## Analisis Potensi Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Di Kabupaten Bone Bolango
Nurhayati Doda 1) dan Herdi Mohammad 2
1) Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gorontalo e-mail : yati.doda@gmail.com 2) Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gorontalo e-mail : herdi.muh@yahoo.co.id

## Abstract
Energy  is  a  major  need  in  human  life,  but  along  with  the  population  growth  will  be  the availability  of  electrical  energy  especially  that  from  fossil  fuels  are  being  reduced  and insufficient  for  the  needs  of  small-scale  electric  power  listrik.Pembangkit  potential  as  an alternative to fossil energy sources namely renewable micro hydro power plant availability of electricity in remote villages in the district of Bone Bolango is alarming, so it  was done research  on  Analysis  of Potential  Development  of  micro  hydro  power  plant  (MHP)  in  Bone regency  Bolango.  This  study  aims  to  provide  an  overview  and  preliminary  information  on the potential of hydropower as a basis for planning and development of micro hydro power plant.  In  this  research  will  be  outlined  potential  sites  for  the  development  of  MHP  with power  potential,  specifications  turbindan  civilian  buildings.  Measurement  of  power  was awakened  by  the  amount  of  streamflow  in  Mongiilo  Desa  Ulu  Subdistrict  Bolango  Bone Bolango District. Debit analyzed based on observation of the flow rate by using a current meter.  From  the  analysis  of  the  amount  of  power  potential  in  getting  aroused  in  the research area of 289,935Kw with ideal flow 12.14 m3 / sec, the average efficiency of 65% with  the  plan  fell  3.75  m  high.  This  power  is  sufficient  magnitude  elektrifitas  needs  of residents in the study area that is equal to 65kW.
Keywords: Microhidro,Electrical Power

## 1. PENDAHULUAN
Energi merupakan suatu kebutuhan utama dalam kehidupan manusia.Semakin  maju  suatu  Negara,  semakin  besar  energy  yang dibutuhkan.Bila ditinjau dari sumber pengadaan energy dunia saat ini, sumber migas merupakan sumber utama. Sumber migas yang terdapat di bumi sangat terbatas  dan  pada  suatu  saat  akan  habis.  Ketergatungan  akan  energi  bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi dan gas akan semakin meingkat. PLTMh adalah suatu pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) low head dengan kapasitas  kurang  dari  500  Kilo  Watt  (kW).Potensi  total  PLTMh  di  Indonesia tahun  2002  adalah  sebesar  500  Mega  Watt  (mW),  yang  sudah  dimanfaatkan
baru 21 MW. Potensi tersebut sebenarnya masih akan meningkat sejalan dengan intensitas studi potensi yang dilakukan untuk menemukan lokasi-lokasi baru.
Listrik  merupakan  salah  satu  kebutuhan  yang  sangat  penting  bagi kehidupan  manusia.  Tanpa  adanya  listrik,  akan  sulit  bagi  kita  untuk mengembangkan  suau  aktivitas.  Salah  satu  contoh  ialah  sulit  terjangkau  oleh PLN, namun demikian wilayah ini memiliki potensi sumber daya air yang relativ stabil  sepanjang  tahun  karena  berada  dekat  kawasan  hutan  lindung  yang merupakan  salah  satu  Taman  Nasional  di  Indonesia.Aktivitas  masyarakat setempat  masih  sangat  sulit  berkembang  karena  tanpa  adanya  pasokan  listrik yang  memadai  walaupun  saat  ini  sebagian  kecil  masyarakatnya  sudah mendapatkan pasokan listrik tenaga surya. Sehingga itu rencananya di wilayah ini akan dikembangkan pambangkit listrik ramah lingkungan, yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh) sebagai sumber pasokan energinya. Sumber air  untuk  PLTMh  akan  memanfaatkan  aliran  sungai  yang  terdapat  di  kawasan hutan lindung di wilayah Desa Mongiilo Bone Bolango.
Pembangkit  listrik  skala  kecil  yang  potensial  adalah  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH),  yang  merupakan  suatu  implementasi  dari Green Energy Initiative yaitu mendorong energi terbarukan, efisiensi energi dan energi bersih.  Program  pembangunan  PLTMH  bertujuan  untuk  mendorong  kegiatan ekonomi  masyarakat  terutama  di  lokasi  yang  potensial  namun  belum dioptimalkan.  PLTMH  memiliki  beberapa  kunggulan  dibanding  dengan pembangkit  listrik  lainnya,  bersih  lingkungan,  tidak  konsumtiv  terhadap pemakaian air, lebih awet (tahan lama/ long life ), biaya operasinya lebih kecil dan sesuai untuk daerah terpencil
Berdasarkan kondisi tersebut maka dilakukan penelitian dengan focus riset untuk  memberikan  gambaran  dan  informasi  awal  mengenai  potensi  tenaga  air sebagai dasar dalam perencanaan dan pembangunan pembangkit listrik tenaga mikro  hidro  (PLTMh).  Dalam  riset  ini  akan  dijabarkan  lebih  detail  lokasi  yang potensi  untuk  pengembangan  PLTMh,  potensi  daya,  spesifikasi  turbin  dan bangunan  sipil.  Dengan  maksud  memberikan  manfaat  untuk  membuat rancangan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di daerah untuk dalam rangka peningkatan ketersediaan energy listrik untuk pedesaan.

## 2. KAJIAN TEORI

## 2.1. Krisis Energi
Energi  listrik  merupakan  energy  yang  penting  sebagai  penunjang  aktivitas hidup  manusia.  Fakta  menunjukkan  bahwa  sebesar  56%  atau  1,7  mulyar penduduk  dunia  tidak  mendapatkan  akses  terhadap  listrik.  Demikian  pula  di Indonesia,  distribusi  jaringan  listrik  masih  belum  merata.  Disisi  lain  Indonesia kaya  akan  energy  terbarukan  yang  berasal  dari  laut,  karena  2/3  luas  wilayah Indonesia  adalah  laut.  Jadi  solusi  bagi  warga-wagra  yang  tinggal  di  daerah terpencil adalah memanfaatkan energy luar.
Meningkatnya
Kebutuhan Energi Listrik Menipisnya Cadangan Bahan Bakar Fosil Pembangkit Listrik Terbarukan PLTMH Kapasitas (< 500 KW) Debit (Q) Tinggi Jatuh(H) Efisiensi (η)
Daya Terbangkitkan (D) Rekomendasi Bagi Steakholder Untuk Potensi Pengebangam PLTMH Gambar 1. Kerangka Pikir Penelitian

## 2.2. Pembangkit
Khusus di Indonesia pemanfaat potensi energy terbarukan seperti air, angin, biomassa,  dan  lainnya  sampai  saat  in  belum  optimal.  Misalnya  untuk  kasus energy  air,  sampai  dengan  tahun  2004,  kapasita  dari  pemanfaatan  tenaga  air hanya mencapai 4.200 MW dari 75,67 GW potensi yang ada atau hanya 5,55%.
Sumber Energi Potensi (MW) Kapasitas Terpasang (W) Pemanfaatan (%) Air 75.670 4.200 5,550 Biomassa 49.810 302,4 0.607 Panas Bumi 27.000 800 2,900 Mini/mikro hidro 458.75 84 18,30 Energi Cahaya 156.487 8 0,005 Energi Angin 9.280 0,50 0,005 Total 318.711,75 5.391,9 27,427 Sumber : Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025

## 2.3. Kondisi Geografi dan Potensi Energi Terbarukan
Kabupaten  Bone  Bolango  merupakan  salah  satu  kabupaten  di  Provinsi Gorontalo,  secara  geografis  mempunyai  luas  1.984,58  Km2  atau  16,24%  dari luas  total  Provinsi  Gorontalo.  Kabupaten  Bone  Bolango  di  bagi  menjadi  18 kecamatan,  terdiri  dari  166  kelurahan/desa.Kecamatan  dengan  luas  terbesar adalah  Kecamatan  Suwawa  Timur  sedangkan  kecamatan  dengan  luas  daerah terkecil yaitu Kecamatan Bulango Selatan.
Kecamatan  Bone  Ulu  Kabupaten  Bone  Bolango  mempunyai  sungai  besar yang  dapat  dimanfaatkan  potensi  airnya  untuk  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikrohidro.
Gambar 2. Rasio Elektrifikasi Per-Provinsi Sumber: Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2008
Berdasarkan  posisi  geografisnya,  Kabupaten  Bone  Bolango  berbatasan langsung  dengan  Kabupaten  Bolaangmongondow  (Sulawesi  Utara)  dan Kabupaten  Gorontalo  Utara  di  sebelah  utara.  Sementara  di  sebelah  timur berbatasan  dengan  Kabupaten  Bolaangmongondow  Selatan,  di  sebelah  selatan berbatasan  dengan  Kota  Gorontalo  dan  teluk  Tomini,  di  sebelah  barat berbatasan dengan Kecamatan Telaga, Kota Selatan dan Kota Utara.

## 2.4. Keunggulan
Sifat dari energy PLTMh ini adalah tak terhabiskan  atau terbarukan dengan keunggulan  antara  lain  PLTMh  bias  beroperasi  sehari  penuh  karena  air  tidak tergantung  siang  dan  malam,  Pengoperasian  PLTMh  tidak  memerlukan  biaya yang mahal , serta keunggulan lainnya.
Ada beberapa alasan mengapa PLTMH merupakan pilihan yang tepat :
1. Indonesia kaya akan hutan sehingga kaya akan air
2. Membangun PLTMH berarti melestarikan sumber daya air
3. PLTMH  bisa  beroperasi  sehari  penuh karena  air  tidak  tergantung  siang dan malam hari
4. Alat-alat  PLTMH  sudah  bisa  diproduksi  di  dalam  nergi  dan  peralatan pengganti bisa di dapat di kota-kota besar di Indonesia
5. PLTMH  lebih  awet,  jika  dipelihara  dengan  baik,  dibanding  pembangkit listrik yang lainnya seperti PLTS, PLTU dll.
6. Pengoperasian  PLTMH  tidak  memerlukan  biaya  yang  mahal (dibandingkan dengan pengoperasian generator disel)

## 2.5. Head
Head  bersih  adalah  selisih  antara  head  ketinggian  kotor  dengan  head kerugian di dalam sistem pemipaan pembangkit listrik mikrohidro.

## 2.6. Debit
Debit  aliran  sugai  merupakan  volume  air  sungai  yang  mengalir  dalam satuan waktu tertentu. Pengukuran debit debit sungai adalah dengan mengukur luas  penampang  basah,  kecepatan  aliran  dan  tinggi  muka  air  sungai  tersebut dengan menggunakan persamaan :
……………………… (1)
Dengan Q = Debit (m 3 /s) V = Kecepatan aliran (m/s) A = Luas penampang sungai
Gambar 3. Pembagian Luas Sungai dan Pengukuran Kedalaman

## 2.7. Daya Bangkitan
Pa …………………. (2) Dengan Pa = Daya Q =  Debit ρ =  Kerapatan air g =  Gaya gravitasi bumi H =  Tinggi jatuh air 3. PERENCANAAN CAMPURAN BETON 3.1. Alat yang digunakan
a. Current meter
b. Stopwatch
c. Meterean
d. Tali
e. Tongkat
f. GPS
g. Pensil
h. Kertas
i. Waterpass

## 3.2. Survey dan Pengukuran
Survey  potensi  air  sebagai  dasar  dalam  perencanaan  PLTMh  dalam  empat tahapan, yaitu :
a. Penetuan lokasi
Penentuan  lokasi  dilakukan  dengan  menyusuri  sungai  yang  berada  di daerah  kecamatan  Bolango  Ulu.Perekaman  jalur  saluran  pembawa  dari bendungan ke bak penampung.
Perekaman  jalur  saluran  pembawa  dari  bendungan  ke  bak penampungan dan jalur pipa panstock dari bak penampungan ke rumah turbin,  kita  dapat  memanfaatkan  fitur  tracks  yang  terdapat  pada  GPS. Fitur Tarcks menciptakan jejak elektronik atau “catatan jejak” pada map page selama  bepergian.  Catatan  jejak  tersebut  berisi  informasi  tentang point-point sepanjang jalurnya. Termasuk waktu, lokasi, ketinggian dan kedalaman.  Catatan  jejak  akan  merekam  semua  informsi  yang diperlukan  sesaat  setelah  alat  ini  menentukan  posisi  lokasi  yang dikirimkan oleh minimal dua sinyal satelit.
b. Pengukuran tinggi jatuh air
Pengukuran  ketinggian  menggunakan  selang  waterpass.pengukuran bedatinggi juga dilakukan secara manual menggunakan meteran dengan Metode  Spirit  Level  and  String (papan  Watrpass).  Metode  ini  hampir sama  dengan  pengukuran  beda  ketinggian  menggunakan  selang waterpass namun  perbedaannya  adalah  pada Metode  Spirit  Level  and String menggunakan  batang waterpass . Metode  Spirit  Level  and  String melakukan  pengukuran  beda  ketinggian  antara  dua  titik  dengan menggunakan  bantuan  tiang,  tali  dan  batang waterpass untuk melihat kelurusannya  secara  horisontalo.  Pengukuran  head  secara  manual menggunakan meteran.

## c. Pengukuran debit air
Pengukuran  debit  air  didasarkan  pada  hasil  pengukuran  kecepatan aliran terhadap luas penampang sungai
d. Perhitungan potensi daya terbangkitkan Berdasarkan data yang ada, dilakukan analisis terhadap daya bangkitan

## 3.3. Sumber Data
a. Data Primer
1.  Debit  aliran  didapatkan  dengan  pengukuran  kecepatan  aliran  dan luas penampang.
2.   Ketinggian didapatkan berdasarkan hasil pengukuran lapangan
b. Data Sekunder
1.   Data debit andalan yang diperoleh dari BWS II
2.  Data jumlah penduduk dari BPS Bone Bolango

## 3.4. Analisis Data
a. Debit aliran dianalisis berdaarkan persamaan 1
b. Daya terbangkitkan dianalisi berdasarkan bersamaan 2

## 3.5. Diagram Alir Penelitian
HASIL Pengukuran dan Pengambilan Data
Kecepatan Aliran (V) Luas Penampang Sungai (A) Data Ukur Ketinggian (H) Efisiensi Turbin Generator Bangunan Sipil Debit (Q) Analisa Potensi Daya Terbangkitkan (D) Survey Lokasi
Penelitian
Gambar 4. Bagan Alir Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bagian  ini  menyajikan  hasil  penelitian.  Hasil  penelitian  dapat  dilengkapi dengan  tabel,  grafik  (gambar),  dan/atau  bagan.  Bagian  pembahasan memaparkan  hasil  pengolahan  data,  menginterpretasikan  penemuan  secara logis, mengaitkan dengan sumber rujukan yang relevan.
4.1. Hasil Penelitian
a. Potensi Debit air Sungai Bolango Kabupaten Bone Bolango untuk PLTMh berdasarkan  nilai  kecepatan  dengan  hasil  pengukuran  di  lapangan dengan  rata-rata  kecepatan  1,66  m/s  dan  total  luas  penampang  sungai sebesar 7,34 m2sehingga mendapatkan nilai debit:
(    )(    )
m 3

## Efisiensi Mikrohidro
Perhitungan daya menggunakan hokum Newton dan persamaan Bernouli merupakan  perhitungan  standar  atau  awal.  Perhitungan  tersebut mengabaikan beberapa sistem sehingga tidak diketahui berapa daya yang hilang  ketika  energy  potensial  air  dirubah  menjadi  energy  listrik. Besarnya  energy  yang  hilang  dipengaruhi  oleh  beberapa  hal,  antara  lain yaitu:
1. Efisiensi Konstruksi Sipil 95%
2. Efisiensi Turbin 80%
3. Efisiensi Generator 85% Sehingga untuk efisiensi total adalah: = 0,95 x 0,80 x 0,85
= 0,65 atau 65%
b. Daya Terbangkitkan
Dari besarnya debit yang dihasilkan, maka besarnya daya terbangkitkan adalah:
D  = 9,8.Q.H.η
D  = 289,935 Kw
c. Kondisi Sosial dan Kebutuahn Listrik Masyarakat di sekitar aliran sungai sebagian  besar  adalah  masyarakat  petani  dengan  pola  penyebaran perumahan  penduduk  jarang  dan  tidak  padat,  dengan  jumlah  rumah tangga  rata-rata  kurang  dar  20  rumah  per  kilometer,  sehingga  dengan adanya  PLTMh  ini  maka  pembagian  pembebanan  dapat  berupa pembebanan  penerangan  dan  alat  rumah  tangga  serta  peralatan elektrifikasi  pertanian  dapat  tercukupi.  Kebutuhan  daya  untuk penerangan dari perhitungan di atas rata-rata 20 RT dimana prediksi per Rumah  Tangga  100  W  adalah  2000  Watt  atau  2  Kw.  Untuk  peralatan rumah  tangga  dan  peralatan  elektrifikasi  pertanian  da[at  dilakukan dengan  pengaturan  pembebanan  yang  dapat  disepakati  seperti  mana  di siang hari penerangan dan sebagian alat rumah tangga tidak difungsikan sehingga  dapat  dikompromikan  penggunaannya  untuk  alat-alat elektrifikasi pertanian.
Berdasarkan hasil analisa didapatkan total kebutuhan daya sebesar 450 watt  tegangan  sistem  220  volt  untuk  setiap  kepala  rumah  tangga  (KK) dengan jumlah KK di Desa Mongiilo Kecamatan Bolango Ulu berdasarkan
Data  Sekunder  dari  BPS  Bone  Bolango  Tahun  2015  sebesar  145  KK, sehingga perkiraan kebutuhan daya sebesar : 45 watt x 145 kk = 65.250 watt Atau 65 KW

## 4.2. PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  pengukuran  dan  analisa  terhadap  data  ukur  yang diperoleh,  maka  dapat  dideskripsikan  hasil  penelitian  tersebut  adalah  sebagai berikut:
a. Analisa  terhadap  debit  aliran  pada  bendung  di  Sungai  Bolango didapatkan  berdasarkan  pengukuran  terhadap  kecepatan  aliran  dengan menggunakan  Current  meter  dengan  rata-rata  kecepatan  aliran  (V) sebesar 1,66  m/s, luaspenampang sungai (A) sebesar  7,34  m2, sehingga didapatkan  besarnya  debit  (Q)  yang  mengalir  di  sungai  tersebut  adalah 12,14 m3/detik
b. Berdasarkan hasil analisis evisiensi terhadap turbin, bangunan sipil dan generator didapatkan nilai evisiensi sebesar 65%
c. Dari  besarnya  debit  (Q) dengan rencana tinggi jatuh (Head) sebesar 3,75 m  serta  memperhitungkan nilai efisiensi  65%,  mka  didapatkan  besarnya Daya terbangkit adalah 289,934 Kw
d. Kondisi  social  dan  budaya  masyarakat  dengan  penggunaan  fasilitas kelistrikan, didapatkan hasil analisis terhadap kebutuhan energy dengan kebutuhan  setiap  rumah  tangga  atau  kepala  keluarga    (KK)  sebesar  450 watt
e. Dari  data  kependudukan  umlah  kepala  rumah  tangga  di  Desa  Mogiilo Kecamatan  Bolango  Ulu  sebanyak  145  KK,  sehingga  kebutuhan  daya sebesar 62.250 Watt atau 62,25 KW.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  hasil  analisa terhadap  potensi  pengembangan  Pembangkit  Lisrik  Tenaga  Mikrohidro  dengan debit  (Q)  12,14  m3/s    efisiensi  65%  dan  rencana  tinggi  jatuh  (Head)  3,75m, didapatkan  memiliki  potensi  Daya  terbangkitkan  sebesar  289,935  KW.  Besar daya  ini  sangat  mencukupi  kebutuhan  listrik  masyarakat  Bolango  Ulu  dengan perkiraan  kebutuhan  sekitar  62,25  KW,  dengan  kebutuhan  setiap  KK  sebesar 450 watt.

## REFERENSI
Adel welblog’s, Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro, 10 Juni 2008 Andreas, Global  Energy  Governance, ISBN  978-08157-0343-3,  Global  public Policy Institute, , 2010 Blue Print Pengelolaan Energi Nasional, 2005. http://www.scribd.com/doc609979/Republik Indonesia
Bone Bolango Dalam Angka 2015, Katalog No. 1102001.7504, BPS Bone Bolango David  Lindsley, Power  Point  Control  and  instrumentation ,  Cambridge Universitry Press, England, ISBN 0852967659, 2005
DESDM,  Kebijakan  Pengembangan  Energi  Terbarukan  dan  Konservasi  Energi (Energi Hijau), Jakarta 2003
Fox.R.W, Me Donal. A.T & Pritchard. P.J. (2011), Introduction to Fluid Mechanics Eighth Edition, Purdue University. Harvey, Adam, “Micro Hydro Design Manual – A Guide to small scale water power scheme”, (1993), ITDG Publishing, London, UK Jhon Tabak, Energy and the Environment, Facts on file New York, ISBN 978- 08160-7082-4, 2009
Mockmore,  C  &  Merryfield,  Fred,  The  Banki  Water  Turbine, Journal www.bankiwaterturbin.com
Sulasno,  Teknik  dan  Sistem  Distribusi  Tenaga  Listrik.  Badan  Penerbitan UNDIP, Semarang, 2001.