PLTMH

Keberlanjutan PLTMH ditentukan dukungan potensi sumberdaya alam yang ada, terutama ketersediaan air sungai sebagai sumber energi primer bagi PLTMH. Ketersediaan air sungai sangat tergantung pada konservasi catchment area (wilayah tangkapan air) dari hulu sungai tersebut. Lingkungan hidup yang terjaga dan terpelihara akan menjamin kelestarian sumberdaya air dan menjamin pasokan energi primer bagi PLTMH.Program pelistrikan perdesaan melalui pengembangan PLTMH seyogyanya diiringi dengan kegiatan konservasi hutan. Masyarakat yang menggunakan PLTMH diharapkan dapat memahami manfaat keberadaan hutan sebagai catchment area. Dengan demikian, masyarakat juga akan tergerak untuk menjaga kelestarian hutan, dengan tidak melakukan penebangan liar dan merusak keaneka ragaman hayati yang terdapat di sekitar hutan. Lebih jauh, masyarakat juga akhirnya dapat mengambil peranan penting untuk menjaga agar hutan tetap terpelihara.Pemanfaatan air untuk Pembangkit Listrik sudah merupakan hal yang umum di Indonesia. Dengan potensi sumber air yang besar dan kontinu, PLTMH menjadi salah satu pembangkit alternatif di Indonesia. Kendala yang dihadapi dalam membangun PLTMH adalah, lokasinya yang umumnya tidak berada di pusat beban sehingga membutuhkan transmisi yang cukup panjang dan aksesibilitas yang rendah pada saat proses pembangunan.Untuk daerah daerah terpencil dengan potensi air yang baik dan belum terjangkau jaringan listrik, pembangunan PLTMH berkapasitas hingga 200 kW, sangat tepat dilakukan. Pembangkit tersebut akan dapat menyediakan listrik yang kontinu untuk satu desa atau beberapa kampung pada jarak yang berdekatan.4.3.1 Prinsip Konversi Energi AirAliran air menghasilkan energi yang dapat dijadikan listrik. Ini disebut dengan hydropower (Pembangkit Listrik Tenaga Air). Hydropower saat ini merupakan sumber terbesar dari energi terbarukan. Salah satu hydropower adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) atau dapat disebut Mikrohidro.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 dalam bentuk daya listrik atau daya gagang mekanik. Tidak ada sistem konversi daya yang dapat mengirim sebanyak 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); atauDaya yang keluar = Daya yang masuk Efisiensi konversiUmumnya PLTMH adalah pembangkit listrik tenaga air jenis Runoff River di mana head diperoleh tidak dengan cara membangun bendungan besar, tetapi dengan mengalihkan sebagian aliran air sungai ke salah satu sisi sungai dan menjatuhkannya lagi ke sungai yang sama pada suatu tempat dimana head yang diperlukan sudah diperoleh. Dengan melalui pipa pesat, air diterjunkan untuk memutar turbin yang berada di dalam rumah pembangkit (lihat Gambar 29). Energi mekanik dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator.Penghitungan potensi daya dilakukan dengan berdasarkan net-head dan debit andalan. Potensi daya air (hidrolik) dapat dinyatakan sebagai:Pg = 9,8 * Q * hgDi mana:Pg = potensi daya (kW)Q = debit aliran air (m3/dtk)hg = head (tinggi terjun) kotor (m)9,8 = konstanta gravitasi.Potensi daya listrik terbangkit:Pel = 9,8 * Eff * Q * hnDi mana:Pel = daya listrik yang keluar dari generator (kW)Q = debit aliran air (m3/dtk)hn = head (tinggi terjun) bersih (m)Eff = Efisiensi konversi dari tenaga hidrolik ke tenaga listrikGambar 29. Skema Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)4.3.2 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)Dari aspek teknologi, terdapat keuntungan dan kemudahan pada pembangunan dan pengelolaan PLTMH dibandingkan jenis-jenis pembangkit listrik, yaitu: Konstruksinya relatif sederhana. Mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Dapat dioperasikan dan dirawat oleh masyarakat desa. Biaya operasi dan perawatan rendah.Ada banyak tipe turbin yang digunakan untuk PLTMH dan dipilih berdasarkan penggunaannya di lapangan serta tinggi vertikal air (umumnya diistilahkan head) yang dapat menjalankannya. Tipe turbin yang paling umum adalah sebagai berikut:1. Turbin CrossflowTurbin crossflow (turbin aliran silang) terdiri atas empat bagian utama: nosel, runner, guide vane dan rumah. Air dialirkan masuk turbin melalui pipa pesat berpenampang bulat. Pada ujung pipa pesat yaitu sebelum masuk ke turbin, dipasang adaptor, tempat perubahan penampang lingkaran menjadi persegi, menjelang masuk rumah turbin. Dari adaptor airnya masuk ke nosel. Nosel berpenampang persegi dan mengeluarkan pancaran air ke selebar runner. Bentuk pancaran adalah persegi, lebar dan tidak terlalu tebal. Sebelum mencapai runner, aliran disesuaikan kecepatan masuk dan sudut masuknya. Konstruksi runner terdiri dari dua buah piringan sejajar yang disatukan pada lingkar luarnya oleh sejumlah sudu. Sudu-sudu deperkuat oleh piringan tambahan yang dilas setiap 10-15 cm sepanjang runner.Gambar 30. Turbin Crossflow Beserta Transmisi Mekanik dan GeneratorDibandingkan jenis lainnya, turbin crossflow memiliki desain dan konstruksi yang sederhana, instalasi dan perawatan yang mudah, serta investasi dan biaya perawatan yang rendah. Tinggi air jatuh (head) yang bisa digunakan diatas 3 m sampai 50 m. Kapasitas aliran air antara 25 1500 liter/detik dengan daya yang dapat dihasilkan antara 2 200 kW.Efisiensi turbin crossflow rata-rata berkisar 65% 75% dan bisa mencapai >80%. Namun pada posisi guide vane