Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
Randra Agustio Efryansah
Jun 11, 2024
Pengertian Mikro Hidro
Mikro Hidro adalah sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan aliran air dari sungai atau saluran irigasi dengan kapasitas kecil. Mikrohidro berasal dari kata micro yang berarti kecil dan hydro artinya air, jadi dapat disimpulkan dengan 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 untuk menggerakkan turbin yang dihubungkan dengan generator listrik.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro
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 yang menggerakkan generator sehingga dapat menghasilkan energi listrik. Seperti yang terlihat pada gambar berikut ini.
Perhitungan Daya Mikro Hidro
Potensi daya mikro hidro dapat dihitung dengan persamaan daya:
(P) = 9.8 x Q x Hn x ŋ;
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
Bagian-bagian PLTMH
1. Waduk (Reservoir)
Waduk adalah danau buatan yang dibangun untuk menampung air dari sungai. Waduk ini berfungsi untuk mengumpulkan air sebanyak mungkin hingga mencapai elevasi tertentu yang dibutuhkan.
2. Bendungan (Dam)
Bendungan berfungsi untuk menghalangi aliran sungai sehingga terbentuk waduk. Jenis bendungan harus memenuhi syarat topografi, geologi, serta kriteria lainnya seperti bentuk dan model bendungan yang sesuai.
3. Saringan (Sand Trap)
Saringan dipasang di depan pintu pengambilan air dan berfungsi untuk menyaring kotoran atau sampah yang terbawa air. Ini memastikan air yang masuk ke PLTMH bersih dan tidak mengganggu operasi mesin.
4. Pintu Pengambilan Air (Intake)
Pintu pengambilan air terletak di ujung pipa dan hanya digunakan saat pipa pesat dikosongkan untuk pembersihan atau perbaikan. Pintu ini penting untuk mengendalikan aliran air ke dalam sistem.
5. Pipa Pesat (Penstock)
Pipa pesat mengalirkan air dari saluran penghantar atau kolam tando menuju turbin. Pipa ini memiliki kemiringan yang telah ditentukan untuk meningkatkan kecepatan dan tekanan air, yang dibutuhkan untuk memutar turbin. Konstruksinya harus kuat untuk menahan tekanan besar, termasuk dari tekanan air. Karena harganya mahal, pemilihan pipa yang tepat sangat penting.
6. Katub Utama (Main Valve atau Inlet Valve)
Katub utama dipasang di depan turbin dan berfungsi membuka serta menutup aliran air untuk mengontrol turbin. Katub ini ditutup saat ada perbaikan pada turbin atau mesin di rumah pembangkit. Tekanan air diatur menggunakan pompa hidrolik.
7. Power House (Rumah Pembangkit)
Power House adalah gedung tempat instalasi turbin air, generator, peralatan bantu, ruang pemasangan, ruang pemeliharaan, dan ruang kontrol. Beberapa komponen penting dalam Power House PLTMH adalah:
a. Turbin
Turbin adalah komponen penting yang menerima energi potensial air dan mengubahnya menjadi energi mekanis (putaran). Putaran turbin kemudian dihubungkan ke generator untuk menghasilkan listrik.
b. Generator
Generator yang digunakan adalah generator listrik AC. Pemilihan generator disesuaikan dengan perhitungan daya berdasarkan data survei. Kapasitas generator dalam menghasilkan listrik dinyatakan dalam Volt Ampere (VA) atau kilo Volt Ampere (kVA).
c. Penghubung Turbin dengan Generator
Penghubung ini dapat berupa sabuk atau puli, roda gigi, atau dihubungkan langsung pada porosnya. Berikut penjelasannya:
Sabuk atau Puli digunakan jika putaran per menit (rpm) turbin belum sesuai dengan putaran rotor pada generator. Puli berfungsi untuk menyesuaikan rpm turbin dengan rpm motor generator.
Roda gigi memiliki fungsi yang mirip dengan puli, yaitu untuk menyesuaikan putaran antara turbin dan generator.
Penghubung langsung digunakan jika putaran turbin sudah sesuai dengan putaran rotor pada generator. Metode ini biasanya lebih efisien jika kecepatan putaran sudah ideal.
Dengan komponen-komponen tersebut, PLTMH dapat beroperasi dengan efisien untuk menghasilkan listrik dari sumber daya air yang tersedia. Setiap komponen memiliki peran penting dalam memastikan aliran dan konversi energi berjalan dengan optimal, sehingga mampu memenuhi kebutuhan listrik masyarakat sekitar.
