Tinjauan Kapasitas Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Tinjauan Kapasitas Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Tinjauan Kapasitas PLTA 

Kapasitas PLTA adalah daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh generator pada tinggi terjun air tertentu dengan aliran penuh. Besarnya daya yang dihasilkan merupakan fungsi dari besarnya debit sungai dan tinggi terjun air. Besarnya debit yang dipakai sebagai debit rencana, bisa merupakan debit minimum dari sungai tersebut sepanjang tahunnya atau diambil antara debit minimum dan maksimum, tergantung fungsi yang direncanakan PLTA tersebut. 

Besarnya tinggi terjun air terikat pada kondisi geografis di mana PLTA tersebut berada. Panjangnya lintasan yang harus dilalui air dari bendungan ke turbin menyebabkan hilangnya sebagian energi air, energi air yang tersisa (tinggi terjun efektif) inilah yang menggerakkan turbin air dan kemudian turbin air ini yang menggerakkan generator. Besarnya daya yang dihasilkan juga tergantung dari efisiensi keseluruhan (overall efficiency) PLTA tersebut yang terdiri dari efisiensi hidrolik, yaitu perbandingan antara energi efektif dan energi kotor (bruto), efisiensi turbin dan efisiensi generator.

Dengan demikian besarnya daya yang dapat dirumuskan sebagai berikut : 

P = 9,8 . Q . h . η (KW) 

……………………………………......... 

(2.1) 

Di mana : 

Q = debit air (m3/detik) 

h = tinggi terjun air efektif (m) 

η = efisiensi keseluruhan PLTA 

Efisiensi keseluruhan PLTA didapatkan dari : 

η = ηh x ηt x ηg 

……………………………………………………... 

(2.2) 

di mana : 

ηh = efisiensi hidrolik 

ηt = efisiensi turbin 

ηg = efisiensi generator 

Perhitungan Penyediaan Air Dari Debit Sungai

Perhitungan Penyediaan Air Dari Debit Sungai

Penetapan kapasitas untuk suatu bendungan sungai biasanya disebut penelaahan operasi (operation study) dan merupakan suatu simulasi dari pengoperasian bendungan untuk suatu periode yang sesuai dengan seperangkat aturan yang ditetapkan. Suatu penelaahan operasi dapat dikerjakan berdasarkan interval tahunan, bulanan atau harian. Data bulanan paling umum dipergunakan, tetapi untuk sebuah bendungan besar yang menyimpan tampungan beberapa tahun, interval tahunan akan cukup memuaskan. 

Perhitungan penyediaan air dari debit sungai untuk kebutuhan PLTA dapat dicari dengan 2 (dua) cara. Yaitu debit sungai untuk PLTA yang dibuatkan bendungan dan yang menggunakan aliran air sungai secara terbuka. Kedua metode tersebut adalah : 

1. Metode lengkung massa (Diagram Ripl) jika akan direncanakan dibangun bendungan.

Metode lengkung massa (Diagram Ripl) adalah gambaran kumulatif dari aliran masuk bersih ke dalam bendungan dan dapat digunakan untuk menetapkan besarnya produksi yang dapat diharapkan dari kapasitas bendungan. Sebelum menetapkan kapasitas bendungan, biasanya diperlukan penelaahan operasi yang terperinci untuk satu atau beberapa jangka waktu data.

2. Metode pengambilan debit sungai 80% kering jika tidak direncanakan adanya bangunan bendungan.

Metode ini adalah dengan mengumpulkan debit sungai dari besar ke kecil dan dipilih debit terkecil sebesar 80%. Debit tersebutlah yang akan digunakan sebagai debit tetap untuk menggerakkan tubin. Jika ada debit yang berada di bawah nilai tersebut, maka biasanya diberlakukan sistem gilir atau pemadaman sementara atau dengan membeli (menerima pasokan) listrik dari pembangkit listrik yang lain untuk memenuhi kebutuhan listrik pada waktu debit air di sungai tidak mencukupi. 

Sumber: Linsley, K. Ray dan Joseph B. Franzini, Teknik Sumber Daya Air (terjemahan Ir. Djoko Sasongko, M.Sc), halaman 148 – 149, Jakarta, 1990.

Jenis Bendungan Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Jenis Bendungan Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Untuk PLTA jenis bendungan terdiri bagian-bagian berikut : 

a. Bendungan (dam) lengkap dengan pintu pelimpah air (spillway) serta bendung yang terbentuk di hulu sungai. 

b. Bagian penyalur air (waterway) 

1) Bagian penyadapan air (intake) 

2) Pipa atau terowongan tekan (headrace pipe/tunnel) 

3) Tangki pendatar atau sumur peredam (surgetank) 

4) Pipa pesat (penstock) 

5) Bagian pusat tenaga (power house) yang mencakup turbin dan generator pembangkit listrik

6) Bagian yang menampung air keluar dari turbin untuk dikembalikan ke aliran sungai (tail race) 

c. Bagian elektromekanik, yaitu peralatan yang terdapat pada pusat tenaga (power station) meliputi turbin, generator, crane dan lain-lain. 

d. Bagian seradang hubung listrik (switch yard), bagian pusat pengatur (control room), trafo dan sebagainya. 

Terdapat beberapa variasi jenis, susunan dan penggunaan dari bagian-bagian yang disebut di atas, tergantung dari bagaimana sistem PLTA tersebut direncanakan.

Pengertian Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Pengertian Pembangkitan Listrik Tenaga Air

Pembangkitan Listrik Tenaga Air adalah suatu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan menggunakan turbin air dan generator. Daya yang dihasilkan adalah suatu persentase atau bagian hasil perkalian tinggi terjun dengan debit air. 

Oleh karena itu berhasilnya pembangkitan listrik dengan tenaga air tergantung dari usaha untuk mendapatkan tinggi terjun air yang cukup dan debit yang cukup besar secara efektif dan produktif. 

Di hulu sungai di mana pada umumnya kemiringan dasar sungai lebih curam akan lebih mudah diperoleh tinggi terjun yang besar. Sedangkan di hilir sungai tinggi terjun rendah dan debit besar. Sebab faktor yang menentukan ukuran-ukuran dimensi bangunan tenaga air maupun peralatan mesin (mekanik) adalah debit air. 

Maka terjun tinggi dengan debit kecil akan memerlukan ukuran atau dimensi bangunan dan permesinan akan kecil. Sedangkan tinggi terjun rendah dan debit air yang besar akan memerlukan ukuran atau dimensi bangunan air dan mesin yang besar. Oleh karena itu bagian hulu sungai lebih ekonomis, sedangkan bagian hilirnya kurang ekonomis. 

PLTA yang didapatkan dari sebuah bendungan pada prinsipnya berfungsi untuk menyediakan tinggi tekanan yang cukup untuk membangkitkan tenaga listrik, antara muka air pada bagian yang disadap (intake) sampai dengan muka air yang keluar dari turbin dan kembali ke aliran sungai, serta menyediakan aliran air yang cukup dan konstan untuk waktu-waktu tertentu. Oleh karena itu perlu disediakan waduk (reservoir) yang dapat menampung aliran air dari sungai agar dapat dimanfaatkan secara optimal.