PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO.docx

8/10/2019 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO.docx

1/28

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

PLTMH)

Oleh :

Muhammad Udai0805106010055
http://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSeVh4AFbJI/AAAAAAAAAC8/PfeGrTMRIkI/s1600/unsyiah-logo.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHo8_4tqI/AAAAAAAAADE/qlVVTFk9lYI/s1600/Irigasi.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHpcOlD8I/AAAAAAAAADI/Jqbdv0t8PdQ/s1600/Komponen+PLTMH.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSeVh4AFbJI/AAAAAAAAAC8/PfeGrTMRIkI/s1600/unsyiah-logo.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHo8_4tqI/AAAAAAAAADE/qlVVTFk9lYI/s1600/Irigasi.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHpcOlD8I/AAAAAAAAADI/Jqbdv0t8PdQ/s1600/Komponen+PLTMH.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSeVh4AFbJI/AAAAAAAAAC8/PfeGrTMRIkI/s1600/unsyiah-logo.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHo8_4tqI/AAAAAAAAADE/qlVVTFk9lYI/s1600/Irigasi.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHpcOlD8I/AAAAAAAAADI/Jqbdv0t8PdQ/s1600/Komponen+PLTMH.jpg


2/28

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PETANIANUNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM BANDA ACEH

2010


3/28

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Globalisasidunia ditandai oleh derasnya arus komunikasi yang mampu menerobos dan

melintasi dinding pemisah antar daerah, pulau, dan bahkan antar negara. Pada era ini, jarak yang

membatasi posisi antar negara di belahan dunia bukan lagi merupakan kendala atau hambatan

yang sulit untuk ditembus dalam proses komunikasi. Dunia yang begitu luas ini dapat

ditransformasikan seolah-olah menjadi sebuah desa atau perkampungan kecil yang dapat

dijangkau dengan cepat dari segala arah, sehingga setiap peristiwa yang terjadi pada suatu daerah

atau negara dapat didengar atau dilihat dengan mudah oleh negara lain seketika itu juga. Jagat

raya ibarat sebuah globe yang berupa peta dunia berbentuk seperti bola yang berada diatas

sebuah meja, sehingga dengan hanya memutar posisi bola tersebut suatu daerah atau negara-

negara lain dapat dilihat berkali-kali dengan mudah. Kondisi ini dapat terjadi karena adanya

perkembangan teknologi komunikasi yang cukup pesat dan cenderung spektakuler.

Implikasi dari era globalisasi ini adalah terjadinya era perdagangan bebas antar negara atau

kawasan. Perdagangan bebas antar kawasan asia (Asia Free Trade Area) akan diberlakukan pada

tahun 2003, sedangkan NAFTA (North Afrika Free Trade Area) akan diberlakukan sekitar tahun

2020. Pada sistem perdagangan bebas tersebut, suatu negara dapat menunjukkan dan sekaligus

mempromosikan segala kehebatannya kepada negara lain secara leluasa. Produk-produk dari

pengembangan ilmu, pengetahuan, teknologi, dan seni masing-masing negara akan saling

berkompetisi demi merebut dan menguasai pangsa pasar lokal maupun global. Dengan demikian,

akan terjadi persaingan produk dari segi fisik maupun finansial. Hal yang paling dibutuhkan oleh

suatu negara dalam menghadapi pasar bebas tersebut adalah menyiapkan sumber daya manusia


4/28

yang cukup, baik dari aspek kuantitas maupun kualitas.

Indonesiayang merupakan salah satu dari negara yang terlibat dalam sistem perdagangan

bebasharus memiliki strategi yang jitu untuk menghadapi era yang sarat dengan kompetisi

tersebut. Strategi tersebut tentunya disusun dan dibuat berdasarkan pada kemampuan bangsa

Indonesia dengan memanfaatkan segala sumber daya yang dimiliki, baik sumber daya alam

maupun sumberdaya manusianya. Mengingat republik ini merupakan negara agraris, maka hal

utama yang perlu dipikirkan dalam menyusun dan menentukan strategi tersebut adalah

memperkuat sektor pertanian sebagai unsur industri primer (pertanian, kehutanan, dan

perikanan). Hal ini disebabkan dengan tangguhnya sektor pertanian akan menghasilkan

ketahanan pangan yang mengakibatkan bangsa ini mempunyai modal dasar yang kokoh untuk

menangkal segala gangguan, tantangan, dan ancaman baik yang bersifat lokal maupun global. Di

samping itu, tentunya juga harus dibarengi dengan peningkatan kualitas sumber daya

manusianya. Selanjutnya dapat dikemukakan bahwa berdasarkan pengalaman di Inggris, Jepang,

dan Korea Selatan penurunan jumlah tenaga kerja pada industri primer tergantung pada

peningkatan jumlah tenaga kerja pada industri sekunder ( pertambangan, konstruksi, dan

manufaktur) serta industri tersier yang meliputi listrik, gas, air dan uap, transportasi, komunikasi,

perdagangan besar dan eceran, keuangan, ansuransi, perumahan, jasa, pemerintah, dan lain-

lainnya. Berdasarkan hal tersebut jika sektor pertanian sudah tangguh, efisien, dan modern maka

secara otomatis akan memberikan

dukungan bagi pengembangan seluruh sektor industri lainnya, yakni dengan cara mengalihkan

sumber daya tanaga kerja yang tadinya pada sektor pertanian (industri primer) untuk bekerja di

sektor industri sekunder dan tersier.


5/28

Relevansinya dengan uraian di atas,pengembangan teknologi berbasis pertanian yang

dapat dicirikan melalui inovasidan introduksi alat atau mesin, Pembuatan Irigasi pertanian untuk

proses produksi mulai dari prapanen hingga pascapanen merupakan masalah yang urgen. Hal ini

disebabkan bahwa modernisasi pertanian yang dilandasi sistem agribisnis atau agroindustri

sebagai salah satu pilar pembangunan ekonomi nasional demi mewujudkan kesejahteraan rakyat

dan swasembada pangan, haruslah dikelola secara efektif dan efisien dalam setiap penggunaan

sarana produksi (bibit, pupuk, obat, dan peralatan) untuk mencapai produktifitas, kualitas, dan

keuntungan yang maksimal. Kondisi ini dapat terwujud apabila pengembangan teknologi

pertanian beserta perangkat pendukungnya benar-benar diperhatikan secara serius.

B. Rumusan Masalah

Namun pada makalah ini kami ingin memperjelaskan bagaimana prinsip kerja

Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro, Kenapa saya tertarik dengan judul makalah ini ?,

Karena PLTMH ini bermanfaat untuk masyarakat pendesaan khususnya dan juga untuk

kebutuhan pertanian, Ekonomi, Sosial dan sebagainya.

Gambar : Aliran PLTMH

Agar lebih mudah di pahami isi makalah ini adalah :

1. Apa itu pembangkit listrik tenaga mikro hidro ( PLTMH) ?

2. Bagaimana teknologi mikro hidro?

3. Cara kerja mikro hidro
http://4.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoHlemx6XI/AAAAAAAAADA/K5h_15lJSQw/s1600/editan-proyek-tesis-3.jpg


6/28

4. komponen utama atau bagian-bagian PLTMH

5. keuntungan PLTMH

6. Keterbatasan PLTMH

7. Perhitungan teknis dan ekonomis PLTMH

8. Persyaratan fisik dan langkah langkah dalam membangun PLTMH

9. Pemanfaatan PLTMH di pedesaan.

C. Tujuan Penulisan

Dengan di buatnya karya tulis ini, kami mempunyai tujuan pokok yang ingin di capai

adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui dan mengenal PLTMH yang ramah lingkungan

2. Mengkaji lebih jauh tentang PLTMH

3. Memberikan solusi kepada pemerintah atas masalah listrik yang terjadi pada saat ini.

4. Solusi pemerataan listrik di seluruh tanah air.

5. Membantu Petani di seluruh tanah air

BAB II

ISI

A. Pengertian PLTMH

Definisi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Mikrohidro adalah istilah

yang

digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa

dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah yang memiliki kapasitas

aliran dan ketinggian tertentu serta instalasi. Pembangkit listrik kecil yang dapat menggunakan

tenaga air pada saluran irigasi dan sungai atau air terjun alam, dengan cara memanfaatkan tinggi

terjunan (head, dalam m) dan jumlah debit airnya (m3/detik). Semakin besar kapasitas aliran


7/28

maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk

menghasilkan energi listrik.

Gambar. Jalur Irigasi Untuk Mikro Hidro

PLTMH umumnya merupakan pembangkit listrik jenis run of river dimana head

diperoleh tidak dengan cara membangun bendungan besar, melainkan dengan mengalihkan

aliran air sungai ke satu sisi dari sungai tersebut selanjutnya mengalirkannya lagi ke sungai pada

suatu tempat dimana beda tinggi yang diperlukan sudah diperoleh. Air dialirkan ke power house

(rumah pembangkit) yang biasanya dibangun dipinggir sungai. Air akan memutar sudu turbin

(runner), kemudian air tersebut dikembalikan ke sungai asalnya. Energi mekanik dari putaran

poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Pembangkit listrik tenaga

air dibawah 200 kW digolongkan sebagai PLTMH.

Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan adanya air yang mengalir di suatu daerah

dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai. Istilah kapasitas mengacu kepada jumlah

volume aliran air persatuan waktu (flow capacity) sedangan beda ketingglan daerah aliran

sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head. Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources

dengan terjemahan bebasnya yaitu energi putih. Sebab instalasi pembangkit listrik seperti inimengunakan sumber daya yang disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan

bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan

perkembangan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi dari pengaruh perbedaan

ketinggian dengan daerah tertentu (tempat instalasi yang akan dibangun) akan dapat diubah

menjadi energi listrik.
http://1.bp.blogspot.com/_vUyuCEN6xgg/TSoIISkkvdI/AAAAAAAAADQ/sCgMXF2HTIU/s1600/Kesimpulan+Laporan+Penelitian+Inovasi+Sucipto+dengan+Pembangkit+Listrik+Tenaga+Mikrohidro+%28PLTMH%29+Gunung+Sawur.jpg


8/28

Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air.

Dalam prakteknya istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun Mikrohidro, pasti

mengunakan air sebagai sumber energinya. Yang membedakan antara istilah Mikrohidro dengan

Minihidro adalah output daya yang dihasilkan.

Mikrohidro dapat menghasilkan daya lebih rendah dari 100 W, sedangkan minihidro daya

keluarannya berkisar antara 100 sampai 5000 W. Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga

komponen utama yaitu air (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 menumbuk turbin dimana turbin akan menerima energi air

tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputarnya poros turbin. Poros yang

berputar tersebut kemudian ditransmisikan ke generator dengan mengunakan kopling. Dari

generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik, sebelum

dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban). Begitulah secara ringkas proses

Mikrohidro merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik. Peningkatan

kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan di sejumlah negara, sebagian untuk

mendukung industri-industri dan sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari.

Kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya yang tinggi untuk perluasan jaringan listrik,

dapat membuat Mikrohidro memberikan sebuah sebuah alternatif ekonomi ke dalam jaringan.

Hal ini dikarenakan Skema Mikrohidro yang mandiri dapat menghemat dari jaringan transmisi,

karena skema perluasan jaringan tersebut biasanya memerlukan biaya peralatan dan pegawai

yang mahal. Dalam kontrak, Skema Mikro Hidro dapat didisain dan dibangun oleh pegawai

lokal, dan organisasi yang lebih kecil, dengan mengikuti peraturan yang lebih longgar dan

menggunakan teknologi lokal, seperti untuk pekerjaan irigasi tradisional atau mesin-mesin

buatan lokal. Pendekatan ini dikenal sebagai Pendekatan Lokal.

Potensi sumber daya air yang melimpah di Indonesia karena banyak terdapatnya hutan

hujan tropis, membuat kita harus bisa mengembangkan potensi ini, karena air adalah sebagai

sumber energy yang dapat terbarukan dan alami. Bila hal ini dapat terus dieksplorasi, konversi


9/28

air menjadi energy listrik sanat menguntungkan bagi negeri ini. Di Indonesia telah terdapat

banyak sekali PLTMHdan waduk untuk menampung air, tinggal bagaimana kita dapat

mengembangkan PLTMH menjadi lebih baik lagi dan lebih efisien.

B. Teknologi Mikrohidro

Tenaga listrik dari Air. Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan

ketinggian jatuh (biasa disebut Head) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini adalah

sebuah sistem konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran, dan

menyalurkan tenaga tersebut dalam bentuk daya listrik. Sebenarnya tidak ada sistem konversi

daya yang dapat mengirim daya yang diserap dikurangi sebagian

daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas, suara dan sebagainya.

Persamaan konversinya adalah :

Daya yang masuk = Daya yang keluar + Kehilangan (Loss) atau

Daya yang keluar = Daya yang masuk H Efisiensi konversi

Persamaan di atas biasanya digunakan untuk menggambarkan perbedaan yang kecil.

Daya yang masuk, atau total daya yang diserap oleh skema hidro adalah daya kotor atau Pgross.

Daya yang manfaatnya dikirim adalah daya bersih, atau Pnet. Semua efisiensi dari skema Pnet =

Pgross H Eo kW Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan

juga dikalikan dengan sebuah faktor (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik

adalah :

Pnet = g HH gross H Q HEo kW , dimana (g=9.8) dimana head dalam meter, dan debit air dalam

meter kubik per detik (second (s)). dan Eo terbagi sebagai berikut. Eo = Ekonstruksi sipil H


10/28

Epenstock H Eturbin H Egenerator H Esistem kontrol H Ejaringan H Etrafo Biasanya E

konstruksi sipil : 1.0 - (panjang saluran H 0.002 ~ 0.005)/ Hgross E penstock : 0.90 ~ 0.95

(tergantung pada panjangnya) E turbin : 0.70 ~ 0.85 (tergantung pada tipe turbin) E generator :

0.80 ~ 0.95 (tergantung pada kapasistas generator)

E sistem control : 0.97 E jaringan : 0.90 ~ 0.98 (tergantung pada panjang jaringan) E trafo : 0.98

E konstruksi sipil dan E penstock adalah yang biasa diperhitungkan sebagai Head Loss

(Hloss)/kehilangan ketinggian. Dalam kasus ini, persamaan diatas dirubah ke persamaan

berikut.

Pnet = g H(Hgross-Hloss) HQ H(Eo E konstruksi sipil E penstock) kW Persamaan sederhana ini

harus diingat karena ini adalah inti dari semua disain pekerjaan pembangkit listrik. Ini juga

penting ketka menggunakan unit-unit yang benar.

C. Prinsip Kerja PLTMH

PLTMH pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah air yang jatuh (

debit ) perdetik yang ada pada saluran air/air terjun. Energi ini selanjutnya menggerakkan turbin,

kemudian turbin kita hubungkan dengan generator untuk menghasilkan listrik. Hubungan antara

turbin dengan generator dapat menggunakan jenis sambungan sabuk (belt) ataupun sistemgear

box. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt

sedangkan V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kW. Selanjutnya listrik yang dihasilkan

oleh generator ini dialirkan ke rumah-rumah dengan memasang pengaman ( sekring ). Yang

perlu diperhatikan dalam merancang sebuah PLTMH adalah menyesuaikan antara debit air yang

tersedia dengan besarnya generator yang digunakan. Jangan sampai generator yang dipakai

terlalu besar atau terlalu kecil dari debit air yang ada. Potensi daya mikrohidro dapat dihitung

dengan persamaan :

Daya ( P ) = 9,8 x Q x Hn x h ;

dimana :

Q = debit aliran ( m3/s ),

Hn = Head net/ tinggi jatuh

air ( m ); 9,8= konstanta gravitasi bumi,


11/28

h = efisiensi keseluruhan. Misalnya

diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut :

Q = 100 m3/s,

Hn = 2 m dan h = 0,5.

Maka besarnya potensi daya ( P ) adalah:P = 9,8 x Q x Hn x h

P = 9,8 x 100 x 2 x 0,5 = 980 watt

D. Bagian-Bagian Pltmh

PLTMH mempunyai beberapa bagian penting yang mendukung kemampuan kerajanya.

Peralatan penting yang ada antara lain :

1. Saluran Pengambilan (Intake)

2. Bendung/weir. Biasanya berada dibibir sungai kearah hulu sungai. Pada pintu air air

biasanya terdapat perangkap sampah. Saluran Pembawa/ headrace. Membawa air dari

saluran Pemasukan (Intake) ke`arah Bak Pengendap. Bak Pengendap/ Bak Penenang

(Forebay). Mengendapkan tanah yang terbawa dalam air sehingga tidak masuk ke pipa

pesat

1. Bak pengendap sama dengan Bak penenang pada PLTMH kecil.

Pipa pesat (Penstock). Adalah pipa yang membawa air jatuh kearah mesin Turbin. Di samping

itu, pipa pesat juga mempertahankan tekanan air jatuh sehingga energi Di dalam gerakan air

tidak terbuang.Air di dalam pipa pesat tidak boleh bocor karena mengakibatkan hilangnya

tekanan air.

1. Rumah Pembangkit/ Power House.


12/28

Adalah rumah tempat semua peralatan mekanik dan elektrik PLTMH. Peralatan Mekanik seperti

Turbin dan Generator berada dalam Rumah Pembangkit, demikian pula peralatan elektrik seperti

kontroler.

1.

Mesin PLTMH

atau Turbin.

Berada dalam

rumah pembangkit. Mesin ini mengubah tenaga air menjadi Mekanik

(tenaga putar/gerak). Turbin termasuk alat mekanik.

7. Turbin

dengan bantuan sabuk pemutar memutar Generator (dinamo besar penghasil

listrik).

untuk

mengubah tenaga putar/ gerak menjadi listrik. Generator termasuk alat

mekanik.

8. Panel atau

Peralatan Pengontrol Listrik.

Biasanya

berbentuk kotak yang ditempel di dinding. Berisi peralatan elektronik untuk

mengatur listrik yang dihasilkan Generator. Panel termasuk alat elektrik.

9. Jaringan

Kabel Listrik.

Biasanya

kabel yang menyalurkan listrik dari rumah pembangkit ke pelanggan.


13/28

E. Keuntunga PLTMH

Bagi

kebanyakan pihak, PLTMH masih dianggap sesuatu yang jauh dari kata

"untung". PLTMH hanya berbicara dalam ruang lingkup lokal dan tak ada

yang berbicara dengan kepentingan lain. Namun penulis mempunyai pemikiran lain,

PLTMH merupakan salah satupembangkit listrik yang cukup unik karena meskipun

dalam skala kecil tetapi memiliki banyakkelebihan, yakni :

1. Energi yang

tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat kita jaga dengan baik,

sepertidaerah tangkapan atau catchment area, vegetasi sungai dansebagainya.

2. Proses yang

dilakukan mudah dan murah, harga turbin, generator, panel kontrol, hingga

pembangunan sipilnya kira-kira Rp 5 juta per KW (kondisional).

3. Tidak

menimbulkan polutan yang berbahaya.

4. Dapat

diproduksi di Indonesia, sehingga jika terjadi kerusakan tidak akan sulit untuk

mendapatkan sparepart-nya.

5. Jika

menerapkan mikrohidro sebagai pembangkit listrik secara tidak langsung kita

ditutuntut untuk mengelola dan menata lingkungan agar tetap seimbang, sehingga

sudah barang tentu tidak akan menimbulkan kerusakan lingkungan seperti banjir,

tanah longsor atau erosi. Dan pada gilirannya ekosistem sungai atau daerah

tangkapan akan tetap terjaga, dengan cara ini pula pemanasan global dapat lebih

teredam.

6. Mengurangi

tingkat konsumsi energi fosil, langkah ini akan berperan dalam mengendalikan

laju harga minyak di pasar internasional. Dengan kata lain, jika akan membangun


14/28

PLTMH dengan daya 100 KW (100.000 Watt) dibutuhkan biaya Rp 500 juta. Biaya

tersebut relatif murah dibandingkan dengan menggunakan sumber listrikdari

berbahan bakar fosil (BBM). Keuntungan lain yang didapat dengan mengembangkan

PLTMH,salah satunya adalah karena teknologi PLTMH andal dan kokoh hingga mampu

beroperasi lebih dari 15 tahun.

F. Keterbatasan PLTMH

Dengan peralatan- peralatan yang

disebut diatas, pengoperasian PLTMH dapat dilakukan. Namun PLTMH tetap memiliki

keterbatasan yang disebabkan oleh :

1.

A i r.

Besarnya listrik yang dihasilkan PLTMH tergantung pd

tinggi jatuh air dan jumlah air.

Pada musim kemarau kemampuan PLTMH akan menurun karena jumlah air biasanya

Berkurang.

2.

Ukuran Generator.

Ukuran Generator tidak menunjukkan kemampuan produksi

listriknya karena semuanya

tergantung pada jumlah air dan ketinggian jatuh air sehingga ukuran generator

bukan

penentu utama kapasitas PLTMH.

3.

Jumlah Pelanggan.


15/28

Jika pelanggan melebihi kemampuan PLTMH, maka kualitas

listrik akan menurun. Jika

pelanggan sudah berlebih, maka penggunaan listrik harus diatur. Aturan umum

adalah 1 pelanggan paling sedikit mengkonsumsi 50 Watt listrik (3 buah lampu

neon/ 3 buahlampu bohlam 10-15 Watt).

4.

Jarak.

Semakin dekat jarak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas listrik juga lebih

baik.Semakin jauh jarak pelanggan, maka listrik yang hilang juga semakin

banyak. Jarakpelanggan terjauh yang dianjurkan adalah antara 1-2 km. dari

PLTMH.

5.

Penggunaan Listrik Oleh Pelanggan.

Jika pelanggan menggunakan listrik secara berlebih,

maka kualitas listrik menurun danmembahayakan peralatan.Satu pelanggan

melanggar, maka yang rugi adalah seluruh pelanggan.

G. Perhitungan Teknis Dan Ekonomis PLTMH

1. Perhitungan

teknis

Potensi daya

mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan: daya (P) = 9.8 x Q x Hn x h;

di mana:

P = Daya

(kW)

Q = debit

aliran (m3/s)


16/28

Hn = Head

net (m)

9.8 = konstanta

grav itasi

h = ef

isiensi keseluruhan.

Misalny a,

diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut:

Q = 300 m3/s2,

Hn = 12 m dan h = 0.5. Maka,

besarny a

potensi day a (P) adalah:

P = 9.8 x Q

x Hn x h

= 9.8 x 300

x 12 x 0.5

= 17 640 W

= 17.64 Kw

Rumus yang

mendasari perhitungan potensi daya hidrolik adalah :

Ph = Qd x Hg

x g

Dengan :

Ph = Potensi

daya hidrolik, kW

Qd = Debit

rencana, (m3 )

Hg = Gross

head, (m)


17/28

g =

Konstanta gravitasi bumi, (9,81 m/dtk2 )

Net head Hnet ditentukan dari

pengurangan rugi-rugi gesekan dan turbulensi dalam penstok (Hloss) terhadap gross

head (Hg). Estimasi efisiensi turbin, estimasi efisiensi generator dan estimasi

efisiensi transmisi mekanik di atas masing-masing merupakan efisiensi untuk

turbin Crossflow yang diproduksi, generator sinkron dan flat belt pada umumnya.

Sedangkan rugi-rugi pada jalur transmisi diperkirakan sekitar 5% dari daya

listrik yang dibangkitkan pada rumah pembangkit (Pe11).

Besarnya listrik yang dihasilkan

PLTMH/ PLTA tergantung dua factor sebagai berikut: :

a.

Berapa besar air yang jatuh. Semakin tinggi air jatuh,

maka semakin besar tenaga yang dihasilkan. Biasanya, tinggi air jatuh

tergantung tinggi dari suatu bendungan. Semakin tinggi suatu bendungan, semakin

tinggi air jatuh maka semakin besar tanaga yang dihasilkan. Ilmuwan mengatakan

bahwa tinggi jatuh air berbanding lurus dengan jarak jatuh. Dengan kata lain,

air jatuh dengan jarak dua satuan maka akan menghasilkan dua satuan energi

lebih banyak.

b.

Jumlah air yang jatuh. Semakin banyak air yang jatuh

menyebabkan turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Jumlah air yang

tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai. Semakin besar

sungai akan mempunyai aliran yang lebih besar dan dapat menghasilkan energi

yang banyak. Tenaga juga berbanding lurus dengan aliran sungai. Dua kali sungai

lebih besar dalam mengalirkan air akan menghasilkan dua kali lebih banyak

energi.

2. Perhitungan

Ekonomis


18/28

Pembangunan PLT Mikrohidro

memerlukan investasi yang relatif besar. Nilai investasi per kW terpasangn a

(menurut perhitungan Yayasan Mandiri) berkisar antara Rp. 4 juta sampai Rp. 8

juta. Adapun, biay a (harga) listrik per kWH-ny a dihitung berdasarkan biaya

awal (initial cost) dan biay a operasional (operational cost). Komponen biaya

awal terdiri dari: biaya bangunan sipil, biaya fasilitas elektrik dan mekanik

serta biay a sistem pendukung lain. Komponen biaya operasional y aitu: biaya

perawatan, biaya penggantian suku cadang, biaya tenaga kerja (operator) serta

biaya lain y ang digunakan selama pemakaian. Contoh perhitungan harga listrik

per kWh dari PLT Mikrohidro adalah sebagai berikut.

Misalkan, untukmembangun suatu PLTMH

dengan kapasitas terpasang 1kW, dibutuhkan biay a awal Rp 4 juta. Umur

pakaimikrohidro yang dirancang adalah 10 tahun dengan biaya operasional Rp. 1

Jut/tahun. Sehingga total biayanya menjadi Rp. 10 Juta. Maka, biaya rata-rata

(Rp) per hari adalah:

Rp/hari =

biaya awal + biaya operasional .umur pakai(tahun) x jumlah hari/tahun

= Rp 4 juta + Rp 10 juta .10 tahun x 365 hari/tahun

= Rp 3836/

hari

Biaya (harga) per kWh ditentukan

oleh biay a rata-rata perhari dan besarny a energi listrik y ang dihasilkan per

hari (kWh/hari). Energi per hari ini ditentukan oleh besarnya daya terpasang

serta f aktor daya1 . Jika diasumsikanfaktor daya besarnya 12, maka harga energi

listrik per kWh2 adalah:

Harga/kWh

= Biaya/hari .Energi listrik yang dihasilkan

(kWh/hari)


19/28

= Biaya/hari

.Daya terpasang (kW) x f aktor day a

= Rp

3836/hari .1 kW x 12 (jam/hari)

= Rp 320/kWh

Perbandingan

biaya pembangunan PLTMH dengan PLTD.

a.

Biaya Pokok Persediaan (Pembangkitan), atau Biaya

Kapasitas (Fix Cost). Merupakan biaya investasi awal yang diperlukan untuk

membangun pembangkit listrik dengan kapasitas tertentu.

Data yang dibutuhkan :

1) Besar kapasitas terpasang untuk setiap jenis

pembangkit (kW)

2) Biaya investasi untuk setiap jenis pembangkit

(Rp/kW)

3) Estimasi masa manfaat (umur) untuk setiap jenis

pembangkit (Tahun)

4) Kurs Rupiah pada saat investasi

5) Estimasi biaya modal (ROI)

6) Estimasi Biaya Operasi dan Pemeliharaan Fix (%)

b.

Biaya Bahan Bakar (Variable Cost). Merupakan biaya

yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi 1 kW dari setiap jenis pembangkit,

dinyatakan dalam rupiah. Biaya ini terdiri dari biaya bahan bakar dan biaya

Operasional/Pemeliharaan.

Data yang dibutuhkan :

1) Fuel Price untuk setiap jenis pembangkit


20/28

2) Nilai SFC untuk setiap jenis pembangkit

3) Estimasi Biaya Operasional dan Pemeliharaan

4) Fuel Cost

Fuel Cost = SFC x Fuel Price

Biaya Energi/kWh = Fuel Cost + Biaya O/M var

Biaya Energi per Tahun = (Biaya Energi/kWh)x (Jumlah

Produksi kWh Setahun)


21/28

H. Persyaratan Fisik Dan Langkah Langkah Dalam Membangun

PLTMH

persyaratan fisik diperlukan dalam membangun PLTMH,

antara lain:

1. Ketersediaan

aliran air yang konstan atau tetap dalam ukuran debit tertentu. Ukuran debit

air akan menentukan besarnya energi yang mampu dihasilkan. Setiap ukuran turbin

membutuhkan debit air tertentu.

2. Adanya

turbin untuk memutar kumparan dinamo listrik. Ada berbagai macam jenis turbin

yang sekarang dikembangkan oleh beberapa lembaga di Indonesia guna menyesuaikan

dengan kebutuhan dan potensi alam yang beragam.

3. Dinamo,

untuk mengubah energi yang dihasilkan oleh putaran turbin menjadi listrik.

4. Jaringan

listrik dari rumah turbin ke pengguna.

Langkah-langkah

membangun PLTMH:

1. Masyarakat

berunding untuk membuat kesepakatan dan rencanabersama.

2. Mengajak

ahli untuk melakukan survey lapangan tentang potensi aliran air untuk PLTMH,

termasuk mengukur debit dan ketinggian air (sering disebut head).

3. Menilai

dampak lingkungan yang akan diakibatkan oleh pembangunan PLTMH.


22/28

4. Menghitung

kebutuhan listrik masyarakat yang akan memanfaatkan. Hal ini penting dilakukan

karena kapasitas PLTMH tak terlalu besar, sehingga perlu perhitungan yang

cermat untuk menghindari konflik masyarakat.

5. Menghitung

biaya yang diperlukan (pembelian seperangkat turbin,pembangunan sipil,

jaringan, dan sebagainya).

6. Berunding

untuk memikirkan dari mana biaya akan didapat, apakah swadaya, bantuan, atau

semi-swadaya.

Setelah pembangunan fisik PLTMH,

maka pengelolaan dan perawatan merupakan hal yang sangat penting. Perangkat

PLTMH (turbin, dinamo) dan bangunan fisik pendukungnya (bendungan, saluran air,

bak penampung, jaringan listrik dan rumah turbin) memerlukan perawatan. Di

samping maanfaatnya yang besar, listrik juga berbahaya sehingga perlu

kehati-hatian menggunakannya. Perlu dipertimbangkan bagaimana cara merawatnya

dan jika ada kerusakan, mekanisme mendapatkan biaya perawatan, siapa yang

bertanggung jawab, dan sebagainya. Di Sungai Pelaik, misalnya, masyarakat

sepakat untuk iuran masing-masing pintu (rumah) sebesar Rp. 10.000 setiap

bulannya. Disepakati pula dua orang sebagai operator. Intinya membangun PLTMH

bukan pekerjaansulit, namun pengelolaan dan perawatan ke depannya merupakan

tantangan bagi masyarakat.

Perancangan sistem PLT Mikrohidro.

Tahap pertama perancangan PLT Mikrohidro

adalah studi awal. Studi ini diawali dengan survey lapangan untukmemperoleh

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 sebaikny a


23/28

diambil beberapa kali padamusim y ang berbeda untuk memperoleh gambaran yang

tepat mengenai potensi day a dari aliran air tersebut.Selain itu, perlu dicari

data pendukung, y aitu: 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 surv ey

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 y ang akan digunakan, penentuan sistem kontrol sistem

(manual/otomatis), perancangan jaringan transmisi dan distribusi serta

perancangan sistem penyambungan ke rumah-rumah. Sebelum membangun PLT

Mikrohidro di suatu tempat perlu diketahui dahulu rencana PLN untuk daerah y

ang 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 spesif

ikasi teknis secara jelas, penyusunan jadwal kegiatan, penghitungan biay a

setiap komponen serta penyiapan pengurus yang akanmengelola PLTMH. Jika seluruh

disain ini telah siap maka pembangunan PLTMikrohidro dapat dimulai.

1.

Faktor daya adalah jumlah waktu (jam) efektif di mana

PLTMikrohidro menghasilkan energi listrik dalam satu hari(satuannya: jam/hari).

Nilai faktor daya dipengaruhi olehkarakteristik (fluktuasi) aliran air di mana

PLTM dibangun.

2.

Bandingkan dengan harga listrik PLN (skala rumah

tangga)yang berlaku saat ini, yaitu: Rp 96.5/kWh sampai Rp147.0/kWh untuk rumah

tangga skala menengah.

I. Pemanfaatan Pltmh Di Pedesaan/Untuk Pertanian


24/28

Listrik,

sebuah kata yang hampir tidak bisa dihilangkan dalam kehidupan masyarakat saat

ini. Hampir semua aktivitas manusia zaman sekarang membutuhkan listrik. Hal ini

terbukti dengan banyaknya komplain kepada pihak PLN jika terjadinya pemadaman

listrik. Namun hal ini terlihat ironis dengan kenyataan bahwa ternyata di

jaman listrik saat ini masih banyak masyarakat yang belum menikmati listrik,

terutama mereka yang bertempat tinggal di daerah pedesaan. Kalaupun bisa

memperoleh listrik mereka harus membayar dengan harga yang mahal. Kenyataan

yang ada saat ini masyarakat pedesaan lebih memilih menggunakan genset (

generator set ) untuk memenuhi kebutuhan mereka akan listrik. Padahal

sebenarnya disekitar mereka ada sumber daya alam yang potensial untuk dijadikan

sebagai sumber pembangkit listrik yaitu AIR.

Sumber-sumber

air yang melimpah di daerah pedesaan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi

listrik. Penggunaan air sebagai sumber energi listrik lebih menguntungkan

daripada menggunakan genset. Bayangkan saja, jika setiap malam genset

menghabiskan 2 liter bensin ( Rp. 9.000;) maka dalam sebulan mereka harus

merogoh kocek sekurang-kurangnya Rp. 270.000; itupun listrik yang diperoleh

hanya untuk beberapa jama saja. Belum lagi biaya modal untuk membeli genset dan

biaya perawatannya. Nah dengan menggunakan PLTMH, kita hanya memerlukan modal

untuk investasi awal saja, selanjutnya kita akan mendapatkan listrik secara

gratis selama 24 jam non-stop. Selain itu penggunaan PLTMH di wilayah pedesaan

secara tidak langsung juga akan membuat masyarakat aktif untuk menjaga hutan,

karena jika hutan tidak terjaga maka sumber air akan mengering sehingga mereka

tidak bisa memperoleh listrik.

Pembangunan

mikrohidro ditujukan untuk daerah-daerah terpencil yang belum dilalui oleh

jaringan listrik PLN. Masalah yang berkembang saat ini yaitu ditinjau dari


25/28

faktor ekonominya. Pemakaian energi listrik oleh masyarakat pedesaan umumnya

hanya berkisar antara 4 - 5 jam perhari atau 14 - 16 % dari daya yang

terpasang. Rendahnya pemakaian energi (faktor beban) tersebut disebabkan oleh

pemakaian yang hanya sebagai lampu penerangan semata.

Nilai

ekonomis dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro dapat dicapai dengan suatu

rencana yang matang dengan melibatkan peran serta masyarakat setempat secara

aktif mulai sejak awal pembangunan dan terintegrasi dari aparat dengan warga

desanya. Selain itu pembangkit listrik tenaga mikrohidro memiliki jaringan

transmisi dan distribusi sendiri yang pengoperasian dan pengelolaannya dapat

diserahkan langsung kepada pengurus Desa setempat melalui badan tertentu.

Sebagai

contoh Pengembangan Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

Sebagai Sumber Energi Listrik Mandiri di daerah terpencil dapat diuraikan

sebagai berikuT :

a.

Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

sebagai Sumber Energi Listrik Mandiri di daerah terpencil yaitu Desa Karangsewu

Kecamatan Cisewu Kabupaten Garut Jawa Barat telah berhasil dengan baik. Untuk

mebangkitkan Potensi Daya Listrik, Rencana PLTMH Karangsewu akan menggunakan

penstock sepanjang 140 m. Intake saluran ini terletak pada sisi kanan Sungai

Ciawi dilihat dari arah aliran Sungai.

b.

Daya listrik yang dapat dibangkitkan PLTMH Karangsewu

dengan debit 150 l/dtk dan head 14 m yaitu sebesar 12 kW, menggunakan turbin

jenis Cross flow

c.

Jaringan listrik Desa Karangsewu yang terpasang tiang

listrik yaitu sebanyak 40 buah dengan jangkauan wilayah radius " 250 m

yang diukur dengan GPS.


26/28

d.

Pemasangan instalasi listrik diutamakan pada pusat

desa yang menjangkau "100 bangunan terdiri dari Instalasi listrik rumah

warga, fasilitas Umum dan fasilitas Sosial.

e.

Pemasangan Jaringan dan instalasi listrik rumah warga,

fasilitas Umum dan fasilitas sosial baru dipasang pada Kampung Cibadak,

Cipongpok, Pasirhuni dan Cisalada.

f.

Untuk menjadikan PLTMH ekonomis dan berkelanjutan

perlu diperhatikan faktor-faktor berikut :

Perencanaan yang menyangkut pemilihan teknologi harus

didukung oleh data yang kongkrit, cukup dan dapat diandalkan.

Peningkatan faktor beban dengan memanfaatkan listrik

untuk kegiatan produktif pada siang dan malam hari.

Pemberdayaan masyarakat setempat beserta aparatterkait sejak awal pembangunan dalam bentuk transfer teknologi dan pelatihan

dari institusiterkait.

Dengan memberikan pengelolaan dan perawatan melalui

aparat desa yang ditunjuk, diharapkan masyarakat setempat memiliki rasa

kepedulian yang tinggi terhadap PLTMH.


27/28

BAB III

PENUTUP

A.

Simpulan

Sungai-sungai kecil di

pedesaan adalah sumber hidup. Selain untuk irigasi persawahan, kalau sungai itu

meliuk turun pada kontur tanah yang curam, ia berpotensi menjadi sumber energi.

Airnya ditampung di bendungan kecil, lalu disalurkan melalui pipa besar ke

bawah, sehingga menghasilkan kekuatan seperti air terjun yang kemudian

menggerakkan turbin listrik.

Banyak sumber daya alam yang ada di

negara kita belum dimanfaat secara optimal tidak seperti di negara maju yang

sudah memanfaatkan sumber daya alamnya dengan baik seperti pembangkit listrik

tenaga air. Padahal, letak negara kita yang banyak sekali pegunungan yangtentunya banyak sekali air terjun yang melimpah, dan banyak daerah yang

letaknya di dataran tinggi belum dijangkau aliaran listrik, dengan pembangkit

listrk tenaga mikro hidro daerah tersebut akan mendapatkan aliran listrik yang

tentunya dengan perawatan yang relatif mudah dan murah.


28/28

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010. http://www.kdei-taipei.org/banner/irigasi.htm

Anonim, 2010. http://www.sumantry.com/artikel/pengetahuan-dasar/65-proses-pembuatan-

PLTHM

Anonim,

2010. http://id.wikipedia.org/wiki/PLTHM

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO.docx

Documents

Transcript of PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO.docx