ENERGI ALTERNATIF MIKROHYDRO

OLEH : JOSEPHMARIAWAN99@GMAIL.COM

(@W03-YOSEF)

Pendahuluan

Indonesia merupakan penghasil emisi gas rumah kaca terbesar kelima di dunia. Alasan jumlah gas rumah kaca yang tinggi adalah karena cara Indonesia menghasilkan energinya. Lebih dari 96% produksi energi berasal dari energi konvensional. Hanya 4% yang akan diproduksi dapat diperbarui.
Di antara alasan lain Indonesia merasakan pengaruh kuat dari perubahan iklim: meningkatnya cuaca ekstrem misalnya: musim kemarau yang panjang selama musim panas. Jadi mudah bagi hutan yang terbakar untuk menyebar dan menjadi semakin besar setiap tahun. Para petani juga memanen lebih sedikit atau membutuhkan banyak air untuk ladang mereka.

Salah satu solusi melawan perilaku ikatan adalah energi terbarukan. Jika kita melihat di sektor energi terbarukan, pangsa pembangkit listrik tenaga air hanya 10,2% (pembangkit listrik tenaga air 9,9%, pembangkit listrik tenaga mini hidro 0,2% dan pembangkit listrik mikrohidro 0,1%). Saat ini Indonesia menghasilkan dari seluruh potensi tenaga air di 75.000 MW di negara ini hanya 9% (13.741 GWh)

Jika Anda ingin menggunakan tenaga air daripada yang Anda butuhkan sungai. Entah Anda menggunakan bijih tinggi kecepatan dari sungai untuk menghasilkan energi. Air memiliki energi kinetik atau potensial dan membuat tubuh revolusi menjadi terhuyung-huyung. Ini hanya mungkin dengan perlawanan yang melekat pada tubuh revolusi. Perlawanan harus menggunakan seluruh tenaga air jika memungkinkan. Jadi generator menghasilkan listrik yang efisien dari gerakan rotasi ini.

Pembahasaan

Prinsip dasar dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah transformasi energi dari energi potensial yang ada pada aliran dan ketinggian menjadi energi mekanik dan energi listrik. Pembangkit listrik tenaga mikrohidro memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang dimiliki oleh aliran air. Aliran air yang memiliki beda ketinggian dapat diperoleh dari saluran irigasi, sungai ataupun dari air terjun. Energi mekanik dihasilkan melalui perputaran poros turbin oleh aliran air.^[5]

Dalam skema pembangkit listrik tenaga mikrohidro, ketinggian jatuh air dan debit air merupakan dua hal penting dalam menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan.^[5] 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)

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:^[6]

1. Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.
2. 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]}
3. Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.^{[butuh rujukan]}
4. Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mecegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat
5. Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
6. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.^{[butuh rujukan]}
7. Pipa Isap, (draft tube). Pipa isap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
8. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
9. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
10. 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.

Mengapa tenaga air?

• Efisien: karena dimungkinkan memproduksi listrik dengan sedikit air.
• Daya listrik yang konstan: pembangkit listrik mikrohidro menghasilkan kemandirian angin dan listrik matahari 24 jam. Lebih mudah bagi pengguna untuk menghitung dengan daya konstan.
• Solusi murah: dibandingkan dengan energi terbarukan lainnya, tenaga mikrohidro memiliki harga yang terjangkau berkisar di bawah $1000 hingga $20000.
• Negara maju: untuk hampir setiap sungai di setiap negara maju, Anda akan menemukan model tanaman yang mudah diperbaiki. Selain itu, umur panjang dan layanan perbaikan penting untuk negara maju.
• Pemasukkan tambahan: Pengguna dapat menjual energi surplus di pasar listrik dan mendapatkan penghasilan tambahan.
• Lingkungan: pembangkit listrik tenaga mikrohidro menghasilkan energi tanpa mengeluarkan gas rumah kaca.

Jenis pembangkit listrik tenaga mikrohidro

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro mampu menghasilkan 5 – 100 kW listrik dan sebagian besar digunakan oleh rumah tangga. Perbedaan utama antara jenis tanaman adalah perbedaan ketinggian bijih tinggi aliran air sebelum memasuki generator.

Pelton Turbine

Tipe ini bekerja paling efektif di atas 20 m antara titik awal aliran dan turbin. Jadi, pastikan Anda memiliki kecepatan air yang cukup.
Anda memiliki cakram bundar dengan ember pecah sehingga air tidak mencegah rotasi cakram bundar. Setelah air keluar dari turbin, kecepatannya lambat sekarang.

Turgo Turbine:

Perbedaan antara turbin Pelton dan Turbin Turgo adalah kecepatan dari air yang keluar dari jet dengan cara yang lebih cepat. Selanjutnya ukuran air yang masuk lebih kecil. Dengan kelebihan ikatan Anda dapat menjalankan pembangkit listrik mikrohidro secara efektif ke generator. Tapi itu juga lebih mahal untuk menginstal dan umurnya tidak lama.

Crossflow Turbine:

Anda dapat menginstal turbin crossflow hanya dengan cara horizontal sehingga Anda tidak membutuhkan kecepatan aliran air yang cepat.
Mereka memiliki rentang hidup yang panjang karena dibersihkan sendiri, mudah dibangun. Oleh karena alasan ini, lebih murah. Ini juga berarti bahwa secara efisien tidak setinggi turbin lainnya. Jika mau, Anda juga bisa memasangnya di sistem air minum.²

Dampak terhadap Lingkungan
Tidak mungkin membangun pembangkit listrik tenaga air tanpa merusak tempat di alam. Tetapi untuk pembangkit listrik mikrohidro adalah intervensi tidak begitu besar. Namun demikian Anda mengubah kecepatan aliran air, ketinggian air, atau mengubah tudung kehidupan ikan. mengalir. Setelah itu Anda mendapatkan masalah dengan generator Anda untuk menghasilkan listrik.
Anda harus yakin bahwa Anda menginstal sistem untuk mencegah kematian ikan. Kalau tidak, ikan-ikan di sungai tidak memiliki kesempatan untuk melewati generator dan menarik langsung ke generator dan akan mati

Contoh di Indonesia

Perusahaan “turbulent.be” dipasang dalam proyek di sekolah hijau di turbin Vortex Bali. Sekolah menggunakan sungai dekat untuk menghasilkan listrik 13 kW untuk ratusan siswa dan petani setempat. Ketinggian air hanya 1,85 m dan pembangkit listrik mikrohidro sangat sepi. Setelah 4 tahun sekolah mendapatkan uang dari investasi sepenuhnya kembali.

Di desa Kawindai Toi, Nusa Tenggara Barat, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral secara resmi memperkenalkan proyek pembangkit listrik tenaga mikrohidro senilai 6,4 miliar rupiah. Generator menghasilkan 100 kW dan 150 rumah tangga dapat mendukung dengan listrik..

Biaya
Biaya pembangkit listrik mikrohidro sebagian besar tergantung pada lokasi di mana generator harus dipasang.

Portal Teknik Elektro membandingkan untuk pertanyaan ini lima contoh di berbagai negara. Di Nepal, Zimbabwe ada pembangkit listrik mikrohidro termurah seharga $ 714 untuk pabrik lengkap. Harga tertinggi untuk sebuah pabrik adalah di Mozambik seharga $ 1.233.
Jika Anda ingin memasang pembangkit listrik tenaga mikrohidro, Anda dapat menghitung dengan biaya rata-rata dari $ 695 per KW

Referensi:

[1]https://energypedia.info/wiki/Micro_Hydro_Power_(MHP)_Plant_-_Turbine_Types#cite_note-Microhydro_power-Practical_action:_https:.2F.2Fpracticalaction.org.2Fdocs.2Ftechnical_information_service.2Fmicro_hydro_power.pdf-3
[2] https://ricklyhydrosystems.com/micro-mini-hydro-systems/turbines/crossflow-turbine/