Prinsip Kerja Pembangkit Listrik pdf
I.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama dalam pemuatan PLTMH yaitu
air (sebagai sumber energi), turbin, dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas
tertentu disalurkan dengan ketinggian tetentu menju rumah instalasi (rumah turbin). Pada
rumah tersebut (power house) instalasi air tersebut akan menumbuk turbin,dipastikan turbin
akan menerima langsung energi dari air dan mengubahnya menjadi energi mekanik yang
menyebabkan berputarnya poros turbin. Poros tersebut kemudian ditransmisikan ke generator
dengan menggunakan kopling. Kemudian dari generator akan dihasilkan energi listrik yang
akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan pada rumah – rumah masyarakat
sekitar ataupun untuk keperluan lainnya. Ini merupakan seikit ulasan ringkas mengenai
mikrohidro dengan merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik.
II.
Tahapan Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Perencanaan adalah suatu proses yang mencoba meletakkan dasar tujuan dan sasaran
termasuk menyiapkan segala sumber daya untuk mencapainya. Perencanaan memberikan
pegangan bagi pelaksanaan mengenai alokasi sumber daya untuk melaksanakan kegiatan
(Imam Soeharto, 1997). Secara garis besar, perencanaan berfungsi untuk meletakkan dasar
sasaran proyek, yaitu penjadwalan, anggaran dan mutu.
Pengertian di atas menekankan bahwa perencanaan merupakan suatu proses, ini berarti
perencanaan tersebut mengalami tahap-tahap pengerjaan tertentu. Tahap-tahap pekerjaan itu
yang disebut proses untuk menyusun suatu perencanaan yang lengkap.
Sebelum membuat Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ada tahapan –tahapan yang
harus kita lakukan, yaitu :
1. Studi Potensi
2. Detail Design
3. Analisis Ekonomi
4. Laporan Akhir
Setelah tahapan – tahapan tersebut dilakukan, maka pembuatan Pembangkit Listrik
Tenaga Mikrohidro dapat direalisasikan sesuai dengan tempat ( lokasi ) yang telah di survei.
2.1 Studi Potensi
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
1
Studi potensi merupakan cara agar kita dapat mengetahui seberapa besar potensi
wilayah tersebut ( wilayah perairan misal sungai ) untuk dapat menghasilkan listrik.Studi
potensi dilakukan dengan beberapa tahapan seperti :
A. Observasi
Pencarian Peta wilayah yang akan dijadikan tempat pembuatan PLTMH pada
media online ( google maps, google earth,dll) maupun data yang ada pada dinas
setempat. Misalkan : didapatkan skala peta suatu wilayah tersebut 1 berbanding
25.000 .
B. Head
Head merupakan perbedaan ketinggian muka air antara lokasi forebay dan as
turbin. Pengukuran ketinggian head dilakukan secara teoritis maupun secara
langsung pada lokasi rencana forebay sampai dengan lokasi rencana rumah
pembangkitnya.
800 m
Berapa Headnya....... m?
700m
Aliran sungai
Head= 800m – 700m
Laut
= 100 m
Gambar . Contoh pengukuran Head teoritis
Setelah pengukuran aliran sungai dilakukan secara teoritis, maka apabila
dilihat dari google earth keakuratan terlalu umum (besar) pada suatu peta bila
dibandingkan dengn real pada lapangan berbeda, untuk itu dilakukan ispeksi pada
lapangan secara langsung.
C. Debit
Ukur dan gambar kurva debit air (hydrograph) didapatkan dengan
melakukannya setiap hari selama satu tahun. Akan tetapi hal tersebut akan
memakan waktu dan biaya yang berlebihan. Untuk itu data debit air biasanya bisa
kita dapatkan pada dinas pengairan di wilayah tersebut. Ada beberapa metode
ppengukuran debit air, yaitu :
Pengukuran dengan Ember
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
2
Pengukuran dengan Alat Apung
Pengukuran dengan Alat Ukur Kecepatan Air ( Current Meter – Metode
Luasan Kecepatan Aliran)
Metode Bendung Bibir Tajam ( Sharp Crested Weir Method)
Metode Kadar Garam Air (Salt Concentration Method)
Metode yang banyak dipakai pada saat survei ke lapangan adalah metode
pengukuran sesaat atau pengukuran dengan menggunakan alat ukur kecepatan air (
current meter ) .
Setelah data debit air didapat, hal yang patut diperhitungkan dengan kondisi di
Indonesia yang mempunyai 2 musim kita harus memiliki data curah hujan. Data
curah hujan biasanya harus digunakan data beberapa puluh tahun ataupun beberapa
tahun sebelumnya. Data tersebut akan dijadikan acuan pada perhitungan. Data
curah hujan bisa didapatkan di BMKG ( Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika ).
Jika head dan debit air telah diketahui maka mudah untuk melakukan
perhitungan dalam mengukur energi listrik yang akan dihasilkan.
P [W] = Q [I/s] x H [m] x 9.81
Ket :
P = Daya (Watt)
Q = Debit air minimum
H = Head (Beda Ketinggian air jatuh)
Rumus di atas hanya berlaku dengan asumsi kapasitas hidrolik dengan
efisiensi sebesar 100%. Kehilangan energi di pipa pesat, turbin, transmisi mekanik,
generator dan transmisi listrik dapat mengurangi energi listrik yang akan dihasilkan.
Dengan memperkirakan kehilangan energi sekitar 20-30%, maka listrik yang akan
dihasilkan dihitung dengan rumus berikut :
P [W] = Q [I/s] x H [m] x 7
*Kurva Q dapat diambil dari Flow Duration Curve (FDC)
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
3
III.
Gambaran Umum Langkah Pekerjaan
Di bawah ini merupakan suatu gambaran umum tentang langkah – langkah / persiapan
sebelum pembuatan Pembangit Listrik Tenaga Mikrohidro, yaitu :
Pekerjaan persiapan (Studi Meja)
Peta, Topografi, Geologi regional, Hidrologi, Kondisi sosial masyarakat, dan
Kondisi umum tempat tujuan (desa) . Misal : Kabupaten Garut.
Pekerjaan Lapangan
Survey topografi, Pengukuran Hidrologi, Pekerjaan Geoteknik, Kelistrikan
Jalan akses, dan Penggunaan lahan penentuan letak bangunan ( Layout
Bangunan , dll).
Evaluasi dan Perancangan
Perhitungan , Perancangan dasar PLTMH, Penggambaran, dan Analisa nilai
investasi.
Laporan dan Evaluasi
Dokumen pekerjaan perencanaan PLTMH ....( diisi dengan nama tempat)
Misal : Dokumen pekerjaan perencanaan PLTMH Sukarame
IV.
Deskripsi Lokasi
4.1 Lokasi dan Data Teknis
Peta Topografi
Peta Nomer
Koordinat
Skala
Peta Lokasi Global
: 8 lampiran
:: 07441.114’LS dan 10749.208 BT
:: Terlampir
4.2 Peta Terlampir
Gambar Peta
Nama Sungai
: Sungai cikeruh
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
4
Nama Desa
: Desa Sukarame
Nama Kecamatan
: Kecamatan Cisewu
Nama Kabupaten
: Kabupaten sumedang
Provinsi
: Jawa Barat
Sumber Peta
: Google maps, Google earth
4.3 Gambaran umum lokasi Desa Sukarame
Desa Sukarame secara geografis terletak di 07441.114’LS dan 10749.208 BT. Desa
Sukarame termasuk salah satu dari 7 desa yang terdapat di Kecamatan Cisewu, Kabupaten
Garut, Jawa Barat. Luas wilayah Desa Sukarame sebesar 1.479 Ha. Sedangkan batas – batas
dari Desa Sukarame adalah :
Sebelah utara
Sebelah selatan
Sebelah timur
Sebelah barat
: Desa Sukajaya
: Desa Indralayang
: Desa Mangunjaya
: Desa Cikarang
Desa Sukarame terletak pada ketinggian ± 600 m dari permukaan laut. Iklim di desa
tersebut tergolong sedang dengan suhu berkisar antara 24⁰C - 27 ⁰C. Air yang digunakan
untuk PLMTH Sukarame berasal dari sungai Cilayu. Sungai Cilayu yang mengalir ke arah
timur ke barat, terletak di wilayah Desa Sukarame. Panjang sungai Cilayu mencapai 15,70
km. Kondisi tanah di wilayah tersebut cukup terjal. Sedangkan tanah sepanjang sungai
berbatu dan cukup gembur.
4.4 Potensi sumber daya air di Desa Sukarame
Sumber daya air yang akan digunakan untuk PLTMH di Desa Sukarame ini merupakan
aliran air irigasi bagi masyarakat setempat. Pengukuran debit air serta informasi masyarakat
menunjukkan ketersediaan sumber daya air tersedia sepanjang tahun dalam jumlah yang
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
5
memadai. Curah hujan rata-rata di daerah itu 1500 mm dengan jumlah bulan hujan 6 bulan
setiap tahun. Pengukuran sesaat pada musim kemarau mendapatkan debit aliran air di Sungai
Cilayu sebanyak 0,15 m3/detik.
Topografi daerah Desa Sukarame, khususnya sekitar aliran Sungai Cilayu, memiliki
potensi yang cukup untuk mendapatkan tinggi jatuhan air yang memadai untuk pembangunan
PLTMH. Tinggi jatuhan air (head) untuk PLTMH Sukarame terdapat pada lokasi sejauh
±300 meter dari jalan utama desa di daerah pemukiman Desa Sukarame. Tinggi head untuk
PLTMH Sukarame sebesar ±100 m.
Tabel Curah Hujan Cisewu
Tahun
2007
2008
Bulan
Curah Hujan Hari Rata-rata Curah Hujan Hari Rata-rata
Januari
327
17
19,23
442
25
17,68
Februari
83
8
10,37
214
21
10,19
Maret
165
13
12,69
197
15
13,13
April
40
4
10
80
7
11,23
Mei
38
2
19
67
5
13,4
Juni
138
12
11,5
0
0
0
Juli
27
2
13,5
13
2
6,5
Agustus
45
4
11,25
0
0
0
September
15
1
15
0
0
0
Oktober
153
10
15,3
206
19
10,84
Nopember
11
1
11
55
3
18,33
Desember
43
3
14,33
83
8
10,37
Total
1.085
77
165,18
1.357
105
12,92
Sumber : Cisewu dalam angka 2009, BPS Kabupaten Garut
Perhitungan Nilai Head :
300 m
Berapa Headnya....... m?
200m
Aliran sungai
Head= 300m – 200m
Laut
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
6
= 100 m
4.5 Kondisi elektrifikasi di Desa Sukarame
Desa Sukarame dapat dikatakan sebagai daerah tertinggal karena mayoritas penduduknya
belum mendapat listrik yang disuplai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). Jarak terdekat
jaringan listrik PLN ke Desa Sukarame sekitar 7 km. Oleh karena itu, pembangunan PLTMH
Sukarame nantinya dapat dioperasikan dan dimanfaatkan oleh penduduk Desa Sukarame
untuk memenuhi kebutuhan listrik seharihari. Pemasangan instalasi listrik diutamakan pada
pusat desa dan menjangkau ±45 KK yang terbagi dalam instalasi listrik rumah warga, fasilitas
umum dan fasilitas sosial. Pemasangan jaringan listrik dan instalasi listrik rumah warga,
fasilitas umum dan fasilitas sosial baru dipasang pada Kampung Cibadak, Cipongpok,
Pasirhuni dan Cisalada.
4.6 Layout sistem PLTMH Sukarame
PLTMH Sukarame memanfaatkan aliran air sungai untuk pertanian masyarakat lokal dan
airnya setelah digunakan dialirkan kembali ke saluran sungai tersebut. Intake saluran ini
terletak pada sisi kanan Sungai Cilayu Desa Sukarame dilihat dari arah aliran sungai.
Rencana PLTMH Sukarame ini akan menggunakan bendung (weir), intake dan bak penenang
di satu lokasi pada sisi kanan Sungai Cilayu Desa Sukarame dilihat dari arah aliran sungai.
Debit air aliran sungai ini adalah 0,15 m3/detik. Sedangkan besar head yang terukur adalah
±100 meter.
4.7 Aksesibilitas
Lokasi PLTMH di Desa Sukarame terletak ± 145 km ke arah timur dari kota Bandung,
Ibukota Propinsi Jawa Barat. Untuk mencapai lokasi PLTMH Sukarame, dari Bandung dapat
menggunakan kendaraan roda empat selama ± 8.5 jam sampai lokasi. Jalan dari Bandung ke
Garut adalah jalan beraspal sejauh 60 km dan dapat ditempuh dalam waktu 4 jam. Jalan dari
Garut ke Kecamatan Cisewu merupakan jalan beraspal sejauh 56 km dan dapat ditempuh
dalam waktu 3 jam. Sedangkan jalan dari Kecamatan Cisewu ke Desa Sukarame sejauh 30
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
7
km selama 1.5 jam, dan dari Desa Sukarame menuju ke lokasi PLTMH Sukarame berupa
jalan tanah terjal sejauh 500 m.
V.
Analisa Pembangunan PLTMH
5.1 Estimasi daya terbangkit di Sungai Cilayu
Komponen utama perhitungan daya yang biasa dibangkitkan oleh suatu PLTMH adalah
potensi debit air yang tersedia (Q ) dan tinggi jatuh (Hnet). Berdasarkan data lapangan, debit
air di sungai Cilayu di Desa Sukarame, Kecamatan Cisewu, Kabupaten Garut, Propinsi Jawa
Barat bervariasi. Untuk debit tertinggi terjadi pada tahun 2008 yaitu sebesar 1,282 m3/detik.
Sedangkan dari hasil pengukuran ketinggian jatuh yang bisa dimanfaatkan (Hnet) sebesar 14
meter dengan panjang pipa penstock sebesar 140 meter.
P = g x Hnet x Qd x�tot (kW)
Ket :
P
= daya output (kW)
Hnet
= tinggi jatuh air bersih (m)
Qd
= debit desain (m3/det)
g
= kostanta gravitasi bumi (9.81 m/s3)
�
= efesiensi total (%)
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
8
Contoh perhitungan :
DIK :
g
= 9.81 (m/s3)
Hnet
= 14 m
Qd
= 1.174 (m3/det) data bulan januari
�tot
= �turbine
P
= g x Hnet x Qd x�tot (kW)
DIT : P....?
Jawab :
x �generator x �mekanik x �sal.air = 0.596 %
= 9.81 m/s3 x 14 m x 1.174 m3/det x 0.596
= 96.097 kW
Tabel 4
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
9
Bulan
Debit (l/det)
Head (m)
Januari
Februari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
Oktober
Nopember
Desember
1174
1282
1047
372
319
184
394
162
149
1027
947
1262
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
Daya Output
(kW)
96.097
104.937
85.701
30.449
26.111
15.061
32.250
13.260
12.196
84.064
77.516
103.300
Estimasi daya terbangkit terbesar pada Sungai Cilayu sebesar 104,937 kW. Daya
terbangkit terbesar ini terjadi antara bulan Januari sampai bulan Maret serta pada bulan
Desember. Hal ini disebabkan pada bulan-bulan tersebut terjadi musim hujan, maka debit
airnya sangat tinggi. Sedangkan pada musim kemarau, estimasi daya terbangkit terendah
sebesar 12,196 kW.
VI.
Kesimpulan
Sebagai penutup dalam laporan ini, kesimpulan yang dapat saya tarik dari studi
potensi dengan menjadikan daerah Desa Sukarame menjadi objek perencanaan Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro adalah :
1. Dengan debit terbesar 1.282 m3/det (data tahun 2008 bulan Februari) estimasi
daya terbangkit yang dapat dihasilkan sebesar 104,937 kW.
2. Sedangkan estimasi daya trbangkit terendah didapatkan nilai sebesar 12,196 kW
pada saat debit air Sungai Cilayu sebesar 0.149 m3/det.
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
10
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama dalam pemuatan PLTMH yaitu
air (sebagai sumber energi), turbin, dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas
tertentu disalurkan dengan ketinggian tetentu menju rumah instalasi (rumah turbin). Pada
rumah tersebut (power house) instalasi air tersebut akan menumbuk turbin,dipastikan turbin
akan menerima langsung energi dari air dan mengubahnya menjadi energi mekanik yang
menyebabkan berputarnya poros turbin. Poros tersebut kemudian ditransmisikan ke generator
dengan menggunakan kopling. Kemudian dari generator akan dihasilkan energi listrik yang
akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan pada rumah – rumah masyarakat
sekitar ataupun untuk keperluan lainnya. Ini merupakan seikit ulasan ringkas mengenai
mikrohidro dengan merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik.
II.
Tahapan Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Perencanaan adalah suatu proses yang mencoba meletakkan dasar tujuan dan sasaran
termasuk menyiapkan segala sumber daya untuk mencapainya. Perencanaan memberikan
pegangan bagi pelaksanaan mengenai alokasi sumber daya untuk melaksanakan kegiatan
(Imam Soeharto, 1997). Secara garis besar, perencanaan berfungsi untuk meletakkan dasar
sasaran proyek, yaitu penjadwalan, anggaran dan mutu.
Pengertian di atas menekankan bahwa perencanaan merupakan suatu proses, ini berarti
perencanaan tersebut mengalami tahap-tahap pengerjaan tertentu. Tahap-tahap pekerjaan itu
yang disebut proses untuk menyusun suatu perencanaan yang lengkap.
Sebelum membuat Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ada tahapan –tahapan yang
harus kita lakukan, yaitu :
1. Studi Potensi
2. Detail Design
3. Analisis Ekonomi
4. Laporan Akhir
Setelah tahapan – tahapan tersebut dilakukan, maka pembuatan Pembangkit Listrik
Tenaga Mikrohidro dapat direalisasikan sesuai dengan tempat ( lokasi ) yang telah di survei.
2.1 Studi Potensi
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
1
Studi potensi merupakan cara agar kita dapat mengetahui seberapa besar potensi
wilayah tersebut ( wilayah perairan misal sungai ) untuk dapat menghasilkan listrik.Studi
potensi dilakukan dengan beberapa tahapan seperti :
A. Observasi
Pencarian Peta wilayah yang akan dijadikan tempat pembuatan PLTMH pada
media online ( google maps, google earth,dll) maupun data yang ada pada dinas
setempat. Misalkan : didapatkan skala peta suatu wilayah tersebut 1 berbanding
25.000 .
B. Head
Head merupakan perbedaan ketinggian muka air antara lokasi forebay dan as
turbin. Pengukuran ketinggian head dilakukan secara teoritis maupun secara
langsung pada lokasi rencana forebay sampai dengan lokasi rencana rumah
pembangkitnya.
800 m
Berapa Headnya....... m?
700m
Aliran sungai
Head= 800m – 700m
Laut
= 100 m
Gambar . Contoh pengukuran Head teoritis
Setelah pengukuran aliran sungai dilakukan secara teoritis, maka apabila
dilihat dari google earth keakuratan terlalu umum (besar) pada suatu peta bila
dibandingkan dengn real pada lapangan berbeda, untuk itu dilakukan ispeksi pada
lapangan secara langsung.
C. Debit
Ukur dan gambar kurva debit air (hydrograph) didapatkan dengan
melakukannya setiap hari selama satu tahun. Akan tetapi hal tersebut akan
memakan waktu dan biaya yang berlebihan. Untuk itu data debit air biasanya bisa
kita dapatkan pada dinas pengairan di wilayah tersebut. Ada beberapa metode
ppengukuran debit air, yaitu :
Pengukuran dengan Ember
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
2
Pengukuran dengan Alat Apung
Pengukuran dengan Alat Ukur Kecepatan Air ( Current Meter – Metode
Luasan Kecepatan Aliran)
Metode Bendung Bibir Tajam ( Sharp Crested Weir Method)
Metode Kadar Garam Air (Salt Concentration Method)
Metode yang banyak dipakai pada saat survei ke lapangan adalah metode
pengukuran sesaat atau pengukuran dengan menggunakan alat ukur kecepatan air (
current meter ) .
Setelah data debit air didapat, hal yang patut diperhitungkan dengan kondisi di
Indonesia yang mempunyai 2 musim kita harus memiliki data curah hujan. Data
curah hujan biasanya harus digunakan data beberapa puluh tahun ataupun beberapa
tahun sebelumnya. Data tersebut akan dijadikan acuan pada perhitungan. Data
curah hujan bisa didapatkan di BMKG ( Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika ).
Jika head dan debit air telah diketahui maka mudah untuk melakukan
perhitungan dalam mengukur energi listrik yang akan dihasilkan.
P [W] = Q [I/s] x H [m] x 9.81
Ket :
P = Daya (Watt)
Q = Debit air minimum
H = Head (Beda Ketinggian air jatuh)
Rumus di atas hanya berlaku dengan asumsi kapasitas hidrolik dengan
efisiensi sebesar 100%. Kehilangan energi di pipa pesat, turbin, transmisi mekanik,
generator dan transmisi listrik dapat mengurangi energi listrik yang akan dihasilkan.
Dengan memperkirakan kehilangan energi sekitar 20-30%, maka listrik yang akan
dihasilkan dihitung dengan rumus berikut :
P [W] = Q [I/s] x H [m] x 7
*Kurva Q dapat diambil dari Flow Duration Curve (FDC)
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
3
III.
Gambaran Umum Langkah Pekerjaan
Di bawah ini merupakan suatu gambaran umum tentang langkah – langkah / persiapan
sebelum pembuatan Pembangit Listrik Tenaga Mikrohidro, yaitu :
Pekerjaan persiapan (Studi Meja)
Peta, Topografi, Geologi regional, Hidrologi, Kondisi sosial masyarakat, dan
Kondisi umum tempat tujuan (desa) . Misal : Kabupaten Garut.
Pekerjaan Lapangan
Survey topografi, Pengukuran Hidrologi, Pekerjaan Geoteknik, Kelistrikan
Jalan akses, dan Penggunaan lahan penentuan letak bangunan ( Layout
Bangunan , dll).
Evaluasi dan Perancangan
Perhitungan , Perancangan dasar PLTMH, Penggambaran, dan Analisa nilai
investasi.
Laporan dan Evaluasi
Dokumen pekerjaan perencanaan PLTMH ....( diisi dengan nama tempat)
Misal : Dokumen pekerjaan perencanaan PLTMH Sukarame
IV.
Deskripsi Lokasi
4.1 Lokasi dan Data Teknis
Peta Topografi
Peta Nomer
Koordinat
Skala
Peta Lokasi Global
: 8 lampiran
:: 07441.114’LS dan 10749.208 BT
:: Terlampir
4.2 Peta Terlampir
Gambar Peta
Nama Sungai
: Sungai cikeruh
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
4
Nama Desa
: Desa Sukarame
Nama Kecamatan
: Kecamatan Cisewu
Nama Kabupaten
: Kabupaten sumedang
Provinsi
: Jawa Barat
Sumber Peta
: Google maps, Google earth
4.3 Gambaran umum lokasi Desa Sukarame
Desa Sukarame secara geografis terletak di 07441.114’LS dan 10749.208 BT. Desa
Sukarame termasuk salah satu dari 7 desa yang terdapat di Kecamatan Cisewu, Kabupaten
Garut, Jawa Barat. Luas wilayah Desa Sukarame sebesar 1.479 Ha. Sedangkan batas – batas
dari Desa Sukarame adalah :
Sebelah utara
Sebelah selatan
Sebelah timur
Sebelah barat
: Desa Sukajaya
: Desa Indralayang
: Desa Mangunjaya
: Desa Cikarang
Desa Sukarame terletak pada ketinggian ± 600 m dari permukaan laut. Iklim di desa
tersebut tergolong sedang dengan suhu berkisar antara 24⁰C - 27 ⁰C. Air yang digunakan
untuk PLMTH Sukarame berasal dari sungai Cilayu. Sungai Cilayu yang mengalir ke arah
timur ke barat, terletak di wilayah Desa Sukarame. Panjang sungai Cilayu mencapai 15,70
km. Kondisi tanah di wilayah tersebut cukup terjal. Sedangkan tanah sepanjang sungai
berbatu dan cukup gembur.
4.4 Potensi sumber daya air di Desa Sukarame
Sumber daya air yang akan digunakan untuk PLTMH di Desa Sukarame ini merupakan
aliran air irigasi bagi masyarakat setempat. Pengukuran debit air serta informasi masyarakat
menunjukkan ketersediaan sumber daya air tersedia sepanjang tahun dalam jumlah yang
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
5
memadai. Curah hujan rata-rata di daerah itu 1500 mm dengan jumlah bulan hujan 6 bulan
setiap tahun. Pengukuran sesaat pada musim kemarau mendapatkan debit aliran air di Sungai
Cilayu sebanyak 0,15 m3/detik.
Topografi daerah Desa Sukarame, khususnya sekitar aliran Sungai Cilayu, memiliki
potensi yang cukup untuk mendapatkan tinggi jatuhan air yang memadai untuk pembangunan
PLTMH. Tinggi jatuhan air (head) untuk PLTMH Sukarame terdapat pada lokasi sejauh
±300 meter dari jalan utama desa di daerah pemukiman Desa Sukarame. Tinggi head untuk
PLTMH Sukarame sebesar ±100 m.
Tabel Curah Hujan Cisewu
Tahun
2007
2008
Bulan
Curah Hujan Hari Rata-rata Curah Hujan Hari Rata-rata
Januari
327
17
19,23
442
25
17,68
Februari
83
8
10,37
214
21
10,19
Maret
165
13
12,69
197
15
13,13
April
40
4
10
80
7
11,23
Mei
38
2
19
67
5
13,4
Juni
138
12
11,5
0
0
0
Juli
27
2
13,5
13
2
6,5
Agustus
45
4
11,25
0
0
0
September
15
1
15
0
0
0
Oktober
153
10
15,3
206
19
10,84
Nopember
11
1
11
55
3
18,33
Desember
43
3
14,33
83
8
10,37
Total
1.085
77
165,18
1.357
105
12,92
Sumber : Cisewu dalam angka 2009, BPS Kabupaten Garut
Perhitungan Nilai Head :
300 m
Berapa Headnya....... m?
200m
Aliran sungai
Head= 300m – 200m
Laut
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
6
= 100 m
4.5 Kondisi elektrifikasi di Desa Sukarame
Desa Sukarame dapat dikatakan sebagai daerah tertinggal karena mayoritas penduduknya
belum mendapat listrik yang disuplai oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN). Jarak terdekat
jaringan listrik PLN ke Desa Sukarame sekitar 7 km. Oleh karena itu, pembangunan PLTMH
Sukarame nantinya dapat dioperasikan dan dimanfaatkan oleh penduduk Desa Sukarame
untuk memenuhi kebutuhan listrik seharihari. Pemasangan instalasi listrik diutamakan pada
pusat desa dan menjangkau ±45 KK yang terbagi dalam instalasi listrik rumah warga, fasilitas
umum dan fasilitas sosial. Pemasangan jaringan listrik dan instalasi listrik rumah warga,
fasilitas umum dan fasilitas sosial baru dipasang pada Kampung Cibadak, Cipongpok,
Pasirhuni dan Cisalada.
4.6 Layout sistem PLTMH Sukarame
PLTMH Sukarame memanfaatkan aliran air sungai untuk pertanian masyarakat lokal dan
airnya setelah digunakan dialirkan kembali ke saluran sungai tersebut. Intake saluran ini
terletak pada sisi kanan Sungai Cilayu Desa Sukarame dilihat dari arah aliran sungai.
Rencana PLTMH Sukarame ini akan menggunakan bendung (weir), intake dan bak penenang
di satu lokasi pada sisi kanan Sungai Cilayu Desa Sukarame dilihat dari arah aliran sungai.
Debit air aliran sungai ini adalah 0,15 m3/detik. Sedangkan besar head yang terukur adalah
±100 meter.
4.7 Aksesibilitas
Lokasi PLTMH di Desa Sukarame terletak ± 145 km ke arah timur dari kota Bandung,
Ibukota Propinsi Jawa Barat. Untuk mencapai lokasi PLTMH Sukarame, dari Bandung dapat
menggunakan kendaraan roda empat selama ± 8.5 jam sampai lokasi. Jalan dari Bandung ke
Garut adalah jalan beraspal sejauh 60 km dan dapat ditempuh dalam waktu 4 jam. Jalan dari
Garut ke Kecamatan Cisewu merupakan jalan beraspal sejauh 56 km dan dapat ditempuh
dalam waktu 3 jam. Sedangkan jalan dari Kecamatan Cisewu ke Desa Sukarame sejauh 30
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
7
km selama 1.5 jam, dan dari Desa Sukarame menuju ke lokasi PLTMH Sukarame berupa
jalan tanah terjal sejauh 500 m.
V.
Analisa Pembangunan PLTMH
5.1 Estimasi daya terbangkit di Sungai Cilayu
Komponen utama perhitungan daya yang biasa dibangkitkan oleh suatu PLTMH adalah
potensi debit air yang tersedia (Q ) dan tinggi jatuh (Hnet). Berdasarkan data lapangan, debit
air di sungai Cilayu di Desa Sukarame, Kecamatan Cisewu, Kabupaten Garut, Propinsi Jawa
Barat bervariasi. Untuk debit tertinggi terjadi pada tahun 2008 yaitu sebesar 1,282 m3/detik.
Sedangkan dari hasil pengukuran ketinggian jatuh yang bisa dimanfaatkan (Hnet) sebesar 14
meter dengan panjang pipa penstock sebesar 140 meter.
P = g x Hnet x Qd x�tot (kW)
Ket :
P
= daya output (kW)
Hnet
= tinggi jatuh air bersih (m)
Qd
= debit desain (m3/det)
g
= kostanta gravitasi bumi (9.81 m/s3)
�
= efesiensi total (%)
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
8
Contoh perhitungan :
DIK :
g
= 9.81 (m/s3)
Hnet
= 14 m
Qd
= 1.174 (m3/det) data bulan januari
�tot
= �turbine
P
= g x Hnet x Qd x�tot (kW)
DIT : P....?
Jawab :
x �generator x �mekanik x �sal.air = 0.596 %
= 9.81 m/s3 x 14 m x 1.174 m3/det x 0.596
= 96.097 kW
Tabel 4
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
9
Bulan
Debit (l/det)
Head (m)
Januari
Februari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
Oktober
Nopember
Desember
1174
1282
1047
372
319
184
394
162
149
1027
947
1262
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
Daya Output
(kW)
96.097
104.937
85.701
30.449
26.111
15.061
32.250
13.260
12.196
84.064
77.516
103.300
Estimasi daya terbangkit terbesar pada Sungai Cilayu sebesar 104,937 kW. Daya
terbangkit terbesar ini terjadi antara bulan Januari sampai bulan Maret serta pada bulan
Desember. Hal ini disebabkan pada bulan-bulan tersebut terjadi musim hujan, maka debit
airnya sangat tinggi. Sedangkan pada musim kemarau, estimasi daya terbangkit terendah
sebesar 12,196 kW.
VI.
Kesimpulan
Sebagai penutup dalam laporan ini, kesimpulan yang dapat saya tarik dari studi
potensi dengan menjadikan daerah Desa Sukarame menjadi objek perencanaan Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro adalah :
1. Dengan debit terbesar 1.282 m3/det (data tahun 2008 bulan Februari) estimasi
daya terbangkit yang dapat dihasilkan sebesar 104,937 kW.
2. Sedangkan estimasi daya trbangkit terendah didapatkan nilai sebesar 12,196 kW
pada saat debit air Sungai Cilayu sebesar 0.149 m3/det.
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
10