Pembangkit
Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
A.
Pengertian Mikrohidro
Pembangkitan listrik mikrohidro
adalah pembangkitan listrik dihasilkan oleh generator listrik DC atau AC.
Mikrohidro berasal dari kata micro yang berarti kecil dan hydro artinya air, arti
keseluruhan adalah pembangkitan listrik daya kecil yang digerakkan oleh
tenaga air. Tenaga air besaral dari aliran sungai kecil atau danau yang
dibendung dan kemudian dari ketinggian tertentu dan memiliki debit yang sesuai
akan menggerakkan turbin yang dihubungkan dengan generator listrik.
Generator
yang digunakan untuk mikrohidro dirancang mudah untuk dioperasikan dan
dipelihara, didesain menunjang keselamatan, tetapi peralatan dari listrik akan
menjadi berbahaya bila tidak digunakan dengan baik. Beberapa point dari pedoman
ini, instruksinya menunjukan hal yang wajib diperhatikan dan harus diikuti
seperti ditunjukkan berikut ini.
B.
Prinsip Kerja PLT Mikrohidro
Pembangkit
tenaga listrik mikrohidro pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan
jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air irigasi, sungai atau air
terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi
mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan energi
listrik.
C.
Konversi Energi PLTMH
Energi
Potensial - Energi Mekanik - Energi Listrik
Gambar. Sistem PLTMH
D.
Bagian-bagian PLT Mikro Hidro
Gambar. Sistem PLTMH
1. Waduk
(reservoir)
Waduk
adalah danau yang dibuat untuk membandung sungai untuk memperoleh air sebanyak
mungkin sehingga mencapai elevasi.
2. Bendungan
(dam)
Dam
berfungsi menutup aliran sungai – sungai sehingga terbentuk waduk.Tipe
bendungan harus memenuhi syarat topografi, geologi dan syarat lain seperti
bentuk serta model bendungan.
Gambar. Bendungan
3. Saringan
(Sand trap)
Saringan
ini dipasang didepan pintu pengambilan air, berguna untuk menyaring kotoran –
kotoran atau sampah yang terbawa sehingga air menjadi bersih dan tidak
mengganggu operasi mesin PLTMH.
Gambar. Saringan
4. Pintu
pengambilan air (Intake)
Pintu
Pengambilan Air adalah pintu yang dipasang diujung pipa dan hanya digunakan
saat pipa pesat dikosongkan untuk melaksanakn pembersihan pipa atau
perbaikan.
Gambar. Intake
5. Pipa
pesat (penstok)
Fungsinya
untuk mengalirkan air dari saluran pnghantar atau kolam tando menuju turbin.
Pipa pesat mempunyai posisi kemiringan yang tajam dengan maksud agar diperoleh
kecepatan dan tekanan air yang tinggi untuk memutar turbin. Konstruksinya harus
diperhitungkan agar dapat menerima tekanan besar yang timbul termasuk tekanan
dari pukulan air. Pipa pesat merupakan bagian yang cukup mahal, untuk itu
pemilihan pipa yang tepat sangat penting.
Gambar. Penstok
6. Katub
utama (main value atau inlet value)
Katub
utama dipasang didepan turbin berfungsi untuk membuka aliran air, Menstart
turbin atau menutup aliran (menghentikan turbin). Katup utama ditutup saat
perbaikan turbin atau perbaikan mesin dalam rumah pembangkit. Pengaturan
tekanan air pada katup utama digunakan pompa hidrolik.
7. Power
House
Gedung
Sentral merupakan tempat instalasi turbin air,generator, peralatan Bantu, ruang
pemasangan, ruang pemeliharaan dan ruang control.
Beberapa instalasi PLTMH dalam rumah pembangkit
adalah :
a.
Turbin, merupakan salah satu bagian
penting dalam PLTMH yang menerima energi potensial air dan mengubahnya menjadi
putaran (energi mekanis). Putaran turbin dihubungkan dengan generator untuk
menghasilkan listrik.
Gambar. Turbin
b.
Generator, generator yang digunakan
adalah generator pembangkit listrik AC. Untuk memilih kemampuan generator dalam
menghasilkan energi listrik disesuaikan dengan perhitungan daya dari data hasil
survei. Kemampuan generator dalam menghasilkan listrik biasanya dinyatakan
dalam VoltAmpere (VA) atau dalam kilo volt Ampere (kVA).
Gambar. Generator
c.
Penghubung turbin dengan generator,
penghubung turbin dengan generator atau sistem transmisi energi ekanik ini
dapat digunakan sabuk atau puli, roda gerigi atau dihubungkan langsung pada
porosnya.
1)
Sabuk atau puli digunakan jika putaran
per menit (rpm) turbin belum memenuhi putaran rotor pada
generator, jadi puli berfungsi untuk menurunkan atau menaikan rpm motor
generator.
2)
Roda gerigi mempunyai sifat yang sama
dengan puli
3)
Penghubung langsung pada poros turbin
dan generator, jika putaran turbin sudah lama dengan putaran
rotor pada generator.
Gambar. Instalasi PLTMH
E.
Perhitungan Teknis
Potensi
daya mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan daya:
di
mana:
P
= Daya (kW)
Q
= debit aliran (m/s)
Hn
= Head net (m)
9.8 = konstanta gravitasi
ŋ
= efisiensi keseluruhan.
Misalnya, diketahui data di suatu lokasi
adalah sebagai berikut:
Q = 300 m3/s2, Hn = 12 m dan h = 0.5. Maka,
besarnya 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