Oleh: Djajusman Hadi
Dalam rangka menjalin komunikasi antar pemangku kepentingan (stakeholders) Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi Departemen ESDM selaku National Project Director IMIDAP (Integrited Microhydro Development and Aplication Program) Deputy 2, mengundang para Fabrikan Mikrohydro dan beberapa Penemu (Inventor) Energi Terbarukan di Indonesia, diantaranya Djajusman Hadi, S.Sos., M.AB dan Budiharto, S.Pd dari Universitas Negeri Malang (UM) selaku Penemu Kincir Air Kaki Angsa untuk turut berpartisipasi dalam pameran produk dan sekaligus narasumber .
Kegiatan Temu Nasional ke-2 antar anggota Jejaring Mikrohidro Indonesia (JMI) ini difasilitasi oleh IMIDAP berlangsung pada 12 – 14 Juni 2009 di Jakarta, Sumedang, dan hunting lapangan di Tasikmalaya. Sedangkan kegiatan pertemuan ke-1 telah dilaksanakan pada tahun 2008 di Yogyakarta. Temu Darat anggota JMI ke-2 tersebut mendiskusikan hal-hal yang berkaitan dengan pengembangan mikrohidro, rencana pembentukan pengurus JMI dan kegiatan pameran. Pada kegiatan pameran tersebut, para pabrikan dan bengkel PLTMH memamerkan produk dan pengalaman masing-masing dalam mengembangkan PLTMH.
Dengan perkembangan harga BBM yang semakin meningkat, renewable energy menjadi primadona dalam penyediaan energy salah satunya dengan Mikrohydro system. Mikrohydro system merupakan technology pembangkit listrik tenaga air yang berskala kecil karena pembangkit tenaga listrik ini memanfaatkan aliran sungai atau aliran irigasi sebagai sumber tenaga untuk menggerakan turbin dan memutar generator. Jadi pada prinsipnya dimana ada air mengalir dengan ketinggian minimal 2,5 meter dengan debit 250 liter/detik, maka disitu ada energi listrik. Selain daripada itu mikrohydro tidak perlu membuat waduk yang besar seperti PLTA. Menurut Ketua Magister Sistem Teknik Konsentrasi Mikrohidro Universitas Gadjah Mada Dr. Ing Ir. Agus Maryono mengatakan “PLTMH adalah salah satu Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) low head dengan kapasitas kurang dari 500 Kilo Watt (KW)”. (http://www.pln-jatim.co.id). Selain itu Maria Hartiningsih (Energi Tri Mumpuni) mengatakan “Mikrohidro memanfaatkan debit dan ketinggian jatuhnya air pada sungai kecil di desa-desa untuk menghasilkan energi listrik di bawah 100 kilowatt” (http://www.kompas.com).
Keuntungan Mikrohidro:
• Bebas Emisi.
• Energy yang dihasilkan dapat diperhitungkan.
• Tidak memerlukan DAM.
• Tidak perlu membuat Waduk.
• Minimal akibat langsung.
• Pembangkit berumur panjang ( sampai dengan 30 tahun atau lebih)
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis, memutar turbin dan generator untuk menghasilkan daya listrik skala kecil, yaitu sekitar 0-100 kW. Turbin merupakan salah satu mesin fluida yang mengubah energi mekanis fluida menjadi kerja poros. Terdapat dua jenis utama turbin, yaitu turbin aksi/impuls dan turbin reaksi. Pada turbin impuls, pancaran (jet) air bebas mendorong bagian turbin yang berputar yang ditempatkan pada tekanan atmosfir. Sebagai contoh turbin ini adalah turbin pelton, turgo, dan crossflow. Sedangkan pada turbin reaksi, aliran air terjadi pada tekanan tertutup. Sebagai contoh turbin ini adalah turbin kaplan, propeller dan turbin francis. Kedua jenis turbin tersebut tergantung pada perubahan momentum dari air, sehingga gaya dinamiklah yang mengenai bagian yang berputar (Runner) dari turbin tersebut.
Pada dasarnya pemilihan tipe turbin untuk PLTMH sama seperti pemilihan tipe turbin pada PLTA konvensional yang pernah ada. Dasar pemilihan tipe turbin sebagai penggerak generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) terlebih dahulu harus diketahui besaran Head (meter), debit air (m3/detik) , dan besarannya kecepatan putar turbin (n). Kecepatan putaran turbin diperoleh dengan mengetahui kecepatan air yang akan masuk sudut-sudut turbin, dengan merubah kecepatan linear menjadi kecepatan keliling (sentrifugal) pada poros turbin tersebut yang disebut dengan kecepatan keliling (U1 = D x phi x n).
Dimana: U1 = Kecepatan Keliling D= Diameter Roda Turbin n = Putaran Turbin
Dalam pemilihan kecepatan putaran sedapatnya ditentukan setinggi mungkin, karena dengan kecepatan putar yang tinggi akan didapat momen punter (kopel) yang kecil, poros yang kecil, dan diameter roda turbin yang kecil, sehingga akan membuat ukuran generator lebih kecil. Kecepatan keliling U1 meningkat dengan membesarnya n. Selanjutnya yang sangat penting untuk diketahui dalam merencanakan turbin adalah menentukan kecepatan spesifik (nq) yang akan sangat menentukan dalam perencanaan tipe turbin yang akan digunakan dalam PLTMH. Besar kecepatan spesifik (nq) dapat diperoleh dengan rumus:
Dimana: n = Jumlah putaran permenit V = Kapasitas air ( m3/detik) H = Head/ tinggi air jatuh (m)
Selain dengan menggunakan rumus diatas, nilai dapat juga diperoleh dengan menggunakan grafik kecepatan spesifik dibawah ini setelah diketahui besar nilai head, putaran turbin, dan kapasitas air. Setelah mengetahui kecepatan spesifik tersebut dapat ditentukan jenis turbin yang akan digunakan. Apakah akan digunakan turbin propeller, pelton, crossflow, caplan, turbulen atau yang lainnya. Penentuan jenis turbin untuk PLTMH juga dapat secara langsung melalui grafik dibawah berikut setelah diketahui nilai kecepatan spesifik dari cara perhitungan diatas.
?Penulis adalah Penemu “Kincir Air Kaki Angsa” dari Universitas Negeri Malang dan sebagai anggota Jejaring Mikrohydro Indonesia (JMI), Integrated Microhydro Indonesia Development and Aplication Program (IMIDAP) – LPE ESDM.