BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia. Kita tidak dapat dipisahkan dari senyawa kimia ini dalam kehidupan sehari-hari. Manfaat air bagi kehidupan kita antara lain untuk kebutuhan rumah tangga yaitu sebagai air minum dan MCK, kebutuhan industri, air irigasi untuk pertanian sampai pembangkit listrik tenaga air. Air di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyar km. Dengan 97,5% berupa air laut dan 1,75% berbentuk es serta 0,73% berada di daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Kenyataannya, hanya air di daratan seperti air sungai, air danau, air tanah yang telah dimanfaatkan secara besarbesarnya untuk kepentingan manusia. Sampai saat ini, Indonesia masih menghadapi persoalan untuk mencapai target pembangunan bidang energi. Ketergantungan terhadap energi fosil, terutama minyak bumi dalam pemenuhan konsumsi di dalam negeri masih tinggi, yaitu sebesar 96% (minyak bumi 48%, gas 18%, dan batubara 30%) dari total konsumsi energi nasional, sementara upaya untuk memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan belum dapat berjalan sebagaimana yang direncanakan. Tingginya konsumsi energi fosil tersebut diakibatkan oleh subsidi, sehingga harga energi menjadi murah dan masyarakat cenderung boros dalam menggunakan energi. Di sisi lain, Indonesia menghadapi penurunan cadangan energi fosil dan belum dapat diimbangi dengan penemuan cadangan baru. Keterbatasan infrastruktur energi yang tersedia juga membatasi akses masyarakat terhadap energi. Kondisi ini I-1
menyebabkan Indonesia rentan terhadap gangguan yang terjadi di pasar energi global, karena sebagian dari konsumsi tersebut, terutama produk minyak bumi yang dipenuhi dari impor. Di indonesia saat ini pembangkit listrik nasional mencapai 51.620 MW. Untuk periode tahun 2015-2019, RUPTL mengadopsi angka pertumbuhan ekonomi pada draft RPJMN tahun 2015-2019 yang dikeluarkan oleh Bappenas tumbuh antara 6,1%-7,1%, dan untuk periode tahun 2020-2024 mengacu pada draft RUKN 2015-2034, yaitu rata-rata 7,0% per tahun,selama tahun 2015-2019 dibutuhkan tambahan kapasitas pembangkit listrik sebesar 7000 MW per tahun tertuang di RUPTL (Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listik) 2015-2024. maka untuk memenuhui itu Indonesia masih harus membangun pembangkit baru dengan total kapasitas 35.000 MW. Tabel 1.1 Potensi Energi Baru dan Terbarukan No. Energi Baru dan terbarukan Sumber daya 1 Panas Bumi 29.164 Mwe 2 Hydro 75.000 Mwe 3 Biomassa 49.810 Mwe 4 Tenaga Surya 4,80 kwh/m2/hari 5 Tenaga Angin 3-6 m/s 6 Kelautan 49 Gwe Sumber: Indonesia Energy Outlook 2013 (PUSDATIN KESDM) I-2
Berdasarkan statistik PLN tahun 2014 kapasitas listrik terpasang tahun 2014 adalah Gambar 1.1 Grafik Kapasitas terpasang Dimana PLTA yang terpasang di indonesia sebesar 3526,89 MW. padahal dari potensi air yang ada (100%) yang menjadi aliran mantap dan yang termanfaatkan baru sebesar 28% sedangkan sisanya 72% terbuang percuma. Sehingga masih banyak sumber senergi listrik dari pembangkit listrik tenaga air yang masih belum digunakan atau diolah. I-3
Potensi tenaga air di Indonesia menurut Hydro Power Potential Study (HPPS) pada tahun 1983 adalah 75.000 MW, dan angka ini diulang kembali pada Hydro power inventory study pada tahun 1993. Namun pada laporan Master Plan Study for Hydro Power Development in Indonesia oleh Nippon Koei pada tahun 2011, potensi tenaga air setelah menjalani screening lebih lanjut 26.321 MW, yang terdiri dari proyek yang sudah beroperasi (4.338 MW), proyek yang sudah direncanakan dan sedang konstruksi (5.956 MW) dan potensi baru (16.027 MW). Sehingga saat ini potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) atau Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) merupakan salah satu solusi untuk mencapai pembangunan 35.000 MW. 1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik kala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat I-4
pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat kedalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibagun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air mikrohidro. Energi mekanik yang berasal dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter dapat dihasilkan listrik 400 Watt. Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan dengan PLTA skala besar, berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan mikrohidro terutama pada besarnya tenaga listrik yang dihasilkan, PLTA dibawah ukuran 200 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan. Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikrohidro adalah sebagai berikut : 1. Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini cukup murah karena menggunakan energi alam. I-5
2. Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan. 3. Tidak menimbulkan pencemaran dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan. 4. Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin. 2. Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM). Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) adalah salah satu pembangkit listrik tenaga air yang menjadi pilihan dimana PLTM memanfaatkan energi air yang memiliki kapasitas aliran yang tidak terlalu besar. PLTM adalah pembangkit listrik dengan kapasitas daya output sekitar 1000 kw. Pada beberapa PLTM bak pengendap yang berfungsi untuk mengendapkan dan memisahkan partikel-partikel pasir dari air, tidak digunakan. Tujuannya adalah untuk menghemat biaya konstruksi dan alasan fungsi pengendap dan pemisah partikel pasir dari air dapat dilakukan oleh bak penenang (headtank). Bak penenang mengatur perbedaan air antara sebuah penstock dan saluran pembawa (headrace). Selain itu juga berfungsi sebagai pemisah akhir kotoran dalam air seperti pasir, daun-daunan dan kayu-kayuan. Saluran pembawa (headrace) merupakan saluran yang menghubungkan bak pengendap dan bak penenang. Saluran pembawa ini biasanya mengikuti kontur sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan. Saluran pembawa ini umumnya I-6
menggunakan sistem terbuka supaya menghemat biaya pengeluaran akibat penstock. Potensi sumber energi setempat yang baru dapat direalisasikan menjadi pembangkit listrik antara lain: energi surya, angin, dan mikrohidro/minihidro. EBT (energi baru dan terbarukan), terutama yang merupakan potensi lokal, perlu untuk dikaji dan dimanfaatkan sebagai sumber energi primer untuk pembangkitan energi listrik. Penggunaan EBT potensi lokal akan menjamin ketersediaan energi tersebut untuk pembangkitan energi listrik karena selain merupakan potensi lokal, penggunaan EBT juga berarti mengurangi ketergantungan pada BBM. Debit Andalan adalah suatu nilai debit yang dapat diandalkan untuk memenuhi berbagai kebutuhan air yang dijadikan sebagai dasar dalam menetapkan besarnya debit rencana untuk mendukung perencanaan pengembangunan dan pengelolaan sumber daya air. Sebagai sumber energi terbarukan sekaligus sumber energi yang ramah lingkungan pada sungai cidurian teknologi mikrohidro dapat diandalkan untuk memenuhi kebutuhan listrik pada daerah sekitarnya. Mikrohidro tidak saja dapat memenuhi kebutuhan listrik untuk penerangan, tetapi juga dapat digunakan untuk menunjang kegiatan produktif skala kecil seperti pengolahan hasil pasca panen dan industri kerajinan rakyat. Energi yang ramah lingkungan dan energi yang mampu menjadi pemicu sekaligus katalis pertumbuhan ekonomi pedesaan merupakan sinergi dari menjaga lingkungan, melestarikan hutan dan daerah tangkapan air (catchment area) tanpa membuat masyarakat menjadi terbelakang. I-7
Potensi mikrohidro ini dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin dengan mempertimbangkan beberapa aspek, antara lain aspek teknis, lingkungan, ekonomi dan sosial guna mewujudkan pemerataan energi listrik didesa tertinggal dan terpencil. 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat diidentifikasikan masalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan sumber energi listrik di Indonesia semakin meningkat seiring berkembangnya perekonomian. 2. Diperlukan sumber energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan sumber energi listrik tersebut. 1.3 Perumusan Masalah 1. Bagaimana potensi debit andal Sungai Cidurian di Desa Kiarasari sebagai sumber energi terbarukan? 2. Berapakah kapasitas daya yang dapat dihasilkan Sungai Cidurian di Desa Kiarasari? 3. Pembangkit listrik apakah yang cocok untuk Sungai Cidurian di Desa Kiarasari sebagai sumber energi? 1.4 Maksud dan Tujuan Penelitian 1. Maksud dari penelitian tugas akhir ini adalah menganalisis potensi debit andal Sungai Cidurian di Desa Kiarasari sebagai salah satu alternatif energi terbarukan. I-8
2. Tujuan dari penelitian tugas akhir tentang analisis potensi debit andal sungai cidurian sebagai salah satu alternatif energi terbarukan adalah: 1. Untuk mengetahui debit dari aliran sungai dan ketinggian jatuh air (head) pada Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor, Jawa Barat. 2. Untuk mengetahui Flow Duration Curve (FDC) pada Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor, Jawa Barat. 3. Untuk mengetahui daya listrik yang dapat dihasilkan oleh Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor,Jawa Barat. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Untuk mengetahui debit andalan Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor, Jawa Barat. 2. Untuk mengetahui potensi Sungai Cidurian sebagai salah satu sumber energi terbarukan. 1.6 Pembatasan dan Ruang Lingkup Masalah Untuk lebih memfokuskan penulisan Tugas Akhir ini maka dilakukan pembatasan berupa : 1. Lokasi penelitian ini bertempat di Daerah Aliran Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor, Jawa Barat. 2. Lokasi Bendung pada koordinat 6 38'43.70"S, 106 30'2.80"T I-9
3. Besarnya debit aliran air sungai dan ketinggian jatuh air (head) terdapat pada Sungai Cidurian di Desa Kiarasari Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor, Jawa Barat. 4. Dalam menganalisis debit andalan menggunakan Metode Nreca. 5. Perhitungan evapotranspirasi potensial hanya menggunakan Metode Thronthwaite. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir dengan judul ANALISIS POTENSI DEBIT ANDAL SUNGAI CIDURIAN DI DESA KIARASARI KABUPATEN BOGOR JAWA BARAT SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF ENERGI TERBARUKAN. ini dibagi menjadi beberapa bab dengan materi sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang yang dengan singkat mengulas mengapa penelitian dilakukan dan manfaat/hasil yang diharapkan, maksud dan tujuan, ruang lingkup dan batasan masalah,dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Yang dimaksud dengan tinjauan pustaka adalah semua rujukan yang termuat dalam tugas akhir dan berisikan teori, peraturan, dan batasan-batasan yang menimbulkan gagasan dan mendasari penelitian. I-10
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Tugas akhir studi literatur, berisi diagram alir masing-masing metode yang digunakan serta uraian pendukung tentang nilai-nilai perencanaan akhir yang akan dibandingkan. BAB IV HASIL DAN ANALISIS Berisikan hasil pengolahan data/pembahasan/perancangan dan analisinya. Babbab pembahasan dapat ditambah sesuai kebutuhan dan disajikan secara bersistem, analisis yang dilakukan harus sesuai dengan metode/kerangka kerja pada Bab III. BAB V PENUTUP Berisi simpulan pokok dari keseluruhan penelitian dan saran yang diberikan guna penelitian atau pengembangan lebih lanjut DAFTAR PUSTAKA Uraian referensi yang digunakan dalam penyusunan laporan. I-11