Pembangkit listrik tenaga air

Potongan melintang bendungan di PLTA

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang di hubungkan 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 juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi terbarukan.

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.

Di banyak bagian Kanada (provinsi British Columbia, Manitoba, Ontario, Quebec, dan Newfoundland and Labrador) hidroelektrisitas digunakan secara luas. Pusat tenaga yang dijalani oleh provinsi-provinsi ini disebutBC Hydro, Manitoba Hydro, Hydro One (dulunya "Ontario Hydro"), Hydro-Québec, dan Newfoundland and Labrador Hydro. Hydro-Québec merupakan perusahaan penghasil listrik hydro terbesar dunia, dengan total listrik terpasang sebesar 31.512 MW (2005).

Pentingnya

Hydraulic turbine and electrical generator.

Tenaga listrik hydro, menggunakan kinetik, atau energi gerakan sungai, sekarang menyediakan 20% listrik dunia. Norwegia menghasilkan hampir seluruh listriknya dari hydro, sedangkan Islandia memproduksi 83% dari kebutuhannya (2004), Austria memproduksi 67% dari seluruh listrik yang dihasilkan di negara tersebut. Kanada merupakan penghasil tenaga hidro terbesar dunia dan memproduksi lebih dari 70% listriknya dari hidroelektrik.

JENIS-JENIS PLTA

a.    PLTA jenis terusan aliran sungai (run-of-river)

PLTA jenis ini memanfaatkan aliran sungai secara alami untuk menghasilkan energi listrik. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, air di hilir sungai dimanfaatkan sedemikian rupa tanpa mengganggu aliran sungai ke hulu. Energi listrik yang dihasilkan sebanding dengan jumlah volume air perdetik yang mengalir. Sehingga saat sungai kering tidak ada air, generator tidak bisa menghasilkan energi listrik. Namun keuntungan dari PLTA tipe ini adalah biaya konstruksinya yang murah dan pembangunannya yang sederhana. PLTA tipe ini cocok dibangun pada sungai-sungai besar di Indonesia yang lokasinya masih terisolasi dan bertujuan untuk mendapatkan sumber energi listrik yang ramah lingkungan dengan segera.

Gambar 1 PLTA terusan aliran sungai (run-on-river)

b.    PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond)

PLTA jenis ini menggunakan bendungan yang melintang disungai, yang bertujuan untuk menaikkan permukaan air dibagian hulu sungai guna membangkitkan energi potensial yang lebih besar sebagai pembangkit listrik. PLTA jenis ini memiliki efisiensi yang lebih baik daripada PLTA tipe terusan aliran sungai.

Dengan menggunakan cara seperti ini, kita juga dapat mengatur aliran sungai per hari ataupun per minggu untuk membangkitkan listrik sesuai dengan kebutuhan beban. Karena bisa mengatur aliran sungai, PLTA jenis ini bisa digunakan sewaktu-waktu untuk memenuhi kebutuhan sumber energi pada saat beban puncak.

Gambar 2 PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond)

c.    PLTA dengan menggunakan waduk (reservoir)

PLTA tipe ini mirip dengan prinsip PLTA yang menggunakan kolam pengatur. Cuma disini dibuatkan sebuah waduk yang dapat menampung air dalam jumlah besar, sehingga kapasitas pembangkitan energi listrik PLTA juga menjadi lebih besar lagi. Waduk ini biasanya berbentuk hampir seperti danau buatan, atau dapat dibuat dari danau asli sebagai penampung air hujan sebagai cadangan untuk musim kemarau. PLTA jenis banyak terdapat di negara-negara yang memiliki curah hujan sedikit, hanya 2-3 bulan saja, atau negara 4 musim.

Sayangnya pembuatan PLTA yang menggunakan bendungan ini selain menghabiskan tanah dan modal yang besar. terkadang bisa menyebabkan perubahan atau kerusakan lingkungan yang fatal.

Gambar 3 PLTA yang menggunakan bendungan

d.       PLTA jenis pompa – generator (pomped storage)

PLTA jenis ini membutuhkan dua buah kolam pengatur. Saat kebutuhan listrik meningkat, air akan dialirkan dari kolam pengendali atas dan ditampung di kolam pengendali yang bawah. Energi potensial aliran air inilah yang dimanfaatkan menjadi energi listrik. Sedangkan saat beban minimal, listrik yang dihasilkan pembangkit listrik lain digunakan untuk memompa balik air ke kolam penampung diatas untuk digunakan kembali saat dibutuhkan.

Di Indonesia pembangkit ini cocok dikembangkan karena pada saat malam hari, semua orang serempak menggunakan listrik sehingga beban melonjak secara seketika, sedangkan siang hari hanya sedikit orang yang menggunakan listrik. Pembangkit ini bertujuan untuk menyimpan energi listrik sisa yang dibangkitkan. Sisa listrik yang dibangkitkan oleh PLTU lainnya digunakan untuk memompa air dan digunakan saat beban puncak di malam hari.

Gambar 4 PLTA pompa – generator (pomped storage)

e.      PLTA Hydroseries

Konsep PLTA ini adalah dengan memanfaatkan aliran sungai yang panjang dan deras dari ketinggian tertentu. Dimana sepanjang aliran sungai terdapat lebih dari satu bendungan yang diseri pada ketinggian tertentu untuk menghasilkan energy listrik yang lebih optimal.