Engineering
Air merupakan salah satu sumber energi yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Salah satu penggunaan energi air yang sangat esensial adalah manfaatnya untuk menghasilkan energi listrik. Jumlahnya yang berlimpah menjadikan air sebagai salah satu sumber energi terbarukan. Di Indonesia sendiri, potensi energi yang dapat dimanfaatkan dari air adalah sebesar 45,379 MW dari total 75,091 MW energi yang terkandung.[1] Pemanfaatan energi air untuk menghasilkan energi listrik dilakukan dengan menggunakan teknologi bernama Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
PLTA memanfaatkan aliran air untuk dapat memutar turbin. Mekanisme kerja PLTA cukup sederhana, yaitu memanfaatkan energi potensial dan kinetik air untuk menghasilkan putaran pada turbin. Air dikumpulkan pada suatu area (reservoir) yang berada pada ketinggian tertentu. Turbin yang menjadi komponen utama untuk menghasilkan energi listrik terletak di dalam bangunan powerhouse yang berada pada ketinggian yang lebih rendah dari reservoir. Saluran air (penstock) menghubungkan reservoir dengan powerhouse. Adanya perbedaan ketinggian antara reservoir dan powerhouse memungkinkan air mengalir di dalam saluran air dari reservoir menuju powerhouse. Di dalam powerhouse, aliran air dari reservoir tadi memungkinkan turbin air yang telah terhubung ke generator untuk berputar, listrik pun dapat dihasilkan.
Setidaknya terdapat tiga proses konversi energi pada PLTA. Proses konversi energi dimulai dari energi potensial (berhubungan dengan ketinggian) dari air pada reservoir yang berubah menjadi energi kinetik translasi (berhubungan dengan perpindahan) saat air bergerak menuju powerhouse dalam saluran air. Kemudian energi kinetik translasi dikonversi menjadi energi kinetik rotasi (berhubungan dengan putaran) saat turbin berputar akibat dari pergerakan aliran air. Skema PLTA ditunjukan pada gambar berikut.
Sumber: Tennessee Valley Authority (//www.eia.gov/energyexplained/hydropower/)
Dari kacamata asuransi, risiko PLTA, baik saat dalam fase konstruksi maupun fase operasional, tergolong ke dalam risiko dengan exposure yang tinggi (high risk). Mengingat PLTA membutuhkan adanya perbedaan ketinggian antara reservoir dan powerhouse, daerah pegunungan menjadi tempat yang sangat cocok untuk lokasi PLTA.
Seperti yang secara umum diketahui, daerah pegunungan merupakan daerah yang rawan akan kejadian alam seperti gempa bumi, tanah longsor serta banjir. Akibatnya, penutupan asuransi pada PLTA memerlukan proses underwriting yang ketat untuk memastikan TC penutupan asuransi sesuai dengan besar exposure yang ditanggung oleh asuransi. Kelebihan dan kekurangan PLTA dirangkum pada tabel berikut.| Kelebihan | Sumber energi terbarukan |
| Tidak ada emisi karbon | |
| Biaya produksi listrik lebih rendah | |
| Kekurangan | Biaya investasi awal tinggi |
| Lahan yang diperlukan cukup besar | |
| Cukup jauh dari sumber beban |
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Pada tahun 2015 tenaga air menghasilkan 16.6% total listrik dunia dan 70% dari seluruh energi terbarukan,[1] dan diperkirakan akan naik 3.1% per tahun sampai 25 tahun ke depan.
Tenaga air dihasilkan di 150 negara, dan kawasan Asia-Pasifik menghasilkan 33% tenaga air global tahun 2013. China adalah produsen tenaga air terbesar (920 TWh tahun 2013) menyumbang 16,9% kebutuhan listrik domestik.
Ongkos listrik tenaga air relatif rendah, menjadikannya sumber yang kompetitif untuk energi terbarukan. Pembangkitnya tidak menghabiskan air, tidak seperti pembangkit batu bara atau gas. Ongkos listrik rata-rata untuk pembangkit berukuran lebih dari 10 megawatt adalah 3 - 5 sen dolar AS per kilowatt-jam.[2] Dengan bendungan dan reservoir juga membuatnya sumber listrik yang fleksibel karena listrik yang dihasilkan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan. Ketika sebuah kompleks tenaga air dibangun, maka tidak menghasilkan limbah langsung dan tingkat gas rumah kaca yang relatif lebih rendah daripada pembangkit listrik berbahan bakar fosil.[3]
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan 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 ada menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.
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 disebut BC 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).
Lihat pula: Hydropower § History
Museum PLTA ″Dibawah Kota″ di Serbia, dibangun pada tahun 1900.[4]
Tenaga air telah digunakan sejak zaman kuno untuk menggiling gandum dan melakukan tugas lainnya. Pada pertengahan 1770-an, insinyur Prancis Bernard Forest de Bélidor mempublikasikan Architecture Hydraulique yang menjelaskan mesin hidraulis sumbu-vertikal dan horizontal. Di akhir abad ke-19, generator listrik dikembangkan dan saat ini dapat dipasangkan dengan hidraulis.[5] The growing demand for the Industrial Revolution would drive development as well.[6] Pada tahun 1878, pembangkit listrik air pertama dunia dikembangkan di Cragside, Northumberland, Inggris oleh William George Armstrong. Pembangkit itu digunakan untuk menyalakan sebuah lampu busur di galeri seninya.[7] Pembangkit Listrik Schoelkopf No. 1 dekat Air Terjun Niagara di Amerika Serikat mulai menghasilkan listrik tahun 1881. Pembangkit listrik pertama buatan Edison (Pembangkit Vulcan Street, mulai beroperasi 30 September 1882 di Appleton, Wisconsin, dengan keluaran sebesar 12.5 kilowatt.[8]
Pembangkit listrik tenaga air terus berkembang pada abad ke-20. Tenaga air disebut-sebut sebagai batu bara bersih karena hasil dan ketersediaannya.[9] Bendungan Hoover dengan pembangkit listrik 1.345 MW dulunya menjadi pembangkit listrik terbesar ketika dibuka tahun 1936, kemudian Bendungan Grand Coulee 6809 MW tahun 1942.[10] Bendungan Itaipu dengan kapasitas 14.000 MW yang dibuka tahun 1984 di Amerika Selatan menjadi yang terbesar sampai tahun 2008, ketika dilewati oleh Bendungan Tiga Gorge di China berkapasitas 22.500 MW. Tenaga air menjadi sumber listrik utama di berbagai negara, seperti Norwegia, Republik Demokratik Kongo, Paraguay dan Brazil, hingga 85% kapasitas.[6]
Turbin hidrolik dan generator listrik.
| Wikimedia Commons memiliki media mengenai Hydroelectric power. |
- Tenaga air
- List of energy topics
- Daftar pembangkit listrik di Indonesia
- Daftar bendungan dan waduk di Indonesia
- Tennessee Valley Authority
- Small hydro
- Pumped-storage hydroelectricity
- Environmental concerns with electricity generation
- William George Armstrong, 1st Baron Armstrong
- ^ //www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/06/GSR_2016_Full_Report_REN21.pdf
- ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama wi2012
- ^ Renewables 2011 Global Status Report, page 25, Hydropower, REN21, published 2011, accessed 2016-02-19.
- ^ One of the Oldest Hydroelectric Power Plants in Europa Built on Tesla’s Principels, Explorations in the History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM2012, Teun Koetsier and Marco Ceccarelli, 2012.
- ^ "History of Hydropower". U.S. Department of Energy.
- ^ a b "Hydroelectric Power". Water Encyclopedia.
- ^ Association for Industrial Archaeology (1987). Industrial archaeology review, Volumes 10-11. Oxford University Press. hlm. 187.
- ^ "Hydroelectric power - energy from falling water". Clara.net.
- ^ The Book of Knowledge. Vol. 9 (edisi ke-1945). hlm. 3220.
- ^ "Hoover Dam and Lake Mead". U.S. Bureau of Reclamation.
- Hydroelectric power
- World Commission on Dams report on environmental and social effects of large dams, including discussion of greenhouse gas emissions Diarsipkan 2006-01-18 di Wayback Machine.
- Hydroelectricity Diarsipkan 2007-09-27 di Wayback Machine. - Water potential powered systems, focusing on non-impactive small hydro. (FreeEnergyNews.com)
- River Energy Diarsipkan 2013-05-20 di Wayback Machine. - river turbine systems, not dam. (FreeEnergyNews.com)
Diperoleh dari "//id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembangkit_listrik_tenaga_air&oldid=19572308"