PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO ( PLTMH)

 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

( PLTMH)

Oleh :

Muhammad Udai

0805106010055

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PETANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM BANDA ACEH

2010

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

            Globalisasidunia ditandai oleh derasnya arus komunikasi yang mampu menerobos dan melintasi dinding pemisah antar daerah, pulau, dan bahkan antar negara. Pada era ini, jarak yang membatasi posisi antar negara di belahan dunia bukan lagi merupakan kendala atau hambatan yang sulit untuk ditembus dalam proses komunikasi. Dunia yang begitu luas ini dapat ditransformasikan seolah-olah menjadi sebuah desa atau perkampungan kecil yang dapat dijangkau dengan cepat dari segala arah, sehingga setiap peristiwa yang terjadi pada suatu daerah atau negara dapat didengar atau dilihat dengan mudah oleh negara lain seketika itu juga. Jagat raya ibarat sebuah globe yang berupa peta dunia berbentuk seperti bola yang berada diatas sebuah meja, sehingga dengan hanya memutar posisi bola tersebut suatu daerah atau negara-negara lain dapat dilihat berkali-kali dengan mudah. Kondisi ini dapat terjadi karena adanya perkembangan teknologi komunikasi yang cukup pesat dan cenderung spektakuler.

Implikasi dari era globalisasi ini adalah terjadinya era perdagangan bebas antar negara atau kawasan. Perdagangan bebas antar kawasan asia (Asia Free Trade Area) akan diberlakukan pada tahun 2003, sedangkan NAFTA (North Afrika Free Trade Area) akan diberlakukan sekitar tahun 2020. Pada sistem perdagangan bebas tersebut, suatu negara dapat menunjukkan dan sekaligus mempromosikan segala kehebatannya kepada negara lain secara leluasa. Produk-produk dari pengembangan ilmu, pengetahuan, teknologi, dan seni masing-masing negara akan saling berkompetisi demi merebut dan menguasai pangsa pasar lokal maupun global. Dengan demikian, akan terjadi persaingan produk dari segi fisik maupun finansial. Hal yang paling dibutuhkan oleh suatu negara dalam menghadapi pasar bebas tersebut adalah menyiapkan sumber daya manusia yang cukup, baik dari aspek kuantitas maupun kualitas.

          Indonesiayang merupakan salah satu dari negara yang terlibat dalam sistem perdagangan bebasharus memiliki strategi yang jitu untuk menghadapi era yang sarat dengan kompetisi tersebut. Strategi tersebut tentunya disusun dan dibuat berdasarkan pada kemampuan bangsa Indonesia dengan memanfaatkan segala sumber daya yang dimiliki, baik sumber daya alam maupun sumberdaya manusianya. Mengingat republik ini merupakan negara agraris, maka hal utama yang perlu dipikirkan dalam menyusun dan menentukan strategi tersebut adalah memperkuat sektor pertanian sebagai unsur industri primer (pertanian, kehutanan, dan perikanan). Hal ini disebabkan dengan tangguhnya sektor pertanian akan menghasilkan ketahanan pangan yang mengakibatkan bangsa ini mempunyai modal dasar yang kokoh untuk menangkal segala gangguan, tantangan, dan ancaman baik yang bersifat lokal maupun global. Di samping itu, tentunya juga harus dibarengi dengan peningkatan kualitas sumber daya manusianya. Selanjutnya dapat dikemukakan bahwa berdasarkan pengalaman di Inggris, Jepang, dan Korea Selatan penurunan jumlah tenaga kerja pada industri primer tergantung pada peningkatan jumlah tenaga kerja pada industri sekunder ( pertambangan, konstruksi, dan manufaktur) serta industri tersier yang meliputi listrik, gas, air dan uap, transportasi, komunikasi, perdagangan besar dan eceran, keuangan, ansuransi, perumahan, jasa, pemerintah, dan lain-lainnya. Berdasarkan hal tersebut jika sektor pertanian sudah tangguh, efisien, dan modern maka secara otomatis akan memberikan
dukungan bagi pengembangan seluruh sektor industri lainnya, yakni dengan cara mengalihkan sumber daya tanaga kerja yang tadinya pada sektor pertanian (industri primer) untuk bekerja di sektor industri sekunder dan tersier.

           Relevansinya dengan uraian di atas,pengembangan teknologi berbasis pertanian yang dapat dicirikan melalui inovasidan introduksi alat atau mesin, Pembuatan Irigasi pertanian untuk proses produksi mulai dari prapanen hingga pascapanen merupakan masalah yang urgen. Hal ini disebabkan bahwa modernisasi pertanian yang dilandasi sistem agribisnis atau agroindustri sebagai salah satu pilar pembangunan ekonomi nasional demi mewujudkan kesejahteraan rakyat dan swasembada pangan, haruslah dikelola secara efektif dan efisien dalam setiap penggunaan sarana produksi (bibit, pupuk, obat, dan peralatan) untuk mencapai produktifitas, kualitas, dan keuntungan yang maksimal. Kondisi ini dapat terwujud apabila pengembangan teknologi pertanian beserta perangkat pendukungnya benar-benar diperhatikan secara serius.

          

B.     Rumusan Masalah

            Namun pada makalah ini kami ingin memperjelaskan bagaimana prinsip kerja Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro, Kenapa saya tertarik dengan judul makalah ini ?, Karena PLTMH ini bermanfaat untuk masyarakat pendesaan khususnya dan juga untuk kebutuhan pertanian, Ekonomi, Sosial dan sebagainya.

Gambar : Aliran PLTMH

Agar lebih mudah di pahami isi makalah ini adalah :

1. Apa itu pembangkit listrik tenaga mikro hidro ( PLTMH) ?

2. Bagaimana teknologi mikro hidro?

3. Cara kerja mikro hidro

4. komponen utama atau bagian-bagian PLTMH

5. keuntungan PLTMH

6. Keterbatasan PLTMH

7. Perhitungan teknis dan ekonomis PLTMH

8. Persyaratan fisik dan langkah langkah dalam membangun PLTMH

9. Pemanfaatan PLTMH di pedesaan.      

C.    Tujuan Penulisan

            Dengan di buatnya karya tulis ini, kami mempunyai tujuan pokok yang ingin di capai adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui dan mengenal PLTMH yang ramah lingkungan

2. Mengkaji lebih jauh tentang PLTMH

3. Memberikan solusi kepada pemerintah atas masalah listrik yang terjadi pada saat ini.

4. Solusi pemerataan listrik di seluruh tanah air.

5. Membantu Petani di seluruh tanah air

BAB II

ISI

A.    Pengertian PLTMH

            Definisi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Mikrohidro adalah istilah yang
digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah yang memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu serta instalasi. Pembangkit listrik kecil yang dapat menggunakan tenaga air pada saluran irigasi dan sungai atau air terjun alam, dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head, dalam m) dan jumlah debit airnya (m3/detik). Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Gambar. Jalur Irigasi Untuk Mikro Hidro

            PLTMH umumnya merupakan pembangkit listrik jenis run of river dimana head diperoleh tidak dengan cara membangun bendungan besar, melainkan dengan mengalihkan aliran air sungai ke satu sisi dari sungai tersebut selanjutnya mengalirkannya lagi ke sungai pada suatu tempat dimana beda tinggi yang diperlukan sudah diperoleh. Air dialirkan ke power house (rumah pembangkit) yang biasanya dibangun dipinggir sungai. Air akan memutar sudu turbin (runner), kemudian air tersebut dikembalikan ke sungai asalnya. Energi mekanik dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Pembangkit listrik tenaga air dibawah 200 kW digolongkan sebagai PLTMH.

            Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan adanya air yang mengalir di suatu daerah dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai. Istilah kapasitas mengacu kepada jumlah volume aliran air persatuan waktu (flow capacity) sedangan beda ketingglan daerah aliran sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head. Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebasnya yaitu ”energi putih”. Sebab instalasi pembangkit listrik seperti ini mengunakan sumber daya yang disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan perkembangan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi dari pengaruh perbedaan ketinggian dengan daerah tertentu (tempat instalasi yang akan dibangun) akan dapat diubah menjadi energi listrik.

            Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun Mikrohidro, pasti mengunakan air sebagai sumber energinya. Yang membedakan antara istilah Mikrohidro dengan Minihidro adalah output daya yang dihasilkan. 

Mikrohidro dapat menghasilkan daya lebih rendah dari 100 W, sedangkan minihidro daya keluarannya berkisar antara 100 sampai 5000 W. Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan ketinggian tertentu menuju rumah instalasi (rumah turbin). Di rumah instalasi, air tersebut akan menumbuk turbin dimana turbin akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputarnya poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan ke generator dengan mengunakan kopling. Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik, sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban). Begitulah secara ringkas proses Mikrohidro merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik. Peningkatan kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan di sejumlah negara, sebagian untuk mendukung industri-industri dan sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari. Kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya yang tinggi untuk perluasan jaringan listrik, dapat membuat Mikrohidro memberikan sebuah sebuah alternatif ekonomi ke dalam jaringan. Hal ini dikarenakan Skema Mikrohidro yang mandiri dapat menghemat dari jaringan transmisi, karena skema perluasan jaringan tersebut biasanya memerlukan biaya peralatan dan pegawai yang mahal. Dalam kontrak, Skema Mikro Hidro dapat didisain dan dibangun oleh pegawai lokal, dan organisasi yang lebih kecil, dengan mengikuti peraturan yang lebih longgar dan menggunakan teknologi lokal, seperti untuk pekerjaan irigasi tradisional atau mesin-mesin buatan lokal. Pendekatan ini dikenal sebagai Pendekatan Lokal.

            Potensi sumber daya air yang melimpah di Indonesia karena banyak terdapatnya hutan hujan tropis, membuat kita harus bisa mengembangkan potensi ini, karena air adalah sebagai sumber energy yang dapat terbarukan dan alami.  Bila hal ini dapat terus dieksplorasi, konversi air menjadi energy listrik sanat menguntungkan bagi negeri ini. Di Indonesia telah terdapat banyak sekali PLTMHdan waduk untuk menampung air, tinggal bagaimana kita dapat mengembangkan PLTMH menjadi lebih baik lagi dan lebih efisien.

B. Teknologi Mikrohidro

            Tenaga listrik dari Air. Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian jatuh (biasa disebut ’Head’) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini adalah sebuah sistem konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran, dan menyalurkan tenaga tersebut dalam bentuk daya listrik. Sebenarnya tidak ada sistem konversi daya yang dapat mengirim daya yang diserap dikurangi sebagian
daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas, suara dan sebagainya.

Persamaan konversinya adalah :

Daya yang masuk = Daya yang keluar + Kehilangan (Loss) atau

Daya yang keluar = Daya yang masuk H Efisiensi konversi

            Persamaan di atas biasanya digunakan untuk menggambarkan perbedaan yang kecil. Daya yang masuk, atau total daya yang diserap oleh skema hidro adalah daya kotor atau Pgross. Daya yang manfaatnya dikirim adalah daya bersih, atau Pnet. Semua efisiensi dari skema  Pnet = Pgross H Eo kW Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan juga dikalikan dengan sebuah faktor (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah : 

Pnet = g HH gross H Q HEo kW , dimana (g=9.8) dimana head dalam meter, dan debit air dalam meter kubik per detik (second (s)). dan Eo terbagi sebagai berikut. Eo = Ekonstruksi sipil H Epenstock H Eturbin H Egenerator H Esistem kontrol H Ejaringan H Etrafo Biasanya E konstruksi sipil : 1.0 - (panjang saluran H 0.002 ~ 0.005)/ Hgross E penstock : 0.90 ~ 0.95 (tergantung pada panjangnya) E turbin : 0.70 ~ 0.85 (tergantung pada tipe turbin) E generator : 0.80 ~ 0.95 (tergantung pada kapasistas generator)

E sistem control : 0.97 E jaringan : 0.90 ~ 0.98 (tergantung pada panjang jaringan) E trafo : 0.98 E konstruksi sipil dan E penstock adalah yang biasa diperhitungkan sebagai ’Head Loss (Hloss)/kehilangan ketinggian’. Dalam kasus ini, persamaan diatas dirubah ke persamaan berikut. 

Pnet = g H(Hgross-Hloss) HQ H(Eo E konstruksi sipil E penstock) kW Persamaan sederhana ini harus diingat karena ini adalah inti dari semua disain pekerjaan pembangkit listrik. Ini juga penting ketka menggunakan unit-unit yang benar. 

C. Prinsip Kerja PLTMH

            PLTMH pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah air yang jatuh ( debit ) perdetik yang ada pada saluran air/air terjun. Energi ini selanjutnya menggerakkan turbin, kemudian turbin kita hubungkan dengan generator untuk menghasilkan listrik. Hubungan antara turbin dengan generator dapat menggunakan jenis sambungan sabuk (belt ) ataupun sistem gear box. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt sedangkan V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kW. Selanjutnya listrik yang dihasilkan oleh generator ini dialirkan ke rumah-rumah dengan memasang pengaman ( sekring ). Yang perlu diperhatikan dalam merancang sebuah PLTMH adalah menyesuaikan antara debit air yang tersedia dengan besarnya generator yang digunakan. Jangan sampai generator yang dipakai terlalu besar atau terlalu kecil dari debit air yang ada. Potensi daya mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan : 

Daya ( P ) = 9,8 x Q x Hn x h ; 

dimana :

Q = debit aliran ( m³/s ), 

Hn = Head net/ tinggi jatuh
air ( m ); 9,8= konstanta gravitasi bumi, 

h = efisiensi keseluruhan. Misalnya
 

diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut : 

Q = 100 m³/s,
Hn = 2 m dan h = 0,5. 

Maka besarnya potensi daya ( P ) adalah : P = 9,8 x Q x Hn x h

P = 9,8 x 100 x 2 x 0,5 = 980 watt

D.    Bagian-Bagian Pltmh

PLTMH mempunyai beberapa bagian penting yang mendukung kemampuan kerajanya. Peralatan penting yang ada antara lain :

1. Saluran Pengambilan (Intake) 
2. Bendung/weir. Biasanya berada dibibir sungai kearah hulu sungai. Pada pintu air air biasanya terdapat perangkap sampah. Saluran Pembawa/ headrace. Membawa air dari saluran Pemasukan (Intake) ke`arah Bak Pengendap. Bak Pengendap/ Bak Penenang (Forebay). Mengendapkan tanah yang terbawa dalam air sehingga tidak masuk ke pipa pesat

1. Bak pengendap sama dengan Bak penenang pada PLTMH kecil.

Pipa pesat (Penstock). Adalah pipa yang membawa air jatuh kearah mesin Turbin. Di samping itu, pipa pesat juga mempertahankan tekanan air jatuh sehingga energi Di dalam gerakan air tidak terbuang.Air di dalam pipa pesat tidak boleh bocor karena mengakibatkan hilangnya tekanan air.

1.  Rumah Pembangkit/ Power House. 

Adalah rumah tempat semua peralatan mekanik dan elektrik PLTMH. Peralatan  Mekanik seperti Turbin dan Generator berada dalam Rumah Pembangkit, demikian pula peralatan elektrik seperti kontroler.

1.  Mesin PLTMH

atau Turbin.

Berada dalam
rumah pembangkit. Mesin ini mengubah tenaga air menjadi Mekanik

(tenaga putar/gerak). Turbin termasuk alat mekanik.

7.      Turbin
dengan bantuan sabuk pemutar memutar Generator (dinamo besar penghasil

listrik).

untuk
mengubah tenaga putar/ gerak menjadi listrik. Generator termasuk alat

mekanik.

8.      Panel atau
Peralatan Pengontrol Listrik.

Biasanya
berbentuk kotak yang ditempel di dinding. Berisi peralatan elektronik untuk

mengatur listrik yang dihasilkan Generator. Panel termasuk alat elektrik.

9.      Jaringan
Kabel Listrik.

Biasanya
kabel yang menyalurkan listrik dari rumah pembangkit ke pelanggan.

E.     Keuntunga PLTMH

            Bagi
kebanyakan pihak, PLTMH masih dianggap sesuatu yang jauh dari kata
"untung". PLTMH hanya berbicara dalam ruang lingkup lokal dan tak ada
yang berbicara dengan kepentingan lain. Namun penulis mempunyai pemikiran lain,
PLTMH merupakan salah satupembangkit listrik yang cukup unik karena meskipun
dalam skala kecil tetapi memiliki banyakkelebihan, yakni :

1.      Energi yang
tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat kita jaga dengan baik,
sepertidaerah tangkapan atau catchment area, vegetasi sungai dansebagainya.

2.      Proses yang
dilakukan mudah dan murah, harga turbin, generator, panel kontrol, hingga
pembangunan sipilnya kira-kira Rp 5 juta per KW (kondisional).

3.      Tidak
menimbulkan polutan yang berbahaya.

4.      Dapat
diproduksi di Indonesia, sehingga jika terjadi kerusakan tidak akan sulit untuk
mendapatkan sparepart-nya.

5.      Jika
menerapkan mikrohidro sebagai pembangkit listrik secara tidak langsung kita
ditutuntut untuk mengelola dan menata lingkungan agar tetap seimbang, sehingga
sudah barang tentu tidak akan menimbulkan kerusakan lingkungan seperti banjir,
tanah longsor atau erosi. Dan pada gilirannya ekosistem sungai atau daerah
tangkapan akan tetap terjaga, dengan cara ini pula pemanasan global dapat lebih
teredam.

6.      Mengurangi
tingkat konsumsi energi fosil, langkah ini akan berperan dalam mengendalikan
laju harga minyak di pasar internasional. Dengan kata lain, jika akan membangun
PLTMH dengan daya 100 KW (100.000 Watt) dibutuhkan biaya Rp 500 juta. Biaya
tersebut relatif murah dibandingkan dengan menggunakan sumber listrikdari
berbahan bakar fosil (BBM). Keuntungan lain yang didapat dengan mengembangkan
PLTMH,salah satunya adalah karena teknologi PLTMH andal dan kokoh hingga mampu
beroperasi lebih dari 15 tahun.

F.     Keterbatasan PLTMH

             Dengan peralatan- peralatan yang
disebut diatas, pengoperasian PLTMH dapat dilakukan. Namun PLTMH tetap memiliki
keterbatasan yang disebabkan oleh :

1.  A i r.

Besarnya listrik yang dihasilkan PLTMH tergantung pd
tinggi jatuh air dan jumlah air.

Pada musim kemarau kemampuan PLTMH akan menurun karena jumlah air biasanya

Berkurang.

2.  Ukuran Generator.

Ukuran Generator tidak menunjukkan kemampuan produksi
listriknya karena semuanya

tergantung pada jumlah air dan ketinggian jatuh air sehingga ukuran generator
bukan

penentu utama kapasitas PLTMH.

3.  Jumlah Pelanggan.

Jika pelanggan melebihi kemampuan PLTMH, maka kualitas
listrik akan menurun. Jika

pelanggan sudah berlebih, maka penggunaan listrik harus diatur. Aturan umum
adalah 1 pelanggan paling sedikit mengkonsumsi 50 Watt listrik (3 buah lampu
neon/ 3 buahlampu bohlam 10-15 Watt).

4.  Jarak.

Semakin dekat jarak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas listrik juga lebih
baik.Semakin jauh jarak pelanggan, maka listrik yang hilang juga semakin
banyak. Jarakpelanggan terjauh yang dianjurkan adalah antara 1-2 km. dari
PLTMH.

5.  Penggunaan Listrik Oleh Pelanggan.

Jika pelanggan menggunakan listrik secara berlebih,
maka kualitas listrik menurun danmembahayakan peralatan.Satu pelanggan
melanggar, maka yang rugi adalah seluruh pelanggan.

G.    Perhitungan Teknis Dan Ekonomis PLTMH

1.      Perhitungan
teknis

Potensi daya
mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan: daya (P) = 9.8 x Q x Hn x h;

di mana:

P = Daya
(kW)

Q = debit
aliran (m3/s)

Hn = Head
net (m)

9.8  = konstanta
grav itasi

h = ef
isiensi keseluruhan.

Misalny a,
diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut:

Q = 300 m3/s2,
Hn = 12 m dan h = 0.5. Maka,

besarny a
potensi day a (P) adalah:

P = 9.8 x Q
x Hn x h

= 9.8 x 300
x 12 x 0.5

= 17 640 W

= 17.64 Kw

Rumus yang
mendasari perhitungan potensi daya hidrolik adalah :

Ph = Qd x Hg
x g

Dengan :

Ph = Potensi
daya hidrolik, kW

Qd = Debit
rencana, (m3 )

Hg = Gross
head, (m)

g =
Konstanta gravitasi bumi, (9,81 m/dtk2 )

            Net head Hnet ditentukan dari
pengurangan rugi-rugi gesekan dan turbulensi dalam penstok (Hloss) terhadap gross
head (Hg). Estimasi efisiensi turbin, estimasi efisiensi generator dan estimasi
efisiensi transmisi mekanik di atas masing-masing merupakan efisiensi untuk
turbin Crossflow yang diproduksi, generator sinkron dan flat belt pada umumnya.
Sedangkan rugi-rugi pada jalur transmisi diperkirakan sekitar 5% dari daya
listrik yang dibangkitkan pada rumah pembangkit (Pe11).

            Besarnya listrik yang dihasilkan
PLTMH/ PLTA tergantung dua factor sebagai berikut: :

a.   Berapa besar air yang jatuh. Semakin tinggi air jatuh,
maka semakin besar tenaga yang dihasilkan. Biasanya, tinggi air jatuh
tergantung tinggi dari suatu bendungan. Semakin tinggi suatu bendungan, semakin
tinggi air jatuh maka semakin besar tanaga yang dihasilkan. Ilmuwan mengatakan
bahwa tinggi jatuh air berbanding lurus dengan jarak jatuh. Dengan kata lain,
air jatuh dengan jarak dua satuan maka akan menghasilkan dua satuan energi
lebih banyak.

b.  Jumlah air yang jatuh. Semakin banyak air yang jatuh
menyebabkan turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Jumlah air yang
tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai. Semakin besar
sungai akan mempunyai aliran yang lebih besar dan dapat menghasilkan energi
yang banyak. Tenaga juga berbanding lurus dengan aliran sungai. Dua kali sungai
lebih besar dalam mengalirkan air akan menghasilkan dua kali lebih banyak
energi.

2.      Perhitungan
Ekonomis

            Pembangunan PLT Mikrohidro
memerlukan investasi yang relatif besar. Nilai investasi per kW terpasangn a
(menurut perhitungan Yayasan Mandiri) berkisar antara Rp. 4 juta sampai Rp. 8
juta. Adapun, biay a (harga) listrik per kWH-ny a dihitung berdasarkan biaya
awal (initial cost) dan biay a operasional (operational cost). Komponen biaya
awal terdiri dari: biaya bangunan sipil, biaya fasilitas elektrik dan mekanik
serta biay a sistem pendukung lain. Komponen biaya operasional y aitu: biaya
perawatan, biaya penggantian suku cadang, biaya tenaga kerja (operator) serta
biaya lain y ang digunakan selama pemakaian. Contoh perhitungan harga listrik
per kWh dari PLT Mikrohidro adalah sebagai berikut.

            Misalkan, untukmembangun suatu PLTMH
dengan kapasitas terpasang 1kW, dibutuhkan biay a awal Rp 4 juta. Umur
pakaimikrohidro yang dirancang adalah 10 tahun dengan biaya operasional Rp. 1
Jut/tahun. Sehingga total biayanya menjadi Rp. 10 Juta. Maka, biaya rata-rata
(Rp) per hari adalah:

Rp/hari =
biaya awal + biaya operasional .umur pakai(tahun) x jumlah hari/tahun

= Rp 4 juta + Rp 10 juta .10 tahun x 365 hari/tahun

= Rp 3836/
hari

            Biaya (harga) per kWh ditentukan
oleh biay a rata-rata perhari dan besarny a energi listrik y ang dihasilkan per
hari (kWh/hari). Energi per hari ini ditentukan oleh besarnya daya terpasang
serta f aktor daya1 . Jika diasumsikanfaktor daya besarnya 12, maka harga energi
listrik per kWh2 adalah:

Harga/kWh

 = Biaya/hari .Energi listrik yang dihasilkan
(kWh/hari)

= Biaya/hari
.Daya terpasang (kW) x f aktor day a

= Rp
3836/hari .1 kW x 12 (jam/hari)

= Rp 320/kWh

Perbandingan
biaya pembangunan PLTMH dengan PLTD.

a.   Biaya Pokok Persediaan (Pembangkitan), atau Biaya
Kapasitas (Fix Cost). Merupakan biaya investasi awal yang diperlukan untuk
membangun pembangkit listrik dengan kapasitas tertentu.

Data yang dibutuhkan :

1) Besar kapasitas terpasang untuk setiap jenis
pembangkit (kW)

2) Biaya investasi untuk setiap jenis pembangkit
(Rp/kW)

3) Estimasi masa manfaat (umur) untuk setiap jenis
pembangkit (Tahun)

4) Kurs Rupiah pada saat investasi

5) Estimasi biaya modal (ROI)

6) Estimasi Biaya Operasi dan Pemeliharaan Fix (%)

b.  Biaya Bahan Bakar (Variable Cost). Merupakan biaya
yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi 1 kW dari setiap jenis pembangkit,
dinyatakan dalam rupiah. Biaya ini terdiri dari biaya bahan bakar dan biaya
Operasional/Pemeliharaan.

Data yang dibutuhkan :

1) Fuel Price untuk setiap jenis pembangkit

2) Nilai SFC untuk setiap jenis pembangkit

3) Estimasi Biaya Operasional dan Pemeliharaan

4) Fuel Cost

Fuel Cost = SFC x Fuel Price

Biaya Energi/kWh = Fuel Cost + Biaya O/M var

Biaya Energi per Tahun = (Biaya Energi/kWh)x (Jumlah
Produksi kWh Setahun)

H.    Persyaratan Fisik Dan Langkah Langkah Dalam Membangun
PLTMH

persyaratan fisik diperlukan dalam membangun PLTMH,
antara lain:

1.      Ketersediaan
aliran air yang konstan atau tetap dalam ukuran debit tertentu. Ukuran debit
air akan menentukan besarnya energi yang mampu dihasilkan. Setiap ukuran turbin
membutuhkan debit air tertentu.

2.      Adanya
turbin untuk memutar kumparan dinamo listrik. Ada berbagai macam jenis turbin
yang sekarang dikembangkan oleh beberapa lembaga di Indonesia guna menyesuaikan
dengan kebutuhan dan potensi alam yang beragam.

3.      Dinamo,
untuk mengubah energi yang dihasilkan oleh putaran turbin menjadi listrik.

4.      Jaringan
listrik dari rumah turbin ke pengguna.

Langkah-langkah
membangun PLTMH:

1.      Masyarakat
berunding untuk membuat kesepakatan dan rencanabersama.

2.      Mengajak
ahli untuk melakukan survey lapangan tentang potensi aliran air untuk PLTMH,
termasuk mengukur debit dan ketinggian air (sering disebut head).

3.      Menilai
dampak lingkungan yang akan diakibatkan oleh pembangunan PLTMH.

4.      Menghitung
kebutuhan listrik masyarakat yang akan memanfaatkan. Hal ini penting dilakukan
karena kapasitas PLTMH tak terlalu besar, sehingga perlu perhitungan yang
cermat untuk menghindari konflik masyarakat.

5.      Menghitung
biaya yang diperlukan (pembelian seperangkat turbin,pembangunan sipil,
jaringan, dan sebagainya).

6.      Berunding
untuk memikirkan dari mana biaya akan didapat, apakah swadaya, bantuan, atau
semi-swadaya.

            Setelah pembangunan fisik PLTMH,
maka pengelolaan dan perawatan merupakan hal yang sangat penting. Perangkat
PLTMH (turbin, dinamo) dan bangunan fisik pendukungnya (bendungan, saluran air,
bak penampung, jaringan listrik dan rumah turbin) memerlukan perawatan. Di
samping maanfaatnya yang besar, listrik juga berbahaya sehingga perlu
kehati-hatian menggunakannya. Perlu dipertimbangkan bagaimana cara merawatnya
dan jika ada kerusakan, mekanisme mendapatkan biaya perawatan, siapa yang
bertanggung jawab, dan sebagainya. Di Sungai Pelaik, misalnya, masyarakat
sepakat untuk iuran masing-masing pintu (rumah) sebesar Rp. 10.000 setiap
bulannya. Disepakati pula dua orang sebagai operator. Intinya membangun PLTMH
bukan pekerjaansulit, namun pengelolaan dan perawatan ke depannya merupakan
tantangan bagi masyarakat.

Perancangan sistem PLT Mikrohidro.

            Tahap pertama perancangan PLT Mikrohidro
adalah studi awal. Studi ini diawali dengan survey lapangan untukmemperoleh
data primer mengenai debit aliran dan head (beda ketinggian). Debit aliran
dapat diukur dengan metode konduktivitas atau metode Weir. Berdasarkan data
tersebut dapat dihitung perkiraan potensi daya awal.Data lapangan sebaikny a
diambil beberapa kali padamusim y ang berbeda untuk memperoleh gambaran yang
tepat mengenai potensi day a dari aliran air tersebut.Selain itu, perlu dicari
data pendukung, y aitu: kondisi air (keasaman, kekeruhan, serta kandungan pasir
atau lumpur), keadaan dan kestabilan tanah di lokasi bangunan sipil, serta
ketersediaan bahan, transportasi dan tenaga trampil (operator). Setelah surv ey
lapangan, tahap perancangan selanjutnya adalah pemilihan lokasi dan penentuan
dimensi utama, pembuatan analisis keunggulan dan kelemahan setiap alternatif
pilihan, pembuatan sketsa elemen utama, penentuan tipe serta kapasitas turbin
dan generator y ang akan digunakan, penentuan sistem kontrol sistem
(manual/otomatis), perancangan jaringan transmisi dan distribusi serta
perancangan sistem penyambungan ke rumah-rumah. Sebelum membangun PLT
Mikrohidro di suatu tempat perlu diketahui dahulu rencana PLN untuk daerah y
ang bersangkutan, kebutuhan listriknya, rencana penggunaan daya listrik dan
faktor bebannya, studi kelayakan ekonomi serta kesiapan lembaga pengelola.
Setelah semua studi yang diperlukan siap dan layak, dilakukan proses disain
yang lebih lebih rinci, yaitu: pembuatan detail gambar teknik, penentuan spesif
ikasi teknis secara jelas, penyusunan jadwal kegiatan, penghitungan biay a
setiap komponen serta penyiapan pengurus yang akanmengelola PLTMH. Jika seluruh
disain ini telah siap maka pembangunan PLTMikrohidro dapat dimulai.

1.  Faktor daya adalah jumlah waktu (jam) efektif di mana
PLTMikrohidro menghasilkan energi listrik dalam satu hari(satuannya: jam/hari).
Nilai faktor daya dipengaruhi olehkarakteristik (fluktuasi) aliran air di mana
PLTM dibangun.

2.  Bandingkan dengan harga listrik PLN (skala rumah
tangga)yang berlaku saat ini, yaitu: Rp 96.5/kWh sampai Rp147.0/kWh untuk rumah
tangga skala menengah.

I.       Pemanfaatan Pltmh Di Pedesaan/Untuk Pertanian

            Listrik,
sebuah kata yang hampir tidak bisa dihilangkan dalam kehidupan masyarakat saat
ini. Hampir semua aktivitas manusia zaman sekarang membutuhkan listrik. Hal ini
terbukti dengan banyaknya komplain kepada pihak PLN jika terjadinya pemadaman
listrik. Namun hal ini terlihat ironis dengan kenyataan bahwa ternyata di “
jaman listrik “ saat ini masih banyak masyarakat yang belum menikmati listrik,
terutama mereka yang bertempat tinggal di daerah pedesaan. Kalaupun bisa
memperoleh listrik mereka harus membayar dengan harga yang mahal. Kenyataan
yang ada saat ini masyarakat pedesaan lebih memilih menggunakan genset (
generator set ) untuk memenuhi kebutuhan mereka akan listrik. Padahal
sebenarnya disekitar mereka ada sumber daya alam yang potensial untuk dijadikan
sebagai sumber pembangkit listrik yaitu AIR.

           

            Sumber-sumber
air yang melimpah di daerah pedesaan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi
listrik. Penggunaan air sebagai sumber energi listrik lebih menguntungkan
daripada menggunakan genset. Bayangkan saja, jika setiap malam genset
menghabiskan 2 liter bensin ( Rp. 9.000;) maka dalam sebulan mereka harus
merogoh kocek sekurang-kurangnya Rp. 270.000; itupun listrik yang diperoleh
hanya untuk beberapa jama saja. Belum lagi biaya modal untuk membeli genset dan
biaya perawatannya. Nah dengan menggunakan PLTMH, kita hanya memerlukan modal
untuk investasi awal saja, selanjutnya kita akan mendapatkan listrik secara
gratis selama 24 jam non-stop. Selain itu penggunaan PLTMH di wilayah pedesaan
secara tidak langsung juga akan membuat masyarakat aktif untuk menjaga hutan,
karena jika hutan tidak terjaga maka sumber air akan mengering sehingga mereka
tidak bisa memperoleh listrik.

           

            Pembangunan
mikrohidro ditujukan untuk daerah-daerah terpencil yang belum dilalui oleh
jaringan listrik PLN. Masalah yang berkembang saat ini yaitu ditinjau dari
faktor ekonominya. Pemakaian energi listrik oleh masyarakat pedesaan umumnya
hanya berkisar antara 4 - 5 jam perhari atau 14 - 16 % dari daya yang
terpasang. Rendahnya pemakaian energi (faktor beban) tersebut disebabkan oleh
pemakaian yang hanya sebagai lampu penerangan semata.

            Nilai
ekonomis dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro dapat dicapai dengan suatu
rencana yang matang dengan melibatkan peran serta masyarakat setempat secara
aktif mulai sejak awal pembangunan dan terintegrasi dari aparat dengan warga
desanya. Selain itu pembangkit listrik tenaga mikrohidro memiliki jaringan
transmisi dan distribusi sendiri yang pengoperasian dan pengelolaannya dapat
diserahkan langsung kepada pengurus Desa setempat melalui badan tertentu.

            Sebagai
contoh Pengembangan Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Sebagai Sumber Energi Listrik Mandiri di daerah terpencil dapat diuraikan
sebagai berikuT :

a.   Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
sebagai Sumber Energi Listrik Mandiri di daerah terpencil yaitu Desa Karangsewu
Kecamatan Cisewu Kabupaten Garut Jawa Barat telah berhasil dengan baik. Untuk
mebangkitkan Potensi Daya Listrik, Rencana PLTMH Karangsewu akan menggunakan
penstock sepanjang 140 m. Intake saluran ini terletak pada sisi kanan Sungai
Ciawi dilihat dari arah aliran Sungai.

b.  Daya listrik yang dapat dibangkitkan PLTMH Karangsewu
dengan debit 150 l/dtk dan head 14 m yaitu sebesar 12 kW, menggunakan turbin
jenis Cross flow

c.   Jaringan listrik Desa Karangsewu yang terpasang tiang
listrik yaitu sebanyak 40 buah dengan jangkauan wilayah radius " 250 m
yang diukur dengan GPS.

d.  Pemasangan instalasi listrik diutamakan pada pusat
desa yang menjangkau "100 bangunan terdiri dari Instalasi listrik rumah
warga, fasilitas Umum dan fasilitas Sosial.

e.   Pemasangan Jaringan dan instalasi listrik rumah warga,
fasilitas Umum dan fasilitas sosial baru dipasang pada Kampung Cibadak,
Cipongpok, Pasirhuni dan Cisalada.

f.   Untuk menjadikan PLTMH ekonomis dan berkelanjutan
perlu diperhatikan faktor-faktor berikut :

·     Perencanaan yang menyangkut pemilihan teknologi harus
didukung oleh data yang kongkrit, cukup dan dapat diandalkan.

·     Peningkatan faktor beban dengan memanfaatkan listrik
untuk kegiatan produktif pada siang dan malam hari.

·     Pemberdayaan masyarakat setempat beserta aparat
terkait sejak awal pembangunan dalam bentuk transfer teknologi dan pelatihan
dari institusiterkait.

·     Dengan memberikan pengelolaan dan perawatan melalui
aparat desa yang ditunjuk, diharapkan masyarakat setempat memiliki rasa
kepedulian yang tinggi terhadap PLTMH.

BAB III

PENUTUP

A.
Simpulan

            Sungai-sungai kecil di
pedesaan adalah sumber hidup. Selain untuk irigasi persawahan, kalau sungai itu
meliuk turun pada kontur tanah yang curam, ia berpotensi menjadi sumber energi.
Airnya ditampung di bendungan kecil, lalu disalurkan melalui pipa besar ke
bawah, sehingga menghasilkan kekuatan seperti air terjun yang kemudian
menggerakkan turbin listrik.

                Banyak sumber daya alam yang ada di
negara kita belum dimanfaat secara optimal tidak seperti di negara maju yang
sudah memanfaatkan sumber daya alamnya dengan baik seperti pembangkit listrik
tenaga air. Padahal, letak negara kita yang banyak sekali pegunungan yang
tentunya banyak sekali air terjun yang melimpah, dan banyak daerah yang
letaknya di dataran tinggi belum dijangkau aliaran listrik, dengan pembangkit
listrk tenaga mikro hidro daerah tersebut akan mendapatkan aliran listrik yang
tentunya dengan perawatan yang relatif mudah dan murah.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010. http://www.kdei-taipei.org/banner/irigasi.htm

Anonim, 2010. http://www.sumantry.com/artikel/pengetahuan-dasar/65-proses-pembuatan-PLTHM

Anonim,
2010. http://id.wikipedia.org/wiki/PLTHM