Pembangkit Listrik Tenaga Air. Air adalah salah satu sumber energi terbarukan yang sangat penting bagi kehidupan manusia.

Selain digunakan sebagai salah satu kebutuhan pokok manusia yaitu untuk minum, energi air juga bisa digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Karena jumlah air yang melimpah di bumi, menjadikan air sebagai salah satu sumber energi terbarukan.

Kepanjangan dari PLTA Adalah

Sebelum kita membahas tentang kepanjangan dari PLTA adalah, ada hal yang terlebih dahulu yang harus anda tahu. Di negara indonesia, pada september 2021 jumlah energi yang bisa digunakan dari air adalah sebesar 45.379 Mega Watt dari total energi air keseluruhan yaitu 75.091 Mega Watt.

Adapun penggunaan energi air untuk menghasilkan listrik dilakukan dengan menggunakan bantuan teknologi yang bernama Pembangkit Listrik Tenaga Air atau disingkat dengan nama  PLTA. Jadi kepanjangan dari PLTA adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air

Untuk menghasilkan energi listrik, PLTA memanfaatkan aliran air (debit air) untuk dapat memutar turbin. Cara kerja PLTA dalam menghasilkan listrik cukup sederhana, yaitu dengan cara memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dihasilkan dari aliran air untuk memberikan putaran pada turbin yang nantinya menggerakan generator penghasil listrik.

Air ditampung dalam suatu area (reservoir atau bendungan) yang berada pada lokasi ketinggian tertentu. Sedangkan turbin yang menjadi komponen penggerak, menggerakkan generator untuk menghasilkan energi listrik. Kedua komponen ini terletak di dalam sebuah bangunan dengan nama powerhouse. Powerhouse ini terletak pada ketinggian yang lebih rendah dari bendungan / reservoir.

Selain itu terdapat juga saluran air (penstock) yang menghubungkan bendungan dengan powerhouse. Dengan adanya perbedaan ketinggian antara bendungan dan powerhouse, hal ini membuat air mengalir di dalam saluran air dari bendungan menuju powerhouse.

Di dalam powerhouse, aliran air dari bendungan membuat turbin air yang  terhubung ke generator menjadi berputar, generator listrik inilah nantinya akan menghasilkan listrik.

Dari cara kerja PLTA di atas terdapat tiga proses konversi / perubahan energi. Pertama adalah proses konversi energi yang dimulai dari energi potensial (berhubungan dengan ketinggian) mengalirnya air dari bendungan yang berubah menjadi energi kinetik translasi (berhubungan dengan perpindahan / pergerakan aliran air). Sedangkan proses yang kedua adalah saat air bergerak menuju powerhouse dalam saluran air.

Setelah itu proses ketiga adalah energi kinetik translasi diubah menjadi energi kinetik rotasi (berhubungan dengan putaran) yaitu saat turbin berputar akibat dari aliran air yang memutarnya.

Adapun skema dari PLTA dapat anda lihat pada gambar berikut di bawah ini.

Keterangan gambar:

• River = sungai
• Generator = penghasil listrik
• Turbin = penggerak generator
• Penstock = saluran air
• Intake = tempat masuk air
• Reservoir = bendungan
• Long Distance power line = Saluran Listrik Jarak jauh (distribusi listrik)
• Powerhouse = tempat generator dan turbin

Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Air

Adapun kelebihan dari sumber energi terbarukan Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah:

• Tidak terdapatnya emisi karbon
• Biaya operasional yang dikeluarkan untuk produksi listrik relatif lebih rendah

Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air

Sedangkan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah:

•  Investasi biaya awal yang cukup tinggi
• Lahan yang digunakan cukup besar
• Jauh dari sumber beban sehingga untuk distribusinya membutuhkan biaya yang tinggi.

Penggunaan PLTA

Di 2015 penggunaan energi dari tenaga air dapat menghasilkan 16.6% total listrik di dunia dan ini merupakan 70% dari jumlah keseluruhan energi terbarukan yang digunakan. Kemungkinan penggunaan energi ini diperkirakan akan naik menjadi 3,1% per tahun hingga 25 tahun ke depan.

Energi yang berasal dari tenaga air digunakan oleh 150 negara. Sedangkan pada kawasan Asia-Pasifik dapat menghasilkan kapasitas energi 33% dari total energi tenaga air global di tahun 2013. Negara China merupakan penghasil energi dari tenaga air terbesar (920 TWh pada tahun 2013) dan menyumbang 16,9% kebutuhan listrik domestik negaranya.

Biaya operasional listrik tenaga air relatif rendah. Hal ini menjadikannya sebagai sumber energi yang kompetitif untuk energi terbarukan. Dalam proses menghasilkan energi, pembangkit ini tidak menghabiskan air, tidak seperti pembangkit listrik yang menggunakan batu bara atau gas. Biaya listrik rata-rata yang dikeluarkan untuk pembangkit  dengan kapasitas lebih dari 10 megawatt adalah 3 sampai 5 sen dolar AS per kilowatt-jam (sumber wikipedia). 

Dengan bendungan dan reservoir membuat sumber listrik menjadi fleksibel, karena besar energi listrik yang dihasilkan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.

Ketika sebuah PLTA dibangun, tidak menghasilkan limbah secara langsung. Selain itu juga menghasilkan efek rumah kaca yang relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil.

Adapun proses utama dari pembangkit listrik ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang berputar disebabkan oleh energi yang berasal dari tenaga kinetik air.  Jadi generator inilah nantinya yang akan menghasilkan energi listrik.

Secara luas, pembangkit listrik ini tidak hanya dihasilkan dari air pada waduk atau air terjun. Namun juga termasuk pembangkit listrik yang menggunakan energi dari tenaga air dalam bentuk lain yaitu seperti energi dari tenaga ombak.

Di beberapa negara bagian Kanada yaitu provinsi Manitoba, British Columbia, Ontario, Newfoundland, Quebec, dan Labrador, mereka umumnya menggunakan hidroelektrisitas.

Pusat energi yang ada di provinsi-provinsi ini disebut dengan nama Manitoba Hydro, BC Hydro, Hydro One (dulunya “Ontario Hydro”), Hydro-Québec, dan Newfoundland and Labrador Hydro.

Dan Pusat energi Hydro-Québec adalah perusahaan yang menghasilkan energi listrik tenaga air / hydro yang terbesar di dunia, dengan total kapasitas listrik terpasang sebesar 31.512 MW (pada tahun 2005).

Sejarah PLTA

Jika dilihat dari sejarah di Museum PLTA ″bawah Kota″ di Serbia, PLTA dibangun pada tahun 1900.

Energi yang berasal dari tenaga air ini telah digunakan sejak zaman kuno untuk penggilingan gandum dan juga melakukan tugas lainnya.

Di pertengahan tahun 1770-an, seorang insinyur berkebangsaan Prancis bernama Bernard Forest de Bélidor membuat publikasi dengan judul Architecture Hydraulique. Publikasinya menjelaskan tentang mesin hidraulis sumbu-vertikal dan horizontal.

Pada akhir abad ke-19, generator listrik mulai dibuat hingga sekarang dipasang dengan hidraulis. Di tahun 1878, PLTA pertama dunia dibuat dan dikembangkan di Cragside, Northumberland, Inggris oleh William George Armstrong. Pembangkit ini pertama kali ia gunakan untuk menyalakan sebuah lampu busur pada galeri seninya.

Kemudian pada tahun 1881 Pembangkit Listrik Schoelkopf No. 1 yang berada di dekat Air Terjun Niagara Amerika Serikat mulai menghasilkan listrik. Ini adalah pembangkit listrik dibuat pertama oleh Edison (Pembangkit Vulcan Street). Dan pembangkit ini mulai digunakan pada tanggal 30 September 1882 di Appleton, Wisconsin, dengan kapasitas listriknya sebesar 12.5 kilowatt.

Pada abad ke-20, pembangkit listrik tenaga air ini terus berkembang. PLTA ini mendapat julukan sebagai batu bara bersih karena hasil dan ketersediaan tidak mencemari lingkungan. Bendungan Hoover dengan kapasitas pembangkit listrik sebesar 1.345 MW, dulunya merupakan pembangkit listrik yang terbesar ketika dibuka pada tahun 1936.

Setelah itu barulah Bendungan Grand Coulee yang menghasilkan listrik dengan kapasitas 6809 MW pada tahun 1942. Kemudian Bendungan Itaipu dengan kemampuan kapasitas listrik sebesar 14.000 MW kembali dibuka pada tahun 1984 di Amerika Selatan, dan ini merupakan pembangkit listrik yang terbesar hingga tahun 2008, dan  setelah itu Bendungan Tiga Gorge di China dengan kapasitas listrik 22.500 MW.

Saat ini tenaga air menjadi sumber listrik utama di berbagai negara, seperti Norwegia,  Paraguay, Republik Demokratik Kongo dan Brazil yang menghasilkan kapasitas listrik mencapai 85%.

Selain PLTA terdapat juga pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang menggunakan air sebagai penghasil energi listrik.