Amanda Putri Wulan Sari

Perencanaan Desain PLTS Terbaik

Edukasi | 2023-02-20 17:35:00

PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) adalah sistem pembangkit listrik yang menggunakan energi matahari sebagai sumber energinya. PLTS menggunakan panel surya yang terdiri dari sel-sel fotovoltaik untuk menangkap sinar matahari dan mengubahnya menjadi listrik. Listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk menggerakkan peralatan elektronik seperti lampu, kipas angin, AC, mesin pencuci, dan banyak lagi.

Salah satu keuntungan utama PLTS adalah bahwa sumber daya yang digunakan, yaitu sinar matahari, tersedia secara gratis dan tak terbatas, dan tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Oleh karena itu, PLTS dianggap sebagai sumber energi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.

Meskipun biaya instalasi PLTS bisa relatif mahal dibandingkan dengan pembangkit listrik konvensional seperti pembangkit listrik tenaga batubara atau gas, tetapi biaya operasi dan pemeliharaan PLTS jauh lebih murah, karena tidak memerlukan bahan bakar atau bahan kimia lainnya. Selain itu, PLTS juga memiliki umur pakai yang cukup lama, dengan rata-rata umur 20 hingga 30 tahun.

PLTS sangat sesuai untuk digunakan di daerah yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik utama atau di daerah pedesaan yang jauh dari pusat kota. Namun, saat ini PLTS juga banyak digunakan di kota-kota besar sebagai sumber energi alternatif dan cadangan ketika terjadi pemadaman listrik atau saat beban listrik sangat tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi PLTS semakin maju, sehingga kini dapat digunakan untuk membangkitkan listrik dalam skala besar, seperti di pembangkit listrik tenaga surya komersial dan pembangkit listrik tenaga surya skala utilitas.

Sebelum memasang PLTS, tentu saja ada beberapa hal yang perlu diperhatikan terutama dalam segi desain. Semua orang pasti menginginkan PLTS yang dapat memberikan keuntungan lebih dan sebanding dengan biaya yang dikeluarkan. Oleh karena itu langkah-langkah dalam men-desain PLTS sangat perlu untuk diperhatikan.

Pertama, tentukan jenis sistem PLTS yang akan digunakan. Ada 2 jenis yaitu PLTS On-Grid dan PLTS Off-Grid. PLTS On-Grid, juga dikenal sebagai PLTS terhubung ke jaringan listrik utama, adalah sistem PLTS yang terhubung dengan jaringan listrik utama. Sistem ini biasanya digunakan di daerah perkotaan atau suburban, di mana penggunaan listrik sangat besar dan jaringan listrik utama sudah tersedia. Listrik yang dihasilkan oleh panel surya akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik pengguna dan jika energi yang dihasilkan melebihi kebutuhan, maka listrik tersebut akan disalurkan ke jaringan listrik utama. Dalam sistem PLTS on-grid, tidak ada baterai yang diperlukan, sehingga biaya instalasi menjadi lebih murah.

Keuntungan menggunakan PLTS on-grid adalah penghematan biaya listrik yang cukup signifikan, terutama jika penggunaan listrik tinggi dan sinar matahari yang cukup. Selain itu, dengan menggunakan PLTS on-grid, pengguna tidak perlu khawatir jika energi yang dihasilkan oleh panel surya tidak mencukupi kebutuhan listrik, karena pengguna masih dapat memanfaatkan listrik dari jaringan listrik utama.

Sedangkan PLTS off-grid, juga dikenal sebagai PLTS mandiri (stand alone), adalah sistem PLTS yang tidak terhubung dengan jaringan listrik utama dan biasanya digunakan di daerah terpencil atau pedesaan. Sistem ini memerlukan baterai untuk menyimpan listrik yang dihasilkan oleh panel surya, sehingga dapat digunakan ketika sinar matahari tidak tersedia. Dalam sistem PLTS off-grid, energi yang dihasilkan oleh panel surya akan disimpan di baterai dan digunakan ketika dibutuhkan.

Keuntungan menggunakan PLTS off-grid adalah pengguna dapat memanfaatkan listrik secara mandiri dan tidak bergantung pada jaringan listrik utama. Selain itu, PLTS off-grid juga dapat mengurangi biaya operasional karena pengguna tidak perlu membayar tagihan listrik bulanan. Namun, kekurangan dari sistem ini adalah biaya instalasi yang lebih tinggi, karena memerlukan baterai untuk menyimpan listrik, sehingga biaya investasi awal lebih mahal.

Ada juga sistem PLTS hybrid. Sistem ini merupakan gabungan antara sistem PLTS off-grid dan grid-tied. Sistem ini memanfaatkan baterai untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya dan jika baterai sudah penuh maka energi yang dihasilkan akan disalurkan ke jaringan listrik utama.

Sebelum memilih jenis PLTS yang tepat, perlu dipertimbangkan kebutuhan listrik, lokasi, dan anggaran yang tersedia. Dalam hal ini, sebaiknya dilakukan konsultasi dengan ahli PLTS atau kontraktor PLTS yang berpengalaman untuk memastikan sistem yang dipilih sesuai dengan kebutuhan dan anggaran.

Selanjutnya Evaluasi Sistem Eksisting menggunakan beberapa parameter diantaranya, Single Line Diagram, Data Pembangkit, Data Konfigurasi Jaringan (Transmisi & Distribusi), Data Operasi Pembangkit, Data Beban, dan Neraca Daya. Setelah itu lakukan Perhitungan Kapasitas I Hari Otonom yang merupakan jumlah hari yang bisa disuplai oleh baterai tanpa adanya bantuan dari pembangkit lain. Parameter hari otonom digunakan untuk memastikan bahwa beban akan tetap tersuplai walaupun pembangkitan PLTS bernilai kecil atau tidak ada sama sekali. Lama hari otonom yang direkomendasikan untuk sistem solar PV stand alone adalah paling sedikit lima hari. Setelah itu Penentuan Skema Operasi terkait suplai PV ke bebam, mengevaluasi apakah produksi PV berlebihan (pada saat mengisi baterai), SoC, dan skema baterai serta beban.

Selanjutnya melakukan Evaluasi lokasi (lahan). Lokasi sangat penting untuk menentukan jenis sistem PLTS yang tepat. Lokasi yang ideal untuk PLTS adalah yang mendapatkan sinar matahari yang cukup sepanjang tahun, tidak ada bayangan atau penghalang yang dapat menghalangi sinar matahari, serta memiliki luas area yang memadai untuk instalasi panel surya. Tahap selanjutnya lakukan pemilihan komponen PLTS. Perlu diperhatikan bahwa pilihlah komponen PLTS yang tersedia di parasan dan sesuaikan dengan kebutuhan. Setelah pemilihan komponen, langkah selanjutnya yaitu melakukan konfigurasi sistem PV dengan menggunakan elemen-elemen berikut, diantaranya Penentuan jumlah inverter dan modul PV, Penentuan jumlah seri modul PV per-string, Penentuan jumlah string PV per inverter, Penentuan jumlah baterai dan jumlah inverter baterai, Penentuan jumlah baterai dalam seri dan Penentuan jumlah parallel baterai. Setelah itu jangan lupa untuk melakukan Konfigurasi Sistem PV Optimum. Untuk memperoleh performa serta output yang optimum, desain dan konfigurasi sistem PV meliputi Sizing modul PV → Sizing Baterai → Sizing Regulator Voltase → Sizing Inverter. Hal yang tidak kalah penting adalah mengidentifikasi berapa banyak listrik yang dibutuhkan oleh bangunan atau area yang akan dilayani oleh PLTS. Hal ini melibatkan menghitung total konsumsi daya dari seluruh peralatan yang akan digunakan.

Langkah yang terakhir adalah Analisis Performa dengan menggunakan komponen diantaranya, Produksi energi total (MWh/y) sebagai evaluasi profitabilitas sistem pembangkit listrik tenagasurya, Rasio performa (%) yang menunjukkan seberapa efisien sistem PLTS memanfaatkan energi surya yang tersedia dan Energi spesifik (kWh/kWp) adalah indikator produksi berdasarkan irradiance yang tersedia pada sebuah lokasi dan desain PLTS.

Dalam menentukan desain PLTS yang tepat, sebaiknya dilakukan konsultasi dengan ahli PLTS atau kontraktor PLTS yang berpengalaman untuk memastikan bahwa sistem yang dipilih sesuai dengan kebutuhan dan anggaran.