pengenalan tenaga air (hydropower)

Hydropower adalah energi yang berasal dari air yang mengalir. Lebih dari 2.000 tahun yang lalu, orang Yunani kuno menggunakan tenaga air untuk menggerakkan roda untuk menggiling biji-bijian. Hydropower sekarang ini adalah salah satu cara yang paling hemat biaya untuk menghasilkan listrik dan seringkali merupakan metode yang disukai jika tersedia.

Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit listrik tenaga air biasanya mencakup lima elemen: sistem pengumpulan air, penstock, turbin yang mengubah energi potensial menjadi energi mekanik, generator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, dan sistem kendali mengatur aliran air. Setelah digunakan, air dikembalikan ke aliran alaminya tanpa mengalami perubahan apapun dilihat dari sifat kimia dan fisikanya.

Sistem pengumpulan air biasanya tersimpan di bendungan. Hal ini harus mematuhi prinsip bangunan dan pengoperasian yang sangat ketat diatur oleh undang-undang. Perataan permukaan selang dan outlet bawah memastikan pengelolaan air yang terkontrol di bendungan. Setelah pengumpulan, air dialirkan ke turbin melalui pipa. Pipa-pipa ini dimulai dari tempat air berada dikumpulkan dan membawa air ke pabrik di mana energi listrik dihasilkan. Pipa-pipa ini terdiri dari baja bulat tabung (memiliki katup di kepala dan kaki yang memungkinkan mereka untuk memblokir saluran air).

Untuk menghitung potensi hidroelektrik suatu lokasi, perlu diketahui variasi aliran sepanjang tahun dan head aliran. Terkadang jasa hidrografi memasang unit pengukuran dan mengumpulkan data tentang kecepatan aliran sebelumnya. Jika data hidrogeologi tidak diketahui, perlu dilakukan pengukuran laju aliran untuk satu tahun. Setiap turbin berisi asupan air dan perangkat distribusi yang mengarah ke impeller di mana energi potensial diubah menjadi energi mekanik. Selain itu, turbin dapat dibagi menjadi turbin impuls dan turbin reaksi. Turbin air impuls lebih disukai ketika head yang tersedia lebih tinggi (hingga 1.000 meter) dan laju aliran terbatas. Jika head yang tersedia lebih rendah (hingga 200 meter) dan laju aliran lebih besar, turbin reaksi lebih disukai untuk memanfaatkan kerja impeller juga.

Pengembangan Hydropower

Ada tiga jenis teknologi tenaga air: impoundment, diversion, dan pumped storage. Berbagai jenis teknologi ini mencakup hidrokinetik seperti teknologi gelombang, pasang surut, arus, dan termal.

Pembangkit listrik tenaga air konvensional atau impoundment menyimpan sejumlah besar air di belakang bendungan besar. Untuk menghasilkan listrik, air dilepaskan, yang mengubah turbin menjadi pembangkit listrik.

Diversion tidak dimaksudkan untuk menyimpan sumber daya air melainkan mereka menggunakan sumber daya air di sepanjang sungai dengan mengalihkan sungai melalui saluran untuk memanfaatkan energi kinetik. Sebagian air disalurkan dan dialirkan melalui pembangkit tenaga listrik, menghasilkan listrik. Air kemudian dikembalikan ke sungai, mengurangi dampak lingkungan. Saluran sumber daya tenaga air memanfaatkan energi dari sumber daya air yang dialihkan untuk penggunaan lain seperti irigasi tanaman. Air mengalir melalui pipa dan saat dalam perjalanan ke tujuan akhirnya, listrik dapat dihasilkan melalui turbin di dalam pipa.

Pumped storage hydropower (PSH) menggunakan dua reservoir, reservoir atas dan reservoir bawah dengan perubahan ketinggian di antara keduanya. PSH meniru baterai untuk mengisi, air dipompa ke reservoir atas dan untuk melepaskan air dilepaskan ke reservoir bawah. Saat air mengalir ke hilir, ia melewati turbin dan menghasilkan listrik. PSH dapat menjadi loop terbuka jika terhubung ke badan air alami atau loop tertutup jika reservoir tidak terhubung ke badan air luar.

Tipe hydropower. Sumber: https://clearpath.org/tech-101/introduction-to-hydropower/

Kelebihan Hydropower

Sama seperti jenis sumber terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air memiliki keunggulan yang luar biasa dibandingkan dengan produksi energi listrik dari bahan bakar fosil. Emisi zat pencemar ke udara dan air hampir tidak ada, karena tidak ada proses pembakaran terlibat. Secara khusus, emisi karbon dioksida (CO2) berkurang 670 gram untuk setiap kW/jam keluaran energi. Keuntungan lainnya adalah ketergantungan yang rendah pada sumber energi kimia.