China Optimalkan Pembangkit Listrik Tenaga Air Melalui Restorasi Ekologi Sungai Kuning

Inisiatif restorasi ekologi (ER) berskala besar yang diterapkan di sepanjang Sungai Kuning, China, menunjukkan dampak positif terhadap potensi pembangkit listrik tenaga air, khususnya dalam memperpanjang masa pakai Waduk Xiaolangdi. Studi terbaru mengungkap bahwa strategi ER menjadi solusi kunci dalam mengatasi sedimentasi yang selama ini menghambat efisiensi operasional waduk.

Pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber energi terbarukan penting, dengan kontribusi sekitar 14 persen dari total kapasitas daya terpasang global hingga akhir 2023. Namun, sedimentasi waduk menjadi tantangan serius yang dapat mengurangi efisiensi produksi energi. Secara global, sedimentasi menyebabkan hilangnya kapasitas penyimpanan antara 0,5 persen hingga 1 persen setiap tahunnya akibat akumulasi sedimen. Masalah ini diperparah oleh perubahan iklim dan aktivitas manusia, terutama di sungai-sungai dengan beban sedimen tinggi seperti Sungai Kuning.

Untuk mengatasi masalah sedimentasi secara berkelanjutan, studi ini meneliti perubahan eko-hidrologi akibat tindakan ER yang diterapkan sejak 1999, termasuk program penghijauan dan pembangunan bendungan penahan sedimen dalam Program Grain-for-Green China. Upaya-upaya ini terbukti efektif dalam meningkatkan tutupan vegetasi dan mengurangi aliran sedimen menuju waduk.

Melalui pemodelan eko-hidrologi dan regulasi waduk selama periode 2000-2019, para peneliti mengevaluasi perbedaan antara skenario dengan dan tanpa implementasi ER. Hasilnya menunjukkan peningkatan signifikan dalam produksi energi Waduk Xiaolangdi, mencapai sekitar 57,3% atau setara dengan 100 miliar kWh selama periode penelitian. Peningkatan ini didorong oleh kapasitas penyimpanan sedimen yang diperpanjang berkat upaya restorasi, meskipun produksi energi rata-rata mengalami sedikit penurunan sebesar 6,9 persen.

Dengan kapasitas desainnya, Waduk Xiaolangdi diperkirakan mampu menghasilkan sekitar 2,7 × 10¹¹ kWh energi sebelum menghadapi masalah inefisiensi akibat penumpukan sedimen. Keberhasilan ini menggarisbawahi pentingnya pengelolaan daerah aliran sungai yang terintegrasi untuk keberlanjutan pembangkit listrik tenaga air di seluruh dunia.

Selain itu, pengurangan beban sedimen dan peningkatan tutupan hijau juga berkontribusi pada peningkatan kualitas air Sungai Kuning, menunjukkan manfaat ekologis yang lebih luas dari inisiatif ini. Secara kuantitatif, studi mencatat penurunan aliran sungai tahunan rata-rata sekitar 7,9 persen dan penurunan beban sedimen sekitar 38,9 persen dibandingkan skenario tanpa ER. Peningkatan tutupan vegetasi menjadi faktor kunci dalam mengurangi erosi dan sedimentasi.

Studi ini juga menyoroti pertukaran yang perlu dipertimbangkan, dimana peningkatan evapotranspirasi akibat tutupan vegetasi yang lebih luas menyebabkan penurunan limpasan air yang tersedia untuk pembangkit listrik tenaga air. Oleh karena itu, para peneliti menekankan perlunya pertimbangan yang cermat terhadap faktor-faktor ini dalam menyeimbangkan upaya restorasi ekologis dengan kebutuhan produksi energi.

Pelajaran dari restorasi ekologis Sungai Kuning memberikan wawasan berharga bagi pengelola waduk di seluruh dunia yang menghadapi masalah sedimentasi serupa. Penerapan strategi pengelolaan daerah aliran sungai yang terintegrasi ini memiliki potensi untuk diterapkan di berbagai wilayah, menawarkan kerangka kerja adaptif bagi negara-negara yang berupaya mengoptimalkan sumber daya pembangkit listrik tenaga air mereka.

Meskipun kapasitas penyimpanan sedimen Waduk Xiaolangdi diproyeksikan akan habis pada tahun 2024, kolaborasi antara praktik ekologis dan pengelolaan sedimen memberikan harapan untuk keberlanjutan infrastruktur pembangkit listrik tenaga air ini di masa depan. Pertanyaan mendasar yang perlu terus dijawab adalah bagaimana praktik pengelolaan daerah aliran sungai dapat diterapkan secara efektif untuk menyeimbangkan antara kesehatan ekologis dan produksi energi, tidak hanya untuk Waduk Xiaolangdi tetapi juga untuk fasilitas pembangkit listrik tenaga air lainnya di seluruh dunia.

Berikut adalah poin-poin penting dari studi tersebut:

• Restorasi ekologi (ER) skala besar meningkatkan potensi pembangkit listrik tenaga air di Sungai Kuning.
• ER efektif mengatasi sedimentasi waduk, memperpanjang masa pakai Waduk Xiaolangdi.
• ER melibatkan penghijauan dan pembangunan bendungan penahan sedimen.
• Produksi energi Waduk Xiaolangdi meningkat 57,3% berkat ER.
• ER berkontribusi pada peningkatan kualitas air Sungai Kuning.
• Studi mencatat penurunan aliran sungai dan beban sedimen berkat ER.
• Peningkatan evapotranspirasi perlu dipertimbangkan dalam upaya ER.
• Pengelolaan daerah aliran sungai yang terintegrasi penting untuk keberlanjutan pembangkit listrik tenaga air.