BAB
I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Energi yang sering
kita pakai sehari-hari semakin lama semakin berkurang atau menipis. Karena
banyaknya pemakaian yang tidak terkontrol sehingga menimbulkan kelangkaan atau
bahkan habis sama sekali. Untuk itu sekarang perlu dipikirkan adanya energi
alternative untuk pengganti dari energi yang biasanya sering dipakai .
Energi alternatif adalah istilah yang
merujuk kepada semua energi
yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional
tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini
digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan
akibat emisi karbon
dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global
berdasarkan Intergovernmental Panel on
Climate Change. Selama beberapa tahun, apa yang sebenarnya dimaksud sebagai
energi alternatif telah berubah akibat banyaknya pilihan energi yang bisa
dipilih yang tujuan yang berbeda dalam penggunaannya.
Istilah
"alternatif" merujuk kepada suatu teknologi selain teknologi
yang digunakan pada bahan
bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif yang digunakan
untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan
masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil.
Angin. Tenaga
kinetik angin sekarang sudah mulai banyak dipergunakan sebagai pemutar angin
dengan menggunakan turbin angin baik untuk rumah maupun untuk keperluan bisnis.
Satu turbin angin dapat berharga dua setengah milyar rupiah sampai dengan 10
milyar rupiah, tergantung dari ukurannya. Tapi satu turbin saja dapat
menghidupi sampai dengan tiga puluh rumah, tapi karena angin tidak selalu
bertiup, tenaga cadangan harus selalu tetap tersedia, misalnya dari PLN.
Matahari. Negara kita yang kaya matahari tampaknya sangat cocok menggunakan sumber daya ini. Coba gunakan atap yang terbuat dari sistem tenaga surya yang disebut sel fotovoltaik. Harganya memang tidak murah, untuk atap ukuran standar dapat mencapai 200 juta rupiah. Tapi sistem ini sangat mengurangi tagihan listrik pemilik rumah, apalagi dengan sistem tagihan PLN yang ada sekarang.
Biodiesel. Bahan dasar bahan bakar ini dibuat dari tumbuhan seperti kedelai, kelapa dan sebangsanya, biodiesel adalah bahan bakar non-toxic yang dapat dicampurkan dengan minyak diesel biasa atau digunakan sebagaimana adanya untuk mengurangi emisi.
Nuklir. Dengan bahan bakar uranium, logam yang ditemukan di bebatuan, dan diproses di reaktor nuklir, energi panas yang ada akan digunakan sebagai bahan untuk memutar turbin yang ada. Sumber energi ini tidak melepaskan emisi gas rumah kaca dan tidak malah. 20% sumber listrik di Amerika sudah berbahan bakar nuklir.
Hidrogen. Bagaimana caranya anda menciptakan sumber daya yang sama sekali tidak mengeluarkan apapun kecuali air bersih? Jawabannya adalah sel bahan bakar hidrogen. Masalah yang ada sekarang adalah untuk memisahkan hidrogen dari bentuk komposisinya, misalnya rantai karbon atau air, berarti menggunakan sumber daya lainnya. Penyimpanan hidrogen juga tidak mudah, karena kepadatannya sangat rendah, maka sangatlah sulit untuk menempatkan hidrogen dalam jumlah besar dalam ruangan yang sempit. Oleh karena itulah, walaupun banyak kendaraan mulai menggunakan hidrogen sebagai bahan bakarnya, masih sulit didirikan stasiun pengisian hidrogen.
BAB II LANDASAN TEORI
Matahari. Negara kita yang kaya matahari tampaknya sangat cocok menggunakan sumber daya ini. Coba gunakan atap yang terbuat dari sistem tenaga surya yang disebut sel fotovoltaik. Harganya memang tidak murah, untuk atap ukuran standar dapat mencapai 200 juta rupiah. Tapi sistem ini sangat mengurangi tagihan listrik pemilik rumah, apalagi dengan sistem tagihan PLN yang ada sekarang.
Biodiesel. Bahan dasar bahan bakar ini dibuat dari tumbuhan seperti kedelai, kelapa dan sebangsanya, biodiesel adalah bahan bakar non-toxic yang dapat dicampurkan dengan minyak diesel biasa atau digunakan sebagaimana adanya untuk mengurangi emisi.
Nuklir. Dengan bahan bakar uranium, logam yang ditemukan di bebatuan, dan diproses di reaktor nuklir, energi panas yang ada akan digunakan sebagai bahan untuk memutar turbin yang ada. Sumber energi ini tidak melepaskan emisi gas rumah kaca dan tidak malah. 20% sumber listrik di Amerika sudah berbahan bakar nuklir.
Hidrogen. Bagaimana caranya anda menciptakan sumber daya yang sama sekali tidak mengeluarkan apapun kecuali air bersih? Jawabannya adalah sel bahan bakar hidrogen. Masalah yang ada sekarang adalah untuk memisahkan hidrogen dari bentuk komposisinya, misalnya rantai karbon atau air, berarti menggunakan sumber daya lainnya. Penyimpanan hidrogen juga tidak mudah, karena kepadatannya sangat rendah, maka sangatlah sulit untuk menempatkan hidrogen dalam jumlah besar dalam ruangan yang sempit. Oleh karena itulah, walaupun banyak kendaraan mulai menggunakan hidrogen sebagai bahan bakarnya, masih sulit didirikan stasiun pengisian hidrogen.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Air
Air
merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air
tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air
mengalir). Tenaga air (Hydropower)
adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air
dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi
listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air
atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di
sungai. Sejak awal abad 18 kincir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak
penggilingan gandum, penggergajian kayu dan mesin tekstil. Memasuki abad 19
turbin air mulai dikembangkan.
Besarnya
tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya head
dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head adalah beda
ketinggian antara muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir
air/turbin air.
Air adalah substansi kimia dengan
rumus kimia H2O: satu molekul air memiliki dua atom hidrogen kovalen terikat
pada atom oksigen tunggal.
Air muncul di alam dalam semua tiga negara umum dari materi dan dapat mengambil berbagai bentuk di Bumi: uap air dan awan di langit; air laut dan gunung es di lautan kutub, gletser dan sungai-sungai di pegunungan, dan cairan pada akuifer dalam tanah.
Pada suhu dan tekanan yang tinggi, seperti di pedalaman planet raksasa, ia berpendapat bahwa air ada air ionik di mana molekul terurai menjadi sup ion hidrogen dan oksigen, dan pada tekanan bahkan lebih tinggi sebagai air superionik di mana oksigen mengkristal tetapi ion hidrogen mengapung dengan bebas dalam kisi oksigen. [10]
Bahan kimia utama dan sifat fisik air adalah:
* Air adalah cairan pada suhu dan tekanan standar. Hal ini hambar dan tidak berbau. Warna intrinsik dari air dan es adalah warna biru yang sangat sedikit, walaupun kedua muncul berwarna dalam jumlah kecil. Uap air pada dasarnya tak terlihat sebagai gas. [11]
* Air transparan dalam spektrum elektromagnetik terlihat. Dengan demikian tanaman air dapat hidup di air karena sinar matahari dapat menjangkau mereka. Ultra-violet dan sinar inframerah sangat diserap.
* Karena molekul air tidak linier dan atom oksigen memiliki elektronegativitas lebih tinggi dari atom hidrogen, ia membawa muatan negatif sedikit, sedangkan atom hidrogen sedikit positif. Akibatnya, air adalah molekul polar dengan momen dipol listrik. Air juga dapat membentuk dalam jumlah yang besar ikatan hidrogen antarmolekul (empat) untuk molekul ukurannya. Faktor-faktor ini menyebabkan gaya tarik menarik yang kuat antara molekul air, sehingga menimbulkan tegangan permukaan air yang tinggi [12] dan kapiler pasukan. Aksi kapiler mengacu pada kecenderungan air untuk bergerak ke atas tabung sempit melawan gaya gravitasi. Properti ini diandalkan oleh semua tumbuhan vaskular, seperti pohon.
* Air adalah pelarut yang baik dan sering [menghitung] disebut [oleh siapa?] Sebagai pelarut universal. Zat yang larut dalam air, misalnya, garam, gula, asam, alkali, dan beberapa gas - terutama oksigen, karbon dioksida (karbonasi) dikenal sebagai hidrofilik (air-mencintai) zat, sementara mereka yang tidak bercampur dengan baik dengan air (misalnya , lemak dan minyak), dikenal sebagai hidrofobik (takut air) zat.
* Semua komponen utama dalam sel (protein, DNA dan polisakarida) juga dilarutkan dalam air.
* Air murni memiliki konduktivitas listrik yang rendah, tetapi ini meningkat secara signifikan dengan pembubaran sejumlah kecil bahan ion seperti klorida natrium.
* Titik didih air (dan semua cairan lainnya) tergantung pada tekanan udara. Sebagai contoh, di puncak Mt. Everest air mendidih pada 68 ° C (154 ° F), dibandingkan dengan 100 ° C (212 ° F) di permukaan laut. Sebaliknya, air yang dalam di laut dekat ventilasi panas bumi bisa mencapai suhu ratusan derajat dan tetap cair.
* Air memiliki kapasitas panas kedua tertinggi molar spesifik dari setiap substansi yang dikenal, setelah amonia, serta penguapan panas tinggi (40,65 kJ · mol-1), keduanya merupakan hasil dari ikatan hidrogen antara molekul yang luas. Kedua sifat yang tidak biasa memungkinkan air sampai sedang iklim bumi oleh buffering fluktuasi besar suhu.
* Kepadatan maksimum air terjadi pada 3,98 ° C (39,16 ° F) [13] Ia memiliki sifat anomali menjadi. Kurang padat, tidak lebih, ketika didinginkan ke bentuk padat nya, es. Mengembang untuk menempati volume 9% lebih besar dalam keadaan padat, yang menjelaskan kenyataan es mengapung di atas air cair.
ADR label untuk mengangkut barang berbahaya reaktif dengan air
* Air bercampur dengan cairan banyak, seperti etanol, dalam semua proporsi, membentuk cairan homogen tunggal. Di sisi lain, air dan minyak sebagian besar biasanya membentuk lapisan bercampur menurut kepadatan meningkat dari atas. Sebagai gas, uap air benar-benar larut dengan udara.
* Air membentuk azeotrop dengan pelarut lainnya.
* Air dapat dibagi dengan elektrolisis menjadi hidrogen dan oksigen.
* Sebagai oksida hidrogen, air terbentuk ketika hidrogen atau hidrogen yang mengandung senyawa membakar atau bereaksi dengan oksigen atau oksigen yang mengandung senyawa. Air tidak bahan bakar, ini merupakan produk akhir dari pembakaran hidrogen. Energi yang dibutuhkan untuk memecah air menjadi hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis atau sarana lain yang lebih besar daripada energi yang bisa dikumpulkan saat bergabung kembali hidrogen dan oksigen [14].
Elemen * yang lebih elektropositif dari hidrogen seperti lithium, natrium, kalium kalsium, dan cesium menggantikan hidrogen dari air, membentuk hidroksida. Menjadi gas yang mudah terbakar, hidrogen yang dilepaskan adalah berbahaya dan reaksi air dengan lebih elektropositif elemen-elemen ini dapat meledak keras.
Air muncul di alam dalam semua tiga negara umum dari materi dan dapat mengambil berbagai bentuk di Bumi: uap air dan awan di langit; air laut dan gunung es di lautan kutub, gletser dan sungai-sungai di pegunungan, dan cairan pada akuifer dalam tanah.
Pada suhu dan tekanan yang tinggi, seperti di pedalaman planet raksasa, ia berpendapat bahwa air ada air ionik di mana molekul terurai menjadi sup ion hidrogen dan oksigen, dan pada tekanan bahkan lebih tinggi sebagai air superionik di mana oksigen mengkristal tetapi ion hidrogen mengapung dengan bebas dalam kisi oksigen. [10]
Bahan kimia utama dan sifat fisik air adalah:
* Air adalah cairan pada suhu dan tekanan standar. Hal ini hambar dan tidak berbau. Warna intrinsik dari air dan es adalah warna biru yang sangat sedikit, walaupun kedua muncul berwarna dalam jumlah kecil. Uap air pada dasarnya tak terlihat sebagai gas. [11]
* Air transparan dalam spektrum elektromagnetik terlihat. Dengan demikian tanaman air dapat hidup di air karena sinar matahari dapat menjangkau mereka. Ultra-violet dan sinar inframerah sangat diserap.
* Karena molekul air tidak linier dan atom oksigen memiliki elektronegativitas lebih tinggi dari atom hidrogen, ia membawa muatan negatif sedikit, sedangkan atom hidrogen sedikit positif. Akibatnya, air adalah molekul polar dengan momen dipol listrik. Air juga dapat membentuk dalam jumlah yang besar ikatan hidrogen antarmolekul (empat) untuk molekul ukurannya. Faktor-faktor ini menyebabkan gaya tarik menarik yang kuat antara molekul air, sehingga menimbulkan tegangan permukaan air yang tinggi [12] dan kapiler pasukan. Aksi kapiler mengacu pada kecenderungan air untuk bergerak ke atas tabung sempit melawan gaya gravitasi. Properti ini diandalkan oleh semua tumbuhan vaskular, seperti pohon.
* Air adalah pelarut yang baik dan sering [menghitung] disebut [oleh siapa?] Sebagai pelarut universal. Zat yang larut dalam air, misalnya, garam, gula, asam, alkali, dan beberapa gas - terutama oksigen, karbon dioksida (karbonasi) dikenal sebagai hidrofilik (air-mencintai) zat, sementara mereka yang tidak bercampur dengan baik dengan air (misalnya , lemak dan minyak), dikenal sebagai hidrofobik (takut air) zat.
* Semua komponen utama dalam sel (protein, DNA dan polisakarida) juga dilarutkan dalam air.
* Air murni memiliki konduktivitas listrik yang rendah, tetapi ini meningkat secara signifikan dengan pembubaran sejumlah kecil bahan ion seperti klorida natrium.
* Titik didih air (dan semua cairan lainnya) tergantung pada tekanan udara. Sebagai contoh, di puncak Mt. Everest air mendidih pada 68 ° C (154 ° F), dibandingkan dengan 100 ° C (212 ° F) di permukaan laut. Sebaliknya, air yang dalam di laut dekat ventilasi panas bumi bisa mencapai suhu ratusan derajat dan tetap cair.
* Air memiliki kapasitas panas kedua tertinggi molar spesifik dari setiap substansi yang dikenal, setelah amonia, serta penguapan panas tinggi (40,65 kJ · mol-1), keduanya merupakan hasil dari ikatan hidrogen antara molekul yang luas. Kedua sifat yang tidak biasa memungkinkan air sampai sedang iklim bumi oleh buffering fluktuasi besar suhu.
* Kepadatan maksimum air terjadi pada 3,98 ° C (39,16 ° F) [13] Ia memiliki sifat anomali menjadi. Kurang padat, tidak lebih, ketika didinginkan ke bentuk padat nya, es. Mengembang untuk menempati volume 9% lebih besar dalam keadaan padat, yang menjelaskan kenyataan es mengapung di atas air cair.
ADR label untuk mengangkut barang berbahaya reaktif dengan air
* Air bercampur dengan cairan banyak, seperti etanol, dalam semua proporsi, membentuk cairan homogen tunggal. Di sisi lain, air dan minyak sebagian besar biasanya membentuk lapisan bercampur menurut kepadatan meningkat dari atas. Sebagai gas, uap air benar-benar larut dengan udara.
* Air membentuk azeotrop dengan pelarut lainnya.
* Air dapat dibagi dengan elektrolisis menjadi hidrogen dan oksigen.
* Sebagai oksida hidrogen, air terbentuk ketika hidrogen atau hidrogen yang mengandung senyawa membakar atau bereaksi dengan oksigen atau oksigen yang mengandung senyawa. Air tidak bahan bakar, ini merupakan produk akhir dari pembakaran hidrogen. Energi yang dibutuhkan untuk memecah air menjadi hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis atau sarana lain yang lebih besar daripada energi yang bisa dikumpulkan saat bergabung kembali hidrogen dan oksigen [14].
Elemen * yang lebih elektropositif dari hidrogen seperti lithium, natrium, kalium kalsium, dan cesium menggantikan hidrogen dari air, membentuk hidroksida. Menjadi gas yang mudah terbakar, hidrogen yang dilepaskan adalah berbahaya dan reaksi air dengan lebih elektropositif elemen-elemen ini dapat meledak keras.
2.2 Potensi dan Proyeksi Pemanfaatan Energi Air Di Indonesia
Indonesia merupakan negara maritim yang memiliki begitu banyak sumber
daya alam seperti minyak bumi,gas alam,batubara serta potensi-potensi lainnya .
Air merupakan salah satu potensi terbesar yang dimiliki oleh Indonesia sebagai
Pembangkit listrik selain karena ramah lingkungan PLTA juga merupakan pemasok
sekitar 70.000 MW listrik yang ada di Indonesia,berikut daftar PLTA di
Indonesia :
1.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Angkup
Terdapat di Provinsi DI Aceh
2.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Cibadak Terdapat di Provinsi Jawa Barat
3.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Cirata Terdapat di Provinsi Jawa Barat
4.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Garung Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
5.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Jatiluhur Terdapat di Provinsi Jawa Barat
6.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Karangkates Terdapat di Provinsi Jawa Timur
7.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Lodaya Terdapat di Provinsi Jawa Timur
8.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Maninjau Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
9.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Paiton Terdapat di Provinsi Jawa Timur
10.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Pengeran Moh. Nor Terdapat di Provinsi Kalimantan Timur
11.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Riarn Kanan Terdapat di Provinsi Kalimantan Selatan
12.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sadang Terdapat di Provinsi Sulawesi Selatan
13.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Saguling Terdapat di Provinsi Jawa 14.Barat
15.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Selorejo Terdapat di Provinsi Jawa Timur
16.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sempor Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
17.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sengguruh Terdapat di Provinsi Jawa Timur
18.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sentani Terdapat di Provinsi Papua
19.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sigura-gura Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
20.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Soroako Terdapat di Provinsi Sulawesi Tenggara
21.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tes Terdapat di Provinsi Bengkulu
22.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tonsea Terdapat di Provinsi Sulawesi Utara
23.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tuntang Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
24.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Wlingi Raya Terdapat di Provinsi Jawa Timur
25.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Wonogiri Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
26.Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTD Balikpapan Terdapat di Provinsi Kalimantan Timur
27.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Belawan Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
28.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Bukit Asam Terdapat di Provinsi Sumatra Selatan
29.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Gresik Terdapat di Provinsi Jawa Timur
30.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Muara Karang Terdapat di Provinsi DKI Jakarta
31.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Sernarang Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
32.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Alurcanang Terdapat di Provinsi Jawa Barat
33.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Dieng Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
34.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Grati Terdapat di Provinsi Jawa Timur
35.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Karnojang Terdapat di Provinsi Jawa Barat
2.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Cibadak Terdapat di Provinsi Jawa Barat
3.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Cirata Terdapat di Provinsi Jawa Barat
4.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Garung Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
5.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Jatiluhur Terdapat di Provinsi Jawa Barat
6.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Karangkates Terdapat di Provinsi Jawa Timur
7.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Lodaya Terdapat di Provinsi Jawa Timur
8.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Maninjau Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
9.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Paiton Terdapat di Provinsi Jawa Timur
10.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Pengeran Moh. Nor Terdapat di Provinsi Kalimantan Timur
11.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Riarn Kanan Terdapat di Provinsi Kalimantan Selatan
12.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sadang Terdapat di Provinsi Sulawesi Selatan
13.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Saguling Terdapat di Provinsi Jawa 14.Barat
15.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Selorejo Terdapat di Provinsi Jawa Timur
16.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sempor Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
17.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sengguruh Terdapat di Provinsi Jawa Timur
18.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sentani Terdapat di Provinsi Papua
19.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Sigura-gura Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
20.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Soroako Terdapat di Provinsi Sulawesi Tenggara
21.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tes Terdapat di Provinsi Bengkulu
22.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tonsea Terdapat di Provinsi Sulawesi Utara
23.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Tuntang Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
24.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Wlingi Raya Terdapat di Provinsi Jawa Timur
25.Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA Wonogiri Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
26.Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTD Balikpapan Terdapat di Provinsi Kalimantan Timur
27.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Belawan Terdapat di Provinsi Sumatra Utara
28.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Bukit Asam Terdapat di Provinsi Sumatra Selatan
29.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Gresik Terdapat di Provinsi Jawa Timur
30.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Muara Karang Terdapat di Provinsi DKI Jakarta
31.Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU Sernarang Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
32.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Alurcanang Terdapat di Provinsi Jawa Barat
33.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Dieng Terdapat di Provinsi Jawa Tengah
34.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Grati Terdapat di Provinsi Jawa Timur
35.Pembangkit Listrik Tenaga Gas PUG Karnojang Terdapat di Provinsi Jawa Barat
Hal ini membuktikan bahwa indonesia benar-benar
berpotensi untuk menggunakan air sebagai pembangkit listrik ysng kedepannya
nanti bisa lebih dikembangkan lagi agar tidak terlalu bergantung ke energi
fossil yang semakin hari semakin menipis.
2.3 Macam-macam Pembangkit Tenaga Air
2.3.1 Pembangkit Listrik Tenaga Air
(PLTA)
Tahukah kamu, bahwa air itu mempunyai banyak sekali manfaat bagi manusia. Selain untuk mandi, minum, memasak, mencuci, dan sarana pengairan bagi lahan pertanian ternyata aliran air juga dapat menghasilkan energi listrik. Melihat manfaat yang sangat besar yang terkandung dalam aliran air tersebut, maka para insinyur terinspirasi untuk membuat aliran air ini bisa bermanfaat bagi masyarakat. Salah satu contohnya adalah dengan dibangunnya Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Mau tahu lebih jauh mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) ini? Yuk, simak penjelasan dibawah ini.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke rumahmu.
PLTA ternyata bermacam-macam loh, mulai yang berbentuk mikro-hidro dengan kemampuan memberikan energi listrik untuk beberapa rumah saja sampai yang berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang dapat menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) terdiri dari beberapa bagian yaitu:
1. Bendungan, berfungsi menampung air dalam jumlah besar untuk menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir.
2. Turbin, berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya seperti kincir angin.
3. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik.
4. Jalur Transmisi, berfungsi mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.
Tahukah kamu, berapa listrik yang bisa dihasilkan oleh PLTA? Besarnya listrik yang dihasilkan oleh PLTA tergantung dua faktor yaitu,semakin tinggi suatu bendungan, semakin tinggi air jatuh maka semakin besar tanaga yang dihasilkan. Dan semakin banyak air yang jatuh maka turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Oh iya, Jumlah air yang tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai.
Di Indonesia terdapat banyak sekali sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. Hal ini merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah khususnya daerah yang belum terjangkau energi listrik.
Tahukah kamu, bahwa air itu mempunyai banyak sekali manfaat bagi manusia. Selain untuk mandi, minum, memasak, mencuci, dan sarana pengairan bagi lahan pertanian ternyata aliran air juga dapat menghasilkan energi listrik. Melihat manfaat yang sangat besar yang terkandung dalam aliran air tersebut, maka para insinyur terinspirasi untuk membuat aliran air ini bisa bermanfaat bagi masyarakat. Salah satu contohnya adalah dengan dibangunnya Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Mau tahu lebih jauh mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) ini? Yuk, simak penjelasan dibawah ini.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke rumahmu.
PLTA ternyata bermacam-macam loh, mulai yang berbentuk mikro-hidro dengan kemampuan memberikan energi listrik untuk beberapa rumah saja sampai yang berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang dapat menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) terdiri dari beberapa bagian yaitu:
1. Bendungan, berfungsi menampung air dalam jumlah besar untuk menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir.
2. Turbin, berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan bentuknya seperti kincir angin.
3. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik.
4. Jalur Transmisi, berfungsi mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.
Tahukah kamu, berapa listrik yang bisa dihasilkan oleh PLTA? Besarnya listrik yang dihasilkan oleh PLTA tergantung dua faktor yaitu,semakin tinggi suatu bendungan, semakin tinggi air jatuh maka semakin besar tanaga yang dihasilkan. Dan semakin banyak air yang jatuh maka turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Oh iya, Jumlah air yang tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai.
Di Indonesia terdapat banyak sekali sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. Hal ini merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah khususnya daerah yang belum terjangkau energi listrik.
2.3.2 PLTMH
Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah
pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 200 kW),
yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber
penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi
terbarukan dan layak disebut clean energi
karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH
dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam
perawatan dan penyediaan suku cadang. Secara ekonomi, biaya operasi dan
perawatannya relatif murah, sedangkan biaya
investasinya cukup bersaing dengan pembangkit
listrik lainnya. Secara sosial, PLTMH mudah
diterima masyarakat luas (bandingkan misalnya dengan
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). PLTMH biasanya
dibuat dalam skala desa di daerah-daerah terpencil yang belum
mendapatkan listrik dari PLN.
Kondisi air
yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya penghasil listrik adalah yang
memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu serta instalasi. Pembangkit
listrik kecil yang dapat menggunakan tenaga air pada saluran irigasi dan sungai
atau air terjun alam, dengan memanfaatkan tinggi terjunan dan jumlah debit
airnya (m3/detik). Semakin besar kapasitas aliran maupun
ketinggiannya dari instalasi maka semakin besar energi yang dapat dimanfaatkan
untuk menghasilkan energi listrik. Pada umumnya Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro (PLTMH) mampu memasok listrik sebesar 10-100.000 watt.
Bertitik tolak
dari keadaan tersebut maka perlunya diadakan penelitian dan pengembangan
tentang pemasangan pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang tentunya dengan
bahan bakunya yang mudah didapat yaitu air, seperti saluran irigasi, sungai
kecil yang ada didataran rendah, atau kepulauan yang tidak memiliki bukit-bukit
tetapi air yang melimpah. Dalam hal ini PLTMH dengan menggunakan sistem cetak
miring adalah dimana air tidak tertahan pada sebuah bendungan. Pada sistem
cetak miring, sebagian air sungai diarahkan ke saluran pembawa kemudian
dialirkan melalui pipa pesat (penstock) menuju turbin. Selepas dari turbin, air
dikembalikan lagi kealiran semula, sehingga hal ini tidak banyak mempengaruhi
lingkungan atau mengurangi air yang keperluan pertanian. Air akan dialirkan
kedalam turbin melalui sudu-sudu runner yang akan memutarkan poros turbin.
Putaran inilah yang akan memutarkan generator untuk menghasilkan energi
listrik.
Tujuan dari
penerapan pembangkit listrik tenaga mikrohidro di jaringan irigasi adalah untuk
menunjang pembangunan pedesaan melalui peningkatan taraf sosial-ekonomi
masyarakat desa. Jaringan irigasi yang banyak dibangun di daerah pedesaan untuk
menunjang pembangunan pertanian menyimpan potensi tenaga air yang cukup besar
untuk dimanfaatkan bagi PLTMH.
Penerapan
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) di jaringan irigasi adalah untuk
mengembangkan potensi tenaga air yang terdapat pada jaringan irigasi menjadi
potensi tenaga listrik, dengan membuat Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro(PLTMH) pada bagian-bagian dari jaringan irigasi yang mempunyai
potensi, dan menyalurkan tenaga listrik yang dihasilkan kepada masyarakat
pemakai untuk dimanfaatkan bagi pengembangan potensi sosial-ekonomi desa
(pendidikan, kesehatan, keluarga berencana, keagamaan, pertanian, peternakan,
industri kecil/rumah, kerajinan, ketrampilan, perdagangan dan lain-lain).
Cara kerja
PLTMH secara sederhana adalah :
” Air
dalam jumlah tertentu yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu menggerakkan
kincir yang ada pada Turbin PLTMH, kemudian putaran Turbin tersebut digunakan
untuk menggerakkan Generator (dinamo penghasil listrik)”.
Listrik yang
dihasilkan akan dialirkan melalui kabel ke rumah-rumah. Cara kerja PLTMH hampir
sama dengan cara kerja dinamo lampu sepeda. Putaran roda memutar dinamo dan
dinamo menghasilkan listrik untuk menyalakan lampu sepeda, yaitu PLTMH mengubah
tenaga gerak yang berasal dari air menjadi listrik.
PLTMH mempunyai
beberapa bagian penting yang mendukung kemampuan kerjanya, antara lain :
1.
Saluran Pengambilan (Intake) dan Bendung/weir.
Biasanya berada
dibibir sungai kearah hulu sungai. Pada pintu air air biasanya terdapat
perangkap sampah.
2.
Saluran Pembawa/ headrace.
Membawa
air dari saluran Pemasukan (Intake) ke’arah Bak Pengendap.
3.
Bak Pengendap/ Bak Penenang (Forebay).
Mengendapkan
tanah yang terbawa dalam air sehingga tidak masuk ke pipa pesat
Bak pengendap
sama dengan Bak penenang pada PLTMH kecil.
4.
Pipa pesat (Penstock).
Adalah pipa
yang membawa air jatuh kearah mesin Turbin. Di samping itu, pipa pesat juga
mempertahankan tekanan air jatuh sehingga energi. Di dalam gerakan air tidak
terbuang. Air di dalam pipa pesat tidak boleh bocor karena mengakibatkan
hilangnya tekanan air.
5.
Rumah Pembangkit/ Power House.
Adalah rumah
tempat semua peralatan mekanik dan elektrik PLTMH. Peralatan
Mekanik seperti
Turbin dan Generator berada dalam Rumah Pembangkit, demikian pula peralatan
elektrik seperti kontroler.
6.
Mesin PLTMH atau Turbin.
Berada dalam
rumah pembangkit. Mesin ini mengubah tenaga air menjadi Mekanik (tenaga
putar/gerak).
Turbin termasuk
alat mekanik.
Turbin dengan
bantuan sabuk pemutar memutar Generator (dinamo besar
penghasil listrik) untuk mengubah tenaga putar/ gerak menjadi listrik.
Generator termasuk alat mekanik.
7.
Panel atau Peralatan Pengontrol Listrik.
Biasanya
berbentuk kotak yang ditempel di dinding. Berisi peralatan elektronik untuk
mengatur listrik yang dihasilkan Generator. Panel termasuk alat elektrik.
8.
Jaringan Kabel Listrik.
Biasanya
kabel yang menyalurkan listrik dari rumah pembangkit ke pelanggan.
Dengan
peralatan-peralatan di atas, pengoperasian PLTMH dapat dilakukan. Namun, PLTMH
tetap memiliki keterbatasan yang antara lain di sebabkan oleh :
1.
Air
Besarnya
listrik yang dihasilkan PLTMH tergantung pada tinggi jatuh air dan jumlah air.
Ketinggian sumber mata air mempengaruhi besarnya energi kinetik terbesar
penggerak turbin. Untuk mengukur ketinggian sumber mata air tersebut pada titik
optimal digunakan Global Positioning System (GPS) sehingga
menghasilkan sumber energi listrik yang potensial.
2.
Ukuran Generator
Ukuran
Generator tidak menunjukkan kemampuan produksi listriknya karena semuanya
tergantung pada jumlah air dan ketinggian jatuh air sehingga ukuran generator
bukan penentu utama kapasitas PLTMH.
3.
Jumlah Pelanggan
Jika
pelanggan melebihi kemampuan PLTMH, maka kualitas listrik akan menurun. Jika pelanggan sudah berlebih, maka penggunaan listrik harus diatur.
Aturan umum adalah 1 pelanggan paling sedikit mengkonsumsi 50 Watt listrik (3
buah lampu neon/ 3 buah lampu bohlam 10-15 Watt).
4.
Jarak
Semakin dekat
jarak Pelanggan ke Pembangkit, maka kualitas listrik juga lebih baik. Semakin
jauh jarak pelanggan, maka listrik yang hilang juga semakin banyak. Jarak
pelanggan terjauh yang dianjurkan adalah antara 1-2 km. dari PLTMH.
2.3.3 PLTO
Ternyata ombak punya kekuatan yang luar biasa.
Itulah sebabnya orang Portugal membangun Agucadoura,
pembangkit listrik tenaga ombak pertama di dunia di pesisir pantai portugal.
Pembangkit listrik tenaga ombak ini mempunyai Tiga Wave Converters yang
menghasilkan listrik sebesar 2.25MW.
Konstruksi alat ini yang berasal dari besi akan naik turun bersama ombak.
Terus bagaimana caranya menghasilkan listrik?
Ternyata bagian yang mengapung mempunyai Piston Hidrolik yang menancap
di dasar laut, ketika alat yang mengapung naik turun karena ombak, Piston
Hidrolik juga terpompa, inilah yang menghasilkan tenaga listrik. Hmm.mm.. kreatif yah?
Kumpulan pembangkit listrik tenaga ombak ini di-klaim bisa mencukupi
kebutuhan listrik 1500 rumah !!
Ga’ nyangka yah ternyata ombak punya potensi besar juga.
Menurut perkiraan kalo kita menaruh alat yang lebarnya 459 kaki ini di seluruh
perairan di didunia, kita dapat menghasilkan listrik sebesar 2 Tera Watts !! itu
bisa mencukupi dua kali lipat kebutuhan listrik seluruh dunia… wah..wah..wah..
Itu baru perkiraan saja sih tapi proyek ini cukup menjanjikan, karena
disamping ramah lingkungan, pembangkit listrik tenaga ombak ini bisa jadi
solusi krisis energi dunia.
Tenaga listrik yang dihasilkan akan ditransfrer melalui kabel bawah air yang terhubung dengan stasiun listrik di tepi pantai.
Itulah sebabnya orang Portugal membangun Agucadoura,
pembangkit listrik tenaga ombak pertama di dunia di pesisir pantai portugal.
Pembangkit listrik tenaga ombak ini mempunyai Tiga Wave Converters yang
menghasilkan listrik sebesar 2.25MW.
Konstruksi alat ini yang berasal dari besi akan naik turun bersama ombak.
Terus bagaimana caranya menghasilkan listrik?
Ternyata bagian yang mengapung mempunyai Piston Hidrolik yang menancap
di dasar laut, ketika alat yang mengapung naik turun karena ombak, Piston
Hidrolik juga terpompa, inilah yang menghasilkan tenaga listrik. Hmm.mm.. kreatif yah?
Kumpulan pembangkit listrik tenaga ombak ini di-klaim bisa mencukupi
kebutuhan listrik 1500 rumah !!
Ga’ nyangka yah ternyata ombak punya potensi besar juga.
Menurut perkiraan kalo kita menaruh alat yang lebarnya 459 kaki ini di seluruh
perairan di didunia, kita dapat menghasilkan listrik sebesar 2 Tera Watts !! itu
bisa mencukupi dua kali lipat kebutuhan listrik seluruh dunia… wah..wah..wah..
Itu baru perkiraan saja sih tapi proyek ini cukup menjanjikan, karena
disamping ramah lingkungan, pembangkit listrik tenaga ombak ini bisa jadi
solusi krisis energi dunia.
Tenaga listrik yang dihasilkan akan ditransfrer melalui kabel bawah air yang terhubung dengan stasiun listrik di tepi pantai.
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Air
3.1.1 Persyaratan Pemanfaatan Energi Air
Secara umum cara kerja pembangkit listrik
tenaga air adalah dengan mengambil air dalam jumlah debit tertentu dari sumber
air (sungai, danau, atau waduk) melalui intake, kemudian dengan
menggunakan pipa pembawa (headrace) air diarahkan menuju turbin. Namun
sebelum menabrak turbin, air dilewatkan ke pipa pesat (penstock)
tujuannya adalah meningkatkan energi dalam air dengan memanfaatkan gravitasi.
Selain itu pipa pesat juga mempertahankan tekanan air jatuh, oleh karena itu
pipa pesat tidak boleh bocor. Turbin yang tertabrak air akan memutar
generator dalam kecepatan tertentu, sehingga terjadilah proses konversi energi
dari gerak ke listrik. Sementara air yang tadi digunakan untuk memutar turbin
dikembalikan ke alirannya.
Besarnya energi yang
dapat dikonversi menjadi energi listrik bergantung pada ketinggian jatuh air (Head)
dan begitu pula pemilihan turbin untuk PLTA. Pada Tabel 2
menjelaskan tentang panduan umum penggunaan berbagai macam turbin untuk
berbagai macam ketinggian jatuh air. Gambar 9 memperlihatkan bentuk-bentuk
dari turbin air.
Keunggulan Pembangkit Listrik Tenaga Air
umumnya terlihat jelas dari sisi ekonomidan lingkungan. Secara ekonomis,
walaupun memerlukan bendungan, ternyata PLTA memiliki ongkos produksi yang
relatif rendah. Selain itu PLTA pun umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu
50-100 tahun. Bendungan yang digunakan pun biasanya dapat sekaligus digunakan
untuk kegiatan lain, seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata.
Sedangkan dari segi lingkungan berkurangnya emisi karbon akibat digunakannya
sumber energi bersih seperti air, jelas merupakan kontribusi berharga bagi
lingkungan..
Belakangan semakin marak digunakannya
mikrohidro, pembangkit listrik tenaga air skala kecil (dibawah 100 kW), sebagai
sumber pasokan listrik di desa-desa kecil dan terpencil. PLTA mikrohidro
semakin dipilih mengingat banyaknya sungai kecil yang ada di Indonesia. Potensi
mikrohidro di Indonesia ada 458,75 MW dan baru terpasang 84 MW. Selain itu
teknologinya yang mudah pun menjadi suatu nilai tambah bagi penduduk desa dalam
memanfaatkan aliran sungai sebagai sumber energi primer untuk pembangkit
listrik.
3.1.2 Keuntungan dan Kerugian PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
juga mempunyai kelemahan-kelemahan dalam melayani penguna listrik dalan jumlah
besar, antara lain :
- Konsumen pengguna listrik dalam jumlah besar dan
terlalu jauh dari pusat Pembangkit membutuhkan sarana jaringan tower transmisi
tegangang tinggi yang panjang juga memerlukan sarana traffo peningkat
tengangan yang banyak.
- Dari sisi keamanan maupun keselamatan terhadap
sanara dan perlengkapan tranmisi
harus mendapat perhatian khusus.
- Bila kita mengalami musim kemarau panjang PLTA yang
mengunakan tenaga air dari danau alam dan danau buatan maka cadanagan air
akan sangat berkurang dan berdampak pada penurunan kuantitas produksi
daya listrik yang disalurkan ke konsuman. Maka hal ini yang dirugikan
adalah konsuman baik rumah tangga maupun pihak industri.
- Sumber Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang
menggunakan air terjun tidak selalu berada dilokasi yang dikehendaki,
selain debit airnya kecil juga berada jauh dari kota sehingga membutuhkan
biaya yang sangat besar.
- Efek
negatif pada lingkungan akibat dibangunnya PLTA, yaitu mengganggu
keseimbangan ekosistem sungai atau danau tempat dibangunnya bendungan
untuk PLTA. Selain itu pembangunan bendungan juga memakan biaya waktu
yang lama. Terkadang, walaupun sangat jarang, kerusakan pada bendungan
dapat menyebabkan resiko kerugian yang sangat besar.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) juga
mempunyai keunggulan-keunggulan dalam melayani penguna listrik
dalan jumlah besar, antara lain :
a. Keunggulan
Pembangkit Listrik Tenaga Air umumnya terlihat jelas dari sisi ekonomidan
lingkungan. Secara ekonomis, walaupun memerlukan bendungan, ternyata PLTA
memiliki ongkos produksi yang relatif rendah. Selain itu PLTA pun umumnya
memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun. Bendungan yang digunakan pun
biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain, seperti irigasi atau
sebagai cadangan air dan pariwisata. Sedangkan dari segi lingkungan
berkurangnya emisi karbon akibat digunakannya sumber energi bersih seperti air,
jelas merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan.
b. Jumlah
pekerja dan insinyur yang diperlukan sedikit
c. Tidak
ada asap, abu, limbah, dsb; maka PLTA/Mikrohidro adalah bersih lingkungan
d. Biaya
maintenance juga murah
e. PLTA/Mikrohidro
dapat distart secara cepat, demikian pembebanan dapat dinaikkan atau diturunkan
secara cepat
f. Perubahan
pembebanan tanpa mengurangi efisiensi secara signifikan
g. Efisiensi
tidak berkurang dengan perubahan waktu dan juga dengan setelah maintenance
h. Tidak
perlu bahan bakar, tidak ada biaya untuk pengangkutan, penumpukan,dan
pembuangan limbah
i.
Tidak ada kerugian stand-by
j.
Lingkungan dapat dikembangkan.
3.2 Energi Air
3.2.1 Energi Kandungan Mekanis Air
3.2.1.1
Energi Air Terjun
Potensi tenaga air dan pemanfaatanya pada umumnya
sangat berbeda bila dibandingkan dengan penggunaan tenaga lain.Sumber tenaga
air secara teratur dibangkitkan kembali karena adanya pemanasan sinar
matahari,sehingga sumber tenaga air merupakan sumber yang dapat diperbaharui.
Potensi secara keseluruhan tenaga air relatif
kecil bila dibandingkan dengan jumlah sumber bahan bakar fossil.Penggunaan
tenaga air merupakan pemanfaatan secara multiguna,karena dikaitkan dengan
irigasi,pengendalian banjir,perikanan darat dan pariwisata.
Pembangkit listrik tenaga air dilakukan tanpa ada
perubahan suhu.Karena tidak ada proses pembakaran bahan bakar.Sehingga mesin
hidro yang dipakai bisa lebih tahan lama dibanding dengan mesin bahan
bakar.Pada dasarnya ada 3 faktor utama dalam penentuan pemakaian suatu potensi
sumber tenaga air untuk pembangkit tenaga listrik,yaitu :
a. Jumlah air yang tersedia
b. Tinggi terjun yang bisa dimanfaatkan
c. Jarak Lokasi
Gambar . Siklus Hidrologi Air
Perlu kita ketahui bahwa
potensi energi air terjun adalah memanfaatkan energi dari ketinggian atau
potensial yang selanjutnya dikonversi menjadi energi kinetik untuk menggerakkan
sirip dan memutar turbin selanjutnya dirubahb menjadi energi listrik. Sehingga dengan persamaan energi potensial,
kita bisa mencari besarnya energi yang dikandung pada pada air terjun adalah
sebagai berikut:
E = m.g.h
Dimana
E = energi potensial
m = massa
g = percepatan gravitasi
h = tinggi relatif terhadap permukaan bumi
bila persamaan diatas diferensialkan akan menjadi,
dE = dm.g.h
dE merupakan energi yang dibangkitkan oleh elemen massa dm yang melalui
jarak h.
Bila Q = dm/dt
Dimana:
Q = debit air
dm = elemen massa air
dt = elemen waktu
Kita ingat bahwa daya merupakan tuliskan sebagai energi persatuan waktu,
sehingga rumus daya bisa kita tuliskan sebagai berikut:
P = dE/dt = dm/dt x h x g
P = Q.g.h
Dengan memperhitungkan efisiensi sistem persamaan dapat ditulis:
P = ή Q.g.h
Dimana:
P = daya
ή = efisiensi sistem
g = gravitasi
h = tinggi terjun
Untuk keperluan estimasi pertama secara kasar rumus daya diatas bisa
dimodifikasi menjadi lebih sederhana sebagai berikut:
P = f.Q.h
Dimana:
P = daya
Q = debit air
h = tinggi air terjun
f = suatu faktor yang besarnya antara 0,7 dan 0,8
Diantara data primer yang diperlukan untuk suatu survei dapat disebut:
-Jumlah energi yang secara teoritis dapat diperoleh setahun, dalam
kondisi-kondisi tertentu di musim hujan dan musim kering
pusat listrik itu akan dipakai
untyuk beben dasar atau beban puncak.
Menurut perkiraan, potensi
tenaga air yang dapat diperoleh secara teoritis adalah 48,23.1012 Kwh setahun atau 11,011 GW, bila
diperhitungkan faktor kapasitas besar 50 %. Dari jumlah ini, potensi secara
teknis dapat dikembangkan diperkirakan sebanyak 19,39.1012 Kwh atau 4,426 GW. Pemanfaatan sumber air yang
belum optimal sesuai dengan teoritis karena disebabkan kondisi geografis antara
sumber energi air dengan pusat pembangkit serta transmisi yang menghubungkan
antara pusat pembangkit listrik dengan konsumen listrik.
3.2.1.2 Energi Pasang Surut
Pada dasarnya, antara
tenaga pasang surut dan tenaga air konvensional terdapat kesamaan, yaitu
keduanya adalah tenaga air, yang memanfaatkan grafitasi tinggi jatuh air untuk
pembangkit tenaga listrik. Perbedaan utama secara garis besar adalah sebagai
berikut:
A. Pasang surut menyangkut aurs air periodik
dua arah dengan dua kali pasang dan dua kali surut tiap hari.
B. Operasi di lingkungan air laut memerlukan
bahan-bahan kontruksi yang lebih tahan korosi.
C. Tinggi jatuh relatih sangat kecil (maks 11
m) bila dibandingkan dengan instalasi hidro lainya.
Berdasarkan pengalaman, energi yang dapat
dimanfaatkan adalaha sekitar 8 sampai 25% dari seluruh energi teoritis yang
ada.
Untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi,
sebuah instalasi pasang surut harus memasang kapasitas pembangkit listrik yang
relatif lebih besar. Dilain pihak pusat lisrik tenaga pasang surut tidak
tergantung pada perubahan musim sebagaimana halnya dengan sungai biasa. Dengan
demikian maka energi yang dihasilkan persiklus berbanding lurus dengan:
Waktu mengosongkan waduk: h integral (H,O) S(h).h.dh = E1
3.2.1.3 Energi Ombak dan Arus
Banyak pemikiran yang
dicurahkan untuk mempelajari kemungkinan pemanfaatan energi yang tersimpan
dalam ombak laut,diantaranya orang-orang yang bernama Hulls K,Hulls merumuskan
daya yang terkandung dalam ombak mempunyai bentuk sebagai berikut :
P = b.g.T.H²/64 Π
Dimana : P = Daya
b = Berat
Jenis
g = Gravitasi
T = Periode
H = tinggi
ombak rata-rata
Menurut hulls deretan
ombak yang terdapat disekitar pantai selandia baru,mempunyai tinggi rata-rata 1
meter dan periode 9 sekon,mempunyai daya sebesar 4,3 KW/meter Panjang ombak.
Melalui sistem
transmisi,secara hidrolik atau melalui roda gigi,gerakan seputar engsel dapat
menjalankan suatu generator yang membangkitkan tenaga listrik.Menurut
penelitian para ahli,suatu deretan rakit sepanjang 1000 Km akan dapat
membangkitkan tenaga listrik yang setara dengan 25000 MW.
Bentuk desain
lain,berdasarkan pengalaman para pelaut,bahwa bila ada sebuah pulau kecil
ditengah laut,bahwa ombak-ombak itu bila mendekati pulau tersebut akan memutar
mengelilingi pulau itu.Dalam desain ini Wirt dan Morrow membuat atol bendungan
berupa sebuah bangunan bahwa air berbentuk kuba,bergaris tengah lebih kurang 80
meter,yang dapat memnfaatkan efek sebuah atol.
Gelombang laut akan
memecah diatas kuba,membentuk spiral alamiah dan mendorong serta menggerakan
suatu deretan daun suduh baling-baling ditengah bangunan itu,yang ada
gilirannya menjalankan sebuah generator.
Dalam lautan terdapat
arus-arus yang kuat,dengan air laut yang berpindah sampai sejauh 1 atau 2000
KM,dengan kecepatan dan pada ketinggian yang berbeda-beda.Dapat terjadi bahwa
pada permuakaan laut,air mengalir dengan kecepatan 1 sampai 2 KM/jam,Sedangkan
100 meter dibawahnya air mengalir dengan kecepatan 3 sampai 4 Km/jam dengan
arah yang berlainan.Gaya-gaya ini dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan tenaga
listrik dengan mempergunakan roda-roda air yang besar.
3.2.2 Energi Air Kandungan Termis
3.2.2.1 Konversi Energi
Panas Laut
Lautan menerima panas yang
berasal dari penyinaran matahari.Selain itu,air lautan juga menerima panas yang
berasal dari panas bumi yaitu magma yang berada di bawah dasar lautan.Energi
thermal ini dapat dimanfaatkan dengan menkonversikan menjadi energi listrik
dengan teknologi yang disebut dengan Konversi Energi Panas Laut (KEPL).
Suhu permukaan air laut
disekitar khatulistiwa berkisar antara 25-30°C. Sedang dibawah permukaan
air,Suhu ini menurun dan mencapai 5-7°C sepanjang tahun pada kedalaman kurang
lebih 500 meter.
Selisih suhu ini dapat
dimanfaatkan untuk menjalankan mesin penggerak berdasarkan prisnsip
Thermodinamika,dan tentunya dengan menggunakan zat kerja yang mempunyai titik
didih rendah.Pada dasarnya mesin penggerak dapat dimanfaatkan untuk pembangkit
listrik.Gas Fron R -22 (CHCLF₂),Amonia
dan Gas propan mempunyai titik didih rendah antara -30 sampai -50°C pada
tekanan atmosfer,dan +30°C pada tekanan 10 dan 12,5 Kg/cm².Gas-gas
inilah yang sangat prospektif untuk digunakan zat kerja pada konversi panas
laut
Berdasarkan
gambar skema pelaksanaan konversi energi panas laut menjadi energi lisrtik.Air
hangat dengan suhu antara 25 dan 30°C dipompa ke evaporator.Bahan zat kerja
yang berada dalam bentuk cair,dipanaskan oleh air hangat ini,mendidih dan
kemudian menguap menjadi gas dengan tekanan sekitar 12 Kg/cm².Gas dengan tekanan
ini dibawah ke turbin untuk menggerakan generator sehingga menghasilkan energi
listrik.Gas yang telah dipakai setelah meninggalkan turbin didinginkan dalam
kondensor oleh air laut dingin,yang mempunyai suhu sekitar 5-7°C,sehingga zat
kerja kembali menjadi cair.Siklus berulang setelah zat kerja yang cair ini
dipompa ke dalam evaporator.
Dengan
demikian tedapat suatu siklus dari medium,dalam hal ini zat kerja,dari keadaan
cair menjadi gas,kembali lagi menjadi cair dan seterusnya
Gagasan
untuk memanfaatkan panas lautan bukan suatu ide baru.George Claude merupakan
orang pertama yang melakukan percobaan dalam bidang panas laut.Percobaan
pertama dilakukan di Kuba,pada tahun 1929.Kemudian dilanjutkan di Brasil tahun
1934.
Salah
satu perusahaan jepang yang melakukan penelitian dalam bidang konversi panas
lau adalah TEPSCO,merencanakan untuk melakukan percobaan dilautan Pasifik
dengan kapasitas daya yang dihasilkan sekitar 100 KW dengan zat kerja
menggunakan Fron R-22
3.2.2.2 PLTU
Pembangkit
Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkanenergi
panas dari steam untuk memutar turbin sehingga dapat digunakan untuk
membangkitkanenergi listrik melalui generator. Steam yang dibangkitkan ini
berasal dari perubahan fase air yangberada pada boiler akibat mendapatkan
energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Secaragaris besar sistem
pembangkit listrik tenaga uap terdiri dari beberapa peralatan utamadiantaranya:
boiler, turbin, generator, dan kondensor.
Boiler adalah bejana
tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk
air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian
digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Sistem boiler terdiri
dari: sistem air umpan, sistem steam,dan sistem bahan bakar. Air adalah media
yang dipakai pada proses bertemperatur tinggi ataupununtuk perubahan parsial
menjadi energi mekanis didalam
sebuah turbin.
Seperti halnya boiler unit 3 PLTU Perak juga menggunakan fluida kerja berupaair
umpan yang berasal dari pengolahan air laut. Dalam beroperasinya boiler unit
3menggunakan bahan bakar jenis residu (main fuel oil). Residu termasuk salah
satu jenis
produk dari minyak
bumi. Seperti kita ketahui pada kondisi sekarang menunjukkan hargaminyak bumi
dunia sudah pada level tinggi, juga semakin menipisnya ketersediaan minyak
bumikarena bahan bakar jenis ini bersifat tidak dapat diperbaruhi.
Dengan kondisi
seperti ini, sehingga memaksa penggunanya termasuk perusahaan pembangkitlistrik
dalam menggunakan minyak bumi harus seefisien mungkin agar energi yang
dihasilkanbisa maksimal. PLTU Perak unit 3 beroperasi dari tahun 1978. Unit ini
tergolong tua sehinggaunjuk kerja dari unit ini sudah mengalami 2 banyak
penurunan, salah satunya adalah boiler.Turunnya unjuk kerja boiler disebabkan
antara lain: buruknya pembakaran, kotornya permukaanpenukar panas, buruknya
operasi dan
pemeliharaan. Dengan
turunnya unjuk kerja boiler akan memberi dampak terhadap penurunanefisiensi
keseluruhan unit 3 yang tidak mampu lagi menghasilkan daya sebesar pada
saatkomisioning. Dengan kondisi ini perlu adanya pengkajian dan penanganan
tentang studi dananalisis unjuk kerja boiler. Dari hasil analisa yang didapat
nantinya diharapkan dapat dilakukantindak lanjut yang berdampak pada
peningkatan unjuk kerja boiler dan otomatis peningkatankeseluruhan unit 3 di
PLTU Indonesia Power, unit bisnis pembangkitan Perak.
Prinsip Kerja PLTU dan PLTN
Perbedaan cara kerja
pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dengan pembangkit listrik tenaga
nuklir (PLTN) ditunjukkan pada Gambar di bawah Pada PLTU, di dalam ketel uap(
boiler
) minyak atau batu
bara dibakar untuk membangkitkan uap dengan temperatur dantekanan
tinggi, kemudian uap
ini disalurkan ke turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Dalam
halpembangkitan listrik, PLTU dan PLTN mempunyai prinsip yang sama. Panas yang
dihasilkandigunakan untuk membangkitkan uap dan kemudian uap disalurkan ke
turbin untuk membangkitkan listrik. Yang berbeda dari kedua tipe
pembangkit listrik ini adalah mesinpembangkit uapnya, yang satu berupa ketel
uap dan yang lainnya berupa reaktor nuklir. Dalamreaktor nuklir PLTN, reaksi
fisi berantai dipertahankan kontinuitasnya dalam bahan
bakar sehingga bahan bakar menjadi panas. Panas ini
kemudian ditransfer ke pendingin reaktor yang
kemudian secara
langsung atau tak langsung digunakan untuk membangkitkan uap.Pembangkitan uap
langsung dilakukan dengan membuat pendingin reaktor (biasanya air biasa,H2O)
mendidih dan menghasilkan uap. Pada pembangkitan uap tak langsung, pendingin
reaktor (disebut pendingin primer) yang menerima panas dari bahan bakar
disalurkan melalui pipa keperangkat pembangkit uap. Pendingin primer ini
kemudian memberikan panas (menembus mediadinding pipa) ke pendingin sekunder
(air biasa) yang berada di luar pipa perangkat pembangkituap untuk kemudian
panas tersebut mendidihkan pendingin sekunder dan membangkitkan uap.
Komponen Instalasi Turbin Uap
Pompa
Pompa adalah
suatu alat yang digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat
ketempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan
cairan tersebutdigunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran.
Hambatan-hambatan pengaliran itudapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan
ketinggian atau hambatan gesek. Zat cair tersebutcontohnya adalah air, oli atau
minyak pelumas, serta fluida lainnya yang tak mampu mampat.Industri-industri
banyak. menggunakan pompa sebagai salah satu peralatan bantu yang pentinguntuk
proses produksi. Sebagai contoh pada pembangkit listrik tenaga uap, pompa
digunakanuntuk menyuplai air umpan ke boiler atau membantu sirkulasi air yang
akan diuapkan di boiler Pompa juga merupakan alat mesin konversi energi,
tetapi mesin ini banyak diaplikasikansebagai alat bantu proses konversi.
Sebagai contoh pompa banyak dipakai sebagai alatsirkulasi air pada instalasi
pembangkit tenaga uap. Pompa bekerja dengan penggerak dariluar. Jadi mesin ini
adalah pengguna energi.Pompa Secara umum pompa dapat diklasifikasikan menjadi 2
bagian yaitu pompa kerjapositif (positive displacement pump) dan pompa kerja
dinamis (non positivedisplacement pump).Pada pompa kerja positif kenaikan
tekanan cairan di dalam pompa disebabkan olehpengecilan volume ruangan yang
ditempati cairan tersebut. Adanya elemen yangbergerak dalam ruangan tersebut
menyebabkan volume ruangan akan membesar ataumengecil sesuai dengan gerakan
elemen tersebut. Secara umum pompa kerja positif diklasifikasikan menjadi
Pompa Reciprocating dan Pompa Rotari.Pada pompa kerja dinamis energi penggerak
dari luar diberikan kepada poros yangkemudian digunakan untuk menggerakkan
baling-baling yang disebut impeler. Impeler memutar cairan yang masuk ke
dalam pompa sehingga mengakibatkan energi tekanandan energi kinetik cairan
bertambah. Cairan akan terlempar ke luar akibat gayasentrifugal yang ditimbulkan
gerakan impeler. Yang termasuk jenis pompa ini adalahpompa sentrifugal
BAB IV
KESIMPULAN
Dari pembahasan yang telah
dipaparkan dapat disimpulkan bahawa Air merupakan sumber energi yang luas yang
bisa digunakan,ada beberapa pembangkit listrik yang bisa kita gunakan
diantaranya :
·
PLTA
(Pembangkit Listrik Tenaga Air)
·
PLTU
(Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
·
PLTO
(Pembangkit Listrik Tenaga Ombak)
·
PLTMH
(Pembangkit Listrik Tenaga MikroHidro)
·
PLTKPL
(Pembangkit Listrik Tenaga Konversi Panas Laut)
·
PLTAL
(Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut)
Banyak keuntungan yang bisa kita dapatkan apabila
menggunakan pembangkit tenaga air,serta bersahabat dengan lingkungan
sekitar.Lagipula potensi air di Indonesia sangatlah besar sehingga bisa
mendapatkan sumber energi air yang sangat mudah dan besar,serta bisa mengurangi
pemakaian energi fosil sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik yang semakin
hari semakin berkurang bahkan kandungan minyak bumi sekarang hanya cukup untuk
19 tahun lagi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar