By Suryo, SOLARENERGI.ID Tenaga air merupakan sumber energi listrik terbarukan , bersih dan ramah lingkungan karena ketika dimanfaatkan untuk memproduksi listrik tidak menghasilkan emisi gas karbon dioksida, namun demikian untuk bisa menghasilkan energi listrik secara teknis diperlukan bendungan agar air tersebut perlu disimpan sebelum dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.
Air yang tersimpan di danau / waduk pada umumnya berada pada daerah jauh diatas permukaan air laut ( misalnya 800 mdpl) sedangkan posisi turbin air berada di ketinggian yang lebih rendah dibanding posisi bendungan sebagai inlet penstock (misalnnya 700 mdpl). Memperhatikan kondisi tersebut maka tinggi terjun air (head) sebesar 100 meter.
Dalam pemanfaatan potensi air oleh pembangkit listrik tenaga air (PLTA) perlu menjaga agar selalu berada diatas level minimum air yang ada di bendungan hingga berada di bawah level air bendungan agar PLTA dapat beroperasi setiap hari sepanjang tahun. Sebagai contoh apabila level minimal berada pada ketinggian 800 mdpl dan level maksimal pada 810 mdpl , maka dalam penggoperasian PLTA harus dijaga tidak boleh melebihi 810 mdpl agar bendungan tidak menerima tekanan air yang melebihi batas kemampuannya dan tidak berada dibawah ambang minimalnya karena dapat mengakibatkan pembangkit listrik tidak beroperasi
Secara teknis prinsip produksi listrik yang dihasilkan oleh PLTA diawali dari air yang berada di bendungan dialirkan melalui pipa pesat (saluran air) menuju ke turbin air yang selanjutnya air masuk pada sudu-sudu turbin dan mengakibatkan turbin berputar (menghasilkan energi mekanik) karena turbin satu poros dengan generator maka ketika turbin telah mencapai putaran nominalnya dan generator diberikan eksitasi maka akan dihasilkan energi listrik melalui stator generator yang selanjutnya dihubungkan ke transformator daya untuk dikirim ke pusat beban / pelanggan.
Daya atau kapasitas unit pembangkit sangat ditentukan oleh debit air yang masuk kedalam turbin meskipun turin sendiri mempunyai efisiensi yang disebut dengan efisiensi turbin (η turbin) dan kapasitas generator, meski generator juga mempunyai efisiensi (η generator). Sehingga secara matematis dapat ditulis sebagai berikut ; P= ρ g h η , Dimana · P = Daya (watts) ρ = massa jenis air (kg/m3), η = efisiensi turbin x efisiensi generator, g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2) · h = head (m).
