Energi air adalah energi yang telah dimanfaatkan secara luas di Indonesia yang dalam skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa perusahaan di bidang pertanian bahkan juga memiliki pembangkit listrik sendiri yang bersumber dari energi air. Di masa mendatang untuk pembangunan pedesaan termasuk industri kecil yang jauh dari jaringan listrik nasional, energi yang dibangkitkan melalui sistem mikrohidro diperkirakan akan tumbuh secara pesat.

1.  PENDAHULUAN

2.  POTENSI AIR SEBAGAI SUMBER ENERGI

• Potensi air sebagai sumber energi terutama digunakan sebagai penyedia energi listrik melalui pembangkit listrik tenaga air maupun mikrohidro. Potensi tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan sebesar 75684 MW. Potensi ini dapat dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas 100 MW ke atas dengan jumlah sekitar 800.

• Banyaknya sungai dan danau air tawar yang ada di Indonesia merupakan modal awal untuk pengembangan energi air ini. Namun eksploitasi terhadap sumber energi yang satu ini juga harus memperhatikan ekosistem lingkungan yang sudah ada.

• Pemanfaatan energi air pada dasarnya adalah pemanfaatan energi potensial gravitasi. Energi mekanik aliran air yang merupakan transformasi dari energi potensial gravitasi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin atau kincir. Umumnya turbin digunakan untuk membangkitkan energi listrik sedangkan kincir untuk pemanfaatan energi mekanik secara langsung. Pada umumnya untuk mendapatkan energi mekanik aliran air ini, perlu beda tinggi air yang diciptakan dengan menggunakan bendungan. Akan tetapi dalam menggerakkan kincir, aliran air pada sungai dapat dimanfaatkan ketika kecepatan alirannya

memadai.• Pembangkit listrik mikrohidro mengacu pada pembangkit listrik dengan skala di

bawah 100 kW. Banyak daerah pedesaan di Indonesia yang dekat dengan aliran sungai yang memadai untuk pembangkit listrik pada skala yang demikian. Diharapkan dengan memanfaatkan potensi yang ada di desa-desa tersebut dapat memenuhi kebutuhan energinya sendiri dalam mengantisipasi kenaikan biaya energi atau kesulitan jaringan listrik nasional untuk menjangkaunya.

• Pembangkit listrik mikrohidro mengacu pada pembangkit listrik dengan skala di bawah 100 kW. Banyak daerah pedesaan di Indonesia yang dekat dengan aliran sungai yang memadai untuk pembangkit listrik pada skala yang demikian. Diharapkan dengan memanfaatkan potensi yang ada di desa-desa tersebut dapat memenuhi kebutuhan energinya sendiri dalam mengantisipasi kenaikan biaya energi atau kesulitan jaringan listrik nasional untuk menjangkaunya.

• Energi air yang dimanfaatkan di Indonesia pada umumnya dalam skala yang besar (PLTA). Ada beberapa kontroversi untuk menggolongkan PLTA sebagai sumber energi terbarukan, karena dampak negatifnya terhadap kondisi lingkungan. Bendungan besar yang digunakan dapat memperlambat debit aliran sungai secara signifikan sehingga mempengaruhi ekosistem sungai. Suplai air untuk keperluan lainnya pun juga terkena dampak. Dalam konstruksi bendungan yang membutuhkan lahan yang luas seringkali harus mengkonversi ekosistem di daerah aliran.

• Berbeda dengan pemanfaatan energi mikrohidro, sehubungan dengan skala yang tidak terlalu besar dampak terhadap lingkungan tidak terlalu besar

PEMANFAATAN ENERGI AIR MENGGUNAKAN KINCIR DAN TURBIN

Kincir AirPemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-shot, dan under-shot.

KINCIR OVERSHOT

• Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan kincir berada di bawah aliran air. Air memutar kincir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah jarum jam.

KINCIR BREAST-SHOT

• Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum jam.

KINCIR UNDER-SHOT

• Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga berlawanan arah dengan jarum jam

BESAR DAYA

Besar daya yang dapat diberikan aliran air melalui kincir atau turbin dapat dihitung dengan rumus berikut :

Dimana :

η = efisiensi sistem (-)

σ = berat air persatuan volume (N/m3)

Q = debit air (m3/det)

h = ketinggian permukaan (m)

Bhp = daya yang diberikan aliran air melalui kincir (Watt)

PRINSIP PEMANFAATAN MIKROHIDRO• Air dari sungai dibendung, kemudian dialirkan melalui parit.

• Sebagian air dialirkan ke dalam bak penampungan dan sebagian lagi di alirkan untuk keperluan irigasi. Air dalam bak penampungan kemudian di saring dan dialirkan ke dalam bak penenang.

• Bak penenang berfungsi untuk menenangkan air agar tidak terjadi kumparan air yang dapat menyebabkan turbin bekerja tidak efisien. Air dalam bak penenang kemudian dialirkan melalui pipa-pipa besar yang disebut penstock yang menuju power house.

• Di dalam power house terdapat turbin dan generator. Putaran turbin menyebabkan generator berputar.

• Di dalam generator energi air yang digerakan turbin diubah menjadi energi listrik. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi maka perlu adanya transformator.

• Salah satu Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro yang terdapat di Indonesia adalah PLTMH cinta mekar yang berlokasi di Subang, Jawa Barat.