1. Komponen Asas dan Fungsi Stesen Kuasa Hidro
Empangan (Pembatas Sungai)
Fungsi: Empangan adalah komponen penting dalam stesen kuasa hidro. Fungsi utamanya adalah untuk menahan sungai dan membentuk tasik terkumpul. Dengan meningkatkan paras air, ia menyimpan jumlah air yang besar, dengan itu meningkatkan tenaga potensial air. Empangan boleh mengawal jumlah air hulu dan mengatur paras air serta aliran pelepasan tasik terkumpul mengikut keperluan penjanaan elektrik serta keperluan penggunaan air dan kawalan banjir hilir.
Sistem Pengambilan dan Penyaluran
Fungsi: Pengambilan berada di dekat dasar empangan dalam tasik terkumpul. Peranannya adalah untuk memasukkan air dari tasik terkumpul ke dalam sistem penjanaan kuasa. Pengambilan biasanya mempunyai pintu air dan rak sampah. Pintu air boleh mengawal aliran masuk air, dan rak sampah boleh mencegah objek terapung dalam air (seperti ranting, sisa, dll) daripada memasuki sistem penyaluran untuk mengelakkan kerosakan kepada peralatan seperti turbin. Sistem penyaluran termasuk terowong tekanan, paip tekan, dll. Ia mengangkut air dari pengambilan ke turbin dan, semasa proses ini, menggunakan jatuh untuk membuat air mempunyai tekanan dan halaju yang mencukupi. Sebagai contoh, di beberapa stesen kuasa hidro kecil di lembah gunung tinggi, air dipimpin dari tasik terkumpul ke kilang penjanaan kuasa yang terletak hilir melalui terowong tekanan jarak jauh.
Turbin
Fungsi: Turbin adalah peralatan utama yang menukar tenaga aliran air menjadi tenaga mekanikal. Apabila air dengan tekanan dan halaju tertentu memukul runner turbin, runner tersebut mula berputar. Bergantung pada jenis turbin (seperti turbin Francis, turbin Kaplan, turbin tabular, dll.), struktur runner dan cara kerja air ke atasnya berbeza, tetapi prinsip asasnya adalah untuk menggunakan tenaga kinetik dan potensial air untuk menggerakkan runner berputar. Sebagai contoh, turbin Francis sesuai untuk stesen kuasa hidro kepala sederhana hingga tinggi. Runner turbin dapat secara efisien menukar tenaga air menjadi tenaga mekanikal di bawah tindakan aliran air, mendorong penjana untuk menghasilkan elektrik.
Penjana
Fungsi: Penjana disambung langsung ke turbin, dan fungsinya adalah untuk menukar tenaga mekanikal yang dikeluarkan oleh turbin menjadi tenaga elektrik. Prinsip kerja penjana adalah berdasarkan undang-undang induksi elektromagnet. Apabila turbin mendorong rotor penjana berputar dalam medan magnet, daya gerak listrik akan ditimbulkan dalam lilitan stator, dengan itu menghasilkan arus ulang-alik. Sebagai contoh, di stesen kuasa hidro besar, kapasiti unit tunggal penjana boleh mencapai beberapa ratus ribu kilowatt, menukar tenaga mekanikal turbin menjadi tenaga elektrik bertegangan tinggi, kapasiti besar untuk penghantaran kuasa jarak jauh dengan efisien.
Saluran Hilir dan Pembuangan
Fungsi: Saluran hilir adalah saluran di mana air yang dibuang dari turbin mengalir keluar. Ia membimbing air ke saluran sungai hilir. Pembuangan adalah titik sambungan antara saluran hilir dan saluran sungai hilir. Melalui pembuangan, air dibuang kembali ke sungai. Semasa proses ini, perlu dijamin bahawa pembuangan tidak menyebabkan kesan negatif seperti pencucian pada saluran sungai hilir, dan keperluan alam sekitar juga harus dipertimbangkan untuk mengekalkan aliran ekologi sungai. Sebagai contoh, beberapa stesen kuasa hidro akan menetapkan kemudahan penghabisan tenaga, seperti basan tenang, di pembuangan untuk mengurangkan halaju air dan mengelakkan kerosakan pada dasar dan tepi sungai hilir.
Stesen Kuasa Hidro Itaipu (Brazil dan Paraguay)
Stesen Kuasa Hidro Itaipu terletak di Sungai Paraná dan merupakan stesen kuasa hidro besar yang dibina bersama oleh Brazil dan Paraguay. Empangan ini adalah empangan graviti beton berongga dengan ketinggian 196 meter dan kapasiti simpanan total 290 bilion meter padu. Stesen Kuasa Hidro Itaipu mempunyai 18 unit penjana hidro dengan kapasiti unit tunggal 700,000 kilowatt, dan kapasiti terpasangnya ialah 1,260,000 kilowatt. Ia menyediakan jumlah besar elektrik untuk Brazil dan Paraguay, memainkan peranan penting dalam bekalan tenaga Amerika Selatan dan juga mendorong pembangunan ekonomi dan infrastruktur tempatan.
Stesen Kuasa Hidro Aswan (Mesir)
Stesen Kuasa Hidro Aswan dibina di Sungai Nil dan merupakan infrastruktur tenaga penting Mesir. Empangan ini adalah empangan timbunan batu dengan inti tanah liat dengan ketinggian 111 meter dan kapasiti simpanan tasik 1,689 bilion meter padu. Stesen Kuasa Hidro Aswan mempunyai kapasiti terpasang 2,100,000 kilowatt. Pembinaannya mempunyai makna jangka panjang bagi bekalan elektrik, pengairan pertanian, dan kawalan banjir Mesir. Dengan mengawal jumlah air di Sungai Nil, Stesen Kuasa Hidro Aswan memastikan air pengairan pertanian untuk Mesir dan juga menyediakan elektrik stabil untuk industri dan kehidupan penduduk Mesir.
