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 Jurusan Fakultas
: 201010340311150 : Teknik Sipil : 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…………………………………….. BAB IV
44
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
BAB V
4.3.2. Generator…………………………………………..
63
4.4. Perhitungan Daya……………………………………………
63
4.5. Rencana Anggaran Biaya……………………………………
64
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.
