## STUDI POTENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) DI PULAU TIMOR, NUSA TENGGARA TIMUR
Rizdam Firly Muzakki 1 1 Teknologi Rekayasa Perangkat Lunak Politeknik META Industri Cikarang Jawa Barat, Indonesia corresponding author : firlozakki@gmail.com
Abstrak —Nusa  Tenggara  Timur  memiliki  nilai  rasio  elektrifikasi  paling  rendah  di  Indonesia.  Pembangkit  Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) dinilai mampu mengatasi krisis energi listrik pada daerah yang sulit dicapai. Kajian ini bertujuan  untuk  mengetahui  potensi  energi  mikro  hidro  dari  sungai  yang  ada  di  Pulau  Timor.  Penelitian  dilakukan dengan pengumpulan data informasi aliran air sungai di Pulau Timor, seleksi data berdasarkan debit air sungai, dan perhitungan  potensi  kapasitas  daya  terbangkit  dari  masing-masing  sungai.  Dari  hasil  penelitian  didapat  5  sungai  di Pulau Timor yang memiliki potensi untuk didirikan PLTMH yaitu Mota Benanain, Noe Muti, Noel Mina, Mota Hasfuik, dan Mota Ponu dengan potensi total kapasitas daya yang bisa dibangkitkan adalah sebesar 102,62 kilo Watt(kW).
Kata Kunci — Energi Terbarukan, Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH), Pulau Timor
Abstract —  East  Nusa  Tenggara  has  the  lowest  electrification  ratio  in  Indonesia.  The  Micro  Hydro  Power  Plant (PLTMH) is considered capable of overcoming the electricity crisis in areas that are difficult to reach by conventional power transmission system. This study  aims to determine the potential for micro-hydro energy from rivers on Timor Island. The research was conducted by collecting information on river water flow information on Timor Island, selecting data based  on  river water  discharge, and  calculating  the  potential  generated  power  capacity  of  each  river.  From  the research results, it was found that 5 rivers on Timor Island that have the potential to establish micro hydro-based power plants, namely Mota Benanain, Noe Muti, Noel Mina, Mota Hasfuik, and Mota Ponu with a total potential power capacity that can be generated is 102.62 kilo Watt (kW).
Keywords —Micro Hydro Power Plant, Renewable Energy, Timor Island

## I.  P ENDAHULUAN
Energi  listrik  merupakan  salah  satu  kebutuhan  paling  mendasar  bagi  peradaban  manusia  jaman  sekarang. Hampir di setiap aspek kehidupan membutuhkan listrik sebagai penunjang kegiatan masyarakat, mulai dari kegiatan sehari-hari,  hingga  aktivitas  yang  berhubungan  dengan  mata  pencaharian.  Seiring  dengan  bertumbuhnya  laju penduduk,  kebutuhan  listrik  juga  akan  selalu  meningkat.  Sehingga  pemerintah  yang  memiliki  peran  dalam menyediakan  energi  listrik,  dituntut  untuk  mampu  memberikan  fasilitas  energi  listrik  bagi  masyarakat  yang membutuhkan.
Kemampuan pemerintah dalam menyediakan suplai kebutuhan listrik nasional biasa direpresentasikan dengan Rasio  Elektrifikasi  Nasional.  Hingga  akhir  tahun  2019,  rerata  nilai  Rasio  Elektrifikasi  Nasional  Indonesia  diketahui sebesar 98,89% [1]. Dari 34 provinsi di Indonesia, hanya ada 5 provinsi yang memiliki rasio elektrifikasi lebih rendah dari 95%, yaitu Kalimantan Tengah (94%), Sulawesi Tenggara (94%), Papua (94%), Maluku (92%), dan NTT (85%). Untuk mencapai target 100%, perlu diupayakan adanya pembangkit listrik baru khususnya di area-area dengan nilai rasio elektrifikasi yang masih rendah.
53
Nusa  Tenggara  Timur  (NTT)  merupakan  salah  satu  provinsi  dengan  rasio  elektrifikasi  yang  rendah,  bahkan menjadi yang terendah di Indonesia. Tercatat hingga Oktober 2019 dari sekitar total 1.311.533 rumah tangga, baru 1.110.594 rumah tangga yang sudah mendapat fasilitas listrik [2]. Rendahnya rasio elektrifikasi ini juga dipengaruhi oleh kondisi geografis NTT yang berupa kepulauan, menyebabkan sulitnya proses transmisi dan distribusi listrik dari satu  pulau  ke  pulau  lainnya. Potensi  energi  lokal  dengan  memanfaatkan  energi terbarukan  tiap  pulau  diharapkan mampu  menjadi salah satu solusi alternatif bagi daerah yang belum mendapatkan akses jaringan distribusi tenaga listrik sehingga bisa dimanfaatkan untuk bisa menyediakan energi listrik bagi penduduk [3].
NTT  sebagai  provinsi  yang  mayoritas  penduduknya  (95,52%)  bekerja  pada  bidang  pertanian  dan  peternakan, tentu memiliki ketergantungan tinggi terhadap sungai sebagai saluran irigasi. Mengingat debit air pada saluran irigasi cenderung  stabil,  keberadaan  sungai  ini  juga  berpotensi  untuk  dimanfaatkan  sebagai  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) dengan kapasitas kecil.
Dari latar belakang tersebut, diperlukan suatu studi untuk memprediksi potensi energi listrik yang bisa dihasilkan dari sungai yang ada, khususnya yang berada di Pulau Timor, NTT. Dengan dibangunnya beberapa unit PLTMH diharapkan mampu meningkatkan ketersediaan tenaga listrik di Provinsi NTT, khususnya di Pulau Timor.
Tujuan dari makalah ini adalah memberikan prediksi gambaran awal mengenai potensi tenaga air di Pulau Timor NTT, sebagai sumber daya Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Dalam makalah ini akan disampaikan informasi  sungai  yang  berpotensi  untuk  dimanfaatkan  sebagai  pembangkit  listrik,  dan  kapasitas  daya  yang  bisa dihasilkan.

## II.  T INJAUAN P USTAKA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan pembangkit energi listrik yang memanfaatkan energi mekanis dari air untuk menggerakkan turbin yang terhubung pada generator, sehingga mampu menghasilkan listrik. Menurut kapasitas daya keluarannya, PLTA dapat diklasifikasikan menjadi seperti pada Tabel 1 [4].
TABEL 1. K LASIFIKASI PLTA No. Klasifikasi Keluaran Daya 1 PLTA Skala Besar > 100 MW 2 PLTA Skala Menengah 15 - 100 MW 3 PLTA Skala Kecil 1 - 15 MW 4 PLTA Mini 100 kW - 1 MW 5 PLTA Mikro (PLTMH) 5 - 100 kW 6 PLTA Piko < 5 kW
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  dipilih  sebagai  salah  satu  energi  alternatif  yang  ramah lingkungan, terbarukan ( renewable ), tidak konsumtif terhadap pemakaian air, tahan lama, dan memiliki biaya operasi yang  relatif  rendah  [5].  Dari  sudut  pandang  kepentingan  kehutanan,  PLTMH  dapat  merekatkan  hubungan  positif antara hutan dan masyarakat karena meningkatkan kesadaran kolektif masyarakat di dalam dan sekitar hutan agar secara  swadaya  bersedia  menjaga  dan  melestarikan  fungsi  hutan.  Kelestarian  fungsi  hutan  akan  menjamin kontinuitas hasil air yang bermanfaat bagi masyarakat itu sendiri ( on site ) dan masyarakat di bagian hilirnya( off site ) [6].
Pada dasarnya PLTMH terdiri atas 3 komponen utama, yaitu air sebagai sumber energi, turbin, dan generator. Untuk menunjang sistem PLTMH dapat beroperasi dengan optimal, maka diperlukan beberapa fasilitas pendukung, yaitu:
• Bendungan
Bendungan  pada  PLTMH  dibuat  untuk  beberapa  tujuan,  antara  lain  menaikkan  permukaan  air,  mengarahkan aliran air, dan membagi aliran air.
• Saluran Terbuka
Saluran terbuka dapat dibuat jika tidak ada terjunan pada aliran air, sehingga didapat beda tinggi yang diinginkan dari bendungan menuju bak penenang.
• Bak Penenang (Forebay)
Bak penenang berfungsi sebagai penstabil volume air sebelum dialirkan menuju pipa pesat. Pada bak penenang ini juga dilakukan pengaturan debit air sesuai yang dibutuhkan dengan menggunakan pintu air.
• Pipa Pesat (Penstock)
Pipa  pesat  merupakan  media  pengaliran  air  dari  bak  penenang  menuju  turbin  penggerak  generator.  Pada umumnya pipa pesat berupa pipa berbahan besi ataupun PVC dengan diameter tertentu sesuai debit air.
• Panel Kontrol Jaringan Distribusi
54
Panel kontrol berfungsi mengawasi parameter tenaga listrik keluaran meliputi tegangan, faktor daya, frekuensi, serta arus penggunaan pada beban yang terhubung.
Aliran  air  sebagai  sumber  energi  utama  PLTMH  memegang  peran  penting.  Aliran  sungai  yang  ideal  untuk dimanfaatkan sebagai PLTMH adalah yang memiliki debit air yang relatif stabil, baik di saat musim kemarau maupun saat musim penghujan. Debit air sendiri merupakan banyaknya air yang mengalir di dalam saluran atau sungai dalam satuan waktu tertentu [7]. Banyaknya debit air berpengaruh terhadap besarnya kapasitas daya yang dapat dihasilkan oleh generator. Besarnya debit dapat dihitung dengan persamaan (1)  [8].
𝑄 =  𝐴 × 𝑉 (1) Keterangan : Q = Debit air (m 3 /s)
V = Kecepatan Air (m/s)
A = Luas Penampang Sungai (m 2 )

## III.  M ETODOLOGI P ENELITIAN
Penelitian ini termasuk jenis penelitian studi literatur dengan mencari referensi teori yang relevan dengan kasus yang ditemukan. Referensi teori yang diperoleh dengan penelitian studi literatur dijadikan sebagai fondasi dasar dan alat utama dalam penelitian ini.
Studi potensi energi mikro hidro ini melalui beberapa tahapan, dan metode yang dilakukan pada masing-masing tahapan adalah sebagai berikut:

## A.  Pengumpulan Data Inventaris Irigasi di Pulau Timor NTT
Pada tahap ini dilakukan pencarian informasi dan data terkait inventaris sungai yang berada di Pulau Timor, NTT  yang  tercatat  secara  resmi.  Data  diperoleh  dengan  pencarian  beberapa  artikel  dan  jurnal  penelitian  yang berkaitan dengan daerah irigasi di Pulau Timor.

## B.  Seleksi Data
Data hasil pencarian akan diseleksi kembali sesuai kriteria yang ada. Dalam hal ini kriteria yang ditentukan adalah debit air rata-rata per tahunnya minimal 0,6 m 3 /detik.

## C.  Perhitungan Potensi PLTMH
Setelah  data  terkumpul,  selanjutnya  akan  dilakukan  perhitungan  potensi  kuantitas  daya  listrik  yang  mampu dihasilkan oleh PLTMH. Persamaan (2) akan digunakan pada penelitian ini [9].
𝑃 =  𝜌 . 𝜂 . 𝑔 . 𝑄 . 𝐻 (2) Keterangan : P = Daya terbangkit (W)
ρ = Massa jenis air (kg/m3)
η = Efisiensi turbin dan generator
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
Q = Debit air (m3/s)
H = Tinggi jatuhan air/head (m)

## IV.  H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pengambilan  data  penelitian  ini  dilakukan  dengan  studi  literasi  artikel-artikel  penelitian  tentang  data  inventaris sungai yang  berada di  Pulau  Timor,  NTT.  Dari  pengumpulan  data tersebut didapat data inventaris sungai seperti yang ditampilkan pada Tabel 2 [10].
55
TABEL II. D ATA I NVENTARIS S UNGAI P ULAU T IMOR , NTT
No. Nama Sungai Panjang Sungai (km) Debit Air (m 3 /s) Tinggi Air (m) 1 Wentuka 10,48 0,534 2,38 2 Meto 24,60 - 3,14 3 Leke 28,40 0,239 3,98 4 Noe Muti 47,15 1,163 1,31 5 Mota Hasfuik 16,09 0,709 2,95 6 Nono Bau 17,52 0,256 2,01 7 Noe Bemes 11,18 0,042 3,29 8 Noe Naitanu 4,10 0,022 3,04 9 Mota Oenalic 4,80 0,033 3,27 10 Noel Mina 59,68 0,936 3,60 11 Lelo 16,65 0,101 1,75 12 NoelFael 36,69 0,479 1,45 13 Noel Puames 18,99 - 2,70 14 Noel Jabe 12,85 - 3,15 15 Noe Oebaki 20,66 - 4,52 16 Mota Ponu 15,60 0,601 3,34 17 Mota Baukama 21,20 0,057 1,82 18 Mota Merak 18,39 0,084 2,20 19 Mota Mauk 19,78 0,302 2,69 20 Noe Oanaumu 8,90 0,041 4,25 21 Mota Koke 11,06 - 2,38 22 Mota Siwi 13,19 - 3,78 23 Mota Benanain 46,80 4,5 5,20
Data di atas kemudian diseleksi berdasarkan dengan kriteria debit air minimal sebesar 0,6 m 3 /s. Dari hasil seleksi didapat 5 sungai yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai PLTMH.
TABEL III. D ATA H ASIL S ELEKSI S UNGAI B ERDASARKAN K RITERIA D EBIT A IR No. Nama Sungai Debit Air 1. Mota Benanain 4,5 m 3 /s 2. Noe Muti 1,163 m 3 /s 3. Noel Mina 0,936 m 3 /s 4. Mota Hasfuik 0,709 m 3 /s 5. Mota Ponu 0,601 m 3 /s
Setelah  didapat  data  informasi  mengenai  debit  air  sungai  yang  memenuhi  kriteria,  selanjutnya  potensi  daya terbangkitkan  PLTMH  bisa  diketahui  dengan  mengaplikasikan  persamaan  (2).  Pada  kajian  ini  ditentukan  tinggi jatuhan air yang akan dipakai adalah 2m, sedangkan efifiensi turbin dan generator ditentukan sebesar 0,66. Besaran nilai tersebut disesuaikan dengan teknologi mikro hidro yang tersedia di pasaran. Sedangkan nilai massa jenis air (ρ)  diketahui  sebesar  1.000  kg/m 3 ,  dan  gravitasi  bumi  adalah  sebesar  9,8m/s 2 .  Dengan  memasukkan  beberapa parameter di atas, didapat hasil perhitungan potensi daya terbangkitkan dari PLTMH sebagai berikut:
TABEL IV. H ASIL P ERHITUNGAN P OTENSI PLTMH No. Nama Sungai Debit (m 3 /s) Head (m) Power (kW) 1 Mota Benanain 4,5 2 58,18 2 Noe Muti 1,163 2 15,04 3 Noel Mina 0,963 2 12,46 4 Mota Hasfuik 0,709 2 9,17 5 Mota Ponu 0,601 2 7,77 Total Daya 102,62
Dari data di atas dapat diketahui hasil potensi daya terbangkitkan dari PLTMH bila didirikan pada 5 sungai tersebut dengan total 102,62 kW. Sungai dengan potensi terbesar adalah Mota Benanain dengan daya keluaran mencapai 58,18 kW, dan yang terendah adalah Mota Ponu dengan daya keluaran mencapai 7,77 kW. Kapasitas daya tersebut tentu  saja  masih  bisa  dioptimalkan  dengan  menambah  tinggi  head  bila  kondisi  geografis  disana  masih memungkinkan.  Selain  itu,  pada  sungai  yang  panjang  bisa  dibangun  lebih  dari  1  unit  PLTMH  untuk  menambah kapasitas daya terbangkitkan.
Bila  diasumsikan  satu  rumah  tangga  membutuhkan  daya  sekitar  500  Watt,  maka  dengan  total  102,62  kW diperkirakan mampu untuk melayani sekitar 205 rumah tangga. Jika pengadaan PLTMH di sungai dengan debit air yang cukup tinggi seperti pada Sungai Mota Benanain dioptimalkan dengan membangun lebih dari satu maka jumlah potensi daya listrik bisa menjadi lebih besar. Selain itu, konstruksi PLTMH juga berpengaruh pada potensi daya listrik terbangkitkan.Sebagai contoh dengan menambahkan tinggi jatuhan air ( head ) pada daerah dengan kondisi geografis
56
yang memungkinkan dapat memaksimalkan potensi energi listrik yang bisa dibangkitkan, sehingga distribusi energi listrik bisa dilakukan secara lebih meluas.

## V.  K ESIMPULAN
Aliran sungai pada daerah irigasi di Pulau Timor, NTT memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro. Berdasarkan hasil studi literatur ini, potensi total kapasitas daya yang dibangkitkan adalah 102,62 kW. Ada 5 sungai yang berpotensi untuk dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Untuk menguji akurasi data diharapkan adanya penelitian lebih lanjut mengenai potensi energi mikro hidro di Pulau Timor, NTT  melalui  studi  lapangan  langsung.  Penambahan  informasi  tentang  spesifikasi  peralatan  dan  kebutuhan infrastruktur PLTMH, seperti turbin, generator, pipa, dan rancangan desain bisa dilakukan sebagai upaya penelitian lanjutan.

## R EFERENSI
[1]   Kementerian ESDM, Bahan Kementerian ESDM: Capaian Kinerja 2019 dan Program 2020, Jakarta: ESDM, 2020.
[2]   PLN, "Materi Diskusi Panel: Pengembangan Kelistrikan NTT untuk Penyediaan Akses Energi yang Berkelanjutan," PLN Persero, Jakarta, 2019.
[3]   E.  K.  Bawan,  A.  D.  Palintin  and  E.  A.  Patandianan,  "Analisis  Ppotensi  energi  trebarukan  pembangikit  listrik  mikrohidro  di  Manokwari Selatan," Jurnal Penelitian Saintek, vol. 26, no. 1, pp. 24-34, 2021.
[4]   S. Anaza, M. Abdulazeez and Y. Yisah, "Micro Hydro-Electric Energy Generation-An Overview," AJER, Vols. -, no. -, pp. 5-12, 2017.
[5]   M. Suparjo and R. Kadir, "Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Desa Masolo Raya Dalam Inovasi Turbin Pelton dengan Sumbu Horizontal," ENTHALPY, vol. 5, no. 2, 2020.
[6]   Y. Hunggul and M. K. Sallata, PLTMH: Panduan Lengkap Membuat Sumber Energi Terbarukan Secara Swadaya, 2015.
[7]   S.  Ointu,  F.  E.  P.  Surusa  and  M.  Zainuddin,  "Studi  Perencanaan  Pembangunan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  (PLTMH) Berdasarkan Potensi Air yang Ada di Desa Pinogu," Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering (JJEEE), vol. 2, no. 2, pp. 30-38, Juli 2020.
[8]   M.  F.  Abdillah,  G.  and  A.  Suprajitno,  "Studi  Potensi  dan  Perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  di  Bendung  Simbang Kecamatan Doro Kabupaten Pekalongan," AVITEC, vol. 4, no. 1, pp. 75-88, 2022.
[9]   T. Marhendi and T. , "Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Sungai Brukah (Kali Bening, Banjarnegara)," TECHNO, vol. 20, no. 1, pp. 11-15, April 2019.
[10]  C. Manubulu and F. D. Ndouk, "Sistem Informasi Geografis Pemetaan Sungau dan Bangunan Utama pada Daerah Irigasi Kewenangan Provinsi di Pulau Timor," PATRIA, vol. 2, no. 1, 2020.