## Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 15, No. 02, (2023) p-ISSN : 2089-5550        e-ISSN : 2621-3397

## Potensi Pemanfaatan Sumber Tenaga Energi Baru Terbarukan Di Desa Sukamandi Kabupaten Subang
Herman Budi Harja 1 , Emma Dwi Ariyani 2 , Yogi Muldani Hendrawan 3 , Rayadi Riduansyah 4 1,2,3,4 Politeknik Manufaktur Bandung, Bandung Email: emma@polman-bandung.ac.id
Received: 9 Maret 2023; Received in revised form:7 November 2023; Accepted:22 Desember 2023

## Abstract
The  availability  of  electrical  energy  significantly  affects  the  survival of  human life.  Sources  of electrical energy can be obtained from non-renewable energy sources, including oil and coal, besides that electrical energy can also be obtained from renewable energy sources, including the potential energy of water,  air,  and  light.  This  paper  describes  a  study  on  the  utilization  of  renewable  energy  potential  in Sukamandi  Village,  Sagalaherang  District,  Subang  Regency.  This  study  was  conducted  through  several focus activities, namely observation and measurement, especially on the potential energy of water, wind and  solar  energy  available  in  Sukamandi  Village.  The  results  of  the  study  of  observations  and measurements show that the potential for water energy in the Curug Cibingbin waterfall is 334 Watt, the potential for wind energy in Bukit Jamali is 129 Watt, and the potential for solar energy in Bukit Jamali is 9,4503 Watt for potential solar energy. Therefore, a more comprehensive study that can be directly applied is the design of making energy conversion devices from the three energy potentials that have been studied
Keywords : renewable energy; renewable energy potential; water energy, wind energy, solar energy

## Abstrak
Ketersediaan  energi  listrik  secara  siginifikan  berpengaruh  terhadap  keberlangsungan  hidup manusia. Sumber energi listrik dapat diperoleh dari sumber energi yang tidak dapat diperbaharui antara lain minyak bumi dan batu bara, selain itu energi listrik dapat diperoleh juga dari sumber  energi  yang dapat diperbaharui antara lain dari potensi energi air, udara, dan cahaya. Paper ini memaparkan kajian pemanfaatan  potensi  energi  terbarukan  yang  terdapat  di  Desa  Sukamandi,  Kecamatan  Sagalaherang, Kabupaten Subang. Kajian ini dilakukan melalui beberapa fokus kegiatan yaitu observasi dan pengukuran terutama  pada  potensi  energi  air,  angin  dan  cahaya  matahari  yang  tersedia  di  Desa  Sukamandi. Hasil kajian  observasi  dan  pengukuran  menunjukkan  bahwa  potensi  energi  air  di  air  terjun  Curug  Cibingbin sebesar 334 Watt, potensi energi angin di Bukit Jamali sebesar 129 Watt, dan potensi energi cahaya di Bukit Jamali sebesar 9,4503 Watt untuk potensi energi cahaya matahari. Oleh karena itu kajian yang lebih komprehensif dan dapat langsung diterapkan adalah perancangan pembuatan perangkat konversi energi dari tiga potensi energi yang telah dikaji.
Kata kunci : energi terbarukan; potensi energi terbarukan; energi air; energi angin; energi cahaya matahari

## 1. PENDAHULUAN
Desa Sukamandi terletak di Kabupaten Subang, Jawa Barat memiliki panorama alam yang indah sehingga sangat potensial untuk dijadikan desa wisata. Suasananya yang asri serta adanya tempat wisata yaitu  Bukit  Jamali  dan  Curug  Cibingbin,  dapat  menarik  hati  para  wisatawan  untuk  datang  berkunjung. Meskipun indah namun terdapat permasalahan yang dapat membuat wisatawan kurang nyaman pada saat sedang menikmati keindahan alam yang dimiliki Desa Sukamandi, yaitu tidak meratanya penyaluran listrik di wilayah sekitar curug, sehingga pada sore menjelang malam daerah sekitar curug ini gelap gulita. Di satu  sisi desa ini memiliki sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan untuk menjadi sumber energi. Sumber energi yang dapat dimanfaatkan mencakup energi air, energi angin, dan energi cahaya matahari.
Potensi alam yang dimiliki oleh Desa Sukamandi  tersebut masih belum dimanfaatkan secara maksimal oleh masyarakat sekitar untuk menyelesaikan permasalahan yang ada.
Melihat kondisi seperti itu maka perlu dilakukan penelitian untuk mencari potensi energi angin menjadi  tenaga  listrik  dengan  metode  menggunakan  turbin  angin  (baling-baling),  lalu  bagaimana mengubah  energi  cahaya  matahari  menjadi  tenaga  listrik  dengan  menggunakan  panel  surya,  dan pemanfaatan potensi energi air dari arus air Curug Cibingbin yang dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik.  Beberapa  penelitian  menyebutkan  sumber-sumber  energi  dan    sumber  daya  alam  yang  dapat dimanfaatkan untuk menjadi sumber energi. Sumber energi yang dapat dimanfaatkan mencakup energi air,  angin  dan  cahaya  matahari.  Air  merupakan  sumber  daya  alam  yang  dapat  dimanfatkan  menjadi sumber  energi  listrik.  Dengan  mengubah  tenaga  dari  aliran  air  menjadi  energi  listrik  dengan  bantuan turbin air. Prinsip kerja dari turbin air dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis adalah dengan disemprotkannya aliran air yang memiliki energi potensial ke sudu-sudu turbin. Putaran dari sudu- sudu tersebut akan mengakibatkan poros turbin ikut bergerak dan kemudian putaran poros turbin akan diteruskan  ke  generator  listrik  untuk  diubah  menjadi  energi  listrik[1],[2],[3],[4].  Energi  angin,  dimana angin  sebagai  energi  terbarukan  bisa  kita  manfaatkan  untuk  menghasilkan  sebuah  energi  alternatif, dengan cara membuat sebuah alat yang memanfaatkan kekuatan angin yang akan mengubah kekuatan angin tersebut menjadi energi listrik [5],[6].  Yang terakhir adalah potensi energi cahaya matahari atau tenaga surya, dimana cahaya matahari adalah cahaya yang dihasilkan oleh matahari, yang merupakan salah  satu  sumber  daya  alam  yang  dapat  diperbaharui.  Sinar  matahari  memiliki  manfaat  yang  cukup banyak  untuk  kehidupan  makhluk  hidup,  mulai  dari  membantu  tumbuhan  berfotosintesis,  cahaya matahari  pun  memberikan  manfaat  untuk  kesehataan  manusia,  dan  juga  cahaya  matahari  dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi [7],[8],[9].
Hasil  dari  penelitian  ini  diharapkan  dapat  memberikan  gambaran  kepada  masyarakat  Desa Sukamandi  khususnya  tentang  potensi  pemanfaatan  energi  baru  terbarukan  yang  ada  di  lingkungan mereka, baik dari potensi energi air, energi angin dan energi cahaya matahari. Dengan bertambahnya pengetahuan  masyarakat  tentang  potensi-potensi  energi  dari  alam  yang  ada  di  lingkungan  mereka diharapkan  dapat  membuka  wawasan  dan  ide-ide  untuk  pemanfaatannya  bagi  kebutuhan  sehari-hari masyarakat desa terutama yang berkaitan dengan kebutuhan listrik di desanya.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan yang disusun untuk mendapatkan data yang tepat dan akurat. Dikarenakan lokasi penelitian berada di desa dan beberapa lokasi pengujian langsung di alam  bebas  maka  perlu  persiapan  dan  langkah-langkah  antisipasi  apabila  pada  saat  pelaksanaannya mendapat  kendala  seperti  misalnya  faktor  cuaca,  lokasi  air  terjun(curug)  yang  cukup  terjal  dan penerangan jalan yang kurang memadai.
Tahapan  awal  dari  pelaksanaan  penelitian,  dilakukan  sebelum  proses  pengambilan  data didahului dengan kegiatan studi literatur dan survey lokasi yang akan dijadikan tempat pengambilan data. Tahapan  selanjutnya  adalah  persiapan  teknis  yaitu  dengan  mempersiapkan  peralatan  yang  akan dipergunakan  untuk  pengambilan  data  penelitian.  Data  yang  akan  diambil  berupa  debit  air, intensitas cahaya matahari dan kecepatan angin.  Untuk mengukur debit air menggunakan turbin dengan lokasi di Curug Cibingbin, sedangkan untuk mengukur intensitas matahari dan kecepatan angin dilakukan di lokasi Bukit Jamali. Proses pengumpulan data yang dilaksanakan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.  Proses Pengambilan Data Melalui Observasi Dan Pengukuran
Tabel 1. Penjelasan Diagaram Alir Proses Observasi Dan Pengukuran No Proses Penjelasan Hasil 1 Studi Literasi Mengumpulkan materi dan referensi Metode-metode yang akan digunakan 2 Survey Lokasi Mencari lokasi yang memiliki sedikit gangguan untuk memperoleh hasil yang maksimal Lokasi yang ideal untuk pengumpulan data 3 Pengumpulan Data Mengumpulkan data menggunakan metodenya masing- masing Potensi Debit air, Kecepatan udara, dan Intensitas cahaya matahari 4 Pengolahan Data Menghitung potensi tenaga yang diperoleh Data estimasi tenaga yang dapat diperoleh 5 Proses Dokumentasi Mencatat hasil pengolahan data pada jurnal Sebagai acuan untuk menyesuaikan spesifikasi turbin air, panel surya, dan turbin angin, jika dibuat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Cahaya Matahari
Hasil  kegiatan  observasi terhadap intensitas cahaya matahari yang terpancar pada daerah bukit jamali.  Berdasarkan  data  intensitas  cahaya  yang  kami  ambil  didaerah  tersebut,  didapatkan  rata  -  rata intensitas cahaya sebesar 96.153 LUX. Seperti yang tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya Waktu Pengukuran Jam Pengukuran Intensitas cahaya 27 -10- 2021 09.34 28.809 27 -10- 2021 11.02 106.860 27 -10- 2021 11.51 152.790 Rata - rata intensitas cahaya 96.153
Dari hasil pengukuran pada tabel 2 didapat intensitas cahaya rata-rata adalah 96.153 lux. Berdasarkan data sample, pada tabel 2, dari intensitas cahaya yang didapatkan, didapat nilai tegangan listrik adalah 18,53 V dan arus listriknya adalah 0,51 A, sehingga untuk mendapatkan daya listrik yang terjadi didapat dari rumus persamaan sebagai berikut
P  = V.I = 18,53 V x 0,51 A = 9,4503 W Tabel 3 merupakan daya yang dibutuhkan pada objek wisata, Bukit Jamali:
Tabel 3. Daya Yang Diperlukan Pada Bukit Jamali No Fasilitas Daya Terpasang Jml Jam Peng- gunaan/hari Konsumsi Daya 1 Mushola 5 Watt 1 5 25 2 Warung 5  Watt 2 5 50 3 Mesin Pembuat Kopi 450  Watt 1 10 4500 4 Toilet 5  Watt 2 5 50 5 Saung 5  Watt 2 5 50 6 Pos Jaga (pintu masuk) 5  Watt 1 5 25 7 Sumber Peng-isian Daya 4  Watt 10 10 400 8 Kulkas 100  Watt 1 24 2400 Total 7500
Maka dapat disimpulkan bahwa panel yang cocok untuk memenuhi kebutuhan tersebut adalah panel  polycrystalline  50  Watt  peak  (Wp). Dikarenakan  panel  ini  memiliki  efisiensi yang lebih  baik  saat cuaca berawan daripada panel Monocrystalline dan dengan asumsi penyinaran matahari 6 jam/hari, serta total  konsumsi  daya  pada  Tabel  3.  Sehingga  jumlah  panel  surya  yang  dibutuhkan  dapat  dicari  dengan rumus persamaan sebagai berikut:
7500/(100 x 6) = 12.5 = 13 buah panel surya

## 3.2. Angin
Sama halnya dengan cahaya matahari, bservasi terhadap intensitas kecepatan angin yang ada pada Bukit Jamali. Dengan data yang diperoleh sebagai dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data observasi kecepatan angin No Waktu Pengukuran Jam Pengukuran Kecepatan Angin Lokasi Pengukuran 1 Senin, 25-10-2021 10.00 1.6 Bukit Jamali (Parkiran) 2 Senin, 25-10-2021 13.00 2.1 Bukit Jamali (Camping Ground) 3 Senin, 25-10-2021 17.00 2.6 Bukit Jamali (Panggung) 4 Selasa, 26-10-2021 13.00 2.1 Bukit Jamali (Parkiran) 5 Selasa, 26-10-2021 15.00 3.2 Bukit Jamali (Camping Ground) 6 Selasa, 26-10-2021 17.00 2.7 Bukit Jamali (Panggung) 7 Rabu, 27-10-2021 09.00 1.6 Bukit Jamali (Parkiran) 8 Rabu, 27-10-2021 11.00 1.1 Bukit Jamali (Camping Ground) 9 Rabu, 27-10-2021 13.00 2.5 Bukit Jamali (Panggung) 10 Rabu, 27-10-2021 17.00 2.8 Bukit Jamali (Parkiran)
Diagram 2. Grafik Kecepatan Angin Desa Sukamandi
Setelah mendapatkan rata - rata kecepatan angin sebesar 2.23 m/detik, maka dapat dilakukan perhitungan untuk mendapatkan daya efektif yang dihasilkan kincir angin dengan mengacu pada tabel 4. Sehingga potensi energi yang dihasilkan pada penggunaan turbin angin dapat diketahui dengan rumus persamaan sebagai berikut :
E =  ½ . A. V. ρ . V2 E = (½) x 3.14 x (3.5)2 x (1.89) x (1.2) x  (1.89)2     = 155.81 joule Sehingga energi yang dihasilkan dengan persatuan waktu dapat diketahui denga menggunakan rumus, yaitu:
P = E / t = ½ . V3 . ρ = ½ . (38.65) x (1.89)3 x (1.2) = 129.84 watt
Dari  data  yang  ada,  dapat  diketahui  bahwa  energi  listrik  yang  dibangkitkan  persatuan  luat penampang didapat menggunakan rumus persamaan sebagai berikut :
wp = cp x 𝜂 tr x 𝜂 g x 𝜂 b x ½ x ρ x V3 = (0.4) x (0.95) x (0.85) x (0.75) x   (½) x (1.2)     (1.89)3 = 0.98 watt / m2
Daya efektif dari turbin angin dapat diketahui dengan menggunakan rumus maka : Ea =  ½ x cp x  ρ x D2 x v3 = (½) x (0.4) x (1.2) x (7)2 x (1.89)3 = 79.39 watt Dengan acuan data tabel 4 jenis turbin angin yang disarankan untuk dipasang pada objek Bukit Jamali adalah jenis Turbin Angin Sumbu Horizontal. Diasumsikan kecepatan angin rata - rata 2.38 m/detik, sehingga daya yang dapat dihasilkan kurang lebih 158.54 Watt.

## 3.3. Air
Untuk memastikan jenis turbin air yang cocok diimplementasikan pada Curug Cibingbin, Desa Sukamandi, maka dilakukan pengukuran serta perhitungan dengan hasil data pada Tabel 5.
Tabel 5. Data observasi debit air Hasil Pengukuran Curug Cibingbin Head H 0.65 m Kecepatan Aliran V 0.466 m/s (percobaan 5x) Luas Penampang A 0.11263125 m 2 Massa Jenis Air ρ 1000 k/m 3
Dengan hasil pengukuran pada Tabel 5. Maka didapatkan perhitungan, sebagai berikut:
• Perhitungan Debit Air
Berdasarkan data pengukuran pada Tabel 5 dapat diketahui debit air yang terjadi dengan rumus  sebagai berikut :
Q = V x A = 0.466 x 0.11263125 = 0.0525 m3/s = 52.5 L/s
• Perhitungan Potensi Daya Aliran Air
Berdasarkan  data  hasil  pengukuran  pada  Tabel  5  dapat  diketahui  potensi  daya  yang  dihasilkan berdasarkan rumus  sebagai berikut:
P = ρ . g . Q . H = (1000) x (9.81) x (0.0525) x (0.65) = 334.77 watt
Dari hasil pengukuran dan perhitungan diatas, kami sarankan untuk memasangkan turbin air ulir (archimedes) pada Curug Cibingbin dengan alasan sebagai berikut:
• Screw turbin tidak memerlukan head yang tinggi, hal tersebut sesuai dengan keadaan head di Desa Sukamandi yang rata - rata head nya < 3 meter
• Memiliki efisiensi dan kehandalan yang tinggi
• Ekosistem sungai tidak terganggu
• Umur turbin lebih tahan lama terutama jika dioperasikan pada putaran rendah
• Mudah dalam pengoprasian dan murah dalam perawatan
• Mampu bekerja pada rentang variasi debit yang lebih

## 4. SIMPULAN
Hasil kajian observasi dan pengukuran menunjukkan bahwa potensi energi air di Curug Cibingbin sebesar 334 Watt. Jenis turbin yang kami rekomendasikan untuk dipasang adalah turbin air Archimedes (screw turbin) dikarenakan cocok dengan situasi dan kondisi yang berada pada Curug Cibingbin. Selain itu, dalam  sisi  perawatannyapun  terbilang  cukup  mudah  karena  turbin  tersebut  sudah  menggunakan self- lubricant bearing sehingga tidak perlu dilakukan perawatan dalam jangka waktu yang pendek.
Selanjutnya untuk potensi energi angin di Bukit Jamali adalah sebesar 129 Watt.  Dengan jenis turbin angin yang disarankan untuk dipasang pada objek Bukit Jamali adalah jenis Turbin Angin Sumbu Horizontal. Diasumsikan kecepatan angin rata - rata 2.38 m/detik, sehingga daya yang dapat dihasilkan kurang lebih 158.54 Watt.
Kemudian untuk potensi energi cahaya di Bukit Jamali adalah sebesar 9,4503 Watt. Jenis panel surya yang disarankan untuk memenuhi kebutuhan tersebut adalah panel polycrystalline 50 Watt peak (Wp),  karena  panel  ini  memiliki  efisiensi  yang  lebih  baik  saat  cuaca  berawan  daripada  panel Monocrystalline . Lalu dengan asumsi penyinaran matahari 6 jam/hari dan total konsumsi daya sebesar 7500 Watt maka jumlah panel surya yang dibutuhkan adalah 13 buah.
Hasil penelitian ini dapat memberikan gambaran kepada masyarakat Desa Sukamandi khususnya tentang potensi pemanfaatan energi baru terbarukan yang ada di lingkungan mereka, baik dari potensi energi air, energi angin dan energi cahaya matahari.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Saefudin, Encu, dkk., “ Turbin Srew Untuk Pembangkit Listrik Skala Mikrohidro Ramah Lingkungan ”, Jurnal Rekyasa Hijau , vol.1, no.3, 2017.
[2]. Taufiqurrahman, A., & Windarta, J., “ Overview Potensi dan Perkembangan Pemanfaatan Energi Air di  Indonesia ”, Jurnal  Energi  Baru  dan  Terbarukan ,  vol.1,  no.3,  124-132,  2020. https://doi.org/10.14710/jebt.2020.10036
[3]. Albar,  S.,  &  Windarta,  J., “ Pemanfaatan  Mikrohidro  Air  Terjun  Lawang  Bromo  Untuk  Menerangi Dusun Tanpa Listrik di Kabupaten Probolinggo ”, Jurnal Energi Baru dan Terbarukan , vol.3, no.2, 80- 87, 2022.  https://doi.org/10.14710/jebt.2022.13075
[4]. Hidayat, M. N., Ronilaya, F., Heryanto Eryk, I., Wibowo, S., & Fahmi Hakim, M., “ Pemanfaatan Sumber Daya Air Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro Di Kawasan Coban Tarzan Kecamatan Jabung
Kabupaten Malang ”, Panrita Abdi - Jurnal Pengabdian Pada Masyarakat , vol.7, no.1, 187-195, 2022. https://doi.org/10.20956/pa.v7i1.20585
[5]. Alimuddin, Sam dan Daud Patabang , ” Studi Potensi Energi Angin Di Kota Palu Untuk Membangkitkan Energi Listrik ”, Jurnal SMARTek , vol.3, no.1, 21- 26, 2005.
[6]. Hasan, M. S., & Widayat, W. “ Produksi Hidrogen dengan Memanfaatkan Sumber Daya Energi Surya dan  Angin  di  Indonesia ”, Jurnal  Energi  Baru  dan  Terbarukan ,  vol.3,  no.1,  38-48,  2022. https://doi.org/10.14710/jebt.2022.13374
[7]. Putra  S. “ Perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Secara  Mandiri  Untuk  Rumah  Tinggal ”, Prosiding Seminar Nasional Cendekiawan, 2016. [8]. Ocsirendi, Indra Dwisaputra, M. Yusuf & Irfan Rahmi , “ Rancang Bangun Solar Water Heater dengan Kolektor  Pelat  Datar  Berbentuk  Spiral  Berbasis  Mikrokontroler ”, Jurnal  MANUTECH vol.10,  no.2, 2018.
[9]. Amifia, L. K., Adiputra, D., Hafidz, I., Amiroh, K. ., Al Farouq, A. ., Al Farouq, A. ., Alfaro Samrat, R. A. .,  Yudhistira,  A.  .,  &  Habibi,  A. ,  “ Peningkatan  Kapasitas  Dengan  Penerangan  Jalan  Umum  Tenaga Surya Berbasis Ict Di Desa Ngeni ”, Panrita Abdi - Jurnal Pengabdian Pada Masyarakat , vol.6. no.4, 804-813, 2022. https://doi.org/10.20956/pa.v6i4.18122
[10]. Sudarmanto, Taufik H, Dedet H. S., Benedictus M, Nurfi A, Abdul H. S, Mardiana I, “ Perancangan Water  Heater  Kapasitas  0,1  Liter  Per  Detik  Dengan  Memanfaatkan  Panas  Matahari  Untuk Mendukung Ketahanan Energi ”, Vortex Institut Teknologi Dirgantara Adisutjipto, Volume 4 Nomor 2 Tahun 2023.