Penjelasan PLTA secara umum PLTA (Pembangkit listrik tenaga 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 terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi energi terbaharui.
Di banyak bagian Kanada (provinsi British Columbia, Manitoba, Ontario, Quebec, Quebec, dan Newfoundland and Labrador) Labrador) hidroelektrisitas digunakan secara luas. Pusat tenaga yang dijalani oleh provinsi-provinsi ini disebut BC Hydro, Hydro, [[[Manitoba Hydro]], Hydro One (dulunya "Ontario Hydro"), Hydro-Québec, Hydro"), Hydro-Québec, dan dan Newfoundland Newfoundland and Labrador Hydro. HydroQuébec merupakan perusahaan penghasil listrik hydro terbesar dunia, dengan total listrik terpasang sebesar 31.512 MW
Hydroelectric dam in cross section
Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan pembangkit tenaga listrik yang mengubah energi potensial air (energi gravitas air) menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor generator untuk menghasilkan energi listrik .
Gb 1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air
Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu (bersamaan dengan air hujan) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin. Daya listrik yang dibangkitkan dapat dihitung menggunakan pendekatan rumus : P
=
9,8 Q X H X ή t x ή g
Dimana : P
= Daya yang dihasilkan (kW)
Q
= Debit air dalam (m3/detik)
( kW )
H
= Tinggi terjun (m)
ήt
= Efisiensi turbin (%)
ήg
= Efisiensi Generator (%)
Perencanaan pengoperasian PLTA yang dilakukan berdasarkan pada kondisi hydrologi yang meliputi :
Tahun Basah Sekali
Tahun Basah
Tahun Normal
Tahun Kering
Tahun Kering Sekali
Untuk mendapatkan hasil yang optimum dan memudahkan untuk perencanaan operasional tahunan, maka perencanaan operasi dilakukan berdasarkan pada kondisi hydrologi tahun normal dan tahun kering, yang kemudian dilakukan penyesuaian tiap bulan berdasarkan kondisi air masuk. Indonesia hanya mengenal dua musim yaitu musim hujan biasa dimulai bulan Nopember s.d Maret dan musim kemarau pada bulan April s.d Oktober, sehingga kondisi ini dipergunakan untuk proses pengisian dan penggunaan air Tipe Dan Jenis PLTA Berdasarkan Sumber Air dan Hidrologi
PLTA Aliran sungai Langsung tanpa kolam tando Aliran sungai dialirkan langsung melalui saluran terbuka atau tertutup dengan memasang di ujung saluran tersebut (ujung masuk air). Air dimasukkan melalui pipa pesat/saluran terbuka
Gb 2. PLTA dengan aliran sungai langsung
Keterangan: 1. Sungai
7. Power house
2. Saringan
8. Bendung
3. Bak pengendapan pasir
9. Saluran pembersih
4. Pressure tunel
10. Saluran pengelak
5. Surge tank
11. Sungai
6. Penstock valve
PLTA Aliran sungai langsung dengan kolam tando Air sungai dialirkan ke kolam melalui saluran terbuka atau tertutup dengan disaring terlebih dahulu dan ditampung di suatu kolam yang berfungsi untuk : 1. Mengendapkan pasir 2. Mengendapkan lumpur 3. Sebagai reservoir
Air dari kolam tersebut dialirkan melalui pipa pesat menggerakkan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Kolam tando dilengkapi dengan beberapa pintu air gunanya untuk pengisian / pengosongan bila kolam tando diadakan pemeliharaan.
Gb 3. PLTA dengan kolam Tando
PLTA Aliran sungai Langsung dengan waduk (Reservoir) Air dari satu sungai atau lebih ditampung di suatu tempat untuk mendapatkan ketinggian tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran terbuka, melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat menggerakkan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik.
Gb 4. PLTA dengan waduk
PLTA aliran Danau Sumber air dari PLTA ini adalah sebuah danau yang potensinya cukup besar. Untuk pengambilan air yang masuk ke PLTA dilaksanakan dengan: 1. Pembuatan bendungan yang berfungsi juga sebagai pelimpas yang berlokasi pada mulut sungai. 2. Perubahan duga muka air (DMA) + 4 meter 3. Intake
Gb 5. Lay Out PLTA Danau
PLTA Pasang surut Air laut Pasang: Air laut memasuki teluk (sebagai kolam) melewati bangunan sentral, sehingga air laut mendorong sudu-sudu jalan (runner) dari turbin. Turbin memutarkan generator sehingga menghasilkan energi listrik. ama kelamaan kolam akan terisi oleh air laut sehingga permukaan air laut menjadi sama, berarti tenaga penggeraknya tidak ada dan turbin berhenti berputar. Air Laut Surut: Pada saat air laut surut, permukaan air kolam lebih tinggi dari permukaan air laut. Air kolam akan mengalir ke Laut melalui bangunan sentral dan akan memutar sudu-sudu turbin yang seporos dengan generator sehingga didapat energi listrik kembali sampai terjadi air pasang lagi.
Gb 6. (a) Keadaan pasang (b) Keadaan surut
PLTA pompa PLTA pompa dibangun dan dioperasikan untuk PLTA beban puncak. Air waduk bagian atas dan air waduk bagian bawah diatur untuk operasi harian akan mingguan. PLTA pompa digunakan untuk mengatur / menunjang beban puncak sistem. Danau bagian atas biasanya mempunyai kapasitas tampung yang besar tetapi mempunyai daerah tangkapan hujan yang sempit, sedangkan danau bagian bawah mempunyai daerah tangkapan hujan yang luas 1. Generator berfungsi sebagai motor 2. Turbin berdiri sendiri terpisah dari pompanya 3. Generator, turbin dan pompa terletak di dalam satu poros (pompa terletak paling bawah)
Gb 7. PLTA Pompa
PLTA Kaskade Pemanfaatan sungai, berarti sepanjang sungai dibangun beberapa PLTA, maka daerah PLTA itu disebut sistem Kaskade PLTA, dimana PLTA yang berada di bawah memanfaatkan air setelah digunakan oleh PLTA di atasnya. Contoh : Kaskade PLTA S.Citarum ( Saguling, Cirata, dan Jati Luhur )
~ Pemanfaatan Alam Sebagai Energi Listrik Kumpulan Artikel - 105 - Energi Sungai PLTA / Waduk / Bendungan Array Cetak Array PDF
BALI MANFAATKAN ALAM SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK BALI sebagai daerah tujuan wisata yang setiap hari menerima ribuan wisatawan mancanegara, melakukan berbagai upaya dan terobosan, termasuk memanfaatkan teknologi ramah lingkungan untuk mendapatkan energi listrik. Pusat pembangkit listrik tenaga bayu (angin/PLTB) yang dikelola dengan teknologi asal Belanda, dikembangkan di Nusa Penida, Kabupaten Klungkung, untuk menghasilkan energi listrik. Demikian pula pembangkit listrik tenaga air (PLTA) telah dikembangkan di Dusun Jeruk, Kabupaten Karangasem dan energi listrik hasil daur ulang samp ah tengah dibangun di pinggiran kota Denpasar. Nusa Penida, sebuah pulau yang terpisah dengan daratan Bali yang secara administratif masuk wilayah Kabupaten Klungkung itu, warganya kini bisa menikmati penerangan listrik bersumber dari sembilan PLTB, tutur Kepala Humas PT PLN Distribusi Bali, Hendra Saleh. Kecamatan Nusa Penida yang terdiri atas tiga pulau kecil masing-masing Nusa Penida, Lembongan dan Ceningan, dihuni oleh sekitar 48 ribu jiwa. Mereka menikmati penerangan listrik hasil teknologi, tanpa menggunakan bahan bakar minyak (BBM) maupun batu bara. Pemanfaatan teknologi yang berasal dari Belanda itu masing-masing berkapasitas 80 kilowatt yang dibangun atas dukungan dana pemerintah pusat dan PT PLN. Pusat pembangkit listrik tanpa BBM itu dikelola warga masyarakat setempat yang terhimpun dalam wadah koperasi, sebelum energi listrik itu di jual kepada PLN untuk kembali disalurkan kepada konsumen. Pemanfaatan teknologi untuk kesejahteraan rakyat akan terus dikembangkan di Pulau Dewata, sebagai upaya menghemat penggunaan BBM, mengingat harganya di pasaran global semakin meningkat serta persediaannya terbatas, kata General Manager PT PLN Distribusi Bali Ir Sudirman, MM. Kesembilan PLTB tersebut merupakan realisasi dari pencanangan Nusa Penida sebagai pusat pengembangan energi bersih oleh Presiden Susilo Bambang Yudhonoyono ketika berkunjung ke daerah terisolir itu 28 April 2007. Penggunaan energi alternatif untuk menghasilkan listrik tersebut sempat ditinjau delegasi konferensi internasional perubahan iklim (UNFCCC) yang mengadakan
pertemuan di Bali pertengahan Desember 2007. Proyek dari PLN pusat itu digarap tim ahli dari Asosiasi Kontraktor Listrik Indonesia (AKLI) beserta tenaga ahli dari Belanda dan China. Sebelum sembilan PLTB beroperasi, pelayanan listrik di daerah terisolir itu mengandalkan jaringan interkoneksi yang menghubungkan Pulau Nusa Penida, Pulau Nusa Lembongan dan Pulau Nusa Ceningan, sejauh 1,3 km dengan menembus tebing curam berketinggian 100 meter dari pemukaan pantai. Jaringan interkoneksi listrik senilai Rp4 miliar itu berkapasitas 5,97 MW yang bersumber dari pusat pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD) Kutampi 4,30 MW, PLTD Jungut Batu 0,87 MW dan PLTD Bayu 80 KW. Dengan beroperasinya sembilan PLTB, kapasitas energi listrik di Nusa Penida dapat ditingkatkan menjadi 610 Kwh, sehingga mampu mencukupi kebutuhan listrik bagi warga setempat maupun kebutuhan pariwisata, bahkan masih ada kelebihan. Gubernur Bali Drs Dewa Beratha dalam kunjungan kerjanya ke daerah itu mengharapkan, sisa penggunaan listrik di Nusa Penida dapat disalurkan ke Bali lewat kabel bawah laut menuju pantai Kabupaten Gianyar. Adanya pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar alternatif, diharapkan biaya operasional tidak terlalu mahal, sekaligus harga jual kepada konsumen menjadi lebih murah. Ketiga pulau-pulau kecil itu memiliki keindahan alam bawah laut, dalam beberapa tahun belakangan menjadi incaran investor untuk menanamkan modalnya pada jasa kepariwisataan. Empat hotel besar yang merupakan konsumen potensial di daerah itu sejak lama mendambakan kehadiran PLN, sekaligus mampu menekan kerugian yang selama ini dialami PLN Area Pelayanan (AP) Kabupaten Klungkung. Adanya jaringan interkoneksi akan mampu melayani konsumen, termasuk pelanggan potensial, sehingga kerugian yang dialami selama ini dapat dihindari di masa-masa mendatang, sekaligus bisa meraih keuntungan, kata Hendra Saleh. Biaya produksi energi listrik di Nusa Penida rata-rata Rp2.500/KWH, namun harga jual hanya Rp500/KWH. Hal itu didasarkan atas perhitungan biaya pembangkit Rp2.200/KWH, biaya distribusi Rp260/KWH dan biaya pelayanan Rp40/KWH. Biaya produksi per KWH tersebut didasarkan atas perhitungan harga solar Rp4.950 per liter. Padahal sejak kenaikan BBM harganya kini Rp5. 200/liter dan biaya angkut ke Nusa Penida Rp500/liter. Hal itu karena di tiga pulau tersebut belum ada stasiun pengisian bahan bakar umum (SPBU). PLTA Daerah tujuan wisata Pulau Bali yang masuk dalam jaringan interkoneksi Jawa-Bali
terus berupaya mengembangkan dan memanfaatkan potensi kelistrikan dalam kapasitas kecil, dengan harapan mampu memenuhi kebutuhan listrik dalam satu lingkungan atau desa. Bali memiliki potensi besar bidang kelistrikan untuk sekala kecil, seperti pembangkit listrik tenaga air (PLTA), tenaga angin, gelombang laut dan bioteknologi yang selama ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Pihak PLN Bali mendorong warga setempat untuk membangun pusat pembangkit listrik skala kecil yang selama ini sudah dirintis di beberapa tempat. Upaya tersebut untuk menjadikan Bali mandiri dalam memenuhi kebutuhan listrik, tanpa tergantung dari pasokan listrik dari luar daerah. Bali selama ini memiliki persediaan energi listrik berkapasitas 580 MW yang bersumber dari pasokan kabel bawah laut dari Pulau Jawa 200 MW, pembangkit listrik Gilimanuk 130 MW, PLTD Pesanggaran 120 MW dan PLTG Pemaron 80 MW. Semua pusat pembangkit listrik tersebut menggunakan bahan bakar solar, sehingga biaya operasional sangat besar, lebih-lebih dengan adanya rencana kebijakan pemerintah menaikkan harga BBM. Adanya alternatif menggunakan non BBM maupun bahan bakar nabati, tenaga air maupun tenaga surya, diharapkan mampu mengurangi biaya produksi sehingga tarif listrik dapat ditekan serendah mungkin, harap Hendra Saleh. Energi listrik hasil daur ulang sampah oleh PT Navigat Organic Energy Indonesia (NOEI) yang mengelola pembangunan proyek instalasi pengelolaan sampah terpadu (IPST) di kawasan Suwung, Denpasar, diharapkan segera masuk dalam sistem kelistrikan di Bali. Dalam perencanaan daur ulang sampah tersebut menurut Kepala Badan Pengelola Kebersihan di wilayah Kota Denpasar, Badung, Gianyar dan Tabanan (SERBAGITA) I Made Sudarma, diharapkan mampu memasok 9,6 MW pada tahun 2009 -2010, guna menambah pasokan energi listrik di Bali. Pengolahan sampah menjadi energi listrik dalam tahap pertama diharapkan bisa menghasilkan dua megawatt pada bulan Agustus 2008, kapasitasnya secara bertahap dapat ditingkatkan hingga mencapai 9,6 MW. Pembangunan proyek instalasi pengelolaan sampah terpadu membutuhkan investasi sedikitnya 20 juta dolar AS, dirancang mampu mengelola 800 ton sampah per hari yang berasal dari sisa-sisa yang tidak berguna di empat kota yang tergabung dalam Serbagita. Pihak investor telah mendatangkan sebuah alat canggih dari Inggris untuk mendeteksi gas yang terkandung dalam sampah sebelum diolah menjadi energi listrik. Alat tersebut masih dalam uji coba tetapi telah mampu menghasilkan listrik hasil pengolahan sampah.
Proyek tersebut masih dalam proses penyempurnaan dan tahap pertama diharapkan sudah beroperasi bulan Agustus 2008 dengan kapasitas dua MW, ujar Sudarma. Pengelolaan sampah dengan menerapkan teknologi "landfill" mampu menghasilkan energi listrik, di samping menangani masalah sampah secara tuntas, yang selama ini penanganannya tidak dapat dilakukan secara tuntas. Pembangunan proyek yang digarap sejak akhir 2005 itu berlangsung di atas lahan seluas enam hektar yang disediakan pemerintah di pinggiran kota Denpasar. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN PLTA
Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum secara garis besar sebagai berikut : 1. Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. 2. Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia. 3. PLTA umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun. 4. Bendungan yang digunakan biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain, seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata. 5. Bebas emisi karbon yang tentu saja merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan. Selain keunggulan yang telah disebutkan diatas, ada juga dampak negatif dari pembangunan PLTA pada lingkungan, yaitu mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat dibangunnya bendungan, pembangunan bendungannya juga memakan biaya dan waktu yang lama. Disamping itu, terkadang kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko kecelakaan dan kerugian yang sangat besar
