1

MIKROHIDRO

Berdasarkan output yang dihasilkan, pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dibedakan atas:

1 Large-Hydro Lebih dari 100 MW2 Medium-Hydro Antara 15 – 100 MW3 Small-Hydro Antara 1 – 15 MW4 Mini-Hydro Daya diatas 100 kW, tetapi dibawah 1

MW5 Mico-Hydro Output yang dihasilkan berkisar dari 5kW

sampai 100 kW; biasanya digunakan untuk penyediaan energi bagi komunitas kecil atau masyarakat pedesaan yang terpencil atau susah dijangkau.

6 Pico-Hydro Daya yang dikeluarkan berkisar ratusan watt sampai 5Kw.

Mikrohidro terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Mikrohidro adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit listrik tenaga air berskala kecil. PLTMH memanfaatkan kapasitas aliran air dengan ketinggian tertentu untuk menghasilkan energi listrik, maksudnya disini adalah dua faktor utama untuk membuat PLTMH yaitu banyaknya air yang mengalir (flow capacity) dan ketinggian atau sudut kemiringan aliran air tersebut (head). Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari instalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

PLTA memiliki dua jenis, yaitu Run Off River & Run On River. Run Off River dimana air yang dimanfaatkan memiliki jalur terpisah dengan aliran sungai. Jenis ini banyak digunakan pada Mini-Hydro dan Micro-Hydro. Sedangkan Run On River, air yang digunakan berada pada satu jalur dengan aliran sungai.

Hydro Power Plan Run Off River

2

1

Hydro Power Plan Run On River

Prinsip Kerja

Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan ketinggian tertentu menuju rumah instalasi (rumah turbin). Di rumah instalasi air tersebut akan memutar turbin dimana turbin akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik melalui berputamya poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan ke generator dengan mengunakan kopling. Generator menghasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik

sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban).

2

3

Perencanaan PLTMH

Tahap pertama perancangan PLTMH adalah studi awal. Studi ini diawali dengan survey lapangan untuk memperoleh data primer mengenai debit aliran dan head (beda ketinggian). Debit aliran dapat diukur dengan metode konduktivitas atau metode Weir. Berdasarkan data tersebut dapat dihitung perkiraan potensi daya awal. Data lapangan sebaiknya diambil beberapa kali pada musim yang berbeda untuk memperoleh gambaran yang tepat mengenai potensi daya dari aliran air tersebut.

Selain itu, perlu dicari data pendukung, yaitu: kondisi air (keasaman, kekeruhan, serta kandungan pasir atau lumpur), keadaan dan kestabilan tanah di lokasi bangunan sipil, serta ketersediaan bahan, transportasi dan tenaga trampil (operator). Setelah survey lapangan, tahap perancangan selanjutnya adalah pemilihan lokasi dan penentuan dimensi utama, pembuatan analisis keunggulan dan kelemahan setiap alternatif pilihan, pembuatan sketsa elemen utama, penentuan tipe serta kapasitas turbin dan generator yang akan digunakan, penentuan sistem kontrol sistem (manual/otomatis), perancangan jaringan transmisi dan distribusi serta perancangan sistem penyambungan ke rumah-rumah.

Sebelum membangun PLTMH di suatu tempat perlu diketahui dahulu rencana PLN untuk daerah yang bersangkutan, kebutuhan listriknya, rencana penggunaan daya listrik dan faktor bebannya, studi kelayakan ekonomi serta kesiapan lembaga pengelola. Setelah semua studi yang diperlukan siap dan layak, dilakukan proses disain yang lebih lebih rinci, yaitu: pembuatan detail gambar teknik, penentuan spesifikasi teknis secara jelas, penyusunan jadwal kegiatan, penghitungan biaya setiap komponen serta penyiapan pengurus yang akan mengelola PLTMH. Jika seluruh disain ini telah siap maka pembangunan PLTMH dapat dimulai.

Perhitungan Teknis

Kapasitas daya yang dibangkitkan PLTMH dapat dihitung dengan persamaan :

P = 9,8 . Q . Hn . η

Ket :

P = daya (Watt)

Q = debit aliran (m3/s)

Hn = beda ketinggian (m)

9,8 = konstanta gravitasi

η = efisiensi keseluruhan

3

4

Pembangunan PLTMH (Run Off River)

o Bendungan Pembangunan bendungan untuk mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak PLTMH. Bendungan ini perlu dilengkapi dengan pintu air dan penyaring sampah (filter) untuk mencegah masuknya kotoran maupun endapan lumpur. Untuk lokasi pembangunan harus di dasar sungai yang stabil dan aman dari banjir. Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambil (intake), kemudian dilanjutkan dengan pembuatan saluran pembawa yang berfungsi mengalirkan air dari intake. Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap jarak tertentu untuk mengeluarkan air yang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup. Di ujung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap. Kolam ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibangun dengan cara memperdalam dan memperlebar saluran pembawa dan menambahnya dengan saluran penguras.

4

5

Bendungan

Kolam Pengendap

Saluran Pembawa

o Bak PenenangBak penenang / bak penampungan juga dibangun untuk menenangkan aliran air yang akan masuk ke turbin dan mengarahkannya masuk ke pipa pesat. Bak ini dibuat dengan konstruksi beton dan berjarak sedekat mungkin ke rumah turbin untuk menghemat pipa pesat. Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa ini, energi potensial air di kolam penenang diubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Biasanya terbuat dari pipa baja yang dirol, lalu dilas. Untuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung oleh pondasi yang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu dirancang sesuai dengan kondisi tanah.

5

6

Bak Penenang / Kolam Penampungan

Pipa Pesat (Penstock)

o Power HouseDalam ruangan power house ini berisi peralatan utama pengubah energy potensial air menjadi energy listrik yaitu turbin-generator beserta panel-panel listriknya dan system kontrolnya. Setelah memutar turbine, air selanjutnya dikembalikan lagi kesungai melalui saluran khusus yang dinamakan tail race.

Turbin-Generator

6

7

Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat diubah menjadi energi listrik. Generator yang dapat digunakan pada mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisi daya ini dapat berupa sistem transmisi langsung (daya poros langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling), atau sistem transmisi daya tidak langsung, yaitu menggunakan sabuk atau belt untuk memindahkan daya antara dua poros sejajar. Keuntungan sistem transmisi langsung adalah lebih kompak, mudah dirawat, dan efisiensinya lebih tinggi. Tetapi sumbu poros harus benar-benar lurus dan putaran poros generator harus sama dengan kecepatan putar poros turbin. Masalah ketidaklurusan sumbu dapat diatasi dengan bantuan kopling fleksibel. Gearbox dapat digunakan untuk mengoreksi rasio kecepatan putaran. Sistem transmisi tidak langsung memungkinkan adanya variasi dalam penggunaan generator secara lebih luas karena kecepatan putar poros generator tidak perlu sama dengan kecepatan putar poros turbin. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt, sedang V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kW. Komponen pendukung yang diperlukan pada sistem ini adalah pulley, bantalan dan kopling. Listrik yang dihasilkan oleh generator dapat langsung ditransmisikan lewat kabel pada tiang-tiang listrik menuju rumah konsumen.

Kelebihan dan kekurangan PLTMH1. Kelebihan PLTMH :

Bersih Lingkungan Energi yang terbarui Tidak konsumtif terhadap pemakaian air Mudah dioperasikan sebagai base load maupun peak load

(dapat dengan cepat on/off) Biaya operasi rendah Tahan Lama (Long Life) Range biaya: $1.200 – $6.000 per installed kW Sesuai untuk daerah terpencil

2. Kekurangan PLTMH adalah : Pada musim kemarau, kemampuan PLTMH akan menurun

karena jumlah air biasanya Berkurang. Jika pelanggan melebihi kemampuan PLTMH, maka kualitas

listrik akan menurun. Semakin jauh jarak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas

listrik juga lebih buruk. Jika pelanggan menggunakan listrik secara berlebih, maka

kualitas listrik menurun dan membahayakan peralatan.

7

8

Referensi

o http://energitakterbatas.blogspot.com/2013/03/pembangkit- listrik-tenaga-mikro-hidro.html

o http://shalahuddin-hasan.blogspot.com/2010/11/pembangkit- listrik-micro-hydro-mini.html

o http://rickipoltek.blogspot.com/2011/05/pltmh.html o http://ndoware.com/listrik-murah-dan-bersih-dengan-

pembangkit-listrik-tenaga-mikrohidro.htmlo http://blue-green-energy.blogspot.com/2013/10/mengenal-

pembangkit-listrik-tenaga.htmlo http://ivandesain.blogdetik.com/2012/11/15/mikro-hidro-

kapilerku-alirkan-listrik-untuk-indonesia-mandiri/#.U0XjFpzZY7go http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrohidro o http://www.litbang.esdm.go.id/index.php?

option=com_content&view=article&id=79:mikrohidro&catid=80:ketenagalistrikan-dan-ebtke&Itemid=93

o http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/panduan- pembangunan-pembangkit-listrik.html

o http://adesalbg.wordpress.com/2008/06/10/pembangkit-energi- listrik-tenaga-mikrohidro/

o http://ezkhelenergy.blogspot.com/2013/11/pembangkit-listrik- tenaga-microhydro.html

o http://elektrounimal2011.wordpress.com/2013/01/07/ pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro/

o http://aulya260202.blogspot.com/2013/03/pembangkit-listrik- tenaga-mikrohidro.html

o http://semayangboy.blogspot.com/2010/05/pembangkit-listrik- tenaga-mikrohidro.html

o http://blognyamitra.wordpress.com/2012/02/28/pembangkit- listrik-tenaga-mikrohidro-apa-sih-itu/

o http://blue-green-energy.blogspot.com/2013/10/pembangkit- tenaga-micro-hydro.html

o http://cink-hydro-energy.com/id/turbin-crossflow o http://publikasi.uniska-kediri.ac.id/data/otherjournal/

Daha48Agt2012/Daha-Edisi48-Agustus2012-01.Agus%20Subandono-full.pdf