Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) – Cara Kerja, Jenis PLTA & Tipe Turbin

Apakah sahabat tahu bagaimana air bisa menghasilkan energi listrik? jika belum mari kita simak ulasan singkat berikut ini – Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) – Cara Kerja, Jenis PLTA & Tipe Turbin.

Sebagai negara dengan curah hujan tertinggi di dunia, Indonesia memiliki potensi energi air sebesar 94,5 GW dan tersebar di seluruh wilayah. Potensi ini tentunya jauh lebih besar dari seluruh kapasitas terpasang pembangkit listrik yang ada, energi listrik dengan memanfaatkan energi air, juga menjadi jenis energi terbarukan dengan kapasitas terpasang terbesar saat ini.

Akan tetapi, berdasar data dari Ditjen EBTKE, potensi ini baru dimanfaatkan sebesar 6% atau 5,969.15 MW. tentunya masih banyak yang belum dimanfaatkan.

Perihal ini pemerintah menargetkan peningkatan pemanfaatan energi air menjadi 20,987 MW atau 23% pada 2025.

Seperti diketahui, energi listrik yang bersumber dari energi air merupakan energi terbarukan yang telah lama dikembangkan namun pengembangan energi air tidak terlalu signifikan, hal ini dikarenakan beberapa hal yang meliputi:

  1. Terbatasnya ketersediaan data potensi dan informasi energi air yang siap diimplementasi.
  2. Potensi demand dan potensi pasokan seringkali tidak match, karena pada umumya lokasi demand jauh dari lokasi sumber energi terbarukan.
  3. Masih kurang optimalnya dukungan pembiayaan dalam negeri terhadap pengembangan energi air.

Ok, tetapi mengapa energi air menjadi energi terbarukan yang layak untuk dikembangkan, berikut beberapa keunggulan dari energi air sehingga layak menjadi salah satu energi alternatif saat ini:

  1. Sumber energi yang dihasilkan tidak habis pakai / (sepanjang masa)
  2. Tentunya tidak menghasilkan polusi dan juga ramah lingkungan.
  3. Tidak menghasilkan limbah atau produk samping
  4. biaya pemeliharaan dan operasional yang relatif rendah, serta
  5. Adanya danau / bendungan dapat dimanfaatkan sebagai sarana irigasi, rekreasi atapun pariwisata.

Berdasarkan kapasitasnya pembangkit listrik tenaga air, dibedakan menjadi beberapa jenis yang meliputi:

  • Large-hydro : lebih dari 100 MW
  • Medium-hydro : antara 15-100 MW
  • Small-hydro : antara 1-15 MW
  • Mini-hydro : antara 100 KW-1 MW
  • Micro-hydro : antara 5 -100 KW
  • Pico-hydro : kurang dari < 5KW

 

Prinsip Kerja (Proses dari air menjadi tenaga listrik)

Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan pusat pembangkit tenaga listrik yang mengubah energi potensial air / (energi gravitasi air) menjadi energi listrik. mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang memutar rotor generator untuk menghasilkan energi listrik.

Baca juga :  Saluran Distribusi pada Sistem Tenaga Listrik

Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu (bersamaan dengan air hujan) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin.

Daya listrik yang dibangkitkan dapat dihitung menggunakan pendekatan:

P = K . h . H . q [ kW ]

Dimana:

P : Daya yang dihasilkan

K : konstanta ( 9.8 )

h : efisiensi turbin bersama generator

H : Tinggi terjun air

q : Debit air [ m3 / detik ]

 

PLTA Berdasarkan Potensi Air

Dari cara memperoleh potensi air sebagai sumber energi, dibagi menjadi beberapa kategori yang meliputi:

  • PLTA run of river, dimana air dialihkan dengan menggunakan dam yang dibangun dengan memotong aliran sungai. Air dimasukkan melalui pipa pesat / saluran terbuka.
  • PLTA dengan kolam tando, dimana air dialirkan melalui saluran terbuka / tertutup dengan ditampung disuatu kolam terlebih dahulu sebelum dialirkan ke bangunan air PLTA.
  • PLTA Pasang surut, dimana pada saat air laut pasang, air laut memasuki bangunan sentral / kolam untuk memutar turbin, hingga kolam akan terisi air laut hingga permukaan air laut menjadi sama dengan kolam, pada saat air laut surut, permukaan air kolam tentunya lebih tinggi dari permukaan air laut, air kolam akan mengalir ke laut melalui bangunan sentral dan akan memutar turbin.
  • PLTA Kaskade, dimana dengan memanfaatkan ketinggian di sepanjang aliran air sungai yang sama. Jadi PLTA yang berada dibawah memanfaatkan air setelah digunakan oleh PLTA di atasnya, (sebagai contoh PLTA Saguling, Cirata dan Jati Luhur)

 

Jenis – Jenis Turbin Air

Ditinjau dari teknik menkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada sudu turbin, ada tiga macam turbin air yang umum digunakan, yaitu:

  • Turbin Kaplan, biasanya digunakan untuk tinggi terjun yang rendah, dibawah 20 meter. sudu turbin kaplan menyerupai baling-baling dari kipas angin.
  • Turbin Francis, yang paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi terjun sedang, yaitu antara 20-400 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada sudu turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga turbin francis juga disebut sebagai turbin reaksi.
  • Turbin Pelton, digunakan pada tinggi terjun yang tinggi, yaitu diatas 300 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada sudu turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin pelton juga disebut sebagai turbin impuls.
Baca juga :  Material Konduktor pada Sistem Tenaga Listrik

Selain itu juga ada tubin crossflow, turbin turgo, hydrodinamic screws / turbin ulir, turbin celup dan yang paling baru saat ini yaitu turbine vortex.

Beberapa PLTA terbesar di Indonesia diantaranya PLTA Cirata dikota Purwakarta provinsi jawa barat dengan total kapasitas 1008 MW, PLTA Saguling di provinsi jawa barat dengan total kapasitas 700 MW, PLTA Sulewana di kota Poso Provinsi Sulawesi Tengah dengan total kapasitas 755 MW & PLTA Sigura-gura di kota Toba Samosir Provinsi Sumatra Utara dengan total kapasitas 603 MW.

Sebagai referensi, jika sahabat ingin membangun pembangkit tenaga air sekala kecil seperti microhidro power plant ada referensi buku dengan judul PLTMH (panduan lengkap membuat sumber energi terbarukan) bisa ditemukan di toko2 buku terdekat, step by step dijelaskan secara detil dan mudah dipahami, atau ada juga referensi gratis dari pemerintah (judulnya Pedoman pengelolaan lingkungan hidup bidang PLTMH) yang dapat anda temukan pada pencarian google.

Tinggalkan Komentar

%d bloggers like this: