LAPORAN PRAKTIKUM ENERGI DAN ELEKTRIFIKASI PERTANIAN

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

Oleh: Reni Rahmawati NIM A1H008003

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2010

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Adanya krisis energi listrik pada sistem kelistrikan pada masing-masing daerah di Indonesia sudah dapat dipastikan akan mengakibatkan terjadinya kelangkaan energi, hal ini disebabkan karena pasokan listrik yang tersedia dengan jumlah pemakaian listrik dan permintaan pemasangan baru oleh pelanggan tidak seimbang. Kebutuhan energi di Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat karena pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat. Sedangkan energi fosil yang selama ini merupakan sumber energi utama ketersediaannya sangat terbatas dan terus mengalami deplesi (Departemen Sumber Daya Mineral dan Gas, 2006).

Gambar 1. Persenatase penggunaan energi di Indonesia dan di dunia Pertimbangan konservasi energi dan lingkungan hidup memang menuntut kita untuk segera dapat memanfaatkan energi terbarukan yang tersedia dengan mudah dan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan energi fosil. Di Indonesia sendiri potensi sumber daya alam ramah lingkungan masih banyak namun belum dimanfaatkan secara optimal. Salah satu sumber daya energi yang potensial di Indonesia adalah sumber daya air, samapai pada tahun 2004 pemanfaatan tenaga

air hanya mencapai 4.200 MW dari 75,67 GW potensi yang ada atau hanya 5,55% (Bibit Supardi, 2005). Dimungkinkan kurangnya pengoptimalan energi air tersebut adalah karena kurangnya pengetahuan mengenai cara pemanfaatan dari energi itu sendiri. Dengan adanya kunjungan ke pembangkit listrik tenaga mikrohydro akan sangat bermanfaat bagi seorang engineer untuk memperluas pengetahuan mengenai pemanfaatan sumberdaya air sebagai sumber energi.

B. Tujuan

1. Mengetahui secara teoritis penjelasan tentang PLTMH. 2. Memngetahui infrastruktur PLTMH.

II.

TINJAUAN PUSTAKA

A. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia

Berdasarkan data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005 2025 yang dikeluarkan oleh Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) pada tahun 2005, cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi pada tahun tersebut. Sedangkan gas diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 61 tahun dan batubara 147 tahun, berikut informasi mengenai sumber energi yang dimiliki di Indonesia, Tabel 1. Cadangan sumber energi dari fosil untuk Indonesia dan dunia Sumber energi dari fosil cadangan indonesia dunia Minyak 18 tahun 40 tahun Gas 61 tahun 60 tahun Batu bara 147 tahun 200 tahun Sumber: DESDM, 2005 Adanya masalah kelangkaan tersebut memacu para peneliti untuk terus melakukan riset mengenai sumber energi terbarukan. Sumber energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang secara cepat dapat diproduksi kembali melalui proses alam. Energi terbarukan meliputi energi air, panas bumi, matahari, angin, biogas, biomass serta gelombang laut. Beberapa kelebihan energi terbarukan antara lain: Sumbernya relatif mudah didapat; dapat diperoleh dengan gratis; minim limbah, tidak mempengaruhi suhu bumi secara global, dan tidak terpengaruh oleh kenaikkan harga bahan bakar. Berikut gambaran potensi sumber daya alam di Indonesia ang bisa digunakan sebagai sumber energi terbarukan: Tabel 2. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia Sumber energi Potensi (MW) Kapasitas terpasang (MW) Air 75.670 4.200 Biomassa 49.810 302.4 Pemanfaatan (%) 5.550 0.607

Panas bumi 27.000 800 Mikrohidro 458.75 84 Energi cahaya 156.487 5 Energi angin 9.286 0.50 total 318.711,75 5.391,9 Sumber: blueprint pengelolaan energi nasional 2005-2025

2.960 18.30 0.003 0.005 27,425

Seperti sudah disebutkan sebelumnya bahwa air merupakan salah satu sumber daya alam yang bisa dimanfaatkan sebagai salah satu sumber energi terbarukan. Sungai dengan debit air yang besar dapat digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA), jika deitnya kecil dapat disiasati dengan pembuatan pembangkilt listrik tenaga mikrohidro (PLTMH). PLTMH ini biasanya diterapkan di daerah-daerah terpencil (Ana P. Damastuti, 1997).

B. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-hidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 200 kW) , yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber penggeraknya sperti saluran irigasi, sungai atau terjun alam

dengan cara memanfaatkan tinggu terjunnya (head, dalam meter) dan jumlah debit airnya (m3/sekon). Pembangkit tenaga air merupakan salah satu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik dengan menggunakan turbin air dan generator. Terdapat berbagai macam pembangkit tenaga listrik mikro-hidro, tetapi pada dasarnya prinsip kerja yang terjadi adalah sama. Prinsip kerja dari sebuah pembangkit tenaga mikro-hidro adalah mengubah tenaga potensial air menjadi energi listrik dengan beberapa tahapan yaitu: 1. Perubahan energi potensial menjadi energi kinetik. 2. Perubahan energi kinetik menjadi mekanik. 3. Perubahan energi mekanik menjadi listrik. Suatu pembangkit listrik bersumber dari air disebut dengan mikro-hidro jika daya yang dihasilkan krang dari 300kW (Kurniawan Basuki, 2007). Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan pembangkit tenaga listrik mikro-hidro adalah efisiensi dari kincir angin yang akan menangkap arus air dan berhubungan secara

langsung dengan turbin untuk mengkonversikannya menjadi bentuk energi lain. Komponen dari PLTMH terdiri dari diversion weir intake yang berfungsi untuk menampung aliran sungai; head race berfungsi sebagai saluran pembawa; penstock berfungsi untuk mengubah energi potensial air menjadi di bak penenang menjadi energi kinetik air kemudian mengarahkannya untuk memutar roda roda gerak turbin; dan turbin berfungsi untuk mengubah energi air (potensial, tekanan, dan kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putar poros.

III.

METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

1. Kertas 2. Alat tulis

B. Cara Kerja

1. Mengamati infrastruktur PLTMH. 2. Mencatat infrastruktur yang ada PLTMH.

IV.

PEMBAHASAN

A. Pembahasan

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-hidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 300 kW) , yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber penggeraknya sperti saluran irigasi, sungai atau terjun alam

dengan cara memanfaatkan tinggu terjunnya (head, dalam meter) dan jumlah debit airnya (m3/sekon).

Gambar 2. Bagan sebuah PLTM

Prinsip kerja dari PLTMH adalah memanfaatkan energi potensial air kemudian mengubahnya menjadi energi listrik dalam beberapa tahapan yaitu mengubah tenaga potensial menjadi energi kinetik, tenaga kinetik timbul karena air memilki kecepatan. Setelah timbul energi kinetik, maka energi tersebut diubah menjadi energi mekanik yaitu akibat perputaran kincir, selanjutnya energi tersebut dikonversi menjadi energi listrik akibat berputarnya turbin yang berhubungan langsung dengan generator. Daya yang dihasilkan dari sebuah PLTMH adalah kurang dari 300 kW.

Gambar 2. Skematik rangkaian alat pada pembangkit listrik tenaga mikro-hidro

Komponen sebuah PLTMH terdiri dari: 1. Diversion weir intake atau bendungan pengalih dan intake, bendung ini berfungsi untuk menampung aliran sungai dan mengalihkannya untuk memasuki intake. Sebuah bendungan biasanya dilengkapi dengan pintu air untuk membuang kotoran akibat sedimentasi.

Gambar 4. bendung

2. Head race atau saluran pembawa, saluran pembawa biasa dibuat sesuia dengan kontur yang dilewati. Terdapat berbagai macam saluran pembawa yaitu terowongan, saluran terbuka dan saluran tertutup.

Gambar 5. Saluran pembawa

3. Penstock atau pipa pesat berfungsi untuk mengubah energi potensial air menjadi di bak penenang menjadi energi kinetik air kemudian

mengarahkannya untuk memutar roda roda gerak turbin; dan turbin berfungsi untuk mengubah energi air (potensial, tekanan, dan kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putar poros.

Gambar 6. Beberapa macam bentuk pipa pesat

4. Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Puatan gagang roda dapat digunakan untuk memutar berbagai macam alat mekanik dan mengoperasikan generator listrik

Gambar 7. Turbin

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil (mampu menghasilkan energi kurang dari 300 kW), sesuai dengan namanya PLTMH memanfaatkan sumber daya air dengan debit kecil. 2. Komponen dari PLTMH adalah bendung, pipa pesat, saluran pembawa dan turbin.

B. Saran

Sebelum melakukan kunjungan akan lebih baik jika asisten mengadakan survey terlebih dahulu.

DAFTAR PUSTAKA

Basuki,

Kurniawan. 2007. Mengapa Hidro-Mikro?(online). http://p3m.amikom.ac.id/p3m/76%20%20MENGAPA%20MIKROHIDRO.pdf diakses tanggal 13 Oktober 2010.

Benyamin lakitan, et all. Sains dan teknologi 2: berbagai ide untuk menjawab tantangan dan kebutuhan. 2009. gramedia, Jakarta. Departemen Sumber Daya Energi dan Mineral. 2006. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-hidro(online) http://www.djlpe.esdm.go.id/modules/_website/images/content/6693577 911.pdf diakses tanggal 13 Oktober 2010. Dewastuti, Ani P. 1997. PLTMH (online). http://www.elsppat.or.id/download/file/w8_a6.pdf diakses tanggal 13 Oktober 2010. LIPI. 2007. Sumberdaya Air dan Lingkungan Potensi Degradasi dan Masa Depan. LIPI press, Jakarta.