Tinggi jatuh lebih menentukan daripada derasnya: cara PLTA mengubah hujan menjadi listrik

Sungai yang deras belum tentu bertenaga. Yang dicari pembangkit air adalah ketinggian yang bisa dijatuhkan.

Hujan awal musim di pertengahan November mengisi kembali waduk-waduk yang surut selama kemarau, dan bersama itu pembangkit listrik tenaga air kembali bekerja penuh. Orang sering membayangkan PLTA sebagai kincir yang diputar sungai deras. Gambaran itu tidak salah, tetapi melewatkan hal yang paling penting: yang membuat air bertenaga bukan hanya banyaknya, melainkan seberapa tinggi ia bisa dijatuhkan.

Air yang berada di tempat tinggi menyimpan energi, seperti batu yang diangkat di atas kepala. Ketika ia jatuh, energi simpanan itu berubah menjadi gerak, dan gerak itulah yang diubah turbin menjadi putaran dan generator menjadi listrik. Dua hal menentukan besarnya: berapa banyak air yang lewat setiap detik, dan dari ketinggian berapa ia turun. Insinyur menyebut ketinggian itu tinggi jatuh. Sungai besar di dataran rendah yang airnya melimpah tetapi hanya turun sedikit bisa kalah tenaga dari sungai kecil di pegunungan yang airnya dijatuhkan lewat pipa curam.

Baca juga: Mengapa turbin angin raksasa hanya punya tiga bilah dan berputar lambat

Dua angka yang dikalikan

Karena tenaga adalah hasil kali keduanya, perancang PLTA punya dua pilihan: membendung sungai besar untuk mendapat debit, atau mencari lokasi berbukit untuk mendapat tinggi jatuh. Pipa pesat, pipa besar yang membawa air dari waduk turun ke rumah turbin, adalah cara mengumpulkan tinggi jatuh itu ke satu titik. Semakin curam dan panjang jalur turunnya, semakin besar tekanan air yang menghantam turbin. Itulah sebabnya rumah turbin sering berada jauh di bawah bendungannya.

Waduk sebagai celengan hujan

Bendungan juga memberi hal yang tidak dimiliki sungai bebas: kendali waktu. Hujan datang bergerombol di musim basah, sedangkan listrik dibutuhkan sepanjang tahun. Waduk menyimpan air musim hujan untuk dialirkan di kemarau, dan dalam skala harian, pintu air bisa dibuka lebih lebar pada jam malam saat rumah-rumah menyalakan lampu dan televisi. Air yang tersimpan di ketinggian pada dasarnya adalah listrik yang menunggu diminta.

Pertukarannya nyata: lahan yang tenggelam, sungai yang berubah di hilir, dan endapan lumpur yang perlahan mengisi waduk. Tetapi prinsipnya tetap sederhana: hujan yang jatuh di pegunungan dibiarkan jatuh sekali lagi, kali ini melewati turbin.