MIKROHIDRO Analisis tekno ekonomi mikrohidro untuk desa mandiri energy di Kampung Lebakcipung, Jawa Barat
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 100 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan
Soetarno, 1975. Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikrohidro adalah
sebagai berikut Soetarno, 1975: a.
Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini cukup murah karena menggunakan energi alam.
b. Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga
terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan. c. Tidak menimbulkan pencemaran.
d. Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan. e. Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air
terjamin. Alasan-alasan pemasangan PLTMH antara lain Soetarno, 1975 :
a. Di daerah itu ada potensi aliran air yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik. b. Daerah itu sulit atau jauh untuk dicapai jaringan PLN. Dan kalaupun dipasang biayanya akan
mahal. c. Daerah tersebut berpenduduk maju dalam segala bidang baik pertanian, peternakan, perindustrian
ringan, pendidikan, dan lain sebagainya. Ada persyaratan-persayratan yang harus dipenuhi untuk membangun PLTMH, yaitu
persyaratan teknik sipil, teknik listrik, ekonomi dan politik, dan persayratan biaya Soetarno, 1975. Persyaratan teknik sipil sangat penting karena mempengaruhi dan menentukan besarnya biaya,
sulit atau tidaknya pembangunan PLTMH dianggap menguntungkan apabila pekerjaan sipilnya maksimum 30 dari seluruh biaya. Maka dari itu, di dalam menentukan lokasi sentral harus diadakan
peninjauan dan penelitian terhadap keadaan topografi, keadaan hidrologi,, keadaan tinggi jatuh air head, dan keadaan bahan bangunan dan tenaga kerja. Penelitiaan keadaan topografi Untuk
mengetahui situasi tanah, apakah berbukit-bukit, landai, lereng-lereng dan sebagainya. Peninjauan dan penelitian keadaan hidrologi dipandang penting sekali, karena harus dipastikan bahwa aliran saluran
pengairan tetap konstan mengalir selama minimum 5 tahun. Peninjauan meliputi hidrologi meliputi : a.
Kondisi sumber air dengan situasi sekitarnya, curah hujan rata-rata setiap tahun serta lainya yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi banyak sedikitnya air.
b. Kondisi air sungai apakah mengandung kapur, belerang, zat besi, atau air tersebut
mengandung zat-zat lain, serta air tersebut tawar atau tidak dan sebagainya. c.
Pengukuran debit air sungai mata air. d.
Bila air sungai diperhatikan apakah air dari sungai tersebut setelah atau sebelum untuk mengairi sawah.
Keadaan tinggi jatuh air head perlu diperhatikan apakah terjunan terbuat dari air alam atau buatan. Juga perlu ditinjau kemiringan sungai, karean hal ini akan berguna dalam peninjauan lebih
lanjut kemungkinan penambahan head.. keadaan bahan bangunan dan tenaga kerja apakah cukup tersedia di daerah tersebut, atau harus mendatangkan dari daerah lain.
Persayratan teknik listrik yang perlu diperhatikan dalam menentukan efesien atau tidaknya suatu PLTMH di bangun disuatu daerah adalah :
a. Jarak anatara sumber air sentral listrik dengan daerah yang akan diberi tenaga listrik
tidak begitu jauh. b.
Daerah yang akan diberi tenaga listrik mempunyai banyak rumah yang tetap c.
Baik atau tidaknya daerah tersebut untuk dilalui jaringan distribusi tenaga listrik. d.
Daerah tersebut belum mendapat tenaga listrik dari PLN. e.
Adanya distribusi rakyat atau setelah adanya tenaga lsitrik, industri berkembang. Persyaratan ekonomi dan politik di suatu daerah desa berfungsi melengkapi persyaratan
teknik. Persyaratan ini adalah analisa dan penelitian tentang bagaimana keadaan prasarana, keadaan demografinya, keadaan kesuburan dan pengolahan tanah, dan Pemilikan tanah dibanding dengan
jumlah penduduk. Keadaan prasarana yang meliputi :
a. Keadaan perumahan penduduk.
b. Penghasilan penduduk, yaitu kemampuan penduduk untuk memperguanakan enaga
listrik. c.
Keadaan pendidikan umum, agama dan kesehatan. Keadaan demografinya yang meliputi jumlah penduduk, baik laki-laki maupun perempuan,
baik orang dewasa maupun anak-anak, dan jumlah kelahiran dan kematian rata-rata tiap tahun. Untuk saat ini perlu dipertimbangkan apakah darerah yang akan didirikan PLTMH ini mampu atau tidak ikut
membiayai pembangunan PLTMH tersebut. Dengan sendirinya prioritas akan diberikan pada daerah yang mampu dan diharapkan modal bisa kembali. Akan teteapi bila di pandang dari segi sosial politik
sangat perlu, maka pemerintah pusat langsung medidirkan PLTMH di daerah yang dikehendaki. Membiayai suatu PLTMH ada perbandingan harga yang bisa diapakai dari 100 total biaya
pembangunan PLTMH. Bangunan sipil 25 dari biaya total, pembangkit 30 dari biaya total, dan transmisi 45 dari biaya total. Apabila perbandingan pembiayaan PLTMH tersebut teralu jauh
meleset, bisa ditunda pelaksanaanya
Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang, antara lain Anonim,2004:
a. DamBendungan Pengalih intake. Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui
sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap. b.
Bak Pengendap Settling Basin. 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. c.
Saluran Pembawa Headrace. Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.
d. Pipa Pesat Penstock. Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke
sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin. e.
Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.
f. Pipa Hisap. Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang
masih tinggi ke tekanan atmosfer. g.
Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
h. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
i. Pengalih Beban Ballast load. Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder dummy
ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.
Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat serta budaya masyarakat. Sehingga terdapat kemungkinan
terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain.
Pengembangan pembangkit listrik tenaga mikrohidro untuk pelistrikan pedesaan di Indonesia, hanya ada dua jenis mesin pembangkit listrik yang direkomendasikan di Indonesia yaitu
Anonim,2004: a.
Generator syncrhonous dengan turbin tipe cross flow dengan dummy load dan kontrolnya ELC
b. Generator asynchronous motor induksi dengan kapasitor dengan turbin tipr reserve pump dengan dummy load dan kontrolnya IGC
Keuntungan yang didapat dari PLTMH tipe generator synchronous dengan turbin tipe cross flow adalah sumber tenaga sangat dapat dipercayai dengan frekuensi dan tegangan yang stabil untuk
jaringan mandiri dan mesin dapat didisain dan dibuat sesuai untuk berbagai kondisi nyata lokasi. Sedangkan kelemahan PLTMH tipe ini adalah biaya yang mahal.
Keuntungan yang didapat dari PLTMH tipe asynchronous dengan turbin tipe reserve pump PAT adalah biaya yang rendah jika sebuah pompa dengan motor yang sesuai dengan disain lokasi.
Kerugian dari tipe ini adalah sulitnya untuk memilih pompa yang sesuai dengan motor pasar, tanpa kontrol voltase, dan masa pakai kapasitor untuk sisem ini pendek.
Turbin berperan untuk mengubah energi air energi potensial, tekanan, dan energi kinetik menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh
generator menjadi tenaga listrik. Beradasarkan prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi.
Pada turbin impuls, runner berputar karena adanya pukulan dari pancaran air yang memiliki kecepatan, dimana tekanan telah dikumpulkan dari tekanan ketinggian pada saat pemancaran dari
nozzle. Untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu geraknyarunnernya atau bagian turbin yang berputar sama. Turbin yang termasuk jenis ini adalah turbin crossflow, turbin pelton, dan turbin turgo.
Pada turbin reaksi, runner berputar karena adanya tekanan dari aliran air. Turbin yang termasuk jenis ini adalah turbin jenis francis dan turbin propeller. Yang termasuk jenis turbin
propeller adalah turbin kaplan, diagonal mixed flow, turbin tubular, dan turbin straight flow tipe package.