BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Pembangkit
Listrik
Tenaga
Air
(PLTA)
adalah
pembangkit
yang
mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. 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 rumah kita.
B. MAKSUD DAN TUJUAN Maksud dari kuliah lapangan pada PLTA Sulewana untuk mengetahui sistem kerja pembangkit listrik tenaga air (Poso 2) dan mengamati proses pembangunan PLTA di lokasi Poso 1 Adapun tujuannya untuk menabah wawasan tentang prinsip kerja PLTA poso 2 , mengetahui macam-macam pekerjaan dari lulusan teknik sipil, dan mengamati proses pembangunan PLTA di poso 1 .
BAB II KAJIAN TEORITIS Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk pembangkit tenaga listrik. Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. 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. A.
JENIS-JENIS PLTA Potensi tenaga air didapat pada sungai yang mengalir di daerah
pegunungan. Untuk dapat memanfaatkan potensi dari sungai ini, maka kita perlu membendung sungai tersebut dan airnya disalurkan ke bangunan air PLTA. Ditinjau dari cara membendung air, PLTA dapat dibagi menjadi 2 kategori yaitu : 1.
PLTA run off river
2.
PLTA dengan kolam tando (reservoir ) Pada PLTA run off river , air sungai dialihkan dengan menggunankan
dam yang dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan air PLTA. Pada PLTA dengan kolam tando (reservoir ), air sungai dibendung dengan bendungan besar agar terjadi penimbunan air
sehingga terjadi kolam tando. Selanjutnya air di kolam tando disalurkan ke bangunan air PLTA. Dengan adanya penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam tando, maka pada musim hujan di mana debit air sungai besarnya melebihi kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada musim kemarau di mana debit air sungai lebih kecil daripada kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, selisih kekurangan air ini dapat diatasi dengan mengambil air dari timbunan air yang ada dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan kolam tando pada PLTA. Hal ini tidak dapat dilakukan pada PLTA run off river . Pada PLTA run off river , daya yang dapat dibangkitkan tergantung pada debit air sungai, tetapi PLTA run off river biaya pembangunannya lebih murah daripada
PLTA
dengan
kolam
tando
(reservoir ),
karena
kolam
tando
memerlukan bendungan yang besar dan juga memerlukan daerah genangan yang luas. B.
KONVERSI ENERGI Energi
listrik
yang
bisa
dibangkitkan
dengan
sumber
daya
air
tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit). Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi, yaitu: 1. Energi Potensial Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat adanya perbedaan ketinggian. 2. Energi Kinetis Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air dengan kecepatan tertentu.
3. Energi Mekanis Energi
mekanis
yaitu
energi
yang
timbul
akibat
adanya
pergerakan turbin. Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. 4. Energi Listrik Ketika
turbin
berputar
maka
rotor
juga
berputar
sehingga
menghasilkan energi listrik. C.
KOMPONEN-KOMPONEN PLTA
Bendungan Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pusat Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.
Turbin Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing), katup utama (inlet valve), pipa lepas (draft tube), alat pengaman, poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkan turbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu. Prinsip Kerja Turbin Reaksi yaitu Sudu-sudu (runner) pada turbin francis dan propeller berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisi sudunya tetap (tidak bisa digerakkan). Sedangkan sudu-sudu pada turbin kaplan berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisi sudunya bisa digerakkan (pada sumbunya) yang diatur oleh servomotor dengan cara manual atau
otomatis sesuai dengan pembukaan sudu atur. Proses penurunan tekanan air terjadi baik pada sudu-sudu atur maupun pada sudu-sudu jalan (runner blade). Prinsip Terja Turbin Pelton berbeda dengan turbin rekasi Sudu-sudu yang berbentuk mangkok berfungsi sebagai sudusudu jalan, posisinya tetap (tidak bisa digerakkan).
Generator Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati “coil” yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik.
Travo dan Transmisi Travo digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (AC) agar listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Travo yang digunakan adalah travo step up. Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down.
BAB III PEMBAHASAN
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik
yang
menggunakan
energi
terbarukan
berupa
air.
Salah
satu
keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Berikut ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta keberadaan potensi energi air yang masih belum digunakan. PLTA
merubah
energi
yang
disebabkan
gaya
jatuh
air
untuk
menghasilkan listrik. Turbin mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik. Sistem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal (penstock ) melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan
perputaran
poros
rotor
pada
generator.
Energi
yang
dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan. Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada ketinggian (h ) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h ) menentukan besarnya energi potensial
(EP) pada pusat pembangkit (EP = m x g x h ). Laju aliran air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal air per detiknya (q m3/s). Cara kerja PLTA dapat diuraikan sebagai berikut: Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya dibendung dengan sebuah Dam. Airnya ditampung dalam waduk yang kemudian dialirkan melaui Pintu Pengambilan Air (Intake Gate) yang selanjutnya masuk ke dalam Terowongan
Tekan
(Headrace
Tunnel).
Sebelum
memasuki
Pipa
Pesat
(Penstock), air harus melewati Tangki Pendatar (Surge Tank) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan kejut atau tekanan mendadak yang biasa disebut sebagai pukulan air (water hammer) saat Katup Utama (Inlet Valve) ditutup seketika. Setelah Katup Utama dibuka, aliran air memasuki Rumah Keong (Spiral Case). Aliran air yang bergerak memutar Turbin dan dari turbin, air mengalir keluar melalui Pipa Lepas (Draft Tube) dan selanjutnya dibuang ke Saluran Pembuangan (Tail Race). Poros turbin yang
berputar
tersebut
dikopel
dengan
poros
Generator
sehingga
menghasilkan energi listrik. Melalui Trafo Utama (Main Transformer), energi listrik disalurkan melewati Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) ke konsumen melalui Gardu Induk. Danau Poso memiliki panjang 32 km, lebar 16 km, dengan kedalaman 510 m. Berada pada ketinggian rata-rata 501 m dari permukaan laut, dengan luas sekitar 1765 km. Sungai yang mengalir dari Poso adalah sungai Poso, panjang aliran sungai Poso mencapai ± 200 km dengan rata-rata ketinggian 320 m dari permukaan laut. Air sungai Poso dialirkan ke bendung dan di teruskan ke intake. Intake merupakanpintu masuknya air menuju power chanel. Power chanel bertfungsi sebagai pengendapan sedimen,partikelpartikel kecil dan rumputdi endapkan sehingga air yang masuk ke head pond menjadi bersih. Dari power chanel air mengalir melalui head pond menuju pandstock. Haed pond adalah pintu masuknya air ke pendstock dan dapat berfungsi
sebagai
meredam
hentakan
air
yang
berasal
ke
pandstock.
Pendstock terdiri dari pipa besar dan MIV. Pendstock berfungsi sebagai untuk menaikan kecepatan air agar mempunyai energi kinetik yang besar. Pendstock terdiri atas 3 line, dengan panjang 930 m dan diameter 3,6 m. Poso sejak di bangun Agustus 2004 lalu, Pembangkit Tenaga Air (PLTA) Sulewana II berdaya 3 x 65 Mega Watt (MW) akhirnya resmi beroperasi. PLTA Sulewana berada di Tentena, Pamona Utara, memanfaatkan air dari Sungai Sulewana yang bersumber di Danau Poso di Tentena. Tiga turbin masing-masing berkapasitas 65 MW di PLTA Sulewana siap memasok listrik untuk wilayah Sulawesi Tengah dan Sulawesi Selatan paling lambat Oktober. Pasokan listrik ini juga bisa memenuhi kebutuhan industri terutama di Sulteng hingga 2014. Selain untuk Sulteng, sebagian listrik juga akan disuplai ke Sulawesi Selatan. Kebutuhan Sulteng saat ini 60 megawatt (MW), belum termasuk kebutuhan industri. Dengan tiga turbin yang berkapasitas total 195 MW, berarti masih tersisa 135 MW. Pembangunan PLTA Poso I akan dilakukan secara bertahap. Tahap pertama akan dibangun pembangkit 2X30 megawatt bersama bendungan di hulu. Bendungan tersebut sebagai cadangan air jika sewaktu-waktu terjadi penurunan debit air di Sungai Poso. dijelaskan
bahwa
bendungan
tersebut
nantinya
akan
membantu
menetralisasi ketersediaan air untuk menggerakan turbin di PLTA Poso I, II dan III. Sehingga nantinya air akan selalu stabil. Kalau debit air berkurang, maka air di bendungan itu di lepaskan. Pembangunan PLTA Poso I tersebut hanya berjarak sekitar tiga kilometer di atas PLTA Poso II yang sudah beroperasi sejak 2013. Untuk menghasilkan satu megawatt menghabiskan sekitar Rp20 sampai Rp25 miliar. Pembangunan PLTA Poso I diperkirakan menelan anggaran Rp2 triliun. Saat ini konstruksi PLTA Poso I telah menyerap sekitar 400 tenaga kerja lokal dan diperkirakan
akhir tahun 2016 tenaga kerja mencapai 1.200 orang. Dikatakan jika seluruh pembangunan PLTA Poso I selesai maka ketersediaan listrik akan jauh di atas kebutuhan masyarakat di Sulawesi Tengah. Saat ini saja, PLTA Poso telah menghasilkan listrik 195 megawatt, jauh di atas beban puncak sistem kelistrikan
Palu
yang
berkisar
72
hingga
80
megawatt.
BAB III PENUTUP
KESIMPULAN Sumber air PLTA Poso berasal dari danau Poso. Poso sejak di bangun Agustus 2004 lalu, Pembangkit Tenaga Air (PLTA) Sulewana II berdaya 3 x 65 Mega Watt (MW) akhirnya resmi beroperasi. PLTA Sulewana berada di Tentena, Pamona Utara, memanfaatkan air dari Sungai Sulewana yang bersumber di Danau Poso di Tentena Pembangunan PLTA Poso I akan dilakukan secara bertahap. Tahap pertama akan dibangun pembangkit 2X30 megawatt bersama bendungan di hulu. Bendungan tersebut sebagai cadangan air jika sewaktu-waktu terjadi penurunan debit air di Sungai Poso. Pembangunan PLTA Poso I tersebut hanya berjarak sekitar tiga kilometer di atas PLTA Poso II yang sudah beroperasi sejak 2013. Untuk menghasilkan satu megawatt menghabiskan sekitar Rp20 sampai Rp25 miliar. Pembangunan PLTA Poso I diperkirakan menelan anggaran Rp2 triliun. Saat ini konstruksi PLTA Poso I telah menyerap sekitar 400 tenaga kerja lokal dan diperkirakan akhir tahun 2016 tenaga kerja mencapai 1.200 orang.
Lampiran :
