MAKALAH Water Power & Microhidropower
-
Upload
aden-ayun-barkos -
Category
Documents
-
view
252 -
download
0
Transcript of MAKALAH Water Power & Microhidropower
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 1/26
WATER POWER AND MICROHYDROPOWER
Disusun untuk memenuhi tugas Matakuliah Statistika yang dibimbing
oleh Bapak Dr. H. M. Alfian Mizar, MP
MAKALAH
O!H "Aden Ayun Barkos #$%$$#&%'()'
Halimahtus Mukminna #$%$$#&%$)*&
P+ A
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PASCASARJANA
PRODI PENDIDIKAN KEJURUAN
FEBRUARI 2016
BAB I
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 2/26
PENDAHULUAN
A. Lata B!"a#a$%
!nergi air adalah energi yang telah dimanfaatkan se-ara luas di ndonesia
yang dalam skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa
perusahaan di bidang pertanian bahkan /uga memiliki pembangkit listrik sendiri
yang bersumber dari energi air. Di masa mendatang untuk pembangunan pedesaan
termasuk industri ke-il yang /auh dari /aringan listrik nasional, energi yang
dibangkitkan melalui sistem mikrohidro diperkirakan akan tumbuh se-ara pesat.
!nergi memiliki peranan penting dalam menun/ang kehidupan manusia.
Berbagai kebutuhan manusia bergantung kepada energi. 0idak dapat dipungkiri
bah1a kema/uan peradaban suatu 2egara tidak dapat lepas dari ketersediaan
energinya. Seiring dengan perkembangan zaman kebutuhan akan energi pun terus
meningkat. 3ntuk dapat memenuhi kebutuhan energi yang digunakan oleh
manusia maka perlu dilakukan pemanfaatan energi yang tersedia di alam se-ara
optimal.
Salah satu sumber energi yang sangat -o-ok dikembangkan di ndonesia
adalah pembangkit listrik tenaga air baik skala besar ataupun skala ke-il
4P0MH5. Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah
didapat, karena pada air tersimpan energi potensial 4pada air /atuh5 dan energi
kinetik 4pada air mengalir5. Air dapat digunakan men/adi salah satu sumber
energi alternatif untuk menggantikan energi bahan bakar fosil yang semakin
menipis. Menurut data !SDM, potensi hidro yang ada di ndonesia untuk skala
besar terinditifikasi *$ 67 dengan kapasitas terpasang 8(%% M7 atau hanya
termanfaatkan $,' 9. Sedangkan untuk energi hidroskala ke-il, ndonesia
mempunyai potensi sebesar 8$% M7 dan baru dimanfaatkan sebesar (#% M7atau sekitar 8','* 9. Diren-anakan pada tahun (%($ pemanfaatan mikro hidro
sebesar 8$% M7.
B. R&'&(a$ Ma(a"a)
Berdasarkan uraian latar belakang di atas maka dapat di rumuskan
masalah:masalah sebagai berikut"
#. Apa yang dimaksud energi air 4water power 5 ;
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 3/26
(. Bagaimana potensi air sebagai sumber energi ;
<. Apa yang dimaksud mikrohidropo1er ;
8. Bagaimana sistem mikrohidro beker/a ;
$. Bagaimana teknologi P0MH ;
'. Bagaimana prinsip ker/a P0MH ;*. Bagaimana peren-anaan instalasi P0MH ;
&. Apa keuntungan dan kerugian teknologi P0MH ;
C. T&*&a$ P!$&"+(a$
Berdasarkan uraian rumusan masalah di atas maka dapat di ketahui tu/uan
penulisan dari makalah sebagai berikut"
#. 3ntuk mengenal dan mengetahui energi air 4water power 5
(. 3ntuk mendeskripsikan potensi air sebagai sumber energi
<. 3ntuk mengenal dan mengetahui mikrohidropo1er ;8. 3ntuk mendeskripsikan sistem mikrohidro beker/a ;
$. 3ntuk mendeskripsikan teknologi P0MH ;
'. 3ntuk mendeskripsikan prinsip ker/a P0MH ;
*. 3ntuk mendeskripsikan peren-anaan instalasi P0MH ;
&. 3ntuk mengetahui keuntungan dan kerugian teknologi P0MH ;
BAB II
PEMBAHASAN
A. T!$a%a A+ ,Water Power -
1. P!$%!t+a$ T!$a%a A+
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat,
karena pada air tersimpan energi potensial 4pada air /atuh5 dan energi kinetik
4pada air mengalir5. 0enaga air 4 Hydropower 5 adalah energi yang diperoleh dari
air yang mengalir. !nergi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan
dalam 1u/ud energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 4/26
banyak dilakukan dengan menggunakan kin-ir air atau turbin air yang
memanfaatkan adanya suatu air ter/un atau aliran air di sungai. Se/ak a1al abad
#& kin-ir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum,
penggerga/ian kayu dan mesin tekstil. Memasuki abad #) turbin air mulai
dikembangkan.
Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada
besarnya head dan debit air. Dalam hubungan dengan reser=oir air maka head
adalah beda ketinggian antara muka air pada reser=oir dengan muka air keluar
dari kin-ir air>turbin air. 0otal energi yang tersedia dari suatu reser=oir air adalah
merupakan energi potensial air
E ' . % . )dengan
m adalah massa air
h adalah head 4m5
g adalah per-epatan gra=itasi
Pada dasarnya, air di seluruh permukaan bumi ini bergerak 4mengalir5. Di
alam sekitar kita, kita mengetahui bah1a air memiliki siklus. Di mana air
menguap, kemudian terkondensasi men/adi a1an. Air akan /atuh sebagai hu/an
setelah ia memiliki massa yang -ukup. Air yang /atuh di dataran tinggi akan
terakumulasi men/adi aliran sungai. Aliran sungai ini menu/u ke laut.
Di laut /uga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang, ombak, dan
arus laut. 6elombang pasang dipengaruhi oleh gra=itasi bulan, sedangkan ombak
disebabkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di
sebabkan oleh perbedan kerapatan 4massa /enis air5, suhu dan tekanan, serta rotasi
bumi.
0enaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai
yang dibendung. Pada bagian ba1ah dam tersebut terdapat lubang:lubang saluran
air. Pada lubang:lubang tersebut terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi
kinetik dari gerakan air men/adi energi mekanik yang dapat menggerakan
generator listrik. !nergi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut
?hydroelectric?. Hydroelectric ini menyumbang sekitar *#$.%%% M7 atau sekitar
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 5/26
#)9 kebutuhan listrik dunia. Bahkan di +anada, '#9 dari kebutuhan listrik
negara berasal dari Hydroelectric.
2. P/t!$(+ A+ S!a%a+ S&'! E$!%+
!nergi air digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air
memiliki massa /enis &%% kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air yang
lambat mampu diubah ke dalam bentuk energi lain. 0urbin air didesain untuk
mendapatkan energi dari berbagai /enis reser=oir, yang diperhitungkan dari /umlah
massa air, ketinggian, hingga ke-epatan air. !nergi air dimanfaatkan dalam
bentuk"
a5 Bendungan pembangkit listrik.
b5 Mikrohidro yang dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala #%%
kilo1att. 3mumnya dipakai di daerah terpen-il yang memiliki banyak sumber
air.
-5 Run-of-the-river yang dibangun dengan memanfaatkan energi kinetik dari
aliran air tanpa membutuhkan reser=oir air yang besar.
Potensi air sebagai sumber energi terutama digunakan sebagai penyedia
energi listrik melalui pembangkit listrik tenaga air maupun mikrohidro. Potensi
tenaga air di seluruh ndonesia diperkirakan sebesar *$.'&8 M7. Potensi ini dapat
dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas #%% M7 ke atas
dengan /umlah sekitar &%% M7.
Banyaknya sungai dan danau air ta1ar yang ada di ndonesia merupakan
modal a1al untuk pengembangan energi air ini. 2amun eksploitasi terhadap
sumber energi yang satu ini /uga harus memperhatikan ekosistem lingkungan
yang sudah ada. Selain memanfaatkan air /atuh, hydropower dapat diperoleh dari
aliran air datar. Dalam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik.
Salah satu penerapannya adalah kin-ir Air. Pemanfaatan energi air dalam
skala ke-il dapat berupa penerapan kin-ir air dan turbin. Dikenal ada tiga /enis
kin-ir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu" overshot , breast : shot , dan
under : shot . Pada kin-ir overshot , air melalui atas kin-ir dan kin-ir berada di
ba1ah aliran air. Air memutar kin-ir dan air /atuh ke permukaan lebih rendah.
+in-ir bergerak searah /arum /am. Pada kin-ir breast-shot , kin-ir diletakkan
se/a/ar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah:tengah kin-ir. Air
memutar kin-ir berla1anan dengan arah /arum /am. Pada kin-ir under-shot , posisi
kin-ir air diletakkan agak ke atas dan sedikit menyentuh air. Aliran air yang
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 6/26
menyentuh kin-ir menggerakkan kin-ir sehingga berla1anan arah dengan /arum
/am.
Besar daya yang dapat diberikan aliran air melalui kin-ir atau turbin dapat
dihitung dengan rumus berikut "
Dimana "
Bhp @ Daya yang diberikan aliran air melalui kin-ir 47att5
@ !fisiensi sistem 4:5
@ Berat air persatuan =olume 42>m<5
C @ Debit air 4m<>det5
h @ +etinggian permukaan 4m5
B. M+/)3/4/5!
1. P!$%!t+a$ M+/)3/4/5!
Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya ke-il sedangkan hidro
artinya air. Dalam prakteknya istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku
namun Mikrohidro, pasti menggunakan air sebagai sumber energinya. Pembangkit
isrik 0enaga Mikrohidro 4P0MH5 adalah istilah yang digunakan untuk instalasi
pembangkit listrik yang menggunakan energi air. +ondisi air yang bisa
dimanfaatkan sebagai sumber daya 4resources5 penghasil listrik adalah yang
memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu serta instalasi. Pembangkit listrik
ke-il yang dapat menggunakan tenaga air dengan -ara memanfaatkan tinggi
ter/unan>head 4dalam meter5 dan /umlah debit airnya 4m<>detik5. Semakin besar
kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari instalasi maka semakin besar energi
yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.
2. S+(t!' M+#/)+3/
Sistem mikrohidro 6ambar # terdiri dari penampungan air dalam bentuk
bendungan ke-il 4A5, melalui sebuah pipa yang u/ungnya dipasangkan filter untuk
menyaring air sehingga kotoran tidak masuk ke pipa dan turbin.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 7/26
Ga'a 1. S+(t!' 4!'a$%#+t "+(t+# '+#/)+3/
+eterangan 6ambar "
A. 0angki air dari bendungan
B. Pipa lubang angin
. Pipa pesat
D. +atup pembuka atau Gate valve
!. Spear =al=eE. 6enerator
6. 0urbin
H. Dudukan 0urbin
Pipa menu/u turbin sering disebut pipa pesat 45, dilengkapi dengan pipa
pernapasan udara 4B5 gunanya agar udara yang ter/ebak dalam pipa bisa keluar
dan tidak menghantam sudu:sudu turbin. +atup pembuka 4D5 dipasang
sebelumturbin, gunanya untuk menutup aliran air ke 0urbin, ketika dilakukan
perbaikan berkala pada turbin. Aliran air dari pipa pesat mele1ati katup spear 4!5
untuk mengatur debit air yang masuk ke turbin air 465. Akibat energi potensial air,
sudu:sudu turbin akan memutar poros turbin yang dikopel langsung dengan
generator listrik 4E5. 6enerator akan menghasilkan energi listrik yang siap
digunakan untuk berbagai kebutuhan. Air buangan dialiskan ke saluran
pembuangan dan kembali ke sungai.
. T!#$/"/%+ PLTMH
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 8/26
P0MH umumnya merupakan pembangkit listrik /enis run of ri=er dimana
head diperoleh tidak dengan -ara membangun bendungan besar, melainkan
dengan mengalihkan aliran air sungai ke satu sisi dari sungai tersebut selan/utnya
mengalirkannya lagi ke sungai pada suatu tempat dimana beda tinggi yang
diperlukan sudah diperoleh. Pembangkit listrik tenaga air diba1ah (%% k7
digolongkan sebagai P0MH. Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan adanya
air yang mengalir di suatu daerah dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai.
stilah kapasitas menga-u kepada /umlah =olume aliran air persatuan 1aktu 4 flow
capacity5, sedangan beda ketinggian daerah aliran sampai ke instalasi dikenal
dengan istilah head . Mikrohidro /uga dikenal sebagai white resources dengan
ter/emahan bebasnya yaitu Fenergi putihF. Sebab instalasi pembangkit listrik
seperti ini mengunakan sumber daya yang disediakan oleh alam dan ramah
lingkungan. Suatu kenyataan bah1a alam memiliki air ter/un atau /enis lainnya
yang men/adi tempat air mengalir. Dengan perkembangan teknologi sekarang
maka energi aliran air beserta energi dari pengaruh perbedaan ketinggian dengan
daerah tertentu 4tempat instalasi yang akan dibangun5 akan dapat diubah men/adi
energi listrik.
Ga'a 2. Ba%+a$ 3a"a' 4/5! )/&(! PLTMH
Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian
/atuh 4biasa disebut G Head’ untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. ni
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 9/26
adalah sebuah sistem kon=ersi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian
dan aliran, dan menyalurkan tenaga dalam bentuk daya listrik atau daya gagang
mekanik. 0idak ada sistem kon=ersi daya yang dapat mengirim sebanyak yang
diserap dikurangi sebagian daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk
gesekan, panas, suara dan sebagainya
7. P+$(+4 K!*a PLTMH
Se-ara teknis P0MH memiliki tiga komponen utama yaitu air 4hydro5,
turbin, dan generator. Prinsip ker/a dari P0MH sendiri pada dasarnya sama
dengan P0A hanya sa/a berbeda kapasitasnya atau besarnya. P0MH pada
prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian atau sudut kemiringan dan /umlah
debit air per detik yang ada pada saluran irigasi, sungai, maupun air ter/un. Aliran
air akan memutar turbin sehingga akan menghasilkan energi mekanik. !nergi
mekanik turbin akan memutar generator dan generator menghasilkan listrik.
Skema prinsip ker/a P0MH dapat dilihat pada gambar berikut "
Ga'a . P+$(+4 #!*a PLTMH
+omponen P0MH dan mekanisme ker/anya, terdiri dari "
1. B!$3&$%a$
Pembangunan P0MH perlu dia1ali dengan pembangunan bendungan untuk
mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 10/26
P0MH. Bendungan ini perlu dilengkapi dengan pintu air dan penyaring
sampah 4 filter 5 untuk men-egah masuknya kotoran maupun endapan lumpur.
Bendungan sebaiknya dibangun pada dasar sungai yang stabil dan aman
terhadap ban/ir.
Ga'a 7. B!$3&$%a$ ,Da'-
2. Ba$%&$a$ P!$%a'+" , Intake-
Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambil 4intake5, kemudian
dilan/utkan dengan pembuatan saluran pemba1a yang berfungsi mengalirkan
air dari intake.
Ga'a 8. Ba$%&$a$ P!$%a'+"
. Sa"&a$ P!'a5a , Headrace-
Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap /arak tertentu
untuk mengeluarkan air yang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran
terbuka atau tertutup. Di u/ung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap.
+olam ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran
sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibangun dengan
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 11/26
-ara memperdalam dan memperlebar saluran pemba1a dan menambahnya
dengan saluran penguras.
Ga'a 6. Sa"&a$ P!'a5a
7. Ba# P!$a'4&$%a$9 Ba# 4!$!$a$% , Headtank -Bak penenang > bak penampungan /uga dibangun untuk menenangkan aliran
air yang akan masuk ke turbin dan mengarahkannya masuk ke pipa pesat, serta
untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir, kayu kayuan.. Bak ini
dibuat dengan konstruksi beton dan ber/arak sedekat mungkin ke rumah turbin
untuk menghemat pipa pesat.
Ga'a :. Sa"&a$ P!$!$a$%
8. P+4a P!(at , Penstock -
Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa
ini, energi potensial air di kolam penenang diubah men/adi energi kinetik yang
akan memutar roda turbin. Biasanya terbuat dari pipa ba/a yang dirol, lalu
dilas. 3ntuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung
oleh pondasi yang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan
dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu diran-ang sesuai
dengan kondisi tanah.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 12/26
Ga'a ;. P+4a P!(at
6. R&'a) 4!'a$%#+t , Power House-
0urbin, generator dan sistem kontrol masing:masing diletakkan dalam sebuah
rumah yang terpisah. Pondasi turbin:generator /uga harus dipisahkan dari
pondasi rumahnya. 0u/uannya adalah untuk menghindari masalah akibatgetaran.
Ga'a <. R&'a) P!'a$%#+t
a- Kat&4 &ta'a ,invet value-
+atub utama dipasang didepan turbin berfungsi untuk membuka aliran air,
Menstart turbin atau menutup aliran 4menghentikan turbin5. +atup utama
ditutup saat perbaikan turbin atau perbaikan mesin dalam rumah
pembangkit. Pengaturan tekanan air pada katup utama digunakan pompa
hidrolik.- R&'a) t&+$
umah turbin harus diran-ang sedemikian agar memudahkan pera1atan
dan pemeriksaan. Setelah keluar dari pipa pesat, air akan memasuki turbin
pada bagian inlet. Di dalamnya terdapat guided vane untuk mengatur
pembukaan dan penutupan turbin serta mengatur /umlah air yang masuk
ke runner >blade 4komponen utama turbin5. unner terbuat dari ba/a
dengan kekuatan tarik tinggi yang dilas pada dua buah piringan se/a/ar.
Aliran air akan memutar runner dan menghasilkan energi kinetik yang
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 13/26
akan memutar poros turbin. !nergi yang timbul akibat putaran poros
kemudian ditransmisikan ke generator. Seluruh sistem ini harus balan-e,
turbin harus dilengkapi -asing yang berfungsi mengarahkan air ke runner.
Pada bagian ba1ah -asing terdapat pengun-i turbin. Bantalan 4bearing 5
terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk
menyangga poros agar dapat berputar dengan lan-ar.
Ga'a 10. T&+$
- R&'a) %!$!at/.
Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat
diubah men/adi energi listrik. 6enerator yang dapat digunakan pada
mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem
transmisi daya ini dapat berupa sistem transmisi langsung 4daya poros
langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling5,
atau sistem transmisi daya tidak langsung, yaitu menggunakan sabuk atau
belt untuk memindahkan daya antara dua poros se/a/ar. +euntungan sistem
transmisi langsung adalah lebih kompak, mudah dira1at, dan efisiensinya
lebih tinggi. 0etapi sumbu poros harus benar:benar lurus dan putaran poros
generator harus sama dengan ke-epatan putar poros turbin. Masalah
ketidaklurusan sumbu dapat diatasi dengan bantuan kopling fleksibel.
6earboI dapat digunakan untuk mengoreksi rasio ke-epatan putaran.
Sistem transmisi tidak langsung memungkinkan adanya =ariasi dalam
penggunaan generator se-ara lebih luas karena ke-epatan putar poros
generator tidak perlu sama dengan ke-epatan putar poros turbin. enis
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 14/26
sabuk yang biasa digunakan untuk P0MH skala besar adalah /enis flat
belt, sedang J:belt digunakan untuk skala di ba1ah (% k7. +omponen
pendukung yang diperlukan pada sistem ini adalah pulley, bantalan dan
kopling. istrik yang dihasilkan oleh generator dapat langsung
ditransmisikan le1at kabel pada tiang:tiang listrik menu/u rumah
konsumen.
Ga'a 11. G!$!at/
#5 6enerator Sinkron
6enerator sinkron, system eksitasi tanpa sikat 4brushless excitation5
dengan penggunaan dua tumpuan bantalan 4two bearing 5. 6enerator
sinkron merupakan mesin listrik bolak balik yang mengubah energi
mekanik men/adi energi listrik arus bolak balik. !nergi mekanik
diperoleh dari penggerak mula 4 prime mover 5 yang terkopel dengan
rotor generator, sedangkan energi listrik diperoleh diperoleh dari
proses induksi elektromagnetik yang melibatkan kumparan rotor dan
kumparan stator. Mesin listrik A ini disebut sinkron karena rotor
berputar se-ara sinkron atau berputar dengan ke-epatan yang samadengan ke-epatan yang sama dengan ke-epatan medan magnet putar.
(5 6enerator nduksi
ndu-tion motor sebagai generator 4MA65 sumbu =erti-al, pada
peren-anaan turbin propeller open flume. 6enerator induksi
merupakan salah satu/enis generator A yang menerapkan prinsip
motor induksi untuk menghasilkan daya. 6enerator induksi
dioperasikan dengan menggerakkan rotornya se-ara mekanis lebih
-epat daripada ke-epatan sinkron sehingga menghasilkan slip negatif.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 15/26
Motor induksi biasa umumnya dapat digunakan sebagai sebuah
generator tanpa ada modifikasi internal. 6enerator induksi sangat
berguna pada aplikasi:aplikasi seperti pembangkit listrik mikrohidro,
turbin angin, atau untuk menurunkan aliran gas bertekanan tinggi ke
tekanan rendah, karena dapat memanfaatkan energi dengan
pengontrolan yang relatif sederhana. 6enerator induksi adalah
generator yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik dalam
pengoperasiannya. 6enerator ini dapat beker/a pada putaran rendah
serta tidak tetap ke-epatannya, sehingga generator induksi banyak
digunakan pada pembangkit listrik dengan daya yang rendah seperti
pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro atau pembangkit listrik
tenaga baru.
Ga'a 12. G!$!at/ (+$#/$ Ga'a 1. %!$!at/ +$3&#(+d5 Penghubung turbin dengan generator, penghubung turbin dengan generator
atau sistem transmisi energi ekanik ini dapat digunakan sabuk atau puli,
roda gerigi atau dihubungkan langsung pada porosnya.
#5 Sabuk atau puli digunakan /ika putaran per menit 4rpm5 turbin belum
memenuhi putaran rotor pada generator, /adi puli berfungsi untuk
menurunkan atau menaikan rpm motor generator.
(5 oda gerigi mempunyai sifat yang sama dengan puli
<5 Penghubung langsung pada poros turbin dan generator, /ika putaran
turbin sudah lama dengan putaran rotor pada generator.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 16/26
Ga'a 17. I$(ta"a(+ PLTMH
3ntuk menghitung potensi daya yang dimiliki oleh suatu sungai atau
sumber aliran air yang akan di/adikan P0MH digunakan rumus persamaan
berikut"
P % . = . H$ . >
D+'a$a ?
P 3aa ,Watt-
= 3!+t a"+a$ ,'
9(-H$ !3a #!t+$%%+a$ ,'-
% 4!!4ata$ %a@+ta(+ , <.; '9(2-
> !+(+!$(+ #!(!"&&)a$
C/$t/) Ka(&( ?
Diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut"
Debit air 4C5 @ <%% m<>s(, beda ketinggian lokasi 4Hn5 @ #( m dan !fisiensi dari
keseluruhan 4- @ %.$. Maka, besarnya potensi daya 4P5 adalah"P @ ).& I C I Hn I
@ ).& I <%% I #( I %.$
@ #* '8% 7
@ #*.'8 k7
:. P!!$a$aa$ I$(ta"a(+ S+(t!' PLTMH
Pemilihan lokasi dan layout dasar merupakan hal yang paling utama dalam
peren-anaan P0MH. Pembangkit istrik 0enaga Mikrohidro 4P0MH5 pada
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 17/26
dasarnya memanfaatkan energy potensial air 6atuhan air5. Semakin tinggi /atuhan
air 4head 5 maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah men/adi
energi listrik. Di samping faktor geografis yang memungkinkan, tinggi /atuhan air
4head 5 dapat pula diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan
air men/adi tinggi. Se-ara umum lay:out sistem P0MH merupakan pembangkit
/enis run off river , memanfaatkan aliran air permukaan 4sungai5. +omponen
sistern P0MH tersebut terdiri dari bangunan intake 4penyadap5 K bendungan, bak
pengendap dan penenang, saluran pelimpah, pipa pesat, rumah pembangkit dan
saluran pembuangan. Basi- lay:out pada peren-anaan pengembangan P0MH
dimulai dari penentuan lokasi intake, bagaimana aliran air akan diba1a ke turbin
dan penentuan tempat rumah pembangkit untuk rnendapatkan tinggi /atuhan
4head 5 optimum dan aman dari ban/ir.
a. L/#a(+ a$%&$a$ intake
Pada umumnya instalasi P0MH merupakan pembangkit listrik tenaga air
/enis aliran sungai langsung, /arang yang merupakan /enis 1aduk 4bendungan
besar5. +onstruksi bangunan intake untuk mengambil air langsung dari sungai
dapat berupa bendungan 4intake dam5 yang melintang sepan/ang lebar sungai
atau langsung membagi aliran air sungai tanpa dilengkapi bangunan
bendungan. okasi intake harus dipilih se-ara -ermat untuk menghindarkan
masalah di kemudian hari.
. K/$3+(+ 3a(a (&$%a+
okasi intake harus memiliki dasar sungai yang relatif stabil, apalagi bila
bangunan intake tersebut tanpa bendungan 4intake dam5. Dasar sungai yang
tidak stabil mudah mengalami erosi sehingga permukaan dasar sungai lebih
rendah dibandingkan dasar bangunan intake. Hal ini akan menghambat aliran
air memasuki intake. Dasar sungai berupa lapisanllempeng batuan merupakan
tempat yang stabil. 0empat di mana kemiringan sungainya ke-il, umumnya
memiliki dasar sungai yang relatif stabil. Pada kondisi yang tidak
memungkinkan diperoleh lokasi intake dengan dasar sungai yang relatif stabil
dan erosi pada dasar sungai memungkinkan teladi, maka konstruksi bangunan
intake dilengkapi dengan bendungan untuk men/aga ketinggian dasar sungai
di sekitar intake.
. B!$t&# a"+a$ (&$%a+
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 18/26
Salah satu permasalahan yang sering ter/adi pada instalasi P0MH adalah
kerusakan pada bangunan intake yang disebabkan oleh ban/ir. Hal tersebut
sering ter/adi pada intake yang ditempatkan pada sisi luar sungai. Pada bagian
sisi luar sungai mudah erosi serta ra1an terhadap ban/ir. Batu:batuan, batang
pohon serta berbagai material yang terba1a ban/ir akan mengarah pada bagian
tersebut. Sementara itu bagian sisi dalam sungai merupakan tempat ter/adinya
pengendapan lumpur dan sedimentasi, sehingga tidak -o-ok untuk lokasi
intake. okasi intake yang baik terletak sepan/ang bagian sungai yang
relatif lurus di mana aliran akan terdorong memasuki intake se-ara alami
dengan memba1a beban 4bed load 5 yang ke-il.
3. L/#a(+ &'a) 4!'a$%#+t , power house-Pada dasarnya setiap pembangun an mikrohidro berusaha untuk
mendapatkan head yang maksimum. +onsekuensinya lokasi rumah
pembangkit 4 power house5 berada pada tempat yang serendah mungkin.
+arena alasan keamanan dan 'nstruksi, lantai rumah pembangkit har us
selalu lebih tinggi dibandingkan permukaan air sungai. Data dan informasi
ketinggian permukaan sungai pada 1aktu ban/ir sangat diperlukan dalam
menentukan lokasi rumah pembangkit. Selain lokasi rumah pembangkit
berada pada ketinggian yang aman, saluran pembuangan air 4tail race5 harus
terlindung oleh kondisi alam, seperti batu:batuan besar. Disarankan u/ung
saluran tail ra-e tidak terletak pada bagian sisi luar sungai karena akan
mendapat beban yang besar pada saat ban/ir, serta memungkinkan masuknya
aliran air menu/u ke rumah pembangkit.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 19/26
Ga'a 18. La/&t PLTMH
;. M!'+"+) L/#a(+ M+#/)+3/
Ada dua faktor yang mempengaruhi output daya generator mikrohidro,
yaitu ketinggian /atuh air dan debit aliran. +etinggian /atuh air merupakan /arak
=ertikal antara turbin dengan bendungan air, yang diukur dalam meter. Debit
aliran merupakan /umlah dari air yang mele1ati turbin tiap 1aktu, yang diukur
dalam liter>detik. 0abel # menun/ukan berma-am kombinasi ketinggian dan aliran
air untuk men-apai output daya maksimum yang diinginkan untuk tiap model"
Daa /&t4&t G!$!at/ P/&t <; H = KW
Di mana"
H @ tinggi efektif /atuh air 4m5
C @ debit air liter>detik
Ta!" 1. Daa O&t4&t H&&$%a$$a 3!$%a$ T+$%%+ 3a$ D!+t
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 20/26
Sebagai -ontoh, /ika ketinggian /atuh air (8 meter dan debit aliran air <<.<
liter>detik, menggunakan table maka akan menghasilkan daya listrik sampai 8.*
k7.
a. P!$%&#&a$ K!t+$%%+a$
+etinggian /atuh air merupakan tinggi =ertikal di mana air mengalir masuk ke
pipa pesat lalu turun ke permukaan turbin. ni ditun/ukan pada gambar sistem.
3ntuk mengukur, gunakan pita pengukur>meteran dan klinometer atau spirit
le=el. +urang akurat tapi digunakan sebagai -ara alternatif yang bermanfaat
untuk Anda membuatnya sendiri dari setengah tube>botol transparan yang diisi
dengan air. katlah di bagian atas dari # meter pan/ang stik lalu u/ung bagian
horizontal dari u/ung atas bagian yang miring seperti tingkatan arus.
Ga'a 16. M!$%&#& #!t+$%%+a$ *at&) a+
alan ke atas daerah dari tempat landai di mana akan menempatkan turbin ke
sumber air berada atau lakukan kebalikannya. alan ke ba1ah dari tempat
landai dari mana sumber air berada ke tempat terbaik untuk menempatkan
turbin.
Dengan menu/u tingkatan yg diraih dan mengulang kembali prosesnya
ketinggian total dapat terukur 46ambar #$.<5. Metode lain digunakan untuk
pengukur tekanan dan pan/ang selang yang akurat. Pengukuran tekanan
menun/ukan#.8(( psi>meter dari ketinggian. Sebagai -ontoh ketinggian (8 m
tekanan <8 psi sampai ketinggian <8 m dengan tekanan 8& psi. 3ntuk kedua
model mikrohidro tertentu, ketinggian harusnya antara (8 m dan <8 m. ika
ukurannya lebih pendek, maka output yang dihasilkan akan berkurang. 0etapi
bila lebih besar maka daya keluarannya pun akan bertambah. Bertambah
besarnya daya keluaran memang menguntungkan, tetapi /ika terlalu tinggi
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 21/26
rotor akan berputar sangat -epat dan mengakibatkan berkurangnya umur
bearing. angan men-oba untuk melebihi ketinggian yang telah disarankan
. P!$%&#&a$ A"+a$
alan terbaik untuk mengukur aliran air ialah dengan menggunakan Fmetoda
bendunganF.akukan pengukuran sendiri atau minta petun/uk konsultan ahli
yang berpengalaman. Metoda lainnya ialah Fmetode be/ana>bakF. Ambil
bagian pipa yang memiliki diameter yang sama dengan pipa pesat, masukan
ke kali atau bendungan di mana ada aliran datang dan lakukan pengukuran
aliran dari sini. Dari 6ambar #*, pipa yang pendek 4kurang dari # meter5
dipendam ke dalam FbendunganF ke-il gunakan lumpur atau semen. 3/ung
atas pipa berada di ba1ah permukaan air dan bagian pipa lainnya mengalirkan
air dari kali. +etika mun-ul aliran yg tenang, segera tempatkan ember untuk
menampung aliran dan saat itu adalah 1aktu untuk mengisi ember. 3kuran
ember untuk menampung air berkisar #%%K(%% liter 4setengah atau memenuhi
tong minyak kosong5. Bagi =olume ember 4dalam liter5 dengan 1aktu
pemenuhan 4dalam detik5 untuk memperoleh aliran rata:rata dalam liter per
detik.
Ga'a 1:. M!$%&#& D!+t A+
. P!$%&#&a$ L/#a(+ M+#/)+3/
Saat lokasi ketinggian dan aliran sudah pada tempat yang benar baru
kemudian pan/ang dan posisi pipa pesat dapat ditentukan. Selain ketinggian
=ertikal penting yang harus diperhatikan tingkat kemiringan horizontal dan
pan/ang pipa pesat dapat berubah 1alaupun kemiringan pipa pesat yang
seharusnya L '%. Pipa pesat harus terbuat dari ba/a dengan diameter #$% mm
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 22/26
dan ketebalan 8 mm. +atup gate harus dipasang agar dapat menutup kapan
sa/a saat ter/adi tekanan tinggi di u/ung pipa pesat. alan terbaik untuk
mengurangi pan/ang pipa pesat ditun/ukan pada
Ga'a 1;. Ja"& 4+4a a- a$% '!"+$%#a - *a"& '!'+$ta(
Pipa pesat di1akili oleh garis hitam A:B. Pada gambar yang pertama 4A5
pipa pesat mengikuti /alur kali. ni merupakan pemborosan pan/ang dan biaya.
Pada gambar B, /alur yang paling gampang 4langsung5 dipilih untuk mengurangi
pan/ang dan biaya. 6ambar menun/ukan /alur saluran alternatif atau power
conduit memotong sisi bukit. Air yang diba1a ke tempat turbin sebelumnya dan
mengurangi pan/ang pipa pesat yang dibutuhkan. Saluran pipa air mengikuti
kontur bukit dan hanya memerlukan parit sederhana yang luasnya <% -m I <% -m.
Saat memasang pipa pesat, -oba /aga agar selalu lurus dan terhindar, -obalah
untuk membuatnya tetap berdiri dan memghindari bagian ta/am atau sudut. 3ntuk
melakukannya, bagian dari pun-ak kemiringan mungkin membutuhkan
penggalian saat 4di tempat lain5 pipa pesat mungkin membutuhkan kutub bantu.
Ga'a 1<. P+4a '!"+$ta( 3a$ 4!'&a$%a$ a+ #! (&$%a+
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 23/26
Bendungan atau tangki penampung air di atas pipa pesat didesain agar dapat
menampung =olume air kira:kira (,$ kali =olume air di pipa pesat 4#.*$%
liter5. 3kuran desain yang ideal ditun/ukan pada pada gambar sistem,
1alaupun pada point utama digunakan untuk memastikan /angan sampai
bendungan kosong. Bagian atas pipa pesat biasanya tidak ditempatkan di
ba1ah tetapi beberapa /alur dinding bagian atas bendungan, /adi bagian ba1ah
bendungannya seolah mengendap agar dapat menarik pasir atau lumpur yang
dapat menyumbat turbin.
<. K!"!+)a$ 3a$ K!#&a$%a$ PLTMH
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro memiliki berbagai kelebihan sebagai
pembangkit listrik berskala ke-il, diantaranya yaitu "
a5 !nergi yang tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat kita /aga dengan baik,
seperti daerah tangkapan atau -at-hment area, =egetasi sungai dan sebagainya.
b5 Proses yang dilakukan mudah dan murah, harga turbin, generator, panel
kontrol, hingga pembangunan sipilnya kira:kira p $ /uta per +7
4kondisional5.
-5 0idak menimbulkan polutan yang berbahaya.
d5 Dapat diproduksi di ndonesia, sehingga /ika ter/adi kerusakan tidak akan sulit
untuk mendapatkan sparepart:nya.
e5 ika menerapkan mikrohidro sebagai pembangkit listrik se-ara tidak langsung
kita ditutuntut untuk mengelola dan menata lingkungan agar tetap seimbang,
sehingga sudah barang tentu tidak akan menimbulkan kerusakan lingkungan
seperti ban/ir, tanah longsor atau erosi. Dan pada gilirannya ekosistem sungai
atau daerah tangkapan akan tetap ter/aga, dengan -ara ini pula pemanasan
global dapat lebih teredam.
f5 Mengurangi tingkat konsumsi energi fosil, langkah ini akan berperan dalam
mengendalikan la/u harga minyak di pasar internasional. Dengan kata lain,
/ika akan membangun P0MH dengan daya #%% +7 4#%%.%%% 7att5
dibutuhkan biaya p $%% /uta. Biaya tersebut relatif murah dibandingkan
dengan menggunakan sumber listrik dari berbahan bakar fosil 4BBM5.
+euntungan lain yang didapat dengan mengembangkan P0MH,salah satunya
adalah karena teknologi P0MH andal dan kokoh hingga mampu beroperasi
lebih dari #$ tahun.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 24/26
Sedangkan untuk ada kekurangan dari sistem P0MH adalah sebagai
berikut "
a5 Sumber pembangkit berupa air, besarnya listrik yang dihasilkan P0MH
bergntung pada tinggi /atuhnya air dan =olume air. Pada musim kemarau
kemampuan P0MH akan menurun karena /umlah air biasanya berkurang.
b5 3kuran 6enerator tidak menun/ukkan kemampuan produksi listriknya karena
semuanya tergantung pada /umlah air dan ketinggian /atuh air sehingga ukuran
generator bukan penentu utama kapasitas P0MH.
-5 ika /umlah pelanggan melebihi kemampuan P0MH, maka kualitas listrik
akan menurun. ika pelanggan sudah berlebih, maka penggunaan listrik harus
diatur. Aturan umum adalah # pelanggan paling sedikit mengkonsumsi $%
7att listrik 4< buah lampu neon> < buah lampu bohlam #%:#$ 7att5.
d5 Semakin dekat /arak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas listrik /uga
lebih baik. Semakin /auh /arak pelanggan, maka listrik yang hilang /uga
semakin banyak. arak pelanggan ter/auh yang dian/urkan adalah antara #:(
km dari P0MH.
e5 ika pelanggan menggunakan listrik se-ara berlebih, maka kualitas listrik
menurun dan membahayakan peralatan.Satu pelanggan melanggar, maka yang
rugi adalah seluruh pelanggan.
BAB III
PENUTUP
K!(+'4&"a$
Dari uraian pembahasan diatas, dapat disimpulkan sebagai berikut "
#. !nergi air dimanfaatkan dalam bentuk bendungan pembangkit listrik,
mikrohidro yang dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala #%%
kilo1att, dan run-of-the-river yang dibangun dengan memanfaatkan energi
kinetik dari aliran air tanpa membutuhkan reser=oir air yang besar.
(. Pembangkit listrik tenaga mikrohidro merupakan salah satu sumber energy
terbarukan yang memiliki potensi begitu besar untuk dikembangkan di 2egara
kita ndonesia. +arena 2egara kita memiliki begitu banyak suangai dan hutan
hu/an tropis sebagai penyedia sumber energy tersebut. 0ergantung kita lagi
untuk seberapa besar upaya kita untuk memaksialkannya terutama di ka1asan
pedesaan yang belum tersentuh aliran listrik. Dengan adanya P0MH
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 25/26
diharapkan suatu desa mampu men/adi desa yang mandiri akan sumber
listriknya sendiri. Dengan adanya sumber listrik di desa tersebut diharapakan
akan mendongkrak kema/uan desa tersebut di berbagai se-tor kehidupan.
Saa$
Dengan pembangkit listrik tenaga mikrohidro di harapkan men/adi solusi
bagi 2egara kita untuk memenuhi sebagian atau seluruh masyarakat ndoesia
akan kebutuhan listrik terutama di daerah terpen-il yang tidak ter/angkau oleh
sumber listrik agar semua masyarakat bia menikmati adanya listrik
DAFTAR PUSTAKA
NNNNNNNNNNNNNN. (%#$. Energi Terbarukan. 4Online5,
4https">>id.1ikipedia.org>1iki>!nergiNterbarukan5, diakses tanggal #%
Eebruari (%#'5.
NNNNNNNNNNNNNN. (%#8. Energi ir . 4Online5,
4http">>1eb.ipb.a-.id>tepfteta>elearning>media>!nergi9(%dan9(%istrik 9(%Pertanian>MA0!9(%7!B9(%!P>Bab9(%J9(%!2!6
9(%A>indeIAir.htm5, diakses tanggal #% Eebruari (%#'.
Ansori, nsya. (%#8. !embangkit "istrik Tenaga #ikro Hidro $!"T#H%& 4Online5,
4http">>insyaansori.blogspot.-o.id>(%#8>%(>pembangkit:listrik:tenaga:
mikro:hidro.html5 diakses tanggal #% Eebruari (%#'.
7/24/2019 MAKALAH Water Power & Microhidropower
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-water-power-microhidropower 26/26
2ursahar, Ade S. (%%&. !embangkit Energi "istrik Tenaga #ikrohidro& 4Online5,
4https">>adesalbg.1ordpress.-om>(%%&>%'>#%>pembangkit:energi:listrik:
tenaga:mikrohidro>5 diakses tanggal #% Eebruari (%#'.
0ubagus. (%##. !emanfaatan Energi ir men'adi "istrik dengan menggunakan
Turbin ir . 4Online5, 4http">>tubagus:
indra.blogspot.-o.id>(%##>##>pemanfaatan:energi:air:men/adi:listrik.html5,
diakses tanggal ) Eebruari (%#'.