Usamah

    FOLLOW  

Pengetahuan Dasar dan Pemanfaatan Energi Surya Dalam Konversi Energi, dan Komponen Pembangkit Listri

Teknologi | Friday, 17 Feb 2023, 09:00 WIB

Energi surya adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang paling berpotensi untuk dijadikan sumber energi alternatif. Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi dapat membantu mengurangi penggunaan bahan bakar fosil yang semakin menipis dan dapat mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam tulisan ini, akan dibahas pengetahuan dasar dan pemanfaatan energi surya dalam konversi energi, serta komponen pembangkit listrik tenaga surya.

Energi surya merupakan energi yang berasal dari sinar matahari yang diterima oleh Bumi. Matahari adalah sumber utama energi surya. Sinar matahari yang mencapai Bumi terdiri dari radiasi elektromagnetik, termasuk radiasi inframerah, cahaya tampak, dan radiasi ultraviolet. Radiasi elektromagnetik ini mempunyai energi dan frekuensi yang berbeda-beda, dan bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Konversi energi surya merupakan proses mengubah energi matahari menjadi bentuk energi lain, seperti energi listrik atau energi panas. Proses konversi energi surya terjadi karena adanya interaksi antara sinar matahari dengan material yang mampu menyerap dan mengubah energi matahari menjadi bentuk energi yang berguna.

Dalam ilmu fisika, konversi energi surya dapat dijelaskan dengan prinsip kerja sel surya. Sel surya merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga surya yang berfungsi untuk menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. Sel surya terdiri dari bahan semikonduktor yang mampu menyerap sinar matahari dan melepaskan elektron-elektron yang terkandung di dalamnya.

Proses konversi energi surya berdasarkan prinsip kerja sel surya ini dapat dilakukan pada skala kecil, seperti untuk menghasilkan listrik untuk rumah tangga, maupun pada skala besar, seperti untuk pembangkit listrik tenaga surya yang dapat memasok listrik untuk daerah yang luas.

Dalam ilmu fisika, konversi energi surya juga dapat terjadi dalam bentuk energi panas. Energi panas yang dihasilkan oleh sinar matahari dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air atau udara dengan menggunakan panel surya termal. Panel surya termal terdiri dari pipa-pipa yang terbuat dari bahan material penghantar panas yang mampu menyerap panas dari sinar matahari dan memanaskannya. Air atau udara yang mengalir di dalam pipa-pipa ini akan menjadi panas dan dapat digunakan untuk keperluan seperti pemanas ruangan atau air panas.

Pemanfaatan energi panas dari sinar matahari melalui panel surya termal ini terutama berguna untuk daerah yang memiliki iklim yang cenderung dingin atau musim dingin yang panjang. Dengan memanfaatkan energi panas dari sinar matahari, biaya untuk memanaskan air atau ruangan dapat lebih efisien dan ramah lingkungan.

Salah satu komponen yang berfungsi untuk menyerap sinar matahari dan menghasilkan energi listrik adalah sel surya atau solar cell. Sel surya merupakan suatu bahan semikonduktor yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan arus listrik jika dikenai sinar matahari. Sel surya terdiri dari bahan-bahan seperti silikon, germanium, dan arsenik. Ketika sinar matahari jatuh pada sel surya, energi sinar matahari akan merangsang elektron-elektron yang terdapat pada bahan semikonduktor tersebut dan membuat mereka bergerak, sehingga menghasilkan arus listrik.

Energi surya dapat dimanfaatkan dalam beberapa bentuk, seperti pemanasan air, penerangan, dan pembangkit listrik. Salah satu aplikasi yang paling umum adalah pembangkit listrik tenaga surya. Pembangkit listrik tenaga surya mengubah energi surya menjadi energi listrik melalui proses konversi energi. Proses konversi energi pada pembangkit listrik tenaga surya meliputi beberapa tahap, yaitu:

 

• Penyerapan Sinar Matahari

Pada tahap ini, sel surya menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. Sel surya yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga surya terdiri dari beberapa panel surya yang disusun secara seri dan paralel.

 

• Penyimpanan Energi

Energi yang dihasilkan oleh sel surya akan disimpan dalam baterai untuk digunakan pada saat sinar matahari tidak tersedia.

 

• Inverter

Arus listrik yang dihasilkan oleh sel surya memiliki tegangan sekitar 12-24 volt. Oleh karena itu, arus listrik tersebut perlu diubah menjadi tegangan AC yang digunakan dalam rumah tangga. Inverter berfungsi untuk mengubah arus listrik DC menjadi arus listrik AC.

 

• Pengatur Tegangan

Pengatur tegangan berfungsi untuk mengatur tegangan listrik yang keluar dari inverter. Pengatur tegangan ini sangat penting agar listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga surya sesuai dengan standar tegangan listrik yang digunakan di rumah tangga.

 

• Sistem Penyaluran Listrik

Setelah tegangan listrik diatur oleh pengatur tegangan, listrik tersebut kemudian disalurkan ke sistem penyaluran listrik yang menghubungkan pembangkit listrik tenaga surya dengan jaringan listrik umum.

Pembangkit listrik tenaga surya terdiri dari beberapa komponen yang saling terkait dan saling mempengaruhi. Beberapa komponen yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga surya antara lain:

 

• Sel Surya

Sel surya merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga surya. Sel surya berfungsi untuk menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik.

 

• Baterai

Baterai berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh sel surya. Energi yang disimpan dalam baterai akan digunakan pada saat sinar matahari tidak tersedia.

 

• Inverter

Inverter berfungsi untuk mengubah arus listrik DC yang dihasilkan oleh sel surya menjadi arus listrik AC yang digunakan di rumah tangga.

 

• Pengatur Tegangan

Pengatur tegangan berfungsi untuk mengatur tegangan listrik yang keluar dari inverter agar sesuai dengan standar tegangan listrik yang digunakan di rumah tangga.

 

• Sistem Penyaluran Listrik

Sistem penyaluran listrik berfungsi untuk menghubungkan pembangkit listrik tenaga surya dengan jaringan listrik umum.

Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi alternatif memiliki potensi yang besar dalam mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam pembangkit listrik tenaga surya, terdapat beberapa komponen yang saling terkait dan saling mempengaruhi, seperti sel surya, baterai, inverter, pengatur tegangan, dan sistem penyaluran listrik. Dengan pengetahuan dasar dan pemanfaatan energi surya dalam konversi energi, diharapkan dapat membantu pengembangan energi terbarukan yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.