Minggu, 17 Juli 2016

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)


PENDAHULUAN
Selama ini bahan bakar fosil (minyak bumi) merupakan sumber energi utama dunia. Namun bahan bakar ini mempunyai cadangan yang terbatas dengan jumlah konsumsi yang semakin meningkat. Karena itu ketergantungan akan minyak bumi untuk jangka panjang tidak dapat dipertahankan lagi.
Pengembangan dalam sektor energi harus mengikuti kaidah pembangunan berkelanjutan. Aspek penting yang perlu mendapat perhatian adalah adanya kebijakan yang kondusif dan didukung oleh kemandirian finansial, teknologi dan sumber daya manusia. Salah satu opsi dalam pengembangan sector energi adalah pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) untuk daerah terpencil yang tidak terjangkau oleh jaringan PT PLN (Persero). Berbeda dengan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) skala besar yang memerlukan waduk, PLTMH memanfaatkan debit aliran air dengan beda ketinggian yang tidak terlalu tinggi (sistem run of river). Pembangunan PLTMH tidak memerlukan relokasi tempat tinggal masyarakat setempat akibat pembuatan bendungan atau waduk. Lebih jauh pemanfaatan PLTMH diharapkan dapat menyediakan tenaga listrik yang murah dan ramah lingkungan serta dapat berdampak pada kesadaran masyarakat untuk melestarikan hutan sebagai penjaga kalestarian sumber daya air.

PEMBAHASAN
A.      Pengertian PLTMH
Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat kedalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibagun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air mikrohidro. Energi mekanik yang berasal dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt. Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan dengan PLTA skala besar, berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan mikrohidro terutama pada besarnya tenaga listrik yang dihasilkan, PLTA dibawah ukuran 200 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan.

B.       Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro
PLTMH pada prinsipnya sama dengan PLTA yaitu memanfaatkan beda elevasi dan jumlah debit air yang ada pada aliran air. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi meknik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.
Pembangunan PLTMH dimulai dengan membangun bendungan untuk mengatur supply air. Bendungan perlu dilengkapi intake (pintu pembuka) dan saringan agar sampah bisa disaring. Bendungan ini harus terletak pada dasar sungai yang stabil dan aman dari banjir. Dari intake, air disalurkan melalui headrace yang dilengkapi saluran pelimpah untuk mengeluarkan air yang berlebih. Tapi bisa juga saluran pelimpah tak diperlukan, tergantung kondisi. Selanjutnya, air akan masuk ke kolam pengendap untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran agar air yang masuk ke turbin bersih. Selanjutnya air akan masuk penstock dan dialirkan menuju turbin. Dalam penstock, energi potensial air akan diubah menjadi energi kinetik.
 Dalam turbin, air akan mengenai inlet. Di dalamnya ada guided vane untuk mengatur jumlah air yang masuk ke baling-baling. Baling-baling ini terbuat dari baja yang kokoh yang dilas pada 2 buah piringan sejajar agar system seimbang. Turbin dilengkapi casing untuk mengarahkan ke baling-baling. Daya dari poros turbin ini ditransmisikan ke dalam generator untuk diubah jadi energi listrik. Generator yang dipakai adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisinya bisa langsung maupun tidak langsung. Sistem transmisi langsung memiliki kelebihan lebih kompak, mudah memindahkan daya serta efisiensi tinggi. Namun sumbunya harus benar-benar lurus dan putaran turbin sama dengan putaran generator. Untuk mengatasinya dapat dipakai gearbox. Gearbox dapat dipakai untuk mengubah rasio kecepatan rotasi.
Turbin dan generator sebaiknya diletakkan pada sebuah rumah yang terpisah. Pondasi dari turbin dan generator juga harus dipisahkan dari rumahnya. Hal ini bertujuan agar tidak ada masalah yang muncul akibat getaran. Listrik yang dihasilkan oleh generator dapat langsung ditransmisikan lewat kabel ataupun disimpan dalam storage.

C.      Komponen-Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro


Ø Diversion Weir dan Intake (Dam/Bendungan Pengalih dan Intake)
Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai (‘Intake’ pembuka) ke dalam sebuah bak pengendap (Settling Basin).
Bendung Pengalih dan Intake

Ø Settling Basin (Bak Pengendap)
Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.
Bak Pengendap

Ø Headrace (Saluran Pembawa)
Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.
Saluran Pembawa

Ø Headtank (Bak Penenang)
Fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara sebuah penstock dan headrace, dan untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir, kayu-kayuan.
Bak Penenang

Ø Penstock (Pipa Pesat/Penstock)
Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah Turbin.
Penstock

Ø Turbine dan Generator
Perputaran gagang dari roda dapat digunakan untuk memutar sebuah alat mekanikal (seperti sebuah penggilingan biji, pemeras minyak, mesin bubut kayu dan sebagainya), atau untuk mengoperasikan sebuah generator listrik. Mesin-mesin atau alat-alat, dimana diberi tenaga oleh skema hidro, disebut dengan ‘Beban’ (Load).
Turbin dan Generator

Banyak variasi pada penyusunan disain ini. Sebagai sebuah contoh, air dimasukkan secara langsung ke turbin dari sebuah saluran tanpa sebuah penstock seperti yang terlihat pada penggergajian kayu pada gambar diatas. Tipe ini adalah metode paling sederhana untuk mendapatkan tenaga air, tetapi belakangan ini tidak digunakan untuk pembangkit listrik karena efisiensinya rendah. Kemungkinan lain adalah bahwa saluran dapat dihilangkan dan sebuah penstock dapat langsung ke turbin dari bak pengendap pertama. Variasi seperti ini akan tergantung pada karakteristik khusus dari lokasi dan skema keperluan-keperluan dari pengguna.

D.       Kelebihan dan Kekurangan Pembangunan PLTMH
Ø Kelebihan PLTMH
1. Merupakan sumber daya terbarukan (proses alam yang berkelanjutan)
2. Biaya operasional dan pemeliharaan lebih murah dibanding mesin dengan energi fosil
3. Penerapannya relatif mudah dan ramah lingkungan, tidak menimbulkan polusi udara dan suara.
4. Efisiensinya tinggi
5. Aman bila dipakai untuk memompa air, karena tidak digerakkan motor listrik. Selain itu efisiensinya lebih baik.
6.  Produk sampingan seperti air keluaran bisa dimanfaatkan untuk keperluan irigasi. Selain itu panas yang dihasilkan juga bisa dipakai.
7. Masyarakat yang menikmati manfaat mikrohidro dapat membantu menjaga kondisi lingkungan daerah tangkapan airnya.

Ø Kekurangan PLTMH
Berikut adalah beberapa kekurangan PLTMH yang ada di Indonesia sehingga perlu dicari solusinya:
1. Biaya investasi untuk teknologi mikrohidro masih tinggi.
2. Kurangnya sosialisasi PLTMH, terutama potensinya sebagai penggerak mekanis seperti pompa air, penggiling padi, dll
3. Diperlukan sosialisasi mengenai dampak positif penerapan mikro hidro terhadap pengembangan kegiatan sosial ekonomi masyarakat pedesaan seperti industri kecil/rumah, perbengkelan, pertanian, peternakan, pendidikan, dll.

E.      Potensi PLTMH di Indonesia
PLTMH saat ini sudah banyak diterapkan di Indonesia. Karena banyak sekali potensi aliran air yang bisa dimanfaatkan untuk teknologi ini, terutama di daerah yang sebelumnya belum mendapat aliran listrik. Akhir-akhir ini Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) mengembangkan PLTMH sebagai solusi energi listrik pedesaan yang selama ini belum terjangkau listrik PLN. Pembangkit mikrohidro yang dikembangkan LIPI telah dibangun di sejumlah daerah di Tanah Air seperti di Makki, Wamena, Papua, Enrekang, Sulawesi Selatan, dan Nagrak, Subang, Jabar. Di kabupaten Enrekang, Sulawesi Selatan misalnya, telah dibangun PLTMH dengan kapasitas 20 kW bagi 96 rumah, sarana umum, dan di masjid.
Selain dari LIPI, pihak swasta juga turut membantu mengembangkan teknologi ramah lingkungan ini. Seperti di daerah Kemukiman Lhoong, Aceh. PLTMH ini terletak di Desa Kr Kala yang didiami 107 KK. PLTMH Lhoong merupakan bantuan dari PT Coca Cola Indonesia tahun 2005, pasca tsunami. Kapasitas yang terpasang pada mesin adalah 40 KW, sedangkan daya yang dihasilkan adalah 23 KW, dapat mengaliri 3 desa sekitar. Masyarakat tidak perlu takut dikenakan biaya listrik yang selangit karena tarif yang diberlakukan adalah tarif flat atau sesuai Ampere yang mereka gunakan. Bagi yang menggunakan listrik 2 ampere dikenakan biaya Rp.60 ribu/bulan, untuk yang memakai 1 ampere membayar Rp.30 ribu/bulan, sedangkan bagi yang cuma menggunakan ½ ampere cuma dikenakan biaya Rp.15 ribu/bulan.
PLTMH di Indonesia memiliki potensi pengembangan yang banyak. Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Harga BBM yang terus meningkat, membuat sumber energi terbarukan diperlukan
2. Potensi mikrohidro di Indonesia sebesar 7500 MW, baru termanfaatkan 600 MW (Data tahun 2008)
3. Belum terjaringnya semua wilayah di indonesia dengan listrik dari PLN, membuat diperlukan sumber energi listrik dari dekat lingkungan wilayah tersebut, salah satunya dengan PLTMH
4. Dari analisis terhadap alternatif sumber energi seperti kincir angin, tenaga surya  panas bumi, dan mikrohidro, menunjukkan mikrohidro lebih direkomendasikan. Terutama karena potensinya yang tersebar di banyak wilayah.

F.      Potensi PLTMH di Bali
Dalam hal ini materi didapat dari Jurnal Ilmiah “Kajian Teknis dan Ekonomis Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-Hidro di Bali” oleh Made Suarda (2009).
Potensi tenaga air di Bali memang tidak ada yang dalam kapasitas yang sangat besar, karena di Bali tidak ada sungai-sungai besar seperti di Kalimantan atau Sumatra. Namun, di Bali cukup banyak juga terdapat sumber-sumber energi air dalam kapasitas yang relatif kecil dan tersebar. Demikian juga telah terdapat beberapa bendungan air seperti Bendungan Palasari, Bendungan Telaga Tunjung dan beberapa bendungan yang masih dalam tahap perencanaan seperti Bendungan Kubutambahan di Singaraja. Bendungan tersebut utamanya adalah untuk menampung air dalam memenuhi kebutuhan air irigasi pertanian, akan tetapi aliran air tersebut mempunyai potensi tenaga air yang belum dimanfaatkan. Sebagai contoh, pada Bendungan Telaga Tunjung di Tabanan, bendungan tersebut pada kondisi normal akan mengalirkan air dengan kapasitas aliran 1,866 m3/det pada head 29 meter. Ini berarti bendungan ini mempunyai potensi tenaga air 530 kW (0,53 MW). Dan saat ini sedang didesain yaitu bendungan Telagawaja yang mempunyai kapasitas aliran 2 m3/det pada head 100 meter. Ini berarti bendungan ini mempunyai potensi tenaga air 1,96 MW, dan daya listrik bangkitan sekitar 1,5 MW.
Lebih jauh, potensi tenaga air yang belum dimanfaatkan adalah tenaga air yang berada di Sungai Ayung yang diperkirakan mempunyai potensi tenaga air sebesar 43,90 MW dan Sungai Tukad Unda diperkirakan sebesar 32,30 MW (Profil Energi Bali, 2005), serta banyak lagi sumber-sumber aliran air terjun yang ada di Bali. Namun untuk memanfaatkan energi aliran air pada sungai tersebut dibutuhkan biaya yang cukup tinggi dalam pembuatan bendungannya dan biaya pembebasan tanahnya serta permasalahan sosialnya.
Walau dengan kapasitas kecil-kecil, tetapi jika potensi-potensi sumber energi air tersebut dimanfaatkan secara maksimal tentunya akan berkontribusi secara signifikan terhadap pemenuhan kebutuhan energi di Bali. Dengan kapasitas debit yang kecil-kecil ini, sistem pembangkit yang cocok dikembangkan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) seperti terjunan air di areal Pura Goa Gajah, di Pura Samuan Tiga, dan aliran irigasi Subak Taman-Bali di Gianyar.
Diantaranya sungai-sungai yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) antara lain Sungai Yeh Penet dan Yeh Hoo di Tabanan, Sungai Kelampuak, Sungai Bingin, Sungai Oot, dan Sungai Sekumpul di Buleleng dengan kapasitas aliran 0,8 m3/detik dan head 50 meter yang berarti daya yang mampu dibangkitkan adalah 184 kW.
Sebagai contoh kajian teknis dan ekonomis PLTMH di Bali, disini akan dikaji potensi PLTMH yang kecil namun pada daerah tersebut sangat dibutuhkan energi listrik, yaitu Sungai Oot, aliran air di Pura Goa Gajah, dan di Pura Samuan Tiga, serta aliran air irigasi subak Taman-Bali.
1. Untuk di Sungai Oot secara teoritis dapat dibangkitan energi listrik sebesar 13,5 kW-14 kW.
2. Untuk Aliran air di Pura Goa Gajah, dengan memanfaatkan energi aliran (dua kali terjunan yang ada) yang tersedia, maka dapat dibangkitkan energi listrik yang secara teoritis mencapai 12 kiloWatt atau 15 kVA.
3.  Aliran air di Pura Samuan Tiga, dengan  memanfaatkan  energi  aliran  yang ada, maka  dapat dibangkitkan   energi   listrik   yang   secara   teoritis mencapai 3,07 kiloWatt atau 3,84 kVA.
4. Pada Saluran Irigasi Subak Taman Bali dapat dibangkitkan nergy  listrik yang secara teoritis mencapai  32,98  kWatt  atau  36,65  Kva.

KESIMPULAN
Ø  Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air.
Ø  PLTMH di Indonesia memiliki potensi pengembangan yang banyak. Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Harga BBM yang terus meningkat, membuat sumber energi terbarukan diperlukan
2. Potensi mikrohidro di Indonesia sebesar 7500 MW, baru termanfaatkan 600 MW (Data tahun 2008)
3. Belum terjaringnya semua wilayah di indonesia dengan listrik dari PLN, membuat diperlukan sumber energi listrik dari dekat lingkungan wilayah tersebut, salah satunya dengan PLTMH
4. Dari analisis terhadap alternatif sumber energi seperti kincir angin, tenaga surya  panas bumi, dan mikrohidro, menunjukkan mikrohidro lebih direkomendasikan. Terutama karena potensinya yang tersebar di banyak wilayah.
Ø  Bali memiliki cukup banyak potensi pengembangan PLTMH skala kecil atau disebut Picohydro yang layak dikembangkan baik pada aliran sungai maupun pada aliran irigasi subak.

0 komentar:

Posting Komentar