2. isi energi baru dan terbarukan

Upload: dean-yonkky

Post on 13-Oct-2015

45 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 1PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Bab. I PENDAHULUAN

    Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan dari efekrumah kaca (greenhouse effect) yang menyebabkan global warming, hujan asam, rusaknyalapisan ozon hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat daripenggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnyayang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapatdiperbaharui. Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energisudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan bakar danmenggunakan bahan bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenagaair, energi panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Duniapun sudah mulai merubah trenproduksi 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 dapatdigunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, danlainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadaplingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di negara-negara industri maju seperti Jepang,Amerika Serikat, dan beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah telahdiluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik tenaga surya ini. Tidak itu saja dinegara-negara sedang berkembang seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energiyang dapat diperbaharui ini terus dilakukan. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listriktenaga surya atau saya singkat dengan PLTS maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secarasingkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trendteknologi yang ada.

  • 2PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Bab. II ISI

    A. PENGERTIAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)

    A.1 Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

    Sejarah PLTS tidak terlepas dari penemuan teknologi sel surya berbasis silikon pada tahun1941. Ketika itu Russell Ohl dari Bell Laboratory mengamati silikon polikristalin akanmembentuk built in junction, karena adanya efek segregasi pengotor yang terdapat pada leburansilikon. Jika berkas foton mengenai salah satu sisi junction, maka akan terbentuk beda potensialdi antara junction, dimana elektron dapat mengalir bebas. Sejak itu penelitian untukmeningkatkan efisiensi konversi energi foton menjadi energi listrik semakin intensif dilakukan.Berbagai tipe sel surya dengan beraneka bahan dan konfigurasi geometri pun berhasil dibuat.

    Gb. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (Photovoltaic Plants)A.2 Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

    Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) merupakan jenis pembangkit energi listrik alternatifyang dapat mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik. Secara umum, ada dua carapembangkit listrik tenaga surya untuk dapat menghasilkan energi listrik, yaitu :

    - Pembangkit Listrik Surya Termal (Solar Thermal Power Plants) Dalam pembangkit ini,energi cahaya matahari akan digunakan untuk memanaskan suatu fluida yang kemudian fluida

  • 3PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    tersebut akan memanaskan air. Air yang panas akan menghasilkan uap yang digunakan untukmemutar turbin sehingga dapat menghasilkan energi listrik.- Pembangkit Surya Fotovoltaik (Solar Photovoltaic Plants) Pembangkit jenis inimemanfaatkan sel surya (solar cell) untuk mengkonversi radiasi cahaya menjadi energi listriksecara langsung.

    Berikut akan dijelaskan tentang keduanya :- Pembangkit Listrik Surya Termal (Solar Thermal Power Plants)

    Pembangkit Listrik Termal Surya dapat bekerja dalam berbagai cara. Pembangkit ini juga biasadikenal sebagai pembangkit listrik surya terkonsentrasi (concentrated solar power plants). Tipeyang paling banyak digunakan adalah desain parabola cekung. Cermin parabola dirancang untukmenangkap dan memfokuskan berkas cahaya ke satu titik fokus, seperti seorang anak yangmenggunakan kaca pembesar untuk membakar kertas. Pada titik fokus tersebut terdapat pipahitam yang panjangnya sepanjang cermin tersebut. Didalam pipa tersebut terdapat fluida yangdipanaskan hingga temperatur yang sangat tinggi, seringkali diatas 300 derajad fahrenheit (150derajad celcius). Fluida panas tersebut dialirkan dalam pipa menuju ke ruang pembangkitanenergi listrik untuk memasak air, menghasilkan uap air dan menghasilkan energi listrik.

    Gb. Pembangkit Listrik Surya Termal (Solar Thermal Power Plants)

  • 4PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Gb. Diagram Alir Pembangkit Listrik Termal Surya

    Versi lain dari pembangkit listrik surya termal adalah penggunaan tower listrik (power tower).Tower listrik ini membuat pembangkit listrik surya termal menuju ke arah baru. Cermindisituasikan untuk memfokuskan radiasi cahaya ke satu titik fokus, yaitu sebuah menara tinggiyang mana menara ini menerima cahaya untuk mendidihkan air dan menghasilkan uap air.Cermin-cermin yang digunakan biasanya dikoneksikan ke sebuah sistem penjejakan (trackingsystem) cahaya dimana sistem tersebut mengatur cermin agar selalu menghadap matahari. Towerlistrik ini memiliki beberapa keuntungan, seperti waktu pembangunan yang relatif cepat.

    Gb. Power Tower

  • 5PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    - Pembangkit Surya Fotovoltaik (Solar Photovoltaic Plants)Pembangkit fotovoltaik ini sangatlah sederhana. Beberapa panel surya dipasang sehingga

    membentuk array. Masing-masing panel akan mengumpulkan energi cahaya danmengkonversikannya secara langsung menjadi energi listrik. Energi listrik ini dapat dialirkan kejaringan listrik. Saat ini, pembangkit surya fotovoltaik masih jarang ditemukan. Hal inidikarenakan pembangkit listrik surya termal saat ini lebih efisien untuk memproduksi energilistrik dalam skala besar.

    Pembangkit Surya Fotovoltaik (Solar Photovoltaic Plants)

    Panel surya untuk Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menghasilkan energi listrikdengan mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (di dalam solar cells atausel surya) yang ada di panel surya (solar panel) disinari matahari/ surya, membuat photonbergerak menuju electron dan menghasilkan arus dan tegangan listrik. Sebuah solar cells/ selsurya menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi panel surya 12 Volt terdiri dari kuranglebih 36 sel surya (Untuk menghasilkan tegangan maksimum 17 Volt).

    A.3 Perbedaan dari Sel Surya dan Materi Pembuatannya

    Polikristal (Poly-Crystalline)

    Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak. Type Polikristal memerlukan

    luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkandaya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung.

  • 6PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Monokristal (Mono-Crystalline)

    Merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yangpaling tinggi. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yangcahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.

    Amorphous

    Amorphous atau juga disebut thin film, adalah jenis yang paling tidak efisien. Untukmenghasilkan daya yang sama dengan crystalline, memerlukan permukaan sebesar dua kali

    Arus dan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya dialirkan melalui kabel ke solarcharge controller. Fungsi charge controller adalah untuk mengatur pengaturan pengisian baterai.Tegangan maksimun yang dihasilkan panel surya pada hari yang terik akan menghasilkantegangan tinggi dan dapat merusak baterai. Inverter, diperlukan apabila kita menggunakanperangkat Alternating Current (AC). Inverter adalah perangkat elektrik yang mengkonversikantegangan searah (DC - direct current) dari baterai menjadi tegangan bolak balik (AC - alternatingcurrent).

    B. PRINSIP KERJA PLTS

    Prinsip Kerja PLTS sederhana, yakni mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alammatahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melaluisel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbataslangsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahanbakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan

    Bandingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukanbahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yangdihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapatmerusak ekosistem planet bumi kita.

  • 7PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaiankontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. Panel selsurya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungan seri danparalel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modulsel surya 20 watt atau 30 watt. Modulsel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsionaldengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari.

    Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaianelektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan akidalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, makakontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja prosespengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunantegangan 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. Bilategangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian aki itu.

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

    Biasanya panel surya itu diletakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumiitu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahariberada 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 yangoptimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalujatuh tegak lurus pada permukaan panel surya.

    Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih harusdilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panelsurya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir

  • 8PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, denganmenggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana,karena terdiri dari bagianperangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkapbelum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinarmatahari jatuh tegak lurus. Karena itu, kontroler macam ini cukup mahal.

    Gb . Prinsip kerja PLTS (Skema)

    B.1 Cara Menghitung Kebutuhan PLTS

    Sebagian besar orang selalu menanyakan kapasitas PLTS dengan ukuran listrik PLN, seperti450W, 900 W dan seterusnya. Kapasitas terpasang tersebut dalam PLTS sering disebut sebagaiWp (Watt Peak) yang menunjukkan kapasitas dari modul surya pada saat matahari dalam kondisiterik/puncak. Kapasitas modul surya yang tersedia sangat banyak: 10 Wp, 30 Wp, 40 Wp, 50Wp, 65 Wp, 70 Wp, 80 Wp, 100 Wp, 125 Wp, 150 Wp, dan 160 Wp. Untuk menghitung berapaPLTS yang dibutuhkan, dapat diikuti tahapan sebagai berikut:

    Modul surya akan menghasilkan listrik sesuai dengan tingkat radiasi matahari yangditerimanya. Tingkat radiasi ini berbeda dari satu tempat ke lainnya, dipengaruhi olehletak lokasi dari khatulistiwa (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), awan,tingkat polusi, kelembaban, dan suhu. Namun demikian untuk memudahkan, di Indonesiadapat dipakai patokan 1 modul surya kapasitas 50Wp dapat menghasilkan listrik sebesar150 Wh (Watt hour atau Watt Jam) per hari.

  • 9PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Untuk menghitung berapa listrik yang akan diperlukan untuk mengoperasikan peralatanelektronik (Wh), kalikan Watt (AC ataupun DC) peralatan dengan lamanya (Jam)peralatan tersebut akan dipakai setiap hari (kumulatif). Misal, jika 1 buah lampu 10 watt,ingin dinyalakan dalam satu hari kumulatif selama 15 jam, maka akan dibutuhkan listriksebanyak 10 Watt x 1 buah x 15 Jam = 150 Wh (Watt Jam-Watt Hour). Masukkanperalatan lainnya berikut: Lampu Teras 10watt 1buah 15jam menyala perhari 150Wh(Watt Hour) Lampu Kamar 6watt 3 buah 5jam menyala perhari 90Wh (Watt Hour)Radio/Tape 15watt 2Buah 2Jam menyala perhari 30Wh (Watt Hour) dst. . . .JUMLAH (Wh) 270 Maka akan dibutuhkan PLTS

    sebesar: 270 Wh 150 Wh = 1.8 buah, dibulatkan menjadi 2 buah PLTS dengan modulsurya @ 50 Wp.

    C. JENIS SISTEM PLTS

    Jenis system PLTS terdiri dari beberapa jenis diantaranya ialah :

    1. STAND ALONE PHOTOVOLTAIC

    Stand Alone PV system atau Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat (PLTS-Terpusat) merupakan sistem pembangkit listrik alternatif untuk daerah-daerah terpencil/pedesaanyang tidak terjangkau oleh jaringan PLN. Sistem PLTS Sistem Terpusat disebut juga Stand-Alone PV system yaitu sistem pembangkit listrik yang hanya mengandalkan energi mataharisebagai satu-satunya sumber energi utama dengan menggunakan rangkaian photovoltaic moduleuntuk menghasilkan energi listrik sesuai dengan kebutuhan.

    Secara umum Konfigurasi PLTS Sistem Terpusat dapat dilihat seperti terlihat blok diagramdibawah :

  • 10

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Gb . Prinsip Kerja PLTS Terpusat

    Prinsip Kerja PLTS Sistem Terpusat dapat diuraikan sebagai berikut :

    Pada PLTS Sistem Terpusat ini, sumber energi energi listrik yang dihasilkan oleh ModulSurya (PV) pada siang hari akan disimpan dalam baterai. Proses pengisian energi listrikdari PV ke baterai diatur oleh Solar Charge kontroler agar tidak terjadi over charge. Besarenergi yang dihasilkan oleh PV sangat tergantung kepada intensitas penyinaran matahariyang diterima oleh PV dan efisiensi cell. Intensitas matahari maksimum mencapai 1000Watt/m2, dengan efisiensi cell 14% maka daya yang dapat dihasilkan oleh PV adalahsebesar 140 Watt/m2.

    Selanjutnya energi yang tersimpan dalam baterai digunakan untuk menyuplai bebanmelalui Inverter saat dibutuhkan. Inverter mengubah tegangan DC pada sisi bateraimenjadi tegangan AC pada sisi beban.

    2. GRID CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEM

    Grid Connected PV System merupakan solusi Green Energy bagi penduduk perkotaan baikperumahan ataupun perkantoran. Sistem ini menggunakan Modul Surya (Photovoltaic Module)untuk menghasilkan listrik yang ramah lingkungan dan bebas emisi. Dengan adanya sistem iniakan mengurangi tagihan listrik rumah tangga, dan memberikan nilai tambah pada pemiliknya.

  • 11

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Gb 2. Prinsip Kerja PLTS On Grid

    Sesuai namanya, Grid Connected-PV, maka sistem ini akan tetap berhubungan denganjaringan PLN dengan mengoptimalkan pemanfaatan Energi PV untuk menghasilkan energi listriksemaksimal mungkin.

    Pada siang hari, Modul Surya yang terpasang pada atap akan mengkonversi sinarmatahari menjadi Energi listrik Arus Searah (DC). Selanjutnya sebuah komponen yang disebutGrid-inverter merubah listrik arus searah (DC) dari PV menjadi listrik arus bolak-balik (AC)yang kemudian dapat digunakan untuk mensuplai berbagai peralatan rumah tangga sepertiLampu, TV, Kulkas, Mesin Cuci, dll. Jadi pada siang hari, kebutuhan energi listrik berbagaiperalatan disuplai langsung oleh Modul Surya. Jika pada kondisi ini terdapat kelebihan energidari PV maka kelebihan energi ini dapat dijual ke PLN (tergantung kebijakan).

    Pada malam hari atau jika kondisi cuaca mendung maka peralatan akan disupport olehjaringan PLN. Hal ini dimungkinkan karena sistem ini tetap terkoneksi dengan jaringan PLN.Ilustrasi penggunaan Grid Connected dapat dilihat pada grafik berikut :

  • 12

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Gb. Grafik Penggunaan Grid Connected Photovoltaic System

    Keuntungan menggunakan Energi Surya (Grid-Connected PV) :

    Mereduksi penggunaan bahan bakar fosil sehingga mengurangi polusi/emisi bahan bakar Bersih, tidak berisik, menggunakan energi gratis dari matahari sepanjang tahun Tidak memerlukan biaya operasional sepeserpun Pengoperasian dan Perawatan sistem yang sangat mudah Membantu menstabilkan tegangan PLN pada sisi beban Membantu mengurangi biaya tagihan listrik bulanan Meningkatkan nilai prestise pada rumah/perkantoran Kelebihan Listrik yang dihasilkan PV dapat dijual kepada PLN (tergantung kebijakan)

  • 13

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    3. GRID CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEM WITH BATTERY BACKUP

    Grid-connected PV with battery backup adalah solusi energi hijau untuk penduduk perkotaanbaik perumahan, perkantoran, atau fasilitas publik. Sistem ini menggunakan Modul Surya(Photovoltaic Module) sebagai penghasil listrik yang ramah lingkungan dan bebas emisi. Denganadanya sistem ini akan mengurangi tagihan listrik PLN dan sekaligus turut andil dalampenyelamatan lingkungan dengan pengurangan penggunaan bahan bakar fosil untukpembangkitan energi listrik.

    Sistem ini juga berfungsi sebagai backup energi listrik untuk menjaga kontinuitas operasionalperalatan-peralatan elektronik. Jika suatu saat terjadi kegagalan pada suplai listrik PLN(Pemadaman listrik) maka peralatan-peralatan elektronik dapat beroperasi secara normal dalamjangka waktu tertentu tanpa adanya gangguan.

    Gb. Prinsip Kerja PLTS On Grid With Battery Backup

  • 14

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Keuntungan :

    Menghasilkan energi listrik mandiri dan mengurangi tagihan listrik PLN anda Mereduksi penggunaan bahan bakar fosil sehingga mengurangi polusi/emisi bahan bakar Bersih, tidak berisik, menggunakan energi gratis dari matahari sepanjang tahun Menyediakan cadangan (backup) listrik untuk beban-beban peralatan penting apabila

    terjadi gangguan PLN pada periode waktu tertentu Meningkatkan nilai (prestise) pada bangunan/perusahaan anda. Tidak memerlukan biaya operasional yang besar (low maintenance) Pengoperasian dan Perawatan sistem yang sangat mudah Kelebihan energi listrik yang dihasilkan PV dapat dijual kepada PLN (tergantung

    kebijakan)

    4. HYBRID PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEM

    Pengertian Hybrid pada tulisan ini adalah penggunaan 2 atau lebih pembangkit listrik dengansumber energi yang berbeda, umumnya digunakan untuk captive genset,sehingga diperolehsinergy yang memberikan keuntungan ekonomis maupun teknis(=keandalan system supply).

    Tujuan utama dari system hybrid pada dasarnya adalah berusaha menggabungkan dua ataulebih sumber energi (system pembangkit) sehingga dapat saling menutupi kelemahan masing-masing dan dapat dicapai keandalan supply dan efisiensi ekonomis pada type load (Load profile)tertentu.

    Type load (Load profile) adalah keyword penting dalam system hy brid. Untuk setiap loadprofile yang berbeda, akan diperlukan system hybrid dengan komposisi tertentu, agar dapatdicapai system yang optimum. Oleh karenanya, system design dan system sizing (lihat publikasipt Azet tentang topik ini), memegang peranan penting untuk mencapai target dibuatnya systemhybrid. Sebagai contoh, load profile yang relatif konstan selama 24 jam dapat dicatu secaraefisien dan ekonomis oleh genset (dengan kapasitas yang sesuai), akan tetapi load profile dimanapenggunaan listrik pada siang hari berbeda jauh dibandingkan dengan malam hari, akanmembuat penggunaan genset saja tidak optimum.

  • 15

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    System Hybrid dapat melibatkan 2 atau lebih system pembangkit listrik, umumnya systempembangkit yang banyak digunakan untuk hybrid adalah genset, PLTS, mikrohydro, TenagaAngin. Sehingga system hybrid bisa berarti PLTS-Genset, PLTS-Mikrohydro, PLTS-TenagaAngin dst. Di indonesia system hybrid telah banyak digunakan, baik PLTSGenset, PLTS-Mikrohydro, maupun PLTS-Tenaga Angin-Mikro Hydro. Namun demikian hybrid PLTS-Gensetyang paling banyak dipakai. Umumnya digunakan pada captive genset/isolated grid (stand alonegenset, yakni genset yang tidak di interkoneksi).

    Tujuan dari Hybrid PV-Genset adalah mengkombinasikan keunggulan dari setiappembangkit (dalam hal ini genset & PLTS) sekaligus menutupi kelemahan masing-masingpembangkit untuk kondisi-kondisi tertentu, sehingga secara keseluruhan system dapat beroperasilebih ekonomis dan efisien. Photovoltaic memerlukan investasi awal yang besar tetapi tidakmemerlukan operation & maintenance (O&M) cost, dan lebih murah untuk jangka panjang, olehkarenanya ideal untuk mencatu base load, yang umumnya tidak terlalu besar. Apabila digunakanuntuk mencatu peak load, investasi awal yang dibutuhkan akan terlalu besar. Dilain pihak,Investasi awal genset tidak besar tetapi O&M cost tinggi dan mahal untuk jangka panjang,sehingga efektif dan efisien untuk mencatu load besar pada saat peak load, tetapi tidak efisienpada base load, karena jauh dibawah kapasitas optimumnya. Kombinasi Hybrid PV-Genset akanmengurangi jam operasi genset (misalnya dari 24 jam per hari menjadi hanya 4 jam per hari padasaat peak load saja) sehingga biaya O&M dapat lebih efisien, sementara PLTS digunakan untukmencatu base load, sehingga tidak dibutuhkan investasi awal yang besar. Dengan demikianHybrid PV-Genset akan dapat menghemat O&M cost, mengurangi inefisiensi penggunaangenset, serta sekaligus menghindari kebutuhan investasi awal yang besar.

    4.A Konfigurasi Hybrid PV-Genset

    System Hybrid PV-Genset terdiri dari empat komponen utama, sebagai berikut :

    1. Genset

    Membangkitkan listrik AC, untuk system hybrid umumnya dilengkapi dengan automaticstarter, agar nyala-mati nya genset dapat diatur otomatis dari electronic controller.

  • 16

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    2. PLTS (Photovoltaic)

    Mengkonversi sinar matahari menjadi listrik DC. Mengingat system hybrid menggunakanmodul surya (Solar module/Solar panel) dalam jumlah yang cukup banyak dan semuanyadisambungkan baik seri maupun paralel, maka modul surya dengan kapasitas per panel yangbesar (> 100 Wp/panel) lebih disukai, dengan demikian dapat mengurangi kebutuhan kabelkoneksi. Listrik yang dihasilkan oleh modul surya, sebelum masuk ke jaringan distribusidikonversi menjadi listrik AC (alternating current), oleh karena itu output dari solar moduldiusahakan dengan voltage >12VDC (system voltage 48V ~ 120 VDC umum dipakai). Untukkebutuhan ini, BP Solar mengeluarkan modul surya 160Wp dengan system voltage 24V DC, halini memudahkan koneksi untuk mengejar DC voltage yang tinggi. Koneksi seri/paralel antarmodul surya juga disertai dengan diode-diode pengaman (Bypass Diode & Blocking Diode)untuk mencegah short circuit, hot spot, dan reverse current.

    3. Electronic Controller/Bi directional Inverter

    Sering juga disebut sebagai power conditioner. Pada hakekatnya berfungsi sebagai : (a).Voltage conditioning sebelum di catu ke load, (b). Berfungsi sebagai inverter denganmengkonversi listrik DC yang dihasilkan solar pv system menjadi listrik AC yang akan dicatu keload, (c). Berfungsi sebagai charger untuk mencharge battery dengan memanfaatkan kelebihanlistrik dari genset, (d).

    Berfungsi mengatur charging battery dari solar module, (e). Mengatur dan mengelolapembangkit mana yang harus bekerja sesuai dengan kebutuhan load, termasuk mematikan danmenyalakan genset.

    4. Battery

    Berfungsi sebagai buffer daya untuk mengatasi time lag antara dihasilkannya listrik olehpembangkit (PV ataupun genset) dengan waktu digunakannya listrik oleh load. Ukuran batteryyang dipakai sangat tergantung pada ukuran genset, ukuran solar panel, dan load pattern. Ukuranbattery yang terlalu besar baik untuk efisiensi operasi tetapi mengakibatkan kebutuhan investasi

  • 17

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    yang terlalu besar, sebaliknya ukuran battery terlalu kecil dapat mengakibatkan tidaktertampungnya daya berlebih dari pembangkit dan genset terlalu sering menyala.

    System hybrid secara skematis disajikan pada diagram berikut ini :

    Gb. Skema Hybrid Photovoltaic Power System

    Cara Kerja System Hybrid

    Terdapat beragam system hybrid, tergantung pada system design dan pilihan peralatan.Pada system hybrid tertentu, peralihan PLTS atau genset yang dioperasikan dilakukan secaramanual. System ini tidak disarankan karena sangat tergantung pada ketelitian operator dalammengamati perilaku load. System hybrid yang baik dilengkapi dengan automatic engine starterpada gensetnya dimana mati-hidupnya genset di atur secara elektronis. Perkembangan teknologisystem control untuk hybrid sudah sangat baik akhir-akhir ini.

    Apabila load dapat di catu oleh PLTS dan battery, maka SMD akan mengkonversi listrikDC dari PLTS atau battery menjadi listrik AC, lalu di catu ke jaringan. Apabila PLTS danbattery tidak mampu lagi mencatu load, maka genset akan di nyalakan untuk membantu mencatulistrik. Tergantung pada system sizing dan system designnya, hal ini berarti pada dasarnya baseload akan dicatu oleh PLTS (dan battery), sedangkan peak load akan dicatu oleh genset.

  • 18

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Battery akan di isi (charge) oleh dua sumber, yakni PLTS pada siang hari, dan gensetyang berasal dari daya berlebih (excessive power) pada saat genset mencatu peak load, yakniketika peak load mulai menurun (dan genset masih menyala). Perilaku hybrid tersebut di atasdapat di set pada SMD, dan dasar set up nya adalah pada saat penentuan system sizing dansystem design berdasarkan data load profile. Oleh Battery Modul Surya SMD (Solar MainsDiesel) Controller, Bi-directional Inverter Jaringan Distribusi Genset karena itu, seperti telahdijelaskan di bab sebelumnya, load profile sangat menentukan perilaku system hybrid dalammencatu listrik.

    Apabila system sizing dan system designya tidak baik, genset dapat sering menyala ataumenyala pada jam-jam yang tidak diinginkan (misalnya tengah malam), sehingga persediaanBBM tidak dapat diprediksi. Hal ini akan menjadi masalah besar apabila system hybrid ditempatkan di wilayah dimana supply BBM relatif sulit.

    4. B System Sizing dan Design

    1. System sizing

    System sizing adalah proses menentukan kapasitas (ukuran) system berdasarkan loadprofile yang ingin di catu dengan memperhatikan kemampuan output masing-masingpembangkit.

    2. System Design

    System Design adalah proses menentukan design peralatan yang akan dipakai agar dapatdicapai tujuan yang telah ditetapkan, dan agar peralatan satu dengan lainnya dapat berinteraksidengan baik. Sebagai contoh, system hybrid dapat saja menggunakan genset dengan manualstarter atau automatic starter, dan genset manapun yang dipilih maka harus disesuaikan dengansystem control yang akan dipakai. System Hybrid yang digunakan pada jaringan captivegenset/isolated genset (off grid system), dapat juga dilengkapi dengan system pra bayar, dimanamasyarakat dapat membeli listrik untuk kebutuhan satu minggu/bulan.

  • 19

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    D. ALAT ALAT YANG TERPADAT PADA PLTS

    Beberapa komponen yang terdapat pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) diantaranya :

    1. Modul Sel Surya ( Photovoltaics)

    Sel surya atau sel photovoltaic merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi radiasimatahari secara langsung menjadi energi listrik. Pada dasarnya seltersebut berjenis diode yang tersusun atas P N junction. Sel suryaphotovoltaic yang dibuat dari bahan semi konduktor yang diprosessedemikian rupa, yang dapat menghasilkan listrik arus searah (DC).Dalam penggunaannya, sel-sel surya itu dihubungkan satu sama lain,sejajar atau seri, tergantung dari penggunaannya, guna menghasilkandaya dengan kombinasi tegangan dan arus yang dikehendaki.

    2. Baterai

    Baterai adalah alat yang menyimpan daya yang dihasilkanoleh panel surya yang tidak segera digunakan oleh beban.Daya yang disimpan dapat digunakan saat periode radiasimatahari rendah atau pada malam hari. Komponen bateraikadang-kadang dinamakan akumulator (accumulator). Bateraimenyimpan listrik dalam bentuk daya kimia. Baterai yangpaling biasa digunakan dalam aplikasi surya adalah bateraiyang bebas pemeliharaan bertimbal asam (maintenance-freelead-acid batteries), yang juga dinamakan baterai recombinantatau VRLA (klep pengatur asam timbal atau valve regulatedlead acid).

    Baterai memenuhi dua tujuan penting dalam sistem fotovoltaik, yaitu untuk memberikandaya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, dan untukmenyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel-panel setiap kali daya itu melebihibeban. Baterai tersebut mengalami proses siklis menyimpan dan mengeluarkan, tergantung padaada atau tidak adanya sinar matahari. Selama waktu adanya matahari, array panel menghasilkan

  • 20

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    daya listrik. Daya yang tidak digunakan dengan segera dipergunakan untuk mengisi baterai.Selama waktu tidak adanya matahari, permintaan daya listrik disediakan oleh baterai, yang oleh

    karena itu akan mengeluarkannya.

    Siklus menyimpan dan mengeluarkan ini terjadi setiap kali daya yang dihasilkan oleh paneltidak sama dengan daya yang dibutuhkan untuk mendukung beban. Kalau ada cukup mataharidan bebannya ringan, baterai akan menyimpan daya. Tentunya, baterai akan mengeluarkan dayapada malam hari setiap kali sejumlah daya diperlukan. Baterai juga akan mengeluarkan dayaketika penyinaran tidak cukup untuk menutupi kebutuhan beban (karena variasi alami kondisikeikliman, awan, debu, dan lain-lain).

    3. Regulator / Controller

    Regulator (atau lebih formalnya pengatur penyimpanan dayasurya atau Solar power charge regulator) memastikan bahwabaterai berkerja dalam kondisi yang seharusnya. Pengatur inimenghindari penyimpanan (charge) atau pengeluaran(discharge) baterai yang berlebihan, yang keduanya sangatmerusak umur baterai. Untuk menjamin charging dandischarging baterai yang baik, pengatur tersebut menjaga

    informasi kondisi penyimpanan daya (State of Charge atau SoC) baterai. SoC diukur berdasarkanpada tegangan sebenarnya dari baterai. Dengan mengukur tegangan baterai dan diprogramdengan tipe teknologi penyimpanan yang digunakan oleh baterai, pengatur bisa mengetahui titiktepat di mana baterai akan mengalami charge atau discharge yang berlebihan.

    4. Konverter (Inverter)

    Listrik yang disediakan oleh sekumpulan panel dan bateraiadalah DC pada tegangan yang tetap. Tegangan yangdisediakan mungkin tidak sesuai dengan apa yang diperlukanoleh beban anda. Sebuah konverter DC/AC, yang juga dikenalsebagai inverter, mengubah arus DC dari baterai anda menjadiAC. Ini diikuti dengan kehilangan suatu daya selama konversi.

  • 21

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    5. Beban

    Beban adalah peralatan yang mengkonsumsi daya yangdihasilkan oleh sistem daya anda. Beban mungkin termasukperalatan komunikasi nirkabel, lampu jalan, lampu peneranganrumah atau gedung, TV, radio, dan lain-lain.

    E. Manfaat PLTS

    Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) mempunyai berbagai macam manfaat antara lainadalah :

    1. PLTS di daerah pedesaan

    Di daerah pedesaan yang belum tersentuh listrik PLN masyarakat sangat membutuhkanpenerangan di malam hari, dengan hadirnya teknologi terbaru aplikasi pembangkit tenaga suryayang merupakan solusi terbaik untuk diterapkan di daerah pedesaan. Berikut ini adalah manfaatPLTS di daerah terpencil:

    Tersedianya mutu penerangan yang baik bagi masyarkat, dengan jumlah biayapengeluaran yang terjangkau.

    Memperkokoh system pertahanan keamanan di lingkungan pedesaan. Menunjang usaha untuk mempercepat pemerataan di daerah pedesaan.

    2. PLTS didaerah perkotaan

    Di daerah perkotaan yang para warganya cenderung memakai listrik dari PLN, karenabanyaknya permintaan akan listrik di berbagai kota di Indonesia sementara pihak PLN tidakdapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat. Akibatnya PLN mengadakan pemadaman listrikbergilir. Hal ini tentu akan mengganggu kegiatan masyarakat perkotaan yang memiliki mobilitas

  • 22

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    tinggi dengan hadirnya teknologi terbaru aplikasi terbaik untuk diterapkan di daerah-daerah yangmengalami krisis listri. Berikut ini manfaat PLTS di daerah perkotaan :

    Berperan serta dalam penghematan energi listrik PLN, yang berarti ikut menghematpemakaian bahan baker minyak bumi.

    Meningkatnya mutu sumber daya manusia, karena proses belajar bisa dilakukan kapansaja tenpa harus terhalang oleh pemadaman listrik dari PLN.

    Mutu penerangan yang cukup baik dengan jumlah biaya pengeluaran yang terjangkau.

    F. KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PLTS

    Kelebihan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) adalah :

    Cahaya matahari merupakan energi yang dapat diperbaharui dan tidak akan habis. Olehkarena melimpahnya ketersediaan cahaya inilah, pembangkit listrik tenaga surya dapatmenjadi pembangkit listrik alternatif yang dapat menggantikan energi-energi lainnyayang tidak dapat diperbarui, seperti gas alam, batubara, minyak, nuklir dll.

    Gb. Green Power Plant

  • 23

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Pembangkit listrik tenaga surya merupakan pembangkit listrik yang bersih dan ramahlingkungan. Pembangkit ini hanya membutuhkan cahaya matahari sebagai komponenutama penghasil energi listriknya. Selain itu, tidak ada limbah keluaran dari hasil prosespembangkitannya. Oleh karena itu, pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dapatmenggantikan pembangkit listrik lain untuk mengurangi jumlah limbah keluaran yangmemiliki dampak negatif bagi lingkungan, seperti nuklir dan batubara.

    Umur pemakaian dari komponen penyusunnya, seperti sel surya, relatif panjang.Sehingga dapat dikatakan bahwa membangun pembangkit listrik tenaga surya merupakansuatu investasi jangka panjang.

    Karena bentuknya yang sederhana dan ringkas, maka pembangkit listrik tenaga suryamudah dalam pemasangan dan juga mudah dalam perawatannya.

    Jika dipasang secara individual (satu rumah satu sistem). Rumah yang berjauhansekalipun tidak memerlukan jaringan kabel distribusi. Selin itu, gangguan pada satusistem tidak mengganggu sistem lainnya.

    Kerugian pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) :

    Proses pembangkitan hanya dapat dilakukan pada siang hari. Lebih buruk lagi bila prosespembangkitan dilakukan pada musim penghujan. Langit sering kali ditutupi oleh awan.Sehingga besarnya cahaya matahari yang akan dikonversi ke energi listrik tidak optimal.

    Bahan pembuatan komponen pembangkit listrik tenaga surya masih berharga mahal.Terutama untuk tipe sel fotovoltaik.

    G. DAMPAK PLTS TERHADAP LINGKUNGAN1. Gas Rumah Kaca

    Siklus hidup emisi gas rumah kaca pembangkit listrik tenaga surya saat ini berada di kisaran25-32 g/kWh dan ini bisa turun menjadi 15 g/kWh di masa yang akan datang. Sebagaiperbandingan, PLTGU batubara menghasilkan 400-599 g/kWh, pembangkit listrik berbahanbakar minyak menghasilkan 893 g/kWh, pembangkit listrik batu bara menghasilkan 915-994g/kWh atau dengan penangkapan dan penyimpanan karbon sekitar 200 g/kWh, dan pembangkitlistrik panas bumi temperatur tinggi menghasilkan 91-122 g/kWh. Hanya pembangkit listrik

  • 24

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    tenaga angin dan panas bumi temperatur rendah yang menghasilkan lebih baik, yaitu 11 g/kWhdan 0-1 g/kWh.

    Untuk beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir, siklus hidup beberapa emisi gas rumahkaca yang dihasilkan, termasuk energi yang dibutuhkan untuk menambang uranium dan energipembangunan pembangkit listrik serta dekomisioning, adalah di bawah 40 g/kWh, namunbeberapa pembangkit nuklir lainnya menghasilkan jauh lebih tinggi.

    2. KadmiumSalah satu isu yang sering menjadi keprihatinan adalah penggunaan kadmium dalam sel surya

    cadmium telurida (CdTe). Kadmium dalam bentuk logam adalah zat beracun yang memilikikecenderungan untuk terakumulasi dalam rantai makanan ekologi. Jumlah kadmium yangdigunakan pada film tipis modul Photovoltaic (PV) relatif kecil, yaitu 5-10 g/m. Dengan teknikkontrol emisi yang tepat, emisi kadmium dari produksi modul dapat ditekan menjadi nol. Saat initeknologi PV menyebabkan emisi kadmium sebesar 0,3-0,9 mikrogram/kWh dalam satu siklushidup. Sebagian besar emisi tersebut muncul melalui penggunaan pembangkit listrik tenagabatubara dalam pembuatan modul. Pembakaran batubara dan lignit menyebabkan emisikadmium jauh lebih tinggi. Kadmium dari batubara adalah 3,1 mikrogram/kWh, lignit 6,2mikrogram/ kWh dan gas alam 0,2 mikrogram/kWh.

    Jika listrik yang dihasilkan oleh panel fotovoltaik digunakan untuk pembuatan modul, bukanlistrik yang berasal dari pembakaran batubara, emisi kadmium dari penggunaan batu bara dalamproses produksi dapat dihilangkan seluruhnya.

    H. CONTOH PENGGUNAAN PLTSPembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Skala Rumah Tangga

    Komponen-KomponenUntuk memasang pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala rumah tanggal, komponen-

    komponen yang digunakan adalah :

  • 25

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Gb. Komponen-Komponen PLTS

    - Solar Panel / Panel Surya : alat untuk mengkonversi energi cahaya matahari menjadi energilistrik. Sebuah sel surya dapat menghasilkan tegangan kurang lebih 0.5 volt. Jadi sebuah panelsurya / solar cell 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel.

    - Charge Controller : alat untuk mengatur arus dan tegangan yang akan masuk ke baterai.Tegangan dan arus yang masuk ke baterai harus sesuai dengan yang diinginkan. Bila lebih besaratau lebih kecil dari range yang ditentukan, maka baterai atau peralatan yang lain akanmengalami kerusakan. Selain itu, charge controller juga berfungsi sebagai penjaga agar dayakeluaran yang dihasilkan tetap optimal. Sehingga dapat tercapai Maximum Power PointTracking (MPPT).Charge controller secara umum melindungi dari gangguan-gangguan seperti diterangkanberikut:

    LVD, Low voltage disconnect, apabila tegangan dalam battery rendah, ~11.2 V,maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan. Apabila tegangan battery sudahmelewati 12V, setelah di charge oleh modul surya, maka beban akan otomatis dapatdinyalakan lagi (reconnect).

    HVD, High Voltage disconnect, memutus listrik dari modul surya jika battery/accu sudahpenuh. Listrik dari modul surya akan dimasukkan kembali ke battery jika voltage batterykembali turun.

  • 26

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Short circuit protection, menggunakan electronic fuse (sekering) sehingga tidakmemerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi sistem PLTS apabila terjadiarus hubung singkat baik di modul surya maupun pada beban. Apabila terjadi shortcircuit maka jalur ke beban akan dimatikan sementara, dalam beberapa detik akanotomatis menyambung kembali.

    Reverse Polarity, melindungi dari kesalahan pemasangan kutub (+) atau (-). Reverse Current, melindungi agar listrik dari baterai atau aki tidak mengalir ke modul

    surya pada malam hari. PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat baterai tidak

    disambungkan ke controller. Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).

    - Inverter : alat elektronika daya yang dapat mengkonversi tegangan searah (DC directcurrent) menjadi tegangan bolak-balik (AC alternating current).- Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpabaterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.

    Berikut adalah diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya skala rumah tangga

    Gb. Diagram Instalasi PLTS

  • 27

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas dapat diketahui bahwa beberapa panelsurya di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner digunakan untukmenghubungkan kaki positif panel surya satu dengan yang lainnya. Begitu pula untuk kakinegatifnya. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller danbegitu pula untuk kaki negatifnya. Tegangan panel surya yang dihasilkan akan digunakanoleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat dengan arusAC, seperti : Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai yang merupakan arus DC harus diubahterlebih dahulu menjadi AC dengan menggunakan inverter. Untuk mengukur jumlah energilistrik yang telah dihasilkan oleh panel surya dapat digunakan kWh meter. Untuk melindungipanel surya dan perangkat lainnya dari gangguan, maka digunakanlah panel pemutus AC.

    Pada pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala rumah tangga, biasanya seringterjadi Islanding. Islanding adalah terjadinya pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusiyang dimiliki oleh perusahaan listrik ketika PLTS tetap bekerja. Hal ini dapat terjadi karenaadanya kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Agar tidak merusak PLTS, digunakanlah powerconditioner. Alat ini berfungsi untuk mendeteksi terjadinya Islanding dan dengan segeramenghentikan kerja PLTS. Power conditioner biasanya menjadi satu dengan inverter.

    Perhitungan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Skala Rumah TanggaSebelum menentukan kapasitas sel surya yang sesuai dengan kebutuhan suatu rumah,

    alangkah baiknya sebelumnya untuk melakukan perhitungan terlebih dahulu. Langkah-langkahsebelum menentukan sel surya yang tepat untuk dibeli adalah

    Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (watt). Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam ampere hour), dalam hal ini

    memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang. Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan

    penggunaan tanpa sinar matahari. (ampere hour).

  • 28

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Berikut adalah contoh perhitungan untuk mendapatkan jumlah panel sel surya yang sesuaidengan kebutuhan rumah tangga.Perhitungan Keperluan Daya

    Penerangan rumah: 10 lampu CFL @ 15 watt x 4 jam sehari = 600 watt hour. Televisi 21: @ 100 watt x 5 jam sehari = 500 watt hour Kulkas 360 liter : @ 135 watt x 24 jam x 1/3 (karena compressor kulkas tidak selalu

    hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering apabila kulkas lebih sering dibuka pintu) =1080 watt hour

    Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 watt hour Perangkat lainnya = 400 watt hour Total kebutuhan daya = 3480 watt hour

    Perhitungan Jumlah Panel Surya

    Jumlah solar cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 watt (perhitunganadalah 5 jam maksimum tenaga surya):

    Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 / 5) = 7 panel surya.

    Perhitungan Jumlah Baterai

    Jumlah kebutuhan baterai 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah: Kebutuhan baterai minimun (baterai hanya digunakan untuk 50% pemenuhan kebutuhan

    listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 watthour = 6960 / 12 volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.

    Kebutuhan baterai (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinarmatahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 watt hour = 20880 / 12 volt / 100 Amp = 17 batere 100Ah.

    Contoh lain penggunan PLTS diwilayah pedesaan dan pulau-pulau terpencil, PLTSmerupakan system catu daya listrik yang paling ekonomis dibandingkan pembangkit listriklainnya. Keunggulan ekonomi PLTS disebabkan oleh tidak dibutuhkannnya suplai bahan bakardan jaringan distribusi listrik. Semakin terpencil sebuah wilayah, biaya suplai bahan bakar dan

  • 29

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    pembangunan jaringan distribusi listrik akan semakin mahal. Dibawah ini adalah beragam paketaplikasi PLTS yang dirancang untuk memenuhi beragam kebutuhan PLTS:

    Solar Home System untuk Penerangan Rumah

    Dirancang untuk memenuhi kebutuhan listrik minimum untuk rumah tangga pedesaanmeliputi penerangan, catu daya untuk TV dan radio.

    TVRO untuk TV Umum

    Aplikasi ini digunakan untuk daerah-daerah yang tidak dapat menangkap siaran televisedengan baik (daerah blank spot). Dilengkapi dengan parabola TVRO dapat digunakan sebagai

    TV Umum yang dapat membantu penyebaran informasi & pengetahuan dan memberikan hiburanhingga ke daerah terpencil sekalipun.

    Lampu Bagang

    Lampu Bagang dirancang untuk memecahkan masalah yang dihadapi para nelayan untukmeningkatkan produktifitas. Lampu dapat dinyalakan kapan saja sesuai dengan pola kerjanelayan.

    Telpon Satelit Pedesaan/Wartel Pedesaan/Base Camp Terpencil

    Dirancang dengan menggunakan telepon satelit Pasti yang mudah digunakan olehmasyarakat pedesaan/daerah terpencil dimana saja

    PLTS untuk Puskesmas Pedesaan ( Vaccine Refrigerator, Lampu Bidan dan Penerangan)

    Digunakan untuk mengoperasikan Vaccine storage (alat penyimpan vaksin), LampuPenerangan untuk Bidan Desa , Puskesmas dan Rumah Dokter

    Sound System untuk Rumah Ibadah

    Pengembangan dari SHS ini disamping memberikan penerangan juga dilengkapi denganfasilitas sound system yang sangat bermanfaat untuk rumah ibadah. Sehingga aktifitaskeagamaan tidak hanya dapat berlangsung siang hari namun juga hingga malam hari.

  • 30

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    Lampu Jalan/Lampu Lingkungan Pedesaan

    Dirancang untuk menerangi fasilitas umum, jalan lingkungan di pedesaan, penerangan dilingkungan wisata alam, penerangan di pelabuhan nelayan tradisional dll.

    Pompa Air Bersih / Irigasi

    Tersedia juga beragam jenis pompa air tenaga surya yang efisien dan tahan lama, merkMONO dari Australia. Produk pompa tenaga surya dapat juga dikombinasikan dengan teknologiirigasi terkini, seperti irigasi splinker dan Irigasi tetes (Drip Irrigation). Tersedia juga pompa ACyang digerakkan dengan listrik PLN atau di couple langsung dengan mesin diesel/bensin.

    PLTS Rancangan Khusus

    PLTS RANCANGAN KHUSUS Navaids (Alat bantu Navigasi), Telekomunikasi GridInterractive, Hybrid PV-Genset, PV Back up, Building Integration PV (BIPV)

    Gb. Contoh panel surya pada halte bus

    Gb. Contoh panel surya pada helipad

  • 31

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    BAB. III KESIMPULAN

    Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubahcahaya mataharimenjadi 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 satelitkomunikasi melalui selsurya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yangtidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidakmemerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.

  • 32

    PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

    DAFTAR PUSTAKA

    http://panel-surya.blogspot.com/2011/06/komponen-pembangkit-listrik-tenaga.html

    didownload pada tanggal 12 desember

    http://rhazio.wordpress.com/2007/09/12/pembangkit-listrik-tenaga-surya/

    didownload pada tanggal 3 januari

    http://rakhman.net/2013/04/jenis-sistem-plts.html

    didiwnload pada tanggal 7 januari

    http://rakhman.net/2013/04/prinsip-kerja-plts.html

    didiwnload pada tanggal 7 januari

    http://cvaristonkupang.com/news-and-education/informasi-umum-pembangkit-listrik-tenaga-surya/

    didownload pada tanggal 10 Januari

    http://rickipoltek.blogspot.com/2011/05/plts.html

    didownload pada tanggal 10 Januari

    http://jendeladenngabei.blogspot.com/2012/11/pembangkit-listrik-tenaga-surya-plts.html

    didownload pada tanggal 10 Januari

    http://jendeladenngabei.blogspot.com/p/blog-page.html

    didiwnload pada tanggal 7 januari

    Buku Sumber Daya Energi Alternatif, Ir. Unggul Wibawa, MSc, Malang, 2001