Jika tidak memungkinkan untuk mendapatkan data dalam jangka waktu tertentu, maka dianjurkan untuk menggunakan jasa keahlian ahli hidrologi yang
berpengalaman untuk melakukan analisis tersebut.
2.7 Daya Energi Listrik
Pada prinsipnya pembangkit tenaga air adalah suatu bentuk perubahan tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik dengan menggunakan
turbin air dan generator. Daya power teoritis yang dihasilkan dapat dihitung berdasarkan persamaan empiris berikut Arismunandar dan Kuwahara, 1991:
P = 9,8 x Q x H
eff
kW 2. 33
di mana: P = Tenaga yang dihasilkan secara teoritis kW, Q = Debit pembangkit m³det Heff= Tinggi jatuh efektif m, 9,8 = Percepatan gravitasi ms2.
Seperti telah dijelaskan bahwa daya yang keluar merupakan hasil perkalian dari tinggi jatuh dan debit, sehingga berhasilnya suatu usaha pembangkitan
tergantung dari usaha untuk mendapatkan tinggi jatuh air
dan debit yang besar secara efektif dan ekonomis.
Selain itu pembangkitan tenaga air juga tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan area pengaliran catchment area
Arismunandar dan Kuwahara, 1991. Penentuan tinggi jatuh efektif dapat diperoleh dengan mengurangi tinggi
jatuh total dari permukaan air sampai permukaan air saluran bawah dengan kehilangan tinggi pada saluran air. Tinggi jatuh penuh adalah tinggi air yang kerja
efektif saat turbin air berjalan Arismunandar dan Kuwahara, 1991. Adapun debit yang digunakan dalam pembangkit adalah debit andalan yang
terletak tepat setinggi mercu yaitu debit minimum. Karena pembangkit ini
direncanakan beroperasi selama 24 jam sehari semalam Arismunandar dan Kuwahara, 1991.
Daya yang masuk atau total daya yang diserap oleh suatu mikro hidro merupakan daya kotor bruto, P
gross
. Daya yang biasanya disampaikan adalah daya bersih P
net
. Keseluruhan efesiensi yang mempengaruhi daya ini dimasukkan dalam e
. P
gross
didapat dari head gross h
gross
dikalikan dengan debit aliran Q dan dikalikan dengan percepatan gravitasi; yang diambil 9,81. Sehingga, didapat persamaan dasar
kekuatan air pada mikro hidro yaitu:
Gambar 2. 15 Efiesiensi pada skema PLTMH
sumber : asy’ari, 2008 Energi yang dilepaskan didapat dari berat air yang jatuh dikalikan dengan
tinggi jatuh vertikalnya. Berat jatuh didapat dari massa m dikalikan dengan percepatan gravitasi. Sementara tinggi jatuh vertikal merupakan harga h
gross
. Energi yang dilepas = m x g x h
gross
Joule 2. 34
Karena berat air merupakan perkalian antara berat jenis p dengan volume air V, sehingga didapat:
Energi yang dilepas =V x p x g x h
gross
Joule 2. 35
Saat air masuk ke turbin dengan debit tertentu, energi yang dilepas dapat dinyatakan
dalam kondisi daya power, di mana power merupakan energi yang dilepas
persatuan waktu. P
gross
=
ρ x Q x g x h
gross
Jouledetik atau Watt 2. 36
Dengan memasuki harga massa jenis air ρ
air
= 1.000 kgm
3
, dan percepatan gravitasi g = 9,8 mdetik
2
. Daya yang dihasilkan pada turbin akan banyak berkurang dari daya kotornya P
gross
, karena kehilangan akibat gesekan pada pipa pesat penstock dan pada turbin. Daya yang keluar pada generator berkurang lagi
akibat kurang efisiennya sistem kerja dan generator. Selanjutnya, pada transmisi power hilang, dengan daya akhir yang mampu dihasilkan dan didistribusikan kepada
penggunaan listrik mikro hidro ini hanya mencapai setengah dari kapasitas daya kotornya P
gross
. Nilai efisiensi keseluruhan e cenderung berkisar antara 0,4
hingga 0,6.
2.8 Analisis Debit Sesaat
