Top Banner
MICROHYDRO : ENERGI HIJAU DARI KAWASAN HUTAN LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU Penyusun : Hunggul Yudono SHN Desain Cover dan Layout : Haris Said dan Arman Suarman Diterbitkan oleh: Kementerian Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Balai Penelitian Kehutanan Makassar Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 16 Makassar (90243) Tel/Fax: +62-411-554049/ +62-411-554058 Website: www.balithutmakassar.org, Email: [email protected]; [email protected]
28

LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Jan 14, 2017

Download

Documents

vannga
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

MICROHYDRO : ENERGI HIJAU DARI KAWASAN HUTAN

LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU Penyusun : Hunggul Yudono SHN Desain Cover dan Layout : Haris Said dan Arman Suarman Diterbitkan oleh: Kementerian Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan

Balai Penelitian Kehutanan Makassar Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 16 Makassar (90243) Tel/Fax: +62-411-554049/ +62-411-554058 Website: www.balithutmakassar.org, Email: [email protected]; [email protected]

Page 2: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

i Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Kata Pengantar

Pada saat ini dan beberapa tahun ke depan, tantangan dibidang riset

kehutanan semakin besar terkait dengan persoalan lingkungan global

seperti perubahan iklim dan pemanasan global (global warming),

kelangkaan energi, pangan, dan air (energy, food, and water scarcity),

persoalan social ekonomi serta politik regional dan nasional serta

perubahan tata nilai di masyarakat. Dalam skala nasional, beberapa isu

yang berkembang adalah kerusakan sumberdaya alam.

Sebagai bagian dari Kementerian Kehutanan, Balai Penelitian

Kehutanan Makassar akan selalu meningkatkan mutu kegiatan

penelitiannya agar bisa berkonstribusi dalam menjawab persoalan

pembangunan kehutanan dan menjadi sumber informasi penting bagi

kebijakan pembangunan kehutanan baik regional maupun nasional

(leading the way). Strategi untuk menjawab tantangan tersebut

diwujudkan melalui antara lain pilihan kegiatan litbang yang aktual,

inovatif, dan solutif disamping tetap mempertahankan prinsip kebenaran

ilmiah yang mendasar. Sehingga hasil litbang dapat diterima dan

diaplikasikan oleh pengguna. Salah satu upaya mengintegrasikan hasil riset

dengan pengguna adalah melalui kegiatan pengembangan mikrohidro.

Kegiatan ini dimaksudkan agar masyarakat disatu sisi memperoleh

keuntungan berupa penerangan (listrik) tetapi disisi lain agar masyarakat

menjaga kawasan hutan agar lestari yang kami populerkan dengan

“Lestari Hutanku Terang Desaku”.

Balai Penelitian Kehutanan Makassar melakukan pengembangan

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) sejak tahun 2005 yang

dirancang untuk menjawab berbagai persoalan seperti peningkatan

kesejahteraan masyarakat, pengendalian kerusakan hutan, rehabilitasi

lahan, pengendalian banjir, dan krisis energi. Pada tahun 2012, Lestari

Hutanku Terang Desaku mendapatkan pengakuan dari Kementerian Riset

dan Teknologi sebagai salah satu dari 104 inovasi paling prospektif di

Indonesia/

Booklet ini disusun berdasarkan hasil pengamatan selama 5 tahun

terakhir dimana berbagai indikator keberhasilan kegiatan litbang maupun

respon pengguna setelah proses diseminasi menunjukkan hasil positif.

Semoga informasi yang disajikan mampu menjadi inspirasi bagi para pihak

khususnya yang tertarik dalam pengelolaan hutan dan pemberdayaan

masyarakat.

Kepala Balai,

Ir. Muh Abidin, M.Si

NIP. 19600611 198802 1 001

Page 3: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

ii Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Daftar Isi

Kata Pengantar ............................................................... i

Daftar Isi ....................................................................... ii

I. Pendahuluan ........................................................... 1

II. Dasar Pemikiran ....................................................... 2

A. Kerangka Dasar .................................................... 2

B. Pengertian, Tujuan, dan Sasaran ............................... 3

C. Manfaat ............................................................. 5

III. Pembangunan dan Instalasi .......................................... 6

A. Rancangan dan Konstruksi Alat .................................. 6

B. Pembiayaaan ....................................................... 12

C. Kelembagaan ....................................................... 17

IV. Pengembangan Manfaat .............................................. 20

V. Pengelolaan Hulu Das Berbasis Masyarakat : Contoh Kasus .... 23

VI. Penutup ................................................................. 25

Daftar Pustaka ................................................................ 25

Page 4: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

1Balai Penelitian Kehutanan Makassar

I. PendahuluanDi dalam UU No 41 tahun 1999 tentang kehutanan dinyatakan

bahwa hutan memberikan manfaat serbaguna bagi umat manusiasehingga wajib diurus dan dimanfaatkan secara optimal, serta dijagakelestariannya untuk sebesar-besar kemakmuran rakyat, bagi generasisekarang maupun generasi mendatang. Ekosistem hutan keberadaannyaharus dipertahankan secara optimal, dijaga kelestarian, dayadukungnya, dan diurus dengan akhlak mulia, adil, arif, bijaksana,terbuka, profesional, serta bertanggung-gugat. Pengelolaan ekosistemhutan secara proporsional dan profesional untuk menjaminkelestariannya sehingga masyarakat memperoleh manfaat secaraberkeadilan.

Kerusakan lahan dan hutan masih terus terjadi sampai saat ini.Kondisi kerusakan hutan seringkali dianggap ”penyebab utama”gangguan dalam sistem DAS seperti banjir, longsor, dan kekeringan.Untuk mengurangi laju kerusakan, Kementerian Kehutanan besertaseluruh masyarakat telah melakukan kegiatan perlindungan hutan,rehabilitasi lahan dan reboisasi yang dilaksanakan secara terusmenerus.

Sampai dengan saat ini mengelola hutan bersama masyarakat disekitarnya agar fungsinya dapat terjaga masih menjadi bahan kajianyang menarik. Isu menarik lainnya adalah bagaimana mengelola hutanagar dapat menjadi berkah bagi masyarakat dan dapat meningkatkankesejahteraan masyarakat di sekitarnya.

Terkait dengan upaya merancang pendekatan baru dalampengelolaan hutan, sejak tahun 2005 sesuai dengan tupoksinya, BalaiPenelitian Kehutanan Makassar telah mengkaji dan mengembangkankonsep pengelolaan hutan berbasis masyarakat (Community BasedForest Management) melalui pembangunan instrumen perekat berupapembangkit listrik mikrohidro. Sesuai dengan tujuan akhir yang ingindicapai mulai akhir tahun 2009 BPK Makassar mempopulerkan kegiatanpengembangan mikrohidro untuk membantu desa mandiri energidengan istilah ”Lestari Hutanku, Terang Desaku”. Kegiatan inidiharapkan mampu menjembatani kekurangan energi listrik khususnyabagi masyarakat di pedesaan. Dengan demikian masyarakat diminta

Page 5: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

2Balai Penelitian Kehutanan Makassar

partisipasinya untuk menjaga dan melestarikan kawasan hutan yangmenjadi sumber pasokan air bagi turbin mikrohidro.

Tulisan ini didasarkan pada hasil kegiatan penelitian BalaiPenelitian Kehutanan Makassar di beberapa lokasi di Sulawesi sejaktahun 2004. Diharapkan pengalaman yang ada dapat menjadi inspirasiuntuk pengelolaan hutan bersama masyarakat di tempat lainnya.

II. Dasar PemikiranA. Kerangka Dasar

Para praktisi, peneliti, LSM, maupun birokrat di bidang kehutananmeyakini bahwa untuk mencapai kesuksesan mengelola hutan danmanfaatnya, dengan mengakomodir kepentingan masyarakat sertamenggiatkan partisipasi masyarakat yang ada di dalam dan disekitarhutan merupakan kata kuncinya.

Apabila pengelola hutansukses mengembangkanpartisipasi masyarakat dalampengelolaan hutan, makasebagian besar persoalanyang dihadapi sudahterpecahkan. Kunci darikesuksesan pengembanganpartisipasi masyarakat dalammenjaga hutan di sekitarnya

adalah apabila hutan mampu memberikan manfaat nyata bagi merekadan masyarakat dapat melihat dan merasakan langsung keterkaitanyang tegas antara kesejahteraan masyarakat dan kelestarian hutan.

Salah satu fungsi hutan yang tidak bisa dicarikan penggantinya,tidak terbantahkan dan vital bagi hajat hidup manusia adalah fungsinyasebagai pengatur tata air (water regulator). Pada masyarakat awamfungsi regulator ini di artikan sebagai fungsi penghasil air. Hutan danhasil air adalah dua hal yang tidak bisa dipisahkan. Apabila kehutanansulit mempertahankan diri dan berargumentasi dengan sektor lain

Page 6: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

3Balai Penelitian Kehutanan Makassar

dalam memperebutkan kawasan hutan dari sudut pandang ekonomi,sosial, maupun perlindungan ekosistem, maka kemampuan hutan untukmenjaga kontinuitas hasil air bagi pemenuhan kebutuhan air untukirigasi, rumah tangga, maupun sumber energi bisa digunakan sebagaiagumen yang tidak bisa dibantahkan.

Pertanyaan yang kemudian muncul adalah : bagaimana caramenggiatkan partisipasi aktif masyarakat dalam pengelolaan DAS hulukhususnya dalam pelestarian fungsi hutan ? Aktivitas apa yang harusdibuat untuk menjaga agar partisipasi masyarakat tetap terjagawalaupun kegiatan (”proyek”) sudah berakhir ? Kegiatan apa yangdapat menghasilkan dampak optimal untuk meningkatkankesejahteraan masyarakat dan menjaga kualitas, kuantitas dankontinuitas hasil air ? Apa manfaat hutan yang dapat dikelola untukmembuat masyarakat peduli terhadap kelestarian fungsi hutan ?

Karena air, sebagai unsur utama dalam DAS, secara alamiahmengalir dari hulu ke hilir, dari atas menuju bawah, upaya pemecahanmasalah dalam pengelolaan DAS pada konsep ini juga dimulai daripengelolaan hutan di daerah hulu baik berkaitan dengan persoalanbiofisik maupun social ekonomi kelembagaan.

Hutan di hulu DAS harus dikelola untuk memenuhi kebutuhanmasyarakat di hulu terlebih dahulu dan kemudian kontinuitas hasil airuntuk memenuhi keseimbangan ekologi akan dapat diperoleh secarabaik.

Debit air sungai, yang merupakan pasokan air bagi penggerakturbin, tergantung dari kondisi hutan, bila kondisi hutan rusak,luasannya menurun dan penyebarannya tidak merata maka pasokan airtidak akan tersedia sepanjang tahun, pada musim penghujan berlebihtetapi pada musim kemarau berkurang sehingga turbin tidak dapatberputar. Dengan adanya manfaat yang dapat dilihat dan dirasakansecara langsung ini, masyarakat akan terdorong untuk menjagakeberadaan hutan demi kontinuitas hasil air sebagai sumber utamaenergi listrik mereka.

B. Pengertian, Tujuan, dan Sasaran

Pembangunan pedesaan di pinggir hutan menuju Desa MandiriEnergi melalui pemanfaatan hasil air di implementasikan dalam bentukpembangunan Microhydro electric. Microhydro electric adalah

Page 7: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

4Balai Penelitian Kehutanan Makassar

pembangkit listrik skala kecil / mini( <1 mW) yang dibuat di sekitarhutan dengan menggunakan sumber tenaga dari aliran sungai. Listrikmurah ini dioptimalkan untuk dapat dimanfaatkan oleh masyarakat disekitar hutan. Dalam sudut pandang kepentingan kehutanan, tujuanpembangunan microhydro electric adalah membangun perekathubungan positif antara hutan dan masyarakat dan ditujukan untukmeningkatkan kesadaran kolektif masyarakat di dalam dan sekitarhutan secara swadaya menjaga dan melestarikan fungsi hutan.Kelestarian fungsi hutan ini akan menjamin kontinuitas hasil air yangakan bermanfaat bagi masyarakat itu sendiri (on site) maupunmasyarakat di bagian hilirnya (off site).

Pembangunan Unit Pembangkit Listrik Tenaga Air Skala Kecil disekitar hutan merupakan bentuk pengelolaan hutan berbasismasyarakat (Community Based Forest Management). Dengan kegiatanini diharapkan dapat terwujud secara nyata manfaat hutan terhadapmasyarakat langsung dipahami dengan mudah oleh masyarakat.Dengan adanya manfaat yang langsung (instant benefit) padamasyarakat, maka upaya mendorong partisipasi masyarakat dalampembangunan kehutanan dapat diwujudkan lebih optimal.

Dari segi kepentingan lingkungan hidup, penggunaanMikrohidro memberikan sumbangan yang sangat berarti dalampenghematan energi dan memberikan kontribusi terhadap perbaikanmutu lingkungan hidup karena mengurangi penggunaan bahan bakarfosil yang berdampak terhadap polusi udara, hujan asam, dan efekrumah kaca. Dalam skema CDM (Clean Development Mechanism)pengaktifan kembali turbin air berskala kecil akan mendapatkaninsentif, bahkan melalui jalur yang cepat (Murdiyarso, D., 2003).Biaya penurunan emisi pembangkit listrik tenaga air mini adalahsebesar –14 US$/tCO2. Tanda minus menunjukkan bahwa tanpakomponen CDM pun proyek tersebut sudah menurunkan emisiserta menghemat biaya.

Mikrohidro elektrik diharapkan dapat membantu pembangunannasional khususnya dalam penyediaan energi listrik. Berdasarkan datayang ada menunjukkan dari 70.611 desa di Indonesia, ± 30.000 desadiantaranya belum dialiri listrik. Kondisi ini disebabkan antara lainkarena : tidak memiliki SDA atau SDA yg ada tidak dimanfaatkan secaraoptimal, kualitas SDM relatif rendah, dan sarana prasarana yang

Page 8: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

5Balai Penelitian Kehutanan Makassar

terbatas (Harian Fajar (koran lokal Makassar) tanggal 9 Agustus 2006).Di Indonesia tercatat 199 kabupaten diidentifikasikan sebagai daerahtertingal, 30 % diantaranya dalam 5 – 10 tahun mendatang masih tidakmungkin mampu di aliri listrik oleh PLN (Harian Seputar Indonesia, 9Nopember 2007). Dari sisi teknis, mikrohidro merubah tenaga yangdihasilkan oleh aliran sungai kecil mejadi energi listrik secara bersihdan ramah lingkungan. Mikrohidro sangat ideal sebagai solusipemenuhan energi listrik untuk daerah-daerah yang tidak terjangkauoleh PLN, seperti daerah-daerah terpencil, daerah pegunungan sekitarkawasan hutan.

C. Manfaat

Pemanfaatan air yang berasal dari hutan untuk menghasilkansumber tenaga listrik bagi masyarakat yang ada disekitar hutanmerupakan salah satu kegiatan yang dapat menjawab permasalahanhubungan antara hutan dan masyarakat.

Berikut ini beberapa manfaat yang diharapkan dari pembangunanmicrohidro electrik :1. Manfaat bagi pembangunan kehutanan

- kelestarian hutan dapat dijaga- kekurangan biaya dan tenaga pengamanan hutan dapat diatasi- persepsi positif masyarakat mengenai hutan dan kehutanan

akan meningkat2. Manfaat bagi masyarakat

- listrik murah dapat diperoleh- akses informasi meningkat- waktu produktif untuk belajar dan mengembangkan usaha

meningkat- kesejahteraan masyarakat meningkat

3. Manfaat bagi pembangunan secara umum- efisiensi pemanfaatan sumberdaya air dapat ditingkatkan- frekuensi banjir dan kekeringan dapat diturunkan- sebagian krisis listrik dapat diatasi

Page 9: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

6Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Gambar 1. Penempatan microhydropada suatu bentang lahan

III. Pembangunan danInstalasi

A. Rancangan dan Konstruksi Alat

Mikrohidro adalah suatuunit pembangkit listrik ygpaling sederhana. Padaprinsipnya asal ada air yangmengalir dan terdapat bedaketinggian, maka listrik dapatdihasilkan. Dengan prinsiptersebut di atas, unitpembangkit listrik ini sangatcocok diterapkan di daerah-

daerah hulu di sekitar kawasan hutan yang pada umumnya bergunungdan tersedia air yang melimpah. Beda tinggi ini tidak selalu air terjunalami, melainkan dapat berupa terjunan buatan yang dibuat denganmembuat bak penampung untuk menampung air dari saluran danmeletakkannya pada posisi tertentu dimana terdapat lahan miringsehingga air dari bak bisa dialirkan menuju ke bawah dan menghasilkantenaga.

1

2

3 4

H net

Keterangan :1) Kincir dan dinamo; 2) saluran tertutup (penstock )3) Bak penenang/penghantar; 4) saluran air / sungai;H net : beda tinggi antara intake dan outlet (m)

Page 10: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

7Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Hubungan antara daya listrik yangakan dihasilkan, beda tinggi, dandebit air digambarkan dalamformula sebagai berikut :

P = h net x Q x g x ŋP = daya (watt)H net = beda tinggi bersih (m)Q = debit potensial (l/det)G = grafitasi (m/det2)Ŋ = efisiensi (tergantung dari disainturbin)

Gambar 2. Pemasangan salurantertutup (penstock) yang terbuat daripipa paralon

Secara umum unit mikrohydro terdiri dari saluran terbuka, bakpenenang/penghantar, saluran tertutup (penstock), kincir air (turbin),dan dinamo/generator listrik.

Fungsi dari masing-masing bagian adalah sebagai berikut :- Saluran terbuka : berfungsi untuk mengalirkan air sungai menuju

bak penenang/penghantar yang dibangun pada suatu lokasitertentu sehingga diperoleh beda tinggi optimal untukmenggerakkan turbin pada debit air tertentu.

- Bak penenang/penghantar : berfungsi untuk menampung airdalam volume yang stabil (input dan output seimbang) padasuatu ketinggian dengan beda tinggi tertentu dari posisi turbin,sekaligus sebagai tempat penyaring air dari sampah/batuan yangakan mengganggu putaran turbin. Pada bak ini dipasang jugasaringan untuk mencegah bahan padat (batu, kayu, dll) padaukuran tertentu yang dapat mengganggu fungsi turbin/kincir.

- Saluran tertutup (penstock) : berfungsi untuk mengalirkan airdari bak penenang menuju kincir dalam debit air yang stabil.Bahan yang bisa digunakan antara lain pipa (PVC atau pipa besi),gorong-gorong, dan pasangan batu.

Page 11: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

8Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Secara umum, ukuran diameter penstock yang dibutuhkan tergantungpada dengan debit air yang akan melewatinya. Sebagai gambaranhubungan anatara debit dan diameter penstock adalah sebagai berikut :

Debit < 10 l/det = Ø 3”Debit 10 – 15 l/det = Ø 4”Debit 15 – 20 l/det = Ø 5”Debit 20 – 30 l/det = Ø 6”Debit 30 – 60 l/det = Ø 8”Debit 60 – 100 l/det = Ø 10”Debit 100 – 150 l/det = Ø 12”Debit 150 – 250 l/det = Ø 14”

Apabila debit terukur diatas 250 l/detik maka pipa yang digunakan dipasang berpasangan. Sebagai contoh apabila debit air sebesar 400l/det, maka pipa yang digunakan adalah dua pipa masing-masingberukuran 14” yang dipasang berpasangan.- Kincir/Turbin : berfungsi untuk memutar dinamo dengan

menggunakan tenaga yang berasal dari energi pukulan air yangmelewati penstock.

Pada prinsipnya cara kerja turbin adalah merubah energi air(potensial, kinetic dan kecepatan) menjadi energi kinetic yangakan memutar turbin. Kemudian dengan generator, putaran yangdihasilkan turbin dirubah menjadi energi listrik. Pemilihan turbinyang terbaik untuk kondisi tertentu tergantung pada karakteristiklokasi, yang dominan adalah beda tinggi dan debit air tersedia.Pemilihan juga tergantung pada kecepatan yang diinginkan darijenis generator atau alat lain yang akan digunakan. Semua turbinmempunyai suatu karakteristik cepatan dan kekuatan , merekaakan berputar paling efisien pada kecepatan tertentu , padakombinasi beda tinggi dan debit tertentu.

Kecepatan turbin sebagian besar ditentukan oleh bedatinggi dimana turbin tersebut akan dioperasikan. Berdasarkanbeda tinggi, disain turbin dapat dikelompokkan kedalam bedatinggi (head) tinggi (high head), sedang (medium head), danrendah (low head). Turbin juga dibedakan berdasarkan carakerjanya, yaitu turbin impulse atau turbin reaksi. Turbin impulseadalah turbin yang merubah seluruh energi air menjadi enegi

Page 12: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

9Balai Penelitian Kehutanan Makassar

kinetik yang akan memutar turbin sehingga menghasilkan energipuntir. Sedangkan turbin reaksi adalah turbin yang merubahenergi air menjadi energi puntir.

Jenis turbin High head Medium head Low headTurbin impulse Pelton

TurgoCross flowMulti Jet PeltonTurgo

Cross flow

Turbin reaksi Francis PropellerKaplan

Bagian yang berputar (disebut sebagai runner) dari turbinreaksi seluruhnya tenggelam di dalam air dan terlindung dalampenutup kedap. Tekanan air akan menekan ke atas sehinggarunner dapat berputar.

Sedangkan untuk turbin impulse, runner berada diluar airdan digerakkan oleh pukulan air melalui nozzle. Nozzle inimengubah air dengan kecepatan rendah menjadi air dengantekanan dan kecepatan tinggi.

Turbin impulse umumnya lebih mudah diaplikasikandibandingkan dengan turbin reaksi karena beberapa keunggulansebagai berikut :- lebih toleran terhadap pasir dan partikel lain dalam air- lebih mudah dalam pengerjaan dan perawatan- tidak memerlukan ruang kedap

Sedangkan kelemahannya adalah jenis ini tidak efisienuntuk daerah dengan beda tinggi minimal. Crossflow, turgo, danpelton multi jet efisien untuk beda tinggi menengah.

Gambar 3. Runner padaTurbin Pelton

Page 13: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

10Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Gambar 4. Runner pada Turbin Cross Flow

Yang paling umum digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air mikrokhususnya di pedesaan adalah tipe crossflow atau modifikasinya.Meskipun efisiensi crossflow diantara berbagai tipe turbin moderensaat ini masih lebih rendah dibandingkan tipe lain seperti pelton, turgo,francis atau kaplan, namun crossflow lebih sederhana dan murah sertarelatif mudah dibuat oleh bengkel. Keunggulan lainnya adalah cukupsesuai untuk digunakan pada berbagai variasi debit dan bedaketinggian. Dengan efisiensi yang mampu mencapai 80 % (lebih rendahdibandingkan tipe lain yang bisa mencapai 90 %), tipe crossflow cukuplayak untuk dikembangkan sebagai pembangkit energi listrik tenaga airpedesaan di Indonesia. Hubungan antara debit aliran, beda tinggi,daya optimal, dan tipe turbin disajikan pada gambar berikut.

Gambar 5. Hubungan antara debit, beda tinggi, daya optimal, dan tipe turbin

Page 14: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

11Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Gambar 6. Instalasi turbin (tipe crossflow) di Poso, Sulawesi Tengah

- Dynamo/generator : berfungsi sebagai penghasil listrik. Satuandari dinamo/generator yang dapat dibeli ditoko adalah dalamsatuan daya KVA (Kilovolt Ampere).

Gambar 7. Dinamo/generator : pembangkit listrik yang digerakkan oleh turbin

- Jaringan distribusi : berfungsi untuk membagi tenaga listrik yangdihasilkan menuju pemukiman

Page 15: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

12Balai Penelitian Kehutanan Makassar

B. Pembiayaaan

Kisaran biaya pembangunan mikrohidro adalah ± Rp. 150 – 250juta (tergantung pada disain dan kualitas materinya) untuk kapasitasdaya optimal 10.000 – 20.000 watt (± Rp. 7,5 – 15 jt /Kilo Watt (KVA)dan dapat memenuhi kebutuhan listrik untuk ± 150 rumah masyarakatdi pinggir hutan pada catchments area seluas kurang lebih 1000 ha.Pada kondisi tertentu biaya bisa meningkat atau berkurang tergantungpada disain unit turbin, kondisi fisik lokasi (debit air, beda tinggi,panjang saluran, dll) dan panjang jaringan kabel (jarak dari unit turbinke pemukiman.

Kegiatan pembangunan mikrohidro sebagai bagian dari kegiatankehutanan diarahkan untuk meningkatkan komitmen masyarakat untukmemelihara hutan. Dengan kesepakatan yang dibangun sebelumpembangunan dilaksanakan, kegiatan menanam dan atau menjagahutan dijadikan kewajiban yang melekat sama halnya dengan iuranbulanan yang diatur oleh kelompok. Kelompok pengguna turbinmempunyai kewajiban iuran bulanan dan menanam 5 pohon perbulan(60 pohon per tahun) dan persemaiannya difasilitasi oleh pemerintah.Penanaman pohon dan pemeliharaannya ini akan melekat selamaanggota kelompok masih menjadi konsumen listrik.

Apabila biaya pembangunan mikrohidro di sinergikan dengankegiatan GERHAN, maka konsep di atas bisa dijadikan kataliskeberhasilan GERHAN. Biaya GERHAN untuk areal seluas 1000 hadiperlukan Rp. 5 Milyar (dengan asumsi biaya GERHAN Rp. 5 jt/ha).Apabila 10 % (equivalen 100 ha tanaman) dari kegiatan tersebutdijadikan mikrohidro (setara Rp. 500 jt) equivalen keberhasilan 90 %dengan biaya 500 juta tersebut kita bisa membuat 3 unit mikrohidroyang melayani 3 desa (± 450 KK). Apabila tiap KK menanam 5pohon/bulan maka dalam 1 (satu) tahun akan tertanam 27.000 pohon.Asumsi jarak tanam 5 x 5 m (400 pohon/ha) maka akan tertanam pohonseluas 67,5 ha/tahun. Dengan demikian meningkatkan keberhasilanpenanaman melalui pelibatan kelompok masyarakat pengguna listrikuntuk menjaga dan memelihara tanamannya.

Apabila kita bandingkan secara langsung pengeluaran masyarakatantara mikrohidro dengan listrik PLN atau Genset maka akan adapenghematan yang cukup signifikan. Biaya yang dikeluarkanmasyarakat pada langganan daya 900 Watt pada penggunaan daya 100

Page 16: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

13Balai Penelitian Kehutanan Makassar

watt untuk satu buah TV (60 watt) dan 3 buah lampu hemat energi(@12 watt) termasuk biaya beban dan pajak adalah sebesar ± Rp.40.000 per bulan. Untuk penggunaan genset, biaya yang dibutuhkanperbulan lebih besar lagi dengan perhitungan bahwa rata-ratakonsumsi bahan bakar untuk 4 jam pemakaian adalah Rp. 20.000,-/hari.Sementara itu biaya iuran pengguna turbin untuk konsumsi listrikrumah tangga yang setara yaitu 100 watt umumnya adalah 15 rb/bulanatau sejumlah yang disepakati dimana uang iuran tersebut tetapberada di dalam masuarakat dan hanya digunakan untuk upah operatordan pemeliharaan rutin.

Page 17: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Komponen kegiatan dan bahan yang memerlukan biaya untuk membangun mikrohidro dan variable yang berpengaruhterhadap besar kecilnya biaya adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Bahan dan Upah pada Setiap Kegiatan dan variabel yang mempengaruhinyaNo Kegiatan Bahan Upah Variabel1 Sipil teknis

- Bendungan (pilihan)- Pasangan batu kosong

(bronjong)

- Pasangan batu isi

Bronjong (m3)Batu kali (m3)

Semen (jumlah zak)Batu (m3)Pasir (m3)

Pengisian batuPenyusunan bronjong

Pemasangan batu

Dimensi sungai (lebar, kedalaman,dan debit air)

- Saluran terbuka (pilihan ataukombinasi)- saluran tanah berumput- Pasangan batu kosong- Pasangan batu isi

- Bak penghantar

- Saringan

Semen (jumlah zak)Batu (m3)Pasir (m3)

Semen (jumlah zak)Batu (m3)Pasir (m3)

Plat besi (m)

Penggalian tanahPemasangan batuPemasangan rumput

Penggalian tanahPemasangan batu

PengelasanPemasangan

- Panjang jarak antara bendungandengan titik yang akan diperolehbeda tinggi optimal dimana akanditempatkan bak penghantar

- Kondisi tanah (kestabilan tanah)- Debit aliran

- Kondisi tanah (kestabilan tanah)- Debit aliran

- Ukuran partikel minimal yang bisadi lewatkan (tergantung padadisain turbin)

- Dimensi bak penghantar

Page 18: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

15Balai Penelitian Kehutanan Makassar

No Kegiatan Bahan Upah Variabel

- Penstock (pilihan)- PVC- Pipa besi- Gorong-gorong

Pipa PVC (diameter danjumlah)Pipa besi (diameter danjumlah)Gorong-gorong (diameterdan jumlah)Semen (jumlah zak)

Pemasangan - Panjang lereng antara bakpenghantar dengan pondok turbin

- Debit aliran- Kondisi tempat

2 Pondok Turbin- Bangunan pondok (pilihan)

- permanen- semi permanen

- Turbin

- Dinamo- Panel elektrik

Kayu ( balok/papan)Seng (lembar)Semen (jumlah zak)Pasir (m3)Batu bata (biji)Batu kali (m3)Besi (batang)

Unit Turbin (spec.tertentu)

Unit dynamo (daya)Unit panel

Penggalian tanahPembuatan fondasiPembuatan dindingPemasangan pintuPemasangan atap

Pemasangan

PemasanganPemasangan

- Kondisi tempat- Kestabilan tanah- Disain turbin

- Beda tinggi- Debit- Efisiensi yang dikehendaki

- Daya optimal yang dikehendaki- Daya optimal yang dikehendaki

Page 19: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

16Balai Penelitian Kehutanan Makassar

No Kegiatan Bahan Upah Variabel

3 Jaringan- kabel utama- kabel cabang- kabel rumah- Lampu- Tiang

Kabel (spesifikasitertentu dalam meter)MCB (ampere tertentudalam jumlah)Lampu (daya tertentudalam jumlah)Tiang (jumlah)Konektor (jumlah)Service clamp (jumlah)Kawat pengikat (ukurandan berat)

Pemasangan inatalasi(dalam panjang jaringandan jumlah titik)

- Posisi dan jarak pemukimandengan unit turbin

- Tegangan dan daya yang akandialirkan

- Jumlah rumah yang akan di aliri

Page 20: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

C. Kelembagaan

Sasaran akhir dari mikrohidro elektrik yang dikembangkan adalahmenggalang kekuatan kolektif masyarakat untuk memeliharan danmenjaga hutan. Kekuatan kolektif tersebut akan dapat didapat apabilaterdapat kelembagaan yang kuat. Untuk mencapai sasaran tersebut,pengembangan kelembagaan mikrohidro dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai berikut :

1. Sosialisasi konsep

Lokasi sasaran kegiatan adalah hutan-hutan di hulu DAS prioritasuntuk fungsi pengamanan hutan dan pengamanan bagian hilir (lahanpertanian, DAM, PLTA, dll) dengan target masyarakat di sekitar hutandengan tingkat kesejahteraan rendah dan potensi tekanan terhadaphutan yang tinggi.

Sosialisasi konsep merupakan upaya untuk meyakinkan danmenggalang dukungan dari berbagai pihak dalam pengembangankonsep pengembangan partisipasi masyarakat dalam pelestarian fungsihutan melalui pembangunan mikrohydro elektrik. Dalam kegiatan iniyang menjadi pokok materi sosialisasi adalah pentingnya partisipasimasyarakat dalam upaya pelestarian fungsi DAS bagian hulu khususnyahutan. Peran serta masyarakat untuk menjaga hutan dalam bentukpartisipsi aktif (pengamanan hutan, penanaman) atau partisipasi pasif(menghindari illegal logging, tidak melakukan perambahan dan atauperladangan berpindah). Partisipasi ini mendapatkan ”bayarannya”melalui manfaat langsung yang dapat diberikan oleh hutan bagimasyarakat (dengan kondisi yang baik yang selalu terjaga kelestarianfungsinya) yaitu listrik.

Dalam sosialisasi ini perlu ditegaskan juga bahwa masyarakatbukanlah konsumen listrik, melainkan ”pemilik industri listrik” itusendiri. Sehingga mereka mempunyai kewajiban dan tanggungjawabkolektif untuk menjaga dan menjamin kontinuitas fungsinya.

2. Pengumpulan data kondisi biofisik dan sosial ekonomi masyarakattarget

17Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Page 21: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

18Balai Penelitian Kehutanan Makassar

2. Pengumpulan data kondisi biofisik dan sosial ekonomi masyarakattarget

Pengumpulan data dilaksanakan agar dapat dihasilkan informasiyang akurat tentang hubungan sebab akibat antara kondisi hutan – hasilair – energi listrik – kesejahteraan masyarakat. Informasi ini akanberguna untuk menggali dukungan berbagai pihak dan menjagakomitmen bersama dari seluruh pihak yang terkait. Data dan informasiyang dikumpulkan adalah sebagai berikut :

- Data dan informasi sosial ekonomi masyarakat pra kegiatan (aksesinformasi, tingkat kemauan belajar, jam aktif, keterkaitan danpersepsi terhadap hutan)

- Data dan informasi kondisi hutan dan hasil air dan potensi listrikyang dihasilkan (topografi, tipe hutan, luas penutupan hutan,tingkat gangguan terhadap hutan, jaringan sungai, debit air max-min, pemanfaatan air, dll)

3. Pembangunan unit turbin dan instalasi jaringan kabel

Rancangan dan disain konstruksi alat didasarkan pada penggunaandebit minimal sungai. Kunci utama dari tenaga air adalah adanya gayagravitasi yang akan mengalirkan air dalam jumlah dan kecepatan yangdikehendaki. Untuk mendapatkan tenaga yang maksimal, kombinasiantara debit dan beda tinggi antara bak penenang dan unit turbinsangat menentukan.

Yang paling utama diperhatikan untuk kelangsungan turbin adalahkontinuitas sumber tenaga yang berupa aliran air. Dengan demikiansyarat minimal adalah adanya aliran air yang kontinyu sepanjang tahun.

Gambar 10. Pengukuran debitPotensial

Page 22: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

19Balai Penelitian Kehutanan Makassar

4. Pembentukan Kelompok

Pembentukan kelompok masyarakat yang menerima manfaatdilakukan sebelum pembangunan microhydro electric dimulai.Kelompok ini dapat juga dibuat setelah listrik menyala tetapi sebelumdidistribusikan kepada masyarakat. Untuk mengoperasikan microhydroelectric perlu dibentuk kelompok yang berfungsi sebagai pengelola danpemelihara turbin yang diharapkan dapat menjamin pasokan listriksecara lestari. Selain untuk menjamin kontinuitas turbin,pembentukan kelompok ini juga dimaksudkan sebagai “entry point”upaya pengamanan hutan. Kelompok dibentuk sendiri oleh masyarakatdan bertugas sesuai dengan hasil kesepakatan melalui rapat kelompok.

Maksud dan tujuan pembentukan kelompok ini adalah untuk :a. Mengelola pemanfaatan pembangkit listrik secara bersama-sama

sehingga kontinuitas pemanfaatannya dapat terjamin.b. Membentuk kelompok kader pelestari hutan swakarsa.

Seperti pada umumnya sebuah lembaga, dalam kelompok ini jugadibuat struktur organisasi serta aturan main. Struktur organisasimaupun aturan main yang disepakati didiskusikan dan diputuskanbersama oleh anggota kelompok. Aturan main berupa kewajiban-kewajiban anggota kelompok, besarnya iuran kelompok yang akandipergunakan untuk pemeliharaan alat dan gotong royong dalampemeliharaan unit pembangkit listrik seperti pembersihan saluran air,pintu air, bak penampung, dan lainnya. Dalam aturan ini jugadimunculkan sangsi terhadap pengingkaran kesepakatan. Sangsi inidiperlukan untuk tetap menjaga semua anggota kelompok berada didalam koridor aturan main yang disepakati sehingga kontinuitaspemanfaatan listrik dapat terjaga.

Kontinuitas pemanfaatan pembangkit listrik terutama tergantungpada dua hal utama yaitu unit alat, dan suplai tenaga (kontinuitas hasilair). Unit alat berkaitan dengan umur pakai masing-masing komponenseperti dinamo, kincir, bearing penyangga, dan pipa. Pemeliharaanalat ini bahannya bisa dibiayai dari iuran anggota, sedangkanpengerjaan serta pemeliharaan dikerjakan secara swadaya gotongroyong anggota kelompok.

Page 23: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

20Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Sedangkan yang berkaitan dengan suplai tenaga (kontinuitas hasilair), maka yang diperlukan adalah upaya bersama seluruh anggotakelompok untuk bersama-sama ikut serta menjaga kawasan hutan yangberada di atasnya sebagai ”penghasil air”.

Upaya tersebut dapat dalam bentuk aktif maupun pasif. Upayaaktif berupa antara lain patroli bersama dengan aparat pemerintah(polsus, aparat desa) untuk mencegah pencurian kayu maupunkebakaran serta bentuk gangguan hutan lainnya. Sedangkan upayapasif adalah dengan mengurangi konsumsi kayu dari hutan. Konsumsikayu dari hutan ini dapat dikompensasi secara perlahan denganmenanam kayu-kayuan pada lahan milik.

Kegiatan-kegiatan tersebut dilaksanakan oleh kelompok secaraswadaya. Peran pemerintah terutama hanya dalam pembinaan danpendampingan, serta bantuan seperti bibit tanaman kayu-kayuanberumur pendek untuk memenuhi kebutuhan kayu bangunan dan bahanbakar masyarakat. Peran ini akan semakin dikurangi denganberjalannya waktu sejalan dengan meningkatnya kesadaran dankemampuan masyarakat.

Pembinaan dan pendampingan diberikan dalam bentuk bimbinganmelalui alih teknologi dan pelatihan serta diskusi dan pembelajaranpartisipatif. Pembinaan dan pendampingan diberikan oleh instansipemerintah maupun lembaga non pemerintah (NGO).

IV. Pengembangan ManfaatUntuk kepentingan pemberdayaan masyarakat dan pembinaan

kelembagaan menuju desa yang lebih mandiri, pemanfaatan unitmikrohidro tidak semata-mata hanya untuk menghasilkan listrik namundapat diperluas pemanfaatannya. Apabila pada malam hari mikrohidrodioperasikan untuk menghasilkan listrik bagi penerangan rumah tangga,maka pada siang hari tenaga putar yang dihasilkan oleh turbin dapatdigunakan untuk menggerakkan mesin-mesin seperti gilingan padi, kopimaupun jagung serta produk pertanian lainnya. Apabila dihubungkandengan generator, maka pada siang hari ketika tidak digunakan untuk

Page 24: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

21Balai Penelitian Kehutanan Makassar

penerangan, listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk mesin lasdan alat-alat pertukangan lainnya. Dengan adanya mesin las maupunalat pertukangan, maka masyarakat pedesaan tidak lagi harusmembawa alat-alat pertaniannya yang rusak ke kota kecamatan untukperbaikan. Apabila dikelola secara kelompok maka pemanfaatanmikrohidro yang diperluas ini dapat mamacu pergerakan usaha mikrodan ekonomi pedesaan yang lebih baik. Pemanfaatan mikrohidro yangdiperluas digambarkan dalam skema berikut.

Page 25: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Gambar 11. Konsep pemanfatan mikrohidro yang diperluas22

Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Page 26: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Gambar 12. Penggunaan turbin untuk memutar dinamo dan mesin giling kopi

V. Pengelolaan Hulu Das BerbasisMasyarakat : Contoh KasusSejak tahun 2005 Litbang Kehutanan telah membangun

beberapa demplot pengembangan DAS Uji Coba skala Mikro di Sulawesi.Pengembangan DAS Uji Coba skala mikro tersebut dibangun dalambentuk model pengelolaan hutan bersama masyarakat (CommunityBased Forest Management/ CBFM ).

Microhidro rancangan Balai Penelitian Kehutanan Makassar dibuatdalam konteks yang utuh termasuk di dalamnya pemberdayaankelompok masyarakat pengguna turbin. Konsep ini telah dieksposedalam berbagai seminar maupun gelar teknologi di berbagai tempat(Jakarta, Bogor, Jogjakarta, Surabaya, Ternate, Manokwari, Gorontalo,Palu, Kendari, Makassar, Gowa, Tana Toraja). Pada kesempatantersebut, tanggapan positif dalam bentuk permintaan pembangunanmuncul dari berbagai pihak. Beberapa unit microhidro telah dibangunoleh BPK Makassar, antara lain tiga unit dari biaya penelitian (LITBANG)di bangun di Malino (Kabupaten Gowa), Mangkendek (Kabupaten TanaToraja), dan Masamba (Kabupaten Luwu Utara). Beberapa unit lain

Mesin Giling KopiGenerator

Pengaturdebit

Pulley Mesin GilingPulley Generator

23Balai Penelitian Kehutanan Makassar

Page 27: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

24Balai Penelitian Kehutanan Makassar

dikerjakan BPK Makassar dalam skema kerjasama dengan beberapainstansi antara lain Dinas Kehutanan Provinsi Sulawesi Tengah, BalaiDiklat Kehutanan Makassar, Balai Konservasi Sumber Daya Alam (BKSDA)Palu, BKSDA Sulawesi Tenggara, BPK Manado.

Gambar 13. Konsep mikro hidro mendapatkan pengharagaan masuk sebagai104 Inovasi Indonesia tahun 2012

Sampai dengan akhir tahun 2010, konsep yang dikembangkanbisa berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Kontinuitas turbin,aktivitas kelompok, perubahan persepsi dan pemahaman masyarakatmengenai hutan dan fungsinya menunjukkan perkembangan yang baik.Metode pendekatan yang dipergunakan adalah melalui PAR(Participatory Action Research). Dalam pendekatan ini masyarakatdiajak untuk memahami diri sendiri dan potensi yg dimilikinya untukbersama-sama merancang, melaksanakan, mengevaluasi, danmerencanakan kembali kegiatan yang mereka butuhkan untukmeningkatkan kesejahteraan mereka sendiri. Proses ini dilaksanakansecara simultan dalam siklus yang terus menerus dengan pembinaandan pendampingan peneliti-peneliti Balai Penelitian KehutananMakassar.

Page 28: LESTARI HUTANKU TERANG DESAKU

Lestari Hutanku, Terang Desaku : membangun desa mandiri energi dengan hasil air dari hutan

25Balai Penelitian Kehutanan Makassar

PenutupPembangunan Unit Pembangkit Listrik Tenaga Air Skala Kecil

merupakan bentuk pengelolaan hutan berbasis masyarakat (CommunityBased Forest Management) dengan tujuan mempererat hubunganantara hutan dan masyarakat di sekitar hutan. Dengan kegiatan inidiharapkan dapat terwujud secara nyata manfaat dari hubungan timbalbalik positif antara hutan dan masyarakat yang langsung dapatditerima dan dipahami dengan mudah oleh masyarakat. Denganadanya manfaat yang langsung (instant benefit) pada masyarakat,maka upaya mendorong partisipasi masyarakat dalam pembangunankehutanan dapat diwujudkan lebih optimal.

Sampai dengan saat ini pengamatan efektifitas konsep yangdikembangkan terus dilakukan. Tidak semua asumsi dapat berjalanmulus, namun beberapa indikator yang menunjukkan bahwa konsepyang dibangun berjalan pada track yang direncanakan bisa dilihatsecara nyata : antusiasme yang tinggi dari masyarakat untuk gotongroyong dan berkumpul dalam kelompok dapat terbangun dengan baik.

Daftar PustakaHadinugroho, H.Y.S; Tjakrawarsa, G.; Tayeb, A.K.; Syahidan. 2004.

Rekayasa Alat dan Substitusi Bahan Pengamatan Pengelolaan DAS.Laporan Hasil Kegiatan. Balai Litbang Teknologi Pengelolaan DASIndonesia Bagian Timur. Tidak diterbitkan.

Hadinugroho, H.Y.S; Mairi, K.; Barus, S.P., Sumung, U., Syarief, M.,2006. PengelolaaDAS Uji Coba Datara. Laporan Hasil Kegiatan.Balai Litbang Teknologi Pengelolaan DAS Indonesia Bagian Timur.Tidak diterbitkan.

Mudyarso, D. 2003. CDM : Mekanisme Pembangunan Bersih. PenerbitBuku Kompas. Jakarta.