Belajar

1. PENDAHULUAN

Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan dari efek rumah kaca (greenhouse effect) yang menyebabkan global warming, hujan asam, rusaknya lapisan ozon hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui, tidak seperti bahan bakar non-fosil.
Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energi sudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan bakar dan menggunakan bahan bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air, energi panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Duniapun sudah mulai merubah tren produksi dan penggunaan bahan bakarnya, dari bahan bakar fosil beralih ke bahan bakar non-fosil, terutama tenaga surya yang tidak terbatas. .

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di negara-negara industri maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah telah diluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik tenaga surya ini. Tidak itu saja di negara-negara sedang berkembang seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energi yang dapat diperbaharui ini terus dilakukan. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga surya atau kami singkat dengan PLTS maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secara singkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trend teknologi yang ada.

2. KONSEP KERJA SISTEM PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.

Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita.

Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari.

Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian aki itu.

Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit sendiri.

Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena itu, kontroler macam ini cukup mahal.

Contoh PLTS Aplikasi Mandiri
Contoh PLTS Aplikasi Mandiri

Contoh PLTS Aplikasi Mandiri

2.1. PHOTOVOLTAICCara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan : .
Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters.

Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi.

Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60% dari biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly cristal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan.

Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

skema 2
skema 2

Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik.
Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.

Fabrikasi solar cell
Fabrikasi solar cell

2.2. Pemasangan PLTS

PLTS di Rancho Seco
PLTS di Rancho Seco

PV adalah singkatan dari Photo Voltaic

PLTS di Hedge Substation

   PLTS di Mongol
PLTS di Mongol

2.2.1. Pemasangan PLTS di Tempat Umum

Selain di tempat-tempat yang pemasangannya terpusat seperti di dua tempat diatas ada ada juga sistem PLTS yang dipasang di tempat-tempat umum seperti gambar dibawah ini. Selain itu ada juga pemasangan di parkir bandara dan lain sebagainya.

Sistem PLTS di parkir umum
Sistem PLTS di parkir umum
SMUD)
Sistem PLTS di Parkir (sumber : SMUD)

3. KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS3.

1. Solar ModuleDalam bagian ini akan dijelaskan secara singkat komponen utama PLTS yaitu solar module. Setelah menjelaskannya, maka dilanjutkan dengan trend kedepan teknologi yang berkaitan dengan solar module.

3.2 Apa itu solar cell?

Sebelum membahas sistim pembangkit listrik tenaga surya, pertama-tama akan dijelaskan secara singkat komponen penting dalam sistim ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell yang besarnya sekitar 10 ~ 15 cm persegi. Komponen ini mengkonversikan energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Solar cell merupakan komponen vital yang umumnya terbuat dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling banyak dipakai dalam industri solar cell. Multicrystalline dan monocrystalline silicon menghasilkan efisiensi yang relativ lebih tinggi daripada amorphous silicon. Sedangkan amorphus silicon dipakai karena biaya yang relativ lebih rendah. Selain dari bahan nonorganik diatas dipakai pula molekul-molekul organik walaupun masih dalam tahap penelitian.Sebagai salah satu ukuran performansi solar cell adalah efisiensi. Yaitu prosentasi perubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Efisiensi dari solar cell yang sekarang diproduksi sangat bervariasi. Monocrystalline silicon mempunyai efisiensi 12~15 %. Multicrystalline silicon mempunyai efisiensi 10~13 %. Amorphous silicon mempunyai efisiensi 6~9 %. Tetapi dengan penemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai 16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satu konferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yang terbesar yang pernah dicapai.Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu solar cell sangat kecil maka beberapa solar cell harus digabungkan sehingga terbentuklah satuan komponen yang disebut module. Produk yang dikeluarkan oleh industri-industri solar cell adalah dalam bentuk module ini.Pada applikasinya, karena tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu module masih cukup kecil (rata-rata maksimum tenaga listrik yang dihasilkan 130 W) maka dalam pemanfaatannya beberapa module digabungkan dan terbentuklah apa yang disebut array. Sebagai contoh untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kW dibutuhkan array seluas kira-kira 20 ~ 30 meter persegi. Secara lebih jelas lagi, dengan memakai module produksi Sharp yang bernomor seri NE-J130A yang mempunyai efisiensi 15.3% diperlukan luas 23.1m2 untuk menghasilkan listrik sebesar 3.00 kW. Besarnya kapasitas PLTS yang ingin dipasang menambah luas area pemasangan.Untuk lebih jelasnya, hirarki module dapat dilihat pada Gb. 3.1. Hirarki module (cell-module-array)

8

3.3 Teknologi Module

Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa trend berhubungan dengan teknologi module.

3.3.1. Building-integrated module

Selain dari pencarian bahan-bahan baru untuk meningkatkan efisiensi module yang nantinya akan meningkatkan tenaga listrik dengan luas yang sama, maka trend sekarang adalah memberikan nilai tambah module itu dengan menjadikan module sebagai bagian dari bangunan yang menambah keindahan bangunan tersebut dan menambah kenyamanan orang-orang yang tinggal di dalamnya.Disamping akan mengurangi biaya karena tidak diperlukan lagi biaya untuk pemasangan atap. Dari segi module sebagai komponen pembangkit listrik tidak ada perubahan dalam performansi yang dituntut. Tetapi dari segi module sebagai bahan bangunan maka diperlukan syarat-syarat tambahan, seperti syarat kekuatan, daya tahan terhadap hujan, angin, petir dan gangguan luar lainnya. Selain itu bagi para arsitektur syarat keindahan arsitektur juga diperlukan. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh module yang dipakai juga sebagai bahan atap bangunan. 9

JPEA)
Gb. 3.2. Housing roof-integrated module (sumber : JPEA)

3.3.2. AC module

Seperti yang telah diterangkan diatas module adalah komponen yang merubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan adalah DC. Untuk dapat dimanfaatkan lebih banyak lagi biasanya listrik DC ini dirubah menjadi AC. Untuk diubah maka listrik DC dari beberapa module digabungkan dan dikonversikan menjadi AC dengan alat yang disebut power conditioner. Karena menggabungkan listrik dari beberapa module maka sistim pengkabelannnya menjadi rumit dan kapasitas yang dibutuhkan dari power conditionernya pun menjadi besar.Untuk mengatasi persoalan ini, maka sekarang dikembangkan apa yang disebut AC module. Yaitu module yang langsung menghasilkan listrik AC. Secara prinsip tidak ada perubahaan yang terjadi, tetapi secara teknologi diperlukan power conditioner berskala kecil yang dapat dipasang di belakang module.Contoh power conditioner yang sekarang banyak dipasarkan .

Gb. 3.3. Power Conditioner JH40EK
Gb. 3.3. Power Conditioner JH40EK

Gb. 3.3. adalah produk dari Sharp yang dapat dihubungkan dengan 8~9 lembar module. Berat dari alat ini adalah sebesar 25 kg.Dua trend diatas adalah lebih pada pemberian nilai tambah module agar pemanfaatannya lebih luas lagi. Disamping dua hal tadi untuk mendukung perkembangan agar makin memasyarakatnya Pembangkit listrik tenaga surya maka dicari metode-metode baru untuk menurunkan biaya per watt listrik yang dihasilkan.

Gb. 3.4. Contoh biaya produksi (sumber : PVTEC)

PVTEC)
Gb. 3.4. Contoh biaya produksi (sumber : PVTEC)

Seperti terlihat dalam Gb. 3.4. bahwa biaya material tidak megalami penurunan yang berarti walaupun jumlah produksinya makin bertambah. 3.4. Macam-macam Komponen Modul Surya3.4.1. Macam-macam ModulMacam – macam Modul ini ada beberapa, diantaranya ada yang dipasang secara Individual ataupun secara umum.

Dipasang secara individual (Desentralisasi= Satu rumah satu paket pembangkit). Karenanya cocok untuk program listrik rumah pedesaan (terpencil), dimana rumah satu dengan lainnya berjauhan (akan sangat mahal jika listrik disalurkan melalui jaringan kabel).

13

Ekonomis: 2 modul 5 lampu

Sedikit Pemeliharaan: 1 modul 3 lampu

Sedikit Pemeliharaan: 2 modul 5 lampu

Manfaat:
– Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM), hanya menggunakan sinar matahari yang gratis, sehingga dapat dimanfaatkan didaerah terpencil.
– Dipasang secara individual (satu rumah satu system) sehingga jika rumah berjauhan sekalipun tidak memerlukan jaringan kabel distribusi, dan gangguan pada satu system tidak mengganggu system lainnya.

Berikut salah satu jenis modul yang sudah ada dipasaran 14

Penggunaan:
Catu daya Telekomunikasi, telemetry, system instrumentasi & signals, lampu bidan desa/camping light dll. .3.4.2. CONTROLLERController/Charge Regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery/accu (apabila battery/accu sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak akan dimasukkan ke battery/accu dan sebaliknya), dan dari battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal 20-30%, maka listrik ke beban otomatis dimatikan.

15

Versi standard umumnya dilengkapi dengan fungsi-fungsi untuk melindungi battery/accu

dengan proteksi-proteksi berikut: .

a. LVD, Low voltage disconnect, apabila tegangan dalam battery rendah, ~11.2 V, maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan. Apabila tegangan battery sudah melewati 12V, setelah di charge oleh modul surya, maka beban akan otomatis dapat dinyalakan lagi (reconnect). .
b. HVD, High Voltage disconnect, memutus listrik dari modul surya jika battery/accu sudah penuh. Listrik dari modul surya akan dimasukkan kembali ke battery jika voltage battery kembali turun. .
c. Short circuit protection, menggunakan electronic fuse(sikring) sehingga tidak memerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi system PLTS apabila terjadi arus hubung singkat baik di modul surya maupun pada beban. Apabila terjadi short circuit maka jalur ke beban akan dimatikan sementara, dalam beberapa detik akan otomatis menyambung kembali.
d. Reverse Polarity, melindungi dari kesalahan pemasangan kutub (+) atau (-).
e. Reverse Current, melindungi agar listrik dari battery/accu tidak mengalir ke modul surya pada malam hari. .
f. PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat battery tidak disambungkan ke controller. .
g. Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).

4. SISTIM KELISTRIKAN PLTS

Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akan dijelaskan beberapa istilah yang muncul disini. Pertama adalah power conditioner. Power conditioner telah dijelaskan secara sangat singkat diatas, disini akan diterangkan sedikit lebih detail.Inti dari alat ini adalah inverter. Yaitu komponen listrik yang berfungsi sebagai perubah listrik DC menjadi listrik AC. Power conditioner selain berfungsi untuk menghasilkan listrik AC yang bersih juga mengkontrol agar tegangan keluarannya berada dalam batas tegangan yang diperbolehkan. Beberapa fungsi lain power conditioner dapat disimpulkan sebagai berikut :“sebagai switch yang mengontrol dimulainya dan dihentikannya kerja sistim.”

4.4.1. Mendeteksi islandingIslanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal ini terjadi misalnya apabila timbul kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Bila ini terjadi akan membahayakan pekerja yang akan memperbaiki kerusakan-kerusakan yang ada. Disini power conditioner berfungsi untuk mendeteksi terjadinya islanding dan dengan segera menghentikan kerja PLTS.

4.4.2. Pengontrol maksimum tenaga listrik

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh solar panel tergantung pada suhu udara dan kuatnya cahaya. Pada suatu nilai suhu dan kuatnya cahaya, hubungan antara tenaga, tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh solar panel.Disini fungsi dari power conditioner adalah bagaimana mengontrol agar tenaga listrik yang diproduksi menjadi maksimum. Hal ini disebut dengan istilah MPPT (Maximum Power Point Tracking).

5. Pembagian sistem PLTS Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi menjadi :

5.1.Sistim Terintegrasi

Sistim ini dapat diterangkan secara visual pada Gb.3.5. Seperti terlihat pada gambar ini, listrik yang dihasilkan oleh array dirubah menjadi listrik AC melalui power conditioner, lalu dialirkan ke AC load. AC load disini dapat berupa listrik yang diperlukan di perumahan atau kantor. Yang menjadi ciri utama dari sistim ini adalah dihubungkannya AC load ke jaringan distribusi listrik yang dimiliki oleh perusahaan listrik. Jadi apabila listrik yang dihasilkan oleh solar panel cukup banyak -melebihi yang dibutuhkan oleh AC load- maka listrik tersebut dapat dialirkan ke jaringan distribusi yang ada. Sebaliknya apabila listrik yang dihasilkan solar panel sedikit –kurang dari kebutuhan ac load- maka kekurangan itu dapat diambil dari listrik yang dihasilkan perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju secara peraturan telah memungkinkan.

Sharp Co.Ltd)
Gb. 3.6 Contoh Sistim di Rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)

Keterangan :

1. adalah solar panel; 2 adalah power conditioner ;3 adalah alat pendistribusi listrik ;4 adalah alat pengukur banyaknya listrik yang dijual atau dibeli.

Keuntungan dari sistim ini adalah tidak diperlukan lagi battery. Biaya battery dapat dikurangi. Selain dari itu bagi rumah atau kantor yang memasang solar panel, mereka akan mendapatkan keuntungan dengan penjualan listrik. Persoalan yang dihadapi sekarang adalah soal teknis. Karena terhubungi dengan sistim distribusi, maka masalah keselamatan menjadi perhatian yang utama.Dan salah satu dari pemecahannya adalah membuat power conditioner yang mampu mendeteksi apabila terjadi kecelakaan dan mampu mengkontrol tegangan apabila terjadi perubahan tegangan di AC load dan beberapa soal teknis yang lain.

5.2. Sistim Independensi

Selain sistim terintegrasi yang diterangkan diatas terdapat pula sistim independensi yang merupakan sistim yang selama ini banyak dipakai. Seperti terlihat dalam gambar di bawah ini sistim independensi dapat dibagi lagi yaitu yang dihubungkan dengan DC load dan yang dihubungkan dengan AC load.

Contoh dari sistim yang dihubungkan dengan dc load adalah pembangkit listrik untuk peralatan komunikasi. Misalnya peralatan komunikasi yang dipasang di pegunungan. Sedangkan yang dihubungakan dengan AC load adalah sistim pembangkit listrik untuk pulau-pulau yang terpencil.Dalam sistim ini, battery memainkan peranan yang sangat vital. Bila ada kelebihan listrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di battery. Dan pada malam hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.

Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada Gb. 3.8., Gb. 3.8 adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan pembangkit listrik untuk keperluan rumah sakit dan lampu penerangan. Dalam gambar ini terlihat PLTS dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga angin. Kapasitas terpasang PLTS adalah 3.4 kW sedangkan dari tenaga angin 1.8 kW

17181

Gb. 3.8

5.3. PLTS dilihat dari Perspektif Gender
Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN. Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan dengan Lampu minyak tanah.Target dari PLTS :

* Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:
* Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga jam belajar dan beraktifitas lebih panjang;
* Membukakan akses pada informasi (radio, TV, internet);
* Memberikan akses pada sumber air minum dan pertanian (surya untuk pompa air);
* Menciptakan bisnis baru didesa (jadi distributor/service center yang mampu dilakukan oleh Koperasi Wanita/Nelayan/Tani/Desa), LSM;
* Menciptakan Lapangan Kerja di desa (penjualan dan service center memerlukan banyak tenaga lokal);
* Menciptakan Tenaga Teknisi di desa.

6. Penutup

Di atas telah dijelaskan secara singkat pembangkit listrik tenaga surya. Yang diawali dengan penjelasan konsekomponen-kompp kerja PLTS dan komponen-komponen yang mendukung dihasilkannya tenaga listrik. Kemudian dijelaskan juga sistim kelistrikan tenaga surya. Dan terakhir target yang dapat dicapai dengan adanya PLTS. Selain dari BIPV yaitu module yang dipasang di perumahan atau bangunan-bangunan, sekarang juga telah dibahas kemungkinan pemasangan PLTS berkapasitas sangat besar di satu wilayah tertentu. Hal ini dimungkinkan misalnya pemasangan di negara-negara yang memiliki padang pasir.

Selain itu yang menarik adalah beberapa hasil karya pemanfaatan tenaga listrik dari cahaya matahari di negara-negara berkembang seperti India, Mongol, negara-negara Eropa timur. Seperti hasil karya dari Mongol tentang pemasangan PLTS bersekala kecil di rumah-rumah suku-suku yang tinggal di padang rumput yang jauh dari jaringan listrik utama

Sumber : Rhazio, Institut Sains & Teknologi Al-Kamal-Jakarta

====================================================================================================

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

====================================================================================================

Bagaimana bikin listrik di rumah pakai solar panel

http://www.flickr.com/photos/chandramarsono/2283251419/

Menggunakan listrik dari tenaga surya di rumah? Wah menarik juga, tapi bukankah itu solusi yang mahal? Kan, PLN sudah menyediakan listrik yang lumayan murah. Lalu apa untungnya buat saya kalau menggunakan listrik ‘buatan sendiri’?

Semua tergantung dari kebutuhan yakni digunakan untuk apa PLTS ( pembangkit listrik tenaga surya ) yang kita pasang. Jika untuk mengcover seluruh peralatan rumah tangga pada umumnya saat ini, memang masih dapat dibilang kurang terjangkau dan sesuai.

Saat ini untuk menggunakan PLTS, perlu dibuatkan skala prioritas terlebih dulu. Dan berikut beberapa pertanyaan mendasarnya.

  1. Dimanakah saya tinggal ? Jika tidak ada atau akses PLNnya kurang baik (listrik PLN sering mati), PLTS bisa menjadi salah satu solusi sebagai sumber energi.
  2. Nah, bagaimana jika akses PLNnya sudah baik? Tentunya, untuk biaya jangka pendek, penggunaan PLN masih lebih murah sehingga jika kalkulasi biaya sebagai tujuan untuk mendapatkan yang lebih “murah”, nampaknya PLTS masih belum dapat menjadi solusi karena PLTS masih bersifat investasi dimana membeli listrik beberapa tahun ke depan untuk dikonsumsi saat ini.

Apa keuntungan menggunakan listrik dengan solar panel?

  • Mengurangi biaya listrik jangka panjang (inget loh, kita kan pakai listrik seumur hidup!)
  • Mengurangi ketergantungan pada listrik dari batubara (horeee…emisi karbon saya turun!)
  • Menghindari dampak pemadaman saat harus mengejar deadline, sementara komputer tidak bisa dinyalakan🙂
  • Sedikit pamer ke teman-teman kita bahwa kita sudah bergabung dengan komunitas pengguna solar panel sedunia! (huhuuuyy..! Cool)
  • Turut mengurangi pemanasan global karena sistem solarpanel menghasilkan energi yang ramah lingkungan yang tidak menyebabkan polusi.

Hmmm… tapi kenapa pakai solar panel sih?

Mayoritas listrik yang digunakan di Indonesia berasal dari pembangkit listrik dengan bahan baku batubara. Masalahnya, dari proses ini dikeluarkan banyak emisi karbon yang merupakan sumber terbesar penyebab terjadinya pemanasan global (global warming).

Sementara, permintaan kita untuk listrik makin hari makin besar. Coba lihat berapa alat di rumah kita yang tidak bisa berjalan tanpa listrik, dari DVD hingga kulkas. Belum lagi penggunaan listrik yang boros. Akibatnya, pembangkit listrik kita tidak mampu lagi untuk memberikan listrik sebesar permintaannya. Makanya pemadaman makin sering terjadi.

Di sisi lain, kita kan tinggal di negara yang kaya akan cahaya matahari yang dibuktikan secara geografis letak Indonesia di Garis Khatulistiwa sekaligus sebagai Negara Tropis. Kenapa gak kita maksimalkan saja penggunaan cahaya matahari yang diberikan gratis oleh Tuhan?

Sistem solar panel

OK, saya berminat dengan solar panel… lalu, bagaimana dengan biaya pemasangannya?

1 Kita mulai dengan perhitungan dulu. Berapakah kebutuhan jumlah total beban di rumah yang akan menggunakan tenaga dari solar panel? Dari tagihan listrik, bisa dilihat tingkat konsumsinya dalam bentuk kWh (kilowatt per jam) setiap bulan misalnya. Nah dari situ kita bisa identifikasikan berapa kWh yang dibutuhkan tiap hari, misalnya 200 watt.
2 Pertanyaan selanjutnya adalah : Berapa lama beban yang totalnya 200 watt ini akan dihidupkan dengan menggunakan sistem solar panel ? Boleh kita ambil misalnya 12 jam. Jika 12 jam, berarti total konsumsi daya beban dalam sehari adalah 12 x 200 kWh = 2.400 watt.
3 Tentunya lebih diuntungkan jika beban yang menggunakan solar panel dinyalakan pada siang hari. Dengan begini, penggunaan baterai relatif tidak berat dan dimungkinkan jumlah baterai dapat pula dikurangi jumlahnya, karena listrik yang disupply tidak hanya oleh baterai tetapi sinar matahari masih turut memberikan supply.

Mari kita ambil contoh penggunaan sistem solar panel adalah pada pukul 18.00 s/d 06.00 (12 jam).

4 Nah, sekarang kita hitung berapa besar dan jumlah baterai yang dibutuhkan untuk mensupply beban sejumlah total 2.400 watt:

Jumlah total 2.400 watt perlu ditambahkan sekitar 20% yang adalah listrik yang digunakan oleh perangkat selain panel surya, yakni inverter sebagai pengubah arus DC (searah) menjadi AC (bolak – balik) (karena pada umumnya peralatan rumah tangga menggunakan arus AC), dan controller (sebagai pengatur arus) yakni menutup arus ke baterai jika tegangan sudah berlebih di baterai dan memberhentikan pengambilan arus dari baterai jika baterai sudah hampir kosong.

Sehingga jika ditambahkan 20%, maka total daya yang dibutuhkan adalah 2.400 x (2.400 x 20%) = 2.880 watt.

5 Dari 2.880 watt tersebut, jika dibagi 12 V ( tegangan umum yang dimiliki baterai) maka kuat arus yang dibutuhkan adalah 240 Ampere. Maka, jika kita menggunakan baterai yang sebesar 65 Ah 12 V, maka kita membutuhkan 4 baterai (65 x 12 x 4 = 3.120 watt).
6 Dengan mendapatkan 3.120 watt ini, kita akan mendapatkan jumlah panel yang kita butuhkan, termasuk besarannya yakni sebagai berikut. Jika menggunakan ukuran panel yang 100 wp (watt peak), maka dalam sehari panel ini kurang lebih menghasilkan supply sebesar 100wp x 5 (jam) = 500 watt.

Adapun 5 jam didapat dari efektivitas rata-rata waktu sinar matahari bersinar di negara tropis seperti Indonesia, dan 5 jam ini sudah menjadi semacam perhitungan rumus baku efektivitas sinar matahari yang diserap oleh panel surya. Maka jika 1 panel yang 100 wp mampu memberikan listrik sejumlah 500 watt, didapatkan total panel yang dibutuhkan adalah sejumlah 3.120 watt / 500 watt = 7 panel (baiknya kita lebihkan).

7 Nah, kita sekarang sudah berhasil mendapatkan kombinasi antara jumlah panel surya dan baterai untuk mensupply listrik sejumlah total 3.120 watt yang dinyalakan selama 12 jam sehari dimana beban yang menggunakannya dinyalakan pada malam hari antara pukul 18.00 s/d 06.00 yakni : 7 PANEL SURYA YANG 100 WP DAN 4 BUAH BATERAI 65Ah 12 V.

Perihal harga, saat ini sistem ini (sudah berikut seluruh perangkatnya) adalah berkisar US$ 9 -10 per wattnya. Jadi jika menggunakan 7 panel yang 100 wp (sehingga totalnya = 7 x 100 wp), maka estimasi biaya kurang lebih 700 watt x US$ 10 = US$ 7,000.

Terima kasih atas bantuan PT Dynton untuk rangkum tips ini. Saat ini, PT. Dynton Persada Global sedang dalam masa promosi s/d Mei 2009 dimana pemasangan untuk sistem solar panel adalah GRATIS untuk daerah Jabodetabek.

Sumber: http://www.greenlifestyle.or.id

===================================================================================================

Sistem Grid Connected

Sistem grid connected ini banyak diaplikasikan pada perumahan daerah perkotaan yang telah ada jaringan listrik. Tujuan pemakaian panel surya ini, untuk menghemat biaya pemakaian listrik yang berlebihan dan membantu mengurangi efek rumah kaca yang disebabkan oleh penggunakan energi  fosil yang berlebihan yang menimbulkan polusi udara. Energi listrik yang sudah di ubah,  disalurkan ke jaringan listrik yang telah ada dan dapat disimpan dalam jaringan listrik tersebut. Istilah ini disebut dengan Hybrid System, yakni mengabungan pembangkit listrik tenaga surya dengan PLN. Sistem tenaga surya juga dapat di gabungkan dengan pembangkit listrik lainnya seperti Hybrid PV-Genset, Hybrid PV-Mikrohydro, Hybrid PV-Bayu(angin) dan bahkan dapat digabungkan menjadi 3 sistem pembangkit listrik yang berbeda menjadi  Hybrid PV-Bayu-Genset.

Berikut illustrasi penerapan system grid connected pada perumahan

Keterangan gambar :

  1. Panel surya dipasang pada lokasi yang tepat untuk menghasilkan tenaga listrik yang optimal.
  2. Inverter (Controler) berfungsi mengubah arus searah (DC) yang dihasilkan PV menjadi arus bolak-balik (AC) sehingga dapat diaplikasikan ke perlengkapan elektronik rumah tangga.
  3. Box distribusi berfungsi untuk mendistribusikan arus AC yang dihasilkan PV melalui jaringan listrik dari PLN.
  4. Pemakaian beban rumah tangga AC system.
  5. Electric meter berfungsi menunjukan arus listrik PLN yang akan digunakan.

Sumber: http://www.sharptenagasurya.com

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s