Pembangkit Listrik Tenaga Air – Pengertian, Sejarah, Pengelola & Daftar di Indonesia

Untuk memenuhi kebutuhan energi dalam setiap sektor kehidupan, manusia memanfaatkan segala potensi sumber daya alam yang dapat dikonversi menjadi energi, terutama energi listrik. Salah satunya adalah potensi hydropower seperti sumber energi yang berasal dari aliran air yang digunakan untuk pembuatan PLTA atau Pembangkit Listrik Tenaga Air.

Pengertian PLTA

Pembangkit Listrik Tenaga Air atau yang lebih dikenal dengan singkatan PLTA adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan aliran air, yakni merubah energi potensi menjadi energi kinetik.

Pengertian PLTA juga terdapat dalam Peraturan Menteri Perindustrian Republik Indonesia No.54/M-IND/PER/3/2012 tentang Pedoman Penggunaan Produk Dalam Negeri Untuk Pembangunan Infrastruktur Ketenagakerjaan, yaitu pembangkit yang mentransformasi energi potensi menjadi energi kinetik dan menghasilkan energi listrik.

PLTA tidak hanya memanfaatkan waduk / bendungan dan air terjun / sungai, sebab pembangkit listrik yang berasal dari tenaga air juga bisa memanfaatkan energi ombak di wilayah pesisir.

Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Air

Sebenarnya pemanfaatan tenaga air telah digunakan sejak zaman kuno, pasa masa itu energi ini digunakan untuk menggiling gandum serta kegiatan lainnya. Perkembangan penggunaan tenaga air dimulai pada pertengahan tahun 1770-an oleh insinyur Perancis bernama Bernard Forest de Belido yang menerbitkan buku berjudul Architecture Hydraulique. Buku tersebut menjelaskan mengenai mesin hidrolik sumbu vertikal dan horizontal. Kemudian pada akhir abad ke-19 generator air mulai dikembangkan dan dapat dipasang pada mesin hidrolik.

Pada tahun 1878 pembangkit listrik tenaga air pertama dikembangkan oleh William George Armstrong di Cragside, Northumberland, Inggris. Generator ini digunakan untuk menyalakan sebuah lampu busur di ruang galeris seninya. Selanjutnya pembangkit listrik bernama Schoelkopf No.1 di dekat air terjun Niagara, Amerika Serikat pada tahun 1881 juga berhasil menghasilkan listrik.

Sedangkan pembangkit listrik ciptaan Edison (Vulcan Street) mulau beroperasi pada tanggal 30 September 1882 di Appleton, Wisconsin yang menghasilkan listrik berkapasitas 12.5 kilowatt.

Sejak saat itu, perkembangan generator air untuk menghasilkan listrik terus berkembang. Energi air dianggap lebih ramah lingkungan dibanding batu bara atau energi fosil lainnya. Beberapa negara yang memanfaatkan tenaga air sebagai sumber listrik utama, antara lain Norwegia, Kongo, Paraguay dan Brazil yang mencapai 85% dari total kebutuhan listrik negara tersebut.

Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Air

PLTA memiliki keunggulan-keunggulan lain jika dibandingkan pembangkit listrik yang lainnya. Berikut ini adalah kelebihan PLTA, yaitu:

  • PLTA lebih cepat dalam merespon beban kebutuhan listrik. Pembangkit ini cocok digunakan pada tipe peak, yakni untuk kondisi beban puncak yang besar dan sebagai cadangan ketika terjadi gangguan jaringan.
  • Pembangkit listrik menggunakan tenaga air merupakan energi ramah lingkungan, bebas emisi karbon sehingga tidak menyebabkan polusi serta efek rumah kaca. Gas emisi yang dihasilkan oleh PLTA lebih kecil jika dibanding sumber pembangkit lain. Menurut laporan dari hydropower.org mengenai status tenaga air tahun 2018, dinyatakan jika emisi gas rumah kaca rata-rata adalah 18,5 gCO2-eq/kWH dan listrik dari tenaga air dianggap menjadi yang paling bersih.
  • Pembangkit listrik tenaga air menghasilkan kapasitas listrik yang lebih besar jika dibanding pembangkit lainnya. Tentunya kelebihan ini sangat bermanfaat untuk memasok kebutuhan listrik negara kita.
  • Masa pakai PLTA sangat panjang, yaitu dapat menghasilkan listrik selama 50 hingga 100 tahun.
  • PLTA berupa waduk atau bendungan dapat menjadil lokasi wisata air. Selain itu, juga dapat menjadi sarana pembelajaran mengenai potensi tenaga air serta membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat sekitar.
  • Air waduk atau bendungan yang tertampung juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan harian masyarakat, irigasi sawah, serta cadangan air ketika musim kemarau.

Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air

Meski memiliki berbagai kelebihan, namun PLTA juga mempnyai kekurangan dibanding pembangkit listrik lainnya. Kekurangan PLTA antara lain:

  • Pembangunan PLTA memerlukan dana dan investasi yang sangat besar.
  • Jika PLTA ingin menghasilkan kapasitas listrik yang besar, maka memerlukan lahan yang luas.
  • Terjadinya gangguan pada ekosistem danau atau sungai akibat pembangunan bendungan.

Prinsip & Cara Kerja PLTA

Perubahan energi potensial dari aliran air menjadi energi listrik adalah prinsip dasar PLTA. Transformasi energi tersebut terjadi berkat bantuan gaya gravitasi, yaitu air yang telah dibendung dialirkan menuju turbin. Ketika air mengenai turbin, maka energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik dan sanggup memutar turbin yang menghasilkan energi mekanik.

Pixabay

Turbin yang berputar tersebut selanjutnya meneruskan putaran ke generator. Energi mekanik yang berasal dari turbin kemudian dikonversi oleh generator menjadi tenaga listrik. Selanjutnya arus listrik akan melewati power supply dan dialirkan ke pengguna melalui kabel-kabel yang saling terhubung. Kabel-kabel penyalur daya listrik tersebut melalui sutet dan tiang-tiang listrik hingga sampai ke pengguna dan dapat kita gunakan sehari-hari.

Air yang turun mengenai turbin tadi kemudian akan dialirkan ke sungai, sehingga bisa dimanfaatkan untuk keperluan masyarakat, seperti kebutuhan air bersih, irigasi pertanian dan ladang, serta keperluan lainnya.

Jika dijelaskan secara sedehana prinsip dasar dan cara kerja PLTA adalah aliran air digunakan untuk memutar turbin yang terhubung dengan generator sehingga menghasilkan energi listrik.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Air

PLTA dapat berfungsi dengan baik jika mempunyai beberapa komponen berikut ini, antara lain:

  1. Waduk atau Bendungan yang berfungsi sebagai penyimpan atau penampung sumber energi, yaitu air. Bendungan juga berguna agar permukaan air dapat meningkat sehingga aliran air lebih kuat dalam memutar turbin.
  2. Pipa Pesat / Penstock adalah alat yang berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air menuju turbin.
  3. Turbin merupakan komponen untuk mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik. Prinsip dasar tubin seperti kincir angin, pembedanya hanyalah sumber penggeraknya. Beberapa jenis turbin air, antara lain turbin kaplan, turbin pelton, turbin francis dan sebagainya.
  4. Generator adalah komponen yang berfungsi menghasilkan energi listrik yang berasal dari energi mekanik. Generator yang terhubung dengan turbin akan ikut berputar dan kumparan magnet pada generator akan menggerakan elektron dan menghasilkan arus listrik AC.
  5. Jalur Transmisi merupakan jaringan kabel untuk mendistribusikan listrik yang berasal dari PLTA menuju kawasan permukiman, industri dan lokasi lain yang terhubung. Akan tetapi sebelum sampai ke konsumen, tegangan listrik harus diturunkan dengan alat transformator step down agar dapat digunakan.

Daftar PLTA di Indonesia

Indonesia telah membangun beberapa Pembangkit Listrik Tenaga Air yang tersebar di beberapa lokasi. Berikut ini adalah daftar PLTA di Indonesia, yaitu:

plta ketenger indonesiapower.co.id

1. PLTA di Sumatera

  • PLTA Peusangan | Kecamatan Silih Nara | Kabupaten Aceh Tengah, Aceh | Total 4 unit dengan kapasitas 86,6 MW.
  • PLTA Sigura-gura | Kecamatan Pintu Pohan Meranti | Kabupaten Toba Samosir, Sumatera Utara | Total 4 unit dengan kapasitas 286 MW.
  • PLTA Batang Agam| Sumatera Barat | Total 3 unit dengan kapasitas 10,5 MW.
  • PLTA Maninjau | Sumatera Barat | Total 4 unit dengan kapasitas 68 MW.
  • PLTA Tangga | Kecamatan Pintu Pohan Meranti | Kabupaten Toba Samosir, Sumatera Utara | Total 4 unit dengan kapasitas 317 MW.
  • PLTA Sipansihaporas | Sumatera Utara| Total 2 unit dengan kapasitas 50 MW.
  • PLTA Asahan 1 | Sumatera Utara | Total 2 unit dengan kapasitas 180 MW.
  • PLTA Singkarak |Kecamatan Lubuk Alung | Kabupaten Padang Pariaman, Sumatera Barat | Total 4 unit dengan kapasitas 175 MW.
  • PLTA Koto Panjang | Riau | Total 3 unit dengan kapasitas 114 MW.
  • PLTA Besai | Lampung | Total 2 unit dengan kapasitas 90 MW.
  • PLTA Tes | Bengkulu | Total 4 unit dengan kapasitas 16 MW.
  • PLTA Musi | Bengkulu | Total 3 unit dengan kapasitas 210 MW.
  • PLTA Batubegi | Lampung | Total 2 unit dengan kapasitas 28 MW.

2. PLTA di Jawa

  • PLTA Ubrug | Jawa Barat | Total 3 unit dengan kapasitas 17,1 MW.
  • PLTA Cibadak | Jawa Barat
  • PLTA Cikalong | Kecamatan Pangalengan | Kabupaten Bandung, Jawa Barat | Total 3 unit dengan kapasitas 19.2 MW.
  • PLTA Parakan Kondang | Jawa Barat | Total 4 unit dengan kapasitas 9.92 MW.
  • PLTA Jelok | Kecamatan Tuntang | Kabupaten Semarang, Jawa Tengah | Total 4 unit dengan kapasitas 20.48 MW.
  • PLTA Timo | Kecamatan Pringapus | Kabupaten Semarang, Jawa Tengah | Total 3 unit dengan kapasitas 12 MW.
  • PLTA Saguling | Jawa Barat | Total 4 unit dengan kapasitas 700 MW.
  • PLTA Cirata | Jawa Barat | Total 8 unit dengan kapasitas 1.008 MW.
  • PLTA Jatiluhur | Jawa Barat | Total 7 unit dengan kapasitas 175 MW.
  • PLTA Lamajan | Kecamatan Pangalengan | Kabupaten Bandung, Jawa Barat | Total 3 unit dengan kapasitas 19.2 MW.
  • PLTA Ketenger | Kecamatan Baturraden | Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah | Total 2 unit dengan kapasitas 7 MW.
  • PLTA Gajah Mungkur | Kecamatan Wonogiri | Kabupaten Wonogiri, Jawa Tengah | Total 1 unit dengan kapasitas 12,4 MW.
  • PLTA Wadaslintang | Kecamatan Padureso | Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah | Total 2 unit dengan kapasitas 16,4 MW.
  • PLTA Garung | Kecamatan Garung | Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah | Total 2 unit dengan kapasitas 26,4 MW.
  • PLTA Sempor | Kecamatan Sempor | Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah | Total 2 unit dengan kapasitas 25 MW.
  • PLTA Pejengkolan | Kecamatan Padureso | Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah | Total 2 unit dengan kapasitas 15 MW.
  • PLTA Mrica | Kecamatan Bawang | Kabupaten Banjarnegara, Jawa Tengah | Total 3 unit dengan kapasitas 184,5 MW.
  • PLTA Mendalan | Jawa Timur | Total 3 unit dengan kapasitas 23 MW.
  • PLTA Siman | Jawa Timur | Total 3 unit dengan kapasitas 10,8 MW.
  • PLTA Giringan | Jawa Timur | Total 2 unit dengan kapasitas 3 MW.
  • PLTA Selorejo | Jawa Timur | Total 1 unit dengan kapasitas 4,48 MW.
  • PLTA Karangkates | Jawa Timur | Total 3 unit dengan kapasitas 105 MW.
  • PLTA Kedung Ombo | Kecamatan Geyer | Kabupaten Grobogan, Jawa Tengah | Total 1 unit dengan kapasitas 23 MW.
  • PLTA Sidorejo | Kecamatan Geyer | Kabupaten Grobogan, Jawa Tengah | Total 1 unit dengan kapasitas 1,4 MW.
  • PLTA Klambu | Kecamatan Klambu | Kabupaten Grobogan, Jawa Tengah | Total 1 unit dengan kapasitas 1,1 MW.
  • PLTA Wlingi | Jawa Timur | Total 2 unit dengan kapasitas 54 MW.
  • PLTA Lodoyo | Jawa Timur | Total 1 unit dengan kapasitas 4,5 MW.
  • PLTA Sengguruh | Jawa Timur | Total 2 unit dengan kapasitas 29 MW.
  • PLTA Tulung Agung | Jawa Timur | Total 2 unit dengan kapasitas 46 MW.
  • PLTA Tulis | Jawa Timur | Total 2 unit dengan kapasitas 14 MW.

3. PLTA di Kalimantan

  • PLTA Riam Kanan | Kecamatan Aranio | Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatan | Total 3 unit dengan kapasitas 30 MW.

4. PLTA di Sulawesi

  • PLTA Tonsea Lama | Kecamatan Tondano Utara | Kabupaten Minahasa, Sulawesi Utara | Total 3 unit dengan kapasitas 14,38 MW.
  • PLTA Tanggari I | Kecamatan Tondano Utara | Kabupaten Minahasa, Sulawesi Utara | Total 1 unit dengan kapasitas 17,2 MW.
  • PLTA Tanggari II | Kecamatan Tondano Utara | Kabupaten Minahasa, Sulawesi Utara | Total 1 unit dengan kapasitas 19 MW.
  • PLTA Larona | Sulawesi Selatan | Total 3 unit dengan kapasitas 165 MW.
  • PLTA Balambano | Sulawesi Selatan | Total 2 unit dengan kapasitas 130 MW.
  • PLTA Karebbe | Sulawesi Selatan | Total 2 unit dengan kapasitas 140 MW.
  • PLTA Bakaru | Sulawesi Selatan | Total 2 unit dengan kapasitas 126 MW.
  • PLTA Sulewana-Poso I | Kecamatan Pamona Utara | Kabupaten Poso, Sulawesi Tengah | Total 4 unit dengan kapasitas 160 MW.
  • PLTA Sulewana-Poso II | Kecamatan Pamona Utara | Kabupaten Poso, Sulawesi Tengah | Total 3 unit dengan kapasitas 195 MW.
  • PLTA Sulewana-Poso III | Kecamatan Pamona Utara | Kabupaten Poso, Sulawesi Tengah | Total 5 unit dengan kapasitas 400 MW.

5. PLTA di Papua

  • PLTA Genyem kapasitas 20 MW sejumlah 2 unit
  • PLTA Baliem di Wamena kapasitas 50 MW

Kapasitas Listrik PLTA di Indonesia

Pembangkit Listrik Tenaga Air di Indonesia berpotensi menghasilkan listrik sebesar 70.000 Mega Watt (MW), akan tapi pemanfaatannya belum maksimal, hanya 6% atau sekitar 3.529 MW yang telah digunakan.

Pengelola PLTA di Indonesia

Perkembangan pembangkit listrik energi listrik merupakan warisan pemerintahan kolonial. Akan tetapi saat ini, pengelolaan PLTA diserahkan ke salah satu anak perusahaan PLN, yaitu PT. Indonesia Power.

pln indonesia power indonesiapower.co.id

PLN sebagai BUMN induk pengelolaan sumber daya listrik di Indonesia pada awalnya adalah Perum yang kemudian berubah menjadi Persero khusus bidang kelistrikan. Perusahaan Listrik Negara melaksanakan tugas dari pemerintah untuk menjalankan bisnis tenaga listrik demi meningkatkan kualitas hidup masyarakat, terutama ekonomi dengan tidak mengesampingkan aspek ekologi.

Selanjutnya adalah PT. Indonesia Power yang merupakan anak perusahan PLN yang bekerja dalam bidang kelistrikan. Perusahaan ini didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 dengan nama PT. PLN Pembangkitan Jawa dan Bali I. Akan tetapi kemudian diubah menjadi PT. Indonesia Power pada tanggal 8 Oktober 2000 sebegai penegasan tujuan perusahaan yang independen dan murni berorientasi terhadap bisnis kelistrikan.

PT. Indonesia Power juga mengelola pengoperasian 12 Unit Jasa Pembangkitan, 5 Unit Pembangkitan, 3 Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan, serta 1 Unit Jasa Pemeliharaan. Unit Pembangkitan tersebut berada di beberapa wilayah berbeda, seperti Bandung Barat, Banten, Semarang, Banjarnegara dan Bali.

Peraturan & Payung Hukum PLTA

Pengelolaan dan pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Air diatur dalam berbagai peraturan dan undang-undang sebagai berikut:

  • Undang-Undang Nomor30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan.
  • Undang-Undang Nomor 23 Tahun 2014 tentang Pemerintah Daerah.
  • Undang-Undang Nomor 30 Tahun 2007 tentang Energi.
  • Peraturan Pemerintah Nomor 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional.
  • Peraturan Pemerintah Nomor 23 Tahun 1994 tentang Pengalihan Bentuk Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN) menjadi Perusahaan Perseroan (Persero).
  • Peraturan Menteri Pekerjaan Umumdan Perumahan Rakyat Nomor 9 Tahun 2016 tentang Tata Cara Pelaksanaan Kerjasama Pemerintah dan Badan Usaha dalam Pemanfaatan Infrastruktur Sumber Daya Air untuk Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air/ Pembangkit Listrik tenaga Minihidro/ Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro.
  • Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 18 Tahun 2010 tentang Organisasi dan Tata Kerja Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.

Masa Produktif PLTA

Pembangkit Listrik Tenaga Air dapat beroperasi cukup lama, bahkan PLTA Bengkok, Dagu, Bandung telah beroperasi sejak 1923 hingga saat ini dan menjadi PLTA tertua di Indonesia.

Faktor utama yang menentukan masa operasi PLTA adalah sumber daya air serta usia bendungan atau waduk. Jika debit air selalu terpenuhi maka PLTA dapat bekerja maksimal. Umumnya kemampuan produksi listrik dari PLTA akan berkurang ketika musim kemarau tiba dimana debit air menyusut.

Masalah dan Hambatan

Masalah utama yang menjadi tantangan pembangunan PLTA adalah ancaman erosi dan sedimentasi. Adanya sedimentasi dan erosi pada waduk atau bendungan akan menyebabkan penurunan volume air yang berpengaruh terhadap debit aliran air untuk penggerak turbin PLTA. Salahs atu contoh PLTA yang tidak bekerja maksimal akibat sedimentasi adalah PLTA Banjarnegara, karena 75% area waduk merupakan sedimentasi dan 25% volume air yang dapat digunakan.

Selain itu, ancaman sedimentasi juga pernah terjadi di PLTA Saguling pada tahun 2015. Pada tahun tersebut laju sedimentasi mencapai 4,6 juta m3/tahun, lebih besar dari daya tampung airnya yang hanya 4 juta m3/tahun.

Agar masa kerja PLTA tidak berhenti, maka diperlukan cara untuk mengatasi erosi dan sedimentasi terutama dibagian hulu agar pembangkit dapat terus menghasilkan listrik.

PLTA merupakan sumber energi potensial bagi negara kita. Banyak negara-negara maju yang mulai meninggalkan sumber energi fosil seperti batu bara dan beralih ke sumber energi yang terbarukan seperi energi matahari dan energi air. Oleh sebab itu, pengembangan PLTA di Indonesia harus terus dilakukan untuk mencukupi cadangan energi listrik nasional.