Di negara kita, kita sudah mempunyai empangan hidroelektrik di seluruh Semenanjung, Sabah dan Sarawak. Antara yang popular adalah Empangan Kenyir, Empangan Pergau, Empangan Bakun dan banyak lagi. Tenaga elektrik yang dijana oleh setiap empangan ini pula berbeza berdasarkan saiz dan kapasitinya.
Antara fungsi utama empangan adalah menjana tenaga elektrik. Bagaimanakah tenaga elektrik ini dapat dijana atau dihasilkan sebelum disalurkan ke kawasan berdekatan?
BESARKAN TEKS A- A+
Tenaga hidroelektrik ialah satu bentuk tenaga boleh diperbaharui yang dihasilkan dengan memanfaatkan kuasa air yang bergerak dan menukarkannya kepada elektrik yang boleh digunakan. Empangan adalah bahagian penting dalam proses ini dan berfungsi dengan menyimpan atau menahan kuasa ini dengan mengawal aliran air.
Aliran ini kemudiannya boleh digunakan dengan lebih berkesan kerana kelajuan atau halaju terkawalnya memutar turbin yang menjana elektrik.
Kebanyakan bentuk tenaga melibatkan pergerakan yang menjana kuasa dan sistem yang ada pada empangan dibina untuk memanfaatkan dan mengawal kuasa tersebut. Dalam loji hidroelektrik, sistem ini datang dalam bentuk turbin yang pada asasnya adalah kipas besar pada aci (atau gandar roda).
Aliran air menolak turbin (sama seperti angin akan memutar kincir angin) yang memutarkan turbin dan aci. Aci adalah sebahagian daripada komponen penjana elektrik dan pergerakannya bertindak sebagai motor yang menjana kuasa.
Apakah fungsi empangan?
Empangan adalah bahagian penting dalam proses ini kerana ia mewujudkan perbezaan ketinggian. Apabila sebuah empangan dibina di atas sungai yang besar, ia biasanya dibina dengan ketinggian yang agak tinggi. Di belakang empangan, aliran air semula jadi sungai terkumpul.
Di bahagian bawah dinding empangan, terdapat laluan yang dikenali sebagai laluan pengambilan air (water intake). Tekanan yang terkumpul di belakang dinding daripada arus sungai menghasilkan tekanan. Disebabkan oleh peningkatan tekanan dan graviti dalam takungan ini, air akan jatuh melalui injap masuk atau penstock ini.
Penstock, atau terowong pengambilan, menyalurkan air kepada kipas turbin. Apabila air mengalir melalui turbin, arus dan halajunya akan menyebabkan turbin berputar, sekali gus menghasilkan kuasa dalam penjana (generator).
Satu perkara yang menarik tentang hidroelektrik ialah ia adalah tenaga boleh diperbaharui. Ini bermakna, secara teori, kita tidak boleh kehabisan sumber kuasa ini (air), tidak seperti bahan api fosil seperti arang batu atau minyak. Apabila air telah melepasi kipas dan memutar turbin, ia mengalir keluar dari sistem dan terus ke sungai di seberang empangan.
Ini bermakna proses itu hanya menggunakan arus atau momentum air. Selagi sungai terus mengalir di kawasan itu, empangan itu akan mempunyai sumber kuasa yang hampir tidak berkesudahan.
Penyaluran tenaga elektrik
Biasanya, empangan atau loji hidroelektrik akan terdiri daripada beberapa penjana (generator), dan ini akan disambungkan ke talian kuasa dan menara. Talian ini kemudiannya membawa elektrik ke komuniti, bandar dan rumah di kawasan kejiranan berdekatan.
Pembinaan empangan hidroelektrik membolehkan loji mengawal jumlah tenaga elektrik yang dihasilkan. Ini bermakna banyak tenaga elektrik boleh dihasilkan pada waktu puncak (biasanya waktu siang), manakala pada waktu malam, apabila biasanya kurang diperlukan, loji boleh menjana kurang tenagan elektrik.
Jumlah tenaga elektrik yang dihasilkan ini boleh dikawal menggunakan sistem 'storan pam', yang sebenarnya menggunakan semula air yang sama. Sebaik sahaja air mengalir melalui penstock awal, ia dipam semula ke dalam kolam simpanan di atas loji kuasa.
Proses ini dilakukan pada waktu luar puncak apabila permintaan tenaga lebih rendah. Dengan mengepam air ke dalam takungan ini, loji boleh menggunakan semula air ini dan mempunyai bekalan air yang mencukupi untuk menjana lebih banyak tenaga elektri semasa permintaan elektrik tinggi.
Empangan hidroelektrik di seluruh dunia
Tenaga hidroelektrik adalah sumber elektrik boleh diperbaharui yang paling biasa digunakan. China adalah pengeluar hidroelektrik terbesar. Pengeluar kuasa hidro terkemuka lain di seluruh dunia termasuk Amerika Syarikat, Brazil, Kanada, India dan Rusia.
Kira-kira 71 peratus daripada semua tenaga elektrik boleh diperbaharui yang dijana di Bumi adalah daripada kuasa hidro.
Empangan Three Gorges di China, yang menahan Sungai Yangtze, adalah empangan hidroelektrik terbesar di dunia dari segi pengeluaran elektrik. Empangan ini adalah 2,335 meter panjang dan 185 meter tinggi dan mempunyai penjana yang mencukupi untuk menghasilkan kuasa 22,500 megawatt.
Kredit:
