Pembangkit Listrik Tenga Air
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi terbarukan.
Skema dan Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Berikut skema dan cara kerja pembangkit listrik tenaga air (PLTA),
 |
Keterangan gambar:
- Sungai/Kolam Tandon, untuk tempat penampungan air
- 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, berfungsi 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
Cara 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.
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,
Keterangan gambar :
- A : Generator;
- B : Turbine;
- Stator,
- Rotor,
- Wicket gate,
- Turbine blade,
- Water flow,
- Turbine generator shaft.
Menghitung Daya PLTA
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.
PLTA Sutami/Karangkates
Salah satu PLTA yang ada di Indonesia adalah PLTA Sutami di Kabupaten Malang, Jawa Timur. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Sutami dengan Kapasitas 3 x 35 MW, terletak di Desa Karangkates, Sumberpucung, Malang, Jawa Timur. PLTA ini telah beroperasi pada 4 April 1973 dan dulunya Bernama PLTA Karangkates dan sejak 16 April 1981 berubah nama menjadi PLTA Sutami sebagai penghargaan dan ucapan terima kasih kepada Prof. Dr Ir. Sutami atas jasa-jasanya dalam pembangunan Nasional. PLTA Sutami adalah salah satu dari 12 PLTA yang dimiliki Unit Pembangkitan Brantas PT Pembangkitan Jawa Bali. PLTA Sutami ini menghasilkan produksi listriknya sebesar 360 Gwh pertahun dan listriknya disalurkan ke sistem kelistrikan Jawa Bali.
Kelebihan dan Kelemahan Penggunaan PLTA
Kelebihan
Beberapa keuntungan/kelenihan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikrohidro adalah sebagai berikut:
- Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTH ini cukup murah karena menggunakan energi alam.
- Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit latihan.
- Tidak menimbulkan pencemaran.
- Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan.
- Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin.
Kelemahan
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) juga mempunyai kelemahan-kelemahan dalam melayani penguna listrik dalan jumlah besar, antara lain :
- Konsumen pengguna listrik dalam jumlah besar dan terlalu jauh dari pusat Pembangkit membutuhkan sarana jaringan tower transmisi tegangan tinggi yang panjang juga memerlukan sarana traffo peningkat tengangan yang banyak.
- Dari sisi keamanan maupun keselamatan terhadap sanara dan perlengkapan tranmisi harus mendapat perhatian khusus.
- Bila kita mengalami musim kemarau panjang PLTA yang mengunakan tenaga air dari danau alam dan danau buatan maka cadanagan air akan sangat berkurang dan berdampak pada penurunan kuantitas produksi daya listrik yang disalurkan ke konsuman. Maka hal ini yang dirugikan adalah konsuman baik rumah tangga maupun pihak industri.
- Sumber Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang menggunakan air terjun tidak selalu berada dilokasi yang dikehendaki, selain debit airnya kecil juga berada jauh dari kota sehingga membutuhkan biaya yang sangat besar.
Daftar pustaka :
Recent Comments