7/25/2019 Potensi Energi Listrik

1/6

POTENSI ENERGI LISTRIK

1. Proses Produksi Energi Listrik Tenaga Air

Proses produksi atau pembangkitan listrik tenaga air pada suatu aduk PLTA! se"ara

umum dapat diilustrasikan melalui Gambar #.1di baa$ ini.

Gambar #.1%iagram proses produksi listrik tenaga air pada sebua$ aduk PLTA

Ta$apan&ta$apan

proses pembangkitan listrik tenaga air

pada sebua$

aduk PLTA

'seperti diilustrasikan pada Gambar #.1( adala$ sebagai berikut) Aliran sungai ditampung pada sebua$ aduk! kemudian air akan dialirkan melalui

bangunan intake.Intake sendiri memiliki pintu*gate+ang dapat diatur. Pengaturan

gate intake dilakukan dari dam control center*pusat pengendalian bendungan.

Air +ang masuk melalui intake akan mengalir melalui headrace channel*saluran

tekan atas.

Headrace channel akan mengalirkan air dari intake menu,u ke penstock*pipa

pesat.

Namun! air sebelum memasuki penstock, air $arus meleati surge tank*tangki

pendatar. Gunasurge tankadala$ untuk mengamankanpenstockdari ge,ala water

hammerakibat penutupan katup utama*main stop valvese"ara mendadak.

Apabila katup utama*main stop valvedibuka! air daripenstockakan masuk leat

ruma$ siput*scroll casing*spiral case. Air tersebut akan memutar turbine.

7/25/2019 Potensi Energi Listrik

2/6

Aliran air +ang tela$ digunakan untuk memutar turbin akan mengalir keluar

melalui tailrace dan selan,utn+a air tersebut akan kembali ke sungai.

Poros turbin +ang berputar tersebut dikopel dengan proses generator! se$ingga

generator dapat meng$asilkan energi listrik.

Aliran listrik +ang di$asilkan ole$ generator selan,utn+a akan dialirkan ke tra-o

utama*main transformer +ang ber-ungsi untuk menaikkan tegangan listrik +ang

di$asilkan ole$ generator. Aliran listrik itu selan,utn+a akan dialirkan melalui

,aringan listrik tegangan sangat tinggi.

#. Rumus Per$itungan Energi Listrik Tenaga Air

Tenaga air +ang di$asilkan ole$ putaran turbin sangat bergantung pada -aktor&-aktor

sebagai berikut)

%ebit air +ang masuk ke dalam intakedan akan memutar turbin '(.

Tinggi ,atu$ e-ekti- air '/e--(.

E-isiensi turbin dan generator +ang digunakan ' (.

/ubungan antara energi*tenaga listrik +ang di$asilkan dengan -aktor&-aktor di atas akan

di,elaskan di baa$ ini.

Ker,a '0( merupakan perkalian antara komponen ga+a '( dan perpinda$an 's(

0 2 . s 33333333333..3333..'#&1(

Ga+a +ang diman-aatkan pada produksi tenaga listrik adala$ ga+a ,atu$ bebas dari air

dengan massa 'm( +ang mengalami per"epatan 'a( sebesar nilai per"epatan gra4itasi 'g(.

Sedangkan perpinda$an 's( +ang ter,adi adala$ sebesar ketinggian ,atu$ bebasn+a '$(.

Ker,a atau energi +ang di$asilkan benda ,atu$ bebas disebut energi potensial 'Ep(.

0 2 . s 2 ' m . a( . s

2 m . g . $

Ep 2 m . g . $ 333333333333...3...'#(

5erat ,enis '6( suatu benda dide-inisikan sebagai perbandingan antara massa*berat 'm(

suatu benda dengan 4olumen+a '7(. Se$ingga massa merupakan perkalian antara berat,enis dengan 4olumen+a. 8aka persamaan '#( dapat ditulis)

Ep 2 ' 6 . 7 ( . g . $ 333333333333.'#&9(

7/25/2019 Potensi Energi Listrik

3/6

7olume '7( +ang dimaksud iala$ ban+akn+a 4olume air +ang melalui turbin. 5esar

4olume tersebut tergantung dari debit +ang mengalir '( dan lama aktu pengalirann+a

':t(.

7 2 . :t 33333333333..33..3..'#&;(

%engan mensubtitusikan persamaan '#&;( ke dalam persamaan '#&9( maka besar energ+ E

+ang di$asilkan pada selang aktu :t adala$)

E 2 6 . g. . $ . :t 3333333333..3.'#&

7/25/2019 Potensi Energi Listrik

4/6

Et 2 . . g . Q . H dt

2 . 6 . g . t. /e-- t. tt

Et 2 t. 6 . g . t. /e-- t. tt 3333333.3..'#&@(

dengan)Et 2 energi listrik +ang di$asilkan selama bulan ke&t 'att&$our(

t 2 debit air rata&rata +ang melalui intakedan digunakan untuk membangkitkan

energi listrik selama bulan ke&t 'm9*s(g 2 konstanta per"epatan gra4itasi 'm*s#(

2 berat ,enis air 'kg*m9(t 2 rata&rata e-isiensi turbin dan generator selama bulan ke&ttt 2 ,umla$ ,am! ,angka aktu selama bulan ke&t ',am(/e--t 2 tinggi ,atu$ e-ekti- rata&rata selama bulan ke&t 'm(

9. Pemenu$an Kebutu$an Listrik Ole$ PLTA5eban*Kebutu$an Listrik 'Load(

Kebutu$an listrik pada suatu daera$ $arus dapat dipenu$i tepat pada saat daera$ tersebut

memerlukann+a. Energi listrik +ang di$asilkan ole$ pusat pembangkit listrik tidak dapat

disimpan. Kebutu$an listrik untuk suatu daera$ tidak $an+a dipenu$i ole$ PLTA sa,a!

tetapi ,uga ole$ sistem pembangkit listrik ,enis lain seperti) PLT% 'tenaga diesel(! PLT

'tenaga uap(! PLTG 'tenaga gas(! PLTN 'tenaga nuklir(! dan unit pembangkit listrik

lainn+a.

Cenis kebutu$an atau beban listrik 'biasan+a disebut load( +ang dipikul ole$ suatupembangkit tenaga listrik dapat dibedakan men,adi 9 'tiga( ,enis! +aitu) beban pun"ak

'peak load(! intermediate load! dan beban dasar 'base load(.Peak Loadter,adi pada saat&

saat kebutu$an energi listrik tertinggi! sedangkan base load ter,adi pada saat kebutu$an

listrik minimal. Sedangkan intermediate loadter,adi di antarapeak load dan base load.

7/25/2019 Potensi Energi Listrik

5/6

Gambar

#.9 %ail+

Load

Dur4eLoad curve 'kur4a

beban*kebutu$an listrik( adala$ sebua$ kur4a

+ang menun,ukkan -luktuasi beban*kebutu$an listrik

'load( sebua$ sistem pembangkit listrik sebagai -ungsi dari aktu. Load curve berupa

kur4a beban $arian 'daily load curve( atau kur4a mingguan 'weekly load curve(.

Donto$ suatu daily load curve'kur4a beban durasi $arian( dapat dili$at pada gambar3.

Terli$at dari gambar pada kur4a tersebut! base load 'beban dasar( merupakan

beban*kebutu$an +ang $arus dipenu$i se"ara terus&menerus. Sedangkan beban pun"ak

'peak load( iala$ beban tertinggi +ang $an+a ter,adi untuk selang aktu tertentu.Keban+akan ,aringan pengembangan listrik +ang luas merupakan interkoneksi antara

PLTA dan pembangkit listrik lainn+a! +ang dapat berupa PLTA ,uga ataupun dengan

PLT%! PLT! PLTG! atau PLTN. Pada umumn+a PLTA diren"akan untuk memikul bebas

dasar 'base load( atau $an+a untuk memikul beban pun"ak sa,a. PLTA sebagai pemikul

beban dasar akan mengoperasikan turbinn+a selama #; ,am se"ara kontinu atau terus&

menerus. Sedangkan PLTA sebagai pemikul beban pun"ak akan menoperasikan turbinn+a

pada inter4al aktu ter,adin+a beban pun"ak sa,a.

irm Energ+ dan Auiliar+ Energ+

Karakteristik +ang terdapat pada PLTA sebagai pemikul beban dasar adala$ ba$a suatu

nilai beban dasar tertentu $arus selalu mampu dipikul atau disediakan PLTA tersebut.

Pengertian beban dasar inila$ +ang dimaksud denganfirm power. Firm power/primary

power 'da+a primer( adala$ da+a +ang di$arapkan dapat di$asilkan se"ara kontinu atau

terus&menerus '1BBF dari aktu( ole$ suatu pembangkit tenaga listrik. Sedangkan da+a

7/25/2019 Potensi Energi Listrik

6/6

sekunder 'auxiliary power( atau da+a surplus adala$ setiap da+a +ang di$asilkan +ang

merupakan kelebi$an dari da+a primer.%e-inisifirm energy dan auxiliary energy identi" dengan de-inisi untukfirm power dan

auxiliary power. Sesuai dengan de-inisi besaran da+a*power+ang merupakan besaran

energi per satuan aktu! maka firm energy bisa dide-inisikan sebagai ,umla$ produksi

energi minimal +ang di$asilkan selama selang aktu tertentu 'missal) selama satu bulan(

se"ara kontinu untuk suatu ,angka aktu tertentu 'missal) selama satu ta$un(. Surplus

energi +ang dan merupakan kelebi$an dari firm energy disebut auxiliary energy atau

energi sekunder 'secondary energy(./ubungan antara firm energy! auxiliary energy! dab total energi +ang di$asilkan ole$

suatu pembangkit listrik 'pada selang aktu tertentu( dapat dirumuskan dalam persamaan

'#&11( di baa$ ini)

Total Energi 2Firm nergy ! "uxiliary nergy3333333.'#&11(