Dhea Sugiyanti

    FOLLOW  

Yuk Lebih Dekat Dengan PLTS!

Eduaksi | Friday, 17 Feb 2023, 12:24 WIB

Terbatasnya sumber energi konvensional dan terjadinya krisis iklim menjadi penyebab penelitian terhadap pengembangan penggunaan sumber energi alternatif. Listrik merupakan sebuah kebutuhan primer di kehidupan kita, tanpa adanya listrik peralatan elektronik tidak dapat berfungsi dengan semestinya, tanpa listrik juga akan menghambat segala aktivitas industri maupun non industri, listrik juga menjadikan sumber penerangan bagi kehidupan manusia. Oleh karena itu kebutuhan akan energi listrik konvensional semakin meningkat yang akan berdampak terjadinya krisis energi.

Dampak dari penggunaan energi konvensional inilah yang mendorong pengembangan energi alternatif di Indonesia. Tahukah kamu Indonesia memiliki banyak potensi energi terbarukan? Indonesia merupakan negara yang memiliki kekayaan sumber daya energi yang melimpah. Tak hanya itu Indonesia memiliki banyak potensi energi terbarukan, seperti tenaga air, matahari, panas bumi, angin, biomasa, ombak. Lalu apakah dalam pemanfaatannya sudah optimal?

Potensi energi baru dan terbarukan di Indonesia cukup besar, tetapi dalam pemanfaatannya belum optimal sehingga belum bisa mencapai target bauran energi. Contohnya dalam penggunaan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) masih terkendala dengan biaya investasi terutama pada penyimpanan energi dalam bentuk baterai dan dalam pengelolaan limbah habis pakai. Penggunaan energi surya di Indonesia memiliki prospek yang sangat baik, karena Indonesia merupakan negara tropis yang terletak di garis katulistiwa, dengan rata-rata intensitas radiasi matahari sekitar 4.8 kWh/m2 per harinya. Dalam pemanfaatannya sendiri PLTS sudah cukup banyak dimanfaatkan pada perumahan, industri, dan daerah yang belum terelektrifikasi oleh jaringan kabel PLN. Pada PLTS melalui konversi fotovoltaik memiliki penerapan sistem antara lain penerapan on-grid, off-grid, dan hybrid. Berikut ini penjelasan cara kerja PLTS.

Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Indonesia memiliki intensitas radiasi matahari sebesar 1000 Watt/m2, oleh karena itu potensi PLTS sebagai energi alternatif di Indonesia sangat besar. PLTS merupakan sistem pembangkit listrik yang energinya bersumber dari radiasi matahari melalui konversi sel fotovoltaik. Sistem fotovoltaik mengubah radiasi sinar matahari menjadi listrik. Alasan mengapa menggunakan teknologi fotovoltaik ini adalah sebagai berikut:

1. Sumber energi surya sangat melimpah dan ramah lingkungan

2. Setiap daerah memiliki sumber energi surya

3. Biaya pengoperasian dan pemeliharaan sistem PLTS yang relatif kecil.

Prinsip kerja PLTS yaitu dari cahaya matahari yang mengandung energi dalam bentuk foton, ketika foton mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan tegangan listrik. Arus listrik yang dihasilkan sel surya berupa arus searah (DC) sebagai pengisi baterai, yang selanjutnya arus searah (DC) diubah menjadi arus bolak-balik (AC) menggunakan inverter. Sel surya sifatnya semikonduktor dimana radiasi matahari langsung diubah menjadi energi listrik. Ada beberapa jenis sistem PLTS ini antara lain sebagai berikut:

1. PLTS on-grid

PLTS on-grid merupakan sistem PLTS yang terhubung dengan jaringan distribusi yang telah disuplai pembangkit listrik contohnya PLN. Pada PLTS on-grid ini tidak menggunakan baterai, maka pada PLTS ini tidak dapat beroperasi di malam hari atau ketika tidak terkoneksi ke jaringan PLN. Sistem terpusat yaitu sistem PLTS yang melayani sekelompok beban yang berbeda, PLTS skala komersial oleh pengembangan yang dijual ke PLN, sistem tersebar yaitu PLTS atap.

2. PLTS off-grid

PLTS off-grid merupakan PLTS yang bekerja sendiri atau tidak tersambung dengan jaringan PLN. PLTS off-grid menggunakan komponen baterai sebagai tempat menyimpan cadangan listrik di malam hari atau saat tidak ada matahari. Tetapi, beberapa pengaplikasian dapat juga dipasang tanpa menggunakan baterai, contohnya pada solar water pump. Pada sistem aplikasi menggunakan sistem terpusat PLTS komunal dan sistem tersebar contohnya solar home sistem, penerangan jalan umum (PJU), dll.

3. PLTS hybrid

PLTS hybrid merupakan PLTS yang menggabungkan sumber listrik yang dihasilkan oleh panel surya dengan sumber listrik dari PLN, oleh karena itu kedua sistem secara bergantian saling membackup ketika terjadi kekurangan daya listrik atau pemadaman.

Berikut merupakan fungsi masing-masing komponen.

1. Rangkaian Modul Fotovoltaik merupakan rangkaian mengubah radiasi sinar matahari yang mengenai seluruh permukaan rangkaian menjadi tenaga listrik.

2. Kotak penggabung menggabungkan beberapa string madul surya dalam konfigurasi paralel.

3. Pengkabelan dari larik fotovoltaik ke rumah pembangkit ke rumah pembangkit, pengkabelan menghubungkan keluaran dari kotak penggabungan ke solar charge controller yang berada di rumah pembangkit.

4. SCC, mengubah keluaran modul dari modul surya untuk tingkat tegangan baterai dan mengendalikan proses pengisisan baterai.

5. Panel distribusi DC, digunakan sebagai titik sambungan untuk tegangan DC.

6. Bank baterai, digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan modul surya di siang hari

7. Inverter baterai, mengubah tegangan DC ke tegangan AC.

8. Panel distribusi AC digunakan untuk menghubungkan inverter baterai secara paralel dan menghubungkan ke jaringan distribusi

9. Sistem pemantauan dan pyranometer, sistem pemantauan jarak jauh merupakan instrumen untuk memantau kinerja sistem secara lengkap dan iradiasi matahari di lokasi tertentu.

10. Penangkal petir digunakan untuk menangkap sambaran petir untuk menghindari sambaran langsung ke bagian-bagian yang berbahan konduktor di area pembangkit.

11. Kotak pembumian, berfungsi sebagai tempat penanaman elektroda pembumian dan ikatan ekipotensial dari semua sistem pentanahan komponen PLTS.

Dalam pemasangan PLTS sendiri harus memperhatikan bayangan atau shading pada modul fotovoltaik, shading sangat mempengaruhi kinerja sistem. Jika terkena bayangan sebagian atau secara penuh tidak hanya mengurangi produksi energi yang diserap, tetapi juga mempengaruhi kondisi modul fotovoltaik. Hot spot merupakan titik panas yang terjadi akibat sebagian area dari modul surya mengalami shading dn menjadi beban karena menghasilkan energi yang rendah dibandingkan dengan bagian lainnya. Untuk menghindari penurunan produksi energi akibat shading bisa melakukan identifikasi lokasi dengan benar, desain dengan benar tata letak tiap lokasi PLTS, dan rutin melakukan pemeliharaan.