Belajar bersama | ศึกษาไปด้วยกัน : Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

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

(P) = 9.8 x Q x Hn x ŋ;

            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