Tenaga air yaiku kanggo ngowahi energi banyu saka kali alami dadi listrik kanggo digunakake wong. Ana macem-macem sumber energi sing digunakake ing pembangkit listrik, kayata energi surya, tenaga banyu ing kali, lan tenaga angin sing diasilake dening aliran udara. Biaya pembangkit listrik tenaga air nggunakake tenaga air murah, lan pambangunan stasiun tenaga air uga bisa digabungake karo proyek konservasi banyu liyane. Negara kita sugih banget karo sumber daya tenaga air lan kahanane uga apik banget. Tenaga air nduweni peran penting ing pambangunan ekonomi nasional.
Permukaan banyu ing hulu kali luwih dhuwur tinimbang permukaan banyu ing hilir. Amarga bedane permukaan banyu ing kali, energi banyu diasilake. Energi iki diarani energi potensial utawa energi potensial. Bedane antarane dhuwure banyu kali diarani tetesan, uga diarani bedane permukaan banyu utawa endhas banyu. Tetesan iki minangka kondisi dhasar kanggo mbentuk daya hidrolik. Kajaba iku, gedhene daya hidrolik uga gumantung saka gedhene aliran banyu ing kali, sing minangka kondisi dhasar liyane sing penting kaya tetesan. Tetesan lan aliran langsung mengaruhi daya hidrolik; luwih gedhe volume banyu tetesan, luwih gedhe daya hidrolik; yen tetesan lan volume banyu relatif cilik, output saka stasiun PLTA bakal luwih cilik.
Penurunan banyu umume ditulis nganggo meter. Gradien yaiku rasio penurunan lan jarak, sing bisa nuduhake tingkat konsentrasi penurunan. Penurunan banyu luwih pekat, lan panggunaan daya hidrolik luwih trep. Penurunan banyu sing digunakake dening stasiun PLTA yaiku bedane antarane permukaan banyu hulu stasiun PLTA lan permukaan banyu hilir sawise ngliwati turbin.
Aliran iku jumlah banyu sing mili ing kali saben unit wektu, lan dituduhake ing meter kubik sajrone sak detik. Sak meter kubik banyu iku sak ton. Aliran kali owah kapan wae, mula nalika kita ngomong babagan aliran, kita kudu nerangake wektu ing papan tartamtu sing mili. Aliran kasebut owah banget sacara signifikan sajrone wektu. Kali-kali ing negara kita umume duwe aliran sing gedhe ing musim udan ing mangsa panas lan gugur, lan relatif cilik ing mangsa dingin lan musim semi. Umumé, aliran kali relatif cilik ing hulu; amarga anak-anak kali nyawiji, aliran hilir saya tambah. Mulane, sanajan aliran hulu terkonsentrasi, alirane cilik; aliran hilir gedhe, nanging alirane relatif kasebar. Mulane, asring paling ekonomis nggunakake daya hidrolik ing tengah kali.
Ngerti penurunan lan aliran sing digunakake dening stasiun tenaga air, output bisa diitung nggunakake rumus ing ngisor iki:
N= GQH
Ing rumus kasebut, N–output, ing kilowatt, uga bisa diarani daya;
Q–aliran, ing meter kubik per detik;
H – mudhun, ing meter;
G = 9,8 , yaiku percepatan gravitasi, unit: Newton/kg
Miturut rumus ing ndhuwur, daya teoretis diitung tanpa ngurangi kerugian apa wae. Nyatane, ing proses pembangkit listrik tenaga air, turbin, peralatan transmisi, generator, lan liya-liyane kabeh duwe kerugian daya sing ora bisa dihindari. Mulane, daya teoretis kudu didiskon, yaiku, daya nyata sing bisa digunakake kudu dikalikan karo koefisien efisiensi (simbol: K).
Daya sing dirancang saka generator ing stasiun PLTA diarani daya sing dirating, lan daya nyata diarani daya nyata. Ing proses transformasi energi, ora bisa dihindari yen ana kelangan sebagian energi. Ing proses pembangkit listrik tenaga air, utamane ana kerugian turbin lan generator (uga ana kerugian ing pipa). Maneka kerugian ing stasiun PLTA pedesaan nyumbang udakara 40-50% saka total daya teoretis, mula output stasiun PLTA mung bisa nggunakake 50-60% saka daya teoretis, yaiku, efisiensi udakara 0,5-0,60 (sing efisiensi turbin yaiku 0,70-0,85, efisiensi generator yaiku 0,85 nganti 0,90, lan efisiensi pipa lan peralatan transmisi yaiku 0,80 nganti 0,85). Mulane, daya nyata (output) saka stasiun PLTA bisa diitung kaya ing ngisor iki:
K–efisiensi stasiun PLTA, (0,5～0,6) digunakake ing itungan kasar stasiun PLTA; nilai iki bisa disederhanakake kaya ing ngisor iki:
N=(0.5～0.6)QHG Daya nyata=efisiensi×aliran×mudhun×9.8
Panggunaan tenaga banyu yaiku nggunakake tenaga banyu kanggo nggerakake mesin, sing diarani turbin banyu. Contone, kincir banyu kuna ing negara kita yaiku turbin banyu sing prasaja banget. Maneka warna turbin hidrolik sing digunakake saiki diadaptasi kanggo macem-macem kahanan hidrolik tartamtu, supaya bisa muter luwih efisien lan ngowahi energi banyu dadi energi mekanik. Jinis mesin liyane, generator, disambungake menyang turbin, supaya rotor generator muter karo turbin kanggo ngasilake listrik. Generator bisa dipérang dadi rong bagean: bagean sing muter karo turbin lan bagean tetep saka generator. Bagean sing disambungake menyang turbin lan muter diarani rotor generator, lan ana akeh kutub magnet ing sekitar rotor; bunderan ing sekitar rotor yaiku bagean tetep saka generator, sing diarani stator generator, lan stator dibungkus karo akeh kumparan tembaga. Nalika akeh kutub magnet rotor muter ing tengah kumparan tembaga stator, arus diasilake ing kabel tembaga, lan generator ngowahi energi mekanik dadi energi listrik.
Energi listrik sing diasilake dening pembangkit listrik diowahi dadi energi mekanik (motor listrik utawa motor), energi cahya (lampu listrik), energi termal (tanur listrik) lan liya-liyane dening macem-macem peralatan listrik.
komposisi stasiun pembangkit listrik tenaga air
Komposisi stasiun tenaga air kalebu: struktur hidrolik, peralatan mekanik, lan peralatan listrik.
(1) Struktur hidrolik
Iku nduwèni bendungan (bendungan), gapura intake, saluran (utawa trowongan), tangki tekanan ngarep (utawa tangki pengatur), pipa tekanan, pembangkit listrik lan saluran pembuangan, lan liya-liyane.
Bendungan (bendungan) dibangun ing kali kanggo mblokir banyu kali lan ngunggahake permukaan banyu supaya mbentuk waduk. Kanthi cara iki, tetesan sing pekat dibentuk ing antarane permukaan banyu waduk ing bendungan (bendungan) lan permukaan banyu kali ing ngisor bendungan, banjur banyu dilebokake menyang pembangkit listrik tenaga air liwat panggunaan pipa banyu utawa trowongan. Ing kali sing relatif curam, panggunaan saluran pengalihan uga bisa mbentuk tetesan. Contone: Umumé, tetesan saben kilometer kali alami yaiku 10 meter. Yen saluran dibukak ing pucuk ndhuwur bagean kali iki kanggo nglebokake banyu kali, saluran kasebut bakal digali ing sadawane kali, lan lereng saluran kasebut bakal luwih rata. Yen tetesan ing saluran digawe saben kilometer, mung mudhun 1 meter, saengga banyu mili 5 kilometer ing saluran kasebut, lan permukaan banyu mung mudhun 5 meter, dene banyu mudhun 50 meter sawise mlaku 5 kilometer ing saluran alami. Ing wektu iki, banyu saka saluran kasebut dialiri bali menyang pembangkit listrik liwat kali nganggo pipa banyu utawa trowongan, lan ana penurunan pekat 45 meter sing bisa digunakake kanggo ngasilake listrik. Gambar 2
Panggunaan saluran pengalihan, trowongan utawa pipa banyu (kayata pipa plastik, pipa baja, pipa beton, lan liya-liyane) kanggo mbentuk stasiun PLTA kanthi penurunan sing pekat diarani stasiun PLTA saluran pengalihan, sing minangka tata letak khas stasiun PLTA.
(2) Piranti mekanik lan listrik
Saliyané karya hidrolik sing kasebut ing ndhuwur (bendungan, saluran, lapangan ngarep, pipa tekanan, bengkel), stasiun tenaga air uga mbutuhake peralatan ing ngisor iki:
(1) Piranti mekanik
Ana turbin, gubernur, katup gerbang, peralatan transmisi lan peralatan non-pembangkit.
(2) Piranti listrik
Ana generator, panel kontrol distribusi, transformator lan saluran transmisi.
Nanging ora kabeh stasiun PLTA cilik duwe struktur hidrolik lan peralatan mekanik lan listrik sing kasebut ing ndhuwur. Yen dhuwur banyu kurang saka 6 meter ing stasiun PLTA endhek, saluran pandhuan banyu lan saluran banyu saluran terbuka umume digunakake, lan ora ana forepool tekanan lan pipa banyu tekanan. Kanggo stasiun listrik kanthi jangkauan pasokan daya cilik lan jarak transmisi sing cendhak, transmisi daya langsung diadopsi lan ora dibutuhake transformator. Stasiun PLTA kanthi waduk ora perlu mbangun bendungan. Panggunaan intake jero, pipa njero bendungan (utawa trowongan) lan saluran pelimpah ngilangi kabutuhan struktur hidrolik kayata bendungan, gerbang intake, saluran lan forepool tekanan.
Kanggo mbangun stasiun tenaga air, sing pertama, survey lan desain sing tliti kudu ditindakake. Ing karya desain, ana telung tahap desain: desain awal, desain teknis, lan detail konstruksi. Kanggo nindakake proyek desain kanthi apik, luwih dhisik kudu nindakake karya survey sing tliti, yaiku, mangerteni kanthi lengkap kahanan alam lan ekonomi lokal - kayata topografi, geologi, hidrologi, modal, lan liya-liyane. Kebenaran lan keandalan desain mung bisa dijamin sawise nguwasani kahanan kasebut lan nganalisis.
Komponen-komponen stasiun PLTA cilik nduweni maneka warna wujud gumantung saka jinis stasiun PLTA.
3. Survei Topografi
Kualitas karya survey topografi nduweni pengaruh gedhe marang tata letak teknik lan prakiraan kuantitas teknik.
Eksplorasi geologi (pangerten babagan kahanan geologi) saliyane pangerten umum lan riset babagan geologi DAS lan ing sadawane kali, uga perlu dingerteni apa pondasi ruang mesin kasebut padhet, sing langsung mengaruhi keamanan pembangkit listrik kasebut. Sawise bendungan kanthi volume waduk tartamtu rusak, ora mung bakal ngrusak pembangkit listrik tenaga air kasebut dhewe, nanging uga nyebabake korban jiwa lan harta benda sing akeh banget ing sisih hilir.
4. Tes hidrologi
Kanggo stasiun PLTA, data hidrologi sing paling penting yaiku cathetan tingkat banyu kali, aliran, kandungan sedimen, kondisi es, data meteorologi, lan data survei banjir. Ukuran aliran kali mengaruhi tata letak saluran pelimpah stasiun PLTA. Ngremehake tingkat keruwetan banjir bakal nyebabake kerusakan bendungan; sedimen sing digawa kali bisa cepet ngisi waduk ing kasus sing paling ala. Contone, saluran mlebu bakal nyebabake saluran dadi lendhut, lan sedimen kasar bakal ngliwati turbin lan nyebabake kerusakan turbin. Mulane, pambangunan stasiun PLTA kudu duwe data hidrologi sing cukup.
Mulane, sadurunge mutusake arep mbangun stasiun tenaga air, kita kudu nyelidiki dhisik arah pembangunan ekonomi ing wilayah pasokan listrik lan permintaan listrik ing mangsa ngarep. Ing wektu sing padha, ngira-ngira kahanan sumber daya liyane ing wilayah pangembangan. Mung sawise riset lan analisis kahanan ing ndhuwur, kita bisa mutusake apa stasiun tenaga air kudu dibangun lan sepira gedhene skala sing kudune dibangun.
Umumé, tujuan saka survey tenaga air yaiku kanggo nyedhiyakake informasi dhasar sing akurat lan dipercaya sing dibutuhake kanggo desain lan konstruksi stasiun tenaga air.
5. Sarat umum kanggo pemilihan lokasi
Sarat umum kanggo milih situs bisa diterangake saka patang aspek ing ngisor iki:
(1) Situs sing dipilih kudu bisa nggunakake energi banyu kanthi cara sing paling ekonomis lan tundhuk karo prinsip ngirit biaya, yaiku, sawise pembangkit listrik rampung, jumlah dhuwit paling sithik sing digunakake lan listrik paling akeh sing diasilake. Biasane bisa diukur kanthi ngira-ngira pendapatan pembangkit listrik taunan lan investasi ing konstruksi stasiun kanggo ndeleng suwene modal sing diinvestasikan bisa dipulihake. Nanging, kahanan hidrologis lan topografi beda-beda ing papan sing beda-beda, lan kabutuhan listrik uga beda-beda, mula biaya konstruksi lan investasi ora kena diwatesi dening nilai-nilai tartamtu.
(2) Kahanan topografi, geologi, lan hidrologi ing situs sing dipilih kudu luwih unggul, lan kudu ana kemungkinan ing desain lan konstruksi. Ing konstruksi stasiun tenaga air cilik, panggunaan bahan bangunan kudu sabisa-bisane miturut prinsip "bahan lokal".
(3) Situs sing dipilih kudu cedhak karo sumber daya lan area pangolahan sabisa-bisane kanggo nyuda investasi peralatan transmisi daya lan mundhut daya.
(4) Nalika milih lokasi, struktur hidrolik sing wis ana kudu digunakake sabisa-bisane. Contone, tetesan banyu bisa digunakake kanggo mbangun stasiun tenaga air ing saluran irigasi, utawa stasiun tenaga air bisa dibangun ing jejere waduk irigasi kanggo ngasilake listrik saka aliran irigasi, lan liya-liyane. Amarga pembangkit listrik tenaga air iki bisa memenuhi prinsip ngasilake listrik nalika ana banyu, mula pentinge ekonomi luwih jelas.
Wektu kiriman: 19 Mei 2022
