PENINGKATAN DAYA LISTRIK PEMBANGKIT LISRTIK
TENAGA MIKRO HIDRO DESA TOKAWI KABUPATEN
PACITAN
HALAMAN JUDUL
The Improvement 0f Tokawi Micro Hydro Power Plant at Tokawi
Village of Pacitan District
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
LUTFI CHANDRA PERDANA
NIM I 0109048
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
HALAM AN PERSETUJUAN
HALAMAN PERSETUJUAN
PENINGKATAN DAYA LISTRIK PEMBANGKIT LISRTIK
TENAGA MIKRO HIDRO DESA TOKAWI KABUPATEN
PACITAN
HALAMAN JUDUL
The Improvement 0f Tokawi Micro Hydro Power Plant at Tokawi
Village of Pacitan District
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
LUTFI CHANDRA P
NIM I 0109048
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan: Dosen Pembimbing I
Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M .T. NIP. 19630120 198803 2 002
Dosen Pembimbing II
PENINGKATAN DAYA LISTRIK PEMBANGKIT LISRTIK
TENAGA MIKRO HIDRO DESA TOKAWI KABUPATEN
PACITAN
HALAMAN JUDUL
The Improvement 0f Tokawi Micro Hydro Power Plant at Tokawi
Village of Pacitan District
SKRIPSI
Disusun Oleh :
LUTFI CHANDRA P
NIM I 0109048
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :
Hari : Tanggal :
Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M .T. ...
NIP. 19630120 198803 2 002
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc ...
NIP. 19630822 198903 1 002
Ir.Solichin, M.T. ...
NIP. 19600110 198803 1 002
Ir.Adi Yusuf M uttaqien, M.T. ...
NIP. 19581127 198803 1 001
Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
v
PERSEMBAHAN
ALLAH S.W.T, pemilik dunia dan seisinya.
Ibu, yang telah melahirkan ku. Ibu, yang selama ini telah menyayangi dan mencintai ku. Ibu, yang selama ini telah membesarkan dan mengajari ku. Bapak, yang telah mengajari ku tentang kehidupan. Terima kasih untuk kasih sayang dan bimbingan kalian selama hidupku.
Ayah yang selalu menjadi panutan dan pembimbing dalam hidup Adikku, Risti dan Angga yang selalu mendukung saya
Keluarga kongek family yang selalu membimbing dan mensuport walaupun kaang-kadang menyesatkan.
Indra dan andika yang selalu menemani mengerjakan pekerjaan ini
Teman-teman hidro festy,dea,nisa,atom,agus,mano,dan sona yang selalu berbagi keceriaan nya.
Angkatan 2009 yang selalu kompak dan solid
ABSTRAK
Lutfi Chandra, Rintis Hadiani , dan. Agus Wahyudi, 2014. Peningkatan Daya Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Desa Tokawi Kabupaten Pacitan. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Desa Tokawi Kecamatan Nawangan Kabupaten Pacitan merupakan desa yang memanfaatkan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) sebagai sumber listrik dengan menggunakan kincir air. Seiring berjalannya waktu kebutuhan listrik di Desa Tokawi semakin meningkat sehingga perlu dilakukan peningkatan daya listrik yang ada.
Penelitian ini dilakukan dengan cara analitis desktiptif kuantitatif yang dilakukan dengan menganalisis data yang tersedia dan menghasilkan kesimpulan.Lokasi penelitian berada di Desa Tokawi Kecamatan Nawangan Kabupaten Pacitan. Peningkatan daya PLTMH Tokawi dilakukan dengan merubah head yang ada dan mengganti kincir dengan turbin.
Peningkatan daya listrik PLTMH Tokawi terjadi peningkatan daya listrik setelah dilakukan perubahan head dan penggantian kincir menjadi turbin adalah 7,99 kW atau sebesar 46 %,sedangkan peningkatan energi listrik adalah 1939,57 kW atau mengalami kenaikan energi sebesar 46%.Nilai ini merupakan selisih daya listrik rerata kondisi rencana dengan kondisi existing. Analisis ekonomi teknik rencana pembangunan PLTMH Tokawi menunjukkan nilai NPV sebesar Rp Rp91.601.787 yang lebih besar dari 0, nilai IRR sebesar 28% lebih besar dari nilai suku bunga yang diasumsikan sebesar 10 % dan nilai BCR sebesar 1,506 lebih besar dari 1.Dengan demikian pembangunan peningkatan daya PLTMH Tokawi layak untuk dilaksanakan
vii
ABSTRACK
Lutfi Chandra , Rintis Hadiani, and Agus Wahyudi , 2014. The Improvement 0f Tokawi Micro Hydro Power Plant at Tokawi Village of Pacitan District
.
Thesis Department of Civil Engineering Faculty of Engineering University of March Surakarta.Village District of Nawangan Tokawi Pacitan a village that utilizes Micro Hydro Power Plant ( MHP ) as a power source using the waterwheel, Over time the demand for electricity in the village so Tokawi increasing need to improve the existing electric power.
This research was carried out by means of analytical quantitative descriptive analyzes conducted with available data and generate research. Located in the sub Village District of Nawangan, Tokawi village Pacitan district. Increased MHP Tokawi done by changing the existing head and replace with the turbine wheel. Increased power MHP Tokawi power increased after the change of the head and into the turbine wheel replacement is 7.99 kW , while the increase in electrical energy is 1939.57 kW.Nilai a mean difference of electric power to the conditions existing condition plan . Economic analysis technique Tokawi MHP development plan shows NPV of Rp91.601.787 that is greater than 0 , the value of IRR is 28 % greater than the value of the assumed interest rate of 10% and BCR value of 1.506 is greater than 1 . thus the increasing development of MHP Tokawi feasible.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan
Peningkatan Daya Listrik Pembangkit Listrik Tenaga M ikro hidro
Desa Tokawi Kabupaten Pacitan. guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T. selaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Agus supriyadi,M.T. selaku dosen pembimbing akademik. 6. Dosen Penguji skripsi.
7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil
9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus ikhlas.
Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang.
Surakarta,
ix
BAB 1 PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumusan Masalah...2
1.3 Batasan Masalah...2
1.4 Tujuan Penelitian...2
1.5 Manfaat Penelitian...3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI...4
2.1 Tinjauan Pustaka...4
2.2 Dasar Teori...6
2.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS)...6
2.2.2 Kualitas Data Hujan...7
2.2.3 Karakteristik Hujan...7
2.2.4 Debit Andalan...8
2.2.5 Metode Mock...9
2.2.6 Perencanaan Kemampuan Tenaga Air...12
2.2.6.1 Tinggi Jatuh (Head)...12
2.2.6.2 Daya yang dapat dihasilkan...12
2.2.7 Perencanaan Bangunan PLTMH...13
2.2.7.1 Pipa Pesat (Penstock )...13
2.2.7.2 Turbin...14
Ratio)...16
2.2.8.2 Analisis Nilai Netto Sekarang (NPV = Net Present Value)...16
BAB 3 METODE PENELITIAN...18
3.1 Jenis Penelitian...18
3.4.1 Alat bantu survei...20
3.4.2 Alat bantu perhitungan dan penyusunan Tugas Akhir...20
3.5 Tahapan Peneltian...20
3.6 Diagram alir tahapan penelitian...21
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN...23
4.1 Analisis Data...23
4.1.1 Data...23
4.1.1.1 Data Primer...23
4.1.1.2 Data Sekunder...25
4.1.2 Uji Kepanggahan Data Hujan...25
4.1.3 Evapotranspirasi...28
4.1.4 Analisis Curah Hujan...29
4.1.5 Analisis Debit...30
4.1.5.1 Debit Aliran...30
4.1.5.2 Debit Andalan...31
4.1.6 Perhitungan PLTMH Kondisi Existing...33
4.1.6.1 Perhitungan Tinggi Efektif...33
4.1.6.2 Perhitungan Produksi Listrik...35
4.1.7 Perhitungan Perencanaan PLTMH Tokawi...37
4.1.7.1 Perhitungan Diameter Penstock...37
4.1.7.2 Perhitungan Perencanaan Tinggi Efektif...38
4.1.7.3 Perhitungan Daya dan Energi Listrik...40
4.1.7.4 Penentuan Jenis Turbin...42
4.2 Analisis Ekonomi...42
xi
4.3.1 Daya Listrik...47
4.3.2 Energi Listrik...48
4.3.3 Analisis Ekonomi...49
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN...50
5.1 Kesimpulan...50
5.2 Saran...50
DAFTAR PUSTAKA...51
...53
...54
DAFTAR TABEL
Tabel4.1. Perhitungan kurva massa ganda stasiun Nawangan Grindulu...26
Tabel4.2. Perhitungan kurva massa ganda stasiun Watu Gede...26
Tabel4.3. Data Evapotranspirasi...28
Tabel4.4. Debit rerata tahunan metode Mock...32
Tabel4.5. Probabilitas debit tahunan...32
Tabel4.6. Debit Q90...33
Tabel4.7. Diameter Penstock rencana...37
Tabel 4.8. Perhitungan Head...39
Tabel 4.9. Spesifikasi Pekerjaan...43
Tabel 4.10. Perhitungan HSP...43
Tabel 4.11.Lanjutaan Perhitungan HSP...44
Tabel 4.12. Perhitungan RAB...45
Tabel 4.13. Rekapitulasi RAB...45
Tabel 4.12. Perhitungan NPV...46
Tabel 4.15. Perhitungan NPV suku bunga 30 %...47
Tabel 4.16. Perhitungan BCR...47
Tabel 4.17. Peningkatan Daya listrik...48
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar2-1. Metode Thiesen...8
Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian...18
Gambar3.2. PLTMH Tokawi...19
Gambar3.3. Diagram Alir...21
Gambar3.4. Lanjutan Diagram Alir...22
Gambar 4.1. Foto kegiatan survei di PLTMH Tokawi...24
Gambar4.2. Foto PLTMH Tokawi...24
Gambar4-3. Kurva massa ganda stasiun hujan Watu Gede...27
Gambar4-4. Kurva massa ganda stasiun hujan Nawangan Grindulu...27
Gambar4-5. Grafik tinggi efektif kondisi existing...35
Gambar4-6. Grafik daya listrik kondisi existing...36
Gambar4-7. Grafik energi listrik kondisi existing...36
Gambar 4-8. Lokasi turbin yang baru...38
Gambar 4-9. 3D Perencanaan PLTMH Tokawi...38
Gambar 4-10. Grafik Potensi Daya Listrik Rencana...41
Gambar 4-11. Potensi Energi Listrik Rencana...41
Gambar4-12. Grafik Daya Listrik PLTMH Tokawi...48
