Pembangkit Listrik Tenaga Air
 |
| PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) |
Tenaga air atau bahasa Inggrisnya: 'hydropower' adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena air tersimpan energipotensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (Hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam bentuk energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air disungai.
Pada awal abad ke-18 kincir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum,penggergaji kayu dan mesin tekstil. Memasuki abad 19 turbin air mulai dikembangkan.
PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke rumah Masing-masing.
Beberapa bagian dari PLTA:
- Bendungan, berfungsi menampung air dalam jumlah besar untuk menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir.
- Turbin, berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Perputaran turbin ini dihubungkan kegenerator. Turbin air kebanyakan bentuknya seperti kincir angin.
- Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik.
- Jalur Transmisi, berfungsi mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusatindustri.
 |
| Skema PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) |
Kelebihan Dan Kekurangan PLTA:
Respon beban cepat sehingga bagus buat beban puncak (18.00-22.00), start up cepat,ramah lingkungan, kapasitas bisa sampai ratusan, effisiensi tinggi, cocok jg untuk base load (beban dasar/harian). Sedangkan kekurangannya membutuhkan investasi yang mahal dan konstruksi pembangunan yang lama.Mikrohidro
- Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH),adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil dan hidro yang berarti air.
Komponen mikrohidro sebagai berikut:
•Air: (sebagai sumber energi).
•Turbin: mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.
•Generator: menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
•Saluran Pembawa (Headrace): Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga
elevasi dari air yang disalurkan.
•Panel kontrol: panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
•Kincir air: sebagai pengerak dinamo.
 |
| Skema Mikrohidro PLTA |
Kelebihan PLMTH:
PLMTH cukup murah dalam pengembangannya
Konstruksinya sederhana.
Dan tidak menyebabkan pencemaran
Sedangkan kekurangannya:
Kurangnya sosiali mengenai pemanfaatan PLMTH
Kesimpulan:
- 'hydropower' adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir.
- Ada beberapa pemanfaatan energi air yang dibahas yaitu melalui PLTA, Mikrohidro, dan Kincir angin.
- Pemanfaatan energi air termasuk energi yang non konvensional atau renewable.
 |
| Pembangkit Listrik Tenaga Air |
Keterangan gambar:
Sungai/Kolam Tandon, untuk tempat penampungan airCara kerja PLTA dapat dilihat dari siklus di atas, air dari tandon/sungai masuk pada turbin melalui penstock untuk memperbesar tekanan hidrostatis. Katup pengaman berguna untuk mengatur aliran air yang masuk ke headrace tunnel, juga untuk menghentikan aliran air. Energi potensial air menggerakkan turbin sehingga menghasilkan energi gerak yang dikonversi menjadi energi listrik oleh generator. Energi listrik dari generator ini diatur dan ditransfer oleh main transformer agar sesuai dengan kapasitas transmission line (tegangan, daya, dll) untuk dibagikan ke rumah-rumah.
Intake, pintu masuk air sungai/tandon
Katup pengaman, berfungsi sebagai katup pengatur intake
Headrace tunnel, pipa antara tandon dan sebelum masuk penstock
Surge tank, berfungsi sebagai pengaman tekanan air yang tiba-tiba naik saat katup pengatur ditutup.
Penstock (pipa pesat), untuk mengalirkan dan mengarahkan air ke turbin serta untuk mendapatkan tekanan hidrostatis yang besar.
Main stop valce, digunakan sebagai katup pengatur turbine
Turbine, mengubah energi potensial air menjadi energi gerak
Generator, menghasilkan energi listrik dari energi gerak
Main transformer, untuk transfer energi listrik antar dua sirkuit dengan induksi elektromagnetik.
Transmission line, penyalur energi listrik ke konsumen.
Turbin dan Generator:
Komponen pokok pada PLTA adalah turbin dan generator yang mengubah energi potensial air menjadi energi gerak, menjadi energi listrik. Pada prakteknya turbin dan generator ini menjadi satu alat seperti gambar di bawah,
 |
| Turbin & Generator PLTA |
Keterangan gambar:
A : Generator:
B : Turbine:
- Stator,
- Rotor,
- Wicket gate,
- Turbine blade,
- Water flow,
- Turbine generator shaft,
Untuk menghitung daya PLTA, bisa digunakan rumus sebagai berikut :
dimana,
P: adalah daya dalam Watt,
rho: adalah densitas (masa jenis) air (~1000 kg/m3),
H: tinggi air (intake terhadap generator),
R: adalah flow rate dalam cubic meters per second,
G: adalah gravitasi 9.8 m/s2,
K: koefisien efisiensi dari 0 sampai 1. Energi lebih besar dapat diperoleh dengan menambah turbin atau menggunakan turbin yang lebih besar.
EmoticonEmoticon