Perhitungan Daya Listrik Mikro Hidro

Mikrohidro - Indonesia masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batubara, dan gas, yang digunakan oleh 95% penduduk dan industri, dengan konsumsi energi meningkat tujuh persen setiap tahunnya. Namun, bahan bakar fosil adalah sumber energi tidak dapat diperbarui yang akan habis jika terus digunakan. Di sisi lain, sumber energi terbarukan seperti PLTMH memiliki potensi besar namun baru dimanfaatkan sebesar 5%. PLTMH menggunakan energi air yang memadai dalam hal kapasitas aliran dan ketinggian, namun penggunaannya masih terbatas. Meskipun Indonesia memiliki sumber daya air yang melimpah, pemanfaatannya masih belum maksimal, terutama di daerah pegunungan atau dataran tinggi.

Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

Potensi tenaga air sungai di Indonesia sangat besar berkat topografi yang mendukung, dengan gunung, bukit, dan danau sebagai sumber daya yang potensial. Namun, tidak semua wilayah memiliki kesempatan untuk mengembangkannya secara optimal. Aspek teknis seperti debit air, tinggi jatuh, dan kebutuhan daya akan dibahas lebih lanjut. Debit andalan yang digunakan adalah 50% dari 3,136 m3/s dengan tinggi jatuh sebesar 7,3 meter. Kebutuhan daya di wilayah tersebut sekitar 76,3 kW untuk penerangan rumah dan aktivitas ekonomi produktif, dengan kelebihan daya yang dapat dimanfaatkan untuk sektor industri. Pemilihan lokasi bendungan, turbin, dan rumah masyarakat didasarkan pada skema jarak terjauh sekitar 700 meter dari pembangkit listrik tenaga mikro hidro.

Perhitungan Daya Mikro Hidro

Secara teoritis daya listrik yang dapat dihasilkan dari tenaga air mengikuti persamaan berikut:

Daya Teoritis (P) = Debit Air (Q) x Head (H) x konstanta gravitasi (g)

Dimana:

P dalam kW, 

H dalam m,

Q dalam m3/s, 

g = 9,81 m/s2,

Maka:

P = 9,81 x Q x H (kW)

Sehingga persamaan di atas menjadi:

Pnetto = 9,81 x Q x H x Et (kW)

Pnetto adalah Daya listrik yang dapat dimanfaatkan, Et = Efisiensi total sistem. Sistem pembangkit kecil, sebagai acuan kasar dapat digunakan harga Et = 50% .

Hasil pengukuran yang telah dilaksanakan di atas maka dapat dihitung potensi mikro hidro yang dapat dihasilkan:

Pnetto = 9,81 x 0,574 x 3,62 x 50%  = 10,4 kW

Daya yang dibangkitkan generator ini yang akan disalurkan ke pengguna. Dalam perencanaan jumlah kebutuhan daya di pusat beban harus di bawah kapasitas daya terbangkit, sehingga tegangan listrik stabil dan sistem menjadi lebih handal (berumur panjang).

Bagaimanapun, tidak ada sistem yang sempurna sehingga selalu terjadi kehilangan energi sewaktu energi potensial air diubah menjadi energi listrik. Besarnya energi yang hilang ini dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu: Kerugian/losses pipa pesat/penstock.

Efisiensi dalam pembangunan PLTMH dapat dilakukan dalam beberapa jenis, antara lain:

a. Efisiensi turbin

b. Efisiensi generator

c. Efisiensi trafo

d. Efisiensi jaringan

e. Efisiensi sistem kontrol

f. Efisiensi konstruksi sipil

Penambahan Kapasitas Mikro Hidro

Untuk meningkatkan daya listrik yang dihasilkan PLTMH dapat digunakan tiga cara, yaitu:

• Meningkatkan laju aliran (debit) air.

• Meningkatkan tinggi jatuh (head).

• Meningkatkan efisiensi sistem pembangkit.

Dari ketiga cara untuk meningkatkan daya output di atas, cara ke dua dirasa paling memungkinkan untuk diterapkan di lapangan.