TUGAS PIKE

Nama : Rizky Adhim P.

NIM : 07212189

TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGI

UNIVERSITAS TRISAKTI

JAKARTA

2015

1. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan 

juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi terbarukan.

Di banyak bagian Kanada (provinsi British Columbia, Manitoba, Ontario, Quebec, dan Newfoundland and Labrador) hidroelektrisitas digunakan secara luas. Pusat tenaga yang dijalani oleh provinsi-provinsi ini disebut BC Hydro, Manitoba Hydro,Hydro One (dulunya "Ontario Hydro"), Hydro-Québec, dan Newfoundland and Labrador Hydro. Hydro-Québec merupakan perusahaan penghasil listrik hydro terbesar dunia, dengan total listrik terpasang sebesar 31.512 MW (2005).

Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.

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 river2.      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.Jika ada sungai yang mengalir keluar dari sebuah danau, maka dapat dibangun PLTA dengan menggunakan danau tersebut sebagai kolam tando. Contoh mengenai hal ini yaitu PLTA Asahan yang menggunakan Danau Toba sebagai kolam tando, karena Sungai Asahan mengalir dari Danau Toba.

Cara Kerja PLTAKomponen – kompnen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.Dam berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik.

Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll.

Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC.

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.

Menurut Harvey (1993), PLTA dibagi menjadi tiga, yaitu mikro hidro antara 0–300 kW, mini hidro antara 300-10.000 kW, dan PLTA dengan daya listrik diatas 10.000 kW.

Nama-Nama Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) 

PLTA Angkup → Provinsi NAD 

PLTA Cibadak → Provinsi Jawa Barat 

PLTA Cirata → Provinsi Jawa Barat 

PLTA Garung → Provinsi Jawa Tengah

 PLTA Jatiluhur → Provinsi Jawa Barat 

PLTA Karangkates →Provinsi Jawa Timur

 PLTA Lodaya → Provinsi Jawa Timur 

PLTA Maninjau → Provinsi Sumatera Utara 

PLTA Paiton → Provinsi Jawa Timur

 PLTA Pangeran Moh. Nor → Provinsi Kalimantan Timur 

PLTA Riam Kanan → Provinsi Kalimantan Selatan

 PLTA Sadang → Provinsi Sulawesi Selatan 

PLTA Saguling → Provinsi Jawa Barat 

PLTA Selorejo → Provinsi Jawa Timur 

PLTA Sempor → Provinsi Jawa Tengah 

PLTA Sengguruh → Provinsi Jawa Timur 

PLTA Sentai → Provinsi Papua 

PLTA Sigura-Gura → Provinsi Sumatera Utara

 PLTA Soroako → Provinsi Bengkulu

 PLTA Tes → Provinsi Bengkulu 

PLTA Tonsea → Provinsi Sulawesi Utara

 PLTA Tuntang → Provinsi Jawa Tengah

 PLTA Wlingi Raya → Provinsi Jawa Timur 

PLTA Wonogiri → Provinsi Jawa Tengah

2. PLTM adalah Pembangkit Listrik yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkanenergi listrik. Energi listrik yang memiliki kapasitas daya lebih kecil dari PLTA sekitar 300-10000KW

PLTM di indonesia  :  Blitar, Jatim = PLTM lodagung (1.30uw) Jombang, Jatim = PLTM Jatimierek (2,62uw) Kediri, Jatim = PLTM mrican (2,7uw)

3. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

A. Pengertian Mikrohidro       Pembangkitan listrik mikrohidro adalah pembangkitan listrik dihasilkan oleh generator listrik DC atau AC. Mikrohidro berasal dari kata micro yang berarti kecil dan hydro artinya air, arti keseluruhan  adalah pembangkitan listrik daya kecil yang digerakkan oleh tenaga air. Tenaga air besaral dari aliran sungai kecil atau danau yang dibendung dan kemudian dari ketinggian   tertentu   dan   memiliki   debit   yang   sesuai   akan   menggerakkan   turbin   yang dihubungkan dengan generator listrik.       Generator yang digunakan untuk mikrohidro dirancang mudah untuk dioperasikan dan dipelihara,   didesain   menunjang   keselamatan,   tetapi   peralatan   dari   listrik   akan   menjadi berbahaya bila tidak digunakan dengan baik. Beberapa point dari pedoman ini, instruksinya menunjukan hal yang wajib diperhatikan dan harus diikuti seperti ditunjukkan berikut ini.

B. Prinsip Kerja PLT Mikrohidro Pembangkit  tenaga listrik mikrohidro pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air   ini   akan   memutar   poros   turbin   sehingga   menghasilkan   energi   mekanik.   Energi   ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan energi listrik. 

C. Konversi Energi PLTMH Energi Potensial - Energi Mekanik - Energi Listrik

Gb. Sistem PLTMH

D. Bagian-bagian PLT Mikro Hidro

Gb. Sistem PLTMH

1. Waduk (reservoir)    Waduk  adalah  danau  yang  dibuat  untuk  membandung   sungai  untuk  memperoleh  air sebanyak mungkin sehingga mencapai elevasi.

2. Bendungan (dam)    Dam berfungsi menutup aliran sungai – sungai sehingga terbentuk waduk.Tipe bendungan harus   memenuhi   syarat   topografi,   geologi   dan   syarat   lain   seperti   bentuk   serta   model bendungan.

Gb. Bendungan

3. Saringan (Sand trap)   Saringan ini dipasang didepan pintu pengambilan air, berguna untuk menyaring kotoran – kotoran atau  sampah yang   terbawa sehingga  air  menjadi  bersih  dan tidak  mengganggu operasi mesin PLTMH.

Gb. Saringan

4. Pintu pengambilan air (Intake)   Pintu Pengambilan Air adalah pintu yang dipasang diujung pipa dan hanya digunakan saat pipa pesat dikosongkan untuk melaksanakn  pembersihan pipa atau perbaikan.5. Pipa pesat (penstok)  Fungsinya untuk mengalirkan air dari saluran pnghantar atau kolam tando menuju turbin. Pipa   pesat   mempunyai   posisi   kemiringan   yang   tajam   dengan   maksud   agar   diperoleh kecepatan   dan   tekanan   air   yang   tinggi   untuk   memutar   turbin.   Konstruksinya   harus diperhitungkan  agar  dapat  menerima tekanan besar  yang timbul   termasuk  tekanan dari pukulan air. Pipa pesat merupakan bagian yang cukup mahal, untuk itu pemilihan pipa yang tepat sangat penting.

Gb. Penstok

6. Katub utama (main value atau inlet value)    Katub  utama  dipasang  didepan   turbin  berfungsi  untuk  membuka  aliran  air,  Menstart turbin  atau menutup aliran  (menghentikan turbin).  Katup utama ditutup saat  perbaikan turbin atau perbaikan mesin dalam rumah pembangkit. Pengaturan tekanan air pada katup utama digunakan pompa hidrolik.

7. Power House    Gedung Sentral merupakan tempat instalasi turbin air,generator, peralatan Bantu, ruang pemasangan, ruang pemeliharaan dan ruang control.Beberapa instalasi PLTMH dalam rumah pembangkit adalah :

a. Turbin, merupakan salah satu bagian penting dalam PLTMH yang menerima energi potensial air dan mengubahnya menjadi putaran (energi  mekanis).  Putaran turbin dihubungkan dengan generator untuk menghasilkan listrik.

b. Generator,   generator   yang   digunakan   adalah   generator   pembangkit   listrik   AC.   Untuk memilih   kemampuan   generator   dalam   menghasilkan   energi   listrik   disesuaikan   dengan 

perhitungan daya dari data hasil survei. Kemampuan generator dalam menghasilkan listrik biasanya dinyatakan dalam VoltAmpere (VA) atau dalam kilo volt Ampere (kVA).

Gb. Generator

c. Penghubung turbin dengan generator, penghubung turbin dengan generator atau sistem transmisi energi ekanik ini dapat digunakan sabuk atau puli, roda gerigi atau dihubungkan langsung pada porosnya.1) Sabuk atau puli digunakan jika putaran per menit (rpm) turbin  belum memenuhi putaran rotor pada     generator,   jadi puli  berfungsi  untuk menurunkan atau menaikan rpm motor generator.2) Roda gerigi mempunyai sifat yang sama dengan puli3) Penghubung langsung pada poros turbin dan generator, jika putaran turbin sudah lama dengan putaran       rotor pada generator.

Gb. Instalasi PLTMH

E. Perhitungan Teknis Potensi daya mikrohidro dapat dihitung dengan persamaan daya:(P) = 9.8 x Q x Hn x ŋ;di mana:  

  P   = Daya (kW) Q   = debit aliran (m/s)  Hn = Head net (m)  9.8 = konstanta gravitasi   ŋ   = efisiensi keseluruhan.Misalnya, diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut:Q = 300 m3/s2,  Hn = 12 m dan h = 0.5. Maka,besarnya potensi day a (P) adalah:       P = 9.8 x  Q x Hn x h           = 9.8 x 300 x 12 x 0.5          = 17 640 W          = 17.64 kW

Contoh PLTMH di Indonesia : Banjarnegara PLTMH rakit Wonorejo PLTMH wonorejo Madiun PLTMH widas