Bagaimana Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air? Beberapa Manfaat Serta Dampak Untuk Lingkungan

Ditulis.ID – Dengan seruan global untuk bertindak untuk mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil, pembangkit listrik tenaga air menjadi sumber energi yang semakin penting. Sebelum masuk ke pembahasan mengenai bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga air. Kita harus mengetahui bahwa pembangkit listrik tenaga air merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang paling konsisten dan andal, proyek hidro akan terus berlanjut di masa depan.

Pembangkit listrik tenaga air adalah salah satu cara termurah untuk menghasilkan listrik dan digunakan oleh lebih dari 60 negara di seluruh dunia, memenuhi setengah dari permintaan listrik mereka. Ini juga memberikan manfaat tambahan sebagai sumber energi bersih, menyediakan energi ‘sesuai permintaan’ dan menciptakan ribuan lapangan kerja di seluruh dunia.

Apa Itu Pembangkit Listrik Tenaga Air?

Pembangkit listrik tenaga air adalah energi yang dihasilkan dari sumber air seperti laut, air terjun, dan sungai. Karena air terus bergerak melalui siklus global, pergerakannya bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik atau untuk menggerakkan mesin. Karena air adalah sumber daya yang tak terbatas, siklusnya menyediakan sistem pengisian ulang tanpa akhir, menjadikannya sumber energi terbarukan.

Ada beberapa jenis fasilitas pembangkit listrik tenaga air dan semuanya ditenagai oleh pergerakan air yang mengalir. Turbin dan generator digunakan untuk mengubah energi kinetik air menjadi listrik, yang kemudian diumpankan ke jaringan listrik untuk memasok rumah, bisnis, dan industri.

Sebuah teknologi baru yang disebut mikrohidro semakin banyak digunakan di daerah terpencil untuk menggerakkan rumah dan bisnis. Teknologi ini memungkinkan perusahaan kecil untuk menghasilkan energi mereka sendiri, terlepas dari pembangkit listrik tenaga air besar. Mikrohidro menggunakan aliran air yang lebih kecil untuk menjalankan generator kecil yang menghasilkan energi yang cukup untuk menyalakan rumah, atau menjalankan peralatan di tempat. 

Bagaimana Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air?

Tenaga air bekerja dengan memanfaatkan energi yang berasal dari aliran air melalui turbin yang terhubung ke generator, sehingga mengubahnya menjadi listrik. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga air menyimpan air di bendungan, yang dikendalikan oleh gerbang atau katup untuk mengukur jumlah air yang mengalir keluar. Semakin besar elevasi bendungan, semakin banyak energi yang bisa dihasilkan.

Tepat sebelum air mengalir di atas bendungan, ia memperoleh energi potensial, yang diubah menjadi energi kinetik saat mengalir menuruni bukit. Air digunakan untuk memutar turbin, yang terhubung ke generator listrik yang mendistribusikan daya ke pengguna akhir.

Bagian Dari Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit listrik tenaga air mempunyai bagian-bagian sebagai berikut:

• Bendungan atau bendung : berisi air sungai, membentuk reservoir di belakangnya dan dengan demikian menciptakan tetesan air yang digunakan untuk menghasilkan energi. Bendungan bisa dibuat dari tanah atau beton (yang terakhir adalah yang paling umum).
• Spillways : Mereka melepaskan sebagian air yang ditampung tanpa melewati turbin; air kemudian bisa digunakan untuk keperluan irigasi. Mereka terletak di dinding utama bendungan dan bisa di atas atau di bawah. Sebagian besar air masuk ke kolam terjun di kaki bendungan, untuk mencegah kerusakan gerusan oleh air yang jatuh.
• Water Intake : mereka membiarkan air yang ditampung menuju turbin melalui penstock. Intake air mempunyai gerbang untuk mengontrol jumlah air yang mencapai turbin dan grid untuk menyaring puing-puing seperti batang, cabang, dll.
• Powerhouse : menampung peralatan hidrolik dan listrik (turbin, generator, trafo) dan area servis dengan ruang kontrol dan pengujian. Ini mempunyai gerbang masuk dan keluar untuk memastikan area peralatan bisa kering jika terjadi perbaikan atau pembongkaran peralatan.
• Turbin : mereka memanfaatkan energi air yang melewatinya untuk berputar di sekitar poros. Ada tiga jenis turbin utama: turbin Pelton, Francis dan Kaplan (tipe baling-baling).
• Transformer : alat listrik untuk menaikkan atau menurunkan tegangan pada rangkaian arus bolak-balik, dengan tetap mempertahankan daya listrik.
• Saluran transmisi tenaga listrik : kabel untuk mentransmisikan listrik yang dihasilkan.

Ada Empat Jenis Utama Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Air:

1. Impoundment –  Jenis fasilitas tenaga air yang paling umum adalah impoundment, yang menggunakan reservoir. Air disimpan di reservoir dan ketika dilepaskan, dialirkan melalui turbin. Turbin berputar, yang kemudian mengaktifkan generator yang menghasilkan listrik. Waduknya sendiri tidak perlu besar, seperti halnya fasilitas mikrohidro.
2. Penyimpanan yang dipompa –  Metode ini bekerja dengan cara yang mirip dengan penimbunan, kecuali dua reservoir digunakan untuk memanfaatkan pergerakan air. Reservoir terletak di ketinggian yang berbeda dan menyediakan listrik ‘sesuai permintaan’.
3. Run-of-the-river –  Jenis fasilitas ini digunakan untuk pembangkit listrik skala kecil. Saat air mengalir di sungai, ia memutar turbin dengan cara yang mirip dengan bendungan. Turbin terhubung ke generator dan listrik kemudian didistribusikan. Agar efektif, metode ini membutuhkan sungai yang mempunyai aliran air yang konstan.
4. Tenaga pasang surut –  Metode ini menggunakan aliran air dari laut untuk menghasilkan energi. Karena pasang surut mempunyai pergerakan yang bisa diprediksi, sejumlah besar energi bisa dihasilkan dari fasilitas pasang surut dua kali sehari.

Apakah Pembangkit Listrik Tenaga Air Bisa Terbarukan?

Tenaga air adalah energi terbarukan karena menggunakan siklus air alami bumi untuk menghasilkan listrik. Tidak ada emisi langsung yang dilepaskan ke atmosfer selama proses berlangsung, sehingga dianggap sebagai bentuk pembangkit energi yang bersih. 

Namun, tidak ada proses yang mengganggu keseimbangan alam ekosistem tanpa dampak negatifnya. Misalnya, beberapa menganggap volume besar air yang disimpan di pembangkit listrik tenaga air kontroversial karena kekurangan air global.

Pembangkit listrik tenaga air juga bisa memblokir migrasi ikan ke tempat pemijahan mereka. Hal ini sering mengakibatkan penurunan jumlah ikan di sungai dan dalam beberapa kasus bisa menyebabkan kepunahan spesies.

Ada juga argumen bahwa vegetasi terperangkap di reservoir dan melepaskan karbon dioksida dan metana, yang berkontribusi pada pemanasan global.

Bagaimana Tenaga Air Digunakan Untuk Pembangkit Listrik?

Tenaga air digunakan untuk menyediakan listrik bagi rumah dan bisnis. Ini juga digunakan untuk menyalakan mesin. Secara tradisional, tenaga air digunakan untuk menggerakkan pabrik untuk menggiling biji-bijian.

Saat ini, dengan medan dan pembiayaan yang tepat, sistem tenaga air bisa diatur untuk menghasilkan listrik untuk rumah dan bisnis di lokasi pedesaan. Pemilik rumah dan bisnis juga bisa menggunakan tarif dan kesepakatan pemerintah dan menjual energi yang tidak mereka gunakan kembali ke jaringan listrik.

Selain menghasilkan energi, waduk yang dibuat di pembangkit listrik tenaga air memberikan kesempatan rekreasi seperti berperahu, berenang, dan memancing. Mereka juga bisa digunakan untuk menyediakan pasokan air, pengendalian banjir dan irigasi.

Apa Keuntungan Dari Pembangkit Listrik Tenaga Air?

Tenaga air menawarkan banyak manfaat bagi rumah tangga, bisnis, dan lingkungan. Pertama, ini adalah sumber energi yang sangat bisa diprediksi dan konsisten. Air di planet kita tidak akan pernah habis, sehingga pembangkit listrik tenaga air adalah sumber energi yang berkelanjutan dan go green.

Dengan demikian, pembangkit listrik tenaga air sangat cocok untuk memenuhi permintaan energi puncak dan lebih responsif daripada banyak sumber energi terbarukan lainnya. Pembangkit listrik tenaga air bisa menyesuaikan aliran air, yang memungkinkan pembangkit menghasilkan lebih banyak energi saat dibutuhkan dan menguranginya saat tidak dibutuhkan.

Pembangkit listrik tenaga air juga lebih andal daripada bentuk pembangkit listrik lainnya. Misalnya, generator bisa mempunyai umur hingga 100 tahun dan membutuhkan sedikit perawatan selama masa pakainya.

Pembuatan situs pembangkit listrik tenaga air juga bisa menguntungkan kota-kota terdekat. Pekerjaan diciptakan di pabrik itu sendiri, dan karena bendungan hanya bisa dibangun di lokasi pedesaan, pekerja terampil diperlukan untuk membangun jalan, mengatur transportasi, dan membangun peralatan. Ini juga bisa membuka jalur baru untuk daerah pedesaan dan menyediakan infrastruktur tambahan.

Tenaga air juga bekerja dengan baik dalam kombinasi dengan sumber terbarukan lainnya. Karena hidro konsisten dan andal, hidro bisa digunakan untuk melengkapi tenaga surya dan angin, yang keduanya bisa lebih terputus-putus dalam pasokan energinya.

Apa Kerugian Dari Pembangkit Listrik Tenaga Air?

Terlepas dari semua manfaat pembangkit listrik tenaga air, ia mempunyai kelemahan. Yang paling jelas adalah, pembangkit listrik tenaga air hanya bisa dibangun di lokasi yang sangat spesifik, yaitu di sebelah sumber air atau di lokasi pedesaan.

Demikian pula, biaya pengembangan pembangkit listrik tenaga air bisa sangat tinggi. Proyek skala besar khususnya membutuhkan investasi yang signifikan, dan mungkin ada kondisi lain yang melekat pada pengembangannya, yang menambah modal keseluruhan.

Meskipun daya tanggul dan pasang surut merupakan sumber energi yang sangat andal, sistem aliran sungai membutuhkan aliran air yang konstan. Dengan demikian, air sungai bergantung pada cuaca karena membutuhkan curah hujan untuk menciptakan aliran yang cukup untuk memutar turbin. Dengan pemikiran ini, hidro yang dikelola sungai bisa rentan terhadap kekeringan. Karena perubahan iklim terus meningkatkan suhu planet ini, masalah ini bisa menjadi lebih umum dalam waktu dekat.

Di sisi lain, penimbunan hidro bisa menimbulkan risiko banjir. Karena bendungan dibangun di dataran tinggi, bendungan menimbulkan risiko bagi kota-kota terdekat. Meskipun bendungan dibangun sangat kuat, bendungan masih bisa meledak dan menyebabkan kerusakan pada lanskap di sekitarnya. Kegagalan bendungan terbesar dalam sejarah terjadi pada tahun 1975, ketika Bendungan Banqiao di China meledak karena kelebihan curah hujan dari topan dan menewaskan 170.000 orang.

Apa Dampak Pembangkit Listrik Tenaga Air Terhadap Lingkungan?

Dampak proyek pembangkit listrik tenaga air terhadap lingkungan tergantung pada ukurannya. Proyek run-of-the-river skala kecil akan mempunyai dampak yang lebih kecil daripada proyek impoundment yang lebih besar.

Ada variabel lain yang bisa mempengaruhi proyek pembangkit listrik tenaga air seperti jenis teknologi yang digunakan dan berapa banyak infrastruktur tambahan yang dibutuhkan di daerah sekitarnya.

Tentu saja, setiap proyek pembangkit listrik tenaga air memerlukan perencanaan yang cermat dan kepatuhan terhadap praktik terbaik dan kepatuhan. Meskipun pengembangan situs hidro memang memerlukan beberapa gangguan terhadap lingkungan, prosesnya dipantau dengan cermat.

Berapa Persen Listrik Dunia Dipasok Oleh Tenaga Air?

Menurut International Energy Agency (IEA), 17% listrik dunia dipasok oleh tenaga air. Ini adalah sumber energi terbarukan yang paling banyak digunakan di dunia. The Energy Information Administration menegaskan bahwa China adalah produsen terbesar dari tenaga air, diikuti oleh Kanada, Brasil dan Amerika Serikat. Demikianlah pembahasan mengenai bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga air yang sangat bermanfaat untuk kehidupan kita serta beberapa kerugian dan dampak yang diakibatkan dari pembangkit listrik tenaga air. Semoga artikel ini bermanfaat untuk Anda sekalian.