Cara Menghitung Daya Keluaran Turbin PLTA

| Bendungan Tangga, dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA)/www.inalum.id

“ Bagaimana cara menghitung daya keluaran turbin pada pembangkit listrik tenaga air. Ini dibutuhkan untuk menentukan berapa besaran potensi listrik dari daerah aliran sungai yang akan dikembangkan “

Menghitung daya keluaran turbin, merupakan salah satu faktor utama di dalam studi potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA).

Faktor ini juga salah satu hal utama untuk menentukan kelayakan aliran sungai yang akan dimanfaatkan. Perhitungan ini akan dituangkan di dalam laporan Studi Kelayakan (Feasibility Study).

Kata lain dari daya keluaran turbin adalah daya listrik yang dihasilkan dari turbin yang nantinya akan dipasang. Satuan untuk daya ini, biasanya dalam bentuk Kilowatt (kW) dan Megawatt (MW).

Untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH,) skala satuannya dibuat dalam satuan Kilowatt, sedangkan PLTM dan PLTA dibuat dalam satuan Megawatt.

Rumus Menentukan Tenaga Air

Rumus sederhana untuk menghitung daya keluaran turbin pembangkit listrik tenaga air, menggunakan rumus sebagai berikut;

P = Q x ⍴ x g x H x 𝜂

Keterangan;
P = Daya mekanik dalam satuan kW
Q = Debit air (m3/s)
⍴ = Densitas (kg/m3)
g = Gravitasi (m/s²)
H = Tinggi air terjun/beda tinggi (m)
𝜂 = Rasio efisiensi global

Nilai debit air (Q) adalah pengukuran antara penampang melintang sungai dan kecepatan aliran air, sehingga satuannya meter kubik per detik (m3/s).

Nilai densitas (kepadatan), untuk nilai densitas ini menggunakan ketetapan. Densitas air biasanya 1000 kg/m3. Sedangkan, nilai percepatan gravitasi (g), juga nilai yang sudah menjadi ketetapan. Nilai percepatan gravitasi adalah 9.81 (m/s²).

Nilai “H” berasal dari kata Head, sering juga disebut beda tinggi atau tinggi air terjun. Beda tinggi yang dimaksud disini adalah perbedaan tinggi antara rencana lokasi Bendung dan rencana lokasi Power House dalam satuan meter.

Nilai Rasio efisiensi global (global efficiency ratio), sudah menjadi ketetapan. Nilainya biasanya antara 0,7 - 0,9.

Contoh Perhitungan Sumberdaya Pembangkit Listrik Tenaga Air

Kita akan mencoba menggunakan rumus ini, untuk menentukan berapa daya keluaran turbin, jika nilai - nilai yang dibutuhkan sudah diperoleh.

Contoh kasus pengembangan pembangkit listrik tenaga air. Dari hasil pengukuran teknisnya diperoleh nilainya sebagai berikut:
Q adalah 16 m3/2 (hasil pengukuran di lokasi)
H adalah 26 m (hasil pengukuran di lokasi)
g adalah 9.81 m/s² (ketetapan)
⍴ adalah 1000 kg/m3 (ketetapan)
𝜂 adalah 0,9 (ketetapan)

Maka, dari hasil perkalian menggunakan rumus tersebut, diperoleh nilai 4081 kW atau sama dengan 4.081 MW.

Menghitung Faktor Kehilangan dan Daya Listrik Nyata

Nilai 4081 kW (kilowatt) ini disebut dengan nilai sumber daya tenaga air. Disebut dengan nilai sumber daya, karena masih dalam perhitungan kotor.

Dalam perhitungan keluaran daya turbin, ada yang disebut dengan faktor kehilangan. Faktor ini mempengaruhi nilai besar keluaran daya turbin. Faktor - faktor apa yang mempengaruhi faktor kehilangan ini, yaitu;

Efisiensi turbin
Faktor penurunan tekanan
Kerugian lainnya
Efisiensi global

Dengan mengurangi faktor - faktor diatas, maka akan diperoleh nilai daya listrik nyata atau nilai cadangan sebenarnya. Untuk mengetahui nilai daya listrik nyata, menggunakan rumus;

Daya listrik nyata = efisiensi turbin x faktor penurunan tekanan x kerugian lain x efisiensi global

Sehingga, nilai sumber daya dari 4081 kW, nilai daya listrik nyata menjadi 3224 kW atau sama dengan 3.224 MW (Megawatt).

Dari hasil daya listrik nyata ini, maka pembangkit ini diklasifikasikan kedalam PLTM (Pembangkit Listrik Tenaga Mini), karena outputnya lebih dari 1000 kW.

Artikel ini dibuat berdasarkan opini pribadi dan data dari berbagai sumber. Mohon dikoreksi jika ada kesalahan penulisan di dalam artikel ini. Sangat senang hati menerima kritik dan saran di dalam komentar, untuk menyempurnakan artikel ini.

Demikian ulasan singkat mengenai “ Cara Menghitung Daya Keluaran Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Air “ Semoga Bermanfaat.

Dp.

#dayaturbin #plta #energi