Sungai mengalir ribuan mil, mengandung energi yang sangat besar. Pengembangan dan pemanfaatan energi air alami menjadi listrik disebut tenaga air. Dua elemen dasar yang membentuk energi hidrolik adalah aliran dan tinggi muka air. Aliran ditentukan oleh sungai itu sendiri, dan tingkat pemanfaatan energi kinetik dari penggunaan air sungai secara langsung akan sangat rendah, karena tidak mungkin untuk mengisi seluruh bagian sungai dengan turbin air.
Pemanfaatan hidrolik terutama menggunakan energi potensial, dan harus ada penurunan dalam penggunaan energi potensial. Namun, penurunan alami sungai umumnya terbentuk secara bertahap sepanjang aliran sungai, dan dalam jarak yang relatif pendek, penurunan alami aliran air relatif rendah. Langkah-langkah rekayasa yang tepat perlu diambil untuk meningkatkan penurunan secara artifisial, yaitu memusatkan penurunan alami yang tersebar untuk membentuk ketinggian air yang dapat digunakan.
Keunggulan tenaga air
1. Regenerasi energi air
Energi air berasal dari aliran sungai alami, yang terutama terbentuk dari sirkulasi gas alam dan air. Sirkulasi air memungkinkan energi air untuk didaur ulang dan digunakan kembali, sehingga energi air disebut "energi terbarukan". "Energi terbarukan" memiliki posisi unik dalam konstruksi energi.
2. Sumber daya air dapat dimanfaatkan secara komprehensif.
Pembangkit listrik tenaga air hanya menggunakan energi dalam aliran air dan tidak mengonsumsi air. Oleh karena itu, sumber daya air dapat dimanfaatkan secara komprehensif, dan selain pembangkit listrik, secara bersamaan dapat bermanfaat untuk pengendalian banjir, irigasi, pelayaran, penyediaan air, budidaya perikanan, pariwisata, dan aspek lainnya, serta melaksanakan pembangunan multi-tujuan.
3. Regulasi energi air
Energi listrik tidak dapat disimpan, dan produksi serta konsumsinya dilakukan secara bersamaan. Energi air dapat disimpan di waduk, yang diproduksi sesuai dengan kebutuhan sistem tenaga listrik. Waduk tersebut berfungsi sebagai gudang penyimpanan energi untuk sistem tenaga listrik. Pengaturan waduk meningkatkan kemampuan sistem tenaga listrik untuk mengatur beban, sehingga meningkatkan keandalan dan fleksibilitas pasokan listrik.
4. Reversibilitas pembangkitan tenaga air
Turbin air yang mengalirkan air dari tempat tinggi ke tempat rendah dapat menghasilkan listrik dan mengubah energi air menjadi energi listrik; selanjutnya, badan air yang terletak di tingkat yang lebih rendah diserap oleh pompa listrik dan dikirim ke waduk di tingkat yang lebih tinggi untuk penyimpanan, mengubah energi listrik menjadi energi air. Penggunaan sifat reversibel pembangkit listrik tenaga air untuk membangun pembangkit listrik tenaga air dengan sistem penyimpanan terpompa memiliki peran unik dalam meningkatkan kemampuan pengaturan beban sistem tenaga listrik.
5. Fleksibilitas pengoperasian unit
Unit pembangkit listrik tenaga air memiliki peralatan yang sederhana, pengoperasian yang fleksibel dan andal, serta sangat mudah untuk menambah atau mengurangi beban. Unit ini dapat dengan cepat dihidupkan atau dimatikan sesuai kebutuhan pengguna, dan mudah untuk diotomatisasi. Unit ini paling cocok untuk melakukan tugas pengurangan beban puncak dan modulasi frekuensi pada sistem tenaga listrik, serta berfungsi sebagai cadangan darurat, penyesuaian beban, dan fungsi lainnya. Unit ini dapat meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik, dengan manfaat dinamis yang luar biasa. Pembangkit listrik tenaga air merupakan penopang utama beban dinamis dalam sistem tenaga listrik.
6. Biaya rendah dan efisiensi tinggi dalam produksi tenaga air.
Pembangkit listrik tenaga air tidak mengkonsumsi bahan bakar, dan tidak memerlukan banyak tenaga kerja dan fasilitas yang diinvestasikan dalam eksploitasi dan transportasi bahan bakar. Peralatannya sederhana, dengan operator yang lebih sedikit, daya bantu yang lebih rendah, masa pakai peralatan yang lama, dan biaya operasi dan perawatan yang rendah. Oleh karena itu, biaya produksi energi listrik dari pembangkit listrik tenaga air rendah, hanya 1/5 hingga 1/8 dari biaya pembangkit listrik tenaga fosil. Selain itu, tingkat pemanfaatan energi dari pembangkit listrik tenaga air tinggi, mencapai lebih dari 85%, sedangkan pada pembangkit listrik tenaga fosil hanya sekitar 40%.
7. Hal ini bermanfaat untuk memperbaiki lingkungan ekologis.
Pembangkit listrik tenaga air tidak mencemari lingkungan. Luas permukaan air waduk yang besar mengatur iklim mikro wilayah tersebut dan distribusi aliran air secara temporal dan spasial, yang kondusif untuk meningkatkan lingkungan ekologis daerah sekitarnya. Untuk pembangkit listrik tenaga batubara, setiap ton batubara mentah perlu mengeluarkan sekitar 30 kg SO2, dan lebih dari 30 kg debu partikulat dikeluarkan. Menurut statistik dari 50 pembangkit listrik tenaga batubara besar dan menengah di seluruh negeri, 90% pembangkit listrik mengeluarkan SO2 dengan konsentrasi lebih dari 860 mg/m3, yang merupakan polusi yang sangat serius. Di dunia saat ini di mana semakin banyak perhatian diberikan pada masalah lingkungan, mempercepat pembangunan tenaga air dan meningkatkan proporsi tenaga air di Tiongkok sangat penting untuk mengurangi polusi lingkungan.
Kekurangan tenaga air
Investasi besar sekali waktu – pekerjaan penggalian tanah dan pengecoran beton yang sangat besar untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air; Selain itu, hal ini akan menyebabkan kerugian akibat banjir yang cukup besar dan membutuhkan biaya relokasi yang sangat besar; Masa konstruksi juga lebih lama daripada pembangunan pembangkit listrik tenaga termal, yang memengaruhi perputaran dana konstruksi. Bahkan jika sebagian investasi dalam proyek konservasi air dibagi oleh berbagai departemen penerima manfaat, investasi per kilowatt tenaga air jauh lebih tinggi daripada tenaga termal. Namun, dalam operasi di masa mendatang, penghematan dalam biaya operasional tahunan akan diimbangi dari tahun ke tahun. Periode kompensasi maksimum yang diizinkan terkait dengan tingkat pembangunan negara dan kebijakan energi. Jika periode kompensasi kurang dari nilai yang diizinkan, dianggap wajar untuk meningkatkan kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga air.
Risiko kegagalan – Akibat banjir, bendungan menahan sejumlah besar air, bencana alam, kerusakan buatan manusia, dan kualitas konstruksi, yang dapat memiliki konsekuensi bencana bagi daerah hilir dan infrastruktur. Kegagalan tersebut dapat memengaruhi pasokan listrik, hewan dan tumbuhan, dan juga dapat menyebabkan kerugian dan korban jiwa yang signifikan.
Kerusakan ekosistem – Waduk besar menyebabkan banjir yang luas di hulu bendungan, terkadang menghancurkan dataran rendah, hutan lembah, dan padang rumput. Pada saat yang sama, hal itu juga akan memengaruhi ekosistem perairan di sekitar pembangkit. Hal ini berdampak signifikan pada ikan, unggas air, dan hewan lainnya.
Waktu posting: 03-Apr-2023
