Besaran Daya Energi Terbarukan Pembangkit Listrik Tenaga Air (Pico Hidro)

Pemanfaatan energi baru dan terbarukan (EBT) sebagai pembangkit listrik masih terbatas, sementara potensi energi baru dan terbarukan cukup banyak, seperti energi air, energi surya, bioenergi (biomassa dan biogas), energi angin, batubara, gambut, dan uranium. Potensi energi air yang tersebar di dapat dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air.

Pemanfaatan energi baru  dan terbarukan dapat mendukung penyediaan energi listrik, sehingga mempercepat pertumbuhan sektor rill, meningkatkan rasio elektrifikasi dan rasio desa berlistrik. Selain itu pemanfaatan EBT adalah sebagai salah satu upaya mengurangi GRK yang menyebabkan perubahan iklim. Indonesia memiliki komitmen nasional untuk penurunan emisi gas rumah kaca (GRK) sebesar 29% pada tahun 2030. Potensi desa atau disingkat Podes adalah sumber daya sosial, ekonomi dan ekologi yang terdapat di desa, yang dapat dikembangkan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat desa. (Kementerian Desa, Pembangunan Daerah Tertinggal dan Transmigrasi, 2016).

Berdasarkan latar belakang tersebut perlu dilakukannya sebuah analisa pengembangan potensi untuk pembuatan pembangkit listrik tenaga pico hidro yang dapat dimanfaatkan untuk penerangan pada daerah yang tidak teralirkan listrik. Karena melihat situasi dan kondisi tempat dengan debit air yang rendah maka digunakan alternator karena alternator tidak memerlukan debit air yang besar untuk menghasilkan tegangan yang cukup.

Data yang digunakan dalam menghitung besaran daya yang akan dihasilkan dari pembangkit listrik energi Pico Hidro terdiri atas data primer dan data sekunder. Data sekunder yang digunakan adalah data meteorologi  dan luasan catchment area (A) menggunakan peta satelit. Data meteorologi yang digunakan terdiri atas data curah hujan, hari hujan, kecepatan angin, lama penyinaran, suhu, kelembaban dan evapotranspirasi yang didapatkan dari BMKG dan/atau Badan Pusat Statistik . Data-data tersebut nantinya akan digunakan pada perhitungan debit andalan (dependable flow). Sedangkan data primer yang dilakukan pada lokasi adalah sebagai berikut:

1.        Debit Air

Terdapat beberapa metode yang digunakan dalam pengukuran debit air. Pada penelitian ini pengukuran debit dilakukan dengan memperoleh data kecepatan aliran air yang dilakukan dengan alat current meter dan luas penampang saluran.

.................................................................................. Persamaan 1

Dimana;      Q    = Debit air (m³/detik)

                   v     = Kecepatan air (m/detik)

                   A    = Luas penampang saluran (m²)

 

2.        Ketinggian Air Efektif

Ketinggian air efektif digunakan sebagai acuan sumber energi potensial air yang diperoleh melalui Persamaan 2 (Buyung, 2011).

....................................................................... Persamaan 2

Dimana;      H_ef  = Ketinggian efektif (m)

                   H    = Ketinggian aktual (m)

 

3.        Daya

Daya dari debit air dapat dihitung menggunakan Persamaan 3 (Budiyanto, 2015).

................................................................ Persamaan 3

Dimana;      P     = Daya (watt)

                   Q    = Debit air (m³/detik)

                   H_ef  = Ketinggian efektif (m)

                   g     = Percepatan gravitasi bumi (m/s²)

Daftar Pustaka 

http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/kebumian/article/view/6778

Budianto, A. (2015), “Design Engineering Detail of Sono (Opak River) Microhydro Irrigation Project Parangtritis Kretek Village in the District of Bantul of Yogyakarta”, ASEAN Journal of Systems Engineering (AJSE), Volume 3, Nomor 1, Halaman 41-46.

Buyung, S. (2011), “Analisis Pengaruh Tinggi Jatuhnya Air (Head) terhadap Daya Pembangkit Listrik Tenaga Micro Hydro Tipe Turbin Pelton”, Jurnal Penelitian Saintek, Volume 16, Nomor 2.

Read More

Energi Terbarukan: Pembangkit Listrik Tenaga Air (Pico Hidro) yang mempunyai kapasitas daya dibawah 5 KW

Pembangkit Listrik Tenaga Pico hidro (PLTPH) adalah pembangkit listrik yang mempunyai kapasitas daya dibawah 5 KW (Rahmawati dan Fajri, 2019). Pico hidro merupakan pembangkit listrik dengan memanfaatkan energi air. Pembangkit listrik skala piko pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air yang ada pada aliran air, yaitu saluran irigasi, sungai, atau air terjun. Energi potensial yang diperoleh dari perbedaan ketinggian diubah menjadi energi kinetik karena mengubah luas penampang (penyempitan) pada nosel. Setelah itu, aliran air dari nosel memutar turbin dan poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik (Mafruddin dan Marsuki, 2017).

Semakin tinggi jatuh air, maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Sistem pembangkit listrik termasuk dalam sistem konversi energi, dengan menggunakan turbin air dan generator (Prayoga, 2019). Daya yang keluar dari generator dapat diperoleh dari perkalian efisiensi turbin dan generator dengan daya yang keluar secara teoritis  tergantung dari  hasil  kali tinggi jatuh dan debit air.  Oleh karena itu,  berhasilnya pembangkitan tenaga air tergantung dari usaha untuk mendapatkan tinggi jatuh air dan debit yang besar. Berdasarkan output yang dihasilkan, pembangkit listrik tenaga air dibedakan atas (Bustami dan Multi, 2017):

·         Large-hydro          : Lebih dari 100 MW

·         Medium-hydro      : Antara 15 – 100 MW 

·         Small-hydro          : Antara 1 – 15 MW

·         Mini-hydro            : Daya diatas 100 kW, tetapi dibawah 1 MW

·         Micro-hydro          : Antara 5kW – 100 kW

·         Pico-hydro            : Daya yang dikeluarkan 5kW

Pico hidro memiliki berbagai keunggulan sebagai pembangkit listrik skala kecil, diantaranya adalah (Asmara, 2016):

·   Energi yang tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat kita jaga dengan baik, seperti daerah tangkapan atau catchment area, vegetasi sungai dan sebagainya.

·  Proses yang dilakukan mudah dan murah, tidak menimbulkan polusi seperti yang ditimbulkan dari pembangkit listrik tenaga fosil.

· Dapat di produksi di Indonesia, sehingga jika terjadi kerusakan tidak akan sulit untuk mendapatkan sparepart-nya.

·  Mengurangi tingkat konsumsi energi fosil, langkah ini akan berperan dalam mengendalikan laju harga minyak di pasar Internasional.

·  Ukurannya yang kecil cocok digunakan di daerah pedesaan yang belum terjangkau jaringan aliran listrik PLN.

Tetapi pico hidro juga mempunyai kekurangan diantaranya yaitu:

·     Sumber pembangkit berupa air, besarnya listrik yang dihasilkan pico hidro bergantung pada tinggi jatuhnya air dan volume air. Pada musim kemarau kemampuan pico hidro akan menurun karena jumlah air biasanya berkurang.

·  Ukuran generator tidak menunjukkan kemampuan produksi listriknya karena semuanya tergantung pada jumlah air dan ketinggian jatuh air sehingga ukuran generator bukan penentu utama kapasitas pico hidro.

Daftar Pustaka 

Jurnal Ilmiah Lingkungan Kebumian Vol.5(No.1): Hal 1-8. https://doi.org/10.31315/jilk.v3i2.4302 E-ISSN: 2722-2799
http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/kebumian/index

Asmara, S.S. (2016), Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Pico hidro di Aliran Sungai Sekitar Bangunmulyo, Girikerto, Turi, Sleman, Tugas Akhir. Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.

Bustami dan Abdul Multi. (2017), “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Pikohidro 1000 VA Dengan Memanfaatkan Pembuangan Air Limbah Pada Gedung Pakarti Centre”, Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2017 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta.

Mafruddin dan Marsuki,(2017), “Pengaruh Bukaan Guide Bane Terhadap Kinerja Turbin Pikohidro Tipe Cross-Flow”, Jurnal TURBO, Volume 6, Nomor 1, Halaman 31-37.

Prayoga, H. S., (2019),  Rancang Bangun Purwarupa Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro Jenis Turbin Turbo, Tugas Akhir, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.

Rahmawati dan M. A. Fajri, (2019), Desain Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro Menggunakan Program Arduino Uno Pada Penambahan Variasi Aliran Air Dan Flywheel,  Seminar Nasional AVoER XI 2019, Palembang, 23-24 Oktober 2019, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.

Read More