Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro: Potensi Solusi Energi Bersih di Seluruh Dunia

Air Terjun Sigura Gura

Mikrohidro atau sebutan lengkapnya Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, salu
ran irigasi, sungai dengan debit kecil atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. 

Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). 

Semakin tinggi jatuhan air maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi. Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat ke dalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibangun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air mikrohidro. Energi mekanik yang berasal dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar. 

Berdasarkan pengalaman lapangan, dengan ketinggian air 2,5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt. Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan dengan PLTA skala besar, berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan sebagai instalasi dan pengoperasian mikrohidro. 

Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Pernahkah anda mendengar istilah white resources, minihidro di samping istilah mikrohidro? Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebas bisa dikatakan "energi putih". 

Dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini menggunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi perbedaan ketinggiannya dengan daerah tertentu (tempat instalasi akan dibangun) dapat diubah menjadi energi listrik. 

Seperti disebutkan di atas, mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya, istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun bisa dibayangkan bahwa mikrohidro pasti mengunakan air sebagai sumber energinya.

Bagaimana Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro?

Air sebagai penggerak mikrohidro diusahakan air bersifat netral (pH mendekati 7), artinya tidak terlalu asam (bercampur dengan air buangan dari kegiatan pertambangan), atau bersifat basa (bercampur dengan air buangan dari daerah gambut). Hal ini sangat dianjurkan agar komponen-komponen mesin mikrohidro terutama yang terbuat dari logam tidak cepat aus maupun mengalami korosi. 

Di samping itu air juga harus bebas dari sampah, baik itu sampah, dalam bentuk daun, ranting tumbuhan atau berbagai bahan yang terbuat dari plastik. Untuk menghindarkan hal tersebut, air yang dimanfaat kan untuk menggerakkan turbin tidak dibenarkan mengambil air langsung dari badan sungai utama. Sebelum air sungai masuk ke settling basin, terlebih dulu dibersihkan dari berbagai macam sampah, dengan memasang kisi-kisi pada pintu air.

Prinsip dasar PLTMH adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik. Sebuah skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkan. 

Hal ini merupakan sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik. Daya yang masuk (P gross) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan (P net) ditambah dengan faktor kehilangan energi (loss) dalam bentuk suara atau panas. Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari daya yang masuk dikalikan dengan efisiensi konversi (Eo).

Skema Mikrohidro

Komponen Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Beberapa komponen yang digunakan untuk PLTMH baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:

(1) Dam/Bendungan Pengalih (intake): Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.

(2) Bak Pengendap (Settling Basin): Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap memiliki peranan sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir. Air yang masih mengandung pasir dapat mengakibatkan korosi.

(3) Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan 

(4) Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mencegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat. 

(5) Pipa Pesat (Penstock): Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.

(6) Turbin: Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis. 

(7) Pipa Hisap (draft tube): Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer 

(8) Generator: Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis

(9) Panel kontrol: Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.

(10) Pengalih Beban (Ballast load): Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.

Share this post