PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN PENGEMBANGAN PEMANFAATAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKOHIDRO DENGAN STUDI KARAKTERISTIK DAN DESAIN ULANG SUDU TURBIN OPEN FLUME DI DUSUN WANARATA DESA GUMELEM KULON KECAMATAN SUSUKAN KABUPATEN BANJARNEGARA

ARIF SUGIANTO, Dr.-Ing. Ir. Agus Maryono

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Banjarnegara dikenal sebagai kabupaten penyuplai energi listrik nasional dengan adanya PLTA “Jendral Soedirman”. PLTA ini memiliki kapasitas 181.5 MW yang menyuplai 5% atau 90 MW dari 120 GW kapasitas terpasang di Jawa dan Bali. Data dari Dinas PSDA & ESDM menyebutkan bahwa tingkat elektrifikasi pada tahun 2011 hanya sebesar 64.70%. Di Banjarnegara, banyak daerah terpencil yang masih belum mendapatkan akses listrik, salah satu diantaranya adalah dusun Wanarata, Gumelem Kulon, Susukan. Dusun ini hanya mempunyai potensi air yang kecil sekitar 25-50 liter/detik dengan terjunan (head) 3-4 meter dan akses menuju daerah ini sangat sulit. Tujuan utama dari penelitian dan pengembangan ini adalah menyediakan listrik dan meningkatkan aktivitas ekonomi. Penelitian dan pengembangan ini terdiri dari perencanaan, pembangunan, dan pengembangan pemanfaatan sistem dari pembangkit listrik tenaga pikohidro (PLTPh). Pembangunan PLTPh merupakan pembangunan yang komprehensif meliputi pembangunan pembangkit, pelatihan operator, pemberdayaan masyarakat dan pengembangan pemanfaatan PLTPh untuk industri rumah tangga. Desain ulang dari sudu turbin ini dibuat untuk mengatasi perubahan debit pada perbedaan musim. Desain ulang sudu turbin berupa adjustable blade. Pengujian turbin dilakukan pada head 3 meter dan 3,5 meter dengan debit dan kemiringan sudut sudu turbin diubah-ubah. Dalam proses pengujian, putaran dan daya diukur untuk mendapatkan efisiensi turbin yang maksimal. kemiringan sudut sudu turbin (β) yang Hasil penelitian menunjukkan bahwa paling optimal pada head 3-3.5 meter dan debit 36 l/dtk adalah 45° ; untuk debit 29-33 l/dtk adalah 40° ; untuk debit 28 l/dtk adalah 35° dan untuk debit 25 l/dtk adalah 30°. Keadaan ini menunjukkan Turbin Open Flume OF. 125 masih dapat digunakan pada musim kemarau dengan debit 25 l/dtk menghasilkan daya 264 watt. Dengan kata lain optimalisasi pemakaian turbin sepanjang waktu dapat digunakan dengan merubah kemiringan sudut sudu roda jalan (runner) apabila debit air berubah. Efisiensi yang paling optimal untuk turbin Open Flume OF. 125 produksi CV. Cihanjuang Inti Teknik Cimahi di lokasi PLTPh sebesar 51,2% yang menghasilkan daya 550 watt dengan kecepatan spesifik 153,08 rpm dan kemiringan sudut sudu turbin (β) 45° Pemanfaatan listrik pada siang hari yang produktif untuk PLTPh ini berupa usaha keripik pisang, keripik talas dan keripik ketela karena dalam satu kali produksi, 40 kg bahan mentah dapat menghasilkan 14 kg keripik siap jual dengan keuntungan Rp. 600.000,- pada rata-rata produksi 8 kali dalam satu bulan.

Banjarnegara is known as the national electric energy supplier with “Jendral Soedirman” hydropower plant. This plant produces 181.5 MW which supplies 5% or 90 MW of 120 GW for Java-Bali. Data of PSDA & ESDM Department stated that the electrification ratio in 2011 is only 64.70%. In Banjarnegara, many satellite communities still do not have access to electricity, one of this is Wanarata area, Gumelem Kulon, Susukan. This area has the picohydro potential from small stream of discharge 25-50 l/s and head 3-4 meters but access to this area is very difficult. The main purpose of this research and development are to provide electricity and economical activities. This research and development consists of planning, construction and development of utilization system of picohydro power plant (PhPP). Construktion of PhPP is a comprehensive construktion including construction, operator training, community empowerment and development of utilization for industrial households. Redesign of turbine blades is made to cope alteration of discharge at different seasons. Redesign of the turbine blade is adjustable blade. Tests of the turbine is performed on head 3 meters and 3.5 meters with variation of discharge and slope the turbine blades. In the testing process, rounds and power is measured to obtain the maximum efficiency of the turbine. The optimum slope of the turbine blade (β) is on head 3-3.5 meters and discharge 36 l/s, 29-33 l/s, 28 l/s, 25 l/s is 45 °, 40 °, 35 ° and 30 ° respectively. This situation shows Open Flume turbine can still be used in the dry season with the discharge 25 l/s can be produced 264 watts.. In other words, optimization of the use of turbines can be used to change the blade angle of runner when the discharge changes all the time. The optimum efficiency of open-flume turbines produced by CV. Cihanjuang Inti Teknik Cimahi is 51.2% which can be produced 550 watts with specific velocity 153,08 rpm and blades angle is 45 ° . The optimum utilization of PhPP electricity at day are bananas chips, taro chips and cassava chips business because in one-time production 40 kg of raw material can produce 14 kg chips with Profit IDR. 600.000 in a month for 8 times the production.

Kata Kunci : studi kelayakan, PLTPh, turbin openflume, adjustable runner, pengembangan, pemanfaatan dan usaha ekonomi produktif.