Merancang Mikrohidro

Daerah Sulawesi yang mempunyai topografi bergunung dan banyak mempunyai sungai merupakan potensi sumber energi yang sangat besar untuk pembangkit yang bila direncanakan secara matang dapat mengatasi masalah krisis energi. Namun demikian krisis sumber daya energi ini belum dipecahkan secara integral menggunakan potensi sumber energi air di daerah yang masih cukup besar. Masih banyak desa-desa yang jauh dari perkotaan masih belum mendapatkan pasokan listrik secara memadai. Banyak Kota dan Kecamatan yang mengandalkan PLTD dan hanya beroperasi malam hari saja dari jam 6-12 malam. Dan manakala minyak susah didapatkan akan terjadi pemadaman secara luas. Salah satu solusi yang sedang marak dikembangkan di Indonesia saat ini adalah pembangkit mikrohidro.
Lantas apa itu mikro hidro? Berdasarkan output yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga air dibedakan atas:
1. Large-hydro : lebih dari 100 MW
2. Medium-hydro: antara 15 – 100 MW
3. Small-hydro : antara 1 – 15 MW
4. Mini-hydro : Daya diatas 100 kW, tetapi dibawah 1 MW
5. Micro-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

Salah satu faktor yang menarik dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro adalah teknologinya yang relatif sederhana. Namun demikian, apabila studi kelayakan sebelum dilaksanakannya proyek pembangunan ini tidak memadai maka akibatnya operasi pembangkitan mikro hidro yang dibangun menjadi kurang efisien bahkan tidak dapat beroperasi sama sekali.
Beberapa kelebihan mini-mikrohidro adalah :
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

Keuntungan ekonomis dari dari pembangkit listrik tenaga mini-mikrohidro dapat dicapai manakala disertai dengan perencanaan yang matang. Dan dengan melibatkan peran masyarakat setempat secara aktif, sejak awal pembangunan proyek dan terintegrasi baik dari aparat maupun warga desanya. Keuntungan ini bisa berbentuk:
Off-grid :daya yang dihasilkan hanya digunakan oleh penduduk / komunitas sekitar baik karena daya yang dihasilkan terbatas maupun tidak terjangkau oleh jaringan PLN. Pengoperasian dan pengelolaannya dapat diserahkan langsung kepada pengurus desa setempat melalui badan usaha koperasi. Masyarakat pengguna energi litrik dari mikrohidro membayar iuran ke koperasi untuk menjaga kesinambungan operasi mikrohidro.
On grid : daya yang dihasilkan digunakan untuk konsumsi penduduk sekitar pembangkit mikro hidro dan dijual ke PLN melalui saluran distribusi yang ada, jika terjadi kelebihan suplai energi listrik.

Namun demikian kebanyakan proyek pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mini-Mikrohidro (PLTMH) menghadapi berbagai hambatan seperti rendahnya faktor beban, kurangnya data yang cukup dan peran serta masyarakat setempat, hingga mempengaruhi tingginya biaya dan waktu yang dibutuhkan.

Adapun yang menjadi kegagalan system mikrohidro sebagian besar karena aset fisik, dimana 30% instalasi tidak beroperasi karena:
Pemilihan lokasi yang tidak tepat, survei kurang memadai, ukuran pembangkit tidak tepat, instalasi yang buruk
Terjadi banjir
Desain kanal yang kurang baik dan tidak ekonomis
Pengelola mikrohidro tidak dapat mengganti generator yang rusak

Prinsip mikro hidro:
Energi yang digunakan untuk menggerakkan turbin didapatkan dari dua cara:
Dengan head ; memanfaatkan beda ketinggian permukaan air (energi potensial sungai)
Tanpa head ; memanfaatkan aliran sungai (energi kinetik sungai)
Head = Jarak vertical / besarnya ketinggian jatuhnya air.
Semakin besar head umumnya akan semakin baik karena air yang dibutuhkan semakin sedikit dan peralatan semakin kecil, dan turbin bergerak dengan kecepatan tinggi. Masalahnya adalah tekanan pada pipa dan kekuatan sambungan pipa harus kuat dan diperhatikan dengan cermat.

INSTALASI FISIK
Jenis instalasi untuk daerah pegunungan pada umumnya terdiri dari komponen sebagai berikut:
Pintu Pengambilan (Intake/Diversion)
Bak Pengendapan (Desilting Tank)
Saluran Penghantar (Headrace)
Bak Penenang (Forebay)
Pipa pesat (Penstock)
Gedung Pembangkit (Power House)
Saluran Buang (Tailrace)
Jaringan Transmisi (Grid Line)

skemamikrohidro

TURBIN
Turbin digunakan untuk mengubah energi air energi kinetic menjadi energi listrik. Turbin modern dilengkapi dengan ELC untuk menyetabilkan putaran sehingga putaran akan tetap stabil meskipun pada arus air yang berlebih.
Pemilihan teknologi turbin pada pembangunan pembangkit mini-mikrohidro terutama terletak pada pemilihan komponen utamanya yaitu turbin dan generator. Hal ini disebabkan daerah yang akan dipasang pembangkit listrik mini-mikrohidro memiliki karakteristik yang spesififik. Pemilihan jenis turbin tenaga air bergantung pada head dan debit air. Untuk daerah pegunungan yang memiliki ketinggian dengan debit rendah jenis turbin high head lebih cocok digunakan sedangkan di daerah datar dengan debit air yang besar dapat menggunakan jenis turbin canal drop low head.turbin

Ketinggian Air (M)

Debit (M3/detik)

Kapasitas (KW)

Jenis Turbin

0.5 – 10

Simple wood and metal wheel

0.5 – 12

0.05 – 8

Scheider Hydro Engine

2 – 50

2 – 15

1.25 – 25

3 – 20

1.5 – 40

3 – 25

50 – 5000

150 – 3500

Axial Flow

Straflo

Turbular

Bulb

1 – 70

3 – 40

Kaplan

8 – 300

0.3 – 20

500 – 5000

Francis

45 – 300

1 – 8

Turgo

1 – 200

0.03 – 9

50 – 1000

Cross Flow, Banki, Mitchel or Obserger

45 – 1000

0.06 – 3

100 – 5000

Pelton

GENERATOR
Secara umum ada dua jenis generator yang digunakan pada PLTMH, yaitu generator sinkron dan generator induksi.
Generator sinkron bekerja pada kecepatan yang berubah-ubah. Untuk dapat menjaga agar kecepatan generator tetap, digunakan speed governor elektronik. Generator jenis ini dapat digunakan secara langsung dan tidak membutuhkan jaringan listrik lain sebagai penggerak awal. Sangat cocok digunakan di desa terpencil dengan sistem isolasi (Modak, 2002).
Pada generator jenis induksi tidak diperlukan sistem pengaturan tegangan dan kecepatan. Namun demikian, jenis generator ini tidak dapat bekerja sendiri karena memerlukan suatu sistem jaringan listrik sebagai penggerak awal (Modak, 2002). Generator jenis ini lebih cocok digunakan untuk daerah yang telah dilalui jaringan listrik (Grid System).
Batasan umum generator untuk mini-mikrohidro power (Modak, 2002) adalah :
Output : 50 kVA sampai dengan 6250 kVA
Voltage : 415, 3300, 6600, dan 11000 Volt
Speed : 375 – 750 RPM

5 pemikiran pada “Merancang Mikrohidro

  1. gan… ane lagi kerjain teziz nih…. biza tolong di bantu ngga…?? tolong info tentang generator untuk PLTM dimana daya turbin yang gua hazilkan zkitaran 15,4 KW.. mahon bantuannya.. wazzalam

  2. saya bermaksud membuat pembangkit listrik sederhana, kebetulan didepan rumah ada sungai dengan debit yang cukup.
    bagaimana memilih (tipe) motor induksi yang tepat sebagai generator? apa perlu tambahan alat(part)?
    terima kasih.

  3. Saya tertarik dg pltmh. Kebetulan saya ada air laut pendingan tdk kontak dg debit 10000 m3/jam yg letaknya di underground. Kalo dimanfaatkan kira2 power yg keluar berapa & alat serta dam spt apa?

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s