Upload
naimah57
View
64
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
sk
Citation preview
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
HIDROELECTRIC
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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
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.
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.
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.
- 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.
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.
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.
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.
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.
Boleh diganggu oleh kemarau.
- Apabila kemarau berlaku, takungan empangan
mungkin tidak mencukupi untuk menghasilkan
tenaga hidro.
CARA EMPANGAN HIDROELEKTRIK
MENGHASILKAN ELEKTRIK.
• Air dalam gerakan
Tenaga Kinetik
• Aliran air memusing bilah dalam turbin
Tenaga Mekanikal • Turbin
memutar penjana motor
Tenaga Elektrik
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.
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.
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.
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.
Simulasi komputer, Hydro Quebec
- untuk mensimulasi dan mendapatkan data
tentang cara yang paling cekap bagi sesebuah
empangan.
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.
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.
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.
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
MODEL RODA AIR
MODEL SISTEM MUDAH MIKRO HIDRO
SEKIAN