jelaskan perubahan energi yang terjadi pada pembangkit listrik mikrohidro

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah teknologi untuk memanfaatkan debit air yang ada di sekitar kita untuk diubah menjadi energi listrik. Caranya dengan memanfaatkan debit air untuk menggerakkan turbin yang akan menghasilkan energi mekanik. Selanjutnya, energi mekanik ini menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.

Instalasi PLTMH tidak sulit. Hanya ada beberapa syarat fisik yang diperlukan until membangun PLTMH, yaitu PLTMH harus dibangun di daerah yang memiliki ketersediaan aliran air yang konstan dalam ukuran debit tertentu. Ukuran debit air akan menentukan besarnya energi yang mampu dihasilkan. Lalu, rangkaian PLTMH membutuhkan turbin untuk memutar kumparan dinamo listrik, dinamo untuk mengubah energi yang dihasilkan oleh putaran turbin menjadi listri dan jaringan listrik untuk menyalurkan listrik dari instalais PLTMH ke pengguna.

Sumber Foto: Koleksi Knowledge Center Perubahan Iklim

Dibandingkan dengan sumber-sumber energi lain, pembangkit listrik mikrohidro merupakan sumber energi yang secara ekonomis sangat efisien dan mudah perawatannya. Nilai investasi pembuatan pembangkit listrik tenaga mikrohidro, untuk rata-rata penerangan sebuah desa selama 24 jam, memerlukan biaya sebesar Rp 20 juta sampai Rp 30 juta per 1.000 watt. Biaya ini dikeluarkan hanya sekali dan dapat dikumpulkan secara swadaya oleh masyarakat.

PLTMH tidak menggunakan bahan bakar minyak sama sekali, sehingga tidak ada gas buang yang dihasilkan dari penggunaan teknologi ini. Oleh karena itu penerapan Mikrohidro merupakan upaya positif untuk mengurangi laju perubahan iklim global. Selain itu, PLTMH dapat digunakan selama 24 jam tanpa henti.

Salah satu daerah di Indonesia yang menggunakan PLTMH adalah masyarakat Desa Cibuluh yang teletak di cagar alam Gunung Simpang, Cianjut, Jawa Barat. PLTMH dibangun oleh masyarakat pada tahun 2005 secara swasembada. Pada saat itu masyarakat berhasil mengumpulkan Rp 95 juta untuk membangun PLTMH dengan kapasitas 22KW.

Ilustrasi Ilustrasi pembangunan PLTMH oleh Pusair, Kementerian PU

Selain itu, daerah lain yang juga berhasil membangun PLTMH adalah masyarakat Desa Pelakat, Muara Enim, Sumatera Selatan. Pada tahun 2013 Al Azhar Peduli Ummat mendirikan PLTMH bekerjasama dengan PT Bukit Asam. Aliran air yang digunakan untuk menggerakkan turbin adalah aliran irigasi desa. PLTMH tersebut menghasilkan 32 KW untuk 124 KK di Desa tersebut. PLTMH tersebut dikelola secara swadaya oleh masyarakat dalam bentuk koperasi.

Pembangunan PLTMH adalah investasi jangka panjang bagi masyarakat dan lingkungan. instalasi PLTMH terbilang murah, sekalipun untuk membangun instalasinya memakan dana yang banyak, tetapi dengan cara gotong-royong, masyarakat dapat membangun instalasi ini dengan biaya terjangkau. Untuk lingkungan, penggunaan listrik dari PLTMH dapat mereduksi jumlah gas rumah kaca yang terbuang ke atmosfer penyebab pemanasan global. Jadi, dengan kata lain penggunaan PLTMH adalah salah satu cara mengatasi pemanasan global.

Sumber:

http://www.cifor.org/publications/pdf_files/research/governance/TNDNews3.pdf
http://pkpt.litbang.pu.go.id/assets/files/litbang_mikrohidro_berbasis-Masyarakat.pdf
Wawancara dengan Drs. H. Sumaryono pemilik CV. Diartona, perusahaan pembuat dan penginstal teknologi Mikrohidro, pada 3 Agustus 2017 pukul 13.06.

Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air.[1] Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air.[butuh rujukan] Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator.[butuh rujukan] Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu.[butuh rujukan] Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head).[butuh rujukan] 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.[2] Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat kedalam rumah pembangkit yang pada umumnya dibagun di bagian tepi sungai untuk menggerakkan turbin atau kincir air mikrohidro.

Potensi energi potensial yang dimiliki sungai dapat digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

PLTMH Sampean Baru di Bondowoso, Jawa Timur, memanfaatkan air dari Sungai Sampean

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, misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt.[3] Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro dibandingkan dengan PLTA skala besar, berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan mikrohidro terutama pada besarnya tenaga listrik yang dihasilkan, PLTA di bawah ukuran 200 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian, sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan.[4] Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikrohidro adalah sebagai berikut:[3]

Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini cukup murah karena menggunakan energi alam.
Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan.
Tidak menimbulkan pencemaran.
Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan.
Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin.

Mikrohidro tipe crossflow

Prinsip dasar mikrohidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik.[butuh rujukan] Sebuah skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkan.[butuh rujukan] Hal ini adalah sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik. Daya yang masuk (Pgross) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan (Pnet) 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).[1]

Pnet = Pgross ×Eo kW

Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan juga dikalikan dengan sebuah faktor gravitasi (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah :

Pnet = g ×Hgross × Q ×Eo kW

Di mana head dalam meter (m), dan debit air dalam meter kubik per detik (m3/s).[butuh rujukan]

Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:[5]

Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.
Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.[butuh rujukan]
Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.[butuh rujukan]
Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mecegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat
Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.[butuh rujukan]
Pipa Isap, (draft tube). Pipa isap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.

Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat.[butuh rujukan] Sehingga terdapat kemungkinan terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain.

^ a b Anonim. 2008. Manual Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. IBEKA-JICA. Jakarta.
^ Anonim. 2003. Pedoman Pengelolaan Pengoperasian dan Pemeliharaan PLTMH Leuwi Kiara, Kabupaten Tasikmalaya. Dinas Pertambangan dan Energi. Bandung.
^ a b Hendar, Ujang. 2007. Desain, Manufacturing dan Instalasi Turbin Propeller Open Flume Ø 125 Mm di Cv Cihanjuang Inti Teknik Cimahi-Jawa Barat. Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Bogor.
^ Indartono, Yuli Setyo.2008. Krisis Energi di Indonesia : Mengapa dan Harus Bagaimana. Dalam : http://www.tempointeraktif.com/hg/nusa/ Diarsipkan 2010-04-18 di Wayback Machine.
^ Kjølle, Arne. 2001. Hydropower in Norway, Mechanical Equipment. Norwegian University of Science and Technology. Trondheim.