Air : Sumber Kehidupan Sekaligus Energi Terbarukan yang Merakyat #2 [TAMAT]

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) pada prinsipnya memanfaatkan energi yang dihasilkan oleh beda potensial - perbedaan ketinggian - yang disebabkan oleh gravitasi, dengan memanfaatkan beda ketinggian dan debit (jumlah aliran air per detik). Air yang digunakan dapat berasal dari saluran irigasi, sungai ataupun air terjun. Energi aliran air yang berpindah dari atas ke bawah dimanfaatkan untuk memutar kincir/turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi yang dihasilkan lalu diteruskan menggunakan poros yang terhubung dengan generator/dinamo. Arus listrik akan dihasilkan oleh generator tersebut karena terjadi perubahan fluks magnet di dalamnya, kemudian dihubungkan jaringan transmisi yang terhubung ke para pengguna.

Sumber : Energy.gov

Dalam sejarahnya, konsep pemanfaatan energi terbarukan ini telah berkembang sejak abad ke-18 yang diprakarsai oleh insinyur Prancis, sehingga membuatnya menjadi sumber energi terbarukan tertua di dunia. Siklus air yang terus bergerak secara global oleh bantuan matahari, mulai penguapan air yang terjadi di danau, sungai dan laut, lalu menggumpal menjadi awan dan terbawa ke daerah pegunungan hingga terjadi hujan di sana. Karena siklus ini terus berulang-ulang, air merupakan sumber energi terbarukan dengan potensi yang sangat besar dalam pengembangannya.

Kementerian Pekerjaan Umum (PU) menjelaskan bahwa potensi tenaga listrik yang dapat dipanen melalui PLTA di Indonesia mencapai 76.670 Megawatt dan Pembangkit Listrik Tenaga Mini/Makro Hidro (PLTM/PLTMH) 770 Megawatt. Sama seperti energi terbarukan lainnya, pemanfaatan potensi energi ini masih belum maksimal. PLTA dikelompokkan berdasarkan output atau kapasitas yang dihasilkan. 

Sumber : IMIDAP

Data diatas berdasarkan klasifikasi yang dibuat oleh IMIDAP (Integrated Microhydro Development and Application Program), disamping itu Pemerintah Indonesia melalui Permen ESDM pada tahun 2002 telah menetapkan kapasitas pembangkit yang kurang lebih sama. Survei dari WEC (World Energy Resources) pada tahun 2013 menunjukkan bahwa negara-negara maju telah berhasil memaksimalkan potensi yang ada di wilayahnya, sebagai berikut : Eropa (75%); Amerika Utara (69%); Amerika Latin (33%); Asia (22%); dan Afrika (7%). Di Indonesia sendiri baru memanfaatkan 6% dari potensinya karena kebutuhan energinya masih didominasi oleh Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dengan sumber bahan bakar fosil batu bara.

Selain klasifikasi kapasitas produksi listrik, dalam PLTA juga terdapat klasifikasi head atau beda ketinggian atau potensial antara inlet awal menuju turbin. Energi potensial yang akan dihasilkan oleh air pada PLTA akan ditentukan oleh debit yang berhubungan langsung terhadap head atau potensial terjunan.

Sumber : Randy Frans Fela

PLTA menjadi sumber energi terbarukan yang memiliki keunggulan dibandingkan sumber energi lain. Dengan variasi energi yang dihasilkan atau kapasitas produksinya, membuat PLTA tidak harus dibangun secara masif dengan investasi milyaran bahkan triliunan. Lokasi pembangunannya juga tidak harus di tempat yang sangat strategis dan tidak membutuhkan banyak lahan, sehingga bisa dikatakan fleksibel. Tidak seperti pembangkit tenaga panas bumi yang sumurnya dapat rusak ataupun harus dipindah dengan waktu yang tentunya tidak singkat, PLTA memiliki keunggulan reliability suplai air sepanjang tahun meskipun pasti terjadi penurunan debit tergantung musim. Hal ini menunjukkan bahwa PLTA lebih sustain dibandingkan oleh PLTB. 

Hal yang menarik datang dari mudahnya investor untuk dapat bergabung berinvestasi di sektor energi terbarukan ini. Dengan adanya Permen no. 12 tahun 2017 yang mengatur BPP untuk masing-masing sektor energi yang telah disempurnakan menjadi Permen no. 50 tahun 2017 telah menjaring 53 pengembang listrik swasta atau Independent Power Producer (IPP) dengan penandatanganan kontrak jual beli listrik atau Power Purchase Agreement (PPA) oleh PLN yang mencakup pengembangan PLTMH dengan total kapasitas 300 MW.

Pemerintah seharusnya berterima kasih kepada pemerhati masyarakat pedesaan, salah satunya pembangunan PLTMH di Desa Bunikasih. Setelah 5 tahun tidak tersentuh oleh PLN, mereka akhirnya sadar akan potensi pemanfaatan PLTMH di sana. PLTMH di Desa Bunikasih yang telah saya ceritakan pada artikel sebelumnya, termasuk PLTMH dalam kategori medium head dengan beda ketinggian dari inlet pipa 40 meter. Pipa air yang digunakan mencapai total panjang 120 meter. Perhitungan hukum kekelan massa yang dipelajari sewaktu SMA dapat dengan mudah digunakan untuk mengetahui total energi yang akan didapatkan.

Sumber : Dokumentasi pribadi

Dalam pembangunannya, terdapat 3 komponen yang dibutuhkan sebuah sistem PLTMH yaitu komponen sipil, komponen mekanik dan elektrik. Komponen sipil meliputi pembuatan bendungan atau saluran pengalih agar air yang tertampung dapat dikumpulkan dan dipusatkan ke inlet yang nantinya akan menuju ke turbin dan generator. Pelimpah diperlukan untuk mengamankan bendungan dari banjir aliran air yang berlebih. Pelimpah akan berfungsi saat air telah melewati batas ketinggian tertentu atau full reservoir level (FRL). Pipa pesat digunakan untuk mengalirkan air yang masuk dari inlet menuju turbin. Selama perjalan air melewati pipa ini, energi potensial air dari kolam kolam penampung akan terubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Komponen mekanik terdiri dari turbin dan porosnya serta dudukan (casing) dari turbin tersebut. Komponen yang terakhir yaitu komponen elektrik yang terdiri dari generator/dinamo AC dan kabel-kabel transmisi. Komponen inilah yang sangat penting untuk diperhatikan karena menentukan output tegangan dan daya yang akan dihasilkan.

Gambar : Tiang PLN yang tidak jauh dari Desa Bunikasih yang baru dibangun beberapa bulan lalu. Sumber : Dokumentasi pribadi

Dalam audiensinya, perintis sekaligus pengembang dari PLTMH Bunikasih, Pak Noviandri telah berhasil membuat PLN untuk ikut antusias. Terbukti dengan pembangunan gardu pertama PLN yang rencananya akan bekerja sama untuk memaksimalkan potensi di sana. Kerja sama tersebut nantinya akan menghasilkan keuntungan melalui nilai jual yang lebih tinggi dari sekedar digunakan di dalam desa. Nilai tambah nantinya akan dimanfaatkan untuk kekayaan di desa tersebut.

Pembangunan PLTMH di Desa Bunikasih sangatlah tidak mudah. Pak Noviandri terlebih dahulu meyakinkan warga apakah mereka benar-benar butuh listrik karena beliau ingin warga setempat proaktif dalam pembangunan nantinya. Saat pembangunan telah dimulai pun banyak kendala yang harus dihadapi, salah satunya komitmen dari warga di sana. Namun pendekatan yang halus setiap minggunya kepada tokoh masyarakat oleh Pak Andri membuat warga terus berusaha bergotong royong selama 6 bulan untuk menyelesaikan pembangunannya. Komponen didatangkan dari Kota Bandung dan Subang dengan diangkut oleh kendaraan bermotor.

Usaha oleh warga dan Pak Andri tentunya dapat menjadi contoh bagi pembangunan lainnya. Inovasi seharusnya tidak hanya berhenti sebagai paper dan laporan penelitian yang menumpuk di perpustakaan. Melalui langkah dan kegiatan yang nyata seperti ini telah meringankan sebagian beban hidup masyarakat yang tidak mendapatkan aliran listrik sebelumnya. Air sebagai sumber kehidupan ternyata sangat merakyat ya !

TAMAT.

Terima kasih penulis ucapkan kepada :

Bapak Noviandri, M.T. Fakultas Teknik, Universitas Subang
Randy Frans Fela, S.T. Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung

Artikel #7 dari #15HariCeritaEnergi 
Berita terkait energi dan mineral, serta kebijakannya dapat diakses di https://www.esdm.go.id/id/

Sumber dan referensi :

Randy Frans Fela, 2014, Bayangkan Negeri 1001 Pikohidro! Kembangkan Energi Terbarukan Skala Piko dan Konsep Pengembangan Berkelanjutan 

https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/percepat-investasi-ketenagalistrikan-kementerian-esdm-sempurnakan-regulasi-

Diakses pada : 24 Agustus 2017 pukul 20:40

https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/53-kontrak-ebt-ditandatangani-menteri-esdm-investasi-tetap-menarik-dengan-tarif-listrik-kompetitif

Diakses pada : 24 Agustus 2017 pukul 20:43

https://energy.gov/eere/water/types-hydropower-plants

Diakses pada : 24 Agustus 2017 pukul 20:52

https://energy.gov/eere/water/how-hydropower-works

Diakses pada : 24 Agustus 2017 pukul 21:20

https://energy.gov/eere/water/types-hydropower-turbines

Diakses pada : 24 Agustus 2017 pukul 21:32