PENDAHULUAN
Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang semakin meningkat, saat ini
PLN melaksanakan proyek percepatan pembangunan pembangkit listrik berbahan
bakar batubara 10.000 Mega Watt yang segera akan disusul dengan proyek 10.000
MW tahap II. Namun selain membangun pembangkit-pembangkit listrik berkapasitas
besar tersebut, pada daerah-daerah terpencil dan jauh dari lokasi jaringan
transmisi, diperlukan pasokan dari pembangkit-pembangkit listrik berkapasitas
kecil, terutama yang memanfaatkan potensi energi setempat yang bersifat
terbarukan (renewable).
Salah satu sumber energi
terbarukan yang berpotensi untuk dikembangkan adalah pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro (PLTMH). Keunggulan PLTMH terletak pada biaya pembangkitan energi
listrik yang kompetitif dan teknologi yang sederhana sehingga dapat dikelola
dan dioperasikan oleh masyarakat setempat.
Makalah ini membahas tentang keunggulan
turbin cross-flow (aliran silang) dibanding
dengan jenis lainnya. Karena dapat dibuat dan dioperasikan dengan teknologi
yang sederhana, turbin cross-flow cocok dikembangkan sebagai penggerak mula
PLTMH.
MIKROHIDRO
Secara umum Listrik Tenaga Air
dapat dikatagorikan sesuai besar daya yang dihasilkannya, dimana salah satu
klasifikasi Listrik Tenaga Air adalah sebagaimana tabel berikut (Sumber :
Severn Wye Energy Agency, www.swea.co.uk)
No.
|
JENIS
|
DAYA / KAPASITAS
|
1.
|
PLTA
|
> 5 MW ( 5.000 kW).
|
2.
|
PLTM
|
100 kW < PLTM < 5.000 kW
|
3.
|
PLTMH
|
< 100 kW
|
Namun sebenarnya pembagian antara PLTA (besar), PLTM (minihidro) serta
PLTMH (mikrohidro) bervariasi dan dinamis. Pembagian pada tabel diatas
merupakan salah satu contoh. Namun secara umum dapatlah ditentukan bahwa yang
dimaksud sebagai PLTMH adalah jika mempunyai kapasitas daya di bawah 100 kW.
Pada dasarnya suatu pembangkit listrik tenaga air berfungsi untuk mengubah
potensi tenaga air yang berupa aliran air (sungai) yang mempunyai debit dan
tinggi jatuh (head) untuk menghasilkan energi listrik. Bangunan tersebut
mencakup bangunan sipil dan peralatan elektromekanik.
Air yang mengalir di sungai dibelokkan alirannya oleh Weir (bendung),
sehingga aliran air tersebut mengalir lewat bangunan sadap (Intake) . Pada
intake terdapat bak pengendap (settling basin) yang berfungsi untuk
menghendapkan butir-butir pasir dan lumpur dari air. Dari bak penenang air dialirkan melewati
saluran pembawa (head race) menuju bak penenang. (forebay).
Bak penenang (forebay) berfungsi
untuk menenangkan atau menurunkan kecepatan air sebelum masuk ke penstock. Bak
penenang ini juga biasanya berfungsi sebagai bak pengendap, yaitu mengendapkan
sisa-sisa partikel-partikel pasir dan lumpur yang masih terbawa lewat saluran
penghantar. Dari forebay air mengalir lewat saluran pipa tertutup yang disebut
pipa pesat (penstock).
Pada ujungnya di sebelah bawah
pipa pesat disambung dengan turbin yang berfungsi untuk mengubah energi
potensial yang ada pada air menjadi enegi mekanik. Poros turbin dihubungkan
dengan generator, baik dikopel secara langsung sehingga putaran turbin dan
generator sama, maupun dengan memakai sistem transmisi mekanik lain jika
putaran keduanya berbeda. Putaran generator tersebut selanjutnya menghasilkan
energi listrik.
KLASIFIKASI TURBIN AIR
Fungsi turbin adalah mengubah
energi ketinggian air menjadi daya putaran poros. Pemilihan jenis turbin air
yang dipakai pada PLTMH tergantung pada karakteristik site tempat lokasi PLTMH
tersebut, terutama tinggi head serta besar aliran air yang ada.
Setiap turbin mempunyai kecepatan
putar tertentu, dimana turbin tersebut akan beroperasi dengan efisiensi terbaik
pada kombinasi head dan debit tertentu. Kecepatan putar desain turbin sebagian besar ditentukan oleh besar head
operasi turbin air tersebut. Turbin air dapat dibagi atas head tinggi, head
menengah dan head rendah. Disamping itu dari segi beroperasinya turbin air
dibedakan atas turbin impuls dan turbin reaksi sebagaimana table berikut :
Tabel Klasifikasi
Jenis Turbin Air (Adam Harvey et al, Microhydro Design Manual, Intermediate Technology
Publications, London, 1993)
Head tinggi
|
Head Menengah
|
Head rendah
|
|
Turbin impuls
|
Pelton
Turgo
|
Cross-flow
Multi-jet pelton
Turgo
|
Cross-flow
|
Turbin reaksi
|
Francis
|
Propeller
Kaplan
|
Pada saat beroperasi sudu putar (runner) turbin reaksi terendam di dalam
air dan bertekanan. Sudu runner mempunyai profil sehingga perbedaan
tekanan antara satu sisi dengan sisi lainnya sehingga menimbulkan gaya, seperti sayap
pesawat terbang. Gaya
tersebut yang menyebabkan runner berputar.
Sedang pada turbin impuls terjadi
hal yang sebaliknya, runner turbin impuls beroperasi di udara (tidak terendam
air), runner tersebut diputar oleh adanya semprotan (jet) air. Pada kondisi tersebut tekanan air sama
dengan tekanan udara luar (atmosfir) baik sebelum maupun sesudah mendorong
sudu. Pada turbin ini sebelum mendorong
sudu, air mengalir melalui nosel yang mengubah air kecepatan rendah dan tekanan
tinggi menjadi kecepatan tinggi (jet). Air berkecepatan tinggi tersebut lalu
mendorong runner sehingga momentum air berpindah ke runner.
JENIS-JENIS TURBIN AIR
Untuk memperlihatkan perbedaan
antara berbagai jenis turbin air, pada bagian ini secara ringkas kita membahas
jenis-jenis turbin air ,yaitu sebagai berikut :
Turbin Pelton
Turbin Pelton ,bersama-sama
dengan turbin Turgo dan turbin aliran silang (Cross-flow) termasuk dalam
kelompok turbin impuls. Karakteristik umum dari turbin impuls adalah pemasukan
air ke dalam runner pada tekanan atmosfir.
Turbin ini ditemukan sekitar tahun 1880 oleh seorang Amerika yang
bernama Pelton, sehingga turbin ini disebut sebagai turbin Pelton.
Turbin Pelton tersusun dari satu
set sudu gerak berbentuk mangkuk yang dipasang pada roda gerak/ runner. Jika
mangkuk- mangkuk tersebut didorong pancaran air berkecepatan tinggi / jet dari
nosel , maka runner turbin pelton tersebut akan berputar menghasilkan energi
mekanik yang dapat menggerakkan generator..
Turbin Francis
Turbin Francis dapat
berupa volute-case ataupun type open-flume. Konstruksi rumah keong (spiral
case) memungkinkan air terdistribusi secara uniform sepanjang perimeter dari
runner dan guide vane menyalurkan air tersebut pada sudut yang tepat. Sudu runner merupakan profil yang kompleks
dan terendam air. Dorongan air ke sudu runner memindahkan energi air ke runner
sebelum air tersebut keluar turbin lewat draft tube.
Turbin Francis biasanya mempunyai
guide-vane yang dapat diatur (adjustable). Gerakan guide-vane ini mengatur
aliran air yang masuk ke runner dan biasanya dihubungkan dengan system governor
yang mengatur besar laju aliran air. Jika aliran air berkurang maka efisiensi
turbin juga turun.
Turbin Propeller
Pada dasarnya turbin propeller
terdiri dari sebuah propeller (baling-baling) ,yang sama bentuknya dengan baling-baling kapal laut, yang
dipasang pada tabung setelah pipa pesat. Poros turbin menyambung keluar dari
tabung. Turbin propeller biasanya mempunyai tiga sampai enam sudu, biasanya
tiga sudu untuk turbin yang mempunyai head sangat rendah dan aliran air diatur
oleh sudu statis atau wicket gate yang dipasang tepat di hulu propeller. Turbin
propeller ini dikenal sebagai fixed blade axial flow turbine karena sudut sudu
rotornya tidak dapat diubah. Efisiensi
operasi turbin pada beban sebagian (part-flow) untuk turbin jenis ini sangat
rendah.
Turbin Kaplan
Untuk hydropower yang berskala lebih besar maka dipakai turbin propeller yang lebih canggih. Pada turbin ini sudu propeller dan wicket gate dapat diatur sehingga efisiensi nya pada saat beroperasi pada beban rendah (part-flow) tetap baik. Turbin dengan variable pitch ini dikenal sebagai turbin Kaplan.
TURBIN CROSS-FLOW
Salah satu turbin jenis impuls
yang banyak dipakai pada listrik tenaga mikrohidro adalah turbin Cross-Flow
(aliran silang).
Turbin cross-flow merupakan jenis
turbin yang dikembangkan oleh Anthony Michell (Australia), Donat Banki (Hongaria)
dan Fritz Ossberger (Jerman). Michell memperoleh hak paten atas desainnya pada
1903. Turbin jenis ini pertama-tama diproduksi oleh perusahaan Weymouth. Turbin ini juga sering disebut sebagai turbin Ossberger,
yang memperoleh hak paten pertama pada 1922. Perusahaan Ossberger tersebut
sampai sekarang masih bertahan dan merupakan produsen turbin cross-flow yang
terkemuka di dunia
.
Turbin ini mempunyai runner yang
berbentuk seperti drum yang mempunyai 2
atau lebih piringan paralel yang masing-masingnya dihubungkan oleh susunan sudu
yang berbentuk lengkung.
Dalam pengoperasian turbin
cross-flow ini sebuah nosel empat persegi mengarahkan pancaran air (jet) ke
sepanjang runner. Pancaran air tersebut mendorong sudu dan memindahkan sebagian
besar energi kinetiknya ke turbin. Pancaran air tersebut lalu melewati runner
dan kembali mendorong bagian sudu yang lain sebelum keluar dari runner,
memindahkan sebagian kecil energi kinetiknya yang masih tersisa.
BAGIAN-BAGIAN TURBIN
CROSS-FLOW
Peralatan
elektromekanik pada PLTMH terdiri dari turbin, generator, transmisi mekanik,
trafo dan jaringan listrik. Sedangkan bagian utama yang menjadi pokok bahasan
kita , yaitu turbin cross-flow terdiri dari rotor, rumah turbin, guide vane,
puli, adapter dan base frame. Puli
sebenarnya merupakan bagian dari transmisi mekanik yang meneruskan daya putar
turbin ke generator, serta mengubah putaran turbin air sehingga sesuai dengan
putaran generato.n dapat dibeli dan diperoleh dengan harga yang murah.
Dalam pembuatannya
puli atau transmisi mekanik ini merupakan bagian yang tak terpisahkan dari
turbin. Demikian juga generator, biasanya memakai generator yang ada tersedia
di pasaran sehingga dapat dibeli dan diperoleh dengan harga yang murah.
Secara ringkas
komponen-komponen utama turbin cross-flow adalah sebagai berikut :
1. Rotor atau runner turbin.
Rotor atau adalah
bagian yang berputar dari turbin. Runner ini terdiri dari poros, blade dan
piringan atau disk.
|
2. Rumah Turbin.
Rumah turbin adalah bagian turbin yang merupakan tempat memasang bagian-bagian turbin lain, seperti poros atau runner, guide vane dan adapter.
Rumah turbin adalah bagian turbin yang merupakan tempat memasang bagian-bagian turbin lain, seperti poros atau runner, guide vane dan adapter.
3. Guide Vane.
Guide vane atau sering juga disebut sebagai distributor berfungsi untuk
mengarahkan aliran air sehingga secara efektif meneruskan energinya ke blade
atau rotor turbin. Dengan demikian energi kinetik yang ada pada pancaran air
akan menggerakkan rotor dan menghasilkan energi mekanik yang seterusnya memutar
generator melalui puli.
4. Puli dan belt :
Puli merupakan salah satu dari sistem transmisi mekanik yang sering dipakai
pada PLTMH. Sistem transmisi tersebut juga berfungsi untuk mengubah kecepatan
putar dari satu poros ke poros yang lain, jika kecepatan putar turbin berbeda
dengan kecepatan generator atau peralatan lain yang harus diputarnya.
Sebenarnya terdapat beberapa jenis system penggerak / transmisi mekanik
pada mikrohidro , yaitu : Penggerak langsung, Flat belt dan pulley, V atau
wedge belt dan pulley, Chain and sprocket dan Gearbox. Namun Puli dan belt
merupakan yang paling banyak dipakai.
5. Adapter
Merupakan ”pipa”
penghubung antara rumah turbin dengan pipa pesat. Bentuk adapter pada satu sisi
yang terhubung dengan rumah turbin adalah persegi sesuai dengan rumah turbin,
sedangkan bagian yang disambung dengan inlet valve atau pipa pesat berbentuk
lingkaran.
6. Base frame.
Base frame
merupakan tempat atau rangka untuk meletakkan turbin. Biasanya pada PLTMH
berkapasitas kecil, base frame turbin menyatu dengan base frame generator
sehingga dudukan turbin dan generator telah tertentu susunannya dan tidak
berubah-ubah.
GENERATOR
Daya mekanik yang dihasilkan oleh turbin air dipakai untuk menghasilkan
listrik dengan menggunakannya untuk menggerakkan generator yang akan mengubah
energi mekanik menjadi enerfi listrik. Type generator yang sering dipakai
adalah generator yang menghasilkan arus bolak balik yang dikenal sebagai
alternator.
Mengulang teori listrik sederhana, aliran listrik atau arus (simbolnya I)
mempunyai satuan amper (A), beda tegangan
(V) diukur dalam Volt (V). Daya (P) diukur dalam Watt (W) atau lebih
sering dalam kilowatt ( 1 kW = 1000 W).
Tahanan ( R ) dari suatu rangkaian
listrik menunjukkan bagaimana baiknya
listrik mengalir (konduktor yang jelek mempunyai tahanan yang tinggi). Tahanan
diukur dalam Ohm (W) dan ekual dengan perbedaan potensial (voltage drop) dibagi
arus. Kapasitansi ( C ) menunjukkan derajat dimana energi disimpan pada medan
listrik dibandingkan yang dipakai untuk kerja, dan induktansi ( L ) sama dengan
kapasitansi tetapi mengacu pada medan megnet..
AC
DAN DC
Terdapat 2 jenis aliran listrik yang dihasilkan oleh generator, yaitu arus
listrik listrik bolak balik (AC) dan listrik arus searah (DC). Dalam hal arus
bolak balik tegangan akan berubah secara sinudoida terhadap waktu, dari puncak
positif ke negative. Karena tegangan berubah (dari positif ke negative dan
sebaliknya) maka hasilnya arus listrik juga secara continue berubah arahnya
sesuai pola yang berulang (cyclic).
Arus searah hanya mengalir pada satu arah yang sama karena tegangannya juga
tetap. DC jarang dipakai pada instalasi tenaga listrik modern kecuali untuk
system yang dayanya hanya beberapa ratus watt atau kurang.
GENERATOR
Generator induksi dan generator sinkron menghasilkan arus bolak-balik
(AC). Keunggulan dari arus bolak-balik
(AC) adalah dapat menyalurkan daya listrik pada jarak yang cukup jauh.
Berlainan jika kita menggunakan arus searah yang hanya dapat menghasilkan
listrik untuk penggunaan pada jarak yang sangat dekat atau pada power house.
Dengan demikian maka arus bolak-balik cocok untuk proyek kelistrikan karena
beban listrik biasanya tersebar dan sering jaraknya jauh dari generator.
Generator induksi mempunyai keunggulan dan sering dipakai untuk penyediaan
tenaga listrik di daerah terpencil karena generator tersebut cukup kuat, kompak
dan sangat andal.
Generator Sinkron :
Mempunyai rotor eksitasi yang terpisah, dipakai baik pada system terisolasi
maupun interkoneksi dengan system tenaga listrik.
Generator Asinkron (induksi)
Tidak mempunyai rotor exiter, biasanya dipakai pada networks dengan sumber
listrik yang lain. Pada system yang terisolasi atau independent, generator ini
harus dihubungkan dengan kapasitor untuk menghasilkan listrik.
KEUNGGULAN-KEUNGGULAN TURBIN
CROSS-FLOW
Keunggulan-keunggulan turbin
cross-flow dibandingkan dengan turbin jenis lainnya adalah sebagai berikut :
1.
Kisaran Operasi yang Luas
Turbin cross-flow ini banyak dipakai
pada PLTA skala kecil dengan kisaran head yang sama (overlapping) dengan turbin
jenis Kaplan, Francis dan Pelton. Kisaran
operasinya meliputi debit antara 20 liter sampai 10 m3 per detik, serta head
antara 1 sampai 200 meter. Turbin cross-flow
ini selalu mempunyai sumbu runner yang horizontal.
Turbin cross-flow dapat
beroperasi pada berbagai debit, dibandingkan dengan jenis-jenis turbin lainnya
seperti Pelton dan Turgo yang hanya beroperasi pada Head yang tinggi, atau
propeller dan Kaplan pada Head yang Rendah. Demikian juga halnya dibandingkan
dengan turbin Francis, daerah operasi turbin Cross-flow lebih luas.
Dengan adanya kisaran operasi yang luas tersebut maka turbin cross-flow
memungkinkan untuk dipakai pada berbagai PLTMH yang debit dan headnya berbeda.
2. Sebagai
alternatif turbin Francis.
Dengan kisaran operasi yang luas tersebut, Turbin cross-flow dapat
menjadikan alternatif menggantikan turbin Francis yang dulu sering dipakai
sebagai penggerak mula PLTM, termasuk juga yang berkapasitas kecil (PLTMH).
Keunggulan-keunggulan turbin cross-flow ini dibandingkan dengan jenis
turbin lainnya adalah sebagai berikut :
- Turbin cross-flow yang merupakan jenis turbin impul harganya lebih murah dari turbin reaksi karena tidak memerlukan casing yang mampu menahan tekanan tinggi, juga tidak memerlukan clearance yang sangat teliti.
- Kisaran operasi turbin cross-flow cukup fleksibel pada berbagai head dan debit, khususnya untuk daya sampai 1 MW.
- Desain turbin cross-flow lebih fleksibel, dimana untuk kisaran debit dan head yang berbeda ukuran diameter turbin air tetap sama, manufacturer tinggal mengatur lebar turbin dan transmisi mekanik yang sesuai. Dengan demikian memungkinkan untuk produksi massal tanpa harus memesan desain khusus.
- Turbin type cross-flow saat ini telah banyak diproduksi di dalam negri sehingga terbuka untuk memperoleh dengan harga lebih murah dan mutu yang baik.
3. Pengaturan
Efisiensi yang Tetap Tinggi pada Debit Rendah
Turbin cross-flow mempunyai keunggulan dimana dapat diatur agar agar
efisiensinya tetap tinggi meskipun aliran air yang mengalir sangat kecil
sekali, misalnya hanya seperempat atau 25 % dari debit aliran penuh / nominal. Hal tersebut dapat dilihat pada diagram
pada gambar berikut dimana runner turbin cross-flow tersebut dilengkapi
piringan (disc) ditengah-tengah piringan yang ada, sehingga runner turbin
menjadi 3 (tiga) bagian.
Jika aliran air (debit) yang ada sedang rendah, maka air dapat dialirkan
hanya pada dua pertiga maupun sepertiga dari runner, dengan demikian
efisiensinya turbin secara keseluruhan tetap tinggi meskipun aliran air yang
ada hanya sebesar 25 % debit nominal. .
Adanya karakteristik yang
memungkinkan turbin ini dapat tetap mempertahankan efisiensinya meski
beroperasi pada debit yang jauh dibawah titik optimalnya, merupakan suatu
solusi dari bervariasinya debit air sungai pada PLTMH. Mengingat debit sungai
tersebut sangat tergantung pada musim, dimana pada saat kemarau akan jauh lebih
rendah. Disamping itu biasanya PLTMH tidak dilengkapi kolam tando harian
apalagi waduk.
4. Mudah dan Murah Proses Fabrikasi dan Pemeliharaan.
Turbin Cross-flow merupakan turbin air jenis impuls yang berbeda dengan
turbin reaksi (Francis, Propeller dan Kaplan) tidak memerlukan casing yang mampu
menahan tekanan tinggi, juga tidak memerlukan clearance yang sangat teliti.
Dengan sifat-sifat tersebut turbin ini lebih gampang difabrikasi dan
dipelihara, misalnya untuk memperbaiki (disassembling) bagian yang berputar
(runner) tidak memerlukan teknisi dan peralatan yang khusus.
Adapun komponen-komponen turbin
cross-flow serta proses manufakturnya adalah sebagai table berikut :
Tabel : Komponen
turbin Cross-Flow dan proses manufakturnya
Nama Komponen
|
Uraian
|
Proses manufaktur
|
Rotor
|
Poros Rotor
|
Bubut konvensional
|
Disk Rotor
|
Milling, konvensional atau CNC
|
|
Blade Rotor
|
Milling atau potong
|
|
Rumah Turbin
|
Dinding
|
Milling atau las potong
|
Cover
|
Milling atau las potong
|
|
Dudukan Bearing
|
CNC milling, atau bubut konvensional
|
|
Flens
|
CNC milling, las,
|
|
Guide Vane
|
Poros Guide Vane
|
Bubut konvensional
|
Blade Guide Vane
|
Milling CNC atau konvensional,
las,
|
|
Pulley
|
Turbine Pulley
|
Roll, skrap, bubut, las
|
Generator Pulley
|
Roll, skrap, bubut, las
|
|
Adapter
|
Adapter
|
Roll
|
Flens Adapter
|
CNC milling, bubut konvensional
|
|
Stiffener Adapter
|
CNC milling, bubut konvensional
|
|
Base Frame
|
Turbin, generator
|
Las
|
Pada dasarnya teknologi manufaktur turbin cross-flow bersifat sangat
fleksibel. Artinya dapat dimanufaktur secara moderen, seperti yang sekarang
diproduksi oleh Ossberger dan pabrik-pabrik di Eropa. Teknologi yang bersifat menengah yang
diproduksi berbagai industri kecil di Indonesia, umumnya dengan lisensi dari
Eropa. Ataupun dengan teknologi yang sederhana yang dapat dikerjakan oleh
bengkel-bengkel kecil.
Dengan bentuk dan teknologi yang
sederhana tersebut turbin cross-flow dapat diproduksi pada bengkel-bengkel
setempat, dibandingkan dengan turbin jenis reaksi seperti Francis yang
memerlukan teknologi yang lebih rumit sehingga hanya beberapa perusahaan saja
di dalam negri memiliki kemampuan untuk memproduksinya. Tentu saja semakin
sederhana teknologi yang dipakai, berpengaruh pada tingkat efisiensinya. Namun hal tersebut dapat ditolerir untuk
pembangkit listrik berkapasitas kecil.
Untuk memberi gambaran tentang
proses manufaktur turbin cross-flow yang sederhana teknologinya, berikut
disampaikan contoh-contoh gambar proses manufaktur turbin cross-flow yang memanfaatkan
teknologi dan peralatan sederhana.
Dari kurva di atas terlihat bahwa untuk turbin jenis Pelton dan Kaplan
efisiensi hidrauliknya tetap tinggi meskipun beroperasi pada debit yang lebih
rendah dari debit nominalnya. Namun
untuk turbin air jenis Francis dan aliran silang (cross-flow), tingkat
efisiensi hidraulik akan turun secara tajam jika beroperasi pada debit dibawah 50
% debit nominal. Sedangkan untuk turbin propeller tipe sudu yang fixed (tidak
dapat diatur), tingkat efisiensi akan turun sangat tajam jika beroperasi di
bawah 90 % debit nominal.
Dari kurva di atas terlihat bahwa efisiensi
turbin cross-flow lebih rendah dibandingkan turbin Francis. Namun
sebenarnya secara teknologi efisiensi
turbin cross-flow masih dapat ditingkatkan sampai 85 % yaitu dengan memasang
draught tube di bawah runner yang terisi penuh air serta dengan teknologi yang
lebih teliti (Adam Harvey et al). Dengan demikian turbin jenis ini dapat dibuat
secara luas dengan berbagai tingkat kecanggihan teknologi.
2.
Pengaturan Secara Load Control
Sistem pengaturan pada pembangkit listrik
mempunyai fungsi agar jumlah listrik yang dihasilkan sama dengan jumlah listrik
yang dikonsumsi, sehingga kualitas listrik yang dihasilkan berupa tegangan dan
frekuensi tetap terjaga. Untuk itu terdapat 2 jenis sistem pengaturan pada
listrik tenaga air, yaitu :
- Pengaturan debit air (Flow Control)
- Pengaturan beban listrik (Load control)
Sistem pengaturan yang mengatur laju aliran air
(flow) biasanya terdapat pada turbin air jenis Francis dan Kaplan. Dengan
adanya pengaturan laju aliran air dengan governor tersebut maka jumlah air yang
mengalir setiap saat akan diatur sesuai dengan kebutuhan beban listrik yang
harus dialirkan. Sehingga pemakaian air akan lebih efisien.
Untuk PLTMH biasanya tidak dipakai pengaturan
debit air yang menggunakan governor karena harganya yang cukup mahal. Pada
PLTMH ini akan lebih menguntungkan jika beban generatornya tetap dengan
mengendalikan beban untuk menjaga tegangan dan frekuensi tetap. Hal tersebut
dilakukan dengan mengalihkan beban yang berlebih ke suatu ballast load (dummy
load) sehingga daya listrik total dari generator tetap.
PENUTUP
Dengan kemampuannya untuk beroperasi pada kisaran
debit dan flow yang luas, turbin cross-flow cocok untuk dikembangkan sebagai
penggerak mula PLTMH. Sementara teknologi yang sederhana dari turbin ini yang
memungkinkannya dapat diproduksi pada bengkel-bengkel setempat akan mampu
menimbulkan efek sebar (spread-effect) yang luas bagi perkembangan ekonomi di
daerah-daerah.
Sementara keterbatasan turbin jenis ini pada
rendahnya tingkat efisiensi sebenarnya merupakan konsekwensi tingkat teknologi
yang dipergunakan. Pengembangan turbin ini pada tingkat teknologi yang lebih
canggih seperti yang dilakukan oleh Ossberger terbukti dapat mencapai efisiensi
yang baik dan sebanding dengan turbin Francis.
Untuk itu diusulkan agar teknologi pembuatan turbin
cross-flow ini dapat disebarluaskan ke seluruh daerah di Indonesia, antara lain
dengan memberikan percontohan dan pelatihan pada industri permesinan atau
bengkel-bengkel di daerah. Dengan melakukan diseminasi teknologi tersebut
diharapkan akan memberikan dukungan yang signifikan bagi tersedianya energi
listrik pada daerah-daerah terpencil yang memiliki sumber daya air..
-----------------
Tidak ada komentar:
Posting Komentar