PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro) TRAINER

 

1. Nama Alat :
“PLTMH Trainer” (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro/PLTMH Trainer Terintegrasi Komputer, sarana untuk pelatihan PLTMH di Indonesia).

2. Komponen alat meliputi :
a. Turbin Pelton (10 blade, 1 nozel)
b. Generator sinkron permanent magnet
c. Jetpump untuk penyedia head dan debit
d. Pressure gauge (pengukur head efektif)
e. Alat ukur tegangan dan arus digital parallel data 8 bit untuk komunikasi komputer
f. Rangkaian interfacing (komunikasi data sistem PLTMH dengan komputer)
g. Desain Software untuk pengoperasian sistem PLTMH dengan komputer
h. Meja dan Panel kontrol untuk sistem instalasi sistem PLTMH

3. Sistem kerja alat :

a. Prinsip kerja alat :
Alat ini beroperasi dengan menghidupkan jetpump untuk sumber air (head dan debit). Pancaran air akan menembak mangkok turbin pelton melalui nozel dengan diameter 1 cm, yang mengakibatkan turbin berputar. Tenaga mekanik putaran turbin dikopel langsung pada poros generator sinkron permanen magnet, pengaturan kecepatan putaran diatur melalui valve pada menuju nozel. Pada sistem ini Kapasitas daya PLTMH; pada tegangan (E) kerja 221 volt membangkitkan daya (P) sebesar 30,94 watt dan arus sebesar (I) 0,14 Ampere, effisisensi (n) pada sistem PLTMH ini diperoleh sebesar 45,56%.

b. Cara pengoperasian
1) Periksa semua instalasi sesuai dengan petunjuk pada panel control instalasi PLTMH.
2) Tombol On pada pushbutton agar sumber listrik untuk Jetpump siap digunakan.
3) Koneksikan semua alat ukur arus tegangan dan semua saklar switching yang ada pada kotak panel (sesuai gambar kerja).
4) Jika rangkaian instalasi sudah sesuai dengan gambar, jalankan software PLTMH trainer
melalui shortcut pltmh pada desktop.

 

tampilan software pengoperasian PLTMH Trainner dengan komputer
5) Cara pengoperasian software :
– OK ; untuk mengoperasikan turbin.
– OFF untuk mematikan turbin.
– MCB ON/OFF untuk operasi beban konsumen.
– ON/OFF Lampu 1,2 dan 3 untuk pengoperasian beban PLTMH.
6) Untuk mengetahui kerja sistem PLTMH perubahan daya dapat diatur dengan mengatur
debit/head pada valve pada trainer. Perubahan valve akan mengatur pancaran menuju nosel
yang mengakibatkan putaran turbin berubah, perubahan daya dapat dilihat pada nilai di
komputer (arus dan tegangan) yang dibangkitkan.

4. Kegunaan :
a. Untuk pendukung program pelatihan PLTMH di daerah-daerah
b. Berbagai kegiatan sosialisasi pembangunan PLTMH di Indonesia
c. Alat praktek PLTMH di berbagai laboratorium di Perguruan tinggi dan Sekolah kejuruan.

 


Pemesanan :
1. Melalui Magister Sistem Teknik-UGM, Jl. Teknika Utara Berak UGM (0274 631182,
7478122, fax (0274) 631183.
2. Ainur Rojik, 081542937751.

PLTMH

PLTMH ONGKO

 

Ongko 

Umum

PLTMH Ongko berada di Dusun Latar, Desa Ongko, Desa Ongko, Kecamatan Plampang, Kabupaten Sumbawa. Posisi geografis PLTMH Ongko pada 8°45’40,4″ LS dan 118°03’09,7″ BT,  berjarak 75 km dari kota Sumbawa Besar. PLTMH Ongko dibangun tahun 1999 oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB.

Hidrologi

(nihil)

Kelembagaan

Pengelolaan PLTMH Ongko dilaksanakan secara swadaya. Dengan kapasitas 22 kW, PLTMH Ongko melayani 35 rumah tangga di Dusun Ongko dengan daya terpasang 110 VA/konsumen.

Data Teknis

Komponen Sipil

Bangunan Sadap

:

Bendung pasangan batu
Saluran Pembawa

:

Saluran terbuka, 5 m
Pipa Pesat

:

Pipa Baja tebal 5 mm
–   Panjang

:

74 m
–   Diameter

:

380 mm
Debit

:

0,450  meter3/dtk
Tinggi Jatuh Air

:

19 m
Rumah Pembangkit

:

3x 4 m2
Sistem Distribusi

:

JTM  0 kms & JTR 1,5 kms

 

 Komponen Mechanical & Electrical :

Kapasitas

:

Terbangkit 20 kW
Turbin

:

Crossflow T-14  (buatan dalam negeri)
Generator

:

 3 phase,1500 rpm, 30 kW
System Control

:

Electronic Load Controller Vario (buatan dalam negeri)

 

 

PLTMH SANTONG

Santong

Umum

PLTMH Santong berada di Dusun Waker, Desa Santong, Kecamatan Kayangan, Kabupaten Lombok Barat. Posisi geografis PLTMH Santong pada 8°19’16″ LS dan 116°17’30″ BT,  berjarak 60 km dari kota Mataram dan waktu tempuh perjalanan ± 1,5 jam. PLTMH Santong  dibangun tahun 1997 oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB, kemudian pada tahun 2004 dilakukan renovasi dan rehabilitasi untuk peningkatan kapasitas pembangkit menjadi 46 kW.

Hidrologi

(nihil)

 Kelembagaan

Pengelolaan PLTMH Santong dilakukan oleh kelembagaan yang dibentuk secara swadaya oleh kelembagaan setempat. Dengan kapasitas 46 kW, PLTMH Santong melayani  115 KK di Dusun Sempakok dengan daya terpasang 110 VA/KK.

 Data Teknis

Komponen Sipil :

Bangunan Sadap : Langsung dari saluran primer Dam Santong, stop block dari balok kayu.
Saluran Pembawa : Saluran terbuka, panjang 70 m
Pipa Pesat : Pipa Baja tebal 5 mm
–   Panjang : 91,2 m
–   Diameter : 570 mm
Debit : 0,450 m3 / dtk
Tinggi Jatuh Air : 12 m
Rumah Pembangkit : 4 x 4,5 m2
Sistem Distribusi : I JTM 1,3 kms dan JTR 1,9 kms

 

Komponen Mechanical & Electrical :

Kapasitas : Terbangkit 46 kW
Turbin : Crossflow T14 (buatan dalam negeri)
Generator : 3 phase, 1500 rpm, 60 kVA
System Control : Electronic Load Controller Vario ( buatan dalam negeri)

 

 

 

PLTMH SEDAU I  DAN  II

Sedau I dan II

Umum

PLTMH Sedau I dan II berada di Dusun Sedau Desa, Desa Sedau, Kecamatan Narmada, Kabupaten Lombok Barat, Posisi geografis PLTMH Sedau pada 8º 34’ 27” LS dan 116º 15’ 59” BT,  berjarak 19 km dari kota Mataram. Terdapat 2 (dua) PLTMH di Dusun Sedau melayani di dua wilayah dua Kabupaten yaitu Kabupaten Lombok Barat dan Kabupaten Lombok Tengah. PLTMH Sedau I dibangun tahun 1998, kapasitas 30 kW dengan konsumen 132 pelanggan di wilayah Dsn. Sedau Desa, Ds. Sedau, Kab. Lombok Barat. PLTMH Sedau II dibangun Tahun 2003, kapasitas 34 kW dengan konsumen 197 rumah tangga, 6 Musholla di wilayah Dsn. Cerorong, Kabupaten Lombok Tengah.
PLTMH Sedau beroperasi selama 12 jam per hari pada malam hari.

Hidrologi

(nihil)

Kelembagaan

Pengelolaan PLTMH dilaksanakan oleh lembaga setempat dengan pembayaran Rp. 10.000,-/rumah tangga, dengan daya terpasang 110 VA/KK.

 Data Teknis

Komponen Sipil (PLTMH Sedau I & II)  :

Bangunan Sadap

:

 Sal. primer Bendung Keru
Saluran Pembawa

:

Intake langsung dari saluran irigasi primer Bendung Keru
Pipa Pesat

:

Pipa Baja tebal 5 mm
–   Panjang

:

13 m
–   Diameter

:

570 mm
Debit

:

0,589 m3 / dtk
Tinggi Jatuh Air

:

9 m
Rumah Pembangkit

:

3 x 4 m2
Sistem Distribusi

:

I JTM 0 kms dan JTR 2,5 kmsII JTM 2 kms dan  JTR 3 kms

 

Komponen Mechanical & Electrical  (PLTMH Sedau I & II)  :

Kapasitas

:

I   Terbangkit 30 kWII Terbangkit 34 kW
Turbin

:

Crossflow T14
Generator

:

I   3 phase, 1500 rpm, 30 kWII  3 phase, 1500 rpm, 35 kW
System Control

:

IGCNS34 (buatan dalam negeri)

 

 

PLTMH SELEN AIK

 Selenaik

Umum

Selen Aik merupakan salah satu dusun di Desa Sedau wilayah Kecamatan Narmada, Kabupaten Lombok Barat Provinsi Nusa Tenggara Barat. Terletak ± 24 km sebelah timur laut Mataram. dengan posisi geografis pada 8º 33’ 24” LS dan 116º 16’ 29” BT.

Kapasitas PLTMH Selenaik 25 kW. Dibangun tahun 2005, merupakan rehabilitasi PLTMH Santong PLTMH Selenaik dengan daya terpasang 25 kW untuk melanyani 180 KK pada Dusun Selen Aik, Lebah Suren dan Gubuk Keong. PLTMH Selenaik dioperasikan untuk penerangan pedesaan selama 12 jam per hari.

Hidrologi

(nihil)

Kelembagaan

PLTMH Selenaik di kelola oleh masyarakat setempat dengan struktur organisasi terdiri dari ketua, bendahara dan operator/teknisi. Adapun tarif listrik yang berlaku :

  • Pembayaran Rp. 12.500/Konsumen dengan daya terpasang 110 VA
  • Pembayaran Rp. 20.000/Konsumen dengan daya terpasang 220 VA
  • Pembayaran Rp. 40.000/Konsumen dengan daya terpasang 450 VA

 Data Teknis

Komponen Sipil :

Bangunan Sadap

:

Bendung pasangan batu
Saluran Pembawa

:

Saluran terbuka, panjang 512m
Pipa Pesat

:

Pipa Baja tebal 5 mm
   –  Panjang

:

21,5 m
    –   Diameter

:

570 mm
Debit

:

0,3 meter3/dtk
Tinggi Jatuh Air

:

13,94 m
Rumah    Pembangkit

:

3 x 4 m2
Sistem Distribusi

:

JTM 2x600ms &JTR2x500ms

 

Komponen Mechanical & Electrical :

Kapasitas

:

Terbangkit 25 kW
Turbin

:

Crossflow T14 (buatan dalam negeri)
Generator

:

 3 phase, 1500 rpm, 30 KW
System Control

:

16CNS34 (buatan dalam negeri)

 

 

PLTMH LANTAN 

Lantan

Umum

PLTMH Lantan dibangun tahun 2006 oleh Listrik Perdesaan PT. PLN Wilayah NTB dengan Detail Design oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB, sedangkan penyiapan lahan dan pembinaan kelembagaan oleh Kantor Pertambangan Kabupaten Lombok Tengah.

Dengan  kapasitas pembangkit sebesar 100 kW, PLTMH Lantan melayani 800 rumah atau 247 kWh meter di Dusun Rerantik, Pemasir, Pondok Komak, Endut Tojang, Pondok Gedang, Lantan Duren dan Dusun Lantan Daye. Daya terpasang 450 VA/Konsumen dimana 1 kWh meter melayani 1 sampai dengan 4 rumah yang berdekatan.

Hidrologi

PLTMH Lantan memanfaatkan potensi tenaga air dari Sungai Kali Babak, dengan debit 990 liter/detik dan net head 15 meter.

 Kelembagaan

Pengelolaan PLTMH Lantan oleh Pemerintah Kabupaten Lombok Tengah dipercayakan kepada Koperasi Serba Usaha ”Mele Maju”. Pendampingan kelembagaan dilakukan oleh MHPP (Mini Hydro Power Project) dengan menggandeng LSM lokal yaitu YKSSI (Yayasan Keluarga Sehat Sejahtera Indonesia).

Tarif listrik yang diberlakukan di PLTMH Lantan diadopsi dari tarif dasar listrik yang yang digunakan PT. PLN dan telah  disahkan oleh Surat Keputusan Bupati Lombok Tengah.

Data Teknis

Komponen Sipil :

Bangunan Sadap

:

Bendung pasangan batu
Saluran Pembawa

:

Saluran terbuka, panjang 150 m
Pipa Pesat

:

Pipa Baja tebal 5 mm
–   Panjang

:

28 m
–   Diameter

:

760 mm
Debit

:

0,990 meter3/dtk
Tinggi Jatuh Air

:

15 meter
Rumah Pembangkit

:

8 x 6 m2
Sistem Distribusi

:

JTM 1×1,5 kms & JTR 1x  3,5 kms

 

 Komponen Mechanical & Electrical :

Kapasitas

:

Terbangkit 114 KW
Turbin

:

Crossflow T-15 (buatan dalam negeri)
Generator

:

 3 phase,1500rpm, 140 KW
System Control

:

Electronic Load Controller (buatan dalam negeri Rating daya 120 kW, 3 Phase (Sistem proteksi daya, arus, dan tegangan)

 

 

PLTMH BUNUT JAMBUL

Bunut Jambul

Umum

PLTMH Bunut Jambul berada di Dusun Lendang Penyonggok, Desa Tetebatu, Kecamatan Sikur, Kabupaten Lombok Timur. Perjalanan menuju lokasi PLTMH Bunut Jambul dapat ditempuh dari  Mataram ke arah timur sampai di Kecamatan Sikur melalui jalan provinsi dengan kondisi jalan beraspal sejauh lebih kurang 45 km, kemudian diteruskan melalui jalan desa yang sudah diperkeras sejauh 3 km. Secara geografis PLTMH Bunut Jambul berada di koordinat 8033’22” LS dan 116024’35” BT.

Dibangun pada tahun 2007 oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB, PLTMH Bunut Jambul dengan kapasitas 30 kW melayani 174 Kepala Keluarga (KK) atau 42 kWh meter di Dusun Otak Bangket, Dusun Lendang  Penyonggok dan Dusun Lingkung Daye. Daya penyambungan sebesar 450 VA/kWh meter, dimana satu kWh meter melayani 1 sampai dengan 4 rumah yang letaknya berdekatan (cluster).

Hidrologi

Debit air Terjunan Saluran Bunut Jambul berasal dari mata air Kembangsari dan mata air komulatif Sukur dan seterusnya.

Untuk uji akurasi data, maka data hasil pencatatan debit di Terjunan Saluran Bunut Jambul akan dibandingkan dengan pencatatan debit otomatis Terjunan Saluran Bunut Jambul dengan kurun masa yang sama.

Analisa hidrologi untuk PLMTH Bunut Jambul yang diperlukan adalah analisa debit andalan, sedangkan debit banjir di Terjunan Saluran Bunut Jambul tidak dapat dihitung karena debit yang digunakan adalah debit di saluran irigasi. Jadi titik tinjauan dalam studi ini adalah frekuensi debit minimum–maksimum di saluran irigasi dan debit minimum di Terjunan Saluran Bunut Jambul.

Dengan diambil nilai kemungkinan 90 % dari kurva durasi aliran Terjunan Saluran Bunut Jambul diperoleh besarnya debit  Q  =  0.35 m3/dt.

Sedangkan pola pemakaian debit air yang berlaku sesuai dengan hasil pengukuran pada musim kemarau menunjukkan bahwa debit yang dialirkan melalui saluran induk Kembangsari.

Dengan memperhatikan pola pengaliran yang berlaku di Saluran Induk Kembangsari maka dapat disimpulkan :

–         Untuk debit air saluran dengan nilai kemungkinan 90%  (Q = 0.35  m3/dt).

–         Pola penggunaan air saluran irigasi dapat sepenuhnya dimanfaatkan pada malam hari.

Berdasarkan hal tesebut diatas, dan pertimbangan masukan dari juru pengairan setempat debit rencana untuk PLMTH Bunut Jambul yang digunakan sebesar Q = 0,35 m3/dt dengan head/tinggi jatuh (H) = 13,24 m.

Kelembagaan

Saat ini pengelolaan PLTMH Bunut Jambul dilaksanakan oleh Koperasi Pondok Pesantren Nurussalam. Pendampingan kelembagaan sampai saat ini (Mei 2008) dilakukan oleh MHPP (Mini Hydro Power Project) dengan menggandeng LSM lokal yaitu YKSSI (Yayasan Keluarga Sehat Sejahtera Indonesia).

Data Teknis

Komponen Sipil

Bangunan Sadap

:

Saluran intake 17 m
Saluran Pembawa

:

19,5 m
Pipa Pesat

:

Besi plat diroll  melintang dan dilas luar dalam
–   Panjang

:

29,70 m
–   Diameter

:

55 cm = 21.65”
Debit

:

350 liter/detik
Tinggi Jatuh Air

:

13,24 m
Rumah Pembangkit

:

3 mx 4 m, tinggi 3 m
Sistem Distribusi

:

 JTM 2,060  kms dan JTR 2,987 kms

 

Komponen Mechanical & Electrical

Kapasitas

:

Terbangkit 30 kW
Turbin

:

Crossflow T-14 (buatan dalam negeri)

 

 

PLTMH TERES GENIT

Teres Genit

Umum

PLTMH Teres Genit berada di Desa Bayan, Kecamatan Bayan, Kabupaten Lombok Barat. Posisi geografis PLTMH Teres Genit  pada 116°25’01,0” BT dan 8º 18’ 22,1” LS  berjarak 90 km dari kota Mataram. Dibangun pada tahun 2007 oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB, PLTMH Teres Genit dengan kapasitas 30 kW melayani  280 rumah tangga di Dusun Teres Genit, Dusun Dasan Tutul, Dusun Selak Bukal, Dusun Jeruk Manis dan Dasan Suren. Daya penyambungan sebesar 450 VA/kWh meter, dimana satu kWh meter melayani 1 sampai dengan 5 rumah yang letaknya berdekatan (cluster). Saat ini PLTMH Teres Genit melayani 394 Kepala Keluarga (KK). Adapun pengelolaan PLTMH dilaksanakan oleh kelembagaan yang dibentuk oleh masyarakat setempat.

Hidrologi

PLTMH Teres Genit memanfaatkan potensi debit air saluran primer irigasi Teres Genit yang bersumber dari mata air Seleot dan Kokok Embuk yang diturap dan disadap pada Bendung Teres Genit yang ada pada bagian hulu berjarak 1 Km dari rencana lokasi PLTMH yang akan dibangun, memiliki debit rata-rata tiap bulannya 300 liter/detik atau debit air minimal terendah pada saat musim kemarau 250 liter/detik tersebut merupakan debit air kritis tiap tahunnya.

Pada pintu saluran primer tepatnya pada kampung Bual terdapat terjunan dengan beda tinggi 24 meter (tinggi efektif = 23,85 m).

Kelembagaan

Saat ini pengelolaan PLTMH Teres Genit dilaksanakan oleh kelembagaan yang dibentuk oleh masyarakat setempat. Dalam waktu dekat lembaga ini akan diproses lebih lanjut oleh Pemerintah Kabupaten Lombok Barat sehingga menjadi lembaga pengelola yang berbadan hukum. Pendampingan kelembagaan sampai saat ini (Mei 2008) dilakukan oleh MHPP (Mini Hydro Power Project) dengan menggandeng LSM lokal yaitu YKSSI (Yayasan Keluarga Sehat Sejahtera Indonesia). Sedangkan pembinaan productive use (pemanfaatan listrik PLTMH untuk kegiatan produktif) dilakukan oleh tim CAREPI yang beranggotakan akademisi yang merupakan kerjasama antara Universitas Mataram dengan sebuah LSM asal Belanda (ECN).

Data Teknis

Komponen Sipil

Bangunan Sadap

:

Saluran intake 3 m, Pintu air inlet 0,7 m x 0,8 mx 2 m
Saluran Pembawa

:

sepanjang 10,9 m
Pipa Pesat

:

Pipa Baja
–   Panjang

:

43,40 m
–   Diameter

:

550 mm/21,85”
Debit

:

250 liter/detik
Tinggi Jatuh Air

:

23,85 m
Rumah Pembangkit

:

3 mx 4 m, tinggi 3 m
Sistem Distribusi

:

JTM  1.500 ms & JTR 2.150 ms

 

Komponen Mechanical & Electrical

Kapasitas

:

Terbangkit 30 kW
Turbin

:

Crossflow T-14 (buatan dalam negeri)
Generator

:

 3 phase,1500rpm, 50 kVA/40 kW
System Control

:

Digital Flow Control 30 kW, Automatic Synchronizer, Automatic Shutdown Protection dan Water Level Control

Electronic Load Controller Untuk PLTMH

Abstrak
Sebagai pengganti governor dalam upaya menjaga mutu/kualitas daya listrik sistem PLTMh, dua dekade terakhir ini mulai dikembangkan beberapa alat Pengatur Beban Elektronis (Electronic Load Controllers). Pada sistem PLTMh, Electronic Load Controller (ELC) merupakan alat untuk mengatur keseimbangan beban utama dan ballast load yang diharapkan sistem PLTMh tersebut bisa selalu terjaga pada kondisi beban relatif konstan. Dengan mengoperasikan sistem PLTMh pada beban relatif konstan, maka akan membuat generator berputar pada putaran yang relatif konstan pula, sehingga dengan demikian tegangan dan frekuensi sistem pun akan ikut konstan tidak terpengaruh oleh perubahan pemakaian beban utama yang kondisinya tidak menentu. Mikrokontroler AT89S51 yang merupakan keluarga MCS-51 mempunyai aplikasi yang sangat luas. Dengan memanfaatkan mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali utama (main controller) ELC, maka rangkaian ELC menjadi cukup sederhana. AT89S51 yang diaplikasikan sebagai pencacah siklus listrik sistem, mikrokontroler cukup membutuhkan tambahan rangkaian Zero Crossing Detector sebagai pengubah isyarat sinusiodal menjadi persegi dan Thyristor atau Kontaktor sebagai komponen switching ballast load. ELC mampu mengendalikan ballast load sesuai dengan kapasitas sistem PLTMh dengan menggunakan komponen switching yang sesuai. Sebagai sebuah penenelitian, maka dalam pembuatan pengatur beban elektronis ini, ELC adalah ELC 1 fase dan hanya berkapasitas 5 kW
 Kata kunci: PLTMh, ELC, Ballast load
1. Pendahuluan
Disaat hangat-hangatnya isu berkenaan dengan krisis energi listrik nasional, global warming dan climate changes sekarang ini, keberadaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh) sepertinya menjadi salah satu solusi alternatif dari beberapa solusi yang ada. Terutama untuk daerah-daerah yang masih disuplai dengan listrik tenaga diesel dan lebih khusus untuk desa/daerah-daerah terpencil yang belum mendapat pelayanan aliran listrik karena sulit dicapai oleh jaringan listrik yang pembangkitnya berada jauh dari pedesaan (remote area). Didukung dengan potensi kelistrikan tenaga air di Nusantara yang mencapai 72.000 MW, 10 persennya atau 7.500 MW, dapat dimanfaatkan untuk sistem PLTMh [6]. Sistem PLTMh yang sudah terkenal ramah lingkungan, kemampuan menghasilkan listrik yang kontinyu (siang-malam) dan juga ketersediaan teknologi yang terjamin serta kokoh mampu berumur 20 sampai 30 tahun, sangat menarik sebagai sumber energi listrik mandiri terbarukan [1]
Sayangnya dari beberapa kelebihan yang dimiliki sistem PLTMh tersebut, sampai sekarang ini teknologi PLTMh di masyarakat masih kurang familier, sehingga pertumbuhannya pun menjadi lambat. Dari potensi kelistrikan tenaga air di Indonesia yang mencapai 75.000 MW tersebut, pada pertengahan tahun 2008 ini, baru terdapat sekitar 60 unit sistem PLTMh yang tersebar di 60 wilayah Indonesia [6]. Terlebih lagi pembangunan sistem PLTMh yang sudah dilakukan, masih sering mengabaikan mutu/kualitas daya listrik (power quality) yang dihasilkannya. Mutu/kualitas daya listrik yang biasanya dikaitkan dengan perubahan tegangan, frekuensi dan pergeseran fase jika PLTMh merupakan sistem tiga fase sangat penting untuk diperhatikan. Kualitas daya listrik yang jelek secara signifikan akan berdampak pada umur/usia peralatan, baik peralatan beban sistem maupun peralatan (komponen) sistem PLTMh itu sendiri [1].

Teknik yang digunakan untuk menjaga kualitas daya listrik setiap sistem pembangkit berbeda-beda, dan demikian pula dengan sistem PLTMh. Pada sistem PLTMh tidak menggunakan governor (pengatur kecepatan putaran turbin/penggerak mula) yang digunakan untuk menyesuaikan atau menyeimbangkan energi pada penggerak mula dengan kebutuhan pemakaian beban konsumen. Teknik yang digunakan pada sistem PLTMh adalah dengan menerapkan sistem selalu beroperasi mendekati beban penuh (putaran konstan). Metode ini dilakukan dengan cara memasang beban tiruan resistif (ballast loads atau dummy loads) pada sistem. Balast loads diatur secara otomatis sebagai kompensasi perubahan beban utama sistem, sehingga total beban sistem tetap mendekati beban penuh (putaran konstan). Untuk mengatur ballast loads bisa bekerja otomatis, pada sistem PLTMh yang menggunakan generator induksi digunakan induction generator controller (IGC), sedangkan pada sistem PLTMh yang menggunakan generator sinkron digunakan electronic load controller [7].

Untuk sekarang ini seiring dengan pertumbuhan sistem PLTMh di berbagai negara (terutama negara-negara berkembang), generator sinkron dengan kapasitas kecil mulai banyak diproduksi dan tersedia di pasaran, sehingga sedikit demi sedikit pembangunan PLTMh yang tadinya memakai generator induksi kini mulai beralih menggunakan generator sinkron. Hanya saja sistem PLTMh yang menggunakan generator sinkron masih memiliki kelemahan ketika terjadi perubahan pembebanan, pemulihan perubahan frekuensi keluaran ke frekuensi nominal agak tertunda (terlambat) dibandingkan dengan pemulihan tegangannya. Hal ini karena perbaikan tegangan pada generator sinkron yang dilakukan oleh automatic voltage regulator (AVR) bersifat elektris, sedangkan untuk pemulihan frekuensi keluarannya bersifat mekanis (berkaitan dengan putaran). Oleh karena itu aplikasi ballast loads dengan kapasitas kecil (kurang dari 10 kW) diperlukan berikut dengan alat pengaturnya, ELC.
2. Perancangan ELC
Prinsip kerja pengatur beban elektronis (electronic load controller, ELC) ini adalah ELC akan memonitor frekuensi sistem secara terus menerus. Frekuensi hasil monitor akan dibandingkan dengan frekuensi offset (nilai frekuensi yang sudah ditentukan sebelumnya sesuai dengan nilai toleransi yang diijinkan). Hasil dari perbandingan digunakan untuk mengatur besar-kecilnya ballast loads secara otomatis yakni dengan cara menambah atau mengurangi ballast loads sebagai kompensasi beban utama yang pemakaiannya tidak menentu, sehingga diharapkan total beban generator PLTMh akan terjaga pada beban aman dan putaran generator menjadi relatif mendekati putaran konstan.
2.1. Perangkat Lunak ELC
Sebagaimana diperlihatkan pada Gbr.1, ELC terdiri atas beberapa blok.
A. Zero Crossig Detector
Secara sederhana Zero Crossing Detector (ZCD) didefinisikan sebagai rangkaian elektronik untuk mengubah sinyal sinusiodal menjadi persegi.
Rangkaian Zero Crossing Detector Gbr.2 diperlukan, karena mikrokontroler sebagai pengendali utama ELC hanya bisa membaca sinyal tinggi dan rendah (persegi). Oleh karena itu sumber sinyal masukan dari saluran jala-jala yang berupa sinyal sinus harus diubah menjadi sinyal persegi.

B. Pengendali Utama

Pengendali utama yang merupakan otak ELC memanfaatkan sebuah IC mikrokontroler AT89S51. Mikrokontroler diprogram untuk mengatur beban ballast loads secara otomatis berdasarkan perubahan frekuensi saluran yang dirasakannya. Adapun diagram alur yang dirancang pada pengendali utama adalah sebagai berikut :
C.Switching
Triac merupakan keluarga thyristor, yakni suatu devais yang berisi dua buah SCR yang dirangkai anti parallel. Triac mampu mengontol listrik AC gelombang penuh tanpa membutuhkan banyak komponen tambahan. Dibandingkan kontaktor, mengaplikasikan Triac sebagai komponen switching ballast loads, maka rangkaian rangkaian switching menjadi sederhana, no noise dan lebih ekonomis.
Cukup memakai empat buah Triac, maka ELC bisa dioperasikan untuk mengendalikan ballast loads sebesar kapasitas nominal generator PLTMh yakni dengan load 1 = 10 %, load 2 = 20 %, load 3 = 30 % dan load 4 = 50 % dari kapasitas nominal generator. Total kemampuan rangkain switching Gbr.4 adalah 5 kW.
Triac T10 % adalah Triac dengan seri Q4004 dimana memiliki tegangan dan arus nominal 400V/4A sehingga untuk dioperasikan pada ballast loads 10 % (500 W) akan aman. Pada T20 % dan T30 % dipilih Triac dengan seri BT137 dimana memiliki tegangan dan arus nominal 600V/8A sehingga untuk menanggung ballast loads 20 % dan 30 % (1 kW dan 1.5 kW), Triac masih mampu. T50 % digunakan Triac dengan seri BT139 dimana memiliki tegangan dan arus nominal 600V/16A sehingga untuk menanggung ballast loads (2.5 kW) juga aman. Keempat Triac tersebut diatur konduksinya oleh port keluaran mikrokontroler (P1.0, P1.1, P1.2, P1.3) yang masing-masing melalui IC Optoisolator MOC3020. IC MOC2030 dipilih karena selain keluarannya sebagai driver Triac, IC MOC3020 juga sebagai pengisolasi mikrokontroler dari tegangan jala-jala. Sehingga walaupun mikrokontroler digunakan untuk mengontrol tegangan AC 220 V, mikrokontroler tetap aman.
D. Indikator Frekuensi
Sebagai tanda pengaman untuk mengetahui PLTMh terbebani lebih (overload) atau beban lepas (loss of load), maka pada ELC dilengkapi dengan lampu indikator under/over frekuensi.
Lampu indikator frekuensi under/over Gbr.5 memakai lampu LED 12 mm. LED-LED tersebut diaktifkan melalui Q2 dan Q3 transistor PNP 9012 yang difungsikan sebagai saklar. LED akan menyala dengan memberikan bias tegangan kurang lebih sebesar 2 V dan arus sekitar 7 mA pada kaki anoda-katoda, serta kaki basis Q2 dan Q3 diberi bias rendah (low). R1 dan R3 berfungsi untuk membatasi arus LED.
E. Catudaya
Agar semua rangkaian pada alat yang dirancang bisa bekerja dengan baik maka diperlukan suplai catudaya yang baik sesuai dengan kebutuhan atau karakteristik masing-masing komponen. Untuk pengontrol utama IC AT89S51 membutuhkan supali catu daya DC +5 Volt, sedangkan IC OpAmp LM111 dan LM741 pada rangkaian ZCD membutuhkan suplai catudaya DC ganda ± 15 Volt, dan oleh karena itu diperlukan rangkaian catudaya tunggal dan ganda.
3. Hasil Pengujian
4. Ucapan Terima Kasih
Terima kasih disampaikan Bpk. M. Isnaeni dan Bpk. Sujoko Sumaryono selaku dosen pembimbing serta kepada sahabat Athhar Arrosyad yang telah berbagi ilmu mikrokontroler dan sahabat-sahabat KOMUNIKE yang telah banyak men-support dalam menyelesaikan penelitian ini.

5. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium dan pembahasan hasil penelitian dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Aplikasi ballast loads dengan menggunakan alat pengatur beban elektronis (Electronic Loads Controller) yang terdiri atas tiga rangkaian utama: Zero Crossing Detector, Pengandali utama (Main Controller) dan Switching, dapat digunakan untuk menjadikan mutu/kualitas daya listrik sistem PLTMh lebih baik.
2. Selain frekuensi sistem menjadi relatif konstan, implementasi ballast load dan ELC pada sistem PLTMh dapat pula turut menjaga bahaya kenaikan tegangan sistem akibat beban ringan (underloads) ataupun saat beban lepas (no load/loss of load).
6. Referensi
[1] Fritz, J. Jack., “Small and Mini Hydropower System,” McGraw-Hill, New York, 1984.
[2] Malvino, Paul Albert., ”Prinsip-prinsip Elektronis,” Erlangga, Jakarta, 1996.
[3] Nalwan, Andi P., “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51,” Elex Media Komputindo, Jakarta, 2003.
[4] Putra, Eko Agfianto., “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi). Edisi kedua,” Gava Media, Yogyakarta, 2004.
[6] http://energialternatif.ekon.go.id (diakses, 27/08/2008)

PEMANFAATAN SUNGAI BAWAH TANAH UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) 20 KW DI GUA NGERONG, DESA RENGEL, TUBAN

Keberadaan sungai bawah tanah di gua Ngerong, desa Rengel, Tuban hendaknya dimanfaatkan potensinya. Aliran sungai bawah tanah di gua Ngerong mempunyai debit sekitar 773,6 lt/detik dan dengan debit ini maka akan dihasilkan listrik sebesar kurang lebih 20 KW. Daerah desa rengel yang sebagian besar wilayahnya berupa rumah dan sawah penduduk sangat membutuhkan air yang berasal dari sungai tersebut. Daerah di sekitar desa Rengel sering kali mengalami kekeringan. Oleh sebab itu dibutuhkannya pompa untuk menyalurkan air dimana pompa tersebut membutuhkan listrik. Maka, muncul konsep pembangkit listrik yang bertumpu pada masyarakat. Konsep ini berbasis pada teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Mikro Hidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Energi tersebut dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan generator listrik. PLTMH merupakan salah satu alternatif solusi untuk mengatasi kekurangan listrik maupun khususnya dalam penggunaannya dengan pompa air untuk mengatasi kekurangan air. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro akan coba diaplikasikan di sungai bawah tanah di gua Ngerong, desa Rengel, Tuban.

Alt. Description

The existence of an underground river in the Ngerong cave, Rengel village, Tuban potential should be utilized. Underground river in the Ngerong cave has a debit approximately 773.6 lt / sec, and with this flow will be produce electricity approximately 20 kW. Rengel rural area, mostly the area of rice fields and house�s people need water from these rivers. The area around the village Rengel often experience drought. Hence, it�s need pump to supply water and the pump requires electricity. Then, came the concept of power plant, which is based on the community. This concept is based on the technology Micro Hydro Power Plant (PLTMH). Micro Hydro obtain energy from the flow of water that has a certain height difference. Energy is used to turn a turbine connected to electric generators. PLTMH is one alternative solution to overcome the shortage of electricity and especially in its use to pump water to overcome water shortage. Micro Hydro Power Plant will try to apply in an underground river in the Ngerong cave, Rengel village, Tuban.

http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100010039908/12413

Pengontrol Tegangan Output Generator Sinkron pada PLTMh Menggunakan Mikrokontroller

Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh), merupakan salah satu alternatif supply energi listrik, khususnya di pedesaan yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik PLN. PLTMh merupakan alternatif  yang sangat potensial bila dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya. Dengan demikian maka kehandalan sistem yang dibangun merupakan suatu keharusan untuk mendapatkan energi listrik yang berkualitas. Pada sebuah pembangkit listrik, hal yang sangat perlu diperhatikan adalah kestabilan tegangan keluaran yang dihasilkan oleh generator, hal ini diperlukan untuk menjaga agar perlatan pada konsumen tidak mengalami kerusakan. Tegangan yang tidak stabil juga dapat mengurangi umur peralatan (life time) yang dimiliki oleh kosumer. Pada perancangannya, komponen – komponen yang diperlukan adalah berupa penggerak mula (prime mover), generator, rangkaian kontrol, sensor tegangan (ADC microcontroller), seven segment, dot matrix, alat ukur, dan beban. Dasar perancangan kontrol ini adalah rumus :

dengan :

Eeff = ggl induksi efektif (Volt)
C    = konstanta
n    = putaran rotor (rpm)
Om   = fluks magnetik maksimum (Weber)

Dari dasar teori tersebut, kita akan mengontrol tegangan keluarannya dengan mengubah-ubah putaran motor dan fluks magnetiknya. Secara garis besar, diagram block-nya digambarkan sebagai berikut :

Rangkaian pengendali tegangan ini akan menggunakan sensor putaran yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran Generator Sinkron, yaitu dengan memanfaatkan frekuensi yang dibangkitkan dari sebuah rangkaian Optocoupler U. Frekuensi yang dihasilkan akan dikonversi ke dalam bentuk tegangan dengan menggunakan rangkaian konversi frekuensi ke tegangan (f to V converter) yang dalam hal ini digunakan sebagai umpanbalik dari kecepatan putaran Generator Sinkron. Tegangan tersebut digunakan sebagai masukan ke rangkaian pembanding (comparator), selanjutnya diterjemahkan oleh rangkaian  pengontrol ATMega8535 dan  driver IC TCA 785 untuk dapat mengendalikan tegangan keluaran thyristor mulai dari sudut penyulutan 00 – 1800. Selanjutnya tegangan keluaran dari thyristor yang dapat diatur sudut penyulutannya tersebut digunakan sebagai supply tegangan DC pada belitan eksitasi Generator Sinkron. Flow Chart dari perancangan ini adalah sbb :

Preview dan video proses pembuatan alatnya seperti ini :

Demikian semoga bermanfaat dan dapat dijadikan refferensi . . .🙂

Melalui Listrik Mandiri Dongkrak Elektrifikasi Nasional

Melalui Listrik Mandiri Dongkrak  ElektrifikasiNasional

Listrik Mandiri merupakan salah satu alternatif untuk meningkatkan rasio elektrifikasi nasional. Teknologi tepat guna seperti apa yang digunakan untuk mengembangkan listrik mandiri di berbagai daerah?

Kebutuhan listrik nasional terus meningkat. Di sisi lain, pemerintah sendiri memiliki keterbatasan. Bila semua persoalan kelistrikan nasional dikelola pemerintah melalui PT PLN jelas tidak bisa selesai. Terlebih lagi, elektrifikasi nasional masih rendah dan tak secepat pertumbuhan jumlah pelanggan listrik yang terus meningkat.

Progam desa mandiri energi (DME) atau listrik yang melibatkan masyarakat dan pemerintah daerah, pihak swasta, serta lembaga swadaya masyarakat merupakan solusi tepat di tengah keterbatasan pemerintah. Kendati dalam pelaksanaan, program tersebut perlu sosialiasi dan dorongan dari berbagai pihak termasuk pemerintah.

Pemerintah memang berkepentingan terhadap pengembangan program listrik mandiri. Dalam situasi cadangan energi nasional yang semakin berkurang, tingkat rasio elektrifikasi nasional saat ini baru mencapai 65%. Artinya, masih ada sekitar 35% penduduk Indonesia yang masih belum menikmati listrik. Jika sekarang jumlah penduduk Indonesia ada sebesar 250 juta jiwa, masih terdapat 83,5 juta orang yang belum mendapat aliran listrik. Jumlah itu tentu masih sangat besar.

Terkait hal itu, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM te­lah meluncurkan kebijakan yang berhubungan dengan program DME. Embrio program DME bermula dibentuk untuk mendorong pertumbuhan per­ekonomian pedesaan. Program tersebut sekaligus mendorong desa-desa agar bisa memenuhi kebutuhan listriknya secara mandiri. DME pertama diluncurkan di Desa Grobogan, Jawa Tengah sebagai pilot project pada 2007. Selanjutnya, program tersebut mulai dikembangkan ke desa-desa di seluruh Indonesia. Kementerian ESDM menargetkan program tersebut bisa menyentuh 3000 desa pada 2014.

Target yang dipatok cukup banyak dan signifikan bisa mengurangi beban PLN. Namun fakta di lapangan, program DME tak semulus sebagaimana yang diharapkan. Kini program tersebut baru dilaksanakan di 633 desa. Jadi dengan demikian, masih lebih banyak lagi desa-desa tertinggal dan terpencil yang belum mendapat aliran listrik. “Pada 2007, sekitar 6240 desa tertinggal belum memiliki jaringan listrik,” terang Edi Leksono, praktisi manajemen efisiensi energi dari Institut Teknologi Bandung (ITB).
Apa persoalan yang dihadapi? Ternyata persoalan tersendatnya program DME adalah terkait permasalahan klasik yakni kurangnya anggaran. Berdasarkan kalkulasi, setiap desa yang ingin melaksanakan desa mandiri energi membutuhkan dana rata-rata sekitar Rp1 miliar. Idealnya untuk bisa melaksanakan program DME dibutuhkan anggaran sekitar Rp 4 triliun hingga Rp 5 triliun. Namun angggaran saat ini yang tersedia hanya Rp 270 miliar. Angka tersebut masih jauh dari total kebutuhan untuk melaksanakan program tersebut.

Cukup Signifikan
Meskipun baru menyentuh 633 desa, namun penerapan DME ternyata mampu menekan penggunaan bahan bakar minyak (BBM) yang cukup besar setiap tahunnya. Dengan pelaksanaan DME tiga tahun lalu yang telah dilaksanakan 633 desa, telah terjadi penghematan BBM mencapai Rp 1,2 triliun.
Dua program DME yang cukup sukses adalah pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) Cicurug, Garut, Jawa Barat dan PLTMH Malang, Jawa Timur. Dua PLTMH itu mendapat penghargaan dari organisasi ASEAN. Sebanyak 429 dari 633 DME tersebut diantaranya berbasis bahan bakar nabati (BBN). Sisanya pembangkit yang menggunakan bahan bakar non-BBM seperti mikrohidro, tenaga angin, tenaga surya, biogas, biomassa, serta energi baru terbarukan lainnya.

Kepada Majalah Listrik Indonesia beberapa waktu lalu, Sekretaris Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi Kementerian ESDM Agoes Triboesono mengatakan pemerintah menyadari bahwa biaya melistriki masyarakat di daerah terpencil cukup mahal. Oleh karena itu, pemerintah berupaya melistriki masyarakat melalui stand alone yang didanai dari dana APBN.

“Kewajiban pemerintah untuk melistriki masyarakat. Jadi, melalui APBN meskipun tidak besar, kita melistriki melalui stand alone. Sistem yang berdiri sendiri dan kita bagikan kepada masyarakat untuk rumah tangga di seluruh Indonesia,” tutur Agoes. Ditinjau dari sisi teknologi, ada beberapa teknologi yang sering digunakan untuk listrik mandiri. Diantaranya Bahan Bakar Nabati (BBN), mikrohidro, tenaga angin, tenaga surya, biogas, biomassa, serta energi baru terbarukan lainnya.

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Tanpa Bahan Bakar Fosil dan Ramah Lingkungan

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Tanpa Bahan Bakar Fosil  dan Ramah Lingkungan

Sejumlah negara maju telah memanfaatkan potensi energi gelombang laut sebagai sumber listrik. Gelombang laut tak berbeda dengan matahari dan angin yang tak akan pernah habis.

Banyak orang yang suka bertamasya ke pantai. Mereka senang melihat bi­ru­nya laut dan gelombang laut yang menggulung-gulung. Betapa indahnya pe­­mandangan tersebut. Gerakan per­mukaan air laut yang turun naik juga bisa menghibur bagi yang menyaksikannya. Betapa hebat gelombang laut yang tak henti-henti bergerak.

Ternyata di balik gelombang laut itu terdapat energi yang bisa dimanfaatkan. Kini gelombang laut telah dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit listrik. Memang berbicara pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) kurang begitu popular. Sejumlah negara telah membangun PLTGL, tetapi jumlah masih sedikit.

Sebenarnya PLTGL bukanlah sesuatu yang baru. Berdasarkan sejarahnya, pemanfaatkan gelombang laut sebagai sumber energi listrik telah dilakukan sejak abad ke-18. Berdasarkan catatan se­jarah, Girard dan anaknya dari Prancis telah menggunakan energi gelombang laut. Selanjutnya pada 1919, Bochaux-Praceique telah memanfaatkan gelombang laut untuk menggerakkan alat pembangkit listrik untuk menerangi lampu rumahnya di Royan, dekat Boedeaix, Prancis.

Apa yang dilakukannya telah menunjukkan kemajuan teknologi dalam pemanfaatan energi gelombang laut. Bahkan dia telah menggunakan perangkat teknologi yang diberi nama Oscillating Water Column untuk pertama kalinya. Tak hanya di Prancis, kalangan ilmuwan mencoba memanfaatkan energi gelombang laut. Dari 1855 hingga 1973 tercatat sekitar 340 paten mengenai teknologi pemanfaatan gelombang laut di Inggris.

Penggunaan teknologi yang ilmiah dan modern untuk pemanfaatkan energi gelombang laut dirintis oleh peneliti Jepang Yoshio Masuda pada 1940-an. Dia telah mengetes berbagai konsep dari perangkat yang memanfaatkan energi gelombang laut. Ratusan unit alat pembangkit dites untuk menghasilkan listrik yang bisa menyalakan lampu. Pada 1950, Masuda telah menghasilan konsep yang juga maju.

Tetapi sayangnya pengembangan teknologi yang memanfaatkan gelom­bang laut kurang mendapat respons. Seiring perjalanan waktu pada 1973, du­nia dilanda krisis minyak. Krisis ba­han bakar dari fosil itu kembali men­­dorong dan memacu peneliti dari berbagai universitas mencoba mengembangkan pembangkit listrik tenaga gelombang laut. Peneliti itu di antaranya Stephen Salter dari Edinburgh University, Johannes Falnes dari Norwegian Institute of Technology, Michael E. McCormick dari U. S. Naval Academy, David Evans dari Bristol University, Michael French from University of Lancaster, John Newman, serta Chiang C. Mei dari MIT.

Pembangkit listrik tenaga gelombang telah dikembangkan di Jerman. Per­usaha­an Energie Baden-Wuttemberg Ag (EnBW) bekerja sama dengan Vorth Siemen Hydro Power Generation GmbH & Co. Bermula dari EnBW melihat potensi untuk pembangkit gelombang di pantai Laut Utara. Akhirnya pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang.

Pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column (OWC) yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin.
Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai.

Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di ‘Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di daerah Selatan Sydney, Australia.
Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah .

Pusat PLTGL yang di Australia me­rupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik.

Perusahaan yang mengelola PLTGL, Energetech mengaku pembangkit yang masih jarang dikembangkan memiliki banyak keuntungan. John Bell, Direktur Keuangan Energetech mengatakan energi gelombang laut merupakan energi yang tidak pernah habis jika dibandingkan sumber energi lainnya. Energi gelombang laut tidak berbeda dengan energi dari matahari dan angin.
Energi gelombang laut adalah sa­tu potensi laut dan samudra yang belum banyak bisa menghasilkan listrik. Negara yang melakukan penelitian dan pengembangan potensi energi samudra untuk menghasilkan listrik adalah Inggris, Australia, Perancis, dan Jepang.

Tiga Tipe Energi

Secara umum, potensi energi gelombang laut dapat menghasilkan listrik dapat dibagi menjadi tiga tipe potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal power), energi gelombang laut (wave energy), dan energi panas laut (ocean thermal energy). Energi pasang surut merupakan energi yang dihasilkan dari pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah energi yang dihasilkan dari per­gerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. Sedangkan energi pa­nas laut memanfaatkan per­be­daan temperatur air laut di permukaan dan di kedalaman.

Indonesia belum pemanfaatan energi gelombang laut sebagai sumber lis­trik. Memang Indonesia dengan wilayahnya yang luas, memiliki potensi mengembangkan PLTGL. Namun untuk merealisasikan hal tersebut perlu di­la­­kukan penelitian lebih mendalam. Te­tapi secara sederhana dapat dilihat bah­wa probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi ge­lombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pasang surut.

Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik tersebut. Dengan sifat tersebut, energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-beda. Ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian, secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetch-nya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga memunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.

Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pan­tai akan mengalami perubahan bentuk disebabkan adanya perubahan ke­dalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, per­gerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pan­tai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan se­makin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang ter­ten­tu, dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kWh per meter berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut.

Berdasarkan perhitungan ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui bahwa pantai barat Pulau Sumatera bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa bagian barat berpotensi memiliki energi gelombang laut sekitar 40 kw/m.

Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan.

Alternatif teknologi yang diperidiksi­kan tepat dikembangkan di pesisir pan­tai selatan Pulau Jawa adalah tek­no­logi Tapered Channel (Tapchan). Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah saluran runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu.

Air laut yang berada dalam bak penam­pung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak l985.

Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might whale technology. Di Skotlandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.
Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit dipasang tidak di pantai.

Pembangkit-pembangkit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.

Paiton Energy Siap Dukung PLN, Atasi Defisit Kelistrikan Nasional

Sebagai independent power producer (IPP) pertama, Paiton Energy terus berkiprah dalam pemenuhan listrik di Indonesia.

Perkembangan kelistrikan Indonesia tidak berbeda dengan negara lain. Pada awalnya PT PLN (Persero) sebagai perusahaan listrik milik pemerintah merupakan pemain tunggal dalam pemenuhan kebutuhan listrik nasional. Namun seiring kebutuhan listrik yang terus meningkat, PLN tidak bisa lagi menanggung semua beban. Tak ada jalan lain, pemerintah harus menggandeng pembangkit listrik swasta atau independent power producer (IPP).

Dalam sejarah pertumbuhan dan perkembangan kelistrikan, nama PT Paiton Energy tidak bisa dilupakan. Pasalnya Paiton Energy merupakan IPP pertama di Indonesia. Saat wawancara khusus sengan Majalah Listrik Indonesia, Presiden Direktur PT Paiton Energy Low Kian Min mengatakan bahwa perusahaan yang berdiri pada 1994 adalah IPP pertama di Indonesia. “Paiton Energy memiliki dua unit di kompleks pembangkitnya. Setelah itu, Paiton Energy juga membangun pembangkit di Bali pada 2000,” kata Low.

Paiton Energy memiliki peran besar dalam pembangunan proyek pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) yang berbahan bakar batu bara. Sebagaimana diketahui bahwa proyek PLTU didasarkan pada Peraturan Presiden No 71 Tahun 2006 tentang penugasan kepada PLN dalam melakukan percepatan pembangunan PLTU berbahan bakar batu bara.

Pengerjaan PLTU ditangani kontraknya antara PLN dan konsorisum Harbin Power Engineering Co Ltd dari China dan perusahaan local PT Mitra Selaras Hutama Energi. Pembangkit tersebut mengoperasikan dua PLTU dengan kapasitas 800 megawatt (MW) yang didistribusikan melalui saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) 500 kV system interkoneksi Jawa-Bali.

Secara keseluruhan terdapat enam unit PLTU untuk mengaliri listrik wilayah Jawa-Bali. Pada kompleks PLTU Paiton terdapat dua pembangkit listrik milik swasta dengan total kontribusi 2500 MW. Pembangkit listrik swasta pertama dimiliki PT Paiton Energy. Menurut Low, Paiton Energy membangun dua unit (7 dan 8) dengan kapasitas 1200 MW dan dioperasikan PT International Power Mitsui Operation & Maintenance Indonesia. Sedangkan, pembangkit listrik swasta kedua dimiliki PT Jawa Power dan dioperasikan PT YTL Jawa Timur dengan total kapasitas 1300 MW.

“Kami telah lama bekerja sama dengan PLN. Saya pikir PT Paiton Energy telah melaksanakan regulasi sebagaimana disepakati dengan PLN. Kami termasuk pemasok yang besar listrik untuk PLN. Awalnya kami menjual listrik ke PLN dengan membangun pembangkit dengan kapasitas kecil dan kami menargetkan menyelesaikan tahap awal pembangunan pembangkit untuk memasok listrik ke PLN pada 2012,” papar Low saat menjelaskan tentang kerja sama perusahaan yang dipimpinnya dengan PLN.

PT Paiton Energy yang berpusat di Jawa Timur itu terus menjalin kerja sama dengan PLN. Setelah membangun dua unit dengan kapasitas 1.200 MW, Low menjelaskan Paiton Energy juga membangun pembangkit lainnya dengan kapasitas 800 MW yang diharapkan dapat diselesaikan pada 2012. Proyek tersebut juga merupakan bagian dari perjanjian pembelian daya antara Paiton Energy dengan PT PLN selama 30 tahun.

Saat ditanya dengan diterbitkannya Undang Undang No 30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan yang memberi keluasan bagi pihak swasta untuk mengelola listrik. “Betul dengan peraturan tersebut ada peran lebih besar dari swasta,” ujar Low. Namun faktanya, IPP belum sepenuhnya bisa menerapkan UU tersebut. PLN sebagai perusahaan negara memang berusaha menuntaskan masalah kelistrikan nasional dengan dukungan UU No 30/2009 tetapi belum menunjukkan dampaknya secara signifikan di lapangan.

“PLN adalah satu satu perusahaan pemerintah yang memiliki kemampuan menghasilkan listrik. Tidak hanya itu, PLN juga berhak menjual listrik ke masyarakat. Sementara itu, belum ada perusahaan lain di luar PLN yang bisa menjual listrik langsung ke masyarakat,” jelas Low.

Dalam pandangan Low, UU tersebut belum sepenuhnya menjawab permasalahan listrik di Indonesia. Pemenuhan listrik di Indonesia dengan UU tersebut bisa dikatakan masih berat. Bahkan dengan peraturan yang ada, perusahaan asing yang membangun pembangkit kerap menghadapi kendala. Perencanan pembangunan berjalan lambat dan membutuhkan waktu tiga tahun sebelum memulai membangun, mendanai, dan hinga mendapat keuntungan. “Masalahnya adalah karena PLN adalah satu-satunya perusahaan yang mendapat izin membeli. Untuk itu, kami harus bernegosiasi dan prosesnya cukup sulit,” katanya.

Low menilai PLN sebagai perusahaan yang besar dan kompleks. Namun IPP tidak mudah menjalin kerja sama dengan PLN dalam bernegosiasi. Penyebabnya karena peraturan yang belum fleksibel dan masih ada ketidakjelasan regulasi. Pasalnya PLN juga berperan sebagai pembeli dan penjual. PLN juga harus berperan sebagai lembaga pelayanan public. Jadi saya melihat masih ada kendala terkait regulasi,” ujarnya.

Saat diminta komenter bidang kelistrikan di negara lain, Low mengatakan bahwa berdasarkan pengalaman perusahaan internasional, International Power yang membangun pembangkit listrik tenaga batu bara di Eropa, Amerika Latin, Australia, Timur Tengah, dan wilayah Asia lainnya, peran pembangkit swasta cukup besar. “Tetapi biasanya memiliki perbedaan tergantung negaranya,” katanya.

Sebagaimana di Indonesia, pasokan listrik belum memadai dan cenderung kerap mengalami defisit. Perusahaan listrik pemerintah terus didorong untuk membangun pembangkit. Menurut Low, karena kapasitas keuangan tidak memadai untuk membangun banyak pembangkit dalam memenuhi kebutuhan listrik nasional, maka pihak swasta dilibatkan untuk menjawab kebutuhan tersebut. “Ini jelas kesempatan bagi IPP untuk berperan lebih besar di Indonesia,” jelasnya.
India merupakan salah satu negara yang memberi peluang pihak swasta membangun pembangkit.

“Sebenarnya kami memang belum berinvestasi di India yang memiliki pasar besar. Dalam beberapa aspek, ada peluang sektor swasta membangun pembangkit listrik dan menjual listriknya. Namun dengan wilayahnya yang luas, perusahaan negara yang mengelola tidak satu perusahaan. Karena, sejumlah negara bagian dengan otonominya juga memiliki perusahaan listrik negara. Jadi kebijakannya tergantung negara bagianya,” kata Low.

Sementara itu, Indonesia memiliki satu perusahaan listrik negara yakni PLN. Jadi, kata Low, Indonesia tidak bisa dibandingkan dengan Indiaa. Namun dia memaparkan dengan peluang kepada IPP untuk berperan lebih besar, pihaknya akan membangun pembangkit yang berkualitas. “Yang menarik adalah adanya insentif,” katanya.
Berbicara potensi energi terbarukan di Indonesia, Low menanggapi dengan antusias. Namun dia mengakui bahwa Paiton Energy belum merespons untuk mengembangkan energi terbarukan. “Saya pikir Indonesia memiliki banyak potensi panas bumi untuk menjawab kebutuhan energi di dalam negeri. Namun terdapat banyak kendala dalam membangun pembangkit listrik tenaga panas bumi,” jelasnya.

Menurut Low, untuk membangun pembangkit listrik panas bumi membutuhkan biaya yang sangat besar. Selain itu terdapat banyak risiko. Dari mulai penawaran kontrak jual beli, mengajukan pinjaman dari bank untuk pembiayaan pembangunan, dan eksplorasi perlu kecermatan. Dalam pemboran sumur, perlu diketahui besar basar kandungan panas buminya.

“Apalgi pengeboran untuk satu sumur saja biayanya mencapai US$8 juta hingga US$10 juta. Untuk kontrak dan pinjaman dari bank juga tidak mudah. Untuk itu, kami membutuhkan modal yang sangat besar. Bila hasil pemboran tidak sesuai harapan, kami bisa rugi besar. Sebaliknya, jika kami mendapat sumber besar akan mendapat keuntungan dan bisa menjalin kontrak jual beli dengan PLN,” papar Low seraya menambahkan bahwa ke depan peran sector swasata dalam pembangunan pembangkit semakin besar.

Elektrifikasi Ditingkatkan, Proyek 10.000 MW Harus ‘On the Track’

Bahtera Adiguna, Pasok Batu Bara Untuk Pembangkit Jawa