Cara kerja PLTA Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah sumber pembangkit tenaga listrik yang menggunakan energi penggerak turbin yang digerakan oleh air. Bagaimana cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air hingga bisa menghasilkan listrik bagi masyarakat?
Baca juga : Cara Kerja PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) untuk Menghasilkan Listrik
Sebelum membahas detail cara kerjanya, perlu diketahui bahwa di Indonesia, PLTA memanfaatkan bendungan yang tersedia ataupun bendungan yang sengaja dibuat untuk keperluan pembangkit listrik.
Bendungan jadi salah satu sumber alternatif yang dapat berguna untuk menghasilkan sumber listrik cukup besar, hingga dapat mengaliri listrik ke rumah maupun jalanan yang jauh dari pembangkit listrik yang ada di kota.
Bendungan di Indonesia terhitung sangat banyak jumlahnya, namun pemanfaatannya untuk PLTA bisa dibilang masih kalah jauh dibanding sejumlah negara lain, terutama negara Eropa.
Komponen-komponen PLTA
Cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air tentu dapat berjalan lancar karena ditunjang beberapa komponen penting. Berikut ini beberapa komponen penting yang harus ada agar PLTA dapat berfungsi dengan baik.
1. Bendungan atau Waduk
Bendungan berfungsi sebagai penyimpan atau penampung sumber energi, yakni air. Bendungan berguna untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu, bendungan juga dapat berguna agar permukaan air bisa meningkat, sehingga aliran air lebih kuat dalam memutar turbin.
Di samping itu, waduk maupun bendungan juga bisa berfungsi untuk pengendalian banjir. Mayoritas waduk / bendungan mempunyai bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap.
2. Penstock / Pipa Pesat
Pipa ini merupakan alat yang berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air menuju turbin. Salah satu ujung pipa akan dipasang pada bak penenang, dengan panjang minimal 10 cm di atas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung satunya diarahlan pada cerobong turbin.
3. Turbin Air
Turbin ialah komponen untuk mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik. Prinsip dasarnya seperti kincir angin, perbedaannya hanyalah sumber penggeraknya. Turbin dapat berputar menggunakan fungsi dorong air untuk memutar baling-baling. Beberapa jenis turbin air antara lain, turbin pelton, turbin kaplan, turbin francais, dan lainnya.
4. Generator PLTA
Merupakan komponen yang berfungsi menghasilkan energi listrik yang berasal dari energi mekanik tadi. Generator ini dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar. Karena generator terhubung dengan turbin, maka generator akan ikut berputar ketika baling-baling turbin berputar.
Dengan memanfaatkan putaran turbin untuk memutar kumparan magnet di dalam generator, akan terjadi pergerakan elektron dan mampu menghasilkan arus listrik AC.
5. Jalur Transmisi Listrik
Jalur transmisi ini berupa jaringan kabel yang berfungsi mendistribusikan listrik yang berasal dari PLTA menuju kawasan pemukiman dan lokasi lain yang terhubung. Sebelum sampai ke konsumen, tegangan listrik harus diturunkan terlebih dulu menggunakan alat transformator step down agar dapat digunakan.
Bagaimana Cara Kerja PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) ?
Prinsip dasar PLTA ialah perubahan energi potensial dari aliran air menjadi energi listrik. Air yang telah dibendung dialirkan menuju turbin dengan bantuan gaya gravitasi. Saat air mengenai turbin, maka energi potensial akan berubah jadi energi kinetik dan mampu memutar turbin yang menghasilkan energi mekanik.
Energi mekanik yang berasal dari turbin selanjutnya dikonversi oleh generator jadi energi listrik. Kemudian arus listrik akan melewati power supply dan dialirkan ke konsumen melalui jalur transmisi atau kabel-kabel yang saling terhubung. Kabel-kabel penyalur daya listrik tersebut melalui sutet dan juga tiang-tiang listrik, hingga sampai ke konsumen dan dapat digunakan sehari-hari.
Perlu dibahas juga, air yang turun mengenai turbin tadi selanjutnya akan dialirkan ke sungai. Air tersebut bisa dimanfaatkan lagi untuk keperluan masyarakat, seperti kebutuhan irigasi pertanian, air bersih, maupun keperluan lainnya.
Kelebihan PLTA
- PLTA lebih tanggap dan cepat dalam merespon beban kebutuhan listrik dan cocok digunakan pada tipe peak, yakni untuk kondisi beban puncak listrik yang besar dan sebagai cadangan ketika terjadi gangguan jaringan.
- PLTA menggunakan energi yang ramah lingkungan dan gas emisi yang dihasilkan oleh PLTA lebih kecil dibanding sumber pembangkit lain.
- Mampu menghasilkan kapasitas listrik yang lebih besar jika dibanding pembangkit lainnya.
- PLTA memiliki masa pakai yang panjang, yakni dapat menghasilkan listrik selama 50 hingga 100 tahun.
- Waduk atau bendungan yang dipakai PLTA dapat menjadi lokasi wisata air. Bisa juga menjadi sarana pembelajaran serta membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat.
- Air yang tertampung dapat dimanfaatkan untuk keperluan masyarakat, bisa untuk irigasi sawah maupun sebagai cadangan air ketika musim kemarau.
Kekurangan PLTA
- Karena memanfaatkan sungai, sehingga dapat 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
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
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 :
- Mengendapkan pasir
- Mengendapkan lumpur
- Sebagai reservoir
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
PLTA aliran Danau
Sumber air dari PLTA ini adalah sebuah danau yang potensinya cukup besar. Untuk pengambilan air yang masuk ke PLTA dilaksanakan dengan:
- Pembuatan bendungan yang berfungsi juga sebagai pelimpas yang berlokasi pada mulut sungai.
- Perubahan duga muka air (DMA) + 4 meter
- Intake
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.
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
- Generator berfungsi sebagai motor
- Turbin berdiri sendiri terpisah dari pompanya
- Generator, turbin dan pompa terletak di dalam satu poros (pompa terletak paling bawah)
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 )
Nah, itu dia ulasan mengenai cara kerja pembangkit listrik tenaga air. PLTA menggunakan sumber energi terbarukan berupa energi air yang harus terus dikembangkan agar dapat mencukupi cadangan energi listrik nasional. Dengan semakin berkembangnya PLTA, Indonesia mungkin juga harus segera meninggalkan sumber energi fosil seperti batu bara dan fokus beralih ke sumber energi terbarukan.
Halo, sebetulnya saya ingin menjadikan tulisan ini sebagai salah satu sumber referensi makalah yang saya buat. Namun, sulitnya saya mencari informasi terkait nama penulis membuat saya mengurungkan niat untuk mengutip. Saran saya, sebaiknya, Anda meninggalkan identitas yang jelas karena hal itu akan berimbas positif untuk Anda sendiri dan pengutip; mempermudah memberikan daftar pustaka atau sumber. Terima kasih.