Sejarah Hydropower

Sejarah Hydropower

SejarahHydropowerTenaga airadalah salah satusumberenergitertua.Itu digunakanribuan tahunlalu untukmengubahkinciruntuk tujuan sepertimenggiling biji-bijian.Penggunaan pertamaindustribangsa kitadaritenaga airuntuk menghasilkan listrikterjadipada tahun 1880,ketika 16sikat-busurlampu-lampubertenagamenggunakanturbin airdi PabrikKursiWolverinedi GrandRapids,Michigan.Pembangkitlistrik pertamaASdibukahidroelektrikdi SungaiFoxdekatAppleton,Wisconsin,pada tanggal 30 September1882.Karenasumberlistrik tenaga airadalah air,pembangkit listrik tenaga airharus terletakpada sumberair.Oleh karena itu,tidak sampaiteknologi untukmengirimkan listrikjarak jauhdikembangkan yangtenaga airmenjadibanyak digunakan.Untukinformasi lebih lanjut tentangpembangkit listrik tenaga air,melihatHooverDam,sebuah fasilitaslistrik tenaga airselesaipada tahun 1936di Sungai ColoradoantaraArizona dan Nevada.bendungan inidibuatLake Mead,area110-mil-panjangrekreasinasional yangmenawarkanolahraga airdan memancingdalam pengaturanpadang pasir.

Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan energi terbarukan berupa air. Salah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Berikut ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta keberadaan potensi energi air yang masih belum digunakan.

Pembangkit Listrik Tenaga Air(PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensialdan kinetikdari airuntuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagaihidroelektrik.

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbinyang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah wadukatau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.

Tenaga air telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak beberapa puluh abad yang lalu. Beberapa catatan sejarah mengatakan bahwa penggunaan kincir air untuk pertanian, pompa dan fungsi lainnya telah ada sejak 300 SM di Yunani, meskipun peralatan-peralatan tersebut kemungkinan telah digunakan jauh sebelum masa itu. Pada masa-masa antara jaman tersebut hingga revolusi industri, aliran air dan angin merupakan sumber energi mekanik yang dapat digunakan selain energi yang dibangkitkan dari tenaga hewan. Perkembangan penggunaan energi dari air yang mengalir kemudian berkembang secara berkelanjutan sebagaimana dicontohkan pada desain tenaga air yang menakjubkan pada tahun 1600-an untuk istana Versailles dibagian luar Paris, Prancis. Sistem tersebut memiliki kapasitas yang sepadan dengan 56 kW energi listrik.

Sistem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal (penstock) melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan.

Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada ketinggian (h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h) menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP =mxgxh). Laju aliran air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal air per detiknya (qm3/s). Daya teoritis kasar (P kW) yang tersedia dapat ditulis sebagai:

Daya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi daya mekanik. Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya listrik yang dibangkitkan akan lebih kecil dari energi kasar yang tersedia. Gambar 1 menunjukkan pusat pembangkit listrik tenaga air pada umumnya.

Lajuqdimana air jatuh dari ketinggian efektif h tergantung dari besarnya luas penampang kanal. Jika luas penampang kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih kecil dari daya optimal karena laju airqdapat lebih besar. Di lain pihak, ukuran kanal tidak dapat dibuat besar secara sembarangan karena laju airqyang melalui kanal tergantung dari laju pengisian air pada reservoir air di belakang bendungan.

Volume air pada reservoir dan ketinggianhyang bersangkutan, tergantung dari laju air yang masuk ke dalam reservoir. Selama musim kering, ketinggian air pada reservoir dapat berkurang karena jumlah air dalam reservoir lebih sedikit. Selama musim hujan, ketinggiannya dapat naik kembali karena air yang masuk dari berbagai aliran air yang mengisi bendungan. Fasilitas pembangkit listrik tenaga air harus di desain untuk menyeimbangkan aliran air yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan jumlah air yang mengisi reservoir melalui sumber alami seperti curahan hujan, salju, dan aliran air lainnya.

Pembangkit listrik tenaga air merupakan aplikasi energi terbarukan yang terbesar dan paling matang secara teknologi, dimana terdapat 678.000 MW kapasitas daya listrik yang terpasang di seluruh dunia, yang menghasilkan lebih dari 22% listrik dunia (2564 TWh/tahun pada 1998). Dalam hal ini, 27.900 MW merupakan pembangkit skala kecil yang menghasilkan listrik 115 TWh/tahun. Di eropa barat, pembangkit listrik tenaga air berkontribusi sebesar 520 TWh listrik pada tahun 1998, atau sekitar 19% dari energi listrik di Eropa (sehingga menghindari emisi dari sejumlah 70 juta ton CO2 per tahun-nya). Pada sejumlah negara di Afrika dan Amerika Selatan, pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber listrik yang menghasilkan lebih 90% kebutuhan energi listriknya. Gambar 2 memperlihatkan pembangkitan energi listrik dari air dunia yang meningkat secara dinamis tiap tahunnya. Di samping pembangkit listrik tenaga air yang berkapasitas besar yang telah ada, masih terdapat ruang untuk pengembangan lebih jauh dimana diperkirakan hanya sekitar 10% dari total potensi air di dunia yang telah digunakan.

SUMBERSUMBERSUMBERPosted in Uncategorized | Leave a comment

Pembangkit Listrik Tenaga Angin, mautau?Posted on August 3, 2011 by wymanfp

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam dansalah satu bentuk energi surya. Angin ini disebabkan oleh pemanasan rata atmosfer matahari, penyimpangan dari permukaan bumi, dan rotasi bumi. pola aliran angin yang diubah oleh medan bumi, badan air, dan vegetasi. Manusia menggunakan aliran angin, atau energi gerak, untuk berbagai tujuan: berlayar, terbang layang-layang, dan bahkan pembangkit listrik.Istilah energi angin atau tenaga angin menggambarkan proses dimana angin digunakan untuk menghasilkan tenaga mesin atau listrik. turbin angin mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik. Tenaga mesin ini dapat digunakan untuk tugas-tugas khusus (seperti menggiling biji-bijian atau memompa air) atau generator ini dapat mengkonversi daya mekanik menjadi listrik.Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Secara sederhana, turbin angin bekerja kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik. Angin pisau yang berputar suatu poros, yang terhubung ke generator dan membuat listrik. Lihatlah turbin angin untuk melihat berbagai bagian. Lihatlah animasi turbin angin untuk melihat bagaimana cara kerja turbin angin.Pandangan udara dari pembangkit listrik tenaga angin menunjukkan bagaimana sekelompok turbin angin bisa membuat listrik untuk grid utilitas. listrik tersebut dikirim melalui transmisi dan jaringan distribusi ke rumah-rumah, bisnis, sekolah dan sebagainya.

Types of Wind Turbines

turbin angin modern terbagi dalam dua kelompok dasar: kisaran sumbu horisontal, seperti yang terlihat pada foto dan desain sumbu vertikal, sebagai model untuk Darrieus-gaya pengocok telur, diberi nama setelah perusahaan penemu Prancis. turbin angin sumbu horisontal biasanya baik memiliki dua atau tiga modul. Turbin ini berbilah tiga dioperasikan melawan angin, dengan modul menghadap ke angin.

Sizes of Wind Turbines

turbin skala Utility berbagai ukuran dari 100 kilowatt sama besar dengan beberapa megawatt. turbin besar dikelompokkan bersama-sama ke arah angin,yang memberikan kekuatan massal ke jaringan listrik.turbin kecil tunggal, di bawah 100 kilowatt, digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau pemompaan air. turbin kecil kadang-kadang digunakan dalam kaitannya dengan generator diesel, baterai dan sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrid dan sering digunakan di lokasi terpencil di luar jaringan, di mana tidak tersedia koneksi ke jaringan utilitas.

Inside the Wind Turbine

Anemometer:Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.Blades:Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.Brake:Sebuah cakram rem, yang dapat diterapkan dalam mekanik, listrik, hidrolik atau untuk menghentikan rotor dalam keadaan darurat.Controller:pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang.Gear box:Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik. gearbox adalah bagian mahal (dan berat) dari turbin angin dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.Generator:Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.High-speed shaft:drive generatorLow-speed shaft:Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit.Nacelle:nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.Pitch:Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.Rotor:pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotorTower:Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.Wind direction:Ini adalah turbin pertama,yang disebut karena beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan melawan arah angin, menghadap jauh dari angin.Wind vane:Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.Yaw drive:yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah angin.Yaw motor:kekuatan drive yaw

Syarat syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut.

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dariWWEA(World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt.

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.