Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Sekarang ini, panel surya telah banyak dimanfaatkan seiring dengan semakin menipisnya energi fosil dan bumi yang terus menerus mengalami pemanasan global. Panel surya merupakan perangkat yang dapat mengkonversi sinar matahari menjadi energi listrik. Selain lebih murah, penggunaan panel surya ini juga ramah lingkungan sehingga perlu dikembangkan lebih jauh lagi.

Secara umum setiap pembangkit listrik tenaga surya, apakah itu rumah atau stasiun industri besar, terdiri dari komponen berikut:

  1. Set panel surya – targetnya adalah mengubah sinar matahari menjadi listrik.
  2. Charge controller – berfungsi untuk pengisian daya baterai yang efisien atau beralih antara sumber daya yang digunakan. Pengontrol memutuskan sumber energi mana yang akan digunakan sistem
  3. Baterai – diperlukan untuk menyimpan kelebihan listrik, untuk digunakan nanti di malam hari ketika panel surya tidak beroperasi. Dalam beberapa kasus, tidak perlu menggunakan baterai, misalnya, dalam sistem on-grid atau sistem yang menggunakan semua energy listrik dengan segera.
  4. AC / DC Inverter – berfungsi untuk mengubah arus DC panel surya atau baterai menjadi arus bolak-balik/AC yang digunakan di sebagian besar peralatan rumah tangga.
  5. Peralatan lainnya – kabel, koneksi, mounting bracket, sensor temperatur, dan lain lain

 

Perbedaan antara Sistem Off Grid dan On Grid pada Pemanfaatan Energi Surya

On-Grid Solar

Definisi: Sistem On-Grid adalah sistem pv surya yang hanya menghasilkan daya ketika jaringan daya utilitas PLN tersedia. Sistem ini harus terhubung ke grid agar berfungsi. Sistem ini dapat mengirim kelebihan daya yang dihasilkan kembali ke jaringan ketika sel surya memproduksi daya berlebih sehingga ada surplus untuk digunakan nanti.

Manfaat: Sistem On-Grid adalah sistem paling sederhana dan paling hemat biaya untuk menginstal energi panel surya. Sistem ini akan mencapai ROI dengan mengimbangi tagihan PLN dalam 3-8 tahun.

Kelemahan: Sistem On-Grid tidak memberikan daya cadangan selama pemadaman jaringan.

Off-Grid / Hibrida Solar

Definisi: Sistem Off-Grid ini memungkinkan anda untuk menyimpan tenaga surya dalam baterai untuk digunakan ketika jaringan listrik mati atau jika Anda tidak ada di jaringan. Sistem hibrida menyediakan daya untuk mengimbangi daya jaringan setiap kali matahari bersinar sekaligus akan mengirim daya berlebih ke jaringan untuk kredit untuk digunakan nanti.

Manfaat: Sistem Off-Grid mampu menyediakan daya cadangan untuk beban kritis saat jaringan listrik mati.

Kelemahan: Sistem Off-Grid ini tidak dapat diharapkan memberikan daya untuk semua beban listrik rumah anda karena biaya dan volume baterai akan menjadi penghalang. Sistem Off-Grid membutuhkan lebih banyak peralatan khusus agar berfungsi yang lebih mahal dan lebih rumit untuk dipasang. Khususnya mereka memerlukan inverter sentral/ string, meteran kWh dan baterai.

Ukuran pv surya dan baterai yang dibutuhkan sangat kompleks. Analisis terperinci atas kebutuhan Anda akan diperlukan untuk memenuhi kebutuhan kritis minimal Anda. Selain itu, baterai mahal, membutuhkan perawatan berkelanjutan dan penggantian berkala.

Mengingat peralatan khusus tambahan yang diperlukan dan fakta bahwa itu memerlukan instalasi yang rumit, perkirakan sistem off-grid membutuhkan biaya empat kali lipat untuk pemasangan per watt dan memerlukan pengeluaran pemeliharaan yang berkelanjutan.

Faktor pertimbangan dalam memilih sistem enegi surya

PV Off-Grid

PV On-Grid

Lokasi yang tidak memiliki sambungan PLN Lokasi yang memiliki akses listrik PLN 24 jam
Lokasi yang belum memiliki sambungan PLN, namun berencana dalam 5-10 tahun kedepan akan ada penyambungan daya Lokasi perkotaan dan sekitarnya, merupakan lokasi pemasangan ideal
Lokasi yang memiliki sambungan PLN, namun belum berfungsi 24 jam. Sehingga membutuhkan cadangan daya ketika listrik mati Lokasi rumah, bangunan bisnis, kantor pemerintahan dan bangunan layanan lainnya yang tertarik untuk melakukan efisiensi dan pengurangan  biaya listrik bulanan
Lokasi yang menggunakan genset atau system pembangkit daya lainnya, dan menginginkan bantuan daya dari energi surya Lokasi yang telah memiliki atau yang akan memiliki sertifikat SLO untuk koneksi terpasang
Lokasi yang jauh, terpencil, pulau terluar dan kepulauan, perbatasan, pedalaman hutan, lautan lepas, dan lokasi ekstrim lainnya, yang tidak memiliki sumber listrik mandiri Lokasi yang telahterpasang kWh meter EXIM(Export-Import) atau yang akan dan sedang dalam pengurusan pemasangan kWh meter EXIM

 

Peralatan Utama PLTS

1. Solar Cell

apa itu panel surya atau solar cell

 

 

 

 

 

Solar Cell adalah suatu komponen yang dapat digunakan untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip yang disebut efek photovoltaic. Efek photovoltaic itu sendiri adalah suatu fenomena di mana muncul tegangan listrik karena adanya suatu hubungan atau kontak dari dua elektroda, dimana keduanya dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya.

Oleh karena itulah, solar cell sering disebut juga dengan sel photovoltaic (PV). Efek photovoltaic ini ditemukan pertama kali oleh Henri Becquerel (wikipedia.org) pada tahun 1839.Pada dasarnya, solar cell ini merupakan dioda foto yang mempunyai permukaan yang sangat besar. Permukaan solar cell yang luas, mampu menjadikan perangkat solar cell ini lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan juga menghasilkan tegangan dan arus yang lebih kuat dari dioda foto pada umumnya. Contohnya, sebuah solar cell yang terbuat dari semikonduktor silikon saat terkena cahaya matahari mampu menghasilkan tegangan sebesar 0,5V dan arus sebesar 0,1A.

 

2. Solar Charge Controller (SCC)

Ini merupakan alat yang khusus ada di sistem PLTS. Alat ini berfungsi untuk merawat baterai dan mengoptimasi panel surya. Alat ini menghubungkan panel surya, baterai, dan beban listrik. Ketika baterai sudah terisi penuh, maka SCC akan memberhentikan proses pengisian baterai walaupun panel surya masih disinari. Kemudian, SCC akan memberhentikan proses pembebanan listrik jika baterai sudah mencapai batasnya. Yang paling keren adalah optimasi panel surya. Seperti tadi telah disampaikan, kita ingin panel surya selalu bekerja di MPP. Beberapa alat ini di dalamnya terdapat Maximum Power Point Tracking (MPPT). MPPT adalah alat yang berfungsi untuk mengatur panel surya agar selalu bekerja pada MPP.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam memilih SCC ialah arus maksimum, tegangan sistem yang digunakan, serta ada atau tidaknya MPPT. Amannya, kita memilih SCC dengan arus maksimum di atas Isc total panel surya kita. Kemudian, jangan terkecoh dengan tulisan di kardus ataupun di bukalapak. Ada banyak barang dengan nama SCC MPPT, tetapi harganya sekitar 500 atau 600rb. Itu bohong. MPPT di konteks itu hanyalah “nama” dari SCCnya, tetapi di dalamnya tidak terdapat MPPT. Harga wajar SCC dengan MPPT ialah di atas Rp1juta, atau di atas Rp2juta jika ingin kualitas yang reliable.
3. Inverter
Inverter adalah alat yang digunakan untuk mengubah sistem listrik searah (DC) menjadi listrik bolak-balik (AC). Alat ini wajib ada dalam setiap sistem PLTS karena listrik yang dihasilkan oleh panel surya ialah DC dan listrik yang kita gunakan sehari-hari adalah AC. Sebenarnya ada perangkat listrik seperti lampu DC ataupun setrika DC, tetapi akan lebih fleksibel ketika menggunakan inverter daripada mengganti komponen-komponen listrik yang digunakan. Selain itu, listrik DC lebih boros dibandingkan listrik AC pada proses transmisinya di kabel.

Hal-hal yang perlu diperhatikan ialah daya maksimum inverter, spesifikasi input, dan spesifikasi output. Setelah menghitung total daya maksimum yang dapat dikonsumsi oleh beban listrik, pilih daya maksimum inverter di atasnya. Kemudian, pilih spesifikasi input sesuai dengan tegangan sistem PLTS yang direncanakan. Sistem PLTS 24V artinya membutuhkan inverter dengan spesifikasi input 24V. Kemudian, output yang normal untuk Indonesia ialah 220 V AC, 50 Hz. Untuk output AC sendiri terdapat dua jenis, yaitu pure sine wave (PSW) dan modified sine wave (MSW). PSW jelas adalah bentuk tegangan yang diinginkan, karena bentuk sinyal listriknya benar-benar sinus seperti listrik AC yang seharusnya. Di laih pihak, terdapat juga jenis MSW yaitu hampir PSW tetapi masih ada bentuk square wavenya.

Image result for pure sine wave vs modified
3. Baterai
Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Oleh karena panel surya hanya bekerja pada siang hari, tentu kita memerlukan alat untuk menyimpan energinya sehingga bisa dipakai pada malam hari atau pada saat mendung. Ada bermacam-macam tipe baterai yaitu Li-ion, Lipo, NiCd, NiMH, lead acid battery, dan sebagainya. Baterai yang terbaik saat ini ialah Li-ion, karena baterai tersebut memiliki energy density terbaik di antara semua baterai yang ada. Energy density adalah banyak energi yang dapat disimpan per satu satuan volum atau per satu satuan massa. Mudahnya, semakin tinggi energy density maka akan semakin kecil dan ringan baterai yang dibutuhkan untuk menyimpan sejumlah energi tertentu. Mobil listrik Tesla juga menggunakan baterai Li-ion.

Untuk saat ini, baterai yang paling umum digunakan adalah lead acid battery atau lebih sering kita kenal sebagai accu. Accu sudah ditemukan sejak abad 19 dan sampai saat ini masih digunakan karena memang terbukti masih reliable, walaupun sebenarnya energi density dan power densitynya kalah jauh dibandingkan baterai Li-ion dan Lipo.

Image result for lead acid battery globatt
2 (dua) parameter terpenting yang perlu diperhatikan adalah tegangan aki (Volt) dan kapasitas (Ah). Besar energi listrik yang dapat disimpan (Wh) tidak sama dengan kapasitas baterai yang tertulis (Ah). Besar energi yang dapat disimpan tersebut dirumuskan sebagai Energi (Wh) = Tegangan (V) x Kapasitas (Ah). Kita perlu mencari baterai yang sesuai dengan besar energi yang ingin kita simpan.
Dalam hal perawatan, kunci untuk merawat semua jenis baterai secara umum hanyalah dua. Jangan dicharge ketika sudah penuh, dan jangan digunakan ketika sudah melebihi batasnya. Ketika salah satu saja dari dua hal itu dilanggar, baterai bisa menjadi kembung, kapasitasnya berkurang, umurnya berkurang, dan hal-hal tidak menyenangkan lainnya. Perawatan baterai ini nanti akan dihandle oleh alat yang bernama charge controller.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *