Apa saja komponen dasar dan fungsi dari pembangkit listrik tenaga air?

1. Komponen Dasar dan Fungsi Stasiun Hidroelektrik

Bendungan (Pembatas Sungai)

Fungsi: Bendungan adalah komponen penting dari stasiun hidroelektrik. Fungsinya utama adalah untuk memblokir sungai dan membentuk waduk. Dengan meningkatkan tingkat air, bendungan menyimpan sejumlah besar air, sehingga meningkatkan energi potensial air. Bendungan dapat mengontrol jumlah air hulu dan mengatur tingkat air serta aliran pembuangan waduk sesuai dengan kebutuhan pembangkit listrik serta kebutuhan komprehensif penggunaan air dan pengendalian banjir hilir.

Sistem Pengambilan dan Pembuangan

Fungsi: Pengambilan terletak dekat dasar bendungan di waduk. Perannya adalah untuk memasukkan air dari waduk ke dalam sistem pembangkit listrik. Pengambilan biasanya memiliki pintu air dan rak sampah. Pintu air dapat mengontrol aliran masuk air, dan rak sampah dapat mencegah benda-benda yang mengapung di air (seperti ranting, sampah, dll.) masuk ke sistem pembuangan untuk menghindari kerusakan pada peralatan seperti turbin. Sistem pembuangan mencakup terowongan tekanan, pipa penyalur, dll. Ia mengangkut air dari pengambilan ke turbin dan, selama proses ini, menggunakan ketinggian jatuh untuk membuat air memiliki tekanan dan kecepatan yang cukup. Misalnya, di beberapa stasiun hidroelektrik kecil di lembah pegunungan, air dipindahkan dari waduk ke pabrik pembangkit listrik yang berada di hilir melalui terowongan tekanan jarak jauh.

Turbin

Fungsi: Turbin adalah peralatan inti yang mengubah energi aliran air menjadi energi mekanis. Ketika air dengan tekanan dan kecepatan tertentu mengenai runner turbin, runner mulai berputar. Tergantung pada jenis turbin (seperti turbin Francis, turbin Kaplan, turbin tabung, dll.), struktur runner dan cara air bekerja padanya berbeda, tetapi prinsip dasarnya adalah menggunakan energi kinetik dan potensial air untuk menggerakkan runner berputar. Misalnya, turbin Francis cocok untuk stasiun hidroelektrik dengan kepala menengah hingga tinggi. Runner-nya dapat secara efisien mengubah energi air menjadi energi mekanis di bawah aksi aliran air, mendorong generator untuk menghasilkan listrik.

Generator

Fungsi: Generator langsung terhubung ke turbin, dan fungsinya adalah mengubah energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin menjadi energi listrik. Prinsip kerja generator didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik. Ketika turbin menggerakkan rotor generator berputar di medan magnet, gaya elektromotif akan diinduksi di dalam gulungan stator, sehingga menghasilkan arus bolak-balik. Misalnya, di stasiun hidroelektrik besar, kapasitas unit tunggal generator dapat mencapai beberapa ratus ribu kilowatt, mengonversi efisien energi mekanis turbin menjadi energi listrik bertegangan tinggi dan kapasitas besar untuk transmisi listrik jarak jauh.

Saluran Pembuangan dan Saluran Keluar

Fungsi: Saluran pembuangan adalah saluran tempat air yang dikeluarkan dari turbin mengalir keluar. Ia mengarahkan air ke saluran sungai hilir. Saluran keluar adalah titik sambungan antara saluran pembuangan dan saluran sungai hilir. Melalui saluran keluar, air dialirkan kembali ke sungai. Selama proses ini, perlu dijamin bahwa pembuangan tidak menyebabkan dampak negatif seperti erosi pada saluran sungai hilir, dan persyaratan lingkungan ekologis juga harus dipertimbangkan untuk menjaga aliran ekologis sungai. Misalnya, beberapa stasiun hidroelektrik akan menyiapkan fasilitas penghilang energi, seperti basins tenang, di saluran keluar untuk memperlambat kecepatan air dan menghindari kerusakan pada dasar dan tepi sungai hilir.

Stasiun Hidroelektrik Itaipu (Brasil dan Paraguay)

Stasiun Hidroelektrik Itaipu terletak di Sungai Paraná dan merupakan stasiun hidroelektrik besar yang dibangun bersama oleh Brasil dan Paraguay. Bendungan adalah bendungan gravitasi beton berongga dengan ketinggian 196 meter dan kapasitas penyimpanan total 290 miliar kubik meter. Stasiun Hidroelektrik Itaipu memiliki 18 unit pembangkit listrik hidro dengan kapasitas unit tunggal 700.000 kilowatt, dan kapasitas terpasang totalnya 1.260.000 kilowatt. Stasiun ini menyediakan sejumlah besar listrik untuk Brasil dan Paraguay, memainkan peran penting dalam pasokan energi Amerika Selatan dan juga mendorong perkembangan ekonomi dan infrastruktur lokal.

Stasiun Hidroelektrik Aswan (Mesir)

Stasiun Hidroelektrik Aswan dibangun di Sungai Nil dan merupakan infrastruktur energi penting Mesir. Bendungan adalah bendungan tanah dengan inti lumpur dengan ketinggian 111 meter dan kapasitas penyimpanan waduk 1.689 miliar kubik meter. Stasiun Hidroelektrik Aswan memiliki kapasitas terpasang 2.100.000 kilowatt. Konstruksinya memiliki arti penting bagi pasokan listrik, irigasi pertanian, dan pengendalian banjir Mesir. Dengan mengontrol jumlah air di Sungai Nil, Stasiun Hidroelektrik Aswan memastikan air irigasi pertanian untuk Mesir dan juga menyediakan listrik stabil untuk industri dan kehidupan penduduk Mesir.