Kata Pengantar
Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Air Karangkates Propinsi Jawa Timur Kota Malang”.
Penulisan makalah adalah merupakan salah satu tugas mata kuliah Pembangkit Energi Listrik yang di bimbing oleh Dosen Bpk. Ir. Sumantri
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Daftar Isi
KATA PENGANTAR 1
DAFTAR ISI 2
I. PENDAHULUAN 3
1.1 Latar Belakang 3
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Tujuan dan Manfaat 3
II. TEORI PENUNJANG 4
2.1 Pengertian PLTA 4
2.2 Energi PLTA 4
2.3 Analisa Energi Listrik PLTA Karangkates ...4 2.4 Tekanan Air dan Debit Air 5
III. TINJAUAN PUSTAKA 7
3.1 Sejarah PLTA Karangkates 7 3.2 Pasokan Listrik Karangkates 7
3.3 Keamanan PLTA 8
3.4 Komponen Dasar, Jenis, dan Cara Kerja PLTA ...9 3.4.1 Komponen Dasar PLTA 9
3.4.2 Jenis-Jenis PLTA 9
3.4.3 Cara Kerja PLTA 9
3.5 Sketsa PLTA 10
IV. PENUTUP 11
4.1 Kesimpulan 11
4.2 Saran 11
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mengingat air merupakan salah satu sumber daya yang dapat menghasilkan energi terutama energi listik yaitu dengan cara merubah energi potensial menjadi energi kinetik dan dari energi kinetik dirubah menjadi energi listrik. karangkates panorama wisata PLTA terbaik di jawa timur, keindahan dan kemegahannya sudah dikenal banyak orang, baik dari wiyah jawa timur maupun luar jawa timur.
Keindahan karangkates juga menyimpan banyak kenangan bagi para pengunjungnya. Keindahan panorama alamnya serta kemegahan bangunan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) Membuat banyak orang terpesona olehnya Selain dari pada itu penduduk atau warga sekitar yang sangat bersahabat dan welcome bagi para pengunjungnya merupakan daya pikat tersendiri.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam studi analisa ini adalah :
Sejarah PLTA karangkates?
Bagaimana PLTA karangkates memasok listrik untuk masyarakat?
Bagaimana keamanan PLTA
Komponen dasar, jenis2, dan cara kerja PLTA?
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat dari adanya jurnal ini adalah :
Bisa di jadikan bahan referensi
Mengetahui bagaimana PLTA karangkates memasok listrik
Mengetahui bagaimana keamanan PLTA
II. TEORI PENUNJANG
2.1 Pengertian PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit listrik yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan dari air biasa disebut sebagai hidroelektrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah motor yang dihubungkan ke turbinyang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Pembangkit Listrik Tenaga Air di Indonesia sudah mulai terlihat banyak. PLTA karangkates adalah sebagai penghasil energi listrik (PLTA) untuk memenuhi sebagian konsumsi listrik di pulau jawa dan bali. Energi yang dapat dihasilkan dari pembangkit ini adalah sebesar 105 MW.
2.2 Energi PLTA
Pembangkit tenaga air adalah suatu bentuk perubahan tenaga air karena ketinggian dan debit tertentu dirubah menjadi tenaga listrik dengan menggunakan turbin dan generator.
P = 9,8. Hef. Q Ƞ ...(1) Hef = H - Hf ...(2)
Keterangan :
Hf = kehilangan total head Hef = tinggi efektif
H = tinggi air dari posisi turbin
2.3 Analisa Energi Listrik PLTA Karangkates
Salah satu fungsi bendungan Karangkates adalah sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dan dapat menghasilkan listrik sebesar 105 MW. Pembangkit listrik tenaga air memanfaatkan aliran air yang masuk dalam pipa – pipa pembangkit yang mengalirkan air ke baling – baling turbin sehingga dapat menggerakkan (memutar) kumparan yang ada dalam generator. Putaran tersebut diatur sedemikian rupa hingga dapat memutar dengan frekuensi putaran 50 Hz atau dalam 1 detik kumparan berputar 50 kali. Istilah 50 Hz seringkali ditemui pada peralatan listrik, misalnya Televisi 220 Volt, 50 Hz yang berarti terjadi pergantian gambar sebanyak 50 kali cuplikan sehingga seakan – akan gambar tersebut hidup.
P = I . R2 ...(3)
Keterangan:
P : Daya (Disipasi panas), (watt) I : Arus listrik yang mengalir (Ampere) R : Hambatan pada kawat kabel (Ohm)
Listrik dari Pembangkit ini masih terlalu rendah tegangannya untuk bisa mengalir melewati jaringan SUTET yang panjang, oleh karenanya perlu di naikkan tegangannya dengan Transformator (trafo) step up.
Setelah mencapai tempat tujuan, tegangan listrik perlu diturunkan dan dibagi-bagi arusnya untuk bisa digunakan pada alat-alat elektronik rumah tangga. Penurunan tegangan dilakukan dengan Transformator (trafo) step down.
2.4 Tekanan Air dan Debit Air
Tekanan air dan debit air pada bendungan Air yang dibendung bertujuan untuk memperoleh ketinggian air sehingga energi potensial yang terkandung dalam air tersebut semakin besar seiring dengan ketinggian air. Hal ini dapat didekati dengan konsep energi potensial,yaitu: melalui pipa – pipa menuju turbin, semakin besar massa air yang dibendung dan dialirkan, maka semakin besar energi potensial yang terkandung dalam bendungan.
Ρ = ρ . g . h ...(5)
Keterangan :
P : Tekanan Hidrostatis (Pa) ρ : Massa Jenis zat cair (Kg/m3) g : Gravitasi bumi (m/s2)
h : Kedalaman permukaan
Dari rumus di atas dapat dijelaskan bahwa tekanan (P) berbanding lurus dengan tingkat kedalaman (h) zat cair. Hal ini berarti semakin besar kedalaman, maka tekanan hidrostatis yang ditimbulkan akan semakin besar. Aplikasi dari rumusan ini digunakan dalam pembuatan dinding bendungan yang dibuat miring dengan sudut elevasi (α) tertentu, sehingga dinding bagian bawah bendungan lebih tebal / besar daripada dinding bendungan bagian atas. Tujuan pembuatan dinding pada bagian bawah lebih besar adalah untuk menahan tekanan air yang ditimbulkan dari seluruh volume air yang dapat dibendung dan pada bagian bawah merupakan tekanan yang paling besar.
Debit air didefinisikan sebagai banyaknya liter air yang melintasi pada permukaan luas dalam 1 detik. Debit air berkaitan dengan kecepatan aliran air. Apabila aliran debit air bertambah besar, maka kecepatan aliran air juga akan bertambah. Dalam bendungan debit pengaturan debit air digunakan untuk menambah kecepatan air yang masuk kedalam turbin melewati gerbang air (wicket gate). Cara termudah untuk menambah kecepatan aliran adalah dengan memasang pipa berlainan diameter untuk setiap ujungnya. Debit adalah volume zat cair yang mengalir melalui suatu penampang setiap detik.
Dirumuskan:
Q = v . A ...(6)
Keterangan : Q = debit ( m3s-1 )
v = kecepatan aliran fluida ( ms-1 ) A = luas penampang pipa ( m2 )
Turbin adalah bagian dari bendungan yang berfungsi untuk memutar generator listrik. Bagian ini memiliki baling – baling dan digerakkan oleh aliran air yang melewati baling – baling tersebut. Pada pembangkit lstrik tenaga angin, turbin digerakkan oleh aliran angin.
III. TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Sejarah PLTA Karangkates
Desa Karangkates, Kecamatan Sumber Pucung, Kabupaten Malang, Bendungan Karangkates memiliki nama asli Bendungan Sutami. Namun, masyarakat lebih sering menyebutnya sebagai Bendungan Karangkates. Nama bendungan yang dibuat pada zaman Orde Baru tersebut diadopsi dari nama Prof Dr Ir Sutami sebagai salah satu tokoh terkemuka, yang diresmikan pada 16 April 1981 silam. Sedangkan pembangunan bendungan dilaksanakan dari tahun 1961 sampai tahun 1972 dengan konsultan disain Nippom Koei.
Pemandangan di sekitar bendungan yang elok dan menyejukkan mata serta semilirnya angin membuat Bendungan Sutami menjadi primadona para pengunjung yang menyukai keindahan alam. Perbukitan di sekitar bendungan menawarkan berbagai pepohonan menghijau yang tak kalah menariknya.
Di sisi lain, menurut Kepala Pengamat Bendungan, Sutaji, Bendungan Sutami merupakan bendungan dengan tipe urugan, yaitu tipe bendungan dengan memanfaatakan timbunan tanah.
Karakteristik tubuh bendungan sendiri panjang puncaknya 823, 5 meter, elevasi puncak EL 279 meter, lebar puncak 13,7 meter, tinggi bendungan 100 meter, volume timbunan 6.156.000 m3, serta panjang lebar dasar 400 meter. Manfaat dan tujuan adanya bendungan tersebut menurut pria asal Blitar itu selain sebagai tempat pariwisata, juga sebagai pengendali banjir, pemberian air irigasi, pembangkit tenaga listrik, untuk air minum, dan perikanan air darat.
Jika sempat berkunjung untuk sekadar melepas lelah selama perjalanan atau memang bertujuan ke sana, bisa dijumpai banyak dari pengunjung berhenti sejenak di warung pinggir jalan bendungan. Pengunjung bendungan akan semakin ramai pada akhir pekan yaitu hari Sabtu dan Minggu. Hal itu membuat selalu menjadi daya tarik para pelintas batas Kabupaten Malang.
3.2 Pasokan Listrik Karang kates
Salah satu fungsi dari bendungan karangkates adalah sebagai penghasil energi listrik (PLTA) untuk memenuhi sebagian konsumsi listrik di pulau jawa dan bali. Energi yang dapat dihasilkan dari pembangkit ini adalah sebesar 105 MW. PLTA yang paling konvensional mempunyai lima komponen utama yaitu :
1. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.
3. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.
4. Travo digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (AC) agar listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Travo yang digunakan adalah travo step-up.
5 Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.Semua komponen diatas akan dibahas berdasarkan urutan dengan ditambahkan beberapa hal yang terkait dengan konteks fisika.
Keberadaan Bendungan Sutami sebagai salah satu pemasok listrik, sangat membantu pihak PLN. Hal itu diakui oleh Supervisor Operasi Distribusi PLN Malang, Dwi Tjahjo. Bendungan Karangkates dan Bendungan Selorejo turut berperan dalam memasok listrik, meskipun hanya terbilang kecil. “Kedua bendungan itu memang membantu tapi sekitar dua persen saja, ” ujarnya kepada Bestari.
Hal tersebut juga dibenarkan oleh staf operasi distribusi, H. Mohamad Chairi. Karangkates hanya dijadikan sebagai penormal saja “Namun bukan berarti Karangkates tidak penting,” katanya.
Tak hanya itu, pemanfaatan bendungan lebih dimaksimalkan ketika musim penghujan karena di saat musim itu jumlah air sangat melimpah. Air merupakan pemasok listrik yang paling murah dibandingkan pemasok lainnya. Biasanya pihak PLN membeli air kepada Jasa Tirta dengan harga Rp 200 per liter. Sedangkan jika menggunakan BBM akan jauh lebih mahal sekitar Rp 6000 per liter. “Harga yang sangat murah itu membuat pihak PLN selalu memanfaatkan bendungan dengan optimal, apalagi musim penghujan,” ungkapnya.
3.3 Keamanan PLTA
Walaupun ada pembagian tanggungjawab dan arahan kerja, namun konsep yang ditawarkan Lembah Brantas tetap mempertimbangkan mufakat dari PJT I. Selama ini sebagian besar bendungan yang telah ada merupakan hasil kerjasama beberapa pihak.
Dengan menggandeng konsulat luar negeri yaitu Kajima Construction dan Overseas Construction selaku pembimbing dan bersatu dengan pihak Nippon Koei, lahirlah bendungan yang diresmikan oleh Presiden Orde Baru itu.
Setelah ditelisik sejarahnya, Selorejo dibangun oleh tangan-tangan pribumi sebanyak enam puluh persen, sedangkan sisanya mendatangkan tenaga luar negeri. Bukti hierarki mengatakan bahwa secara teknis, PJT I berada di bawah naungan Departemen Pekerja Umum. Lain lagi dari segi finansial, PJT I menjadi tanggungan Menteri Negara BUMN.
Lebih lanjut bapak tiga putra itu menerangkan peralatan yang digunakan di Selorejo masih tergolong manual. Tak hanya itu, pola pengaturan debit air pun diatur berdasar sistem waduk tahunan. Skala pergantian penurunan dan peningkatan dilakukan dengan menjadikan dua musim di Indonesia sebagai patokan. Rentang waktu Mei sampai November sangat sesuai untuk menaikkan debit karena saat itu berlangsung musim kemarau. Sebaliknya, Desember hingga menjelang April adalah kesempatan untuk menurunkan debit. Hal ini berpengaruh untuk pengendalian air agar tak terjadi banjir.
3.4 Komponen Dasar, Jenis, dan Cara Kerja PLTA
3.4.1 Komponen dasar PLTA dapat di bagi 5 yaitu :
1. Dam - Untuk menampung air.
2. Turbin – Untuk Mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. 3. Generator – Untuk mengubah energi mekanik ke energi listrik. 4. Travo – Untuk Menaikan tegangan
5. Transmisi – Berguna untuk menyalurkan listrik dari rumah ke rumah.
3.4.2 Jenis Jenis PLTA :
1. Berdasarkan cara mendapatkan air :
- Tipe aliran sungai langsung (run of river hydro power plant). - Tipe kolam tando (pondage hydro power plant).
- Tipe kolam tando tahunan (stroge hydro power plat). - Tipe pompa (pumped stroge hydro power plant).
2. Berdasarkan tujuan pembangkit :
- Tipe tunggal ( single purpose hydro power plant - Tipe serba guna (multi purpose hydro power plant).
3. Cara operasinya :
- Untuk memikul beban dasar (based load hydro power plant) - Untuk memikul beban puncak (peak load hydro power plant).
3.4.3 Cara Kerja PLTA
Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumped-storage plant .
pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu:
- Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower reservoir sebelum dibuang disungai.
- Pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir sehingga cadangan air pada Waduk utama tetap stabil.
3.5 Sketsa PLTA
IV. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Bahwa PLTA Karangkates mempunyai energi 105 MW dan menyuplai Energi Listrik di pulau Jawa dan Bali.
Bahwa di butuhkan modal yang sangat besar untuk membuat suatu pembangkit listrik tenaga air.
Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energy listrik (denganbantuangenerator).
4.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
http://taksekedarmenulis.wordpress.com
http://bestariumm.wordpress.com
http://arunals.wordpress.com
http://id.wikipedia.org
