Bagaimana cara menghasilkan energi listrik dari aliran air
|
 Dini Listiyani Sabtu, 05 Februari 2022 - 16:03:00 WIB
JAKARTA, iNews.id - Bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga air mungkin menjadi pertanyaan sejumlah orang. Karena, tidak semua orang mengetahui cara kerja si pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) sudah tidak asing lagi bagi hampir semua orang. Sebagai pengingat, PLTA adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik, sebagaimana dikutip dari jurnal Kilat dari STT -PLN. Dengan kata lain, PLTA bekerja dengan cara mengubah energi yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik ( dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Selanjutnya, energi listrik dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke konsumen. Dan, bisa dinikmati secara luas oleh orang di Indonesia. Di atas sudah dijelaskan sekilas tentang cara kerja pembangkit listrik tenaga air. Supaya lebih mudah memahaminya, Anda perlu tahu terlebih dulu prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). 1. Aliran sungai dengan jumlah debit air besar ditampung dalam waduk ang ditunjang dalam bentuk bangunan bendungan 2. Air dialirkan melalui saringan power intake 3. Selanjutnya, masuk ke dalam pipa pesat (penstock) 4. Untuk mengubah energi potensial menjadi kinetik, ujung pipa dipasang katup utama (main inlet valve) 5. Guna mengalirkan air ke tubuh, katub utama akan ditutup secara otomatis jika terjadi gangguan. Kini, air telah mempunyai tekanan dan kecepatan tinggi diubah menjadi energi mekanik dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (sudu tetap) akan mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada turbin. 6. Pada turbin , gaya jatuh air yng mendorong baling – baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin 7. Generator dihubungkan dengan turbin melalui gigi – gigi putar sehingga ketika baling – baling turbin berputar maka generator ikut berputar. Generator selanjutnya mengubah energy mekanik dari turbin menjadi energy elektrik. Listrik pada generator terjadi karena kumparan tembaga yang diberi inti besi digerakkan (diputar) dekat magnet. Bolak-baliknya kutub magnet akan menggerakkan elektron pada kumparan tembaga sehingga pada ujung-ujung kawat tembaga akan keluar listrik. 8. Selanjutnya kembali ke sungai 9. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator masih rendah, maka dari itu tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikan dengan trafo utama 10. Untuk efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban , tegangan tinggi tersebut kemudian diatur / dibagi di switch yard 11. Dan selanjutnya disalurkan /interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran tegangan tinggi, lisrtrik kemudian dapat disalurkan Editor : Dini Listiyani TAG : plta Cara kerja PLTA Engineering Air merupakan salah satu sumber energi yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Salah satu penggunaan energi air yang sangat esensial adalah manfaatnya untuk menghasilkan energi listrik. Jumlahnya yang berlimpah menjadikan air sebagai salah satu sumber energi terbarukan. Di Indonesia sendiri, potensi energi yang dapat dimanfaatkan dari air adalah sebesar 45,379 MW dari total 75,091 MW energi yang terkandung.[1] Pemanfaatan energi air untuk menghasilkan energi listrik dilakukan dengan menggunakan teknologi bernama Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). PLTA memanfaatkan aliran air untuk dapat memutar turbin. Mekanisme kerja PLTA cukup sederhana, yaitu memanfaatkan energi potensial dan kinetik air untuk menghasilkan putaran pada turbin. Air dikumpulkan pada suatu area (reservoir) yang berada pada ketinggian tertentu. Turbin yang menjadi komponen utama untuk menghasilkan energi listrik terletak di dalam bangunan powerhouse yang berada pada ketinggian yang lebih rendah dari reservoir. Saluran air (penstock) menghubungkan reservoir dengan powerhouse. Adanya perbedaan ketinggian antara reservoir dan powerhouse memungkinkan air mengalir di dalam saluran air dari reservoir menuju powerhouse. Di dalam powerhouse, aliran air dari reservoir tadi memungkinkan turbin air yang telah terhubung ke generator untuk berputar, listrik pun dapat dihasilkan. Setidaknya terdapat tiga proses konversi energi pada PLTA. Proses konversi energi dimulai dari energi potensial (berhubungan dengan ketinggian) dari air pada reservoir yang berubah menjadi energi kinetik translasi (berhubungan dengan perpindahan) saat air bergerak menuju powerhouse dalam saluran air. Kemudian energi kinetik translasi dikonversi menjadi energi kinetik rotasi (berhubungan dengan putaran) saat turbin berputar akibat dari pergerakan aliran air. Skema PLTA ditunjukan pada gambar berikut. Sumber: Tennessee Valley Authority (https://www.eia.gov/energyexplained/hydropower/) Dari kacamata asuransi, risiko PLTA, baik saat dalam fase konstruksi maupun fase operasional, tergolong ke dalam risiko dengan exposure yang tinggi (high risk). Mengingat PLTA membutuhkan adanya perbedaan ketinggian antara reservoir dan powerhouse, daerah pegunungan menjadi tempat yang sangat cocok untuk lokasi PLTA. Seperti yang secara umum diketahui, daerah pegunungan merupakan daerah yang rawan akan kejadian alam seperti gempa bumi, tanah longsor serta banjir. Akibatnya, penutupan asuransi pada PLTA memerlukan proses underwriting yang ketat untuk memastikan TC penutupan asuransi sesuai dengan besar exposure yang ditanggung oleh asuransi. Kelebihan dan kekurangan PLTA dirangkum pada tabel berikut.
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu jenis pembangkit listrik yang memanfaatkan energi potensial air untuk menghasilkan energi listrik. Secara umum, cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) pada dasarnya memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik dari air yang akhirnya akan menjadi energi listrik. Maka tidak salah bila pemanfaatan energi air untuk menjadi listrik merupakan salah satu bentuk pemanfaatan energi terbarukan. Hal yang mudah dalam membedakannya adalah, pemanfaatan energi air ini tidak menimbulkan polusi. Dimana, dalam pemanfaatan air ini sama sekali tidak mengubah bentuk, rasa, ataupun bau pada air. PLTA umumnya terletak di daerah berbukit di mana bendungan dapat dibangun dengan mudah sehingga akan menghasilkan reservoir air yang besar. Pada pembangkit listrik tenaga air, kepala air atau sumber sungai dibuat dengan membangun sebuah bendungan di area sungai atau danau, dimana dari bendungan tersebut maka air akan dialirkan ke turbin air. Pembangkit listrik tenaga air sangat populer dan digunakan hampir di seluruh negara di dunia termasuk di Indonesia. Hal itu karena jenis pembangkit tenaga listrik lainnya yang menggunakan cadangan bahan bakar seperti minyak dan batubara semakin menipis setiap harinya. Disamping itu PLTA juga digunakan untuk saluran irigasi dan pengendalian banjir. Pada materi kali ini, kita akan mengenal lebih jauh mengenai cara kerja pembangkit listrik tenaga air. Nah, bagaimana ya? Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air Untuk mengetahui cara kerja dari sebuah pembangkit listrik tenaga air, tentunya ada 4 komponen penting yang harus diketahui, mulai dari aliran air yang deras, turbin, generator dan jaringan listriknya. Teori dari cara kerja PLTA adalah dengan membangun bendungan di sungai besar yang memiliki penurunan ketinggian yang besar, dengan adanya bendungan maka dapat menampung banyak air di belakang waduk. Di dekat bagian bawah dinding bendungan ada aupan air atau jalur masuk, dimana dengan adanya gravitasi air akan jatuh melalui pipa pesat di dalam bendungan. Di ujung pipa pesat ada baling-baling turbin, yang akan berputar oleh air yang bergerak mengalir, dimana pada poros turbin terhubung ke generator, sehingga akan menghasilkan putaran (energi). Baca juga: Bagaimana Cara Kerja Telepon Seluler (Ponsel)? Ketika generator berputar maka akan dihasilkan energi listrik, yang mana saluran listrik yang terhubung ke generator akan membawa listrik ke rumah dan industri. Air akan mengalir melewati baling-baling menuju ke sungai melewati bendungan. Pada dasarnya cara kerja PLTA sangat sederhana. Dimana, turbin air mengubah energi kinetik dari air yang jatuh menjadi energi mekanik di poros turbin, secara sederhana dapat kita katakan bahwa air yang jatuh akan memutar turbin air. Turbin tersebut akan menggerakkan alternator yang terpasang pada turbin kemudian mengubah energi mekanik yang dihasilkan menjadi energi listrik, ini adalah “prinsip dasar cara kerja pembangkit listrik tenaga air”. Cara Kerja Turbin dan Generator Menghasilkan Listrik Turbin hidrolik akan mengubah energi air yang mengalir menjadi energi mekanik, dimana turbin yang terhubung dengan generator akan digerakkan sehingga generator hidroelektrik mengubah energi mekanik ini menjadi listrik. Pengoperasian generator didasarkan pada prinsip-prinsip yang ditemukan oleh Faraday. Dimana, Faraday menemukan bahwa ketika sebuah magnet dipindahkan melewati sebuah konduktor, maka listrik akan mengalir. Pada generator besar, elektromagnet dibuat dengan mengalirkan arus searah melalui loop kumparan kawat di sekitar tumpukan laminasi baja magnetik yang disebut kutub medan, dan dipasang pada perimeter rotor, rotor yang terpasang ke poros turbin akan mulai berputar pada kecepatan tetap. Ketika rotor berputar maka menyebabkan kutub medan (elektromagnet) bergerak melewati konduktor yang terpasang di stator. Hingga akhirnya akan tercipta aliran listrik dan tegangan pada terminal keluaran generator. |
