Pembangkit Tenaga Listrik Minihidro
PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK MINIHIDRO
DI DESA GUGUAK AMPEK KANDANG KECAMATAN
2X11 KAYU TANAM
KABUPATEN PADANG PARIAMAN
Oleh:
*Erhaneli, **Ferdinal
Rutaf
*Dosen jurusan Teknik
Elektro, **Mahasiswa jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknologi
Industri Institut Teknologi Padang
Jl. Gajah Mada Kandis Nanggalo
Padang
Abstark
Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro
adalah proses pengkonversian energi potensial air menjadi
energi listrik yang sangat bermanfaat
bagi kehidupan masyarakat, terutama di daerah – daerah yang memiliki
aliran air yang cukup besar.
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro ini di mulai dari studi
literature
yang berhubungan dengan pembuatan
Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kemudian melakukan survei ke lokasi
yaitu di desa Guguak Kandang Ampek,
untuk dapat menentukan luas penampang sungai, pengukuran debit air
dan pengukuran tinggi jatuh air.
Kemudian pengolahan data yang meliputi perhitungan daya, perhitungan untuk
menentukan jenis atau spesifikasi
peralatan mekanikal, spesifkasi peralatan elektrikal, instalasi sipil dan
estimasi
biaya yang akan dipakai pada
perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro ini. Pada perencanaan
Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro ini
menggunakan debit air sebesar 5,67 m3/s, tinggi jatuh air yang dipakai
ialah 65 m, menggunakan jenis turbin
Francis dan daya yang dapat dihasilkan sebesar 2.672,37 kVA. Generator
yang digunakan adalah generator sinkron
4 kutup, dengan frekuensi 50 Hz. Desain sipilnya menggunakan tipe
dam batu bronjong dengan diperkuat
beton. Rumah penduduk yang dapat dialiri listrik sebanyak 2.969 unit
rumah dengan setiap unit rumah
mendapatkan daya listrik sebesar 900 VA. Dan estimasi biaya yang diperlukan
untuk pembuatan PLTM ini sebesar Rp.
28.968.908.100.
Kata Kunci
: Minihidro, Turbin Francis, Generator Sinkron
Pendahuluan
Salah
satu potensi sumber daya alamterbesar yang dimiliki oleh Bangsa Indonesiaadalah
air. Di samping kegunaannya untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari –hari,
kandungan
energi yang dimiliki oleh air yang mengalir dari ketinggian tertentu dan jumlah
tertentu
juga bisa dimanfaatkan sebagai pembangkit energi mekanis. Salah satu contoh alat
konversi energi air menjadi energi mekanik adalah turbin air, energi mekanik pada
tubin air dapat di ubah menjadi energi listrik yang merupakan salah satu sumber
energi alternative yang dapat diperbaharui.
Dalam
memproduksi energi listrik yang bisa diperbarui memanfaatkan sumber tenaga air dalam
skala kecil yang dikenal juga dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mini
Hidro(PLTM).Data hasil survey potensi tenaga air yang dilakukan PLN pada tahun
1982,
diseluruh
Indonesia terdapat potensi untuk pengembangan PLTA dan PLTMH diperkirakan
sebesar 75.000 MW. Diantara potensi tersebut terdapat potensi tenaga air untuk
mikro hydro. Menurut Rencana Induk Pengembangan Energi Baru dan Terbarukan (RIPEBAT),
potensi tenaga air mikro hydro saja diperkirakan 458,75 MW [ Chayun Budiono ,
2003 ]. Dari data hasil survei diatas
terlihat
bahwa Indonesia memiliki potensi sumber tenaga air yang besar. uap air dan gas.
Dengan demikian turbin air dapat diartikan sebagai suatu mesin penggerak mula
yang fluida kerjanya adalah air. (wiranto, 1997 : 1).
Kalau
ditinjau dari daya yang dihasilkan turbin air, maka dikenal istilah
Pembangkit
Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM) yang maksudnya adalah turbin air yang dapat menghasilkan
daya kurang dari 5 MW dan sumber airnya relatif kecil.
Tujuan pustaka
Studi
literatur
Prinsip Kerja Turbin Air
Energi
merupakan penunjang kemajuan peradaban manusia. Dengan semakin mahalnya sumber
– sumber energi, seperti minyak bumi, gas alam, maka harga dari energi yang
dihasilkan semakin
meningkat.
Mengingat selama ini energi kita banyak bergantung kepada sumber – sumber
energi
tersebut. Maka perlu dicari sumber energi lain yang lebih murah dan mempunyai daya
saing tinggi, diantara sumber energi tersebut adalah air. Penemuan turbin air
merupakan
penemuan yang berarti dalam pengembangan tenaga air. Bentuk turbin
modern
yang sekarang digunakan adalah rancangan dari Francis (1849), Pelton (1890)
dan
Kaplan (1913). Menghubungkan turbin dengan generator merupakan kemajuan yang
berarti
sekali bagi pusat Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro. (Kasra Nofri , 2005
: 1).
Pembangkit
listrik tenaga mikro hydro merupakan pembangkit listrik yang sangat tergantung
pada ketersediaan air yang mengalir (debit air). Bervariasinya tegangan yang
dihasilkan lebih banyak disebabkan karena bervariasinya debit air yang
mengalir.
Enoh (1997), mengatakan
bahwa variasi tegangan dapat saja direduksi dengan menambahkan pemanas yang
akan mengkonversikan energi listrik menjadi panas. Tentunya ini tidak efisien
dan mempunyai
banyak
kelemahan.Pada roda turbin terdapat sudu yaitu suatu konstruksi lempengan
dengan bentuk dan penampang tertentu, air sebagai fluida kerja mengalir melalui
ruang diantara sudu tersebut, dengan demikian roda turbin akan dapat berputar
dan pada sudu akan ada suatu gaya yang bekerja.
Gaya
tersebut akan terjadi karena ada perubahan momentum dari fluida kerja air yang mengalir
diantara sudunya. Sudu hendaknya dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat
terjadi perubahan momentum pada fluida kerja air tersebut. (wiranto,1997:4).
Pembahasan
Pada
pembangunan konstruksi sipil ini, berdasarkan letak geografisnya dan
karakteristik bentuk alam dari tempat perencanaan ini tidak akan menyulitkan
pembangunannya, karena lokasi ini cukup strategis untuk PLTM.
Dam / bendungan
Bendungan
ialah suatu bangunan yang berfungsi untuk meningkatkan muka air disungai
sehingga
elevasi muka air dapat mengalir ke areal yang lebih tinggi dari elevasi muka
air sebelum di bendung.
Dam
dalam perencanaan ini memiliki ketinggian 2,6 m, ketebalan bangunan bendungan
1,2 m dan mempunyai lebar 30 m. Bagian dari sisi sungai yang harus di dam
adalah sepanjang 50 m, dimana sisi sungai yang harus di dam ini bertujuan untuk
membatasi air yang akan keluar di tepi sungai ketika bendungan telah berisi
air. Pembuatan dam ini dapat menggunakan bahan lokal yang telah tersedia di
sungai tersebut, seperti kerikil, pasir dan batu kali.
. Intake ( Bangunan Pengambilan )
Intake
adalah bangunan untuk menyadap air yang akan di alirkan ke turbin. Bangunan
pengambilan
(intake), ini mempunyai lebar 1,25 m dan panjang 1 m. Maka luas pintu masuk air
sebesar 1,25 m2. 3. Bak Pengendap dan Bak Penenang Bak Pengendap ini juga berfungsi
sebagai Bak Penenang.
Dalam
perencanan PLTM ini tidak dibuat saluran pembawa dikarenakan kondisi
dilapangan. Bangunan bak pengendap atau bak penenenang ini mempunyai lebar 5 m
dan panjangnya 12 m. Bak pengendap atau bak
Perencanaan mekanical dan elektrikal
Pipa Penstock
Berdasarkan
hasil perhitungan di atas didapatkan untuk perencanaan ini panjang pipa
penstock adalah 150 m, dengan diameter rata-rata 100 cm atau 1 m dan memiliki
ketebalan minimum pipa penstock 10 mm. Sudut kemiringan dari pemasangan pipa
penstock ini adalah untuk (Bend V1 = 30º), dan (Bend V2 = 350) dari permukaan
tanah
Generator
Generator
yang cocok untuk perencanaan PLTM ini adalah generator
synchronous 3θ (tiga phasa)
tipe
GMS3500C merek Cummins atau tipe WPS3500 merek Perkins. Tipetipe ini banyak
dijual dipasaran. Pada perencanaan ini generator yang digunakan memiliki
frekwensi 50 Hz,
dengan
jumlah kutub 4 dan memiliki kecepatan putaran generator 1500 rpm.
Keluaran
tegangan 6,3 kV hubungan bintang , daya keluaran adalah 3.000 kW dan efisiensi
generator secara umum adalah 0,9 dan PLTM ini memerlukan sebuah trafo step up
untuk menaikkan tegangan karena akan di interkoneksikan dengan tegangan PLN
yang telah ada di jaringan. Dan dengan alat sinkronisasi keluaran tegangan PLTM
ini sudah dapat di suplai ke jaringan distribusi PLN.
Kesimpulan
Dari
hasil survei dan perhitungan yang telah dilakukan untuk rencana pembangkit
listrik tenaga mikrohidro (PLTM) Batang Anai pada lokasi tersebut merupakan
daerah dengan kondisi yang efektif untuk pembangunan sebuah PLTM.
Debit
aliran yang akan digunakan adalah 5,67 m3/dt dan tinggi jatuh efektif air adalah
57 m serta kecepatan spesifik turbin (ns) 177 rpm, maka jenis turbin yang
sesuai untuk perencanan ini adalah
turbin
Francis.
Hasil
perhitungan yang dilakukan terhadap daya yang dapat dihasilkan sesuai data-data
yang didapat dari lapangan maka daya air yang tersedia adalah 3.167,26 kW, daya
turbin sebesar 2.375,46 kW dan
daya
listrik yang dihasilkan sebesar 2.137,90 kW. Generator yang digunakan adalah Generator
Synchronous tiga fasa empat kutub dan jumlah putaran 1500 rpm dengan daya
keluaran 2.672,37 kVA.
Daya
yang keluar dari generator akan diinterkoneksikan dengan jaringan tegangan
menengah PLN dengan menaikan tegangan melalui sebuah transformator step up. PLN
akan mendistribusikan daya kerumah-rumah penduduk. Jumlah rumah yang bisa
dialiri oleh daya yang dihasilkan pembangkit
±2.969
buah rumah dengan daya terpasang 900VA.
Perkiraan
biaya untuk membuat PLTM di Desa Guguak Kandang Ampek
Kecamatan
2x11 KayuTanam Kabupaten Padang Pariaman ±Rp 28.968.908.100
Daftar pustaka
[1]. Arismunandar. Artono, 2000. Buku
Peganggan Teknik Tegangan Tenaga
Listrik, Jilit I Pembangkitan Dengan
Tenaga Air. Jakarta: PT. PRADYA
PARAMITA.
[2]. Fritz Dietzel, 1988. Turbin Pompa
dan
Kompresor. (Alih bahasa Ir. Dakso
Sriyono). Jakarta: Erlangga.
[3]. O.F. Patty, 1995.
Tenaga Air. Jakarta:
Erlangga
[4]. Ray. K. Linsley,
Yoseph B. Franzini,
1985. Tekhnik Sumber Daya
Air. Jilid
I. (Alih bahasa Ir. Djoko
Sasongko,
M.Sc). Jakarta: Erlangga.
[5]. Ranald V. Giles, 1984.
Mekanika Fluida
dan Hidrolika. (Alih bahasa
Ir.
Herman Widodo Soemitro).
Jakarta:
Erlangga
[6]. Stolk, 1993. Elemen
Mesin (Alih bahasa
Hendarsin, Abdul Rachman).
Jakarta:
Erlangga.
[7]. Suryono. Arismunandar,
1991. Pedoman
Rekayasa Tenaga Air. UPT.
Hidro
[8]. Wiranto. Arismunandar,
1997. Penggerak
Mula Turbin. Bandung: ITB.
[9].www.docstock.com/docs/13528861/studykelayakan-
elektrik-mekanikal-
PLTMH, 28November2010
Tidak ada komentar:
Posting Komentar