Wilayah perairan Indonesia yang luas menjadi sumber daya potensial yang tak kalah menarik dan bermanfaat, misalnya saja energi air yang ada di PLTA. Untuk itu perlu mengetahui bagaimana cara kerja PLTA untuk memberikan manfaat bagi kehidupan.
Bukan rahasia, jika air termasuk lima sumber energi terbarukan di dunia, selain sinar matahari, angin, panas bumi, serta biomassa. Artinya, sumber energi tersebut memiliki stok melimpah, tidak cepat habis, dan dapat mendaur ulang.
Berkat kemajuan teknologi, sumber-sumber energi tersebut dapat bermanfaat untuk kehidupan manusia. Misal, sumber air yang kini berguna sebagai pembangkit listrik tenaga air atau PLTA.
Contents
Pengertian dan Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
PLTA adalah sebuah teknologi yang berhasil mentransformasikan energi potensial dan kinetik air menjadi sumber energi listrik. Pengertian tersebut selaras dengan peraturan Menteri Perindustrian nomor 54 tahun 2012.
Sejarah PLTA di Indonesia sendiri bermula pada tahun 1912 dengan pertanda berupa pembangunan pembangkit listrik di Sulawesi Utara. Tepatnya, berada di daerah Tonsea Lama, kec. Tondano Utara, Minahasa.
Sampai detik ini, pembangkit listrik tersebut masih dapat pengunjung lihat dan rasakan, baik untuk rekreasi maupun edukasi. Menurut Arismunandar dan Kuwahara (2004), ada lima jenis PLTA, yakni:
1. PLTA Aliran Sungai
Sistem kerja PLTA ini cukup sederhana, yaitu memanfaatkan aliran atau arus sungai secara alami. Aliran tersebut lantas beralih untuk bendungan yang sengaja berstruktur melintang, agar air dapat masuk ke bangunan PLTA untuk proses pengubahan energi.
2. PLTA Bendungan
Berbeda dengan sistem run of river, bendungan di sini bertugas untuk menaikkan permukaan air sungai yang berada di bagian hulu. Dengan begitu, energi potensial meningkat, lalu berubah menjadi sumber listrik.
3. PLTA Pompa
Prinsip kerja PLTA ini sama seperti jenis lainnya, yakni air mengalir dari reservoir atas melewati penstock untuk memutar generator di turbin. Saat reservoir atas kosong, pompa akan menyala dan menaikkan air dari reservoir bawah.
4. PLTA Kolam Pengatur
Berbanding dengan tipe aliran sungai, tingkat efisiensi dan sistem kerja PLTA regulating pond jauh lebih baik. Sebab, dapat mengatur aliran sungai sedemikian rupa, sehingga debit air selalu tercukupi.
5. PLTA Waduk
PLTA jenis waduk termasuk jenis pembangkit listrik terbesar, karena memiliki komponen yang lengkap. Di sini, air akan tertampung pada waduk berukuran sangat besar, sehingga menyerupai danau.
Pada dasarnya, cara kerja pembangkit listrik tenaga air tipe waduk tetaplah sama seperti jenis yang lain. Hanya saja, debit air yang tertampung jauh lebih banyak, sehingga musim tidak memengaruhi pemenuhan energi listrik.
Cara Kerja PLTA
Umumnya, pembangunan PLTA ada pada daerah perbukitan atau dataran tinggi, sehingga stok untuk reservoir atas banyak. Pasokan energi listrik dapat senantiasa tercukupi merupakan salah satu keuntungan lain dari adanya PLTA.
Hal tersebut juga memengaruhi kinerja mesin atau turbin, baik dari segi beban maupun umur pemakaian. Jelaskan cara kerja PLTA berikut ini mungkin dapat menjadi pembelajaran:
Tahap Pertama
Air sungai atau air hujan tertampung pada bendungan atau waduk. Dari sini, air akan mengalir dan masuk ke headrace tunnel atau penghubung antara tandon dengan penstock.
Di dalam saluran tersebut terdapat katup pengaman yang berguna sebagai pengatur debit air. Selain itu, ada juga surge tank sebagai pengaman tambahan, jika sewaktu-waktu tekanan air naik, sementara katup tertutup.
Tahap Kedua
Setelah melalui headrace tunnel, air akan terus mengalir ke dalam penstock atau pipa bertekanan tinggi. Bagian pipa ini bertugas untuk menciptakan tekanan tipe hidrostatis yang cukup tinggi, lalu mengarahkannya ke turbin.
Tahap Ketiga
Inti dari proses kerja PLTA terletak di sini, yakni penciptaan energi mekanik dan kinetik yang berasal dari pengubahan energi potensial. Proses tersebut akan terjadi, jika turbin berhasil berputar oleh air yang berasal dari penstock.
Tahap Keempat
Hasil pengkonversian yang terjadi pada turbin, selanjutnya mengalir ke bagian generator untuk berubah menjadi energi listrik. Setelah itu, lanjut jalan melalui jalur transmisi, sehingga manfaat PLTA dapat masyarakat rasakan.
Bagian-bagian PLTA
Merujuk pada cara kerja PLTA secara singkat di atas, maka dapat mengetahui bagian-bagian penting yang terdapat pada bangunan pembangkit listrik. Berikut nama bagian tersebut beserta fungsi-fungsinya:
1. Penampung atau Reservoir
Reservoir pada bangunan PLTA biasanya berupa waduk dengan besaran yang sangat bervariasi. Fungsinya, yakni sebagai penampung air sementara, sebelum berproses menjadi energi listrik.
2. Bendungan
Bendungan atau dam ialah bangunan yang berstruktur melintang di atas waduk atau sungai. Fungsi bendungan, yakni sebagai penahan air agar memperoleh ketinggian yang cukup untuk menggerakkan turbin.
3. Penstock
Penstock memiliki nama lain pipa pesat atau pipa tekanan tinggi. Fungsi penstock PLTA, yakni menjadi jalur penghubung antara bendungan dengan turbin penggerak. Biasanya, bagian ini berbahan dasar baja atau RCC.
4. Turbin
Fungsi turbin pada PLTA adalah sebagai perangkat konversi yang mengubah energi potensial menjadi kinetik dan mekanik. Bagian ini tersusun atas beberapa peralatan, seperti rumah turbin, katup utama, poros, bantalan, dan lain-lain.
5. Generator
Energi mekanik yang berasal dari turbin akan mengarah pada generator untuk berproses menjadi tenaga listrik. Jika melihat pada gambar PLTA, maka letak generator ini biasanya ada di atas turbin.
6. Transformator dan Jalur Transmisi
Adapun fungsi dari kedua bagian ini, yakni menyalurkan energi listrik yang berasal dari generator ke konsumen. Meski terlihat sederhana, tetapi komponen PLTA tersebut memiliki kelengkapan peralatan dan pengaman yang cukup banyak.
Daftar PLTA di Indonesia
Selaras dengan pertumbuhan masyarakat dan industri, kebutuhan listrik pun semakin meningkat. Beruntunglah, karena teknologi dalam bidang kelistrikan juga semakin berkembang. Berikut lima PLTA di Indonesia dalam skala besar:
1. Waduk Saguling – Jawa Barat
PLTA Waduk Saguling berada di kawasan Bandung Barat dengan total luas genangan mencapai 5600 ha. Dengan total debit air 875 juta kubik, waduk ini dapat menghasilkan energi listrik sebesar 700 hingga 1400 megawatt.
2. Waduk Cirata – Jawa Barat
Masih dari Jawa Barat, Waduk Cirata ialah PLTA yang memanfaatkan potensi air dari sungai Citarum. Pembangkit listrik yang letaknya tidak jauh dari Waduk Saguling ini dapat menghasilkan energi sekitar 1008 MW.
3. PLTA Sigura-gura di Sumatera Utara
PLTA Sigura-gura termasuk pembangkit listrik di Indonesia yang memiliki view mengagumkan. Bagaimana tidak, bendungan PLTA ini terletak tidak jauh dari Danau Toba dan mempunyai stasiun di bawah tanah.
4. PLTA Sulewana di Sulawesi Tengah
Meski sudah dinobatkan sebagai PLTA terbesar untuk Indonesia bagian timur, proses pembangunan masih terus berlanjut. Kali ini, proyek yang akan rampung tahun 2022 nanti akan mampu menghasilkan energi sebesar 400MW.
5. Waduk Jatiluhur di Jawa Barat
Tak hanya sebagai pembangkit listrik tenaga air sederhana, Waduk Jatiluhur juga berfungsi untuk beragam keperluan. Selain tempat wisata, waduk ini juga bermanfaat untuk saluran irigasi dan pengendali banjir.
Kelebihan dan Kekurangan PLTA
Tidak bisa dihindari, jika keberadaan PLTA memegang peranan penting di setiap sendi kehidupan. Tanpa energi listrik, kehidupan menjadi suram, mobilitas terganggu, bahkan perekonomian pun dapat terhambat.
1. Kelebihan PLTA
Merujuk pada penjabaran di atas, maka sudah dapat menyimpulkan, bahwa kehadiran PLTA benar-benar sangat bermanfaat. Misalnya saja dalam ulasan berikut mengenai beberapa kelebihan atau keuntungan adanya PLTA:
a. Terbarukan
Keuntungan memiliki iklim tropis, yakni curah hujan yang akan terjadi setiap tahun. Artinya, Indonesia tidak perlu khawatir dengan pasokan bahan baku PLTA yang tidak lain adalah air.
b. Ramah Lingkungan
Dalam proses perubahan energi, PLTA tidak menghasilkan residu atau limbah apapun yang dapat mengotori lingkungan. Lain hal dengan pembangkit energi yang memanfaatkan minyak bumi atau batu bara.
c. Dapat Diandalkan dan Disesuaikan
Bahan baku yang melimpah ruah membuat PLTA cukup untuk memenuhi kebutuhan akan pasokan listrik. Selain itu, besarannya pun dapat menyesuaikan dengan kebutuhan yang ada di lapangan.
d. Stabilitas Harga
Tidak seperti jenis energi yang lain, PLTA memiliki stabilitas harga yang sangat baik. Kenaikan cukup jarang terjadi, kecuali ada kerusakan atau perbaikan yang memerlukan dana besar.
Kekurangan PLTA
Setiap keputusan pasti akan menimbulkan risiko masing-masing, begitu juga dengan proses pembangunan PLTA di berbagai wilayah. Berikut tiga kekurangan PLTA yang perlu diketahui:
a. Biaya Tinggi
Pembangunan waduk maupun bendungan tentu memerlukan modal yang sangat besar, baik tenaga kerja, uang, maupun material. Belum lagi terhambat cuaca, proses konstruksi pun dapat molor dari rencana.
b. Lokasi Terbatas
Proses pembangunan PLTA tidak dapat berlangsung secara sembarangan, melainkan harus melalui beberapa tahap identifikasi dan survei. Selain kondisi tanah, pengkajian tentang curah hujan dan ketinggian juga perlu pengecekan di awal.
c. Risiko Banjir
Konstruksi yang tidak sempurna dapat menyebabkan aliran air tidak terkendali, sehingga memicu banjir di daerah sekitarnya. Dalam beberapa kasus, kondisi tersebut memakan korban jiwa.
Demikianlah pembahasan mengenai PLTA beserta kelebihan dan kekurangan yang dapat menjadi pertimbangan khusus, agar proses pembangunan benar-benar terencana dengan baik. Dengan begitu, cara kerja PLTA juga dapat maksimal dan menghasilkan energi sesuai harapan.