Dampak Perubahan Iklim Terhadap Ketersediaan Pasokan Listrik PLTA Pada Sistem Kelistrikan Sulawesi Bagian Utara

Haq, Guntur Ibnu (2025) Dampak Perubahan Iklim Terhadap Ketersediaan Pasokan Listrik PLTA Pada Sistem Kelistrikan Sulawesi Bagian Utara. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6014231060-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

PLTA merupakan pembangkit yang menghasilkan energi bersih tanpa emisi karbon, namun sangat bergantung pada ketersediaan air yang dipengaruhi oleh kondisi iklim setempat. Dalam beberapa tahun terakhir, PLTA pada Sistem Sulawesi Bagian Utara mengalami penurunan produksi hingga 70% akibat musim kemarau yang berkepanjangan. Perubahan iklim yang diproyeksikan akan semakin memperparah situasi ini, terutama dengan meningkatnya frekuensi kemarau dan perubahan pola curah hujan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis proyeksi perubahan iklim di masa depan serta dampaknya terhadap pasokan air dan energi listrik yang dihasilkan PLTA yang beroperasi di Sistem Sulawesi Bagian Utara. Penelitian ini juga akan mengeksplorasi berbagai strategi adaptasi, termasuk penerapan teknologi prediktif, pengelolaan sumber daya air yang lebih efisien, serta integrasi energi terbarukan lainnya.
Proyeksi perubahan iklim dilakukan berdasarkan dua skenario SSP, yaitu SSP2-4.5 (skenario moderat) dan SSP5-8.5 (skenario ekstrem), yang telah dikalibrasi terhadap data observasi BMKG. Data iklim tersebut digunakan sebagai input model machine learning Random Forest untuk memproyeksikan debit dan produksi energi di PLTA Tonsealama, Tanggari I, dan Tanggari II. Disamping itu, akan dikaji dampak dampak pada aspek lingkungan berdasarkan emisi yang timbul serta finansial dari biaya akibat mengganti sumber energi dari PLTA ke PLTD. Strategi adaptasi perubahan iklim akan dikaji dengan menggunakan SWOT-AHP
Hasil analisis menunjukkan bahwa perubahan iklim menyebabkan peningkatan suhu dan variabilitas curah hujan yang berdampak langsung terhadap penurunan debit musiman baik untuk skenario SSP2-4.5 maupun SSP5-8.5. Penurunan debit tertinggi terjadi pada skenario SSP2-4.5 dibandingkan dengan SSP5-8.5. Dampak perubahan iklim ditinjau dari aspek teknis, lingkungan, dan finansial menunjukkan penurunan produksi di seluruh PLTA dan skenario, dengan dampak terbesar terjadi pada PLTA Tanggari II, terutama pada skenario SSP2-4.5 dengan penurunan di ketiga PLTA hingga 16.628,99 MWh/tahun. Dari aspek lingkungan, penurunan produksi ini memicu peningkatan emisi CO₂ akibat penggunaan pembangkit fosil, dengan emisi tambahan mencapai 26.362,33 ton CO2e/tahun. Secara finansial, kerugian akibat penurunan produksi hampir Rp 554,205 miliar/tahun. Untuk menjaga stabilitas produksi listrik PLTA dalam menghadapi perubahan iklim, strategi adaptasi utama yang dihasilkan melalui analisis SWOT-AHP adalah: (1) pengelolaan reservoir kaskade secara terintegrasi, (2) peningkatan kapasitas sistem PLTA sebagai bagian dari program dekarbonisasi nasional, dan (3) penyesuaian strategi pengisian waduk berbasis proyeksi iklim jangka panjang. Hasil penelitian ini memberikan dasar ilmiah dalam perencanaan transisi energi yang tangguh terhadap iklim, khususnya pada sistem PLTA di kawasan tropis pegunungan seperti Sulawesi Utara.
===============================================================================================================================================
Hydropower plants (PLTA) are clean energy producers with zero carbon emissions, yet they are highly dependent on water availability, which is influenced by local climate conditions. In recent years, PLTAs in the Northern Sulawesi Power System have experienced production drops of up to 70% due to prolonged droughts. Projected climate change is expected to exacerbate this situation, particularly with increasing drought frequency and altered rainfall patterns. This study aims to analyze future climate change projections and their impacts on water supply and electricity generation at PLTA Tonsealama, Tanggari I, and Tanggari II. It also explores potential adaptation strategies, including predictive technologies, improved water resource management, and the integration of other renewable energy sources.
Climate projections were developed using two Shared Socioeconomic Pathway (SSP) scenarios—SSP2-4.5 (moderate) and SSP5-8.5 (extreme)—calibrated with observational data from the Indonesian Meteorological Agency (BMKG). The climate data were used as inputs for a Random Forest machine learning model to forecast river discharge and electricity generation. Additionally, the study assesses environmental impacts in terms of emissions and financial implications of substituting hydropower with diesel-based generation (PLTD). Climate adaptation strategies were evaluated using the SWOT-AHP (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats – Analytic Hierarchy Process) approach.
Results indicate that climate change is causing increased temperatures and rainfall variability, directly affecting seasonal inflow reductions under both SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios. The most severe discharge reductions occur under the SSP2-4.5 scenario. From technical, environmental, and financial perspectives, climate change leads to reduced energy production across all PLTAs, with the greatest impact observed at PLTA Tanggari II. Under SSP2-4.5, the total energy loss across all three PLTAs reaches 16,628.99 MWh per year. Environmentally, this leads to additional CO₂ emissions from fossil fuel use, totaling approximately 26,362.33 tons CO₂e per year. Financially, the estimated economic loss due to reduced hydropower generation is nearly IDR 554.205 billion per year.
To maintain hydropower system resilience under climate change, the prioritized adaptation strategies identified through the SWOT-AHP analysis include: (1) integrated cascade reservoir management, (2) enhancement of PLTA system capacity as part of the national decarbonization program, and (3) climate-informed reservoir operation planning based on long-term climate projections. These findings provide a scientific basis for climate-resilient energy transition planning, particularly for highland tropical hydropower systems such as those in North Sulawesi.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Adaptasi, Machine Learning, Perubahan Iklim, PLTA, Adaptation, Climate Change, Hydropower Plant, Machine Learning
Subjects:	G Geography. Anthropology. Recreation > G Geography (General) > G70.217 Geospatial data Q Science > Q Science (General) > Q325.5 Machine learning. Support vector machines. T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD171.75 Climate change mitigation T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD395 Reservoirs (water supply)
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Guntur Ibnu Haq
Date Deposited:	22 Jul 2025 08:11
Last Modified:	22 Jul 2025 08:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/120620

Actions (login required)

View Item