## Studi Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai di Sungai Buduk Dusun Nibung Desa Sahan Kecamatan Seluas Kabupaten Bengkayang
Matias a) , Alfeus Sunarso b*) , Boni Pahlanop Lapanporo a)
a) Prodi Fisika, FMIPA, Universitas Tanjungpura Pontianak
b) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Pontianak
*) Email : sunarso@dosen.polnep.ac.id

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perubahan unjuk kerja pembangkit listrik tenaga arus sungai (PLTAS)  di  Sungai  Buduk  (RT  Mensibu,  Dusun  Nibung,  Desa  Sahan,  Kecamatan  Seluas,  Kabupaten Bengkayang)  akibat  perubahan  kondisi  operasi.  Untuk  itu,  dilakukan  pengukuran  kecepatan  air, kecepatan  putar  poros  kincir  dan  sistem  transmisi,  serta  frekuensi,  tegangan  dan  arus  listrik  yang dihasilkan generator. Pengukuran ini dilakukan pada  berbagai kondisi  pembukaan pintu  air  dan  beban listrik.  Data  hasil  pengukuran  dianalisa  untuk  menentukan  daya  hidrolik,  daya  listrik,  efisiensi  sistem transmisi  dan  efisiensi  total  pembangkit.  Hasil  analisa  menunjukkan  bahwa  dengan  penambahan pembukaan pintu air, debit air yang masuk ke saluran kincir meningkat, sehingga daya yang dihasilkan PLTAS  juga  meningkat.  Pada  kondisi  pembukaan  pintu  air  tertentu,  daya  yang  dihasilkan  pembangkit cenderung  meningkat  dengan  peningkatan  beban  terpasang.  Hal  ini  disebabkan  karena  semakin  besar beban terpasang, semakin besar daya pembangkit yang dapat diserap oleh beban. Namun demikian, jika beban  terpasang  melewati  nilai  tertentu  daya  yang  dihasilkan  cenderung  turun.  Penurunan  daya  ini berhubungan  dengan  penurunan  efisiensi  sistem  transmisi.  Pada  kondisi  operasi  yang  memungkinkan pada  saat  penelitian  dilakukan,  diketahui  bahwa  pembangkit  dapat  menghasilkan  daya  maksimum sebesar 1889 Watt dengan efisiensi kincir 25%, efisiensi sistem transmisi sekitar 80%, dan efisiensi total pembangkit  sekitar  15%.  Rendahnya  efisiensi  total  pembangkit  disebabkan  oleh  rendahnya  efisiensi kincir.  Oleh  karena  itu  diperlukan  pengembangan  kincir  yang  lebih  efisien  untuk  meningkatkan  unjuk kerja PLTAS.
Kata  Kunci : pembangkit  listrik  tenaga  arus  sungai  (PLTAS),  kincir  air,  unjuk  kerja,  daya  hidrolik,  daya listrik, efisiensi.

## 1. Pendahuluan
Listrik  merupakan  salah  satu  kebutuhan yang  sangat  penting  bagi  masyarakat  saat  ini, karena  merupakan  sumber  energi  untuk menggerakkan  kegiatan  di  berbagai  aspek kehidupan,  baik  untuk  kegiatan  rumah  tangga maupun industri. Kebutuhan energi listrik terus meningkat seiring dengan pertumbuhan penduduk  dan  peningkatan  taraf  hidup masyarakat. Karena keterbatasan pasokan, tidak semua  masyarakat  memiliki  akses  terhadap energi  listrik.  Data  dari  Direktorat  Jenderal Ketenagalistrikan  menunjukkan  bahwa  rasio elektrifikasi  Indonesia  pada  tahun  2014  adalah 84%[1].  Ini  berarti  bahwa  16%  masyarakat Indonesia  belum  memperoleh  akses  tenaga listrik. Untuk Kalimantan Barat, kondisinya lebih buruk karena sekitar 20% masyarakatnya masih belum  memperoleh  akses  energi  listrik. Mayoritas  masyarakat  yang  belum  memiliki akses  energi  listrik  ini  adalah  masyarakat  yang tinggal di daerah terpencil.
Salah  satu  upaya  untuk  mengurangi permasalahan  energi  listrik  di  atas  adalah dengan  mengembangkan  pembangkit  listrik skala  mikro  (untuk  satu  komunitas)  yang
menggunakan  energi  terbarukan  seperti  energi matahari,  energi  air  dan  energi  angin. Pengembangan  pembangkit  listrik  skala  mikro menggunakan  tenaga  air  di  Kalimantan  Barat cukup  menjanjikan  karena  terdapat  banyak sungai yang memiliki debit yang cukup besar[2]. Untuk  mendorong  pengembangan  pembangkit listrik  skala  mikro  tersebut,  tim  Penelitian Prioritas  Nasional  Masterplan  Percepatan  dan Perluasan  Pembangunan  Ekonomi  Indonesia (PENPRINAS MP3EI)
Politeknik Negeri Pontianak  telah  mengembangkan  prototipe PLTAS[3].  Salah  satu  prototipe  dibangun  di Sungai  Buduk  RT  Mensibu  Dusun  Nibung  Desa Sahan Kecamatan Seluas Kabupaten
Bengkayang,  yang  mulai  beroperasi  pada  bulan Agustus 2015. Pengoperasian  dan  perawatan  prototipe PLTAS  ini  sepenuhnya  dilakukan  oleh  operator dari  masyarakat  lokal.  Agar  masyarakat  dapat mengoperasikan PLTAS dengan baik, diperlukan informasi  tentang  unjuk  kerja  PLTAS  pada berbagai  kondisi  operasi.  Oleh  karena  itu,  pada penelitian ini dilakukan studi untuk mempelajari  unjuk  kerja  prototipe  PLTAS  pada berbagai  kondisi  operasi.  Dengan  adanya
informasi  ini  diharapkan  operator  dapat mengoperasikan  PLTAS  pada  kondisi  operasi yang  optimum,  sehingga  permasalahan  dalam operasi  dapat  dikurangi  dan  PLTAS  dapat dioperasikan  secara  berkelanjutan.  Selain  itu, informasi  unjuk  kerja  PLTAS  ini  bermanfaat untuk pengembangan PLTAS selanjutnya.

## 2. Metodologi
Pada  PLTAS,  energi  aliran  air  diubah menjadi energi listrik. Seperti ditunjukkan pada Gambar  1, aliran  air  sungai diarahkan ke kincir melalui  saluran  kincir.  Debit  air  pada  saluran kincir  diatur  dengan  mengatur  pembukaan pintu  kincir.  Tumbukan  air  pada  sudu  kincir mengakibatkan kincir berputar, dan putaran ini diteruskan  melalui  sistem  transmisi  putaran (puli  dan  sabuk)  ke  generator  yang  mengubah energi mekanik (putaran) menjadi energi listrik.
Perlu  diperhatikan  bahwa  unjuk  kerja PLTAS  dapat  dilihat  dari  daya  listrik  yang dihasilkan,  yang  tergantung  pada  beberapa faktor,  antara  lain:  daya  input  (daya  hidrolik), beban  konsumen,  efisiensi  kincir  air,  efisiensi transmisi putaran dan efisiensi generator. Untuk mempelajari  unjuk  kerja  PLTAS  tersebut, dilakukan  pengukuran  kecepatan  air  pada saluran kincir, kecepatan putar poros kincir dan sistem  transmisi,  serta  frekuensi,  tegangan  dan arus listrik yang dihasilkan generator. Data hasil pengukuran  ini  dianalisa  untuk  menentukan
daya  hidrolik,  daya  listrik,  efisiensi  sistem transmisi dan efisiensi total pembangkit.
Untuk  mempelajari  pengaruh  perubahan kondisi  pada  sisi  input,  yaitu  perubahan  debit air,  pengukuran  dilakukan  pada  pembukaan pintu air ( H P ) 10, 15, 20, 25, 30, 35, dan 40 cm. Sedangkan  untuk  mempelajari  pengaruh perubahan  kondisi  pada  sisi  output,  yaitu perubahan  beban  konsumen,  pengukuran dilakukan  dengan  beban  yang  bervariasi. Pengaturan beban dilakukan sedemikian hingga tegangan  antar  fase  yang  dihasilkan  generator ( V g ) berkisar antara 300 V dan 400 V. Tegangan minimum 300 V dibutuhkan agar alat-alat listrik yang  ada  pada  panel  kontrol  dapat  beroperasi dengan  baik.  Sedangkan  tegangan  maksimum 400  V  tidak  boleh  terlampaui  untuk  mencegah kerusakan  pada  alat-alat  listrik.  Untuk  setiap kondisi operasi dilakukan berbagai pengukuran dengan  lokasi  pengukuran  yang  mengacu  pada Gambar 1. Pengukuran kecepatan air dilakukan pada mulut saluran kincir (di dekat pintu kincir air)  menggunakan water  current  meter . Pengukuran kecepatan putar dilakukan menggunakan tachometer pada  poros  kincir, poros sistem transmisi putaran (2 tingkat), dan poros  generator.  Pada  sisi  keluar  generator (pada panel kontrol), tegangan antar fase diukur menggunakan multimeter ,  dan  arus  yang mengalir  pada  setiap  fase  (R,  S,  T)  diukur menggunakan tang ampere meter .
Pengumpulan  data  dilakukan  dengan prosedur  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  2. Sebelum  melakukan  pengukuran,  saluran  listrik yang  menuju  konsumen  harus  diputuskan.  Agar beban  dapat  diatur  dengan  mudah,  saluran  ke konsumen  tersebut  disambungkan  ke  saluran lampu  penyeimbang  yang  bisa  dilepas  atau dipasang dengan mudah. Pada awal pengukuran, tanggal,  waktu  dan  tinggi  air  di  mulut  saluran kincir  harus  dicatat.  Kemudian  beban  berupa lampu  pijar  dipasang  pada  pembangkit  dengan kapasitas  maksimum  (2100  W),  dan  pintu  air dibuka  dengan  pembukaan  minimum  (10  cm). Setelah  itu  beban  dikurangi  sehingga  tegangan listrik  yang  dihasilkan  (tegangan  antar  fase) mencapai  300  V.  Jika  tegangan  sudah  mencapai 300  V  dilakukan  pengukuran  kecepatan  aliran air,  kecepatan  putar  poros,  frekuensi,  tegangan dan  arus  listrik  yang  dihasilkan  pembangkit. Setelah  itu  beban  dikurangi  dan  tegangan  yang dihasilkan  generator  diperiksa.  Jika  tegangan masih  di  bawah  400  V,  pengukuran  dilakukan seperti langkah sebelumnya, tetapi jika melebihi 400  V,  beban  maksimum  dipasang  pada pembangkit.  Selanjutnya,  pembukaan  pintu  air dinaikkan,  jika  belum  mencapai  40  cm, pengukuran  dilakukan  seperti  pada  langkah sebelumnya.
Pengukuran
berakhir jika pembukaan pintu air melebihi 40 cm.
Data yang diperoleh dari pengukuran diolah untuk memperoleh informasi tentang daya listrik yang  dibangkitkan,  efisiensi  total  pembangkit dan  efisiensi  sistem  transmisi.  Efisiensi  total pembangkit  ( η TP )  merupakan  perbandingan antara  daya  output  berupa  daya  listrik  ( P L ) dengan daya input berupa daya hidrolik ( P H ):
100% L TP H P P    (1)
Daya hidrolik tergantung pada laju aliran air atau  debit  ( Q )  dan  beda  ketinggian  permukaan air  pada  bagian  hulu  dan  hilir  kincir  atau  head ( H ), dan dapat dihitung dengan persamaan:
H P gHQ   (2)
Di sini, ρ adalah masa jenis air (998 kg/m 3 ), g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/s 2 ). H dan Q masing-masing dinyatakan dalam m dan m 3 /s. Debit Q dapat  diperoleh  dengan  mengukur kecepatan  aliran  air  ( v )  dan  tinggi  air  di  mulut saluran  yang  sama  dengan  tinggi  pembukaan pintu  air  ( H P ).  Jika  saluran kincir  memiliki  lebar L , maka Q dapat dihitung dengan persamaan:
P Q vH L 
(3)
Head H dapat  diperoleh  dengan  mengukur ketinggian  permukaan  air  pada  bagian  mulut saluran  kincir  ( H M ).  Mengingat  bahwa  mulut saluran lebih tinggi 1 m dari saluran pada bagian hilir kincir, maka:
1 M H H   (4) Gambar 2. Diagram alir pengumpulan data. V g > 400V Pasang beban maksimum menggunakan lampu H P > 40 cm Selesai

## Ukur kecepatan air menggunakan
water current meter
Ukur kecepatan putar poros menggunakan tachometer
Ukur frekuensi, tegangan dan arus menggunakan multimeter dan tang ampere meter
Kurangi beban (-300 W)
Mulai
Catat tanggal, waktu dan tinggi air di mulut saluran
Pasang beban maksimum menggunakan lampu
Buka pintu air H P = 10 cm
Kurangi beban V g < 300 V Naikan pintu air (+5 cm) ya tidak tidak ya tidak ya
Daya  listrik P L ,  dapat  diperoleh  dengan mengukur  tegangan  ( V )  antara  jalur  salah  satu fase  dengan  jalur  netral  dan  arus  listrik  pada setiap fase ( I R , I S , I T ). Jika arus total I merupakan penjumlahan dari I R , I S , I T maka daya listrik dapat dihitung sebagai berikut:
L P VI 
(5)
Perlu  diperhatikan  bahwa  efisiensi  total pembangkit  yang  dihitung  dari  persamaan  (1) biasanya  di  bawah  100%.  Hal  ini  disebabkan adanya rugi-rugi pada kincir air, sistem transmisi putaran  dan  generator.  Dengan  kata  lain, efisiensi total pembangkit (  TP ) tergantung pada efisiensi  kincir  air  (  W ),  efisiensi  transmisi putaran (  R ), dan efisiensi generator (  G ):
TP W R G     
(6)
Efisiensi generator biasanya berkisar antara 80-90%,  dan  pada  penelitian  ini  diasumsikan sebesar  80%.  Sedangkan  efisiensi  transmisi putaran dapat diperoleh dengan mengukur rugi- rugi  akibat  slip.  Jika  efisiensi  total  (persamaan (1)),  efisiensi  generator,  dan  efisiensi  transmisi diketahui, maka efisiensi kincir air dapat dihitung sebagai berikut:
  / W TP R G      (7)
Rugi-rugi  pada  sistem  transmisi  putaran disebabkan  adanya  slip  antara  sabuk  dan  puli. Besarnya  slip  dapat  ditentukan  berdasarkan perbandingan  putaran  ideal  (tergantung  pada perbandingan  diameter  puli)  dan  perbandingan putaran  aktual  (diperoleh  dari  pengukuran). Diameter puli yang digunakan dan perbandingan putaran ideal dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel  1.  Ukuran  puli  pada  sistem  transmisi putaran.
No Diameter (mm) Posisi Puli Pada Poros Rasio Putaran 1 2 600 200 Kincir Transmisi-1 3 3 4 600 150 Transmisi-1 Transmisi-2 4 5 6 600 125 Transmisi-2 Generator 4,8 Jika perbandingan putaran ideal dinyatakan dengan R I dan  perbandingan  putaran  aktual dinyatakan dengan R A , maka slip S dapat dihitung dengan persamaan:
100%
I A I R R S R    (8)
Slip  dapat  dihitung  pada  masing-masing tingkat  transmisi,  maupun  pada  sistem  secara keseluruhan.  Untuk  masing-masing  tingkat digunakan  perbandingan  putaran  poros  yang terhubung pada masing-masing sabuk, sementara  untuk  sistem  transmisi  secara
keseluruhan  digunakan  perbandingan  putaran antara poros generator dan poros kincir. Jika slip total  diketahui,  maka  efisiensi  sistem  transmisi dapat dihitung sebagai berikut:
100% 100%
A
R I R S R  
   (9)

## 3. Hasil dan Pembahasan
Seperti  dijelaskan  sebelumnya  bahwa perubahan  debit  akibat  perubahan  pembukaan pintu  air  berpengaruh  terhadap  daya  hidrolik. Hal  ini  dapat  dikonfirmasi  pada  Gambar  3  yang menunjukkan  bahwa  semakin  besar  pembukaan pintu air, semakin besar pula debit yang  masuk ke  saluran  kincir  sehingga  daya  hidrolik  juga meningkat.
0 3000 6000 9000 12000 15000 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Day a Hidro li k (W ) Debit air (m 3 /s) Hp 10 cm
Hp 15 cm Hp 20 cm Hp 25 cm
Hp 30 cm Hp 35 cm Hp 40 cm
Gambar  3.  Hubungan  antara  pembukaan  pintu air dan daya hidrolik.
Pada PLTAS, daya hidrolik aliran air diubah menjadi  energi listrik  melalui  suatu  sistem yang terdiri  dari  kincir  air,  transmisi  putaran,  dan generator.  Besarnya  energi  listrik  yang dihasilkan  pembangkit  tergantung  pada  daya input  (daya  hidrolik)  dan  kapasitas  penyerapan daya  yang  ditentukan  oleh  beban  terpasang. Gambar  4  menunjukkan  pengaruh  beban terpasang  terhadap  daya  yang  dihasilkan pembangkit.  Untuk  pembukaan  pintu  air tertentu,  semakin  besar  beban  terpasang,  daya listrik yang dihasilkan cenderung meningkat. Hal ini  disebabkan  karena  semakin  besar  beban terpasang, semakin besar daya pembangkit yang dapat diserap oleh  beban. Namun demikian, jika beban  terpasang  melewati  nilai  tertentu  daya yang  dihasilkan  cenderung  turun.  Penurunan daya  ini  berhubungan  dengan  penurunan efisiensi  sistem  transmisi  yang  disebabkan karena meningkatnya slip pada saat beban pada generator meningkat.
Pada  Gambar  4  juga  dapat  dilihat  bahwa untuk  beban  terpasang  yang  sama,  semakin besar  pembukaan  pintu  air,  semakin  besar  daya listrik  yang  dihasilkan.  Peningkatan  daya  listrik ini  disebabkan  oleh  peningkatan  daya  hidrolik akibat  peningkatan  debit  aliran  air  yang  masuk
ke saluran kincir. Perlu diperhatikan juga bahwa pada  kondisi  operasi  yang  memungkinkan  pada saat penelitian dilakukan, daya listrik maksimum yang dihasilkan pembangkit adalah 1889 W pada pembukaan  pintu  air  40  cm  dengan  beban terpasang sebesar 2100 W.
0 500 1000 1500 2000 0 500 1000 1500 2000 2500 D ay a lis trik (W ) Beban terpasang (W) Hp 10 cm Hp 15 cm
Hp 20 cm Hp 25 cm
Hp 30 cm Hp 35 cm Hp 40 cm
Gambar 4. Pengaruh beban terpasang pada daya listrik pembangkit.
Untuk  mengetahui  unjuk  kerja  pembangkit dalam  mengubah  daya  hidrolik  menjadi  daya listrik,  efisiensi  total  pembangkit  dihitung menggunakan  persamaan  (1)  dan  hasilnya ditampilkan pada Gambar 5. Di sini dapat dilihat bahwa  efisiensi  total  pembangkit  memiliki kecenderungan  yang  sama  dengan  daya  listrik yang  dihasilkan.  Efisiensi  total  pembangkit cenderung  meningkat  dengan  meningkatnya beban  terpasang.  Namun  setelah  beban terpasang  melewati  nilai  tertentu,  efisiensi  total pembangkit menurun.  Seperti ditunjukkan pada Gambar  5,  efisiensi  total  pembangkit  relatif rendah, dengan nilai maksimum sekitar 15%.
0 4 8 12 16 0 500 1000 1500 2000 2500 Ef isi ensi to tal p emb ang ki t (% ) Beban terpasang (W) Hp 10 cm Hp 15 cm
Hp 20 cm Hp 25 cm Hp 30 cm Hp 35 cm
Hp 40 cm
Gambar  5.  Pengaruh  beban  terpasang  pada efisiensi total pembangkit.
Untuk  mempelajari  penyebab  rendahnya efisiensi  ini,  perlu  diingat  bahwa  efisiensi  total pembangkit  tergantung  pada  efisiensi  kincir  air, efisiensi sistem transmisi dan efisiensi generator. Efisiensi generator  biasanya cukup tinggi dan di
sini  diasumsikan  sebesar  80%.  Sedangkan efisiensi  sistem  transmisi  ditentukan  dengan mengukur kecepatan putar pada poros kincir dan poros generator. Berdasarkan persamaan (8) dan (9),  efisiensi  sistem  transmisi  dapat  ditentukan dan ditampilkan pada Gambar 6.  Di sini tampak bahwa  efisiensi  transmisi  berkisar  antara  60% sampai 95%. Selain itu dapat diamati juga bahwa semakin  besar  beban  terpasang  efisiensi transmisi  semakin  kecil.  Hal  ini  disebabkan karena  semakin  besar  beban  terpasang,  torsi pada  generator  semakin  meningkat  dan  slip antara  sabuk  dan  puli  juga  semakin  meningkat. Peningkatan  slip  inilah  yang  menyebabkan penurunan  daya  pembangkit  pada  saat  beban melewati nilai tertentu.
0 25 50 75 100 0 500 1000 1500
2000 2500
Ef isi ensi tot al t ra nsmi si (% ) Beban terpasang (W) Hp 10 cm Hp 15 cm
Hp 20 cm Hp 25 cm
Hp 30 cm Hp 35 cm Hp 40 cm
Gambar  6.  Pengaruh  beban  terpasang  pada efisiensi transmisi.
Slip  dapat  dikurangi  dengan  mengatur posisi  poros  transmisi  sehingga  tegangan  sabuk meningkat.  Oleh  karena  itu,  pada  beban terpasang  yang  relatif  besar,  disarankan  untuk meningkatkan  tegangan  sabuk  agar  slip  bisa dikurangi.  Perlu  diperhatikan  bahwa  ketika  slip terjadi, sabuk dan puli akan menjadi panas akibat gesekan, sehingga sabuk akan cepat rusak.
Selanjutnya,  berdasarkan  efisiensi  total, efisiensi generator dan efisiensi sistem transmisi, efisiensi  kincir  air  dapat  dihitung  menggunakan persamaan  (7)  dan  hasilnya  ditampilkan  pada Gambar 7. Di sini efisiensi kincir diplot terhadap kecepatan  putar  relatif  yang  merupakan  rasio antara  kecepatan  putar  kincir  pada  beban tertentu  terhadap  putaran  kincir  tanpa  beban. Hal ini dilakukan karena secara teoritis  efisiensi kincir  air  tergantung  pada  kecepatan  putar relatif[4].  Perlu  diperhatikan  bahwa  kecepatan putar  relatif  ini  tergantung  pada  pembukaan pintu air dan beban terpasang. Untuk pembukaan pintu  air  tertentu,  semakin  besar  beban terpasang, semakin kecil kecepatan putar relatif.
0 5 10 15 20 25 30 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Ef isi ensi kincir a ir (% ) Putaran relatif kincir Hp 10 cm Hp 15 cm Hp 20 cm Hp 25 cm Hp 30 cm Hp 35 cm Hp 40 cm
Gambar  7.  Perkiraan  efisiensi  kincir  air  pada berbagai kecepatan putar relatif.
Seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  7,  dalam jangkauan kondisi operasi yang dapat diwujudkan  pada  saat  pengujian,  kecepatan putar  relatif  kincir  berkisar  antara  0,5  sampai dengan  1,0.  Dalam  rentang  ini,  secara  umum efisiensi  kincir  meningkat  jika  kecepatan  putar relatif  turun,  kecuali  untuk  kondisi  pembukaan pintu  air  30  cm  dan  40  cm.    Perlu  diperhatikan bahwa kincir air yang digunakan pada prototipe PLTAS  ini  adalah  kincir  air  tipe undershot ,  yang telah  ditunjukkan  secara  teoritis[4]  maupun secara  eksperimental[5,  6]  bahwa  efisiensi maksimumnya  terjadi  pada  kecepatan  putar relatif  sekitar  0,5.  Kecenderungan  perubahan efisiensi  kincir  pada  prototipe  PLTAS  ini  secara kualitatif sesuai dengan hasil penelitian di atas.
Perlu diperhatikan bahwa efisiensi kincir air yang mencapai nilai maksimum 25% masih jauh dari  harapan.  Secara  teoritis  ditunjukkan  bahwa untuk  sudu  lurus,  efisiensi  maksimum  bisa mencapai  30%  pada  kecepatan  putar  relatif 0,5[4].  Untuk  sudu  melengkung,  misalnya  kincir Zuppinger, efisiensinya mencapai 77%[5]. Kincir air pada prototipe PLTAS ini menggunakan sudu yang  melengkung,  tetapi  efisiensinya  masih  di bawah  nilai  yang  dapat  dicapai  kincir  dengan sudu  lurus.  Dengan  demikian,  pengembangan kincir  air  yang  lebih  efisien  sangat  dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensi prototipe PLTAS.
4. Kesimpulan Telah dilakukan penelitian
untuk mempelajari  perubahan  unjuk  kerja  prototipe PLTAS  di  Sungai  Buduk,  RT  Mensibu,  Dusun Nibung,  Desa  Sahan,  Kecamatan  Seluas, Kabupaten  Bengkayang.  Data  hasil  pengukuran kecepatan  air,  kecepatan  putar  poros  kincir  dan sistem  transmisi,  serta  frekuensi,  tegangan  dan
arus  listrik  yang  dihasilkan  generator  dianalisa untuk  menentukan  daya  hidrolik,  daya  listrik, efisiensi  sistem  transmisi  dan  efisiensi  total pembangkit. Dari hasil analisa dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
 Daya  yang  dihasilkan  PLTAS  cenderung meningkat  dengan  penambahan  pembukaan pintu air.
 Pada  kondisi  pembukaan  pintu  air  tertentu, penambahan  beban  listrik  pada  generator akan  meningkatkan  daya  listrik  yang dihasilkan. Namun jika beban melewati nilai tertentu daya yang dihasilkan akan turun.
 Penurunan  daya  pada  beban  yang  relatif besar  berhubungan  dengan  penurunan efisiensi sistem transmisi.
 Prototipe  PLTAS  dapat  menghasilkan  daya maksimum sebesar 1889 W dengan efisiensi kincir  25%,  efisiensi  sistem  transmisi  80% dan efisiensi total pembangkit sekitar 15%.
 Diperlukan  pengembangan  kincir  air  yang lebih efisien untuk meningkatkan unjuk kerja PLTAS.
Daftar Pustaka
[1] Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, Statistik Ketenagalistrikan 2014, Jakarta: Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, 2015.
[2] A. Sunarso, H. Sihombing, Agato dan I. G. Widodo, “Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai Untuk Mendukung Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Kalimantan Barat,” Laporan Akhir PENPRINAS MP3EI POLNEP, Pontianak, 2012.
[3] A. Sunarso, H. Sihombing, Agato, I. G. Widodo dan D. Sulistiono, “Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai Untuk Mendukung Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Kalimantan Barat,” Laporan Akhir PENPRINAS MP3EI POLNEP, Pontianak, 2014.
[4] M. Denny, "The efficiency of overshot and undershot waterwheels," European Journal of Physics, vol. 25, p. 193–202, 2004.
[5] G. Muller and K. Kauppert, "Performance characteristics of water wheels," Journal of Hydraulic Research, vol. 42, no. 5, p. 451–460, 2004.
[6] S. Turnock, G. Muller, R. Nicholls-Lee, S. Denchfield, S. Hindley, R. Shelmerdine and S. Stevens, "Development," in Proceeding of European Wave and Tidal Energy Conference , Porto, Portugal, 2007.