Cross-Flow Turbine Design of Micro hydro Power Generator for Rural Energy-Independent Area
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Download : 534
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Abstract
This study aims to design a cross-flow turbine in a micro hydro power plant as an alternative energy source for Indonesian remote areas that do not have electricity. The research location for the turbine design in this study is in the Ngalau Baribuik, located in Batu Gadang, Lubuk Kilangan district, Padang city. Based on the analysis of water flow characteristics, the type of turbine that is suitable for low water debit and head condition is cross flow turbine. The geometry of the cross-flow turbine is designed by considering the power electricity needs of the community and the electrical potential at the site. This experimental research was carried out in two stages; field investigations related to water flow characteristics and energy need analysis of local communities, the design and manufacture of the turbine. Based on theoretical calculation, the cross-flow turbine can produce up to 5 kW of electrical power which can meet 70% of the community's energy needs.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah turbin aliran silang pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) sebagai alternatif sumber energi bagi daerah terisolir yang belum teraliri listrik. PLTMH dirancang untuk masyarakat kawasan Ngalau Baribuik yang berlokasi di Batu Gadang Lubuk Kilangan kota Padang. Berdasarkan analisis karakteristik aliran, untuk kondisi debit dan tinggi jatuh air yang kecil turbin yang paling sesuai digunakan adalah aliran silang. Disain dan geometri turbin disesuaikan dengan kebutuhan masyarakat dan potensi yang ada di lokasi. Penelitian eksperimen ini dilaksanakan dalam dua tahap; (a) investigasi lapangan terkait dengan karakteristik aliran air dan kebutuhan energi masyarakat, dan (b) proses perancangan dan pembuatan turbin. Secara teoritis, turbin aliran silang yang dirancang akan dapat memproduksi daya listrik hingga 5 kW yang akan memasok 25% kebutuhan energi masyarakat setempat.
##plugins.themes.academic_pro.article.details##
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright (c): Remon Lapisa, Arwizet Karudin, Krismadinata Krismadinata, Prima Yane Putri, Junil Adri, Firman Omni Saputra, Doni Saputra, Aldi Alfarizi (2023)References
[2] H. A. Fitra and A. Asirin, “Ketahanan Masyarakat terhadap Ancaman Krisis Energi Listrik di Kabupaten Lampung Selatan, Provinsi Lampung,” Jurnal Wilayah dan Lingkungan, vol. 6, no. 2, pp. 58–73, 2018.
[3] R. R. Al Hakim, “Model energi Indonesia, tinjauan potensi energi terbarukan untuk ketahanan energi di Indonesia: Sebuah ulasan,” Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, vol. 1, no. 1, 2020.
[4] F. Adjikri, “Strategi pengembangan energi terbarukan di Indonesia,” Jurnal Online Mahasiswa (Jom) Bidang Teknik Elektro, vol. 1, no. 1, 2017.
[5] PLN, “Statistik PLN 2019.” 2019. [Online]. Available: https://web.pln.co.id/statics/ uploads/2020/08/Statistik-2019-4-8-20-rev.pdf
[6] P. PLN, “Statistik PLN 2013,” Sekretariat Perusahaan PT PLN (Persero), 2014.
[7] PLN, “Statistik PLN 2021.” PT. Perudahaan Listrik Negara, 2021. [Online]. Available: https: //web.pln.co.id/statics/uploads/2022/03/Statistik-PLN-2021-Unaudited-21.2.22.pdf
[8] “Kementerian ESDM RI - Media Center - Arsip Berita - Triwulan III 2021: Rasio Elektrifikasi 99,40%, Kapasitas Pembangkit EBT 386 MW.” https://www.esdm.go.id/ id/media-center/arsip-berita/triwulan-iii-2021-rasio-elektrifikasi-9940-kapasitas-pembangkit-ebt-386-mw (accessed Mar. 04, 2022).
[9] Antaranews, “PLN targetkan 2019 rasio elektrifikasi Sumbar 96,85 Persen, resmikan listrik pedesaan di Mentawai,” Feb. 25, 2019. [Online]. Available: https://sumbar. antaranews. com/berita/248070/pln-targetkan-2019-rasio-elektrifikasi -sumbar-9685-persen-resmikan-listrik-pedesaan-di-mentawai
[10] “Masih Ada Tujuh Desa Baru di Sumbar Belum Teraliri Listrik.” https://sumatra. bisnis.com/read/20210108/534/1340391/masih-ada-tujuh-desa-baru-di-sumbar-belum -teraliri-listrik (accessed Aug. 27, 2022).
[11] Kementerian ESDM, “Potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) Indonesia,” 2016. http:// esdm.go.id/berita/37-umum/1962-potensi-energi-baru-terbarukan-ebt-indonesia.html (accessed Apr. 27, 2016).
[12] Codingest, “Jalan Baru Ngalau Baribuik, Akses Wisata dan Perekonomian Warga,” padang.go.id, Aug. 31, 2021. https://www.padang.go.id/jalan-baru-ngalau-baribuik-akses-wisata-dan-perekonomian-warga (accessed Aug. 23, 2022).
[13] “Kejar Rasio Elektrifikasi 100 Persen pada 2025, PLN Minta PMN Rp10 Triliun.” https:// ekonomi.bisnis.com/read/20220621/44/1546280/kejar-rasio-elektrifikasi-100-persen-pada-2025-pln-minta-pmn-rp10-triliun (accessed Aug. 27, 2022).
[14] “Semen Padang Bentangkan Bendera Raksasa di Puncak Bukit Karang Putih - ANTARA Sumbar.” https://sumbar.antaranews.com/berita/210407/semen-padang-bentangkan-bendera-raksasa-di-puncak-bukit-karang-putih (accessed Aug. 27, 2022).
[15] “Kelurahan Batu Gadang, Lubuk Kilangan, Kota Padang.” https://langgam.id/kelurahan-batu-gadang-lubuk-kilangan-kota-padang/ (accessed Aug. 23, 2022).
[16] “Ngalau Baribuik, Destinasi Wisata Baru di Batugadang | Padek.co.” https://padek. jawapos.com/pariwisata/01/09/2021/ngalau-baribuik-destinasi-wisata-baru-di-batugadang/ (accessed Aug. 23, 2022).
[17] “Pemko Padang Tingkatkan Akses Wisata ke Ngalau Baribuik,” Integritas Media. https://www.integritasmedia.com/2021/09/pemko-padang-tingkatkan-akses-wisata-ke.html (accessed Aug. 23, 2022).
[18] S. Sukardi, M. Giatman, R. Lapisa, P. Purwantono, and R. Refdinal, “A Micro Hydro Power Generator as an Alternative Solution for Energy Problem Solving in Indonesian Remote Area,” presented at the 4 th International Conference on Technical and vocation Education and Training Padang, Padang, Nov. 2017, pp. 88–95. Accessed: Feb. 21, 2019. [Online]. Available: http://repository.unp.ac.id/15073/
[19] Purwantono, “Model Pengemangan Kincir Screw Aksial sebagai Penggerak Pembangkit Listrik Mini Hidro,” Universitas Negeri Padang, Padang, 2015.
[20] P. Purwantono, R. Lapisa, and A. Kurniawan, “Turbin Air: Pengantar dan Aplikasinya di Lapangan,” 2020.
[21] K. Krismadinata, A. Asnil, I. Husnaini, T. Andayono, M. Yandra, and R. Lapisa, “Nagari Mandiri Energi dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro,” Suluah Bendang: Jurnal Ilmiah Pengabdian Kepada Masyarakat, vol. 22, no. 3, Art. no. 3, Dec. 2022, doi: 10.24036/sb.03430.
[22] C. Penche, Layman’s guidebook on how to develop a small hydro site. DG XVII, European Commission, 1998.
[23] C. A. Mockmore and F. Merryfield, “The Banki water turbine,” 1949.
[24] D. H. Ngoma, Y. Wang, and T. Roskilly, “Crossflow Turbine Design Specifications for Hhaynu Micro-Hydropower Plant-Mbulu, Tanzania,” Innov Ener Res, vol. 8, no. 225, p. 2, 2019.
[25] D. Riadi, R. Lapisa, H. Nurdin, and M. Mulianti, “Analisis Kecepatan Air Masuk Terhadap Bukaan Guide Vane Turbin Crossflow skala Piko Hidro dengan Simulasi CFD,” VOMEK: Jurnal Vokasi Mekanika, vol. 3, no. 3, pp. 94–101, 2021, doi: https://doi.org/10.24036/ vomek.v3i3.232.
[26] P. Verhaart, “Blade calculations for water turbines of the Banki type,” Eindhoven University of Technology, 1983.
[27] C. Popescu, “Design and Manufacturing of a Low Head Banki Turbine,” in Applied Mechanics and Materials, 2013, vol. 371, pp. 672–676.
[28] P. Purwoko, “Turbin aliran silang menggunakan sudu dari bilah pipa”.
[29] A. M. H. San San Yi and M. M. Sein, “Design of cross flow turbine (runner and shaft),” International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR), pp. 736–740, 2018.