Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Di Desa Gunung Rintih Kecamatan Stm Hilir Kabupaten Deli Serdang
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Peranan energi listrik di dalam kehidupan manusia saat ini sangat penting.
Hal ini dapat dilihat dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik setiap
tahunnya. Namun penyediaan energi listrik oleh pihak penyedia energi listrik
masih belum dapat memenuhi semua kebutuhan masyarakat. Sebagian besar
masyarakat di negara kita terutama yang tinggal di daerah pedesaan masih
kekurangan pasokan energi listrik. Sementara sumber energi untuk menghasilkan
energi listrik terutama yang berbahan bakar fosil lama kelamaan semakin
berkurang.
Potensi tenaga air menjadi salah satu solusi untuk mendapat sumber energi
baru. Seperti kita ketahui cadangan air di negara kita sangat banyak. Dengan
pemanfaatan potensi air sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik, hal ini
dapat menjadi alternatif bagi penyediaan energi listrik untuk masyarakat terutama
masyarakat yang masih belum menikmati listrik secara maksimal. Selain itu,
pemakaian energi air dapat menghemat biaya produksi energi listrik dikarenakan
energi air tidak sulit mendapatkannya. Pemanfaatan energi air ini akan digunakan
untuk merencanakan suatu pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) adalah suatu pembangkit
listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga pengeraknya
seperti saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan
tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Pembangkit listrik ini mendapatkan
energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Namun, untuk
mencari lokasi yang berpotensi menjadi tempat dibangunnya suatu pembangkit
listrik tenaga mikrohidro ini perlu diketahui terlebih dahulu seberapa besar potensi
yang terdapat di daerah itu.
Secara
teknis,
pembangkit
listrik
tenaga
mikrohidro
memiliki tiga
komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang
mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan suatu ketinggian tertentu
Universitas Sumatera Utara
menuju rumah pembangkit (rumah turbin). Di rumah pembangkit, air tersebut
akan mengenai turbin dimana turbin akan menerima energi air tersebut dan
mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputarnya poros turbin. Poros
yang
berputar
tersebut
kemudian
ditransmisikan
ke
generator
dengan
menggunakan kopling. Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan
masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau
keperluan lainnya (beban).
Ditinjau dari aspek ekonomi suatu pembangkit, beberapa hal yang perlu
diperhatikan terdiri dari:
1.
Biaya modal (capital cost )
2.
Biaya operasi dan perawatan (O&M cost)
3.
Biaya pembangkitan total
4.
Pendapatan per tahun
5.
Net present value (NPV)
6.
Laba investasi
Pembangunan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini nantinya perlu
mempertimbangkan dampak lingkungan yang akan terjadi. Prakiraan dampak
penting
dalam
memerlukan
pembangunan
upaya
pembangkit
pemantauan
lingkungan
listrik
untuk
tenaga
mikrohidro
kegiatan
ini
pembangunan
PLTMH ini. Prakiraan dampak yang terjadi akan ditinjau dalam empat tahapan:
1. Tahap Prakonstruksi
2. Tahap Konstruksi
3. Tahap Operasional
4. Tahap Pasca Operasi
Dengan permasalahan tersebut, penulis melakukan penelitian dengan judul
Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Di Desa Gunung
Rintih Kecamatan STM Hilir Kabupaten Deli Serdang sehingga potensi energi
yang ada di Desa Gunung Rintih dapat dimaksimalkan dengan baik.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah
1.
Bagaimanakah prinsip kerja PLTMH.
Universitas Sumatera Utara
2.
Berapa besarkah potensi air pada Sungai Besamat dan daya yang dapat
dibangkitkan untuk perencanaan PLTMH.
3.
Bagaimanakah desain bangunan sipil serta desain elektrikal dan mekanikal
perencanaan PLTMH.
1.3
Batasan Masalah
Adapun pada penelitian ini penulis melakukan pembatasan masalah
sebagai berikut :
1.
Membahas secara umum tentang pembangkitan listrik tenaga mikrohidro .
2.
Membahas tentang pengukuran potensi dan perencanaan pembangunan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro di Desa Gunung Rintih.
3.
Tidak membahas secara detail desain bangunan sipil dan desain elektrikal
dan mekanikal.
4.
Tidak membahas mengenai transmisi dan distribusi tenaga listrik di desa
tersebut.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian Tugas Akhir ini adalah
1.
Untuk mengetahui berapa besaran parameter debit air dan ketinggian jatuh
pada perencanaan pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
2.
Untuk
mengetahui berapa
besarkah
potensi yang
didapatkan
dari
pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) itu.
3.
Untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari pada pembangkit listrik
tenaga mikrohidro (PLTMH) itu terhadap Desa Gunung Rintih.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah dapat berguna bagi kalangan
pemerintah setempat apabila berencana untuk membuat pembangkit listrik tenaga
mikrohidro di Desa Gunung Rintih nantinya.
Universitas Sumatera Utara
1.6
Metode Penulisan
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa
metode penulisan diantaranya :
1.
Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan
topik Tugas Akhir ini, dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh
penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet
dan lain-lain.
2.
Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik Tugas
Akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak
Departemen Teknik Elektro USU.
3.
Studi lapangan yaitu suatu teknik pengumpulan data yang dilakukan
dengan melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang akan diteliti
yaitu dengan cara melakukan pengamatan ke lapangan tentang kendalakendala yang terjadi.
1.7
Sistematika Penulisan
Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I.
PENDAHULUAN
Bab
ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penulisan,
dan sistematika penulisan.
BAB II.
DASAR TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKROHIDRO (PLTMH)
Bab ini membahas tentang pembangkit listrik tenaga air (PLTA),
klasifikasi pembangkit listrik tenaga hidro, energi tenaga air, dan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
BAB III.
KONDISI UMUM DESA GUNUNG RINTIH
Bab ini membahas tentang kondisi geografis Desa Gunung Rintih,
kondisi masyarakat, aksesibilitas, kondisi ketenagalistrikan, potensi
tenaga air, dan pengukuran debit serta tinggi jatuh air.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV.
ANALISIS PERENCANAAN PLTMH
Bab ini membahas tentang data hasil pengukuran, analisa data,
desain sipil, desain peralatan elektrikal dan mekanikal, perhitungan
daya listrik PLTMH, skema layout PLTMH, dan manajemen
kebutuhan energi listrik.
BAB V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi mengenai kesimpulan dan saran.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Peranan energi listrik di dalam kehidupan manusia saat ini sangat penting.
Hal ini dapat dilihat dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik setiap
tahunnya. Namun penyediaan energi listrik oleh pihak penyedia energi listrik
masih belum dapat memenuhi semua kebutuhan masyarakat. Sebagian besar
masyarakat di negara kita terutama yang tinggal di daerah pedesaan masih
kekurangan pasokan energi listrik. Sementara sumber energi untuk menghasilkan
energi listrik terutama yang berbahan bakar fosil lama kelamaan semakin
berkurang.
Potensi tenaga air menjadi salah satu solusi untuk mendapat sumber energi
baru. Seperti kita ketahui cadangan air di negara kita sangat banyak. Dengan
pemanfaatan potensi air sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik, hal ini
dapat menjadi alternatif bagi penyediaan energi listrik untuk masyarakat terutama
masyarakat yang masih belum menikmati listrik secara maksimal. Selain itu,
pemakaian energi air dapat menghemat biaya produksi energi listrik dikarenakan
energi air tidak sulit mendapatkannya. Pemanfaatan energi air ini akan digunakan
untuk merencanakan suatu pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) adalah suatu pembangkit
listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga pengeraknya
seperti saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan
tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Pembangkit listrik ini mendapatkan
energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Namun, untuk
mencari lokasi yang berpotensi menjadi tempat dibangunnya suatu pembangkit
listrik tenaga mikrohidro ini perlu diketahui terlebih dahulu seberapa besar potensi
yang terdapat di daerah itu.
Secara
teknis,
pembangkit
listrik
tenaga
mikrohidro
memiliki tiga
komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang
mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan suatu ketinggian tertentu
Universitas Sumatera Utara
menuju rumah pembangkit (rumah turbin). Di rumah pembangkit, air tersebut
akan mengenai turbin dimana turbin akan menerima energi air tersebut dan
mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputarnya poros turbin. Poros
yang
berputar
tersebut
kemudian
ditransmisikan
ke
generator
dengan
menggunakan kopling. Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan
masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau
keperluan lainnya (beban).
Ditinjau dari aspek ekonomi suatu pembangkit, beberapa hal yang perlu
diperhatikan terdiri dari:
1.
Biaya modal (capital cost )
2.
Biaya operasi dan perawatan (O&M cost)
3.
Biaya pembangkitan total
4.
Pendapatan per tahun
5.
Net present value (NPV)
6.
Laba investasi
Pembangunan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini nantinya perlu
mempertimbangkan dampak lingkungan yang akan terjadi. Prakiraan dampak
penting
dalam
memerlukan
pembangunan
upaya
pembangkit
pemantauan
lingkungan
listrik
untuk
tenaga
mikrohidro
kegiatan
ini
pembangunan
PLTMH ini. Prakiraan dampak yang terjadi akan ditinjau dalam empat tahapan:
1. Tahap Prakonstruksi
2. Tahap Konstruksi
3. Tahap Operasional
4. Tahap Pasca Operasi
Dengan permasalahan tersebut, penulis melakukan penelitian dengan judul
Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Di Desa Gunung
Rintih Kecamatan STM Hilir Kabupaten Deli Serdang sehingga potensi energi
yang ada di Desa Gunung Rintih dapat dimaksimalkan dengan baik.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah
1.
Bagaimanakah prinsip kerja PLTMH.
Universitas Sumatera Utara
2.
Berapa besarkah potensi air pada Sungai Besamat dan daya yang dapat
dibangkitkan untuk perencanaan PLTMH.
3.
Bagaimanakah desain bangunan sipil serta desain elektrikal dan mekanikal
perencanaan PLTMH.
1.3
Batasan Masalah
Adapun pada penelitian ini penulis melakukan pembatasan masalah
sebagai berikut :
1.
Membahas secara umum tentang pembangkitan listrik tenaga mikrohidro .
2.
Membahas tentang pengukuran potensi dan perencanaan pembangunan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro di Desa Gunung Rintih.
3.
Tidak membahas secara detail desain bangunan sipil dan desain elektrikal
dan mekanikal.
4.
Tidak membahas mengenai transmisi dan distribusi tenaga listrik di desa
tersebut.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian Tugas Akhir ini adalah
1.
Untuk mengetahui berapa besaran parameter debit air dan ketinggian jatuh
pada perencanaan pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
2.
Untuk
mengetahui berapa
besarkah
potensi yang
didapatkan
dari
pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) itu.
3.
Untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari pada pembangkit listrik
tenaga mikrohidro (PLTMH) itu terhadap Desa Gunung Rintih.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah dapat berguna bagi kalangan
pemerintah setempat apabila berencana untuk membuat pembangkit listrik tenaga
mikrohidro di Desa Gunung Rintih nantinya.
Universitas Sumatera Utara
1.6
Metode Penulisan
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa
metode penulisan diantaranya :
1.
Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan
topik Tugas Akhir ini, dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh
penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet
dan lain-lain.
2.
Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik Tugas
Akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak
Departemen Teknik Elektro USU.
3.
Studi lapangan yaitu suatu teknik pengumpulan data yang dilakukan
dengan melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang akan diteliti
yaitu dengan cara melakukan pengamatan ke lapangan tentang kendalakendala yang terjadi.
1.7
Sistematika Penulisan
Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I.
PENDAHULUAN
Bab
ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penulisan,
dan sistematika penulisan.
BAB II.
DASAR TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKROHIDRO (PLTMH)
Bab ini membahas tentang pembangkit listrik tenaga air (PLTA),
klasifikasi pembangkit listrik tenaga hidro, energi tenaga air, dan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
BAB III.
KONDISI UMUM DESA GUNUNG RINTIH
Bab ini membahas tentang kondisi geografis Desa Gunung Rintih,
kondisi masyarakat, aksesibilitas, kondisi ketenagalistrikan, potensi
tenaga air, dan pengukuran debit serta tinggi jatuh air.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV.
ANALISIS PERENCANAAN PLTMH
Bab ini membahas tentang data hasil pengukuran, analisa data,
desain sipil, desain peralatan elektrikal dan mekanikal, perhitungan
daya listrik PLTMH, skema layout PLTMH, dan manajemen
kebutuhan energi listrik.
BAB V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi mengenai kesimpulan dan saran.
Universitas Sumatera Utara