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. PLMTH diarahkan untuk daerah daerah terpencil yang tidak terjangkau PLN.
Mikrohidro adalah pembangkit listrik dengan sumber tenaga air dengan energi yang dihasilkan 100 Kwatt atau kurang ( CANRen, 2004). Indonesia mempunyai sumber tenaga air yang melimpah saat ini hanya 53% dari total penduduk Indonesia yang mempunyai akses pada jaringan tenaga listrik yang telah ada. Sementara itu 47% penduduk Indonesia hidup di daerah yang tidak terjangkau jaringan listrik, karena keterbatasan infrastruktur dan kapasitas pembangkit listrik yang tersedia.
Keuntungan Mikro Hidro
• Tidak menimbulkan pencemaran,
• tidak konsumtif terhadap pemakaian air,
• biaya operasi rendah,
• tahan lama (long life),
• Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan
• sehingga ketersediaan air terjamin
• Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan
• Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan.
Keterbatasan PLTMH
• A i r- Besarnya listrik yang dihasilkan PLTMH tergantung pada tinggi jatuh air dan jumlah air. Pada musim kemarau kemampuan PLTMH akan menurun karena jumlah air biasanya berkurang. Karena itu dibutuhkan pelestarian hutan dan sungai sebagai daerah tangkapan air
• Ukuran Generator- Ukuran Generator tidak menunjukkan kemampuan produksi listriknya karena semuanya tergantung pada jumlah air dan ketinggian jatuh air sehingga ukuran generator bukan penentu utama kapasitas PLTMH.
• Jumlah Pelanggan-Jika pelanggan melebihi kemampuan PLTMH, maka kualitas listrik akan menurun. Jika pelanggan sudah berlebih, maka penggunaan listrik harus diatur. Aturan umum adalah 1 pelanggan paling sedikit mengkonsumsi 50 Watt listrik (3 buah lampu neon/ 3 buah lampu bohlam 10-15 Watt).
• Jarak- Semakin dekat jarak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas listrik juga lebih baik. Semakin jauh jarak pelanggan, maka listrik yang hilang juga semakin banyak. Jarak pelanggan terjauh yang dianjurkan adalah antara 1-2 km. dari PLTMH.
• Penggunaan Listrik Oleh Pelanggan- Jika pelanggan menggunakan listrik secara berlebih, maka kualitas listrik menurun dan membahayakan peralatan Satu pelanggan melanggar, maka yang rugi adalah seluruh pelanggan.
SYARAT PEMBANGKIT LISTRIK MIKRO HIDRO YANG BAIK
1. Sistem pembangkitnya sederhana
- Spare part/onderdil gampang didapat
- Bisa dibuat/direkayasa oleh bengkel setempat, perawatan mudah, harga relatif murah)
2. Listrik yg dihasilkan layak digunakan
- Tegangan konstan (220 V)/(380V
- Frekuensi konstan (50Hz)
- Harmonisa gelombang kecil
3. Keandalan yang baik
- Tidak mudah rusak (perawatannya mudah)
- Gangguan jarang terjadi
- Tahan lama
4. Tidak mengenal daerah teritorial
- Bisa dipasang didaerah terpencil maupun perkotaan asal ada potensi tenaga air
- Di daerah yang sudah terjangkau listrik PLN maupun yang belum
5. Kapasitas Daya dan Harga
- Kapasitas daya terbangkit cukup besar
- Harga daya terbangkit (Rp/kW) cukup murah
Aspek penting dalam analisis kelayakan pembangunan PLTMH
• Sosial
• ekonomi
• teknis
Faktor social
• Lokasi tidak terlalu jauh dari pemukiman (konsumen).
• Objek yang akan dialiri listrik adalah relatif makmur, jadi jumlah pemakainya cukup banyak, dengan demikian keperluan operasional dan pemeliharaannya akan tercukupi karena menjadi tanggungan bagi pemakainya yang banyak.
Pelatihan-pelatihan kepada masyarakat pengelola
• Baseline training
• Pelatihan Manajemen dan Administrasi untuk pengurus Unit Pengelola Turbin (UPT)
• Pelatihan Operator Turbin
Pola Pengelolaan
• Dikelola oleh kelompok masyarakat dalam bentuk Paguyuban ada pengurus harian ( Operator ), ada Badan Pengurus ( fungsi control ) dengan managemen yang profesional dengan ketetapan AD/ART yang disepakati bersama, meliputi :
• Asas /semangat Paguyuban
• Pentarifan
• Sistem kerja Pelaksana harian ( PH )
• Kewajiban-Hak Anggota Paguyuban
• Pertemuanan Tahunan /sistem pertanggung jawaban
• Semua kapasitas dimanfaatkan sendiri oleh anggota baik untuk kegiatan ekonomi produktif maupun untuk kebutuhan penerangan keluarga ( off – grid )
• Sisa daya yang tersedia diinterkoneksikan ( on-grid ) ke Jaringan PT.PLN Persero
Strategi Pendanaan
- Kemampuan swadaya masyarakat setempat (material lokal, tenaga kerja)
- Pinjaman komersial melalui lembaga keuangan, seperti; Dana pemberdayaan corporasi dengan bunga lunak seperti Program Kemitraan Bina Lingkungan ( PKBL ) Koperasi Energi Hijau
- Subsidi dari Pemerintah Daerah (atau Pusat)
- Bantuan berupa Hibah dari lembaga donor, dan Lembaga Kerjasama Teknik MISALNYA GIZ
Faktor Ekonomi
- Pembangunan fisik PLTMH dapat dibagi 3 Pekerjaan masing-masing :
- Pekerjaan Civil dibangun dari biaya kerjasama dengan pihak lain atau anggaran pemerintah
- Pekerjaan/ penyediaan Mechanical dan electrical berupa Turbine, Electrical Load Control (ELC), Panel listrik dan Generator dari biaya lembaga donor misalnya GTZ
- pengadaan/ pemasangan Instalasi listrik dilakukan atas biaya swadaya masyarakat pemanfaat
- Menurut GTZ, biaya investasi awal untuk sebuah pembangkit listrik tenaga air berkisar antara US$ 1500 per kW sampai dengan US$ 7000 per kW, tergantung dari kondisi lapangan, sedangkan biaya pemeliharaan ditetapkan sebesar 3% dari biaya investasi awal untuk setiap tahunnya
Faktor Teknis
- Dari aspek Tenaga Air, Mikrohidro memerlukan dua hal yaitu debit dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat.
- Debit air
Debit di suatu lokasi di sungai dapat diperkirakan dengan cara berikut :
-
- Pengukuran di lapangan (di lokasi yang ditetapkan).
- Berdasarkan data debit dari stasiun di dekatnya.
- Berdasarkan data hujan.
- Berdasarkan pembangkitan data debit.
- Pengukuran debit di lapangan dapat dilakukan dengan membuat stasiun pengamatan atau dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendung dan peluap.
- Bentuk pembangkit tenaga mikro hidro bervariasi, tetapi prinsip kerjanya adalah sama, yaitu: “ Perubahan tenaga potensial menjadi tenaga elektrik (listrik)”. Perubahan memang tidak langsung, tetapi berturut-turut melalui
- perubahan sebagai berikut:
- Tenaga potensial menjadi tenaga kinetik
- Tenaga kinetik menjadi tenaga mekanik
- Tenaga mekanik menjadi tenaga listrik
- Tenaga potensial adalah tenaga air karena berada pada ketinggian. Energi kinetik adalah tenaga air karena mempunyai kecepatan. Tenaga mekanik adalah tenaga kecepatan air yang terus memutar kincir/turbin. Tenaga listrik adalah hasil dari generator yang berputar akibat berputarnya kincir/turbin
Langkah-Langkah
- Menghitung jarak akses ke lokasi PLTMH lengkap dg sarana transportasinya yg digunakan utk masuk ke desa.
- Melakukan pengukuran debit air sungai minimal pada 2 titik.
- Menentukan titik letak rencana Power House, jalur Penstock, bak penenang, jalur saluran pembawa dan bendung.
- Melakukan pengukuran beda tinggi (head) dari titik rencana Power House ke Bak penenang.
- Membuat sketsa catment area sungai.
- Mengukur jarak dari titik potensi ke pusat desa, panjang jalan desa dan menbuat pata desanya.
- Mendapatkan data–data penduduk, ekonomi dan sosial masyarakat.
- Melakukan sosialisasi terhadap pembangunan PLTMH.
Dari Aspek Ke-teknik Sipil-an, sistem mikrohidro secara umum terdiri dari:
- intake,
- saluran pembawa,
- bak penenang,
- pipa pesat dan
- rumah pembangkit
Komponen PLTMH secara umum terdiri dari
• Bendung
Bendung adalah pembatas yang dibangun melintas sungai yang dibangun untuk mengubah karakteristik aliran sungai. Bendung merupakan sebuah kontruksi yang lebih kecil dari bendungan yang menyebabkan air menggenang membentuk kolam tetapi mampu melewati bagian atas bendung.
• 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.
• Pintu pengambilan air (Intake)
Pintu Pengambilan Air adalah pintu yang dipasang diujung pipa danhanya digunakan saat pipa pesat dikosongkan untuk melaksanakn pembersihan pipa atau perbaikan.
• Pipa pesat (Penstok)
Fungsinya untuk mengalirkan air dari saluran penghantar 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.
• 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.
• Power House
Gedung Sentral merupakan tempat instalasi turbin air, generator, peralatan bantu, ruang pemasangan, ruang pemeliharaan dan ruang kontrol