PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO (PLMH)

MAKALAH ENERGI BARU DAN TERBARUKAN

PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

Disusun oleh :

NAMA       : FARKHAN

 NIM            : 5211312051

  PRODI         : T.MESIN D3

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TAHUN 2013

1.      Tujuan Pembangunan Mikro Hidro

   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 memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dan instalasi. Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

   Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan kenyataan bahwa 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 ketinggian daerah aliran sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head. Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebas bisa dikatakan "energi putih". Dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini menggunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi perbedaan ketinggiannya dengan daerah tertentu (tempat instalasi akan dibangun) dapat diubah menjadi energi listrik,

   Seperti dikatakan di atas, Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya, istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun bisa dibayangkan bahwa Mikrohidro pasti mengunakan air sebagai sumber energinya. Yang membedakan antara istilah Mikrohidro dengan Miniihidro adalah output daya yang dihasilkan. Mikrohidro menghasilkan daya lebih rendah dari 100 W, sedangkan untuk 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 dan ketinggian tertentu di salurkan menuju rumah instalasi (rumah turbin). Di rumah turbin, instalasi air tersebut akan menumbuk turbin, dalam hal ini turbin dipastikan akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputamya poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan/dihubungkan 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.

   Terdapat sebuah 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 dari perluasan jaringan listrik, sering membuat Mikro Hidro memberikan sebuah alternatif ekonomi ke dalam jaringan. Ini karena Skema Mikro Hidro yang mandiri, menghemat biaya dari jaringan transmisi dan karena skema perluasan jaringan sering 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. Pengembangan Mikro Hidro dipandang sebagai pilihan yang tepat untuk penyediaan energi listrik untuk daerah terpencil dengan jumlah penduduk yang sedikit dan sulit dijangkau jaringan listrik dari PLN. Gambar 1 menunjukkan betapa ada perbedaan yang berarti antara biaya pembuatan dengan listrik yang dihasilkan.

Gambar 1. Skala Ekonomi dari Mikro-Hidro (berdasarkan data tahun 1985)

Keterangan gambar 1
Average cost for conventional hydro = Biaya rata-rata untuk hidro konvensional.
Band for micro hydro = Kisaran untuk mikro-hidro
Capital cost = Modal
Capacity = Kapasitas (kW)

2.      Komponen-Komponen Pembangkit Listrik Mikro Hidro

Gambar 2. Komponen-komponen Besar dari sebuah Skema Mikro Hidro

• 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 dalamsebuah bak pengendap (Settling Basin).

• 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.


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


• 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.

• Penstock (Pipa Pesat/Penstock)
Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, 

Dikenal sebagai sebuah Turbin

• 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),dalam Gambar 2. bebannya adalah sebuah penggergajian kayu.



Tentu saja ada 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 di Gambar 2. 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.

3.                  Keunggulan

• Karena teknologi ini memanfaatkan sumber daya yang terbarukan, maka biaya operasi dan pemeliharaannya lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel yang menggunakan energi fosil (BBM)
• Penerapannya relatif mudah dan ramah lingkungan, tidak menimbulkan polusi udara dan suara.
• Efisiensinya tinggi.
• Apabila teknologi ini di gunakan untuk memutar pompa air, aman karena pompa tidak digerakan dengan motor listrik. Disamping itu efisiensinya menjadi lebih baik.
• Apabila sistem pemasangan turbin di saluran irigasi sedemikian rupa sehingga air penggerak turbin dapat dialirkan kembali ke salurannya, maka efisiensi menjadi lebih besar, karena dengan demikian air irigasi ditingkatkan daya gunanya.
• Masyarakat yang menikmati manfaat mikrohidro dapat membantu menjaga kondisi lingkungan daerah tangkapan airnya.

4.               Kelemahan

Teknologi Mikro Hidro belum mempunyai nilai ekonomi yang baik karena masih dibuat secara pesanan (tailor made), sehingga harga masih relatif tinggi. 

5.               Potensi Pengembangan Mikro Hidro di Indonesia

•  Harga BBM dunia meningkat terus, sebagai akibat persediaan energi fosil tersebut menipis, sementara ini lebih dari 35% pembangkit listrik PLN mempergunakan BBM.
• Sumber Daya Air, merupakan salah satu energi primer pembangkit energi listrik, potensi yang ada sangat besar yaitu 75000 MW, 500 MW diantaranya adalah potensi untuk PLT-Mikro Hidro.
• Potensi Mikro Hidro di Indonesia yang besarnya 500 MW, baru dimanfaatkan sekitar 20 MW (4%).
• Dari beberapa alternatif pemenuhan kebutuhan energi seperti generator diesel, tenaga surya, kincir angin, energi gas bumi dan mikro hidro, hasil analisis keuntungan dan kerugian terhadap faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih alternatif menunjukkan mikro hidro merupakan alternatif yang layak untuk dipilih.
• Menurut data dari PLN pada tahun 2009, sebanyak 40% masyarakat Indonesia belum menikmati listrik

6.                  Investasi dan Biaya Operasional Pengoperasian

• Bersihkan sampah di intake, saluran pemasukkan, dan bak simulasi.
• Pasang stoplog / skotbalk di hilir intake.
• Buka pintu intake.
• Setelah kedalaman air di bak simulasi mencapai 0,10 m, di bawah ambang pelimpah guide vane turbin dibuka secara perlahan-lahan sampai besar bukaan tertentu dimana tegangan listrik mencapai 220 volt dan arus listrik yang dihasilkan maksimum sesuai dengan debit yang ada, yang dapat dilihat pada meter penunjuk di Panel Kontrol.
• Amati muka air di bak simulasi, apabila terjadi penurunan muka air yang besar, maka bukaan guide vane perlu dikurangi sampai muka air di bak simulasi atau bak penenang stabil.
• Memeriksa apakah air dari pompa telah mencapai bak penampungan.
• Selama pengoperasian saringan sampah pada lokasi lokasi yang memungkinkan perlu secara rutin dibersihkan

7.               Pemeliharaan

• Pemeriksaan kondisi serta ketegangan V-Belt dari pulley turbin ke pulley pompa dan generator setiap kali hendak mengoperasikan.
• Pemeriksaan bocoran-bocoran pada pipa-pipa, bak penenang, turbin dan pompa 1(satu) minggu sekali.
• Pengencangan baud-baud 1(satu) minggu sekali.
• Penambahan/Pengisian stempet 1 (satu) bulan sekali.
• Mengamati apabila ada kelainan pada suara putaran turbin dan pompa.
• Pemeriksaan dan Penggantian bantalan/bearing bila   ada kelainan suara putaran atau kerusakan

8.                  Biaya Investasi

Turbin Aliran Silang lengkap dengan chasis,

pulley dan reducer :                                 Rp.  50.000.000,-

Pipa Pesat/Penstock:                                Rp.  40.000.000,-

Peralatan Electrical:                                 Rp.  30.000.000,-

Pompa centrifugal termasuk :

dudukkan dan  pulley :                            Rp.    5.000.000,-

Bangunan Sipil dan perpipaan PVC :      Rp.  75.000.000,-

Total Biaya Pengadaan :                          Rp.200.000.000,-