PLTMH Adalah Solusi Kebutuhan Listrik di Daerah Terpencil

Setiap tahun kebutuhan akan listrik terus meningkat namun produksi listrik di Indonesia belum cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik seluruh masyarakat di Indonesia. Rasio elektrifikasi nasional hanya 84,35 % dimana masih terdapat 15 % masyarakat yang belum mendapatkan akses listrik. Menurut Kementerian ESDM, sebanyak 12.659 desa/kelurahan tidak ada keluarga pengguna listrik PLN, diantaranya sebanyak 2.519 desa belum menikmati akses terhadap energi listrik. Beberapa desa memanfaatkan PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel) yang hanya beroperasi di malam hari.

 PLTD tersebut mengandalkan minyak sebagai pembangkit. Namun jika minyak susah didapat, maka mereka tidak bisa menikmati energi listrik sama sekali. Beberapa alasan belum adanya akses listrik adalah lokasi desa yang terpencil dan sulit dijangkau. Kemudian jika lokasi desa tersebut melewati hutan, maka diperlukan penebangan beberapa pohon untuk mengalirkan listrik. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, PLTMH dapat menjadi solusi akan energi listrik di daerah terpencil. Dengan memanfaatkan aliran air sungai, air terjun bahkan saluran irigasi sawah, PLTMH ini dapat menjadi sumber energi mandiri yang dapat dikelola oleh masyarakat.

PLTMH  merupakan singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro, yaitu alat yang menghasilkan listrik dengan menggunakan sumber tenaga air. Mikro menunjukkan ukuran kapasitas pembangkit, yaitu antara 5 kW sampai 100 kW. Sejauh ini terdapat 47 PLTH yang telah dibangun di Indonesia yang tersebar di beberapa provinsi. Salah satu faktor yang cukup menarik dari PLTMH ini adalah teknologinya relatif sederhana. Meskipun sederhana, PLTMH ini dapat dikatakan sebagai energi baru terbarukan karena menggunakan sumber air yang terus dapat diperbarui. PLTMH ini juga ramah lingkungan, tidak menghasilkan emisi gas atau limbah lain. Keunggulan lain dari PLTMH ini adalah biaya operasionalnya yang rendah dan mudah dioperasikan. Dengan demikian, masyarakat dapat mengoperasikan dan merawatat PLTMH ini secara mandiri sehingga PLTMH dapat bekerja dalam jangka waktu yang lama.

Bentuk PLTH memang bervariasi, namun prinsip kerjanya sama yaitu merubah tenaga potensial air menjadi tenaga listrik. Perubahan ini tidak terjadi secara langsung tetapi berturut-turut. Tenaga potensial menjadi tenaga kinetik kemudian menjadi tenaga mekanik dan berakhir menjadi tenaga listrik. Tenaga potensial adalah tenaga air karena berada pada ketinggian. Tenaga kinetik adalah tenaga air karena mempunyai kecepatan. Tenaga mekanik adalah tenaga kecepatan air yang memutar turbin. Kemudian tenaga listrik adalah hasil dari generator yang berputar akibat berputarnya turbin.

Dalam perancangan PLTMH diperlukan beberapa persiapan antara lain :

Pengukuran Debit Air

Debit merupakan jumlah air yang mengalir di dalam saluran atau sungai per unit waktu. Metode yang umum diterapkan untuk menetapkan debit sungai adalah metode profil sungai (cross section). Pada metode ini debit merupakan hasil perkalian antara luas penampang vertikal sungai (profil sungai) dengan kecepatan aliran air.

Q = AV

Dimana Q = debit aliran (m3/s)

             A = luas penampang vertikal (m2)

             V = kecepatan aliran sungai (m/s)

Luas penampang diukur dengan menggunakan meteran dan piskal (tongkat bambu atau kayu) dan kecepatan alitran diukur dengan menggunakan current meter atau bisa juga menggunakan metode apung. Pengukuran kecepatan aliran dengan metosde apung dilakukan dengan cara mengapungkan suatu benda. Kecepatan aliran merupakan hasil bagi antara jarak lintasan dengan waktu tempuh. Kecepatan yang diperoleh dari metode ini merupakan kecepatan maksimal sehingga harus dikalikan dengan faktor koreksi. Faktor koreksi tersebut tergantung pada jenis saluran.

Jenis Saluran

Faktor Koreksi

Saluran beton, persegi panjang

0,85

Sungai luas, tenang, aliran bebas

0,75

Sungai dangkal, aliran bebas

0,65

Dangkal (<0,5m), aliran turbulen

0,45

Sangat dangkal (<0,2m)

0,25

Pengukuran Tinggi Jatuh Air

Pengukuran tinggi jauh air antara sumber air dengan lokasi turbin dapat dilakukan dengan menggunakan altimeter yang terdapat pada GPS. Prinsip kerja dari altimeter adalah mengukur tekanan udara. Altimeter sangat mudah terpengaruh oleh perubahan suhu, tekanan atmosfir dan kelembaban. Penggunaan altimeter yang terbaik adalah dengan melakukan pengukuran beda ketinggian dalam jangka waktu yang cepat. Secara umum pengukuran menggunakan altimeter adalah pengukuran yang paling baik terutama untuk pengukuran kondisi-kondisi tertentu misalnya untuk pengukuran head yang tinggi. Altimeter page pada GPS menunjukkan peningkatan yang sedang berlangsung, rata-rata penurunan, profil perubahan peningkatan ketinggian sepanjang jarak dan waktu serta profil perubahan tekanan sepanjang waktu.

Perencanaan Komponen Elektrik Mekanik

Komponenen elektrik dan mekanik terdiri dari turbin, generator, sistem tranmisi mekanik dan sistem kontrol. Pemilihan generator didasarkan pada sistem listrik yang dipakai dan besarnya daya terbangkit. Pemilihan turbin didasarkan pada debit air, ketinggian head dan kecepatan spesifik turbin. Kecepatan spesifik turbin juga menjadi dasar pemilihan jenis turbin karena sangat berpengaruh pada sistem transmisi mekanik yang digunakan. Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah.

Perencanaan Komponen Sipil

Komponen sipil yang digunakan dalam sistem PLTMH meliputi bendungan, headrace, bak pengendap, bak penenang, pipa pesat dan rumah pembangkit. Bendungan berfungsi untuk membelokkan air menuju intake yang kemudian masuk ke saluran pembawa (headrace). Dari headrace kemudian aliran diendapkan di bak pengendap yang selanjutnya dialirkan ke bak penenang. Dari bak penenang air dialirkan untuk memutar turbin melalui pipa pesat.

Selain perhitungan dan perencanaan diatas, diperlukan pula perhitungan kebutuhan listrik masyarakat sehingga kapasitas konsumsi dan produksi seimbang. Setelah sistem PLTMH beroperasi, pemeliharaan dan perbaikan dapat dilakukan oleh teknisi lokal. Dengan berbagai keunggulan serta perencanaan yang baik, PLTMH dapat menjadi solusi untuk masyarakat desa yang belum mendapatkan akses listrik.

www.esdm.go.id

https://pranotoningtyas.wordpress.com/2017/08/20/pltmh-solusi-kebutuhan-listrik-di-daerah-terpencil/