UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK
MIKRO HIDRO
Dulu
Sekarang
Gambar 1. Perubahan teknologi pembangkit listrik mikro hidro, dulu dan sekarang
(Sangatta, 07/02/2014). Pendayagunaan aliran sungai atau kali sebagai salah satu sumber untuk pembangkit listrik, terus berlanjut dan semakin canggih. Pada awalnya, teknologi itu hanya dikenal sebagai kincir air. Namun kini, berkat kerja keras para ahli energi, bentuknya telah berubah seperti sekrupraksasa (Lihat Gambar 1).
Evolusi bentuk dari kincir menjadi sekrup sudah tentu disertai dengan keunggulan dari sisi teknologi, operasional, eisiensi meski terkadang dibarengi dengan modal investasi yang yang sedikit mahal. Namun demikian, boleh jadi investasi awal yang lebih mahal itu akan memberikan jaminan suplai listrik yang stabil dan waktu operasional mesin yang lebih lama.
BAGAIMANA PERSAMAAN DAN PERBEDAANNYA?
Persamaan dasar dari dua model pembangkit listrik mikro hidro itu adalah menggunakan air sebagai sumber penggerak dan menghasilkan listrik. Kendati ada persamaan, namun sudah tentu terdapat perbedaan dimana keunggulan dengan sistem sekrup lebih baik daripada sistem kincir.
Pada sistem kincir, kebersihan aliran air harus terkontrol karena akan mengganggu putaran kincir yang berdampak lanjut pada tidak adanya aliran listrik. Sedangkan di sistem sekrup, kebersihan aliran air tidak akan mengganggu mekanisme kerja pembangkitan listrik karena mampu dibersihkan oleh putaran sekrup. Bahkan dapat ditambahn subsistem pengumpul sampah untuk mendukung kinerja sistem sekrup ini.
Berbekal keunggulan tersebut, sistem sekrup dapat diterapkan di aliran sungai yang masih banyak sampah atau khusus pada pengolahan air limbah di pabrik atau kawasan industri. Sistem sekrup mampu mendukung penyediaan listrik untuk kebutuhan energi bagi pengolahan limbah tersebut.
Teknologi ini juga dapat diterapkan pada sistem pengolahan air minum yang dikelola oleh Pemda setempat melalui PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum). Kerja sistem ini tidak akan menurunkan kualitas air karena terbuat dari bahan stainless steel yang anti karat, dan tidak menggunakan pelumas pada semua komponen yang langsung bersentuhan dengan bahan baku air minum. Sebuah solusi penghematan bahan bakar yang umumnya menjadi kendala utama operasional PDAM.
SISTEM KERJA SEKRUP
1. Penyaringan awal dengan layar statsi (screenstatis) berfungsi sebagai penyaring awal dari sampah atau barang-barang berukuran besar yang akan menggangu aliran masuk air.
Gambar 2. Komponen utama pembangkit listrik mikro hidro dengan sistem
sekrup
Gambar 2. Komponen utama pembangkit listrik mikro hidro dengan sistem sekrup
2. Pintu masuk air (inlate gate), berfungsi sebagai pintu masuk air.
Inlate Gate
Screw/water generator
3. Pembangkit air (water/screw generator), berfungsi menggerakkan dinamo dengan laju aliran air kecil sekalipun.
Hydraulic power pack 4. Hydraulic power pack, yang berfungsi
5. Panel pengendali (control panel), berfungsi sebagai pengendali aliran listrik yang telah dihasilkan oleh sistem sekrup ini. Alirannya dapat disesuaikan dengan kondisi dan target kerja pembangkitan listrik di daerah atau disalurkan ke sistem distribusi listrik milik PLN.
Control panel
Urutan ini bekerja mulai dari komponen 1 hingga ke 4 pada lokasi yang ditentukan berdasarkan berbagai pertimbangan seperti akses lokasi, laju aliran air sungai, jarak lokasi dengan stasiun distribusi listrik. Pembaca dapat mempelajari buku yang ditulis oleh Majumder, M., & Ghosh, S. (2013) untuk algoritma pemilihan lokasi untuk mikro hidro.
TATA LETAK DI LAPANGAN
Strategi pemilihan lokasi merupakan kunci utama berfungsinya semua sistem pembangkit listrik mikro hidro, termasuk sistem sekrup ini. Namun demikian, sistem sekrup membutuhkan selisih ketinggian sekitar satu meter antara masuknya air (inlet) dengan keluarnya (outlet). Kondisi ini tidaklah terlalu sulit untuk mendapatkan lokasi tersebut, karena dapat disinergikan dengan sistem irigasi pada pertanian padi, atau sistem masuknya air di pengolahan air minum atau limbah cair. Pada Gambar 3, disajikan ilustrasi tata letak penempatan pembangkit listrik mikro hidro ini di lapangan.
Pertimbangan penting adalah akses lokasi, laju aliran air sungai, jarak lokasi dengan stasiun distribusi listrik sehingga sistem ini mampu memberikan hasil optimum dengan biaya perawatan yang eisien.
BERAPA DAYA YANG DIHASILKAN?
Pembangkit listrik ini dapat ditingkatkan menjadi dua water generator untuk mendapatkan daya sebesar 1MW seperti yang disajikan pada Gambar 5. Teknologi ini mencapai eisiensi operasional yang tinggi kendati dipasang pada lokasi berarus yang berubah ubah. Kurva eisiensi menunjukkan eisiensi datar dan tinggi atas berbagai kapasitas. Berbagai kapasitas arus sungai dan “Head” atau hampir tidak memiliki efek pada eisiensi. Water Generator
ini tidak memerlukan Pompa Pelumas apapun untuk melumasi bantalan bawah (bottom bearing) sehingga mendukung eisiensi dan mengurangi biaya operasional.
Jika dibanding dengan Kincir Airdan Turbin Kecil (Small Turbines), teknologi ini masih memiliki eisiensi tinggi. Bahkan dengan mengandalkan sistem sekrupini, aliran air tidak akan mengganggu kehidupan ikan. Sistem pendukungnya memang telah dirancang kuat dan mampu beroperasi 25 hingga 30 tahun karena dengan rotasi rendah akan menyebabkan tingkat keausan alat juga rendah.
Benda Padat yang melewati “screen” seperti plastik, kayu atau batu-batu kecil dapat melewati Water Generator tanpa memiliki efek pada Water Generator dan tidak mengakibatkan kerusakan pada alat. Aliran air yang terbentuk dalam water generator mampu mendorong benda benda tersebut untuk meninggalkan sistem ini lebih cepat.
Berdasarkan Gambar 5, sistem sekrup ini memungkinkan aplikasi Multi Stage dengan berbagai Net-Head, yaitu Net-Head 12m dengan Single Stage Installation dan Multi Stage Installation hingga 24m. Kondisi ini tidak diperlukan pembersihan khusus. Water Generator ini dapat membersihkan sendiri dan tidak ada kerugian atas kehilangan eiciency walau sudah terjadi pembentukan kotoran. Biaya Pekerjaan Civil relatif jauh lebih mudah dan murah, yaitu dengan Fondasi Sederhana dengan Dukungan Dua Concrete sudah cukup memadai. Setiap
Water Generator Unit dapat dirancang khusus sesuai dengan keadaan lapangan.
Generator ini dapat membersihkan sendiri dan tidak ada kerugian atas kehilangan eiciency
walau sudah terjadi pembentukan kotoran. Biaya Pekerjaan Civil relatif jauh lebih mudah dan murah, yaitu dengan Fondasi Sederhana dengan Dukungan Dua Concrete sudah cukup memadai. Setiap Water Generator Unit dapat dirancang khusus sesuai dengan keadaan lapangan.
Penjelasan ini mengantarkan kepada pembaca satu informasi untuk mendukung listrik pedesaan yang menjadi program pemerintah. Pengembangan listrik pedesaan diarahkan untuk membantu kelompok masyarakat, menjaga kelangsungan akses pelayanan listrik pada suatu wilayah yang belum terjangkau listrik, mendorong pertumbuhan ekonomi, dan pada akhirnya meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
Bagi pembaca artikel ini yang berminat untuk membangun pembangkit listrik dengan sistem sekrup, dapat mengisi DAFTARUSULAN PROYEK MIKRO HIDRO SISTEM SEKRUP
atau juga berkonsultasi dengan Bioenergi Nusantara di email [email protected]
DAFTAR USULAN PROYEK MIKRO HIDRO
SISTEM SEKRUP
NO PERTANYAAN JAWABAN
A Penggagas Proyek
B Rencana Anggaran (Sudah ada/ belum)
C Status Proyek
1. Izin Lokasi dari Pemerintah Daerah
(Kota/Kabupaten) (Sudah ada/belum)
2. Studi Kelayakan (Sudah ada/belum)
3. Rancangan Bangunan (Sudah ada/ belum)
4. Kontrak penjualan listrik ke PLN (Sudah ada/ belum)
D Sumber Pembiayaan (Perusahaan/Pemerintah
Daerah)
E Informasi Rencana Lokasi
1. Rancangan laju aliran air (Ditentukan oleh Tim Kami) 2. Estimasi laju aliran sungai ...m/detik
3. Lebar sungai ... meter
4. Luas lahan yang disiapkan ...meter persegi
5. Tujuan Penggunaan (Perumahan/Industri/Rumah
Sakit/Sarana Umum)
BAHAN BACAAN
Carrasco, Francesco. 2011. Introduction to hydropower. Delhi, India: English Press.
http://site.ebrary.com/id/10481589.
Samadi, H. (2012). Hydropower - Practice and Application. Intech Openhttp://www.
intechopen.com/books/hydropower-practice-and-application. Dikunjungi
pada tanggal 7 Februari 2014.
Majumder, M., & Ghosh, S. (2013). Decision Making Algorithms for Hydro-Power Plant
Location. (Decision making algorithms for hydro-power plant location.)
Singapore: Springer.
BIODATA SINGKAT PENULIS
SYUKRI M. NUR, lahir di Pare-Pare, 24 September 1966. Ia menyelesaikan
pendidikan dasardan menengah di Samarinda. Lulus SMA Negeri 1 Samarinda pada tahun 1986 dan pada tahun yang sama di terima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui undangan PMDK (Penelusuran Minat dan Kemampuan) oleh Rektor IPB Prof. Dr. Ir. H. Andi Hakim Nasutionkarena menjadi juara I Lomba Karya Ilmiah Remaja LIPI Bidang Humaniora di tahun 1986.
Lulus dari program studi Agrometeorologi, IPB tahun 1991, kemudian bekerja di LKBNAntara Biro Samarinda sebagai wartawan selama dua tahun. Akhir September 1993melanjutkan S2 dan S3 hingga tahun 2003 di IPB dengan pengalaman studi di musimpanas, kegiatan penelitian dan pembentukan jaringan akademik di Swiss, Perancis,Jerman, Jepang, dan Austria.
Penelitian tentang model perubahan iklim global di Institut Bioklimatologie, Universitas Geottingen, Jerman selama 2 tahun lebih atas sponsor DAAD dan Proyek STORMA.
Penghargaan yang pernah diperoleh LIPI – UNESCO untuk PIAGAM MAB (Man andBiosphere) tahun 2003 dan sejumlah beasiswa dari START Amerika Serikat, DAAD Jerman,Yayasan Super Semar, Republika dan ICMI, serta KOMPAS selama menempuh pendidikandi IPB.
Penulis pernah tercatat sebagai staf dosen di STIPER Kabupaten Kutai Timur dan Penelitibidang Agroindustri dan Teknologi Informasi di PT. VISIDATA RISET INDONESIA, serta tahun 2006-2009 menjadi staf Ahli Bupati Kutai Timur bidang pengembangan Agribisnis dan Agroindustri.
Pada tahun 2011-2012, menjadi Wakil Ketua Tim Likuidator PT. Kutai Timur Energi dan pernah menjabat sebagai Direktur HR & GA PT. Kutai Timur Energi. Saat ini menjadi Direktur di PT. Kutai Mitra Energi Baru.
Minat penulis adalah penelitian dan penulisan ilmiah untuk bidang kajian pertanian, teknologi informasi dan lingkungan hidup, serta energi baru dan terbarukan.
