PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) adalah pembangkit listrik mikro (skala kecil) yang dihasilkan dari tenaga air. PLTMH ini yang dapat menghasilkan energi listrik sampai dengan 200 KW dan banyak digunakan, terutama, di negara berkembang. PLTMH merupakan pembangkit listrik yang ekonomis, dan dapat digunakan di daerah terpencil.

Teknologi PLTMH sangat berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia, terutama untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di daerah terpencil. Namun agar teknologi tersebut dapat dikembangkan dengan nilai keekonomian optimal untuk mencapai hasil yang maksimal, maka perlu adanya data awal yang lengkap mengenai kondisi geografis dan sosial masyarakat di lokasi yang akan dibangun PLTMH. Serta melakukan sosialisasi mengenai manfaat teknologi PLTMH bagi masyarakat sekitar, sehingga dapat dibuat perencanaan yang komprehensif untuk menghasilkan instalasi pembangkit listrik mikro hidro yang tepat guna namun memiliki nilai keekonomian yang optimal.

Instalasi PLTMH yang terpasang di Taman Buru Masigit Kareumbi, Cicalengka, Jawa Barat merupakan PLTMH jenis pico-hydro dengan head rendah. Debit air yang mengalir masuk turbin sebesar 40-160 liter per detik, menggunakan turbin propeller Open Flume 200 buatan CV Cihanjuang Inti Teknik, Bandung, dan generator AC asyncronous kapasitas 3 kW. Listrik yang dihasilkan memiliki tegangan 220 volt dengan frekuensi 50 Hz, dan dapat menghasilkan daya 2000 Watt yang digunakan untuk penerangan di aula di Kawasan Wisata Taman Buru Masigit-Kareumbi.

Keunggulan PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro)

Keunggulan dari teknologi pembangkit listrik mikro hidro adalah :

  1. Merupakan teknologi bersih.
  2. Menggunakan air sebagai sumber daya alam terbarukan (renewable) dan tidak konsumtif terhadap pemakaian air.
  3. Teknologi sederhana sehingga mudah dioperasikan, biaya pengoperasian rendah, dengan tingkat efisiensi tinggi.
  4. Tahan lama.
  5. Dapat diintegrasikan dengan program lain seperti irigasi dan perikanan.

PLTMH dapat memiliki jaringan transmisi dan distribusi sendiri, serta dapat juga terhubung dengan jaringan sistem pembangkit listrik yang lebih besar

Namun untuk memasang instalasi PLTMH di suatu lokasi, terkadang terbentur kendala berupa nilai keekonomian teknologi yang belum optimal, yang dipengaruhi beberapa faktor :

  • Teknologi PLTMH umumnya dibuat secara tailor-made untuk menyesuaikan kondisi geografis masingmasing tempat.
  • Faktor beban listrik yang rendah di masyarakat sekitar.
  • Kurangnya sosialisasi pemanfaatan teknologi PLTMH kepada masyarakat sekitar.

Untuk itu dalam mengembangkan teknologi PLTMH di suatu lokasi, perlu adanya strategi pengembangan dan perhitungan keekonomian yang cermat, sehingga dapat diperoleh manfaat yang optimal.

Komponen Utama Pembangkit Listrik Mikro-hidro

Pada dasarnya, rancangan instalasi mikro-hidro sangat bergantung pada kondisi geografis masing-masing lokasi, namun terdapat komponen utama yang selalu tersedia di setiap lokasi, yaitu air sebagai sumber energi, turbin dan generator.

Ketersediaan sumber air merupakan faktor utama yang menentukan apakah sebuah tempat dapat dibangun instalasi PLTMH atau tidak. Sumber air ini dapat berasal dari aliran mata air, sungai, air terjun alam, atau saluran irigasi. Secara prinsip, PLTMH memanfaatkan energi potensial yang dibawa air untuk menghasilkan energi listrik. Energi potensial dalam bentuk tinggi energi (head) ini dapat diperoleh secara alami (dari faktor geografis, seperti air terjun), atau dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui pipa pesat untuk menggerakkan turbin. Energi mekanik yang berasal dari putaran turbin diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator.

Jenis turbin yang digunakan sangat bergantung pada head sumber air dan debit air. Untuk daerah pegunungan di mana ketinggian sumber air lebih tinggi daripada turbin sehingga head cukup tinggi (bisa mencapai 50 meter) dan debit air relatif rendah, jenis turbin yang cocok adalah jenis turbin Pelton. Untuk daerah dengan head rendah dan debit air tinggi, jenis turbin yang cocok adalah tipe propeller, seperti turbin Francis atau turbin Kaplan

Untuk jenis generator, terdapat dua jenis generator yang digunakan pada instalasi PLTMH, yaitu generator sinkron dan generator asinkron (generator induksi). Generator sinkron memproduksi gelombang daya listrik yang sinkron dengan rotasi generator. Medan magnet pada rotor untuk memproduksi listrik dipasok oleh arus DC (baterai) atau magnet permanen. Frekuensi dan tegangan yang diproduksi generator sinkron dapat dengan mudah dikendalikan agar berada pada nilai yang konstan. Karena tidak membutuhkan pasokan listrik dari sistem jaringan listrik AC untuk memproduksi medan magnet, maka generator ini sangat cocok untuk digunakan di daerah terpencil dan sangat terisolir. Generator sinkron lebih efisien dibandingkan generator induksi, dan dapat dengan mudah mengakomodasi variasi faktor beban daya.

Sedangkan generator asinkron atau generator induksi memiliki konstruksi yang lebih sederhana dibandingkan generator sinkron, namun membutuhkan sistem kendali elektronik yang lebih rumit. Generator ini digerakkan dengan memasok listrik dari jaringan listrik AC, sehingga lebih cocok untuk daerah yang telah dilalui jaringan listrik. Kecepatan generator dapat bervariasi, mengikuti kecepatan putaran turbin. Perbandingan antara biaya dan kinerja sistem generator induksi umumnya lebih menarik daripada sistem yang menggunakan generator sinkron.

Komponen Penunjang Instalasi PLTMH

Untuk menghasilkan energi listrik, instalasi PLTMH dilengkapi dengan berbagai komponen penunjang, yang berfungsi mengendalikan aliran air untuk mendapatkan tinggi energi (head) dan debit alir yang efektif untuk menjalankan turbin. Komponen penunjang ini juga disesuaikan dengan kondisi lokasi yang akan dibangun PLTMH, antara lain kondisi geografis, kondisi aliran air, dan budaya masyarakat setempat.

Adapun komponen-komponen penunjang yang digunakan dalam instalasi PLTMH antara lain adalah :

  • Dam/Bendungan Pengalih (Diversion Weir) dan Titik Pengambilan (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan aliran air ke instalasi PLTMH melalui titik pengambilan di sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap. Bagian ini biasanya dilengkapi dengan pintu air, sehingga aliran air dapat ditutup untuk keperluan inspeksi dan pemeliharaan.
  • Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memisahkan partikel-partikel pasir dari air, agar tidak terikut aliran air karena dapat merusak komponen-komponen lainnya. Bak pengendap dapat dilengkapi dengan saringan untuk menangkap sampah atau ikan yang terbawa aliran air.
  • Saluran Penghantar (Headrace). Saluran penghantar biasanya dibuat mengikuti kontur geografis aliran air untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan
  • Bak Penenang (Headtank). Fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara saluran penghantar dan pipa pesat, serta untuk pemisahan/penyaringan akhir kotoran dalam air.
  • Pipa Pesat (Penstock). Pipa pesat atau pipa penyaluran menghubungkan antara saluran penghantar dengan turbin yang terletak di elevasi lebih rendah.
  • Turbin berfungsi mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik yang menggerakkan generator.
  • Pipa Hisap (Tailrace). Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air dari turbin dan mengeluarkan air ke saluran buang.
  • Generator berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
  • Sistem Kontrol.

Video Animasi PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro)

Potensi PLTMH di Indonesia

Teknologi PLTMH sebenarnya bukan barang baru di Indonesia, karena pada masa sebelum kemerdekaan, pemerintah Hindia Belanda pernah membangun PLTMH Salido Kecil di Pesisir Selatan Sumatra Barat untuk menunjang pertambangan emas di daerah tersebut. Ketika pertambangan emas ditutup, PLTMH tersebut dimanfaatkan oleh pabrik Semen Indarung. Saat ini PLTMH Salido Kecil sudah direhabilitasi dan masih beroperasi untuk memasok listrik bagi masyarakat sekitarnya, serta menjadi tempat studi banding dan pengembangan teknologi ketenagalistrikan dan energi terbarukan

Dengan adanya program Listrik Masuk Desa, maka PLTMH menjadi salah satu alternatif penyedia tenaga listrik di daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkau jaringan PLN, dengan memanfaatkan sumber tenaga air yang tersedia di lokasi tersebut.

Salah satu kendala yang terjadi dalam pengembangan PLTMH di Indonesia adalah dari faktor keekonomiannya. Saat ini, pemakaian energi listrik oleh masyarakat pedesaan umumnya hanya berkisar 14-16% dari daya yang terpasang. Rendahnya pemakaian energi/faktor beban ini disebabkan pemakaian yang masih terbatas pada lampu penerangan semata. Untuk meningkatkan faktor beban hingga mencapai lebih 50 persen, maka perlu adanya strategi perencanaan penggunaan energi listrik di pedesaan, misalnya di siang hari digunakan untuk pengolahan hasil pertanian (misalnya mesin giling padi) atau industri kecil (pendinginan, penyulingan), di sore hari digunakan untuk lampu penerangan dan peralatan rumah tangga, dan di malam hari digunakan untuk penetasan telur, pengasapan ikan dan pengeringan hasil pertanian.

 

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) – Literasi Publik

Topik: #air #energi #listrik #teknologi