## Pemanfaatan Mikrohidro Air Terjun Lawang Bromo Untuk Menerangi Dusun Tanpa Listrik di Kabupaten Probolinggo
Syarief Albar, Jaka Windarta
Magister Energi, Sekolah Pascasarjana, Universitas Diponegoro;
Email  : syariefalbar@students.undip.ac.id (S.A), jakawindarta@lecturer.undip.ac.id (J.W);
Abstrak : Desa Ngepung Kecamatan Sukapura Kabupaten Probolinggo adalah satu desa yang belum mendapatkan  aliran  listrik  dari  PLN  karena  letak  geografinya  yang  terletak  dibawah  kaki  gunung Bromo.  Kebutuhan  energi  dimasa  pandemi  ini  mendorong  diadakannya  upaya  lebih  untuk  tetap bergulirnya  roda  ekonomi.  Salah  satu  upaya  adalah  dengan  memanfaatkan  air  terjun  dan  sungai untuk  digunakan  sebagai  pembangkit  listrik  mikrohidro  yang  lebih  dikenal  dengan  PLTMH  dan tempat wisata air terjun lawang bromo. PLTMH yang akan dibangun rencananya adalah bagian dari CSR PT. POMI – PAITON ENERGY dengan nama program Rumah Belajar Energi 3, dengan kapasitas 14,6  KW  dan  mengunakan  model  turbin  Kaplan.  Pemanfaatan  PLTMH/mikrohidro  dan  air  terjun akan  dikelola  oleh  BUMDES  agar  kelangsungan  bisa  terjaga  dan  peran  serta  masyarakat  tetap terwujud.
Kata Kunci : Mikrohidro, PLTMH, CSR, BUMDES, Air terjun, Bromo, Probolinggo
Abstract :  Ngepung  village,  Sukapura  District,  Probolinggo  is  a  isolated  village  that  has  not  been reached by PLN electricity because its geographical which is on the slope of Mount Bromo. Energy is needed in pandemic period to keeping economic activity still running. To solve this problem, they use waterfall  dan  river  to  generating  electricity  from  microhidro,  which    named  as  PLTMH  and  lawang bromo’s  waterfall  tourist  spot.  PLTMH/Microhidro  will  be  built  with  CSR  of  PT.  POMI  –  PAITON ENERGY, which is named Energy Study House program with Capacity 14,6 KW and Kaplan modeled turbin. Management  PLTMH/Microhidro and waterfall tourist spot will be held by local authority in BUMDES so its can sustainable and empower local community.
Keywords : Microhidro, PLTMH, CSR, BUMDES, Waterfall, Bromo, Probolinggo

## 1. Pendahuluan
Masalah  pemerataan  listrik  berdampak  pada  daerah  dengan  keterbatasan  akses  di  Negara berkembang  termasuk  Indonesia  ( Nafis,  et  al,  2012 ).  Karena  bagaimanapun  juga  Energi  merupakan pendorong kemajuan ekonomi suatu negara ( Uddin et al,2019 ). Terlebih di masa pandemi COVID-19, kebutuhan  akan  energi  menjadi  sesuatu  yang  tidak  dapat  dihindari.  Energi  listrik  semakin  jadi kebutuhan utama di kala aktivitas bekerja hingga belajar dilakukan dari rumah. Namun, bagi mereka yang belum mendapat akses listik tentu akan semakin mempersulit aktivitas di saat pandemi.
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075
Desa  Ngepung  merupakan  salah  satu  desa  yang  ada  di  Kecamatan  Sukapura  Kabupaten Probolinggo,  berada  di  kaki  Gunung  Bromo  dan    Berpenduduk  2023  jiwa  atau  625  KK  ( BPS Kab.Probolinggo,  2020 ).  Merupakan  Desa  yang  indah  dan  subur,  maka  sektor  pertanian  dan  wisata merupakan  tumpuan  ekonomi  warga  setempat.  Namun  sarana  dan  prasarana  untuk  menuju  lokasi belum  memadai,  karena  sulitnya  akses  menyebabkannya  rentan  tidak  teraliri  lisrik  oleh  PLN, sebagaimana  umumnya  daerah  pegunungan.  Desa  Ngepung  sebagai  daerah  pegunungan  memiliki aliran  air  yang  cukup  untuk  digunakan  pembangunan  PLTMH  di  wilayah  Probolinggo  sebagai alternatif  yang  bisa  mengatasi  masalah  listrik  untuk  masyarakat  desa  Ngepung  yang  belum mendapatkan akses listrik ( Basri ett all, 2020 ).
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  (PLTMH)  merupakan  teknologi  untuk  memanfaatkan debit air yang ada di sekitar kita untuk diubah menjadi energi listrik ( Hatata, 2019 ). Caranya dengan memanfaatkan debit air untuk menggerakkan turbin yang akan menghasilkan energi mekanik ( Nasir, 2014 ).  Selanjutnya,  energi  mekanik  ini  menggerakkan  generator  dan  menghasilkan  listrik  ( Dametew, 2016 ).
Proyek ini sendiri rencananya akan dibangun oleh PT. POMI  – Paiton Energy  melalui program CSR yang bernama Rumah Belajar Energi III.

## 2. Bahan dan Metode
2.1. Prinsip Kerja PLTMH/Mikrohidro
Secara singkat prinsip kerja dari suatu pembangkit PLTMH dapat digambarkan sebagai berikut (Asmaranto, 2020).

## Gambar 1. Prinsip Kerja Suatu PLTMH
Gambar  1,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  suatu  pembangkit  listrik  tenaga  minihidro tergantung dengan debit air,ketinggian (jatuh ketinggian) dan efisiensi (Hanafi, 2015).
Besarnya  daya  yang  dihasilkan  oleh  PLTMH  tergantung  dari  besarnya  head  dan  debit  air. Yang  dimaksud  dengan  head  adalah  tinggi  jatuh  efektif  sedangkan  debit  air  adalah  debit  outflow pada  intake.  Prinsip  kerja  PLTMH  adalah  memanfaatkan  energi  dari  aliran  air  untuk  dikonversi menjadi energi listrik. Air yang digunakan bisa diperoleh dengan cara membendung ataupun dengan memindahkan  aliran  air  yang  telah  ada  untuk  mendapatkan  tinggi  jatuh  air  yang  cukup  sebagai pebangkit daya listrik.
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075
Gambar 2. Skema perubahan energi pada PLTMH

## 2.2. Persamaan Daya PLTMH
Dalam desain PLTMH digunakan model Kaplan karena bisa digunakan untuk debit yang kecil (chamil ett all, 2017). Besarnya Water Horse Power (WHP) yang merupakan potensi sumber daya energi air pada suatu wilayah, ditentukan melalui persamaan berikut (Hanggara et al, 2017).
 Water Horse Power (WHP) WHP g h V     (1) Dimana : 𝜌 = Massa jenis (kg/m 3 )
g = Percepatan gravitasi (m/s3) V
= Debit (m 3 /s) h = Head (m)
 Daya Turbin
Daya Turbin WHP Efisiensi   (2)
 Putaran Turbin
  3 4 2gh
Putaran Turbin 2 V    (3)
 Putaran Spesifik
S 3 4 n V N 2 
(4)
 Diameter Luar Turbin
2 4 a 2 V D
2gh     (5)
 Diameter Dalam Turbin
n a D D 0, 4   (6)
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075

## 2.3. Klasifikasi Turbin Air
Turbin  air  mengubah  energi  potensial  air  menjadi  energi  mekanis.  Energi  mekanis  diubah dengan  generator  listrik  menjadi  tenaga  listrik.  Berdasarkan  prinsip  kerja  turbin  dalam  mengubah energi  potensial  air  menjadi  energi  mekanis  (momentum  fluida  kerjanya),  turbin  air  dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi (Nurdin, 2017).
Gambar 3. Diagram klasifikasi turbin air
Gambar 4. Skema pemilihan turbin berdasarkan debit
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075

## 2.4. Pemberdayaan Ekonomi berbasis Mikrohidro
Kegiatan  pemberdayaan  ekonomi  berbasis  Mikrohidro  ini  adalah  melakukan  identifikasi potensi ekonomi yang bisa dikembangkan oleh kelompok masyarakat.  Dalam hal ini adalah dengan memanfaatkan air terjun lawang bromo sebagai tempay wisata dan energi. Selain itu pada saat siang hari  dimana  masyarakat  tidak  banyak  menggunakan  energy  listrik  mikrohidro,  maka  sisa  energi yang ada bisa digunakan untuk peningkatan ekonomi kreatif, meningkatkan pendapatan sehari-hari yang dikelola bersama. Contoh kegiatan yang bisa dilaksanakan adalah desa wisata air terjun lawang bromo,  usaha  bengkel  las  listrik,  pertukangan  menggunakan  alat  serut  dan  pasrah  listrik, menggunakan  listrik  mikro  hidro  dibawah  pengawasan  BUMDES  (Badan  Usaha  Milik  Desa).  Selain itu juga dilakukan analisis SWOT agar tergali semua potensi kelemahan dan kekerungannya (Sanito et al, 2020).
Gambar 5. Peta Air Terjun Lawang Bromo

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Perhitungan Potensi Pembangkitan
Berdasarkan  hasil  survei  dilapangan,  diketahui  bahwa  untuk  membangun  didapatkan  data data  yang  kemudian  dimasukkan  dalam  table.  Berikut  hasil  perhitungan  untuk  desain  turbin mikrohidro.
Tabel 5. Hasil Perhitungan Desain Turbin Mikrohidro Parameter Nilai Satuan Head 10 m Debit 0.20 m 3 /s Diameter Penstock 0.8 m Panjang Penstock 12 m Daya Turbin 18.26 kW Daya Generator 14.61 kW Putaran Turbin 250 rpm Diameter Luar Turbin 0.404 m Diameter Dalam Turbin 0.267 m Panjang Turbin 0.238 m Diameter Shaft 0.70 m Torsi Turbin 697.71409 Nm Kecepatan Spesifik Turbin 60.08 - Jumlah Sudu 22 -
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075
Dengan  daya  output  14,61  KW  tersebut  diharapkan  bisa  menerangi  tempat  wisata  dan penduduk  yang  tinggal  disekitar  tempat  wisata.  Karena  debit  kecil  0,2  m 3 /s,  maka  pemilihan  trubin Kaplan dinilai tepat.
Gambar 6. Desain Turbin PLTMH Ngepung

## 3.2. Pemberdayaan Ekonomi Masyarakat
Berdasarkan hasil survei, kajian dan analisis SWOT di lokasi adalah sebagai berikut :
1. Strength (Kekuatan)
 Sumber  air  yang  mencukupi  sebagai  sumber  energy  PLTMH  yang  murah  dari lingkungan sekitar.
 Ada anggota yang mau belajar mengenal rumah belajar energi
 Kapasitas sdm beberapa anggota telah mendapatkan pelatihan.
 Memiliki jaringan yang luas dengan berbagai instansi di kabupaten probolinggo.
2. Weakness (kelemahan)
 Sumber air merupakan sumber energy utama yang terkadang saat musim kemarau debit air berkurang. Sehingga harus memiliki kolam penampung air agar debit air tetap stabil.
3. Opportunity (hal yang menguntungkan)
 Masyarakat penerima manfaat lebih bisa menghemat untuk pembelian listrik.
 Tempat  wisata  air  terjun  lawing  bromo  dapat  menggunakan  aliran  listrik  dari  PLTMH dan mampu menekan cost pembayaran listrik PLN.
 Daerah dengan keterbatasan akses mampu dialiri listrik.
 Mudah dalam pengaplikasian dilapangan.
 Masyarakat dengan mudah belajar energy baru terbarukan.
4. Threat (hal yang merugikan)
 ketersediaan debit air sangat mempengaruhi besar kecilnya listrik yang dihasilkan.
 jika  tidak  ada  lagi  kelompok  yang  mau  menjalankan  dan  merawat  program  rumah belajar energi.
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075

## 4. Kesimpulan
Potensi desa yang belum dikembangkan sangat perlu diolah menggunakan potensi energi lokal seperti,  mikro  hidro,  solar  cell,  biogas  kotoran  hewan,  biogas  sampah,  dll  sehingga  ketergantungan masyarakat  terhadap  bantuan  pemerintah  semakin  berkurang.  Pemberdayaan  Badan  Usaha  Milik Desa  juga  perlu  pendampingan  supaya  mencapai  kemandirian  ekonomi  berbasis  potensi  kearifan lokal masing-masing wilayah.
Evaluasi  program  dilakukan  secara  rutin  oleh  perusahaan  pembina  CSR  bersama  masyarakat dan  pemerintah  setempat.  Monitoring  dan  evaluasi  ini  dilakukan  setiap  bulan  untuk  mengetahui perkembangan  manfaat  yang  dapat  diperoleh.  Adanya  kegiatan  evaluasi  yang  dilakukan  pihak internal  dan  eksternal  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  capaian  serta  keberhasilan  program  secara berkala, sehingga dapat melakukan antisipasi maupun inovasi baru untuk mencapai target dan tujuan dari program Rumah Belajar Energi yang dikemas dalam pembangunan PLTMH.
Setelah  program  ini  selesai  diharapkan  dapat  memberikan  efek  positif  dari  segi  ekonomi masyarakat dan lingkungan. Peningkatan fasilitas listrik untuk masyarakat di daerah terbatas teratasi. Program ini diharapkan akan tetap berlanjut dan dilakukan dengan mandiri oleh masyarakat dengan terus  melebarkan  sayap  dalam  penyebaran  ilmu  pengetahuan  terkait  pemanfaatan  sumber  daya  air menjadi energi listrik.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada Departemen CSR dan LPSK Selaras yang telah membantu dalam  survei  lapangan  dan  pekerjaan  teknis  lainnya  dilapangan,  serta  perangkat  desa  ngepung kecamatan  sukapura  yang  telah  banyak  membantu.  Semoga  proyek  PLTMH  ini  bisa  terwujud  dan bermanfaat bagi masyarakat setempat.

## Daftar Pustaka
A.  Chamil,T.  Hantsch.  (2017). Design  and  Analysis  of  Kaplan  Turbine  Runner  Wheel .  Conference Paper- june 2017. Https://www.researchgate.net/publication/317286861
A. W. Dametew. (2016). Design and Analysis of Small Hydro Power for Rural Electrification Chapter- One . Global Journal of Researchesin Engineering.
A.Y. Hatata, M.M.El-Saadawi, S.Saad. (2019). A Feasibility Study of Small Hydro Power for Selected Locations in Egypt . Energy Strategy Reviews.
Badan  Pusat  Statistik  Kabupaten  Probolinggo.  (2021).  Kabupaten  Probolinggo  Dalam  Angka Tahun2021.ed. Kabupaten Probolinggo. Kabupaten Probolinggo: Kabupaten Probolinggo.
B.A. Nasir. (2014). Design Considerations of Micro-Hydro-Electric Power Plant . In Energy Procedia. I.  Hanggara,  H.  Irvani.  (2017).  Potensi  PLTMH  di  Kecamatan  Ngantang  Kabupaten  Malang
Jawa Timur.
J. Hanafi, A. Riman. (2015). Life Cycle Assessment of a Mini Hydro Power Plant in Indonesia: A Case Study in Karai River . ”In Procedia CIRP.
M.  H.  Basri,  R.  Rizky,  A.  Febrianto,  Annasrullah,  Aminuddin,  A.  B.  Ramadhan,  A.  A. Ramadhan,  Y.  K.  Awk,  M.B.  Zaman,  M.A.  Aris,  A.  Zamani,  Burhanudddin  (2020).  Pemanfaatan Saluran  Irigasi  Sebagai  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Air  (Vortex)  untuk  Daerah  Tidak  Terdampak Pasokan Listrik PLN
Vol. 3, No. 2, pp 80 – 87 doi: 10.14710/jebt.2022.13075
M. Irfan, Suwignyo. (2015). Potensi Pembangunan PLTMH Sumber Jeruk Desa Karangsuka Kec. Pagelaran Kab. Malang.
Nurdin.  (2017).  Analisis  Teknis  PLTMH  Dengan  Pembuatan  Kolam  Tandon.  Studi  Kasus Sungai Way Kunyir Mengunakan Jenis Turbin Crossflow.
R.  Asmaranto,  Sugiarto,  D.  Widhiyanuriyawan,  M.  Purnomo.  (2020).  Penguatan  Wilayah Binaan Mandiri Energi Melalui Peningkatan Kapasitas Mikrohidro di Daerah Terpencil. Jurnal Teknik Pengairan, 2020, 11(1) pp.18-25.
R.C. Sanito, J.Y. Sheng, J.C. Tien, W. Fen. (2020). Economic and Environmental Evaluation of Flux Agents in the Vitrification of Resin Waste : A SWOT Analysis . Journal of Environmental Management.
S.  Nafis,  A.  Berlian,  T.  Anggono,  H.  Maksum.  (2013)  Evaluasi  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Studi Kasus: PLTMH Kombongan, Kab. Garut, Jawa Barat.
W.  Uddin.  (2019). Current  and  Future  Prospects  of  Small  Hydro  Power  in  Pakistan:  A Survey .”Energy Strategy Reviews.