Perpustakaan Digital ITB

Kementerian ESDM menyampaikan mulai tahun 2031 pemanfaatan energi surya dan angin akan ditambah secara masif. Sedangkan energi panas bumi dan air akan dioptimalkan untuk menjaga keseimbangan dan keandalan sistem. Untuk menjaga keandalan sistem, PLTA harus dapat bekerja di berbagai beban menyesuaikan dengan kebutuhan listrik yang ada. Salah satu PLTA yang dapat berfungsi sebagai penyeimbang sistem adalah PLTA Cirata. Terletak di provinsi Jawa Barat, PLTA ini memiliki 8 unit pembangkit dengan kapasitas 126 MW setiap unitnya. Jenis turbin air yang digunakan pada PLTA ini adalah turbin Francis. Sebagai antisipasi mulai beroperasinya Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Cirata, beberapa unit pembangkit dari PLTA Cirata akan dioperasikan pada beban rendah. Pada tugas sarjana ini, dilakukan pemodelan dan simulasi numerik turbin Francis khusus pada beban rendah di bawah 45 MW. Spesifikasi dan data geometri turbin didapatkan dari PLTA Cirata. Setelah data geometri turbin didapatkan, dilakukan pemodelan geometri turbin menggunakan perangkat lunak SOLIDWORKS. Tahap berikutnya seperti pengaturan setup simulasi, pembuatan meshing, penentuan kondisi batas, dan simulasi numerik dilakukan dengan bantuan perangkat lunak berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasil simulasi numerik menunjukkan semakin rendah operasi beban pada Turbin Francis PLTA Cirata, efisiensi turbin juga semakin turun. Pada operasi beban rendah ditemukan empat fenomena yang menjadi penyebab ketidakstabilan dan kerugian pada turbin diantaranya adalah fenomena kavitasi, aliran berputar pada dinding draft tube, reverse flow, dan inner blade vortex.