Paper 1 dan Energi Air
Paper Energi Terbarukan
MIKROHIDRO
NAMA
NIM
: JASMILA
: G41114501
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus
meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi
nasional. Selain itu di era digital ini semakin banyak aktivitas
masyarakat yang dibantu dengan barang elektronik. Komsumsi
listrik Indonesia yang begitu besar akan menjadi suatu masalah
bila dalam penyediaannya tidak sejalan dengan kebutuhan.
Kebijakan-kebijakan
yang
diambil
PLN
(Perusahaan
Listrik
Nasional) sebagai BUMN (Badan Usaha Milik Negara) penyedia
energi listrik semakin menunjukkan bahwa PLN sudah tidak
mampu lagi memenuhi kebutuhan listrik nasional.
Apabila permasalahan penyediaan listrik tidak segera diatasi
maka sistem perekonomian bangsa Indonesia akan tergangu.
Karena
pada
sektor
rumah
tangga
dan
industri
banyak
menggunakan mesin dengan tenaga listrik. Krisis energi listrik ini
juga dapat memunculkan kebijakan pemadaman bergilir, dimana
pemadaman
bergilir
tersebut
dapat
mengganggu
aktivitas
masyarakat dan menyebabkan peralatan elektronik cepat rusak.
Keterbatasan energi ini menuntut kita harus bisa memanfaatkan
energi mikro yang ada, karena energi mikro tersebut dapat
membuat masyarakat menjadi masyarakat yang mandiri energi.
Dari sekian banyak energi mikro kami memilih energy mikro
hidro.
Mikro
hidro
dipilih
karena
sesuai
dengan
kondisi
lingkungan di Indonesia yang mempunyai banyak bukit dan
sungai.
Mikrohidro dapat dikatakan sebagai 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. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu
air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Pembangkit Listrik Mikrohidro
merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi potensial fluida untuk
menggerakkan turbin air, pada pengoperasian kali ini menggunakan pompa
sebagai turbin. Energi potensial pada fluida dikonversi menjadi energi kinetik
oleh turbin, selanjutnya energi kinetik yang dihasilkan oleh turbin dikonversi
menjadi energi listrik oleh motor. Maka dari itu perlu pengetahuan tentang
Mikrohidro.
II. TEORI
A.
Mikrohidro
Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit
listrik
berskala kecil ( kurang dari 200 kW) , yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai
sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan
dan layak
disebut clean energi karena ramah lingkungan . Dari segi teknologi, PLTMH dipilih
karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan
dan penyediaan suku cadang .
Secara ekonomi,
biaya operasi dan perawatannya
relatif murah , sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit
listrik lainnya . Secara
sosial ,
PLTMH
mudah
di terima masyarakat
(bandingkan misalnya dengan Pembangkit
Li st ri k Tenaga Nuklir).
biasanya dibuat
daerah-daerah
dalam
skala
desa
di
terpencil
luas
PLTMH
yang belum
mendapatkan listrik dari PLN. Tenaga air yang digunakan dapat berupa aliran air
pada sistem irigasi, sungai y ang dibendung atau air terjun.
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. 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. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak
terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2,5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt.
erbedaan 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.
Gambar 1. Diagram blok pembangkit listrik tenaga mikrohidro
B. Manfaat Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Kebutuhan akan tenaga listrik selalu meningkat dari tahun ke tahun
hampir di seluruh negara. Khusus di Indonesia, ketersediaan pembangkit
listrik masih sangat kurang. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya daerah yang
belum teraliri listrik. Karena potensi air di Indonesia sangat besar, maka
suatu
pembangkit
listrik dapat dibuat guna mencukupi kebutuhan listrik di
daerah pedesaan. PLTMH memiliki beberapa , di antaranya adalah sebagai
berikut :
a.
Tenaga penggerak PLTMH tidak akan habis atau berubah menjadi
bentuk lain.
b.
Biaya pengoperasian dan pemeliharaannya murah.
c.
Pengoperasiannya dapat dihentikan setiap saat tanpa melalui prosedur yang
rumit.
C. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Sistem PLTMH secara umum sama persis dengan PLTA pada umumnya.
Namun, yang membedakan adalah daerah kerja sistem pembangkit listrik tersebut.
PLTMH dapat memanfaatkan sumber air yang tidak terlalu besar. Tidak seperti
PLTA, dengan atau tanpa reservoir pun PLTMH dapat beroperasi, karena
dapat memanfaatkan potensi air yang kecil. Daya (power) yang dihasilkan
dapat dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut:
dimana :
P = daya teoritis yang dikeluarkan (kW)
H = tinggi jatuh air efektif (m)
Q = debit air (m3/s)
g = gravitasi (m/s2)
D. Contoh Pemanfaatan Energi Air Untuk PLTMH
1.
Implementasi Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Kapasitas 30 kW di desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan sistem
pembangkit listrik tenaga air kapasitas dibawah 100 KW. LIPI sebagai salah satu
lembaga riset pemerintah mencoba mengimplementasikan salah satu
hasil
penelitiannya yaitu pembangunan PLTMH. Adapun tujuan dari pembangunan
PLTMH ini adalah untuk memacu perekonomian daerah-daerah yang belum
teraliri oleh listrik mengingat potensi tenaga air yang dimiliki oleh daerah.
Metode kegiatan pembangunan PLTMH ini meliputi survey lokasi, studi
kelayakan, perencanaan, persiapan sistem, pembangunan dan pelatihan serta
sosialisasi:
a.
Survai survey
Survey yang telah dilakukan, maka lokasi pembangunan PLTMH adalah di
sungai Ciwalen yang berjarak 1 km dari pusat rumah warga. Tempat
tersebut merupakan tempat yang ideal untuk dibangunnya PLTMH karena
memiliki potensi listrik yang baik di mana memiliki debit air yang besar serta
head ketinggian air yang cukup. Selain itu, tempat tersebut juga mudah
dicapai, tidak terlalu jauh dari perkampungan warga, sehingga akan lebih
mudah dalam pengoperasian dan pengawasannya.
b.
Studi Kelayakan
Dengan adanya PLTMH ini diharapkan dapat memacu perokonomian
masyarakat desa Cibunar, Tasikmalaya, Jawa Barat, karena selama ini listrik
belum tersedia sedangkan banyak aspek ekonomi yang dapat dikembangkan
salah satunya adalah pengolahan daun teh. Sebelum PLTMH hadir, warga
hanya
menjual
daun
teh tanpa
diproses
terlebih
dahulu,
sehingga
menyebabkan harga jualnya lebih rendah.
c.
Perencanaan, Persiapan Sistem dan Implementasi Pembangunan PLTMH
Dari kegiatan survey yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa head
yang tersedia adalah 20 meter dengan debit air yang ada sebesar 300 liter/detik.
Untuk mengukur head digunakan Global Positioning System / GPS, sedangkan
untuk mengukur debit air yang mengalir digunakan suatu alat flow meter.
Berdasarkan perhitungan daya (power) dari persamaan (1) diperoleh daya 30
kW dengan effisiensi turbin sebesar 55 %. Untuk head 2 meter, turbin yang
cocok digunakan adalah turbin jenis Crossflow.
Tabel 1. Hasil Perencanaan PLTMH
d.
Pelatihan dan Sosialisasi
PLTMH ini akan dikelola dan dioperasikan oleh warga lokal,
sehingga
dibutuhkan tenaga lokal yang handal untuk mengoperasikan dan merawat
PLTMH
tersebut. Pelatihan
mempersiapkan
tenaga
lokal
merupakan
yang
handal.
yang
hal
penting
Dalam pelatihan
dalam
dikenalkan
kepada masyarakat umum tentang sistem PLTMH termasuk penanganan
listrik rumah tangga, sedangkan untuk pelatihan operator dan teknisi khusus
meliputi kegiatan :
1. Pelatihan perbaikan sistem PLTMH secara periodik
2. Pelatihan perbaikan ringan sistem PLTMH
3. Pelatihan sistem pengelolaan PLTMH
KESIMPULAN
Dengan adannya pemanfaatan energi air menjadi PLTMH kapasitas 30 kW
di Desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat yang telah dilakukan
dapat disimpulkan bahwa:
1.
Potensi air sungai Ciwalen dapat membangkitkan daya listrik sebesar 30
kW dengan menggunakan turbin Crossflow.
2.
Dengan adanya listrik masuk desa tersebut dapat menerangi sebanyak 54
kepala keluarga di Desa Cibunar Tasikmalaya Jawa Barat.
3.
Dengan adanya PLTMH memberikan dampak positif terhadap berbagai
kegiatan masyarakat, sehingga layak untuk dikembangkan.
DAFTAR PUSTAKA
Damastuti, Anya P. 1997. Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro.
http://www.elsppat.or.id/download/file/w8_a6. pdf. Diakses pada tanggal 26
Oktober 2016.
Susatyo, Anjar. 2009. Implementasi Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro
Hidro Kapasitas 30 kW di desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat.
http://www.telimek.lipi.go.id/xdata/docs/ELDA27.pdf. Diakses pada tanggal
26 Oktober 2016.
MIKROHIDRO
NAMA
NIM
: JASMILA
: G41114501
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus
meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi
nasional. Selain itu di era digital ini semakin banyak aktivitas
masyarakat yang dibantu dengan barang elektronik. Komsumsi
listrik Indonesia yang begitu besar akan menjadi suatu masalah
bila dalam penyediaannya tidak sejalan dengan kebutuhan.
Kebijakan-kebijakan
yang
diambil
PLN
(Perusahaan
Listrik
Nasional) sebagai BUMN (Badan Usaha Milik Negara) penyedia
energi listrik semakin menunjukkan bahwa PLN sudah tidak
mampu lagi memenuhi kebutuhan listrik nasional.
Apabila permasalahan penyediaan listrik tidak segera diatasi
maka sistem perekonomian bangsa Indonesia akan tergangu.
Karena
pada
sektor
rumah
tangga
dan
industri
banyak
menggunakan mesin dengan tenaga listrik. Krisis energi listrik ini
juga dapat memunculkan kebijakan pemadaman bergilir, dimana
pemadaman
bergilir
tersebut
dapat
mengganggu
aktivitas
masyarakat dan menyebabkan peralatan elektronik cepat rusak.
Keterbatasan energi ini menuntut kita harus bisa memanfaatkan
energi mikro yang ada, karena energi mikro tersebut dapat
membuat masyarakat menjadi masyarakat yang mandiri energi.
Dari sekian banyak energi mikro kami memilih energy mikro
hidro.
Mikro
hidro
dipilih
karena
sesuai
dengan
kondisi
lingkungan di Indonesia yang mempunyai banyak bukit dan
sungai.
Mikrohidro dapat dikatakan sebagai 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. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu
air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Pembangkit Listrik Mikrohidro
merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi potensial fluida untuk
menggerakkan turbin air, pada pengoperasian kali ini menggunakan pompa
sebagai turbin. Energi potensial pada fluida dikonversi menjadi energi kinetik
oleh turbin, selanjutnya energi kinetik yang dihasilkan oleh turbin dikonversi
menjadi energi listrik oleh motor. Maka dari itu perlu pengetahuan tentang
Mikrohidro.
II. TEORI
A.
Mikrohidro
Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit
listrik
berskala kecil ( kurang dari 200 kW) , yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai
sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan
dan layak
disebut clean energi karena ramah lingkungan . Dari segi teknologi, PLTMH dipilih
karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan
dan penyediaan suku cadang .
Secara ekonomi,
biaya operasi dan perawatannya
relatif murah , sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit
listrik lainnya . Secara
sosial ,
PLTMH
mudah
di terima masyarakat
(bandingkan misalnya dengan Pembangkit
Li st ri k Tenaga Nuklir).
biasanya dibuat
daerah-daerah
dalam
skala
desa
di
terpencil
luas
PLTMH
yang belum
mendapatkan listrik dari PLN. Tenaga air yang digunakan dapat berupa aliran air
pada sistem irigasi, sungai y ang dibendung atau air terjun.
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. 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. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak
terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2,5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt.
erbedaan 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.
Gambar 1. Diagram blok pembangkit listrik tenaga mikrohidro
B. Manfaat Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Kebutuhan akan tenaga listrik selalu meningkat dari tahun ke tahun
hampir di seluruh negara. Khusus di Indonesia, ketersediaan pembangkit
listrik masih sangat kurang. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya daerah yang
belum teraliri listrik. Karena potensi air di Indonesia sangat besar, maka
suatu
pembangkit
listrik dapat dibuat guna mencukupi kebutuhan listrik di
daerah pedesaan. PLTMH memiliki beberapa , di antaranya adalah sebagai
berikut :
a.
Tenaga penggerak PLTMH tidak akan habis atau berubah menjadi
bentuk lain.
b.
Biaya pengoperasian dan pemeliharaannya murah.
c.
Pengoperasiannya dapat dihentikan setiap saat tanpa melalui prosedur yang
rumit.
C. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Sistem PLTMH secara umum sama persis dengan PLTA pada umumnya.
Namun, yang membedakan adalah daerah kerja sistem pembangkit listrik tersebut.
PLTMH dapat memanfaatkan sumber air yang tidak terlalu besar. Tidak seperti
PLTA, dengan atau tanpa reservoir pun PLTMH dapat beroperasi, karena
dapat memanfaatkan potensi air yang kecil. Daya (power) yang dihasilkan
dapat dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut:
dimana :
P = daya teoritis yang dikeluarkan (kW)
H = tinggi jatuh air efektif (m)
Q = debit air (m3/s)
g = gravitasi (m/s2)
D. Contoh Pemanfaatan Energi Air Untuk PLTMH
1.
Implementasi Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Kapasitas 30 kW di desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan sistem
pembangkit listrik tenaga air kapasitas dibawah 100 KW. LIPI sebagai salah satu
lembaga riset pemerintah mencoba mengimplementasikan salah satu
hasil
penelitiannya yaitu pembangunan PLTMH. Adapun tujuan dari pembangunan
PLTMH ini adalah untuk memacu perekonomian daerah-daerah yang belum
teraliri oleh listrik mengingat potensi tenaga air yang dimiliki oleh daerah.
Metode kegiatan pembangunan PLTMH ini meliputi survey lokasi, studi
kelayakan, perencanaan, persiapan sistem, pembangunan dan pelatihan serta
sosialisasi:
a.
Survai survey
Survey yang telah dilakukan, maka lokasi pembangunan PLTMH adalah di
sungai Ciwalen yang berjarak 1 km dari pusat rumah warga. Tempat
tersebut merupakan tempat yang ideal untuk dibangunnya PLTMH karena
memiliki potensi listrik yang baik di mana memiliki debit air yang besar serta
head ketinggian air yang cukup. Selain itu, tempat tersebut juga mudah
dicapai, tidak terlalu jauh dari perkampungan warga, sehingga akan lebih
mudah dalam pengoperasian dan pengawasannya.
b.
Studi Kelayakan
Dengan adanya PLTMH ini diharapkan dapat memacu perokonomian
masyarakat desa Cibunar, Tasikmalaya, Jawa Barat, karena selama ini listrik
belum tersedia sedangkan banyak aspek ekonomi yang dapat dikembangkan
salah satunya adalah pengolahan daun teh. Sebelum PLTMH hadir, warga
hanya
menjual
daun
teh tanpa
diproses
terlebih
dahulu,
sehingga
menyebabkan harga jualnya lebih rendah.
c.
Perencanaan, Persiapan Sistem dan Implementasi Pembangunan PLTMH
Dari kegiatan survey yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa head
yang tersedia adalah 20 meter dengan debit air yang ada sebesar 300 liter/detik.
Untuk mengukur head digunakan Global Positioning System / GPS, sedangkan
untuk mengukur debit air yang mengalir digunakan suatu alat flow meter.
Berdasarkan perhitungan daya (power) dari persamaan (1) diperoleh daya 30
kW dengan effisiensi turbin sebesar 55 %. Untuk head 2 meter, turbin yang
cocok digunakan adalah turbin jenis Crossflow.
Tabel 1. Hasil Perencanaan PLTMH
d.
Pelatihan dan Sosialisasi
PLTMH ini akan dikelola dan dioperasikan oleh warga lokal,
sehingga
dibutuhkan tenaga lokal yang handal untuk mengoperasikan dan merawat
PLTMH
tersebut. Pelatihan
mempersiapkan
tenaga
lokal
merupakan
yang
handal.
yang
hal
penting
Dalam pelatihan
dalam
dikenalkan
kepada masyarakat umum tentang sistem PLTMH termasuk penanganan
listrik rumah tangga, sedangkan untuk pelatihan operator dan teknisi khusus
meliputi kegiatan :
1. Pelatihan perbaikan sistem PLTMH secara periodik
2. Pelatihan perbaikan ringan sistem PLTMH
3. Pelatihan sistem pengelolaan PLTMH
KESIMPULAN
Dengan adannya pemanfaatan energi air menjadi PLTMH kapasitas 30 kW
di Desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat yang telah dilakukan
dapat disimpulkan bahwa:
1.
Potensi air sungai Ciwalen dapat membangkitkan daya listrik sebesar 30
kW dengan menggunakan turbin Crossflow.
2.
Dengan adanya listrik masuk desa tersebut dapat menerangi sebanyak 54
kepala keluarga di Desa Cibunar Tasikmalaya Jawa Barat.
3.
Dengan adanya PLTMH memberikan dampak positif terhadap berbagai
kegiatan masyarakat, sehingga layak untuk dikembangkan.
DAFTAR PUSTAKA
Damastuti, Anya P. 1997. Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro.
http://www.elsppat.or.id/download/file/w8_a6. pdf. Diakses pada tanggal 26
Oktober 2016.
Susatyo, Anjar. 2009. Implementasi Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro
Hidro Kapasitas 30 kW di desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat.
http://www.telimek.lipi.go.id/xdata/docs/ELDA27.pdf. Diakses pada tanggal
26 Oktober 2016.