41
INSTITUT PENDIDIKAN GURU KAMPUS TEMENGGONG IBRAHIM JOHOR BAHRU 1 DR. YAZID B. ABDUL MANAP JABATAN SAINS SCE 3114 Topik 5 ISU IV: Kemapanan Sumber Tenaga yang boleh diperbaharui - Hidroelektrik

Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Embed Size (px)

DESCRIPTION

sk

Citation preview

Page 1: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

INSTITUT PENDIDIKAN GURU KAMPUS

TEMENGGONG IBRAHIM JOHOR BAHRU

1

DR. YAZID B. ABDUL MANAP

JABATAN SAINS

SCE 3114

Topik 5

ISU IV: Kemapanan Sumber

Tenaga yang boleh diperbaharui

- Hidroelektrik

Page 2: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

HIDROELECTRIC

Page 3: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

PENGENALAN

Tenaga konvensional semakin berkurangan dan

kian habis.

Tenaga alternatif atau gantian perlu diekspoitasi

dengan lebih giat.

Merupakan tenaga yang boleh diperbaharui dan

sentiasa berterusan.

Malaysia paling banyak menjana tenaga

hidroelektrik di Asia Tenggara. Namun begitu,

India merupakan negara membangun yang

paling banyak menjana tenaga ini.

Page 4: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Kuasa hidroelektrik adalah salah satu sumber

tenaga yang tertua di dunia.

Pada tahun 2005, kuasa hidroelektrik membekal

kira-kira 715,000 MWe atau 19% daripada kuasa

elektrik sedunia (16% pada tahun 2003).

Lebih daripada 63% jumlah kuasa elektrik yang

diperolehi daripada sumber yang boleh

diperbaharui adalah kuasa hidroelektrik.

Page 5: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Aliran sungai yang deras seperti air terjun

membolehkan tenaga elektrik yang tinggi

dihasilkan.

Hal ini demikian kerana aliran air yang jatuh

dari puncak air terjun membolehkan turbin

digerakkan dan seterusnya menyebabkan

generator elektrik menghasilkan tenaga elektrik.

Isipadu air yang tetap dan banyak juga penting

untuk penjanaan tenaga hidroelektrik.

Page 6: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Tenaga hidroelektrik merupakan tenaga

komersial yang keempat terbesar di peringkat

global selepas minyak, arang batu dan gas.

Penting kepada penduduk dunia untuk

membekalkan sumber elektrik.

Page 7: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

KEBAIKAN KUASA HIDROELEKTRIK

Tenaga bersih

- tidak membebaskan gas karbon dioksida yang

mampu mencemarkan kandungan udara atau apa-apa

gas sisa yang menyumbang kepada hujan asid dan

pemanasan global.

- tidak mengeluarkan bahan radio aktif atau bahan

kimia lain yang boleh mencemarkan sungai.

- tidak menyebabkan pencemaran bunyi.

- tiada trak, kereta api, baj, atau saluran paip yang

diperlukan untuk membawa bahan api ke tapak loji

kuasa hidro.

Page 8: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Tenaga yang boleh diperbaharui dan

dipercayai.

- Kuasa hidro mengikuti kitaran air sejatan,

pemejalwapan, dan pemendakan,. Selagi ada

pemendakan melalui hujan atau salji, akan ada

air untuk memusingkan turbin.

Page 9: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Kuasa hidro adalah sangat cekap.

- Kecekapan tenaga air yang ditukarkan kepada

tenaga elektrik melalui generasi tenaga hidro adalah

sekitar 90%.

Elektrik boleh dihasilkan pada kadar yang

tetap.

- Empangan yang dibina untuk menakung air

membolehkan tenaga hidro dihasilkan pada kadar

yang tetap.

- Aliran air yang melalui turbin boleh dikawal oleh

jurutera untuk menjamin elektrik yang dihasilkan

tidak terlalu banyak atau kekurangan.

Page 10: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Tenaga boleh disimpan hingga waktu ia

diperlukan.

- boleh dihentikan apabila keperluan tenaga elektrik

berkurangan dan dioperasikan semula apabila

keperluan tenaga meningkat.

- Takungan air di dalam empangan bertindak seperti

sel kering yang menakung banyak tenaga keupayaan

dan disimpan sehingga tenaga tersebut diperlukan.

Page 11: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Menyumbang kepada penjanaan elektrik

untuk banyak dekad.

- jurutera meninjau samada aliran air di tempat

tersebut boleh berterusan atau tidak untuk

jangka masa yang panjang.

- untuk menjamin bekalan air di tempat tersebut

boleh mengalir untuk jangka masa yang sangat

panjang.

Page 12: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Tidak memerlukan bahan api.

- penghapusan kos bahan api.

Tahan lama.

- mempunyai kehidupan yang lebih panjang

daripada loji yang menggunakan bahan api.

- Terdapat beberapa loji hidroelektrik yang kini

masih dalam perkhidmatan telah dibina 50

hingga 100 tahun yang lalu.

Page 13: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Sistem mikro-hidro telah tersedia.

- versi miniatur sistem hidroelektrik.

- sesuai untuk tempat di pedalaman di mana

kuasa elektrik adalah jauh daripada tempat

tersebut dan susah untuk dihantar.

- Unit ini boleh menghasilkan dari 30W sehingga

3600W kuasa yang berterusan.

Page 14: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Kos operasi murah.

- sumber tenaga hidro iaitu air adalah sumber

percuma yang tidak akan kehabisan.

- mampu memberikan pulangan yang agak lumayan.

Menjadi tarikan pelancongan.

- mewujudkan pelbagai aktiviti rekreasi seperti

memancing, ski air dan bersiar-siar dengan bot

contohnya di Tasik Kenyir, Terengganu dan Tasik

Pedu, Kedah.

Page 15: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Untuk tujuan pengairan.

- boleh digunakan untuk mengairi tanaman

semasa musim kemarau.

- Di Mesir, Empangan Aswan telah dibina bagi

membolehkan petani menanam tanaman dua

atau tiga kali setahun dan pada masa yang sama

ia membekalkan kuasa hidroelektrik untuk

masyarakat Mesir.

Page 16: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Bekalan air dan kawalan banjir.

- Di kawasan Penampang dan Kota Kinabalu, Sabah,

empangan Babagon terbukti dapat menolong

penduduk pada waktu mereka mengalami masalah

kemarau panjang seperti yang berlaku pada awal

tahun 1997.

- Dengan adanya empangan itu, penduduk di kawasan

tersebut tidak kehabisan air walaupun bekalan

terpaksa dicatu (配给).

Page 17: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

KEBURUKAN KUASA HIDROELEKTRIK Mengganggu kualiti dan aliran semulajadi

sungai.

- menyebabkan tahap oksigen rendah yang terlarut

dalam air.

- membahayakan habitat riparian yang tinggal

berhampiran sungai-sungai (tebing sungai).

- Pihak yang berkuasa telah menggunakan pelbagai

teknik pengudaraan untuk mengatasi masalah ini.

- perlu mengekalkan aliran minimum bagi hiliran air

semasa pemasangan kuasa hidro kerana ia penting

untuk habitat riparian dapat terus hidup

Page 18: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Menghalang aliran semula jadi sedimen.

- Sungai memendakan sedimen dalam takungan

empangan apabila halaju aliran air menjadi lambat

dan zarah termendap.

- takungan empangan boleh menjadi begitu cetek

sehingga sedimen mesti dikeluarkan menggunakan

cara pengorekan atau cara-cara lain.

- Hilir sungai empangan pula "kebuluran" bagi

sedimen kerana mendapan yang mengalir secara

semula jadi di dalam sungai telah terperangkap di

belakang empangan.

Page 19: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Lubang kerokan(冲刷).

- Air yang mengalir melalui empangan boleh

menyebabkan kerokan lubang yang membentuk serta-

merta di bawah empangan.

- Kerokan lubang mungkin akan merosakkan asas

empangan dan mengancam struktur empangan

tersebut.

- Di samping itu, arus di kerokan lubang menjadi satu

ancaman yang merbahaya kepada perenang.

Page 20: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Halangan kepada penghijrahan ikan.

- ke tempat pembiakan.

- Ikan yang ingin berhijrah ke hulu sungai boleh

dibantu dengan menggunakan laluan ikan, atau

dengan memerangkap dan membawa ikan ke hulu

sungai menggunakan lori.

- tidak sentiasa berkesan.

Page 21: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

- Ikan yang berhijrah ke hilir sungai dibantu dengan

mengalihkan ikan dari pintu turbin menggunakan

skrin atau perisai atau lampu dan bunyi bawah air,

dan dengan mengekalkan aliran tumpahan minimum

melepasi turbin.

- menjadi penghalang kepada pergerakan spesies yang

tidak diingini (unwanted invasive species).

- Air cenderung untuk menjadi lebih panas dalam

takungan dan menjejaskan jenis ikan yang didapati di

hulu, dalam, dan hiliran takungan itu.

Page 22: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Bencana (Catastrophic Failure)

- empangan pecah

- akan menjadi bencana dan akan membunuh ramai

orang. Satu contoh klasik dalam sejarah Amerika

ialah Banjir Johnstown yang berlaku pada 31 Mei

1889. Ia merupakan hasil kegagalan Empangan Fork

Selatan (South Fork Dam) yang terletak 14 batu (23

km) ke hulu bandar Johnstown, Pennsylvania,

Amerika Syarikat.

- empangan yang dibina kini adalah kuat menghadapi

tekanan air.

Page 23: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik
Page 24: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Kesan terhadap persekitaran tempatan dan

boleh bersaing dengan kegunaan lain bagi tanah

itu.

- Manusia, flora dan fauna akan kehilangan habitat

semulajadi mereka.

- Budaya tempatan dan tempat-tempat bersejarah

yang berdekatan dengan empangan mungkin

menghadapi krisis ditenggelami air jika empangan

dibina.

Page 25: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Kesan terhadap penduduk di kawasan

takungan.

- Kawasan takungan air akan meliputi suatu

kawasan yang luas dan mungkin menjejaskan

kehidupan penduduk tempatan di kawasan

tersebut. Sesetengah penduduk mungkin perlu

berpindah daripada tempat tersebut kerana ia

akan ditenggelami air.

Page 26: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Menggunakan tanah yang luas dan

memusnahkan alam sekitar.

- Apabila air ditakung, pokok-pokok yang berada

di kawasan takungan akan ditenggelami air dan

mati

- Ekosistem di kawasan tersebut terganggu dan

mungkin menyebabkan spesis-spesis tumbuhan

dan haiwan terpupus.

Page 27: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Boleh diganggu oleh kemarau.

- Apabila kemarau berlaku, takungan empangan

mungkin tidak mencukupi untuk menghasilkan

tenaga hidro.

Page 28: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

CARA EMPANGAN HIDROELEKTRIK

MENGHASILKAN ELEKTRIK.

Page 29: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

• Air dalam gerakan

Tenaga Kinetik

• Aliran air memusing bilah dalam turbin

Tenaga Mekanikal • Turbin

memutar penjana motor

Tenaga Elektrik

Page 30: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

CARA MENINGKATKAN KECEKAPAN

KUASA HIDROELEKTRIK.

Terdapat banyak jenis turbin yang digunakan

untuk penjanaan elektrik daripada tenaga hidro.

Ia biasanya dipilih berasaskan kegunaan

tertentu dan ketinggian aras air atau kepala

(juga dikenali sebagai “head”) yang tersedia

untuk menggerakkan turbin.

Untuk meningkatkan kecekapan kuasa

hidroelektrik, pihak yang bertanggungjawab

perlu memilih jenis turbin yang paling sesuai

dengan kegunaan dan ketinggian aras air

empangan tersebut.

Page 31: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

3 JENIS TURBIN

Turbin Pelton

- mempunyai satu atau lebih jet air daripada

pelari yang menyerupai roda air pada kincir air.

- digunakan untuk tapak yang mempunyai aras

air yang tingginya antara 50 kaki hingga 6000

kaki dan keupayaan penjanaan sehingga 200

megawatt.

Page 32: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Turbin Francis

- mempunyai pelari yang dilengkapi dengan

bilah kipas yang biasanya berjumlah sembilan

atau lebih.

- beroperasi bagi kepala 10 kaki hingga 1000

kaki dengan keupayaan penjanaan sehingga 800

megawatt.

Page 33: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Turbin Kipas

- mempunyai satu pelari berserta tiga hingga enam

bilah yang tetap, seperti kipas penggerak pada bot.

- beroperasi bagi ketinggian kepala daripada 10 kaki

hingga 300 kaki dengan keupayaan penjanaan 100

megawatt.

Turbin Kaplan

- jenis turbin yang kipasnya boleh diubah-ubah untuk

meningkatkan prestasi.

- mempunyai keupayaan penjanaan sehingga 400

megawatt.

Page 34: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Simulasi komputer, Hydro Quebec

- untuk mensimulasi dan mendapatkan data

tentang cara yang paling cekap bagi sesebuah

empangan.

Page 35: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

KUASA HIDROELEKTRIK DI MALAYSIA

Empangan hidroelektrik yang pertama di

Malaysia ialah Empangan Hidro Tasik

Chenderoh yang telah bermula dibina pada

tahun 1927, dan siap pada tahun 1930.

masih beroperasi sehingga kini, menjadikannya

yang tertua di Malaysia.

Page 36: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

Empangan Cenderoh di Perak (Sg. Perak)

Empangan Temenggor di Perak (Sg. Perak)

Empangan Kenyir di Terengganu (Sg.Tganu)

Empangan Kenering di Perak (Sg. Perak)

Empangan Btg Padang di Perak (Sg. Btg Padang)

Empangan Bersia di Perak (Sg. Perak)

Empangan Tenom Pangi (Sg. Padas)

Empangan Pelagus (Sg. Pelagus)

Empangan Batang Ai (Sg. Lupar)

Empangan Bakun (Sg. Balui) - memulakan

penjanaan dari turbin pertamanya mulai Ogos 2011

diikuti turbin seterusnya bagi setiap 3 bulan

sehinggalah turbin yang ke 8 pada tahun 2013.

Projek Hidroelektrik Ulu Jelai, Cameron Highlands -

dijangka mula beroperasi pada bulan Disember 2015.

Page 37: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

MENGAPA MALAYSIA SESUAI MENJANA

HIDROELEKTRIK?

Mempunyai hujan yang banyak iaitu melebihi

2000mm setahun.

Sungai di Malaysia mengalir deras dan sentiasa

dipenuhi air.

Negara kita terdapat banyak kawasan

bergunung-ganang yang amat sesuai untuk

membina empangan.

Page 38: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

KAJIAN TENTANG KUASA HIDROELEKTRIK

lebih tertumpu pada aspek-aspek berikut.

a) Laluan ikan, sikap dan respon ikan.

b) Projek-projek yang berkaitan dengan turbin.

c) Pembangunan Alat Pemantauan

d) Hidrologi

e) Kualiti Air

f) Keselamatan empangan

g) Operasi & Penyelenggaraan

h) Pengurusan Sumber Air

Page 39: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

MODEL RODA AIR

Page 40: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

MODEL SISTEM MUDAH MIKRO HIDRO

Page 41: Isu IV a Kemapanan Sumber Hidroelektrik

SEKIAN