pembangkit energi listrik

2.1  Proses Pembangkitan Energi Listrik

      Pembangkitan tenaga listrik sebagaian besar dilakukan dengan cara memutar generator sehingga didapat tenaga listrik dengan tegangan bolak balik tiga fasa. Energi mekanik yang diperlukan untuk memutar generator didapat dari mesin penggerak generator atau penggerak mula (prime mover). Mesin penggerak generator dalam praktiknya banyak digunakan : mesin diesel, turbin uap, turbin air dan turbin gas. Energi yang didapat mesin-mesin penggerak generator ini didapat dari

1.  Proses pembakaran bahan bakar ( untuk mesin-mesin termal )

2.  Air terjun ( untuk turbin air )

Dengan demikian mesin penggerak generator sesungguhnya melakukan konversi energi primer menjadi energi mekanik penggerak generator.

2.2  Potensi Tenaga Air

      Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air  yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai. Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya head dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head adalah beda ketinggian antara muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir air/turbin air. Total energi yang tersedia dari suatu reservoir air adalah merupakan energi potensial ( lampiran sihombing ) air yaitu :

E = mgh………………………………………………………………..(2.1)

dengan

m = massa air (kg)

h  = head (m)

g  = percepatan gravitasi (m/s²)

Daya merupakan energi tiap satuan waktu  sehingga persamaan (2.1)

dapat dinyatakan sebagai :

                                                   

                                                                                                     

Dengan mensubsitusikan P terhadap  dan mensubsitusikan Q

terhadap  maka :

Pt = .Q.g.h ( watt)  ……………………………………………………(2.2           

dengan :

P  = daya (watt)

Q =  kapasitas aliran (m³/s)

  = densitas air (kg /m³)

h  =  ketinggian air (m)

g  = percepatan gravitasi (m/s²)

Selain memanfaatkan air jatuh hydropower dapat diperoleh dari aliran air datar.

Dalam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik

(m/s)..………………………………………………………(2.3)

Dengan

v adalah kecepatan aliran air (m/s)

Daya air yang tersedia dinyatakan sebagai berikut :

  (watt)……………………………………………..………...(2.4)

atau dengan menggunakan persamaan kontinuitas Q = Av maka

 (watt).………………………………………….…………...(2.5)

dengan

A = luas penampang aliran air (m²)