupaten Garut untuk membangun

PLTMH untuk memenuhi kebutuhan listrik di Desa Pakenjeng.

2. Dengan adanya analisa kelayakan ini dapat menjadi acuan atau referensi

untuk mencari potensi energi di daerah lain.

3. Analisa kelayakan ini bisa menjadi tolak ukur atau acuan standar

kelayakan bagi suatu potensi untuk dibangunnya PLTMH.

4. Bisa menjadi acuan bagi pemerintah untuk menjadikan daerah yang

terisolir dari jaringan listrik menjadi daerah yang mandiri energi.

C. Rekomendasi

1. Bagi mahasiswa dan peneliti selanjutnya agar dapat mengembangkannya

menjadi perencanaan dan perancangan.

2. Bagi mahasiswa dan peneliti sangat disarankan untuk mencari potensi di

daerah lain yang masih terisolir dan masih kekurangan atau tidak adanya

jaringan listrik.

3. Bagi lembaga terkait, agar dapat menjadi bahan acuan untuk

(30)

DAFTAR ISI

C. Tujuan Penelitian ... 6

D. Manfaat Penelitian ... 6

E. Struktur Organisasi Skripsi ... 6

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Pembangkit Listrik ... 8

B. PLTA ... 8

C. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ... 9

D. Prinsip kerja PLTMH ... 11

E. Tinggi Jatuh Air (Head) ... 13

F. Aliran Sungai (Debit) ... 13

G. Komponen – Komponen PLTMH ... 15

1. Bendungan, Intake, Headrace dan Forebay ... 15

2. Pipa Pesat (Penstock) ... 16

3. Turbin Air ... 17

a. Turbin crossflow (turbin aliran silang) ... 22

b. Turbin Propeller... 22

4. Generator ... 24

H. Pra Studi Kelayakan (Studi Potensi) ... 29

(31)

1. Studi Kelayakan Teknis ... 32

a. Studi Kelayakan Hidrologi ... 32

b. Studi Kelayakan Sipil ... 33

c. Studi Kelayakan Mekanikal Elektrikal ... 35

BAB III METODELOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian ... 36

B. Studi Potensi ... 37

1. Google Earth Pro ... 38

2. Survey Lokasi ... 39

a. Desa Pakenjeng ... 39

b. Sungai Cibatarua ... 43

C. Alur Studi dan Analisis Kelayakan Pembuatan PLTMH ... 46

1. Pengukuran Debit Air ... 46

2. Perhitungan Potensi Daya Hidrolik dan Daya Terbangkitkan ... 48

3. Perhitungan Penstock, Intake dan Kolam Penenang ... 49

4. Jaringan Distribusi ... 50

BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN A. TEMUAN ... 52

1. Studi Potensi ... 52

2. Studi dan Analisis Kelayakan Hidrologi ... 55

a. Pengukuran Luas Penampang Air ... 55

b. Pengukuran Kecepatan Aliran Air ... 56

c. Perhitungan Debit Sungai Cibatarua ... 57

d. Analisis Potensi Daya ... 58

3. Analisis Kelayakan Mekanikal dan Elektrikal ... 59

4. Analisis Kelayakan Perencanaan PLTMH ... 61

a. Perencanaan Rute ... 61

b. Analisis Perencanaan Penstock ... 62

c. Analisis Perencanaan Intake ... 64

(32)

e. Desain Perencanaan PLTMH ... 69

5. Analisis Jaringan Distribusi ... 70

B. Pembahasan ... 75

1. Studi Potensi ... 75

2. Studi dan Analisis Kelayakan ... 75

BAB V SIMPULAN IMPLIKASI DAN SARAN A. Simpulan ... 79

B. Implikasi ... 80

(33)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Skema PLTA ... 9

Gambar 2.2 Skema PLTMH ... 12

Gambar 2.3 Groos Head dan Head Net ... 13

Gambar 2.4 Bendungan, Intake, Headrace dan Forebay ... 16

Gambar 2.5 Pipa Pesat (Penstock) ... 17

Gambar 2.6 Turbin Francis ... 19

Gambar 2.7 Turbin Propeller ... 20

Gambar 2.8 Turbin Kaplan ... 20

Gambar 2.9. Turbin tipe Turgo ... 21

Gambar 2.10 Turbin tipe Cross Flow T-14 ... 22

Gambar 2.11 Turbin tipe Open Flume ... 23

Gambar 2.12 Turbin Celup Propeller ... 23

Gambar 2.13 Turbin Turbo Propeller ... 24

Gambar 2.14 Pengukuran debit minimum air ... 32

Gambar 2.15 Gambar perkiraan daya yang akan dihasilkan (kW) ... 33

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 37

Gambar 3.2 Tampilan Google Earth Pro ... 38

Gambar 3.3 Peta Topografi Kabupaten Garut... 40

Gambar 3.4 Peta Administratif Kabupaten Garut lokasi Kecamatan Pamulihan 40 Gambar 3.5 Peta Administratif lokasi Desa Pakenjeng Kecamatan Pamulihan 41

Gambar 3.6 Peta jarak tempuh Bandung – Desa Pakenjeng ... 41

Gambar 3.7 (a) Kantor Kecamatan Pamulihan, (b) Perbatasan Desa Pakenjeng, (c) Balai Desa Pakenjeng ... 42

Gambar 3.8 Peta Curah Hujan Kabupaten Garut ... 43

Gambar 3.9 Sungai Cibatarua ... 44

Gambar 3.10 Curug Panyairan, Sungai Cibatarua ... 44

(34)

Gambar 3.13 Alur Analisis Kelayakan Pembuatan PLTMH ... 46

Gambar 3.14 Penulis melakukan pengukuran kecepatan aliran air (v) dengan metode pelampung ... 47

Gambar 3.15 Metode pengukuran luas penampang sungai ... 48

Gambar 3.16 Penampang Sungai. (a) Lebar Sungai dan Kedalaman Sungai, (b) Lebar Rata – Rata Sungai dan kedalaman Rata – Rata sungai ... 48

Gambar 3.17 Perhitungan panjang penstock ... 49

Gambar 4.1 Informasi perbatasan Kota Garut ... 52

Gambar 4.2 Informasi Desa-desa di Kecamatan Pamulihan ... 53

Gambar 4.3 Titik koordinat lokasi ... 53

Gambar 4.4 Informasi Akses Jalan ... 54

Gambar 4.5 Informasi Cuaca ... 54

Gambar 4.6 Pengukuran lebar sungai (W) ... 55

Gambar 4.7 Metode pengukuran kedalaman air rata-rata (drata-rata) ... 56

Gambar 4.8 Pengukuran kecepatan aliran air (v) ... 56

Gambar 4.9 Pengukuran jarak dan waktu pelampung ... 57

Gambar 4.10 Turbin Cross Flow Produksi CV. Cihanjuang ... 59

Gambar 4.11 Generator ... 60

Gambar 4.12 Rute dari bendungan hingga Power House ... 61

Gambar 4.13 Hasil perhitungan jarak antara lokasi kolam penenang dan Power House ... 62

Gambar 4.14 Penstock produksi CV. Cihanjuang Inti Teknik ... 64

Gambar 4.15 Rute penstock dari kolam penenang (a) hingga Power House (d) 64 Gambar 4.16 Gambar jalur Intake (ditunjukan oleh garis putih), dengan panjang 126 meter ... 65

Gambar 4.17 Lokasi perencanaan bendung dan intake ... 65

Gambar 4.18 Rute saluran intake ... 66

Gambar 4.19 Desain kolam penenang (tampak atas) ... 67

Gambar 4.20 Desain kolam penenang (tampak samping) ... 67

Gambar 4.21 Titik lokasi kolam penenang (forebay) ... 68

Gambar 4.22 Lokasi perencanaan kolam penenang ... 68

(35)

Gambar 4.24 Lokasi perencanaan Power House... 70

Gambar 4.25 Titik koordinat perencanaan Power House ... 70

Gambar 4.26 Perencanaan jaringan distribusi dari Power menuju konsumen ... 71

Gambar 4.27 Single Line Diagram Mekanikal dan Elektrikal ... 71

Gambar 4.28 Single Line Diagram Panel ... 72