Pengertian Sumber Daya Energi Air.docx

1. Pengertian Sumber Daya Energi 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 dalan semua tiga negara umum dari materi dan dapat mengambil berbagai bentuk di bumi seperti uap air dan awan di langit, air laut dan gunung es dilautan kutub, gletser dan sungai-sungai di pegunungan, dan cairan pada akuifer. 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 Energi air (Water Energy) merupakan salah satu jenis energi kinetik. Karena besar kecilnya energi ini dipengaruhi oleh gerakan partikel tersebut (Nelson, 2011). Energi air dapat didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan dari air yang bergerak. Energi air sering disebut juga sebagai energi hidro.

2. Pemanfaatan Sumber Energi Air 2.1 PLTA 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).

2.2 PLTMH Mikro hidro merupakan pembangkit listrik dengan energi air dengan skala kecil yang mempunyai batasan kapasitas sebesaar 5 kW- 1MW tiap unit nya. Miko hidro masih dapat dikelompokkan kembali dalam beberapa jenis berdasarkan besar energi yang dihasilkan nya. Umum nya, unit mikro hidro terdiri dari beberapa komponen, yakni Bendungan, 1

saluran terbuka, bak penenang, pipa pesat, rumah turbin, jaringan kabel, dan instalasi kabel rumah (Nugroho dan Sallata, 2015)

2.3 PLTO

3. Aplikasi dan Studi Kasus Pemanfaatan Sumber Daya Energi Studi Kasus : PT. Indonesia Power UBP Saguling PLTA Saguling merupakan salah satu pemasok utama bagi kebutuhan beban tenaga listrik seluruh Jawa, PLTA Saguling terletak 30 km sebelah Selatan kota Bandung dan 100 km sebelah Tenggara Kota Jakarta dengan kapasitas terpasang 4 x 175,18MW dan produksi listrik rata-rata per tahun 2,158 GWH ( CF = 35,2% ). PLTA Saguling Terletak di area pegungungan pada hulu daerah aliran sungai (DAS) Citarum di desa Rajamandala, Kecamatann Cipatat Kota Cimahi. Aliran sungai Citarum mempunyai debit tahunan sekitar 80 m3/s sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. 3.1 Alat-Alat PLTA Saguling Untuk menunjang aktivitas produksi listrik di PLTA Saguling, maka digunakan beberapa alat utama, sebagai berikut: a. Waduk dan Bendungan Waduk adalah kolam besar tempat menyimpan air sediaan untuk berbagai kebutuhan.Waduk dapat terjadi secara alami maupun dibuat manusia. Waduk buatan dibangun dengan cara membuat bendungan yang dialiri air sampai waduk tersebut penuh. Bendungan atau dam yang terlihat pada Gambar 1. adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah pembangkit listrik tenaga air. Kebanyakan dam memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.

2

Gambar 1 Waduk dan Bendungan PT. IP UP Saguling b. Gedung Pusat Pengendali Bendungan Pusat Pengendali Bendungan ( Dam Control Center) yang berfungsi untu mengatur dan mengawasi kondisi fasilitas, seperti muka air, debit air masuk, dan sebagainya dengan peralatan yang terinstalasi sebagai berikut :  Sistem pengukuran Hydrologi jarak jauh  Sistem peringatan pelepasan air  Sistem Telekomunikasi  Sistem pemrosesan data Dam  Perlengkapan pengamatan Meteorologi  Sistem pengoperasian pintu-pintu pengambil air dan pelimpah Berikut ini merupakan gambar pusat pengendali bendungan pada PT IP UP Saguling :

Gambar 2 Gedung Pusat Pengendali Bendungan PT. IP UP Saguling 3

c. Bangunan Pengambil Air (Intake) Bangunan pengambil air atau intake seperti yang terlihat pada Gambar 3 dan Gambar 4 adalah sebuah struktur yang digunakan untuk melepaskan air secara teratur untuk suplai air pada PLTA. Bangunan Pengambil Air (Intake) di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut : Type

: Menara

Lebar

: 50 m

Panjang

: 29 m

Kapasitas air masuk (Maks.) : 224 m3/det. Pintu

: 2 buah

Masing-masing ukuran

: Lebar = 5,8 m, Tinggi = 5,8 m

Gambar 3 Intake (tampak samping)

4

Gambar 4 Intake (tampak depan) d. Saluran Pelimpah (Spillway) Saluran pelimpah atau katup adalah struktur yang digunakan untuk menyediakan aliran yang terkendali dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir, biasanya menjadi sungai yang dibendung. Saluran pelimpah melepas banjir sehingga air tidak melebihi dan merusak bahkan menghancurkan bendungan. Kecuali selama periode banjir, air tidak biasanya mengalir di atas sebuah katup. Saluran Pelimpah (Spillway) di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut : Type

: Pelimpah samping

Kapasitas

: 2.400 m3/det.

Bangunan saluran pelimpah PT IP UP Saguling dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 Saluran Pelimpah PT. IP UP Saguling 5

e. Tangki Pendatar (Surge Tank) Tangki pendatar (surge tank) dengan diameter dalam 12 m. Surge tank merupakan suatu tangki atau pipa tegak yang dipasang pada pipa pesat untuk melindungi saluran pipa pesat dari fluktuasi tekanan air pada saat jumlah air yang disupalikan ke turbin berubah dengan tiba – tiba akibat gerakan yang cepat dari pintu – pintu turbin. Disamping itu surge tank berfungsi untuk meredam guncangan pipa pesat yang disebabkan oleh penghentian turbin secara tiba – tiba. Tangki Pendatar di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut : Diameter No. 1 : 12 m Tinggi

: 103,6 m

Diameter No. 2 : 12 m Tinggi

: 98,60

Gambar 6 Tangki Pendatar PT. IP UP Saguling f. Saluran / Terowongan Air (Head Race Tunner) Saluran ini dikenal juga dengan “Terowongan” atau Tunnel, yaitu suatu saluran air yang di buat dibawah tanah, atau menembus permukaan bukit / gunung. Biasanya berbentuk lingkaran atau tapal kuda dan ada juga yang mempunyai bentuk empat persegi panjang (disebut juga “culvert”). Dinding terowongan biasanya dilapisi dengan konstruksi beton bertulang. Head Race Tunner adalah terowongan/ saluran air yang berfungsi untuk mengalirkan air dari intake ke pipa pesat dan power house dan berbentuk lingkaran. (Sipil Saguling, 2016). Berikut Gambar 2.8 merupakan terowongan air PT. IP UP Saguling)

6

Gambar 7 Saluran / Terowongan Air PT. IP UP Saguling

g. Pipa Pesat (Penstock) Fungsi dari pipa pesat adalah untuk menyalurkan air dari headrace tunnel ke turbin. Pipa pesat menurut bahannya dapat dibagi atas pipa pesat baja, pipa pesat beton bertulang pipa pesat kayu (sekarang tidak dipakai lagi). Sedangkan menurut letaknya pipa pesat dapat merupakan pipa pesat diatas permukaan tanah dan dibawah permukaan tanah (Penstock Tunnel). Pipa pesat adalah pipa yang berfungsi untuk mengalirkan air dari terowongan air (Head Race Tunnel) ke Power House (turbin). (Sipil Saguling, 2016). Berikut ini merupakan gambar pipa pesat PT IP UP Saguling. PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki pipa pesat dengan spesifikasi sebagai berikut: Diameter No. 1

: 4,30 - 2,83 m

Panjang

: 1.880 m

Diameter No. 2

: 4,30 - 2,83 m

Panjang

: 1.774 m

7

Gambar 8 Pipa Pesat PT. IP UP Saguling

h. Gedung Pusat Pembangkit (Power House) Gedung pusat seperti yang terlihat pada Gambar 9 terletak 6 km dari bendungan. Pada gedung ini terdapat turbin, generator, trafo utama, ruang kendali dan peralatan bantu lainnya.

i. Turbin Turbin seperti yang terlihat pada Gambar 2.11 merupakan penggerak mula yang memanfaatkan energy potensial menjadi energy kinetik. Jenis turbin yang digunakan di PLTA Saguling adalah tipe Turbin Francis yaitu turbin yang arah aliran air

8

masuknya radial dan keluarnya aksial. Spesifikasi turbin PT. Indonesia Power UP Saguling, yaitu: Merk

: Toshiba

Type

: Francis Vertical

Kapasitas

: 4 x 178,8 MW

Putaran

: 333 Rpm

Debit pada Head Normal

: 4 x 54,8 m3/det.

Head (Maks, Normal, Min)

: 363,6/355,7/343,4 m

j. Generator Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energy listrik dari sumber energy mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik.Gambar generator dapat dilihat pada gambar 10 dibawah ini. Spesifikasi Generator PT. Indonesia Power UP Saguling, yaitu: Merk

: Mitsubishi

Type

: Setengah Payung, 3 Phase, Synchronous

Kapasitas

: 4 x 206,1 MVA

Tegangan

: 16,5 KV

Arus

: 7.212 Amp.

Frekuensi

: 50 Hz

Putaran

: 333 Rpm

9

10