pemanfaatan aliran sungai dalam menghasilkan energi listrik

31
PEMANFAATAN ALIRAN SUNGAI DALAM MENGHASILKAN ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN TURBIN AIR PADA PLTA SUNGAI DOSEN PEMBIMBING : MUHAMMAD S. ALIM, M.T OLEH : AGUSTINA BUDI ASTUTI H1E108051 M. SADIQUL IMAN H1E108059 ERLINDA TRI WARDHANA H1E108067 PROGAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

Upload: muhammad-sadiqul-iman

Post on 27-Jun-2015

1.293 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

PEMANFAATAN ALIRAN SUNGAI

DALAM MENGHASILKAN ENERGI LISTRIK

MENGGUNAKAN TURBIN AIR PADA PLTA SUNGAI

DOSEN PEMBIMBING :

MUHAMMAD S. ALIM, M.T

OLEH :

AGUSTINA BUDI ASTUTI H1E108051

M. SADIQUL IMAN H1E108059

ERLINDA TRI WARDHANA H1E108067

PROGAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2010

Page 2: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat rahmat dan petunjuk yang dicurahkan-Nya kami dapat menyelesaikan

penulisan ini.

Penulisan Pemanfaatan Aliran Sungai dalam Menghasilkan Energi Listrik

Menggunakan Turbin Air pada PLTA Sungai ini merupakan tugas yang diberikan

oleh bapak M.S. Alim, M.T, yang mana tujuan yang kami ambil dari kegiatan

penulisan ini adalah untuk memberikan gambaran tentang peran aliran air sungai

yang dapat dijadikan sebagai sumber eneri listrik serta mengembangkan daya

kreativitas remaja khususnya mahasiswa dalam mengembangkan daya cipta untuk

melakukan suatu perubahan dalam upaya sumbangan pikiran untuk pengetahuan yang

berguna dan bermanfaat bagi masyarakat.

Penulisan makalah ini dapat diselesaikan karena berkat bimbingan secara

terpadu oleh bapak M.S. Alim, M.T,dan dukungan dari semua pihak. Untuk itu dalam

kesempatan kali ini kami mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya. Dan

akhirnya diharapkan agar penulisan makalah ini dapat berguna bagi kita semua serta

kemajuan ilmu pengetahuan. Penulisan ini tentunya tidak lepas dari kritik dan saran

yang bersifat membangun.

Banjarbaru, Mei 2010

Penulis

Page 3: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan kemajuan zaman yang semakin meningkat, kebutuhan energi

sekarang ini menjadi meningkat pula. Sehingga penggunaannya menjadi kebutuhan

yang sangat penting bagi kemajuan dari suatu daerah bahkan negara tersebut. Oleh

karena hal tersebut, pemanfaatan sumber energi secara bijaksana dewasa ini sangat

dibutuhkan, agar ketersediaanya di alam ini tidak cepat musnah.

Seperti halnya di negara-negara dunia, Indonesia juga sangat membutuhkan

akan ketersediannya energi sebagai salah satu aspek pembangunan. Namun dengan

penggunaan energi yang sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil, batu bara

dan minyak bumi, tentunya ketersediaannya di alam ini akan cepat habis jika tidak

digunakan secara bijaksana, karena termasuk sumber daya yang tidak dapat

diperbaharui. Sementara penggunaan energi semakin meningkat, maka dibutuhkan

energi alternatif, dimana di alam banyak kita temui dan dapat kita perbaharui

keberadannya, seperti energi air, energi matahari, energi angin, panas bumi serta

energi nuklir.

Indonesia yang merupakan negara tropis, memiliki curah hujan yang sangat

tinggi. Dengan jenis topografi yang bergunung-gunung dan memiliki banyak sungai,

maka pemanfaatan aliran sungai dapat dikembangkan sebagai sumber energi atau

sumber listrik. Potensi ini dapat dikembangkan di daerah pedesan, dimana sebagian

besar penduduk desa belum bisa menikmati keberadaan energi listrik sehingga

penggunaan aliran air sangat tepat sebagai sumber pembangkit listrik.

Energi air dapat kita dapatkan dari alian air terebut. Energi yang dapat kita

dapatkan dari aliran air dapat berupa energi mekanis maupun energi listrik.

Pemanfaatan energi air dapat kita kembangkan menggunakan turbin air. Dimana

turbin air dalam suatu sistem pembangkit listrik tenaga air merupakan salah satu

peralatan utama selain generator. Sehingga sudah jelaslah jika pemanfaatan energi

Page 4: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

dewasa ini dapat kita gunakan sistem kerja turbin air dalam menghasilkan sumber

energi listrik.

1.2 Permasalahan dan Ruang Lingkup

Batasan masalah yang diambil dalam pembuatan karya tulis ini adalah

seberapa efektif pemanfaatan turbin air dalam penyediaan sumber tenaga listrik bagi

kehidupan masyarakat Indonesia dewasa ini khususnya pada masyarakat pedesaan,

karena turbin air yang digunakan ditempatkan pada daerah pedesaan yang memiliki

banyak sungai dengan memanfaatkan aliran sungai untuk mendapatkan energi listrik.

1.3 Tujuan

Tujuan yang hendak dicapai dari penulisan ini adalah :

1. Untuk mengetahui cara kerja turbin air dalam menghasilkan

energi listrik yang memanfaatkan aliran sungai.

2. Dapat menjadikan aliran air sungai sebagai salah satu alternatif

lain dalam menghasilkan sumber energi listrik yang tentunya sangat

banyak tersedia di alam dan sangat ramah lingkungan.

Page 5: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Potensi Energi Air

Potensi energi terbarukan seperti biomasa, panas bumi, energi surya, energi

air, dan energi angin cukup besar. Hanya saja sampai saat ini pemanfaatannya masih

sangat terbatas. Hal ini antara lain disebabkan oleh harga energi terbarukan yang

belum kompetitif bila dibandingkan dengan harga energi fosil yang masih disubsidi,

rendahnya penguasaan teknologi sehingga kandungan impornya tinggi, serta

keterbatasan dana untuk melakukan penelitian, pengembangan, maupun investasi

dalam pemanfaatan energi terbarukan serta infrastruktur yang kurang memadai.

Tabel 1. Cadangan Energi Non Fosil Indonesia Tahun 2008

Energi Non Fosil Sumber Daya Setara Kapasitas Terpasang

Tenaga Air 845 Juta SBW 75.67 GW 4.2 GW

Panas Bumi 219 Juta SBW 27.00 GW 1.04 GW

Mini/MikroHidro 0.45 GW 0.45 GW 0.084 GW

Biomassa 49.81 GW 49.81 GW 0.3 GW

Tenaga Surya 4,80

kWh/m2/day

0.008 GW

Tenaga Air 9.29 GW 9.29 GW 0.0005 GW

Sumber: Presentasi Menteri ESDM, 11 April 2008 dalam Wardhani ( 2009)

Indonesia memiliki 5.950 wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) dari sejumlah

22.000 anak sungai memiliki potensi tenaga hidro diprediksi mencapai 75.000 MW,

sebagai sumber energi terbarukan basis gravitasi (air terjun) dan konetik (arus

sungai), atau kombinasi keduanya, yang sudah dimanfaatkan hanya 4.150 MW

kapasitas terpasang dan khusus Mikrohidro mencapai 60 MW di seluruh Indonesia.

Kondisi aliran sungai Indonesia sebagian tergantung pada kondisi musim hujan dan

juga tersedia air sepanjang tahun mengalir deras, misal di sungai Memberamo Papua.

Page 6: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga hidro adalah PLTA lebih dari 50 MW per unit,

PLTMiniHidro 100 kW ~ 50 MW, dan PLTMikroHidro kurang dari 100 kW, yang

semuanya memanfaatkan potensi gravitasi ketinggian (head) dan debit air, umumnya

berada di lokasi yang jauh dari pemukiman rakyat, maka membutuhkan jaringan

transmisi & distribusi dan right of way melewati hutan yang sulit dan biaya tinggi.

Sedangkan pada pengembangan PLTA Sungai memanfaatkan energi kinetik

arus sungai (nyaris’zero head’), sehingga dapat dipasang di sepanjang aliran sungai

dari hulu, hilir dan dekat muara sungai. Dan lokasi PLTA Sungai dapat dibangun

dekat dengan lokasi pemukiman rakyat konsumen listrik, dan tidak membutuhkan

dam, pipa pesat, bangunan power house, dan jaringan listrik sederhana, maka biaya

investasi dan operasinya relatif lebih murah dibandingkan dengan biaya

PLTMikroHidro atau sejenisnya. Potensi energi hidro daratan ini belum termasuk

potensi energi hidro arus sungai bawah tanah, energi arus laut, energi pasang-surut

(tidal), sea water pump storage dan deep ocean thermal energy (Anonim1, 2008)

Besarnya energi air dilihat dari tabel 1 diatas, maka sudah sepantasnya jika

dewasa ini kita lebih memanfaatkan penggunaan energi air dalam memenuhi

kebutuhan akan energi listrik khususnya. Dimana air merupakan sumber energi yang

murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada air

jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (Hydropower) adalah energi

yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan

dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan

energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air yang

memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai. Sejak awal abad 18

kincir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum,

penggergajian kayu dan mesin tekstil. Memasuki abad 19 turbin air mulai

dikembangkan (Sihombing, 2009).

Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada

besarnya head dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head adalah

beda ketinggian antara muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir

Page 7: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

air/turbin air. Total energi yang tersedia dari suatu reservoir air adalah merupakan

energi potensial air yaitu :

...............................................................................(1.1)

dengan

m adalah massa air

h adalah head (m)

g adalah percepatan gravitasi

Daya merupakan energi tiap satuan waktu , sehingga persamaan (1.1)

dapat dinyatakan sebagai :

Dengan mensubsitusikan P terhadap dan mensubsitusikan terhadap

maka :

............................................................................(1.2)

Dengan :

P adalah daya (watt) yaitu

Q adalah kapasitas aliran

adalah densitas air

Selain memanfaatkan air jatuh, energi air dapat diperoleh dari aliran air datar.

Dalam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik

............................................................................(1.3)

dengan

v adalah kecepatan aliran air

Daya air yang tersedia dinyatakan sebagai berikut :

Page 8: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

........................................................................(1.4)

atau dengan menggunakan persamaan kontinuitas maka

.........................................................................(1.5)

dengan

A adalah luas penampang aliran air (Sihombing, 2009).

2.2 Kolaborasi Koperasi dan Pengembang PLTA Sungai

Keberadaan lembaga Koperasi memiliki tradisi kuat dan telah memberikan

kontribusi nyata oleh dan untuk masyarakat Indonesia, khususnya dibidang

peningkatan perekonomian skala menengah-bawah, baik di masa lalu, sekarang dan

masa datang. Ketangguhan lembaga Koperasi dan Usaha Mikro Kecil Menengah

(UMKM) telah teruji dan berhasil menghadapi badai krisis moneter tahun 1997 lalu,

dan berkontribusi menyelamatkan perekonomian nasional, khususnya dalam

penyerapan lapangan kerja. Sejak tahun 2007 muncul ancaman baru badai perubahan

harga minyak dunia, harga komoditas bahan pangan dunia dan bahan tambang yang

mengakibatkan biaya investasi dan biaya produksi meningkat tajam. Maka lembaga

Koperasi & UMKM kembali didorong merapatkan ’barisan’ guna mengantisipasi

ancaman gejolak harga dunia dan mengamankan ketersediaan stok bahan pangan dan

bahan bakar domestik.

Kolaborasi Koperasi dan pengembang PLTA Sungai dimaksudkan untuk

memenuhi kebutuhan daya listrik para anggota Koperasi yang masih belum

menikmati pelayanan listrik dan ikut serta dalam peningkatan produksi pertanian

melalui penyediaan air, pengembangan dan pengolahan komoditas pertanian, serta

berjuang bersama menegakkan kedaulatan bahan pangan, kedaulatan perekonomian

dan security of energy supply. Pengembang PLTA Sungai mempersiapkan komponen

utama, pemasangan, ujicoba, training operator dan manual operasi PLTA Sungai,

termasuk instalasi kelistrikan ke pelanggan. Pihak Koperasi mempersiapkan

Page 9: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

kelompok pelanggan, lokasi, perizinan, fasilitas pendanaan, organisasi Operation &

Maintenance (O&M), dan Administration & Keuangan. Sedangkan komponen pompa

air untuk irigasi pertanian akan dipasang sesuai kebutuhan di lokasi (Anonim1, 2008).

2.3 Prospek Pemasaran

Data rasio elektrifikasi nasional hanya 55 %, berarti masih 45 % penduduk

Indonesia belum menikmati pelayanan listrik. Jutaan calon pelanggan baru telah

mendaftar ke kantor PLN sedang menanti penyambungan daya listrik, dan dilapangan

pemadaman bergilir terus berlangsung. Kesimpulannya adalah ada kebutuhan

(demand) listrik, daya beli listrik tumbuh, tetapi kekurangan (shortage) supply daya

listrik, atau terjadi defisit neraca daya listrik. Bahkan kabarnya beberapa calon

pelanggan telah membayar biaya penyambungan listrik, tetapi sekian lama menunggu

belum juga menikmati pelayanan listrik. Secara umum terjadi peningkatan ekonomi

dan daya beli masyarakat masyarakat desa yang memiliki aset perkebunan, antara lain

kelapa sawit, karet, kopra, yang menikmati kenaikan harga domestik dan dunia

komoditas perkebunan. Demikian juga terjadi kenaikan harga komoditas pertanian

bahan pangan, yaitu padi, jagung, kedelai, gandum dan lainnya.

Saat ini penyedia tunggal daya listrik adalah PT. PLN Persero milik

pemerintah, sedangkan pihak swasta dapat menjual kelebihan daya listrik yang

dimiliki kepada PLN, atau transaksi kontrak jual-beli listrik jangka panjang antara

PLN dan pembangkit listrik swasta. Dan harga jual listrik nasional di subsidi oleh

pemerintah yang mencapai Rp. 61 trilyun pada tahun 2008 ini. Subsidi ini terjadi

karena biaya produksi pembangkit & penyaluran listrik PLN melebih harga jual

listrik yang ditetapkan pemerintah. Di wilayah terpencil biaya produksi dengan

pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD) dapat mencapai Rp. 2.500 ~ Rp. 3.000,- per

kWh, sedangkan harga jual listrik nasional rata-rata kurang dari Rp. 600,- per kWh,

dengan kata lain PLN mengalami rugi besar jika mengoperasikan PLTD.

Terdapat 3 skema pembiayaan PLTA Sungai, yaitu skema pembiayaan

Mandiri oleh Koperasi setempat, skema pembiayaan investasi, dan pembiayaan dari

Pemerintah Daerah berdasarkan amanah Peraturan Presiden Nomor 5 tahun 2006

Page 10: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

tentang Kebijakan Energi Nasional. Pada skema pembiayaan Mandiri oleh Koperasi

setempat, bahwa Koperasi menyiapkan sejumlah dana pembangunan PLTA Sungai,

mengawasi dan membentuk organisasi operasi PLTA Sungai, serta memiliki aset

PLTA Sungai sepanjang masa usia teknisnya. Sedangkan skema pembiayaan

investasi adalah mengundang partisipasi swasta untuk membangun, mengoperasikan

dan memiliki PLTA Sungai untuk jangka waktu tertentu, yang dikenal dengan pola

BOO. Sesuai dengan kebijakan energi nasional, bahwa kewajiban pemerintah pusat

dan pemerintah daerah dalam menjamin ketersediaan energi setempat (security of

energy supply), termasuk penyediaan dana pembangunan infrastruktur kelistrikan

daerah, dan BUMD sebagai pengelola operasional PLTA Sungai setempat (Anonim1,

2008).

2.4 Jenis-Jenis Turbin Air

Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk

pembangkit tenaga listrik.. Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi

mekanis. Energi mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik.

Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi

mekanis, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin

reaksi (Anonim2, 2010).

Tabel 2. Pengelompokan Turbin

  high head medium head low head

Turbin Impuls PeltonTurgo

Cross-flowMulti-jet Pelton

Turgo

Cross-flow

Turbin Reaksi Francis PropellerKaplan

(Sumber: Anonim2, 2010 )

2.4.1 Turbin Impuls

Yang dimaksud dengan turbin impuls adalah turbin yang cara bekerjanya

merubah seluruh energi air (yang terdiri dari energi potensial + tekanan + kecepatan)

Page 11: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

yang tersedia menjadi energi kinetik untuk memutar turbin, sehingga menghasilkan

energi puntir (Luknanto, 2010).

Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nozle. Air yang keluar

nozle mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah membentur sudu

arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impuls).

Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin bertekanan sama

karena aliran air yang keluar dari nozle tekanannya adalah sama dengan tekanan

atmosfir sekitarnya. Semua energi pada tempat dan tekanan yang tinggi, ketika masuk

ke sudu turbin akan dirubah menjadi energi (Siahaan, 2009).

A. Turbin Pelton

Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin pelton terdiri dari satu set

sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat

yang disebut nozle. Turbin pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang paling

efisien. Turbin pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi

Gambar 1.Turbin Pelton (Sumber. http://en.wikipedia.org/wiki/pelton_wheel )

Page 12: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Gambar 2. Nozle

(Sumber: http://europa.eu.int/en/comm/dg17/hydro/layman2.pdf)

Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu dibentuk

sedemikian rupa sehingga pancaran air akan mengenai tengah-tengah sudu dan

pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa membalikkan

pancaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-gaya samping. Untuk

turbin dengan daya yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa

nozle. Dengan demikian diameter pancaran air bisa diperkecil dan ember sudu lebih

kecil.

Turbin pelton untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih kurang

150 meter tetapi untuk skala mikro head 20 meter sudah mencukupi (Siahaan, 2009).

B. Turbin Turgo

Turbin Turgo dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton

turbin turgo merupakan turbin impuls, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozle

membentur sudu pada sudut 20 o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin

pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga

menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan (Siahaan, 2009).

Page 13: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Gambar 3. Sudu Turbin Turgo dan Nozle

(Sumber: http://europa.eu.int/en/comm/dg17/hydro/layman2.pdf)

C. Turbin Crossflow

Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-

Banki yang merupakan penemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang

merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow. Turbin crossflow dapat

dioperasikan pada debit 20 liter/detik hingga 10 m3/detik dan head antara 1 s/d 200

meter.

Gambar 4. Turbin Crossflow

(Sumber: http://europa.eu.int/en/comm/dg17/hydro/layman2.pdf)

Turbin crossflow menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai

dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga terjadi

konversi energi kinetik menjadi energi mekanis. Air mengalir keluar membentur sudu

dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk) kemudian

meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari beberapa sudu yang dipasang pada

sepasang piringan paralel (Siahaan, 2009).

Page 14: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

2.4.2 Turbin Reaksi

Yang dimaksud dengan turbin reaksi adalah turbin yang cara bekerjanya

merubah seluruh energi air yang tersedia menjadi energi puntir (Luknanto, 2010).

Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan

terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini

memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang berputar) dapat

berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin

reaksi. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah

turbin (Siahaan, 2009).

A. Turbin Francis

Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara

sumber air bertekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian

keluar. Turbin francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air

masuk secara tangensial. Sudu pengarah pad turbin francis dapat merupakan suatu

sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya. Untuk

penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah yang dapat

diatur merupakan pilihan yang tepat (Siahaan, 2009).

Gambar 5. Turbin Francis

(Sumber. http://en.wikipedia.org/wiki/francis_turbine)

B. Turbin Kaplan & Propeller

Page 15: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial. Turbin ini

tersusun dari propeller seperti pada perahu.. Propeller tersebut biasanya mempunyai

tiga hingga enam sudu (Siahaan, 2009).

Gambar 6. Turbin Kaplan

(Sumber. http://en.wikipedia.org/wiki/Kaplan_turbine)

Page 16: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

BAB III

PROSES PRODUKSI

3.1 Komponen Pokok

Komponen utama PLTA Sungai adalah :

1. Aliran air sungai,

2. Turbin air,

3. Transmisi mekanik,

4. Generator listrik,

5. Ponton,

6. Panel distribusi,

7. Kabel listrik, dan

8. Unit pompa air (pilihan).

Semua komponen utama tersebut merupakan produk lokal dan standar, guna

memudahkan operasional dan pemeliharaan (O&M), termasuk ketersediaan

spareparts. Komponen utama dalam bentuk terurai (CKD) dikirim ke lokasi,

selanjutnya dilakukan proses perakitan (assembling) dan dipasang di atas ponton,

yang dilengkapi jangkar (angkor) atau ditambatkan pada jembatan.

Dalam hal ini kapasitas terpasang PLTA Sungai 10 kW per unit untuk

melayani 15 pelanggan dengan sambungan daya listrik 500 Watt setiap pelanggan,

maka kebutuhan daya total 7,5 kW dan daya cadangan (reserve power) 2,5 kW.

Produksi supply daya listrik setahun dapat mencapai 52.560 kWh/tahun atau 4.380

kWh/bulan dengan asumsi capacity factor 60%. Sedangkan konsumsi rumah tangga

dan industri kecil diprediksi hanya 1.950 kWh/bulan, dengan asumsi konsumsi rumah

tangga 100 kWh/bulan dan 30% konsumsi industri kecil. Jadi kalkulasi (demand)

konsumsi daya listrik hanya mencapai 44,5 % dari ketersediaan supply produksi

listrik PLTASungai, maka peluang pemanfaatan kelebihan energi kinetik arus sungai

dapat digunakan untuk menggerakkan pompa air irigasi pertanian.

Page 17: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Lokasi PLTA Sungai mensyaratkan kondisi kecepatan arus minimal 1 m/s,

kedalaman sungai 3 meter minimal dan relatif dekat pemukiman pelanggan. Karena

disesuaikan dengan ukuran diameter turbin air mencapai 2 meter, dan ukuran luas

ponton sekitar 4 x 5 meter.

3.2 Produk Utama

Produk utama dari kegiatan ini sudah jelas adalah energi listrik, yang

memenfaatkan aliran sungai yang melewati turbin air dan disambung ke generator

listrik untuk menghasilkan energi listrik tentunya.

3.3 Proses Pengolahan

Gambar 7. Diagram Alir Pengolahan Energi Listrik

Melewati

Menghasilkan

Menyalurkan

Menciptakan

Page 18: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Dari diagram alir diatas dapat dijelaskan bahwa aliran air sungai yang sangat

berpotensi dalam menciptakan energi listrik akan melewati turbin air yang telah

dipasang diatas pemukaan sungai yang kemudian akan menghasilkan energi puntir

pada runner (bagian turbin yang berputar) dapat berputar. Energi puntir yang

dihasilkan oleh turbin air kemudian akan disalurkan ke generator listrik yang telah

tersedia, sehingga dari generator tersebut para konsumen, khususnya penduduk

pendesaan dapat menikmati energi listrik yang telah diciptakan dari aliran air sungai

tersebut.

Page 19: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kita ambil dari penulisan makalah ini adalah :

1. Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada

air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air

mengalir).

2. Pemanfaatan PLTA Sungai dapat dijadikan salah satu solusi pemenuhan

kebutuhan energi listrik pada masyarakat pedesaan dewasa ini.

3. Untuk itu penggunaan turbin air menjadi hal penting, karena turbin air mengubah

energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi mekanis diubah dengan

generator listrik menjadi tenaga listrik.

4. Terdapat 2 kelompok besar dalam pembagian jenis turbin air, yang meliputi turbin

impuls dan turbin reaksi.

5. Pada dasarnya aliran air sungai akan melewati turbin air yang kemudian akan

menghasilkan energi puntir, dimana energi puntir ini akan ditransferkan menuju

generator listrik dan pada akhirnya akan menghasilkan energi listrik yang dapat

dinikmati oleh para konsumen, khususnya masyarakat pedesaan.

4.2 Saran

Menjaga keberadaan sungai menjadi hal yang sangat penting demi kelancaran

pemenuhan energi listrik masyarakat pedesaan. Karena turbin air sangat dipengaruhi

oleh kesediaan debit air yang cukup tinggi untuk memutar runner dalam

menghasilkan energi listrik pada generator.

Page 20: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2008. Proposal Kolaborasi Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Arus

Sungai, di sepanjang sungai besar di Indonesia.

http://pub.nextbetter.net/files/ProposalPLTAsDekopinDraft.pdf

Diakses Tanggal 6 Mei 2010

Anonim2. 2010. Pemanfaatan Tenaga Air.

http://www.google.co.id/url?

sa=t&source=web&ct=res&cd=2&ved=0CAkQFjAB&url=http%3A%2F

%2Fagungchynta.files.wordpress.com%2F2007%2F03%2Fpemanfaatan-tenaga-

air.doc&rct=j&q=pdf

%2Cturbin+air&ei=NcPiS5uSHce4rAfPhbTzCA&usg=AFQjCNF5DnQnzg5Pwxfb

KdcqRLIQkWPvMA

Diakses Tanggal 6 Mei 2010

Luknanto, Djoko.2010. Bangunan Tenaga Air. http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/TurbinAir.pdf

Diakses Tanggal 6 Mei 2010

Siahaan, Danny Harri. 2009. Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada

Aliran Sungai.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/12008/1/09E01292.pdf

Diakses Tanggal 6 Mei 2010

Sihombing, Edis Sudianto. 2009. Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung

Pada Aliran Sungai.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/12009/1/09E01573.pdf

Diakses Tanggal 6 Mei 2010

Wardhani, Indra Sari. 2009. Laporan Field Trip Energi Terbarukan di Jawa Barat.

http://assets.wwfid.panda.org/downloads/

laporan_field_trip_energi_terbarukan_27_29_juli_2009.pdf

Page 21: Pemanfaatan Aliran Sungai Dalam Menghasilkan Energi Listrik

Diakses Tanggal 6 Mei 2010