Indonesia memiliki sumber energi listrik yang terbarukan dan berlimpahjumlahnya yaitu air. Sejauh ini batubara menyumbang sebesar 52,8 % sebagaisumber energi listrik sementara cadangan batubara di Indonesia diperkirakanhanya tersedia untuk 70 tahun lagi. Langkah yang diambil pemerintah untukmengatasi hal tersebut adalah menambah kapasitas terpasang pembangkit listrikmikrohidro menjadi 2.846 MW dan pembangunan listrik menjadi 35.000 MW.Mikrohidro adalah instalasi pembangkit listrik dengan rentang daya antara 5-100kW. Magetan merupakan salah satu daerah di Indonesia yang memiliki topografiberupa pegunungan, sehingga banyak terdapat aliran air dari cekungan-cekunganpegunungan tersebut. Dengan kondisi wilayah Magetan tersebut, penelitian dipilihpada Air Terjun Tirtosari yang terletak di Desa Ngancar, Kecamatan Plaosan,Kabupaten Magetan yang direkomendasikan oleh Dinas Pekerjaan UmumKabupaten Magetan.Hasil survei menunjukkan bahwa Air Terjun Tirtosari memiliki head sebesar52,87m dan debit sesaat sebesar 0,0259 m3/dt. Dalam penelitian ini, potensi energidari Air Terjun Tirtosari yang memiliki kapasitas terbatas tersebut akandiupayakan sehingga potensi energi yang dihasilkan diharapkan dapat meningkat.Konsep peningkatan potensi energi dilakukan dengan merekayasa tata letakkomponen PLTMH melalui pengulangan jatuh air menggunakan pompa.Dari hasil analisis menunjukkan pada potensi energi asli diperoleh total energiyang dihasilkan selama satu tahun sebesar 190.270 kwH. Nilai BCR = 4,21,NPV = Rp 1.400.067.984 serta IRR sebesar 58,10 %. Sedangkan hasil analisispada rekayasa potensi energi diperoleh total energi yang dihasilkan selama satutahun sebesar 158.615 kwH. Nilai BCR = 1,89, NPV= Rp 696.394.062 serta IRRsebesar 23,02 %. Dari nilai BCR, NPV dan IRR tersebut kedua skenario layakdilaksanakan, tetapi upaya peningkatan potensi tidak berhasil karena energi yagdihasilkan justru turun.Kata Kunci: Mikrohidro, Rekayasa tata letak, Pengulangan jatuh air.