potensi energi tahunan pembangkit listrik tenaga … · microhydro power plant (pltmh) with...

16
i POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) BERDASARKAN SIMULASI WAKTU DI SUNGAI KEDUNG PASANG KABUPATEN PACITAN YEARLY ENERGY POTENTIAL OF MICROHYDRO POWER PLANT (PLTMH) WITH TIME-BASED SIMULATION IN KEDUNG PASANG RIVER, PACITAN REGENCY SKRIPSI Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Disusun Oleh : MUHAMMAD ABI RAFDI I0113083 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017

Upload: ngotuyen

Post on 06-Mar-2019

240 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

i

POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT

LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)

BERDASARKAN SIMULASI WAKTU

DI SUNGAI KEDUNG PASANG KABUPATEN

PACITAN

YEARLY ENERGY POTENTIAL OF MICROHYDRO POWER

PLANT (PLTMH) WITH TIME-BASED SIMULATION IN

KEDUNG PASANG RIVER, PACITAN REGENCY

SKRIPSI

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh :

MUHAMMAD ABI RAFDI

I0113083

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

Page 2: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

ii

POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT

LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)

BERDASARKAN SIMULASI WAKTU

DI SUNGAI KEDUNG PASANG KABUPATEN

PACITAN

YEARLY ENERGY POTENTIAL OF MICROHYDRO POWER

PLANT (PLTMH) WITH TIME-BASED SIMULATION IN

KEDUNG PASANG RIVER, PACITAN REGENCY

SKRIPSI

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh :

MUHAMMAD ABI RAFDI

I0113083

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Persetujuan :

Dosen Pembimbing I,

Dosen Pembimbing II,

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T. Ir. Solichin, M.T.

NIP. 19630120 198803 2 002 NIP. 19600110 199803 1 002

Page 3: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

iii

PENGESAHAN SKRIPSI

POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

MIKRO HIDRO (PLTMH) BERDASARKAN SIMULASI WAKTU

DI SUNGAI KEDUNG PASANG, KABUPATEN PACITAN

(YEARLY ENERGY POTENTIAL OF MICROHYDRO POWER PLANT

(PLTMH) WITH TIME-BASED SIMULATION IN KEDUNG PASANG

RIVER, PACITAN REGENCY)

Disusun Oleh :

MUHAMMAD ABI RAFDI

I0113083

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji

Nama/NIP Tanda Tangan

1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T.

NIP. 19630120 198803 2 002

..................................

2. Ir. Solichin, M.T.

NIP. 19600110 199803 1 002

..................................

3. Ir. Adi Yusuf Muttaqien, M.T.

NIP. 19581127 198803 1 001

……………………..

4. Ir. Koosdaryani Soeryodarundio, M.T.

NIP. 19541127 198601 2 001

……………………..

Disahkan,

Tanggal : ........................................

Kepala Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Wibowo, ST, DEA

NIP. 19671007 199502 1 001

Page 4: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

iv

MOTTO

Lakukan yang terbaik, karena Allah tau apa yang terbaik bagi kita

Memang baik menjadi orang penting, tapi lebih penting menjadi orang baik

Berkarya, bukan berkarir, karena karya yang besar pasti menjadi karir yang tinggi,

sedang karir yang tinggi belum tentu menjadi karya yang besar

Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua.(Aristoteles)

Musuh yang berasal dari diri kita yaitu rasa malas dan rasa tidak percaya diri

Bekerja dengan jujur dan cerdas, you can do anything, but not everything

Real leaders is an ordinary man with extraordinary determination

Finally, take care of your body, it’s the only place you have to live

Page 5: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

v

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirabbil’alamin. Sujud syukur saya persembahkan kepada Allah SWT

atas terselesaikannya Skripsi ini. Sebuah karya kecil ini saya persembahkan kepada:

Allah SWT yang mempunyai 99 nama mulia, yang selalu punya rencana indah

untuk kehidupan, kepada-Mu lah aku memohon perlindungan dan pertolongan,

Mama, yang selalu ada disampingku, terima kasih atas perjuangan, dukungan dan

doanya, jangan pernah berhenti untuk mendoakanku ya Ma,

Muhammad Irvan Syah Putra, kakakku, dan Muhammad Arif Ilham

Fadillah, adikku, yang selalu mendukung, dan tempatku memperoleh rasa apa itu

arti dari persaudaraan dan keluarga

Eyang Kakung, Eyang Putri, yang telah membesarkanku, memberikanku

pendidikan moral atas norma dan kehidupan,

Ika Yuliana, terima kasih ya, sudah mendampingiku dan saling mendukung

selama kuliah, saat bersamamu, takkan pernah terganti dan terbeli dengan apapun,

Teman-teman peminatan KBK Keairan yang senantiasa selalu bersama dan saling

membantu dari awal pengerjaan hingga selesai, Hannah, Esther, Siti,

Riswandha, Sunu dan Diana.

Teman-teman S1 Teknik Sipil UNS angkatan 2013 yang selalu setia menemani

dan membantu, terima kasih atas semua bantuan dan dukungannya selama

menjalani perkuliahan.

Semua pihak yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam penyelesaian

Skripsi ini.

Page 6: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

vi

ABSTRAK

Muhammad Abi Rafdi, Rintis Hadiani, Solichin, 2017. Potensi Energi Tahunan

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Berdasarkan Simulasi

Waktu di Sungai Kedung Pasang Kabupaten Pacitan. Skripsi. Program Studi

Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) adalah salah satu sumber energi

alternatif yang ramah lingkungan serta relatif mudah untuk direalisasikan. Sejak

tahun 1994, di Desa Nawangan, Kabupaten Pacitan terdapat PLTMH yang telah

beroperasi, namun energi yang dihasilkan tidak mampu memenuhi kebutuhan pada

saat musim kering terjadi, dan komponen PLTMH yang mengalami kerusakan telah

menyebabkan penurunan tingkat efisiensi dan keandalan. Untuk mengatasi masalah

tersebut akan dikaji ulang perhitungan potensi energi berdasarkan simulasi waktu

operasional dan musim.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya potensi energi tahunan PLTMH

berdasarkan debit andalan Q80, Q70, Q50 dan Q30, perbedaan potensi energi antara

sebelum dan sesudah simulasi waktu serta memperoleh waktu operasi efektif

PLTMH. Setelah merekapitulasi data hujan dan menguji konsistensi data hujan

dengan metode analisis kurva linier massa ganda, evapotranspirasi dihitung

menggunakan software Cropwat, debit sepanjang tahun dihitung dengan metode

F.J Mock, kemudian debit andalan dihitung dengan metode Basic Year. Perhitungan

potensi energi didapatkan dari pengolahan hasil survey kondisi eksisting PLTMH

yaitu pengukuran bangunan eksisting serta tinggi jatuh (head) dan kemudian

dihitung dengan rumus potensi energi secara fisika.

Berdasarkan perhtiungan, diperoleh nilai potensi energi tahunan PLTMH

berdasarkan debit andalan Q80, Q70, Q50, dan Q30 berturut-turut sebesar

116342,516 kWh; 121531,367 kWh; 130339,711kWh dan 128310,412 kWh.

Setelah potensi energi dihitung menggunakan simulasi waktu operasional,

diperoleh nilai potensi energi berturut-turut 92856,543 kWh; 98054,552 kWh;

115669,809 kWh dan 104217,597 kWh.. Sedangkan potensi energi berdasarkan

simulasi musim diperoleh 92128,858 kWh; 97770,770 kWh; 105573.01 kWh dan

103134,641 kWh. Untuk waktu operasional efektif PLTMH ditetapkan

berdasarkan perhitungan energi dari debit andalan Q80 dengan simulasi waktu

operasional yaitu PLTMH aktif pada 15 hari ke 1-13 (1 Januari – 15 Juli) kemudian

dinonaktifkan pada 15 hari ke 14-22 (16 Juli-30 November) untuk keperluan

maintenance, dan diaktifkan kembali pada 15 hari ke 23-24 (1-31 Desember).

Kata kunci : PLTMH, debit andalan, potensi energi, simulasi waktu, waktu

operasional, maintenance

Page 7: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

vii

ABSTRACT

Muhammad Abi Rafdi, Rintis Hadiani, Solichin, 2017. Yearly Energy Potential Of

Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung

Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering Department.

Engineering Faculty. Sebelas Maret University. Surakarta.

Microhydro Powerplant (PLTMH) is one of many environment friendly energy

source and it is easy to build. Since 1994, in Nawangan Village,, Pacitan regency

there is a microhydro powerplant that was operating but the energy output was

unable to meet the energy needs during dry season, and the powerplant damaged

component has resulted in a decrease both in efficiency and reliability level. To

overcome the problem, will be reviewed the calculation of energy potential based

on simulation of operational time and season.

This study aims to determine the amount of yearly energy potential of microhydro

powerplant based on the dependable discharge of Q80, Q70, Q50, and Q30 and the

energy potential difference between before and after the time-based simulation to

obtain effective operating time of the microhydro powerplant. After the calculation

of the rainfall data and testing the data consistency with double mass liner curve

method, the ervapotranspiration calculated using Cropwat software, then the

yearly discharge were calculated using F.J Mock method. Calculation of energy

potential obtained from the processing of survey results of the microhydro

powerplant existing conditions, such as the existing building measurement and the

falling height (head) and then calculated using physical energy potential formula.

Based from the calculation, obtained the value of the microhydro powerplant

energy potential based on the dependable discharge of Q80, Q70, Q50, and Q30

are 116342.516 kWh; 121531.367 kWh; 130339.711kWh and 128310.412 kWh.

After the energy potential is calculated using a simulated operational time,

obtained value of energy potential is 92856.543 kWh; 98054.552 kWh; 115669.809

kWh and 104217.597 kWh.. While the seasonal time-based simulation energy

potential, obtained value of energy potential are 92128.858 kWh; 97770.770 kWh;

105573.01 kWh and 10313.,641 kWh For the effective microhydro powerplant

operational time is set based on the calculation of Q80 dependable discharge,

where the microhydro powerplant is active from 1st of January to 15th of July, then

went deactivated from 16th of July to 30th of November for maintenance and repair,

and activated again on 1st to 31st December

Keywords : Microhydro powerplant, dependable discharge, energy potential,

time-based simulation, maintenance

Page 8: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan penelitian

dengan judul “Potensi Energi Tahunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

(PLTMH) Berdasarkan Simulasi Waktu di Sungai Kedung Pasang Kabupaten

Pacitan”. Penelitian ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih

gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini, peneliti banyak menerima bantuan dari berbagai

pihak, oleh karena itu kami ucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T. selaku dosen pembimbing 1 yang telah

memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi

2. Ir. Solichin, M.T. selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan

pengarahan selama penyusunan skripsi

3. Ir. Sunarmasto, M.T. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan

saran dan masukan selama proses perkuliahan dan penyusunan skripsi

4. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS

5. Seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah

membantu kelancaran tugas kerja hingga terwujudnya laporan ini.

Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penyusun

miliki sehingga masih ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu

penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca.

Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca

umumnya.

Surakarta, September 2017

Penyusun

Page 9: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

ix

DAFTAR ISI

JUDUL ..................................................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

MOTTO ................................................................................................................. iv

PERSEMBAHAN .................................................................................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

ABSTRACT ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR NOTASI .............................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvi

BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang.................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................ 2

1.3. Batasan Masalah ............................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................. 3

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................ 5

2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................................. 5

2.2. Landasan Teori ............................................................................... 11

2.2.1. Analisis dan Pengolahan Data ............................................ 11

2.2.1.1 Data Survey Lapangan ............................................ 11

2.2.1.2 Evapotranspirasi ..................................................... 13

2.2.1.3 Pengisian Data Hujan yang Hilang ......................... 13

2.2.1.4 Uji Konsistensi Data Hujan .................................... 14

Page 10: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

x

2.2.1.5 Curah Hujan Wilayah ............................................. 15

2.2.1.6 Metode F.J Mock .................................................... 15

2.2.1.7 Debit Andalan ......................................................... 19

2.2.1.8 Metode Basic Year .................................................. 19

2.2.2. Komponen Bangunan PLTMH ........................................... 20

2.2.2.1 Bendung .................................................................. 20

2.2.2.2 Bak Penenang ......................................................... 20

2.2.2.3 Pipa Pesat (Penstock) .............................................. 20

2.2.3. Perencanaan Kemampuan Tenaga Air................................ 22

2.2.3.1 Tingg Jatuh (head) .................................................. 22

2.2.3.2 Daya yang Dapat Dihasilkan .................................. 22

2.2.4. Simulasi Waktu ................................................................... 23

BAB 3 METODE PENELITIAN ...................................................................... 24

3.1. Metode Penelitian ........................................................................... 24

3.2. Lokasi Penelitian ............................................................................ 24

3.3. Data yang Dibutuhkan .................................................................... 26

3.4. Alat yang digunakan ....................................................................... 27

3.5. Tahapan Penelitian ......................................................................... 27

3.5.1. Pengumpulan Data .............................................................. 27

3.5.2. Mengisi Data Hujan yang Hilang ....................................... 27

3.5.3. Uji Konsistensi Data Hujan ................................................ 28

3.5.4. Perhitungan Hujan Wilayah ................................................ 28

3.5.5. Perhitungan Evapotranspirasi ............................................. 28

3.5.6. Transformasi Hujan-Debit Metode Mock .......................... 28

3.5.7. Perhitungan Debit Andalan Metode Basic Year

Berdasarkan Probabilitas yang Ditentukan ........................ 29

3.5.8. Perhitungan Potensi Energi PLTMH .................................. 29

3.5.9. Penentuan Interval untuk Simulasi Waktu ......................... 30

3.5.10. Perhitungan Potensi Energi berdasarkan

Simulasi Waktu ................................................................... 30

3.6. Diagram Alir Penelitian .................................................................. 31

Page 11: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xi

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ........................................... 33

4.1. Analisis Data .................................................................................. 33

4.1.1. Analisis Data Site PLTMH Nawangan ............................... 33

4.1.1.1 Data Survey ............................................................ 33

4.1.1.2 Data Pengukuran ..................................................... 33

4.1.2. Analisis Data Peta Stasiun Hujan dan DAS Grindulu ........ 36

4.2. Analisis Data Hidrologi .................................................................. 37

4.2.1. Evapotranspirasi ................................................................. 37

4.2.2. Data Hujan .......................................................................... 38

4.2.3. Pengisian Data Hujan yang Hilang ..................................... 40

4.2.4. Uji Konsistensi Data Hujan ................................................ 41

4.2.5. Perhitungan Hujan Wilayah ................................................ 42

4.2.6. Perhitungan Grafik Hubungan Curah Hujan dan

Hari Hujan .......................................................................... 43

4.2.7. Perhitungan Transformasi Hujan – Debit dengan

Metode F.J Mock ................................................................ 44

4.2.8. Analisis Debit Andalan Metode Basic Year ....................... 48

4.3. Analisis Potensi Energi Tahunan Berdasarkan Simulasi Waktu .... 52

4.3.1. Analisis Potensi Energi ....................................................... 52

4.3.1.1 Perhitungan Komponen Bangunan PLTMH

Eksisting ................................................................. 52

4.3.1.2 Perhitungan Potensi Energi .................................... 54

4.3.2. Simulasi Waktu ................................................................... 58

4.3.2.1 Potensi Energi Tahunan Berdasar Simulasi

Waktu Operasional ................................................. 58

4.3.2.2 Potensi Energi Tahunan Berdasar Simulasi

Waktu Musim ......................................................... 62

4.3.3. Penentuan Waktu Operasional PLTMH ............................. 67

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 68

5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 68

5.2. Saran ............................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 71

Page 12: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pengukuran beda tinggi dengan metode Tachymetri ................... 12

Gambar 3.1 Peta Lokasi Kecamatan Nawangan Dilihat dari Google Earth .... 24

Gambar 3.2 Peta Lokasi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

Nawangan Pacitan ........................................................................ 25

Gambar 3.3 Peta Stasiun Hujan dan DAS pada Listrik Tenaga Mikro Hidro

(PLTMH) Nawangan Pacitan ....................................................... 25

Gambar 3.4 Lokasi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

Nawangan Pacitan dengan Google Earth. ................................... 26

Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 32

Gambar 4.1 Sketsa Bangunan PLTMH Eksisting ............................................ 34

Gambar 4.2 Peta Stasiun Hujan dari Google Earth ......................................... 37

Gambar 4.3 Pemetaan DAS Grindulu .............................................................. 37

Gambar 4.4 Grafik Uji Konsistensi Data Hujan .............................................. 42

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Curah Hujan dan Hari Hujan .......................... 43

Gambar 4.6 Grafik Debit Andalan Q80 ........................................................... 50

Gambar 4.7 Grafik Debit Andalan Q70 ........................................................... 50

Gambar 4.8 Grafik Debit Andalan Q50 ........................................................... 51

Gambar 4.9 Grafik Debit Andalan Q30 ........................................................... 51

Gambar 4.10 Grafik Potensi dan Kebutuhan Energi Debit Q80 ........................ 57

Gambar 4.11 Grafik Potensi dan Kebutuhan Energi Debit Q80 dengan

Simulasi Waktu Operasional........................................................61

Gambar 4.12 Grafik Potensi dan Kebutuhan Energi Debit Q80 dengan

Simulasi Waktu Musim................................................................65

Gambar 4.13 Perbandingan Grafik Potensi dan Kebutuhan Energi Debit Q80

Hasil Simulasi Waktu..................................................................66

Page 13: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Novelty Penelitian Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

dan Metode yang Digunakan .............................................................. 7

Tabel 4.1 Dimensi dan Pengukuran Bendung Eksisting ................................... 33

Tabel 4.2 Dimensi dan Pengukuran Bak Penenang Eksisting .......................... 34

Tabel 4.3 Dimensi dan Pengukuran Pipa Pesat ................................................ 34

Tabel 4.4 Jarak Antar Stasiun Hujan Berpengaruh ........................................... 36

Tabel 4.5 Data Evapotranspirasi Harian Tahun 2007 ....................................... 38

Tabel 4.6 Data Hujan Harian Stasiun Hujan Nawangan Tahun 2006 .............. 39

Tabel 4.7 Data Hujan 15 Harian Stasiun Hujan Nawangan .............................. 40

Tabel 4.8 Rekapitulasi Rerata Data Hujan ........................................................ 41

Tabel 4.9 Hujan Wilayah Stasiun yang Berpengaruh ....................................... 43

Tabel 4.10 Data Parameter DAS Grindulu ......................................................... 44

Tabel 4.11 Rekapitulasi Debit Andalan Metode Mock ...................................... 47

Tabel 4.12 Kontrol Perhitungan Metode Mock .................................................. 47

Tabel 4.13 Rekapitulasi Debit Andalan Tahunan Metode Mock (m3/dt) ........... 48

Tabel 4.14 Debit Andalan Rerata Tahunan yang Telah Diurutkan…………….49

Tabel 4.15 Rekapitulasi Perhitungan Potensi Energi Listrik (Q80) ................... 55

Tabel 4.16 Rekapitulasi Waktu Operasional PLTMH ........................................ 58

Tabel 4.17 Rekapitulasi Perhitungan Potensi Energi Listrik (Q80) dengan

Simulasi Waktu Operasional.............................................................59

Tabel 4.18 Perbedaan Potensi Energi Tahunan Sebelum dan Sesudah

Simulasi Waktu Operasional PLTMH .............................................. 61

Tabel 4.19 Curah Hujan 15 Harian Tahun 2006 ................................................. 62

Tabel 4.20 Potensi Energi Tahunan berdasarkan Simulasi Waktu Musim ......... 64

Tabel 4.21 Perbandingan Potensi Energi Sebelum dan Sesudah Simulasi Waktu

Musim ............................................................................................... 64

Page 14: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xiv

DAFTAR NOTASI

Simbol Keterangan Satuan

A Luas km2

V Volume m3

Q Debit m3/dt

B Lebar bendung m

Cd Koefisien debit

Yo Tinggi muka air di hulu m

P Tinggi puncak bendung m

S Jarak datar m

H Beda tinggi m

i Tinggi alat m

BA Bacaan benang atas

BB Bacaan benang bawah

BT Bacaan benang tengah

m Sudut miring o

z Sudut zenith o

Px Data hujan yang hilang di stasiun X

Pi Data hujan di stasiun sekitarnya mm

Li Jarak stasiun X dengan stasiun sekitarnya km

n Jumlah data

i Data ke

CH rerata Curah hujan rerata mm

Ri Besarnya CH pada stasiun I mm

SMC Kelembaban tanah

SMC(n) Kelembaban tanah periode ke n

SMC(n-1) Kelembaban tanah periode n-1

IS Tampungan awal mm

AS Air hujan yang mencapai permukaan tanah

P Curah hujan bulanan mm

Et Evapotranspirasi

Vn Volum air tanah periode ke-n m3

k Faktor resesi aliran tanah

qt Aliran air tanah pada waktu periode ke t

qo Aliran air tanah pada waktu periode ke o

Vn-1 Volume air tanah periode ke n-1 m3

Vn Perubahan volume air tanah m3

hf Head loss mayor m

f Koefisien gesekan

L Panjang pipa m

D Diameter dalam pipa m

v Kecepatan aliran dalam pipa m/dt

g Percepatan gravitasi m/dt2

Page 15: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xv

h Head loss minor m

K Koefisien resistansi valve

Hnetto Tinggi jatuh efektif turbin mm

Hstatis Tinggi jatuh bruto turbin mm

Hftotal Tinggi jatuh dari tekananan air yang hilang mm

Qandalan Debit andalan m3/dt

Heff Tinggi jatuh efektif mm

Hbruto Tinggi jatuh bruto mm

Hlosses Tinggi jatuh dari tekanan air yang hilang mm

Page 16: POTENSI ENERGI TAHUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA … · Microhydro Power Plant (PLTMH) With Time-Based Simulation In Kedung Pasang River, Pacitan Regency. Thesis. Civil Engineering

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Data

Lampiran A1. Data Hujan………………………………...………...……..…1

Lampiran A2. Data Klimatologi …………………….…………...…………31

Lampiran B. Analisis Data

Lampiran B1. Peta Stasiun Hujan Dan DAS ………..……………………….1

Lampiran B2. Rekapitulasi Data Hujan ……………………………………..3

Lampiran B3. Pengisian Data Hujan Yang Hilang ……….............................8

Lampiran B4. Uji Konsistensi Data Hujan …………………………………10

Lampiran B5. Analisis Evapotranspirasi …………………………………...12

Lampiran B6. Transformasi Hujan-Debit

Metode F.J Mock …………………………………................18

Lampiran B7. Penentuan Tahun Debit Andalan

Metode Basic Year ……………………………….................29

Lampiran B8. Pengukuran Dan Perhitungan

Bangunan Existing Site PLTMH ……………........................32

Lampiran B9. Perhitungan Potensi Energi Tahunan PLTMH ……………..35

Lampiran B10. Penentuan Interval Simulasi Waktu Operasional

Dan Musim ……………………….......................................42

Lampiran B11. Perhitungan Potensi Energi Tahunan PLTMH Dengan

Simulasi Waktu …………………………………………....44