MIKROHIDRO SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF MASA KINI Oleh : Bibit Supardi, S.Pd., MT *) A. Pendahuluan Adanya krisis energi listrik pada sistem kelistrikan pada masing-masing daerah di Indonesia sudah dapat dipastikan akan mengakibatkan terjadinya kelangkaan energi, hal ini disebabkan karena pasokan listrik yang tersedia dengan jumlah pemakaian listrik dan permintaan pemasangan baru oleh pelanggan tidak seimbang. Kita dapat membayangkan kemungkinan yang lebih buruk pada masa mendatang, yaitu ketika jumlah rumah semakin bertambah dan sekaligus semakin gemar akan listrik, baik untuk penerangan maupun menghidupkan berbagai peralatan. Ketika kendaraan semakin banyak, kemacetan merajalela sehingga konsumsi bahan bakar naik tidak terkirakan, sementara BBM sukar diperoleh dan harganya tidak terjangkau. Kebutuhan energi di Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat karena pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat. Sedangkan energi fosil yang selama ini merupakan sumber energi utama—seperti yang diperlihatkan Gambar 1.1—ketersediaannya sangat terbatas dan terus mengalami deplesi
(depletion: kehabisan, menipis). Proses alam memerlukan waktu yang sangat lama untuk dapat kembali menyediakan energi fosil ini. Minyak bumi 54.4%
Gas bumi 26.5%
Batubara 14.1% EBT lain 0.2%
PLTA 3.4% Panas bumi 1.4%
Indonesia (Sumber: DESDM)
Gas bumi 21.0%
Batubara 23.0%
PLTA 2.0%
Minyak bumi 34.0%
Nuklir 7% EBT lain 13%
Dunia (Sumber: Simmons, 2005)
Gambar 1.1 Energi Mix di Indonesia dan di Dunia.
1
B. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia Berdasarkan data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005 – 2025 yang dikeluarkan oleh Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) pada tahun 2005, cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi pada tahun tersebut. Sedangkan gas diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 61 tahun dan batubara 147 tahun, seperti yang diperlihatkan Tabel 0.1 di bawah ini.
Tabel 0.1 Cadangan Energi Fosil. Jenis Energi Fosil
Cad/Prod Indonesia
Dunia
Minyak
18 Tahun
40 Tahun
Gas
61 Tahun
60 Tahun
147 Tahun
200 Tahun
Batu bara
Sumber: DESDM (2005) Upaya-upaya pencarian sumber energi alternatif selain fosil menyemangati para peneliti di berbagai negara untuk mencari energi lain yang kita kenal sekarang dengan istilah energi terbarukan. Energi terbarukan dapat didefinisikan sebagai energi yang secara cepat dapat diproduksi kembali melalui proses alam. Energi terbarukan meliputi energi air, panas bumi, matahari, angin, biogas, bio mass serta gelombang laut. Beberapa kelebihan energi terbarukan antara lain: Sumbernya relatif mudah didapat; dapat diperoleh dengan gratis; minim limbah, tidak mempengaruhi suhu bumi secara global, dan tidak terpengaruh oleh kenaikkan harga bahan bakar. Definisi Energi Terbarukan Menurut Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM): Energi terbarukan adalah energi yang dapat diperbaharui dan apabila dikelola dengan baik, sumber daya itu tidak akan habis. Pertimbangan konservasi energi dan lingkungan hidup memang menuntut kita untuk segera dapat memanfaatkan energi terbarukan—yang tersedia dengan mudah dan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan energi fosil. Tetapi
2
seperti kita ketahui, khususnya di Indonesia, pemanfaatan potensi energi terbarukan seperti air, angin, biomasa, panas bumi, surya dan samudera, sampai saat ini masih belum optimal. Misalnya, untuk kasus energi air, sampai dengan tahun 2004, kapasitas terpasang dari pemanfaatan tenaga air hanya mencapai 4.200 MW dari 75,67 GW potensi yang ada atau hanya 5,55%. Tabel 0.2. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia Sumber Energi Air Biomassa Panas Bumi Mini/mikro hydro Energi Cahaya Energi Angin Total
Potensi (MW) 75.670 49.810 27.000 458,75 156.487 9.286 318. 711,75
Kapasitas Terpasang (MW) 4.200 302,4 800 84 5 0.50 5.391,9
Pemanfaatan (%) 5,550 0,607 2,960 18,30 0,003 0,005 27,425
Sumber : Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 Jika pada pertengahan pertama abad keduapuluh, pemenuhan supply energi digali dari sumber energi dengan pertimbangan utama adalah faktor ekonomi biaya rendah. Namun di zaman modern sekarang ini, dituntut dengan persyaratan ”3E” yaitu Energi, Ekonomi dan Ekologi. Yang berarti, mengembangkan sistem energi yang dapat memproduksi energi sebesar-besarnya secara efisien dengan biaya yang ekonomis namun mempunyai dampak lingkungan sekecil-kecilnya. Sesuai dengan data potensi energi terbarukan di Indonesia bahwa Indonesia memiliki potensi air dan mini / mikrohidro yang besar serta mempunyai dampak lingkungan yang kecil maka sudah saatnya mengembangkan dan mengelola Pusat Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) secara optimal sehingga mampu memasok kebutuhan listrik di Indonesia.
C. Keunggulan PLTMH Pembangunan
Pembangkit
Listrik
Tenaga
Mikrohidro
(PLTMH),
merupakan salah satu alternatif supply energi listrik, khususnya di pedesaan. PLTMH sendiri sebenarnya termasuk kelompok energi celestial atau energi income yaitu energi yang mencapai bumi dari angkasa luar. Sifat energi ini adalah
3
tak terhabiskan / terbarukan / renewable / non depletable. Energi ini relatif bebas dari polusi. Ada beberapa alasan mengapa PLTMH merupakan pilihan yang tepat: 1. Indonesia kaya akan hutan sehingga kaya akan air. 2. Membangun PLTMH berarti melestarikan sumber air. 3. PLTMH bisa beroperasi sehari penuh karena air tidak tergantung siang dan malam hari. Sedangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya hanya bisa beroperasi siang hari. 4. Alat-alat PLTMH sudah bisa diproduksi di dalam negeri dan peralatan pengganti bisa didapat di kota-kota besar seperti Bandung. 5. PLTMH lebih awet, jika dipelihara dengan baik, dibanding pembangkit yang lain seperti PLTS, PLTU dll. 6. Pengoperasian
PLTMH
tidak
memerlukan
biaya
yang
mahal
(dibandingkan dengan pengoperasian generator diesel). 7. Penggunaan energi baik energi listrik maupun energi gerak dari PLTMH untuk kegiatan produktif bisa dilakukan. Seperti charge aki dengan energi listrik atau penggilingan menggunakan energi gerak yang tersedia langsung dari turbin. 8. PLTMH teknologinya tidak begitu sulit sehinga mudah dioperasikan sebagai base load maupun peak load (dapat dengan cepat on/off), karena turbin air pada PLTMH dapat diberhentikan setiap saat.
D. Permasalahan PLTMH Walaupun PLTMH memiliki beberapa keunggulan dibanding dengan pembangkitan listrik yang lain, namun dalam perjalanannya PLTMH sering mengalami beberapa kendala yang ditemui dilapangan. Beberapa kendala yang sering ditemui dilapangan antara lain: 1. Sering dianggap belum kompetitif dibandingkan dengan energi fosil, karena: a.
Kemampuan SDM yang masih rendah dalam mengelola PLTMH baik secara administrasi maupun teknis.
b.
Terkadang biaya pembuatan bangunan sipilnya jauh lebih mahal dibandingkan dengan harga peralatan listriknya seperti turbin dan generator, sehingga biaya investasi pembangunan yang tinggi
4
menimbulkan masalah finansial pada penyediaan modal awal. c.
PLTMH dapat beroperasi karena sumber yang membangkitkan berasal dari debit air dan ketinggian jatuh air (head), sehingga PLTMH hanya dapat dibangun didaerah tertentu seperti di pegunungan dan di sumber mata air.
2.
Belum tersedianya data potensi sumber daya yang lengkap, karena masih terbatasnya kajian / studi yang dilakukan.
3.
Akses masyarakat terhadap energi masih rendah (DESDM, 2005).
4.
Peran Pemerintah yang kurang: a.
Belum terlihat adanya sense of urgency
b.
Antar lembaga pemerintah kurang sinergis.
E. Strategi Pemecahan Masalah PLTMH Jika pengoperasian PLTMH ini ditangani secara serius ternyata mampu mensupply energi yang besar, disamping itu jelas akan mendatangkan keuntungan yang banyak. Dibawah ini beberapa contoh PLTMH yang masih beropersai secara baik dan menguntungkan.
Gambar 1.2a
Gambar 1.2b
Gambar 1.2c
Gambar 1.2d
5
Keterangan : 1.2a. Sumber mata air dari DAM dan air-air dari pegunungan 1.2b. Sumber mata air Brunyah 1.2c. Saluran Pembawa 1.2d. Rumah Pembangkit PLTMH Rawa Seneng Kabupaten Temanggung yang didirikan pada tahun 1971 sampai sekarang masih beroperasi dengan baik, daya yang dihasilkan 60 kW, spesifikasi bangunan head 74 meter dan debit aliran 100 L/s, diameter pipa pesat 12” dengan tebal pipa 4 mm. PLTMH ini di kelola oleh seorang petugas khusus, dan dilakukan perawatan terhadap generator dan turbin, dengan cara penggantian oli secara periodik setiap 6 bulan sekali. Adapun pemanfaatan PLTMH ini digunakan untuk sumber listrik pada penerangan daerah sekitarnya, untuk menjalankan mesin-mesin pengupas kopi, menghidupkan mesin Freezer keju dan Cooling susu. Pada tahun 2005 Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi bersama-sama dengan Dinas Pertambangan dan Energi membangun Desa Mandiri Energi Terbarukan di Desa Daleman dan Desa Cokro Kabupaten Klaten. Di kedua desa tersebut terdapat potensi energi terbarukan yang dapat dikembangkan. Konsep Desa Mandiri Energi (DME) tercermin dari pemanfaatan PLTMH, Pengering Surya dan Biogas yang dikembangkan di daerah tersebut. PLTMH, Pengering Surya, dan Biogas dimanfaatkan untuk meningkatkan kegiatan produktif masyarakat setempat diantaranya industri pengolahan sohun dan bahan bakunya. PLTMH berlokasi di umbul Ingas (mata air Ingas) di desa Cokro Tulung. Potensi debit air yang ada adalah 1 m³/detik dan berasal dari limpahan mata air. Tinggi jatuh air diperkirakan 5 hingga 6 meter, dan potensi energi listrik yang dihasilkan kurang lebih 43 Kw. Energi listrik yang dihasilkan dimanfaatkan untuk industri sohun, peneranan obyek wisata dan penerangan desa Margoluwih. Disamping umbul Ingas, kabupaten Klaten juga memiliki potensi mikrohidro yang lain yaitu umbul Nilo yang terletak di desa Margosuko Daleman. Hasil dari survei dilapangan umbul Nilo memiliki potensi debit sekitar 0,335 m³/detik berasal dari limpahan mata air yang kearah keselatan untuk irigasi pertanian. Tinggi jatuh air diperkirakan sekitar 5 hingga 6 meter. Potensi energi listrik yang dihasilkan kurang lebih 17 Kw.
6
PLTMH di Desa Nanggeleng, Kecamatan Cipeundeuy, Bandung. PLTMH berhasil dioperasikan untuk menggerakkan pompa yang mengalirkan air dari bawah lembah sedalam 70 meter ke bak-bak penampung di desa. Jarak desa dengan lembah sekitar 500 meter. Sebelumnya, masyarakat harus memikul air bersih dari tempat-tempat yang jauh. PLTMH di desa tersebut memproduksi listrik sekitar 6.000 watt. Untuk menggerakkan pompa hanya dibutuhkan listrik sekitar 3.000 watt, listrik sisanya terpaksa tidak dimanfaatkan. PLTMH Cinta Mekar di Desa Cinta Mekar, Kecamatan Sagala Herang, Subang Jawa Barat yang telah diresmikan Sabtu 15 April 2004 oleh Bapak Purnomo Yusgiantoro Menteri ESDM dengan kapasitas 120 kilowatt. PLTMH ini dikerjakan oleh Institut Bisnis Ekonomi Kerakyatan, menurut Mumpuni Iskandar selaku Pimpinan Institut Bisnis Ekonomi Kerakyatan, Koperasi Mekar Sari yang mengelola PLTMH mengantongi keuntungan rata-rata Rp 4 sampai Rp 7 juta pertahun. Dari beberapa contoh PLTMH yang dibangun diatas mampu menghasilkan pasokan energi listrik bahkan meraup keuntungan yang sangat besar, tentunya diperoleh dengan tidak begitu saja pasti ada perjuangan dalam pengelolaan PLTMH secara optimal. Beberapa strategi yang mungkin dilakukan untuk mengatasi permasalahan-permasalahan yang dijumpai dilapangan, antara lain: 1.
Meningkatkan kegiatan studi dan penelitian yang berkaitan dengan: a.
identifikasi setiap potensi sumber daya energi terbarukan, seperti air secara lengkap di setiap wilayah;
b.
pengumpulan
pendapat
dan
tanggapan
masyarakat
tentang
pemanfaatan energi terbarukan tersebut. 2.
Memasyarakatkan
pemanfaatan
energi
terbarukan
sekaligus
mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang kelayakan operasi sistem di lapangan dengan pembangunan beberapa proyek percontohan. 3.
Memberikan prioritas pembangunan pada daerah yang memiliki potensi sangat tinggi, baik teknis maupun sosio-ekonominya.
4.
Agar PLTMH teratur pemeliharaannya baik secara administrasi, keuangan maupun teknis maka harus dibentuk kepengurusan yang
7
ditentukan oleh masyarakat sendiri yang terdiri: Kepala PLTMH, Badan Pengawas, Staf administrasi dan Staf teknis, setiap pengurus mempunyai fungsi dan tugas masing-masing 5.
Setiap pengurus diwajibkan mengikuti pelatihan-pelatihan tentang PLTMH sesuai fungsi dan tugas masing-masing.
6.
Tenaga yang diberikan air ke turbin tergantung pada ketinggian dan debit air, pengaturan debit menggunakan pintu air. Apabila beban bertambah, maka harus ada penambahan debit air dan apabila beban berkurang maka harus ada pengurangan debit air dengan demikian dibutuhkan kolam tando harian yang memadai untuk menampung air, sehingga kasus kekurangan air teratasi dan debit air ke turbin teratur.
7.
Kadang terjadi perubahan beban pada konsumen secara mendadak, hal ini dapat mengakibatkan naik dan turunnya tegangan, sehingga berpengaruh pada generator, untuk pengaturan keseimbangan energi pada PLTMH dilakukan dengan menggunakan ELC (electronic load controller) untuk generator sinkron dan ILC (induction generator controller) untuk generator induksi.
8.
Agar PLTMH dapat operasi secara baik, maka bangunan sipil yang mempunyai peranan penting perlu diperhatikan pemeliharaannya dari kerusakan, misalnya bendungan, pintu masuk air / intake, saluran pembawa, bak penenang, pipa pesat (penstock), dan rumah pembangkit.
9.
Dilakukan perawatan mekanik dan elektrik secara periodik, misalnya pemberian pelumas pada generator, turbin, bearing guide vane / katup. Jika terjadi kerusakan pada mekanik dapat menghubungi bengkel mekanik terdekat, jika ada kerusakan pada kelistrikan misal generator, kalau pengurus tidak bisa mengatasi sendiri maka bisa memanggil petugas teknis dari PLN.
8
F. Penutup Indonesia ternyata memiliki sumber energi terbarukan yang cukup banyak sekali antara lain energi panas bumi, energi air, energi surya, energi angin, energi biomassa/biogas, energi samudra, fuel cell (sel bahan bakar), dan energi nuklir. Dari 318.711,75 MW potensi energi terbarukan di Indonesia, ternyata yang dimanfaatkan kurang lebih hanya 27,425%. Untuk memanfaatkan sumber energi tersebut dan guna memenuhi kebutuhan kelistrikan di Indonesia maka pemerintah telah banyak mendirikan PLTMH. PLTMH dipilih sebagai salah satu energi alternatif dikarenakan memiliki beberapa keunggulan dibanding dengan pembangkitan listrik jenis lainnya, seperti bersih lingkungan, renewable energi, tidak konsumtif terhadap pemakaian air, lebih awet (tahan lama / long life), biaya operasinya lebih kecil dan sesuai untuk daerah terpencil. Disamping itu perawatan mekanik dan elektrik PLTMH lebih mudah. PLTMH bisa dimanfaatkan langsung seperti pada penggilingan padi, industri kecil rumah tangga dll. Dengan demikian, sudah sepantasnya pemerintah bekerjasama dengan pihak swasta mulai mengembangkan potensi energi terbarukan melalui pembangunan PLTMH lebih banyak lagi. Akan tetapi dalam pembangunan suatu PLTMH harus memperhatikan beberapa aspek diantaranya aspek teknis, aspek sosio-ekonomis, aspek lingkungan, prospek keberlanjutannya dan aspek potensi ketersediaan sumber energi.
*) Penulis adalah Alumni S2, Magister Sistem Teknik Konsentrasi Mikrohidro (Energi Terbarukan) UGM 2006 dan Staf Pengajar pada SMA Negeri 3 Klaten.
9
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim,2001, Petunjuk Penulisan Usulan Penelitian dan Tesis, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta. 2. Daryanto, Y., 2007. Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu, Balai PPTAG-UPT-LAGG.. 3. DESDM (2003), Kebijakan Pengembangan Energi Terbarukan dan Konservasi Energi (Energi Hijau), Jakarta. 4. DESDM (2005), Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 20052025, Jakarta. 5. Isnaeni, BS,. 2005. Hand Out Sistem Proteksi Tenaga Listrik. MST UGM, Yogyakarta. 6. Sulasno, 2001. Teknik dan Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Badan Penerbitan UNDIP, Semarang 7. Sumiarso, L, dkk.2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik. BSN, Yayasan PUIL, Jakarta.
10