Prinsip Kerja dalam Pembangkit Listrik Tenaga Air Impoundment

   Gambaran Umum

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah sumber energi terbarukan yang paling efisien saat ini. PLTA memanfaatkan aliran air untuk menghasilkan listrik yang menjadikan PLTA pilihan utama dalam penyediaan energi bersih di seluruh dunia. Di Indonesia, PLTA menjadi sumber pembangkit listrik bersih yang paling cocok karena ada banyak sungai besar yang dapat dimanfaatkan.

 PLTA bekerja dengan cara memanfaatkan aliran air sungai yang kemudian di tampung pada sebuah bendungan yang kemudian di salurkan melalui rangkaian pipa agar mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik yang kemudian menggerakkan turbin pembangkit listrik.

 

Tipe Pembangkit Listrik Tenaga Air

1. Bendungan Tipe Impoundment (penampungan)

Bendungan tipe impoundment adalah jenis bendungan yang paling umum. bendungan ini membendung sungai untuk membentuk waduk buatan. Air yang terkumpul lalu digunakan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik

 

Gambar 1.1 Bendungan IMpoundment(sumber :https://www.energy.gov)

 2. Bendungan Tipe Diversion

Bendungan Diversion bekerja dengan mengalirkan aliran air dari sungai ke kanal atau saluran buatan tanpa membentuk waduk. Hal ini berarti bendungan tipe diversion terletak jauh dari lokasi sungai. Bendungan ini umumnya lebih kecil daripada bendungan tipe impoundment dan hanya dibangun di sungai yang aliran air nya stabil sepanjang tahun.

Gambar 1.2 Bendungan Diversion(sumber : https://www.energy.gov)

 

3. Bendungan Tipe Pumped Storage

Bendungan tipe pumped storage adalah sistem yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam skala besar. Bendungan pumped storage terdiri dari dua waduk di ketinggian yang berbeda. Saat permintaan energi listrik rendah, air akan dipompa dari bawah waduk ke atas menggunakan listrik yang berlebihan atau biasanya menggunakan listrik dari panel surya. Lalu saat permintaan listrik tinggi air akan dialirkan dari atas ke bawah melalui turbin yang kemudian menghasilkan listrik.

Gambar 1.3 Bendungan Pumped Storage(sumber :https://www.energy.gov)

 

  

 

 Prinsip Kerja

1. Pengumpulan Air

Air dari sungai atau danau dikumpulkan dalam bendungan, yang membentuk reservoir atau waduk. Waduk ini bertugas sebagai penampungan air untuk memastikan suplai air yang stabil, terutama pada saat musim kemarau. 

Gambar 1.4 Reservoir( sumber :https://www.thoughtco.com)

 

 2. Penyaluran Air

Selanjutnya, air disalurkan dari waduk melalui penstock, yaitu pipa besar yang mengarah ke turbin. Di sini, energi potensial air yang tinggi diubah menjadi energi kinetik saat air mengalir dengan kecepatan tinggi.

3. Penggerakan Turbin 

Air yang mengalir dengan kecepatan tinggi dari penstock mengenai bilah bilah turbin yang menyebabkan turbin berputar. Hal ini juga menyebabkan poros generator yang terhubung langsung oleh turbin juga ikut berputar dan menciptakan medan magnet dan menghasilkan arus listrik melalui proses induksi elektromagnetik.

Gambar 1.5 Turbin ( sumber : https://www.usgs.gov)

4. Transmisi Listrik

 Listrik yang dihasilkan kemudian dialirkan ke transformator untuk dinaikkan teganganya sebelum disalurkan ke jaringan listrik. Lalu listrik akan didistribusikan ke rumah-rumah masyarakat, industri, dan lainya.

 

Kesimpulan

 Pembangkit Listrik Tenaga Air menjadi metode yang paling banyak digunakan di seluruh dunia dalam energi terbaharukan. Karena efisiensi nya yang tinggi, Minim nya emisi karbon, dan melimpahnya ketersediaan air. Dengan langkah pembangunan berkelanjutan yang tepat dan bijaksana, PLTA dapat menjadi pilar utama umat manusia dalam langkah menuju era energi yang bersih.

Muhammad Kevin Arya Firdaus, Prodi S1-Teknik Elektro, Universitas Negeri Surabaya

 

                                                            Referensi

"Types of Hydropower Plants". energy.gov, diakses tanggal 31 Agustus 2024, dari www.energy.gov

H, Wahyu (2019) Prinsip Kerja dan Komponen - Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), diakses tanggal 31 Agustus 2024 https://osf.io/preprints/inarxiv/drv58