Apakah Pembangkit Listrik Tenaga Air itu dan Cara Kerjanya ?

| Bendungan Hoover Dam di Amerika Serikat

" Pembangkit listrik tenaga air (PLTA), sudah sejak lama digunakan dan dimanfaatkan sebagai pengganti mesin (bahan bakar fosil), untuk menghasilkan energi listrik, mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar "

Hampir semua negara maju dan berkembang membangun fasilitas PLTA untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang semakin lama semakin besar kebutuhannya. PLTA dikembangkan karena merupakan sumber daya dapat diperbaharui dan pembangunannya yang tidak terlalu sulit dan tentu sangat ramah lingkungan (clean energy).

Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit listrik yang mengandalkan energi kinetik dan potensial dari air untuk menghasilkan energi listrik. Sehingga energi listrik yang dihasilkan disebut Hidroelectric/Hydropower. 

PLTA juga dapat diartikan sebagai pembangkit listrik yang memanfaatkan sumber daya air untuk menghasilkan energi listrik.

Energi kinetik dan potensial air sangat menentukan jumlah energi listrik yang akan dihasilkan. Semakin besar debit dan tinggi jatuh terjun (head) dari sumber daya air, maka akan semakin besar energi kinetik, demikian juga semakin besar energi listrik (daya) yang dihasilkan.

Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air Berdasarkan Kapasitas Terpasang

Pembangkit listrik tenaga air (plta), dikategorikan berdasarkan energi listrik yang dihasilkan (kapasitas terpasang turbin), yaitu :

1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH), kapasitas < 1MW (Megawatt)
2. Pembangkit Listrik Mini Hidro (PLTM), kapasitas < 10 MW
3. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), kapasitas > 10 MW

Bagaimana Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air

Cara kerja pembangkit listrik tenaga air untuk menghasilkan listrik adalah dengan mengubah energi kinetik air menjadi energi mekanik melalui turbin. Energi mekanik yang dihasilkan akan diubah menjadi energi listrik melalui generator.

Sistem kerja PLTA, yaitu terlebih dahulu massa air akan dikumpulkan melalui bendungan atau bendung. Dari bendungan, air akan dialirkan ke saluran air terbuka (waterway) atau saluran tertutup terowongan (tunnel/headrace). Air yang berasal dari saluran air terlebih dahulu arus air ditenangkan di Headpond.

Dari Headpond, air akan dialirkan ke power house (rumah pembangkit), melalui penstock, yang posisinya lebih tinggi dari gedung power house, untuk meningkatkan tekanan air. Massa air akan memutar turbin untuk mengubah energi kinetik air menjadi energi mekanik, dari energi mekanik diubah oleh generator menjadi energi listrik.

Besar kecilnya energi listrik yang dihasilkan tergantung dari sumber daya air antara lain debit (volume) air, ketinggian terjun air (head) dari sumber daya air. Sumber daya air yang digunakan oleh PLTA, dominan berasal dari aliran Sungai dan Danau.  Saat ini, pembangunan PLTA rata-rata menggunakan Aliran Sungai sebagai Sumberdaya nya.

Bangunan Pendukung Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit listrik tenaga air terdiri dari beberapa komponen bangunan, bangunan ini yang menjadi pendukung , sehingga akhirnya energi air diubah menjadi energi listrik. Disini saya akan uraikan bangunan pendukung untuk proyek PLTA.

1. Bangunan Saluran Pembawa Air (Waterway)

Waterway, merupakan bagian konstruksi dari suatu PLTA yang terdiri dari bangunan pengambilan (intake) sampai ke saluran pembuangan akhir (tail race) suatu bagian utama dari pembangunan PLTA. 

Waterway berfungsi sebagai saluran air dari sumber air di hulu sampai hilir. Berdasarkan bentuknya waterway ada dua jenis yaitu saluran terbuka (open channel) dan saluran tertutup (tunnel).

| Waterway open channel

2. Bendungan dan Intake

Bendungan berfungsi untuk menghambat aliran air dan mengumpulkannya di suatu tempat (reservoir) yang kemudian dialirkan melalui intake atau pintu pengatur keluarnya massa air menuju waterway.

3. Regulating Pond/Sand Trap

Regulating Pond merupakan suatu kolam yang berfungsi untuk mengatur aliran air sungai, guna keperluan harian atau mingguan. Regulating Pond juga berfungsi sebagai kolam pengendap lumpur dan pasir yang terbawa oleh aliran air. 

Pada saat beban puncak aliran air perlu dapat diatur selama kira-kira lima sampai enam jam lamanya untuk menghindari massa air yang berlebihan yang dapat merusak bendungan dan bangunan pendukung yang lain.

4. Penstock

Penstock (penstock tunnel), merupakan terowongan saluran air yang menghubungkan air di bagian atas (hulu) dengan Power House (hilir), serta berfungsi untuk mengalirkan air dari regulating pond atau langsung dari intake struktur ke turbin.

| Bangunan Penstock

5. Surge Tank (Tangki Pendatar)

Surge Tank merupakan bangunan yang berfungsi sebagai peredam tekanan berlebih yang diakibatkan oleh penutupan Main Inlet valve pada penstock tunnel. 

Surge tank berfungsi untuk menghindari pecahnya penstock tunnel akibat tekanan yang berlebihan dan berfungsi agar main inlet valve tidak rusak, akibat water hammer.

6. Turbin Air/Power House

Dalam suatu sistem PLTA, turbin air merupakan salah satu peralatan utama selain generator. Turbin air adalah alat untuk mengkonversi energi air menjadi energi gerak/kinetik dalam bentuk putaran.

Gaya putaran yang ada di turbin akan memutar dan rotor yang berada pada bagian generator. Dari generator akan menghasilkan listrik yang kemudian disalurkan ke switchyard atau gardu induk. 

| Sistem kerja turbin dan generator

7. Tail Race

| Bangunan Tail race

Tail Race adalah saluran pembuangan akhir air yang berasal dari turbin yang diteruskan ke sungai. Energi listrik yang dihasilkan oleh PLTA akan dialirkan ke Gardu Induk milik PLN, melalui transmisi tegangan tinggi yang kemudian disalurkan ke masyarakat.

Penutup

Pembangunan pembangkit listrik tenaga air di Indonesia saat ini, sudah cukup merata, hampir di seluruh pulau di Indonesia, terutama didukung oleh kondisi geologis dan topografi Indonesia. 

Disebabkan, morfologi seluruh pulau indonesia sangat mendukung memiliki potensi aliran sungai (sumber daya air) yang sangat cocok untuk dibangun PLTA mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar.

Program pemerintah sekarang ini, memprioritaskan untuk membangun pembangkit-pembangkit listrik untuk menambah kapasitas cadangan energi listrik di Indonesia sangat baik sekali. Diharapkan dengan program pemerintah ini seluruh potensi sumberdaya air di Indonesia saat ini dapat dipergunakan dengan baik. 

Sangat senang hati menerima kritik dan saran di dalam komentar, untuk menyempurnakan artikel ini. Demikian yang dapat saya uraikan singkat mengenai "Apakah Pembangkit Listrik Tenaga Air itu dan Cara Kerjanya ?". Semoga Bermanfaat.

Dp.

Share :