LAPORAN KEGIATAN Inisialisasi Kerjasama Fakultas Teknik Universitas Lampung dan Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) Kunjungan ke Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH) UMM pada tanggal 1 April 2013 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG April 2013
Prakata Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, atas berkat hidayah dan kesempatan yang diberikannya, maka laporan Inisialisasi Kerjasama Fakultas Teknik Unila dengan Fakultas Teknik Univeristas Muhammadiyah Malang (UMM) dengan salah satu kegiatannya mengunjungi pembangkit listrik tenaga mikro hidro (PLTMH) UMM dapat diselesaikan pada waktunya. Laporan ini digunakan untuk mengetahui kegiatan yang telah dilaksanakan FT, aksi yang dilakukan dan evaluasi terhadap kegiatan yang telah dilaksanakan. Dengan adanya laporan ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk meningkatkan pengetahuan dan wawasan tentang PLTMH serta pengembangan hal serupa di FT Unila. Bandar Lampung, 29 April 2013 Dekan FT, Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A NIP. 196505101993032008 i
Daftar Isi Prakata i 1 Pendahuluan 1 1.1 Visi.......................................... 1 1.2 Misi.......................................... 1 1.3 Tujuan Pendidikan.................................. 1 1.4 Sasaran........................................ 2 2 Kegiatan Studi Banding 3 2.1 Latar Belakang.................................... 3 2.2 Tim FT........................................ 3 2.3 Dokumentasi Kegiatan................................ 4 3 Pembangkit Listrik Mikro Hidro UMM 8 3.1 Latar Belakang.................................... 8 3.2 Data PLTMH UMM................................. 9 3.3 Tentang PLTMH UMM............................... 10 3.3.1 Letak..................................... 10 3.3.2 Teknologi................................... 10 3.3.3 Komponen-Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro..... 10 3.3.4 Turbin Crossflow............................... 11 3.3.5 Proses..................................... 11 3.4 Kesimpulan...................................... 11 ii
Bab 1 Pendahuluan 1.1 Visi Pada tahun 2010, Fakultas Teknik menjadi institusi pendidikan di lingkungan Universitas Lampung yang terakreditasi tinggi di tingkat nasional dan internasional dalam menghasilkan sumber daya manusia yang berualitas dan profesional di bidang teknik dengan memanfaatkan teknologi untuk menghasilkan karya iptek yang bermabfaat bagi industri dan masyarakat luas. 1.2 Misi Untuk mewujudkan visi Fakultas teknik, maka ditetapkan misi fakultas teknik sebagai berikut: 1. menyelenggarakan pendidikan, penelitian, dan pengabdian masyarakat dalam bidang teknik dengan memanfaatkan sumber daya secara optimal 2. membentuk insan akademik yang beretika da professional dengan mengembangkan suasana akademik yang kondisif dan dinamis 3. meningkatkan mutu sarana dan prasarana secara berkelanjutan dengan melaksanakan manajemen yang teratur, transparan, dan dapat dipertanggungjawabkan 4. menjalin kerjasama dengan berbagai insdustri dan instansi lain dengan memanfaatkan potensi kepakaran dan laboratorium untuk menghasilkan pendapatan bagi Fakultas teknik 1.3 Tujuan Pendidikan Menghasilkan lulusan yang berkualitas tinggi yang memiliki kemampuan akademik dan professional dibidang ilmu dan teknologi masing-masing sesuai dengan persyaratan pasar kerja nasional Meningkatkan kinerja disemua aspek kegiatan guna mencapai Fakultas Teknik Universitas Lampung yang berakreditasi tinggi dan terkenal ditingkat nasional. 1
1.4 Sasaran Tersedianya tenaga akademik dan administrasi yang profesional sesuai dengan tugasnya Tersedianya sarana dan prasarana untuk penunjang kegiatan akademik Adanya koordinasi atau kerjasama yang baik antara unit-unit yang tekait Meningkatnya pengelolaan data akademik Meningkatnya pelayanan administrasi akademik 2
Bab 2 Kegiatan Studi Banding 2.1 Latar Belakang Berdasarkan visi dan misi FT, FT Unila berusaha untuk meningkatkan kerjasama yang saling menguntungkan dengan berbagai pihak. Salah satu kerjasama yang akan dibangun adalah dengan Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) khususnya dalam bidang pengelolaan pembangkit listrik tenaga mikro hidro (PLTMH). Seperti diketahui bahwa PLTMH yang dibangun sejak tahun 2008 lalu telah menjadikan Universitas Muhammadiyah Malang, Jawa Timur,sebagai perguruan tinggi mandiri energi. Dengan adanya mandiri energi di UMM menjadikan perguruan tinggi tersebut dapat menyelengarakan tridarmanya tanpa terkendala energi khususnya energi listrik. Sehingga aktivitas belajar dan mengajar tetap terus belangsung dengan baik. Hal ini yang mendasari mengapa FT Unila melakukan studi banding PLTMH sebagai tujuan kerjasamanya. Kelak FT Unila akan membangun kemandiri energi dengan memanfaatkan sumber energi yang di miliki Unila. 2.2 Tim FT Faklutas teknik Unila mengirimkan delegasi untuk inisialisasi kerjasama sebanyak 10 orang teridri dari: 1. Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A. (Dekan) 2. Dr. Eng. Helmy Fitriawan, S.T., M.Sc. (Pembantu Dekan I) 3. Dra. Sumiharni, S.T., M.T. (Pembantu Dekan II) 4. Dr. Muh Sarkowi, S.Si., M.Si. (Pembantu Dekan III) 5. Joko Prayitno, S.E (Kepala Bagian Tata Usaha) 6. Ir. Idharmahadi Adha, M.T. (Ka-jur T.Sipil) 7. Harmen, S.T.,M.T (Ka-jur T.Mesin) 8. Dr. Agus Trisanto, S.T., M.T. (Ka-jur T.Elektro) 9. Panca Nugrahini F, S.T., M.T. (Ka-jur T.Kimia) 10. Bagus Sapto M, S.Si, M.T. (Ka-jur T.Geofisika) 3
2.3 Dokumentasi Kegiatan Berikut ini Photo kegiatan yang telah dilakukan dalam rangka inisialisasi kerjasama FT Universitas Lampung dengan FT Universitas Muhammadiyah Malang. Gambar 2.1: Berphoto bersama di depan kampus UMM Gambar 2.2: Tiba di FT UMM 4
Gambar 2.3: Kata sambutan dari Unila dan UMM Gambar 2.4: Tim dari UMM Gambar 2.5: Dekan FT Unila menyerahkan plakat ke Dekan FT UMM 5
Gambar 2.6: Dekan FT UMM menyerahkan plakat kepada Dekan FT Unila Gambar 2.7: Meninjau PLTMH Gambar 2.8: Sungai yang menjadi sumber air PLTMH UMM 6
Gambar 2.9: Berita Kunjungan Delegasi Unila ke UMM di media online UMM 7
Bab 3 Pembangkit Listrik Mikro Hidro UMM 3.1 Latar Belakang Kebutuhan listrik yang murah tetapi memiliki daya yang tinggi sudah sangat dirasakan oleh masyarakat. Pemerataan listrik di desa desa terpencil juga belum terdistribusi secara baik. Bahkan masih banyak desa yang tidak teraliri listrik sama sekali. Apalagi pemadaman yang sering dilakukan oleh PLN ketika puncak beban di kota kota yang berpenduduk tinggi. Membuat PLTMH merupakan solusi yang realistis untuk menghadapi masalah masalah tersebut. Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala 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. 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. PLTMH Universitas Muhammadiyah Malang dibangun pada tahun 2008 dengan dana dari APBN dengan pemilik awal proyek P3TKEBT ESDM dan saat ini masih belum diserahkan ke Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) namun telah dikelola oleh UMM. Diharapkan dengan pemanfaatan PLTMH UMM dapat membantu menyuplai asupan listrik di daerah sekitar, dan terutama bagi kampus UMM sendiri. Sehingga dalam setahun UMM dapat menghemat tagihan rekening listriknya hingga Rp. 60 juta/bulan. Dan tentunya juga menghemat suplai listrik bagi kota Malang. 8
3.2 Data PLTMH UMM Nama Komponen Spesifikasi Letak Dam Sengkaling Sungai Brantas Debit 1,2 m3/dt Parit Lebar 1,25 m Kedalaman 0,5 m Bak Penenang Panjang 6 m Lebar 4 m Tinggi 5 m Penstok Diameter 70 cm Panjang 57 m Kemiringan 40 Beda tinggi 15 m Debit 1,2 m3/dt Kecepatan aliran 0,4652 m/dt Generator Berdaya 160 KW Daya terbangkit 100 KW (penghujan) Daya terbangkit 70 KW (kemarau) Turbin CrossFlow Tipe T-15 D500 Heksahydro Seri : 550-MS-DT-228-329-4.06 Sistem Operasi Dikelola 2 operator Gambar 3.1: PLTMH UMM 9
3.3 Tentang PLTMH UMM 3.3.1 Letak Sungai Brantas yang mengalir melintasi kompleks kampus III UMM sebagian dimanfaatkan untuk irigasi yang mengairi sawah-sawah di daerah Tegalgondo dan sekitarnya, dengan pintu air di Dam Sengkaling. Secara rutin, saluran irigasi ini mensuplai air dari sungai Brantas, menembus daerah-daerah sekitar kampus. Bermula dari aliran air yang melalui saluran irigasi inilah, air dipinjam sementara untuk membangkitkan turbin penghasil tenaga listrik di PLTMH Sengkaling-I yang terletak di Agrokompleks Universitas Muhammadiyah Malang. 3.3.2 Teknologi Teknologi yang diterapkan cukup sederhana.air dalam saluran irigasi (intake) ditampung dalam kolam penampung yang disebut forebay. Air tampungan selanjutnya dialirkan melalui pipa besar yang disebut penstock. Penstock dengan diameter 70 cm, panjang 57 M ditempatkan dalam tanah dengan kemiringan 40o menujupower house, tempat generator berada. Beda tinggi antara kolam tampung dan power house adalah 15 M. Dalam power house, air akan menggerakkan turbin yang dapat menggerakkan generator berdaya 160 KW (baca: Kilo Watt). Tenaga listrik yang dihasilkan dari generator dialirkan ke dalam ELC, yaitu: Electric Load Control untuk selanjutnya dapat dimanfaatkan langsung untuk mensuplai energi listrik di gedung-gedung yang ada di UMM. Sisa air penggerak turbin akan dialirkan kembali ke sungai Brantas. Jadi PLTMH ini hanya meminjam sementara aliran air, tanpa mengurangi sedikitpun. Pada saat ini, daya listrik terbangkit adalah 100 KW (baca: Kilo Watt) pada musim penghujan, dan akan menurun menjadi sekitar 70 KW pada 2 bulan kemarau. Dengan daya listrik terbangkit sebesar itbu sudah mampu memenuhi kebutuhan energi listrik untuk sebagian gedung perkuliahan dan perkantoran. 3.3.3 Komponen-Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro 1. Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap. 2. Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikelpartikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir. 3. Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan. 4. Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin. 5. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis. 6. Pipa Hisap. Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer. 10
7. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis. 8. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan. 9. Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol. 3.3.4 Turbin Crossflow Turbin Crossflow merupakan jenis turbin yang digunakan di PLTMH UMM. Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-Banki yang merupakan penemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow. Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3/sec dan head antara 1 s/d 200 m. Turbin Zcrossflow menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik menjadi energi mekanis. Air mengalir keluar membentur sudu dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk) kemudian meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari beberapa sudu yang dipasang pada sepasang piringan paralel. 3.3.5 Proses Berawal dari aliran Sungai Brantas dan kemudian kembali ke Sungai Brantas itulah prinsip pemanfaatan air untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Sengkaling I UMM. Sungai Brantas yang mengalir melewati Kampus III UMM sebagian dimanfaatkan untuk irigasi di daerah Tegalgondo dan sekitarnya, dengan pintu air di DAM Sengkaling. Dan sebagian air dialirkan oleh parit kecil yang berukuran 1,25 meter dialirkan ke bak penenang pada PLTMH Sengkaling I. Teknologi yang diterapkan cukup sederhana, air dari saluran irigasi atau Intake ditampung dalam bak penenang atau Forebay. Air tampungan selanjutnya dialirkan melalui pipa besar yang disebut dengan Penstock ditempatkan dalam tanah dengan kemiringan 40o menuju Power House, tempat generator berada. Beda tinggi antara pipa tampung dan Power House adalah 15 meter. Dalam Power House air akan menggerakkan turbin yang dapat menggerakkan generator berdaya 160 maksimal kw. Tenaga listrik yang dihasilkan generator dialirkan dalam Electric Load Control untuk kemudian dapat dimanfaatkan langsung untuk mensuplai gedung-gedung yang ada di UMM. Sisa air penggerak turbin akan dikembalikan ke Sungai Brantas. Jadi, pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini hanya meminjam sementara aliran air tanpa mengurangi sedikitpun. Pada saat ini daya terbangkit yang dihasilkan sekitar 100 kw pada musim hujan dan menurun 70 kw pada musim kemarau. 3.4 Kesimpulan PLTMH UMM saat ini beroperasi dengan beban yang dipikul sebesar 69,5 Kw yang disinkronkan dengan sistem PLN dan diperuntukkan bagi kebutuhan kampus serta untuk studi bagi mahasiswanya. Dengan adanya PLTMH ini, UMM dapat menghemat tagihan rekening listrik hingga Rp. 60 juta/bulan. 11
Penggunaan energi mikrohidro juga dapat digunakan sebagai salah satu alternatif energi untuk daerah pedesaan karena ramah lingkungan karena tidak mengunakan BBM, sehingga harga jual listriknya bisa lebih kompetitif dan murah. Walaupun daya yang dihasilkan PLTMH berkisar antara 10-500 KW akan tetapi sangat membantu masyarakat yang belum mendapatkan listrik dari PLN. Pertimbangan mengapa PLN belum dapat memberikan listrik pada daerah-daerah pedesaan mungkin dikarenakan faktor ekonomis, teknis dan lain-lain. Selain itu keuntungan dengan penggunaan PLTMH adalah pembangkit listrik ini tidak rumit dalam pembuatannya, harganya yang relatif murah dan yang tidak kalah penting kita sudah memiliki SDM kompeten dibidang tersebut. Dari keuntungan-keuntungan tersebut sangatlah tidak logis apabila pemerintah daerah tidak mempertimbangkan alternatif energi PLTMH ini. Yang juga patut untuk diperhatikan adalah dampak lain yang akan timbul sangatlah besar yaitu tumbuhnya perekonomian di pedesaan dan masyarakat akan semakin peduli terhadap kelestarian sumber daya hutan sebagai sumber air dan masyarakat akan termotivasi untuk memelihara hutan dan vegetasi pohon disekitar mata air serta mencegah pembakaran hutan. 12