TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRI

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

TEKNOLOGI SEKRUP
UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

MIKRO HIDRO

{ SYUKRI M NUR, JUSRI JUSUF, DAN JASRIN }

02

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

(Sangatta, 07/02/2014). Pendayagunaan aliran sungai atau kali sebagai salah satu sumber
untuk pembangkit listrik, terus berlanjut dan semakin canggih. Pada awalnya, teknologi itu
hanya dikenal sebagai kincir air. Namun kini, berkat kerja keras para ahli energi, bentuknya
telah berubah seperti sekrupraksasa (Lihat Gambar 1).
Evolusi bentuk dari kincir menjadi sekrup sudah tentu disertai dengan keunggulan dari
sisi teknologi, operasional, eisiensi meski terkadang dibarengi dengan modal investasi
yang yang sedikit mahal. Namun demikian, boleh jadi investasi awal yang lebih mahal itu
akan memberikan jaminan suplai listrik yang stabil dan waktu operasional mesin yang

lebih lama.
Artikel ini akan mengenalkan kepada anda mengenai pembangkit listrik mikro hidro yang
memakai teknologi sistem sekrup. Harapannya adalah membuka wacana baru perkembangan
teknologi yang mungkin sesuai dengan kondisi ekologi dan kebutuhan anda.

Dulu

Sekarang

Gambar 1. Perubahan teknologi pembangkit listrik mikro hidro, dulu dan sekarang

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

03

BAGAIMANA PERSAMAAN DAN PERBEDAANNYA?
Persamaan dasar dari dua model pembangkit listrik mikro hidro itu adalah menggunakan
air sebagai sumber penggerak dan menghasilkan listrik. Kendati ada persamaan, namun
sudah tentu terdapat perbedaan dimana keunggulan dengan sistem sekrup lebih baik
daripada sistem kincir.

Pada sistem kincir, kebersihan aliran air harus terkontrol karena akan mengganggu putaran
kincir yang berdampak lanjut pada tidak adanya aliran listrik. Sedangkan di sistem sekrup,
kebersihan aliran air tidak akan mengganggu mekanisme kerja pembangkitan listrik
karena mampu dibersihkan oleh putaran sekrup. Bahkan dapat ditambahn subsistem
pengumpul sampah untuk mendukung kinerja sistem sekrup ini.
Berbekal keunggulan tersebut, sistem sekrup dapat diterapkan di aliran sungai yang
masih banyak sampah atau khusus pada pengolahan air limbah di pabrik atau kawasan
industri. Sistem sekrup mampu mendukung penyediaan listrik untuk kebutuhan energi
bagi pengolahan limbah tersebut.
Teknologi ini juga dapat diterapkan pada sistem pengolahan air minum yang dikelola oleh
Pemda setempat melalui PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum). Kerja sistem ini tidak
akan menurunkan kualitas air karena terbuat dari bahan stainless steel yang anti karat,
dan tidak menggunakan pelumas pada semua komponen yang langsung bersentuhan
dengan bahan baku air minum. Sebuah solusi penghematan bahan bakar yang umumnya
menjadi kendala utama operasional PDAM.

SISTEM KERJA SEKRUP
Untuk mendapatkan pemahaman yang baik mengenai sistem kerja sistem sekrup sebagai
pembangkit listrik mikro hidro, maka pada Gambar 2. disajikan informasi komponenkomponennya. Pembangkit mikro-hidro sistem sekrup ini dibangun oleh empat komponen
utama yaitu (1) penyaringan awal dengan layar statis (screenstatis), (2) pintu masuk air

(inlate gate); (3) pembangkit air (water generator); (4) panel pengendali (control panel).

04

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

Gambar 2. Komponen utama pembangkit listrik mikro hidro dengan sistem
sekrup

Gambar 2. Komponen utama pembangkit listrik mikro hidro dengan sistem sekrup

1.

Penyaringan awal dengan layar statsi
(screenstatis) berfungsi sebagai penyaring
awal dari sampah atau barang-barang
berukuran besar yang akan menggangu
aliran masuk air.

Screen Statis


05

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

2. Pintu masuk air (inlate gate), berfungsi sebagai
pintu masuk air.

Inlate Gate

Screw/water generator

3. Pembangkit air (water/screw generator),
berfungsi menggerakkan dinamo dengan laju
aliran air kecil sekalipun.

4. Hydraulic power pack, yang berfungsi
mengubah energi gerak menjadi energi listrik
dan pengendaliannya dilakukan oleh panel
kontrol.


Hydraulic power pack

06

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

5. Panel pengendali (control panel), berfungsi sebagai
pengendali aliran listrik yang telah dihasilkan oleh sistem
sekrup ini. Alirannya dapat disesuaikan dengan kondisi
dan target kerja pembangkitan listrik di daerah atau
disalurkan ke sistem distribusi listrik milik PLN.

Control panel

Urutan ini bekerja mulai dari komponen 1 hingga ke 4 pada lokasi yang ditentukan
berdasarkan berbagai pertimbangan seperti akses lokasi, laju aliran air sungai, jarak lokasi
dengan stasiun distribusi listrik. Pembaca dapat mempelajari buku yang ditulis oleh
Majumder, M., & Ghosh, S. (2013) untuk algoritma pemilihan lokasi untuk mikro hidro.


TATA LETAK DI LAPANGAN
Strategi pemilihan lokasi merupakan kunci utama berfungsinya semua sistem
pembangkit listrik mikro hidro, termasuk sistem sekrup ini. Namun demikian, sistem
sekrup membutuhkan selisih ketinggian sekitar satu meter antara masuknya air (inlet)
dengan keluarnya (outlet). Kondisi ini tidaklah terlalu sulit untuk mendapatkan lokasi
tersebut, karena dapat disinergikan dengan sistem irigasi pada pertanian padi, atau sistem
masuknya air di pengolahan air minum atau limbah cair. Pada Gambar 3, disajikan ilustrasi
tata letak penempatan pembangkit listrik mikro hidro ini di lapangan.
Pertimbangan penting adalah akses lokasi, laju aliran air sungai, jarak lokasi dengan
stasiun distribusi listrik sehingga sistem ini mampu memberikan hasil optimum dengan
biaya perawatan yang eisien.

BERAPA DAYA YANG DIHASILKAN?
Pembangkit listrik mikro hidro sistem sekrup ini dapat menghasilkan 500 kW pada laju
aliran air yang tetap yang tetap. Bahkan dengan kemampuan Water Generator ini mampu
menangani Water Flow masing-masing mulai 100 l/s hingga 15000 l/s, masih mampu
menghasilkan daya sebesar itu. Gambar 4.menyajikan informasi beragam hasil daya dari
listrik yang dihasilkan (dalam satuan kW) pada beberapa kecepatan arus sungai.

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO


07

Gambar 3. Tata letak penempatan pembangkit listrik mikro hidro ini di lapangan.

Pembangkit listrik ini dapat ditingkatkan menjadi dua water generator untuk mendapatkan
daya sebesar 1MW seperti yang disajikan pada Gambar 5. Teknologi ini mencapai eisiensi
operasional yang tinggi kendati dipasang pada lokasi berarus yang berubah ubah. Kurva
eisiensi menunjukkan eisiensi datar dan tinggi atas berbagai kapasitas. Berbagai kapasitas
arus sungai dan “Head” atau hampir tidak memiliki efek pada eisiensi. Water Generator
ini tidak memerlukan Pompa Pelumas apapun untuk melumasi bantalan bawah (bottom
bearing) sehingga mendukung eisiensi dan mengurangi biaya operasional.
Jika dibanding dengan Kincir Airdan Turbin Kecil (Small Turbines), teknologi ini masih
memiliki eisiensi tinggi. Bahkan dengan mengandalkan sistem sekrupini, aliran air tidak
akan mengganggu kehidupan ikan. Sistem pendukungnya memang telah dirancang
kuat dan mampu beroperasi 25 hingga 30 tahun karena dengan rotasi rendah akan
menyebabkan tingkat keausan alat juga rendah.

08


TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

Gambar 4. Hasil listrik (kW) dalam berbagai variasi kecepatan arus sungai (l/s).

Benda Padat yang melewati “screen” seperti plastik, kayu atau batu-batu kecil dapat
melewati Water Generator tanpa memiliki efek pada Water Generator dan tidak
mengakibatkan kerusakan pada alat. Aliran air yang terbentuk dalam water generator
mampu mendorong benda benda tersebut untuk meninggalkan sistem ini lebih cepat.
Berdasarkan Gambar 5, sistem sekrup ini memungkinkan aplikasi Multi Stage dengan
berbagai Net-Head, yaitu Net-Head 12m dengan Single Stage Installation dan Multi Stage
Installation hingga 24m. Kondisi ini tidak diperlukan pembersihan khusus. Water Generator
ini dapat membersihkan sendiri dan tidak ada kerugian atas kehilangan eiciency walau sudah
terjadi pembentukan kotoran. Biaya Pekerjaan Civil relatif jauh lebih mudah dan murah, yaitu
dengan Fondasi Sederhana dengan Dukungan Dua Concrete sudah cukup memadai. Setiap
Water Generator Unit dapat dirancang khusus sesuai dengan keadaan lapangan.

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

09


Gambar 5. Kombinasi 2 water generator

Generator ini dapat membersihkan sendiri dan tidak ada kerugian atas kehilangan eiciency
walau sudah terjadi pembentukan kotoran. Biaya Pekerjaan Civil relatif jauh lebih mudah
dan murah, yaitu dengan Fondasi Sederhana dengan Dukungan Dua Concrete sudah
cukup memadai. Setiap Water Generator Unit dapat dirancang khusus sesuai dengan
keadaan lapangan.
Penjelasan ini mengantarkan kepada pembaca satu informasi untuk mendukung listrik
pedesaan yang menjadi program pemerintah. Pengembangan listrik pedesaan diarahkan
untuk membantu kelompok masyarakat, menjaga kelangsungan akses pelayanan listrik
pada suatu wilayah yang belum terjangkau listrik, mendorong pertumbuhan ekonomi,
dan pada akhirnya meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
Bagi pembaca artikel ini yang berminat untuk membangun pembangkit listrik dengan
sistem sekrup, dapat mengisi DAFTARUSULAN PROYEK MIKRO HIDRO SISTEM SEKRUP
atau juga berkonsultasi dengan Bioenergi Nusantara di email info@bioenerginusantara.com

10

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO


DAFTAR USULAN PROYEK MIKRO HIDRO
SISTEM SEKRUP
NO

PERTANYAAN

A

Penggagas Proyek

B

Rencana Anggaran

(Sudah ada/ belum)

C

Status Proyek
1. Izin Lokasi dari Pemerintah Daerah

(Kota/Kabupaten)
2. Studi Kelayakan
3. Rancangan Bangunan
4. Kontrak penjualan listrik ke PLN

(Sudah ada/belum)
(Sudah ada/belum)
(Sudah ada/ belum)
(Sudah ada/ belum)

D

Sumber Pembiayaan

E

Informasi Rencana Lokasi
1. Rancangan laju aliran air
2. Estimasi laju aliran sungai
3. Lebar sungai
4. Luas lahan yang disiapkan
5. Tujuan Penggunaan

JAWABAN

(Perusahaan/Pemerintah
Daerah)

(Ditentukan oleh Tim Kami)
.......m/detik
..... meter
...........meter persegi
(Perumahan/Industri/Rumah
Sakit/Sarana Umum)

Jika anda berminat membangun sistem pembangkit ini di wilayah anda, Hubungi
dan sampaikan informasi lengkap data tersebut ke Tim Kerja Bioenergi Nusantara di
email: info@bioenerginusantara.com

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

11

BAHAN BACAAN
Carrasco, Francesco. 2011. Introduction to hydropower. Delhi, India: English Press.
http://site.ebrary.com/id/10481589.
Samadi, H. (2012). Hydropower - Practice and Application. Intech Openhttp://www.
intechopen.com/books/hydropower-practice-and-application. Dikunjungi
pada tanggal 7 Februari 2014.
Majumder, M., & Ghosh, S. (2013). Decision Making Algorithms for Hydro-Power Plant
Location. (Decision making algorithms for hydro-power plant location.)
Singapore: Springer.
Watt Committee Consultative Council. (2003). Small-scale hydro-power: Papers
presented at the sixteenth Consultative Council meeting of the Watt
Committee on Energy, London, 5 June 1984. London: Watt Committee on
Energy Ltd.

12

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

BIODATA SINGKAT PENULIS

SYUKRI M. NUR, lahir di Pare-Pare, 24 September 1966. Ia menyelesaikan
pendidikan dasardan menengah di Samarinda. Lulus SMA Negeri 1
Samarinda pada tahun 1986 dan pada tahun yang sama di terima di Institut
Pertanian Bogor (IPB) melalui undangan PMDK (Penelusuran Minat dan
Kemampuan) oleh Rektor IPB Prof. Dr. Ir. H. Andi Hakim Nasutionkarena
menjadi juara I Lomba Karya Ilmiah Remaja LIPI Bidang Humaniora di tahun
1986.
Lulus dari program studi Agrometeorologi, IPB tahun 1991, kemudian bekerja
di LKBNAntara Biro Samarinda sebagai wartawan selama dua tahun. Akhir
September 1993melanjutkan S2 dan S3 hingga tahun 2003 di IPB dengan
pengalaman studi di musimpanas, kegiatan penelitian dan pembentukan
jaringan akademik di Swiss, Perancis,Jerman, Jepang, dan Austria.
Penelitian tentang model perubahan iklim global di Institut Bioklimatologie,
Universitas Geottingen, Jerman selama 2 tahun lebih atas sponsor DAAD
dan Proyek STORMA.
Penghargaan yang pernah diperoleh LIPI – UNESCO untuk PIAGAM MAB
(Man andBiosphere) tahun 2003 dan sejumlah beasiswa dari START Amerika
Serikat, DAAD Jerman,Yayasan Super Semar, Republika dan ICMI, serta
KOMPAS selama menempuh pendidikandi IPB.
Penulis pernah tercatat sebagai staf dosen di STIPER Kabupaten Kutai Timur
dan Penelitibidang Agroindustri dan Teknologi Informasi di PT. VISIDATA
RISET INDONESIA, serta tahun 2006-2009 menjadi staf Ahli Bupati Kutai
Timur bidang pengembangan Agribisnis dan Agroindustri.
Pada tahun 2011-2012, menjadi Wakil Ketua Tim Likuidator PT. Kutai Timur
Energi dan pernah menjabat sebagai Direktur HR & GA PT. Kutai Timur
Energi. Saat ini menjadi Direktur di PT. Kutai Mitra Energi Baru.
Minat penulis adalah penelitian dan penulisan ilmiah untuk bidang kajian
pertanian, teknologi informasi dan lingkungan hidup, serta energi baru dan
terbarukan.
syukrimnur@gmail.com

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

13

BIODATA SINGKAT PENULIS

JUSRI JUSUF, Pria kelahiran 19 Desember ini merupakan
lulusan Berlin Institute of Technology, Jerman hampir
25 tahun silam. Bahkan lebih dari 15 tahun berdomisi
di Jerman dan Eropa untuk belajar dan bekerja di
perusahaan terkemuka bidang energi.
Saat ini dia mengembangkan kerjasama teknologi dan
mekanisme pembiayaan untuk pembangunan industri
energi antara Eropa dengan Indonesia.

jusri.jusuf@gmail.com

14

TEKNOLOGI SEKRUP UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO

BIODATA SINGKAT PENULIS

JASRIN, lahir di Tarakan, 20 Oktober 1970. Ia
menyelesaikan pendidikan dasardan menengah di
Tarakan. Lulus SMA Negeri 1 Tarakan pada tahun 1990
dan padatahun yang sama diterima di Universitas
Mulawarman (UNMUL) melalui jalur Sipenmaru pada
Fakultas Ekonomi dengan Prodi Ilmu Ekonomi dan
Studi Pembangunan (IESP). Saat ini sedang melanjutkan
studi pasca sarjana (mulai tahun 2012) dengan Jurusan
Ekonomika Perencanaan dan Pembangunan (EPP) pada
Fekon Unmul.
Kesibukan sehari-hari sebagai PNS sejak tahun 2002 dan
saat ini bertugas di Bagian Perekonomian Sekretariat
Kabupaten Kutai Timur, sebelumnya pernah bekerja di
Pusat Pendidikan Sekretaris Indonesia (PPSI) Samarinda
sebagai Kasubag Administrasi dan Keuangan selama
tiga tahun.
Pernah bertugas sebagai staf di Dinas Perikanan dan
Kelautan, Disperindag dan Bappeda Kabupaten Kutai
Timur dan aktif diberbagai organisasi kepemudaan
maupun paguyuban baik tingkat Kabupaten maupun
Provinsi Kalimantan Timur, serta pegiat organisasi
Olahraga.

jasrin.mperbatasari1@gmail.com