Membangun PLTMH untuk mendukung Pelestarian Hutan dan Sumber Air

Meskipun tidak ada data yang terperinci, namun tentunya semua menyadari dan setuju bahwa ada ribuan desa di negeri ini yang belum menikmati fasilitas listrik dari PLN.  Hal ini salah satunya dikarenakan banyak lokasi desa yang terpencil dengan akses jalan yang sulit ditempuh, sehingga menyebabkan biaya tinggi bagi PLN jika hendak mengalirkan listrik ke desa mereka. Sementara kemampuan daya PLN (Perusahaan Listrik Negara) yang terbatas juga menjadi kendala, mengingat dibeberapa daerah masih didapati listrik yang 'byar pet'.

Untuk memenuhi kebutuhan akan listrik, warga desa bergantung kepada pembangkit listrik (genset) berbahan bakar solar. Namun tidak semua rumah mempunyai genset, hanya warga yang mampu yang memilikinya. Setiap genset menghabiskan dana cukup besar  setiap bulan agar listrik dapat menyala minimal selama 4 (empat) jam setiap malam. Biaya tersebut untuk membeli solar dan suku cadang mesin diesel. Namun tak jarang solar sulit di dapat, kalaupun ada harganya dapat mencapai 3 (tiga) kali lipat dari harga normal. Pelita minyak tanah sudah tidak pernah dipergunakan lagi, sebab minyak tanah sudah sangat langka. Sehingga malam-malam di perdesaan pedalaman lebih banyak dalam kegelapan. Anak-anakpun tidak pernah belajar pada waktu malam hari karena tidak ada penerangan.

Dilain pihak, hutan yang merupakan kawasan tempat tinggal sebagian besar warga desa semakin terancam keberadaanya oleh deforestasi untuk kayu, pertanian dan perkebunan. Dengan bertambahnya jumlah penduduk, permintaan lahan juga akan meningkat sehingga ada beberapa perubahan fungsi dari kawasan hutan yang digunakan untuk lahan pertanian atau berubah menjadi semak karena pohonnya ditebang. Pembukaan hutan dengan dalih perkebunan sungguh mengkhawatirkan. Puluhan ribu hektar hutan secara perlahan digunduli untuk ditanami budidaya perkebunan terutama kelapa sawit. Secara perlahan masyarakat desa mulai mendapati sungai di lingkungannya menjadi keruh akibat gerusan tanah yang terbuka, bahkan ada beberapa anak sungai yang mulai mengering. Banjir yang melanda desa mereka datang lebih kerap dan lebih dalam dari biasanya akibat berkurangnya hutan yang mampu meresap air hujan. Belum lagi jalan yang rusak dan berlobang akibat setiap hari dibebani kendaraan pengangkut komoditas perkebunan yang 'over load'. Sementara ancaman dari illegal logging tidak kalah mengkhawatirkan bagi kelestarian hutan.

Pembukaan hutan untuk perkebunan di kawasan daerah aliran sungai

Seperti diketahui bahwa pembukaan lahan hutan yang luas, akan membuat dampak bagi perubahan fungsi kawasan hutan itu sendiri terutama fungsi hutan dalam menyediakan sumber daya air, energi, penyedia oksigen, penyaring karbon dan konservasi keanekaragaman hayati.

Salah satu solusi dari permasalahan di atas adalah memanfaatkan sumberdaya alam, khususnya potensi air terjun yang banyak terdapat dikawasan hutan pedalaman untuk dijadikan energi alternatif. Air terjun dengan potensi debit air dan beda tinggi (head) yang mencukupi dapat menghasilkan energi listrik. Energi listrik dibangkitkan oleh aliran air yang jatuh dari ketinggian tertentu, memutar kincir (turbin) sedemikan rupa sehingga turbin tersebut mampu memutar generator listrik. Listrik yang dihasilkan dari potensi air ini lebih sering disebut sebagai PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro).

Potensi air untuk energi alternatif

Adapun beberapa manfaat pembangunan PLTMH antara lain adalah :

• Menjadi energi alternatif pengganti listrik untuk penerangan di desa-desa terpencil yang tidak tersentuh jaringan PLN.
• Penerima manfaat (penduduk desa) yang langsung merasakan manfaat dari potensi air  tentunya akan berupaya untuk menjaga ketersediaan air sepanjang tahun dengan jalan melestarikan kawasan hutan sebagai kawasan penyangga air di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dimanfaatkan.  Di beberapa Desa yang telah membangun PLTMH biasanya membuat Hukum Adat untuk menjaga kelestarian hutan yang diperkuat dengan Perdes perlindungan hutan sebagai kawasan penyangga air. Juga berarti menjaga fungsi hutan dalam menyediakan sumber daya air, energi, penyedia oksigen, penyaring karbon dan konservasi keanekaragaman hayati.
  
• PLTMH menggantikan penggunaan mesin genset diesel. Dapat mengurangi emisi karbon akibat pembakaran bahan bakar fosil solar. Dalam satu desa biasanya didapati sekurang-kurangnya 10 (sepuluh) buah mesin genset diesel. 
• Digantikannya peran mesin genset diesel dengan PLTMH sekaligus merupakan penghematan pemakaian BBM solar yang cukup besar.  Sehingga dana yang sedianya untuk membeli solar dan biaya operasional genset dapat dialokasikan untuk kebutuhan lain, seperti pendidikan, kesehatan atau kebutuhan ekonomi lainnya.
• Penguatan kelembagaan kelompok pengelola listrik desa dan kelompok pelestarian PLTMH yang berkelanjutan.
• PLTMH yang dikelola dengan baik dapat menjadi sumber PADes (Pendapatan Asli Desa).

Namun belum semua potensi sumber air yang ada dapat dimanfaatkan. Hal ini terkait dengan nilai investasi pembangunan sebuah PLTMH. Masih banyak daerah yang belum mampu meng-anggarkan  dana untuk PLTMH, meskipun disadari bahwa pembangunan PLTMH dapat dijadikan alasan tepat untuk mendukung pelestarian hutan dan sumber air. Padahal beberapa skema pendanaan dapat ditempuh, diantaranya sharing Pemda dengan pihak lain seperti penggunaan dana CSR perusahaan di wilayah mereka, mengajukan pendanaan kepada lembaga donor ataupun murni swadaya masyarakat.

Baca selengkapnya tentang PLTMH di link ini : Panduan Sederhana Membangun PLTMH

Untuk itu kami dari Lembaga Energi Hijau siap untuk memfasilitasi desa, Pemda atau pihak lain dalam hal studi kelayakan, perencanaan, pembangunan hingga pelestarian PLTMH dengan menggunakan teknologi tepat guna, low budget dan berbasis pemberdayaan masyarakat lokal.  Silahkan menghubungi kami melalui email: lembagaenergihijau@yahoo.com.

Manfaatkan Energi Terbarukan Sekaligus Lestarikan Hutan

Apa hubungan antara memanfaatkan energi terbarukan sekaligus melestarikan hutan?

Saat ini Indonesia masih sepenuhnya bergantung pada bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batubara dan gas. Bahan bakar fosil di Indonesia digunakan oleh 95 persen penduduk maupun pelaku industri, dengan konsumsi energi terus meningkat setiap tahunnya. Padahal bahan bakar fosil ini ikut ‘berkontribusi’ terhadap total emisi energi CO2 hingga 50% sebagai penyebab dari efek rumah kaca. 

Efek rumah kaca (Green House Effect) adalah suatu istilah yang digunakan untuk meggambarkan betapa panasnya kondisi bumi dari akibat terperangkapnya gelombang panjang sinar matahari dilapisan trofosfer bumi ( Fahri, 2009 ). Green House Effect di adopsi dari kondisi rumah kaca yang biasa digunakan untuk budidaya pertanian. Pada siang hari, pada cuaca yang cerah meskipun tanpa adanya alat pemanas suhu ruangan di dalam rumah kaca akan  lebih tinggi bila dibandingkan dengan suhu diluar rumah kaca. Hal tersebut  terjadi karena sinar matahari yang menembus kaca dipantulkan kembali oleh tanaman di dalam rumah kaca yang berupa panas. Sinar yang dipantulkan ini tidak dapat menembus kembali keluar kaca sehingga suhu di dalam rumah kaca menjadi naik dan panas yang dihasilan akan terperangkap di dalam rumah kaca. Efek rumah kaca juga dapat diilustrasikan sebagai sebuah mobil yang diletakkan di bawah terik matahari dengan kodisi jendela mobil tertutup. Bagi masyarakat awam efek rumah kaca  diartikan sebagai adanya rumah-rumah yang banyak menggunakan  kaca. Selain itu CO2 dihasilkan dari kegiatan manusia yang akan menambah emisi CO2 yaitu, Penggunaan Bahan Bakar Minyak ( BBM ) yang tidak efisien dan peniadaan atau pengurangan vegetasi termasuk pembabatan hutan.

Efek rumah kaca sendiri dapat berdampak kepada rusaknya ekosistem yang akhirnya akan memutus rantai makanan dan perpngaruh kepada seluruh kehidupan dimuka bumi. Penghematan penggunaan BBM dan pengelolaan sumber daya hutan merupaan salah satu tindakan prefentif terhadap peningkatan emisi gas CO2 di lapisan troposfer. Semakin banyak luasan vegetasi dan luasan hutan maka akan semakin banyak jumlah CO2 yang bisa diambil oleh permukaan daun untuk proses fotosintesa dan salah satu produk akhirnya  adalah O2 yang dimanfaatkan oleh makluk hidup pada saat respirasi.

Sementara itu sumber-sumber energi terbarukan, yang notabene jauh lebih banyak ketimbang bahan bakar fosil, belum dimanfaatkan secara optimal. Energi terbarukan seperti hydrogen, air, panas bumi dan sebagainya masih dianggap sebagai energi alternatif, dimana penggunaannya hanya mencapai lima persen!

Salah satu energi terbarukan yang sangat potensial adalah penggunaan energi air untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).  PLTMH adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dan instalasi. Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan kenyataan bahwa adanya air yang mengalir di suatu daerah dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai. Istilah kapasitas mengacu kepada jumlah volume aliran air persatuan waktu (flow capacity) sedangan beda ketinggian daerah aliran sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head.

Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebas bisa dikatakan “energi putih”. Dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini menggunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi perbedaan ketinggiannya dengan daerah tertentu (tempat instalasi akan dibangun) dapat diubah menjadi energi listrik, Seperti dikatakan di atas, Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya, istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun bisa dibayangkan bahwa Mikrohidro pasti mengunakan air sebagai sumber energinya.

Yang membedakan antara istilah Mikrohidro dengan Minihidro adalah output daya yang dihasilkan. Mikrohidro menghasilkan daya lebih rendah dari 100 W, sedangkan untuk minihidro daya keluarannya berkisar antara 100 sampai 5000 W. Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas dan ketinggian tertentu di salurkan menuju rumah instalasi (rumah turbin).

Di rumah turbin, instalasi air tersebut akan menumbuk turbin, dalam hal ini turbin dipastikan akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputamya poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan/dihubungkan ke generator dengan mengunakan kopling. Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban). Begitulah secara ringkas proses Mikrohidro, merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik. Terdapat sebuah peningkatan kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan terpencil yang tidak mungkin terjangkau listrik PLN.  Dengan demikian dapat mendukung usaha pertanian atau industri-industri rumah tangga, dan sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari.

Namun meskipun PLMTH adalah energi alternatif yang potensial, kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya terbatas, sering membuat sumber air yang potensial untuk pembangkit listrik terabaikan.  Padahal dalam beberapa kasus  PLTMH juga dapat dijadikan alasan untuk melestarikan lingkungan, minimal di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS) sumber air ditengah menggebu-gebunya pembalakan hutan dan pembukaan  kawasan perkebunan yang tidak ramah lingkungan. 

Dan masyarakat  penerima manfaat tentunya siap untuk menjaga dan melestarikan hutan di sekitar sumber air penggerak PLTMH mereka, jika tidak ingin debit air menurun suatu saat kelak karena habisnya hutan sebagai kawasan penyangga air. Mereka akan didorong untuk membuat Perdes perlindungan hutan atau membuat kawasan hutan adat yang terlindungi.

Sebagai alternatif untuk pendanaan pembangunan PLTMH di daerah-daerah terpencil dapat berupa cost sharing antara swadaya masyarakat, pemda, kelompok peduli dan lembaga donor. (@beng)

Artikel diatas telah dimuat di harian Pontianak Post (7/7/11)

Panduan Sederhana Membangun PLTMH

Saat ini Indonesia masih sepenuhnya bergantung pada bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batubara dan gas. Bahan bakar fosil di Indonesia digunakan oleh 95 persen penduduk maupun pelaku industri, dengan konsumsi energi meningkat tujuh persen setiap tahunnya. Padahal bahan bakar fosil ini ikut ‘berkontribusi’ terhadap total emisi energi CO2, yang hingga 2008 tercatat mencapai 351 juta ton. Selain itu bahan bakar fosil jelas merupakan energi yang tidak bisa dibarukan. Jika terus digunakan, tentu persediaan bahan bakar akan habis.

Sementara, sumber-sumber energi terbarukan, yang notabene jauh lebih banyak ketimbang bahan bakar fosil, belum dimanfaatkan secara optimal. Energi terbarukan seperti hydrogen, air, panas bumi dan sebagainya masih dianggap sebagai energi alternatif, dimana penggunaannya hanya mencapai lima persen!
Salah satu energi terbarukan yang sangat potensial adalah penggunaan energi air untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).  PLTMH adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dan instalasi. Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Biasanya Mikrohidro dibangun berdasarkan kenyataan bahwa adanya air yang mengalir di suatu daerah dengan kapasitas dan ketinggian yang memadai. Istilah kapasitas mengacu kepada jumlah volume aliran air persatuan waktu (flow capacity) sedangan beda ketinggian daerah aliran sampai ke instalasi dikenal dengan istilah head.

Mikrohidro juga dikenal sebagai white resources dengan terjemahan bebas bisa dikatakan “energi putih”. Dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini menggunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan. Suatu kenyataan bahwa alam memiliki air terjun atau jenis lainnya yang menjadi tempat air mengalir. Dengan teknologi sekarang maka energi aliran air beserta energi perbedaan ketinggiannya dengan daerah tertentu (tempat instalasi akan dibangun) dapat diubah menjadi energi listrik, Seperti dikatakan di atas, Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidro artinya air. Dalam prakteknya, istilah ini tidak merupakan sesuatu yang baku namun bisa dibayangkan bahwa Mikrohidro pasti mengunakan air sebagai sumber energinya.

Yang membedakan antara istilah Mikrohidro dengan Miniihidro adalah output daya yang dihasilkan. Mikrohidro menghasilkan daya lebih rendah dari 100 W, sedangkan untuk minihidro daya keluarannya berkisar antara 100 sampai 5000 W. Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sumber energi), turbin dan generator. Air yang mengalir dengan kapasitas dan ketinggian tertentu di salurkan menuju rumah instalasi (rumah turbin).

Di rumah turbin, instalasi air tersebut akan menumbuk turbin, dalam hal ini turbin dipastikan akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputamya poros turbin. Poros yang berputar tersebut kemudian ditransmisikan/dihubungkan ke generator dengan mengunakan kopling.
Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban). Begitulah secara ringkas proses Mikrohidro, merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik. Terdapat sebuah peningkatan kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan di sejumlah negara, sebagian untuk mendukung industri-industri, dan sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari.

Gambar 1 menunjukkan betapa ada perbedaan yang berarti antara biaya pembuatan dengan listrik yang dihasilkan.

 

Gambar 1. Skala Ekonomi dari Mikro-Hidro (berdasarkan data tahun 1985)

Keterangan gambar 1
Average cost for conventional hydro = Biaya rata-rata untuk hidro konvensional.
Band for micro hydro = Kisaran untuk mikro-hidro
Capital cost = Modal Capacity = Kapasitas (kW)
Berikut contoh PLTMH  dengan menggunakan sistem run off river, dimana air tidak ditahan pada sebuah bendungan. Pada sistem run off river, sebagian air sungai diarahkan ke saluran pembawa, kemudian dialirkan melalui pipa pesat (penstock) menuju turbin.

 

Gambar 2. Komponen-komponen Besar dari sebuah Skema Mikro Hidro

• Diversion Weir dan Intake : (Dam/Bendungan Pengalih dan Intake) Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai (‘Intake’ pembuka) ke dalam sebuah bak pengendap (Settling Basin) atau perangkap pasir (Sand Trap).

 

Intake

 • Settling Basin (Bak Pengendap) : Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.

 

Sand Trap

  • Headrace (Saluran Pembawa) : Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.

 

Headrace

• Headtank (Bak Penenang) atau Forebay : Fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara sebuah penstock dan headrace, dan untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir, kayu-kayuan.

 

Head Tank

• Penstock (Pipa Pesat/Penstock) Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah Turbin.

 

Penstock

• Turbine dan Generator Perputaran gagang dari roda dapat digunakan untuk memutar sebuah alat mekanikal (seperti sebuah penggilingan biji, pemeras minyak, mesin bubut kayu dan sebagainya), atau untuk mengoperasikan sebuah generator listrik. Mesin-mesin atau alat-alat, dimana diberi tenaga oleh skema hidro, disebut dengan ‘Beban’ (Load)

 

Turbin

Tentu saja ada banyak variasi pada penyusunan disain ini. Sebagai sebuah contoh, air  dapat dimasukkan secara langsung ke turbin dari sebuah saluran tanpa sebuah penstock. Tipe ini adalah metode paling sederhana untuk mendapatkan tenaga air, tetapi belakangan ini tidak digunakan untuk pembangkit listrik karena efisiensinya rendah.  Pada beberapa kondisi saluran pembawa (headrace) dapat dihilangkan dan sebuah penstock dapat langsung ke turbin dari bak pengendap pertama. Variasi seperti ini akan tergantung pada karakteristik khusus dari lokasi dan skema keperluan-keperluan dari pengguna.

Namun meskipun PLMTH adalah energi alternatif yang potensial, namun kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya terbatas, sering membuat sumber air yang potensial untuk pembangkit listrik terabaikan.  Padahal dalam beberapa kasus  PLTMH juga dapat dijadikan alasan untuk melestarikan lingkungan, minimal di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS) sumber air ditengah menggebu-gebunya pembalakan hutan dan pembukaan  kawasan perkebunan yang tidak ramah lingkungan.  Sehingga mencari dana dari lembaga donor untuk membangun PLTMH di daerah-daerah terpencil dapat menjadi alternatif pilihan.

Dari berbagai sumber


Informasi dan konsultasi seputar PLTMH dapat disampaikan ke Lembaga Energi Hijau via email : lembagaenergihijau@yahoo.com