BAB I

PENDAHULUAN1.1. Latar BelakangEnergi saat ini memegang peranan yang penting dalam pengembangan ekonomi nasional, bahkan sering dinggap sebagai darah dalam kehidupan ekonomi. Hal ini disadari oleh negara-negara yang telah maju, maupun oleh negara yang sedang berkembang bahwa penggunaan energi secara tepat dan berdaya guna tinggi merupakan syarat yang mutlak untuk meningkatkan kegiatan ekonomi. Indonesia merupakan negara yang memiliki berbagai jenis sumber daya energi dalam jumlah yang cukup melimpah. Pengelolaan sumber daya energi secara tepat akan memberikan gilirannya dalam meningkatkan kesejahteraan masyarakat secara umum. Permintaan akan kebutuhan energi setiap tahunnya terus bertambah, seiring dengan pertumbuhan penduduk yang semakin cepat. Selama bertahun-tahun, energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara) merupakan sumber energi utama untuk memenuhi kebutuhan energi dunia. Namun, sumber energi ini merupakan sumber energi yang akan habis dan tidak dapat diperbaharui. Oleh karena itu, demi memenuhi kebutuhan energi yang semakin meningkat, para peneliti di dunia terus mengembangkan sumber energi alternatif yang dapat dipergunakan sebagai pengganti energi fosil. Salah satu sumber energi alternatif yang cukup populer adalah energi sinar matahari. Energi sinar matahari atau yang sering disebut dengan energi surya, merupakan energi yang berasal dari matahari dan termasuk golongan sumber energi yang tidak akan habis dan tidak terbatas jumlahnya.Dengan letak Indonesia yang berada pada daerah khatulistiwa, yaitu pada lintang 6 LU 11 LS dan 95 BT 141 BT, dan dengan memperhatikan peredaran matahari dalam setahun yang berada pada daerah 23,5 LU dan 23,5 LS maka wilayah Indonesia akan selalu disinari matahari selama 10 12 jam sehari. Letak Indonesia yang berada pada daerah khatulistiwa menyebabkan wilayah Indonesia memiliki tingkat radiasi matahari yang sangat tinggi. Menurut pengukuran dari pusat Meteorologi dan Geofisika, diperkirakan bahwa besar radiasi yang jatuh pada permukaan bumi di wilayah Indonesia (khususnya Indonesia Bagian Timur) rata-rata kurang lebih sebesar 5,1 kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Energi surya semacam ini merupakan modal dasar untuk pengembangan sumber energi terbarukan dengan konversi energi surya menjadi listrik melalui sel surya, sehingga energi surya disebut sebagai inexhaustible resource.1.2. Rumusan Masalaha. Apa yang dimaksud energi surya?b. Bagaimana metode penyimpanan energi surya?c. Bagaimana perkembangan energi surya di dunia?d. Bagaimana pemanfaatan energi surya?1.3. Tujuan Penulisana. Mengetahui apa yang dimaksud dengan energi surya.

b. Mengetahui metode penyimpanan energi surya.c. Mengetahui perkembangan energi surya di dunia.d. Mengetahui pemanfaatan energi surya.

BAB II

PROFIL ENERGI SURYA2.1 Energi SuryaEnergi suryaadalah energi yang berupa sinar dan panas darimatahari. Energi ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan serangkaian teknologi sepertipemanas surya, fotovoltaik surya,listrik termal surya,arsitektur surya, danfotosintesis buatan.Energi surya diklasifikasikan sebagai inexhaustible resource, yaitu sumber daya alam yang pemanfaatannya bisa berkelanjutan karena secara ekonomi layak dan penggunaan sumber daya alam per satuan waktu relatif kecil. Hal ini berdasarkan pada pernyataanBadan Energi Internasional, yang pada tahun 2011menyatakan bahwa "perkembangan teknologi energi surya yang terjangkau, tidak habis, dan bersih akan memberikan keuntungan jangka panjang yang besar. Perkembangan ini akan meningkatkan keamanan energi negara-negara melalui pemanfaatan sumber energi yang sudah ada, tidak habis, dan tidak tergantung pada impor, meningkatkan kesinambungan, mengurangipolusi, mengurangi biaya mitigasiperubahan iklim, dan menjaga hargabahan bakar fosiltetap rendah dari sebelumnya. Keuntungan-keuntungan ini berlaku global. Oleh sebab itu, biaya insentif tambahan untuk pengembangan awal selayaknya dianggap sebagai investasi untuk pembelajaran, inventasi ini harus digunakan secara bijak dan perlu dibagi bersama. Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Istilah tenagasurya mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk keperluan kita. 2.2 Energi dari MatahariGambar 1 : Sekitar separuh dari energi surya yang datang berhasil mencapai permukaan Bumi.

Bumi menerima 174petawatt(PW) radiasi surya yang datang (insolasi) di bagian atas dari atmosfer.Sekitar 30% dipantulkan kembali keluar angkasa, sedangkan sisanya diserap olehawan,lautan, dandaratan. Sebagian besarspektrumcahaya matahari yang sampai di permukaan bumi berada pada jangkauan spektrumsinar tampakdaninframerah dekat. Sebagian kecil berada pada rentang ultraviolet dekat. Permukaan darat,samudra,dan atmosfer menyerap radiasi surya, dan hal ini mengakibatkan temperatur naik. Udara hangat yang mengandung uap air hasil penguapan air laut meningkat dan menyebabkansirkulasi atmosferikataukonveksi. Ketika udara tersebut mencapai posisi tinggi, di mana temperatur lebih rendah, uap air mengalami kondensasi membentuk awan, yang kemudian turun ke bumi sebagai hujan dan melengkapisiklus air. Panas latenkondensasi air menguatkan konveksi, dan menghasilkan fenomena atmosferik sepertiangin,siklon, dananti-siklon. Cahaya matahari yang diserap oleh lautan dan daratan menjaga temperatur rata-rata permukaan pada suhu 14 C. Melalui prosesfotosintesis, tanaman hijau mengubah energi surya menjadienergi kimia, yang menghasilkan makanan, kayu, danbiomassayang merupakan komponen awal bahan bakar fosil.

Fluks Energi Surya per Tahun dan Konsumsi Energi Manusia

Energi surya3.850.000EJ

Angin2.250EJ

Potensi biomassa100 300EJ

Penggunaan energi utama (2010)539EJ

Listrik (2010)66,5EJ

Tabel 1 : Fluks Energi Surya per Tahun dan Konsumsi Energi Manusia

Total energi surya yang diserap oleh atmosfer, lautan, dan daratan bumi sekitar 3.850.000eksajoule(EJ) per tahun. Pada tahun 2002, jumlah energi ini dalam waktu satu jam lebih besar dibandingkan jumlah energi yang digunakan dunia selama satu tahun.Fotosintesis menyerap sekitar 3.000 EJ per tahun dalam bentuk biomassa.Energi surya dapat dimanfaatkan pada berbagai tingkatan di seluruh dunia, yang utamanya bergantung pada jarak dari khatulistiwa.2.3 Metode Penyimpanan Energi SuryaSistem masa termal dapat menyimpan energi surya dalam bentuk panas pada temperatur yang cocok untuk penggunaan sehari-hari atau musiman. Sistem penyimpanan panas umumnya menggunakan materi yang sudah tersedia dengan kapasitas panas tinggi seperti air, tanah, dan batu. Sistem yang dirancang dengan baik dapat menurunkan kebutuhan puncak, menggeser waktu penggunaan ke waktu senggang, dan mengurangi kebutuhan pemanasan dan pendinginan. Materi ubah fase sepertililin parafindangaram Glauberadalah contoh media penyimpan panas. Media ini tidak mahal, tersedia, dan dapat menghasilkan temperatur yang cocok untuk penggunaan di rumah (sekitar 64 C). Rumah Dover (diDover, Massachusetts) adalah rumah pertama yang menggunakan sistem pemanasan garam Glauber pada tahun 1948. Energi surya dapat disimpan pada temperatur tinggi dengan menggunakan lelehan garam. Garam adalah media penyimpan yang efektif karena harganya murah, memiliki kapasitas panas yang tinggi, dan dapat menghasilkan panas pada temperatur yang cocok dengan sistem pembangkit konvensional.Solar Twomenggunakan metode penyimpanan ini dan dapat menyimpan 1,44 TJ di tangki penyimpanan sebesar 68 m3dengan efisiensi penyimpanan tahunan sekitar 99%.Sistem fotovoltaik yang tidak terhubung dengan saluran listrik biasanya menggunakan baterai yang bisa diisi ulang untuk menyimpan listrik berlebih. Dengan sistem yang terhubung dengan saluran listrik, listrik berlebih dapat dikirimkan ke transmisi listrik. Saat produksi listrik kurang, listrik dari saluran listrik dapat digunakan. Program meteran net memberikan kredit untuk rumah tangga yang menyalurkan listrik ke saluran listrik. Hal ini dilakukan dengan memutar terbalik meteran listrik saat rumah memproduksi lebih banyak listrik ketimbang menggunakannya. Jika penggunaan netto listrik di bawah nol, maka kredit yang dihasilkan akan dilimpahkan ke bulan depan.Cara lain menggunakan dua meteran, satu untuk mengukur listrik yang digunakan, satu lagi untuk mengukur listrik yang diproduksi. Cara ini tidak umum digunakan karena biaya tambahan akibat pemasangan meteran listrik kedua. Kebanyakan meteran baku secara akurat mengukur di kedua arah sehingga meteran kedua tidak diperlukan.Penyimpanan energi dengan pompa di pembangkit listrik tenaga air menyimpan energi dalam bentuk potensial ketinggian, yaitu dengan memompa air dari tempat rendah ke tempat tinggi. Energi dapat diambil kembali saat dibutuhkan dengan mengalirkan air ke pembangkit listrik.2.4 Perkembangan, Penggunaan, dan EkonomiDimulai dengan penggunaan batu bara besar-besaran selamarevolusi industri, konsumsi energi secara berangsur berubah dari menggunakan kayu dan biomassa menjadibahan bakar fosil. Perkembangan awal teknologi surya dimulai pada tahun 1860-an yang didorong oleh perkiraan bahwa persediaanbatu baraakan menipis. Namun, perkembangan teknologi surya berhenti pada awal abad ke-20 dikarenakan meningkatnya persediaan, nilai ekonomis, dan kegunaan batu bara danminyak bumi. Embargo minyak pada tahun 1973dankrisis energi pada tahun 1979menyebabkan perubahan kebijakan energi di dunia dan teknologi surya kembali dilirik.Strategi pemasangan difokuskan pada program insentif seperti program penggunaan fotovoltaik di Amerika Serikat dan program Sunshine diJepang. Usaha lain yang dilakukan meliputi pembentukan fasilitas riset di Amerika Serikat (SERI, sekarangNREL), Jepang (NEDO), dan Jerman (Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya). Pemanas air surya komersil mulai dipasarkan di Amerika Serikat pada tahun 1890-an.Penggunaan pemanas ini meningkat sampai dengan tahun 1920 tapi kemudian digantikan oleh pemanas berbahan bakar yang lebih murah dan diandalkan.Seperti fotovoltaik, pemanas air surya kembali dilirik setelah krisis minyak tahun 1970, namun permintaan menurun pada tahun 1980-an dikarenakan menurunnya harga minyak bumi. Perkembangan pemanasan air surya berkembang secara berangsur selama tahun 1990-an dan laju pertumbuhan sekitar 20% per tahun sejak 1999. Walaupun umumnya diremehkan, pemanas dan pendingin air surya adalah teknologi surya yang paling banyak digunakan dengan perkiraan kapasitas 154 GW pada tahun 2007. Badan Energi Internasionalmengatakan energi surya dapat membantu menyelesaikan permasalahan penting dunia. Perkembangan teknologi energi surya yang terjangkau, tidak habis, dan bersih akan memberikan keuntungan jangka panjang yang besar. Perkembangan ini akan meningkatkan keamanan energi negara-negara melalui pemanfaatan sumber energi yang sudah ada, tidak habis, dan tidak tergantung pada impor, meningkatkan kesinambungan, mengurangi polusi, mengurangi biaya mitigasi perubahan iklim, dan menjaga harga bahan bakar fosil tetap rendah dari sebelumnya. Keuntungan-keuntungan ini berlaku global. Oleh sebab itu, biaya insentif tambahan untuk pengembangan awal selayaknya dianggap sebagai investasi untuk pembelajaran; inventasi ini harus digunakan secara bijak dan perlu dibagi bersama. Pada tahun 2011, Badan Energi Internasional mengatakan teknologi energi surya seperti papan fotovoltaik, pemanas air surya, dan pembangkit listrik dengan cermin dapat menyediakan sepertiga energi dunia pada tahun 2060 jika politikus mau mengatasiperubahan iklim. Energi dari matahari dapat memainkan peran penting dalam dekarbonisasi ekonomi global bersamaan dengan pengembangan efisiensi energi dan menerapkan biaya pada produsen gas rumah kaca. "Kekuatan dari teknologi surya adalah varietasnya yang luas dan fleksibilitas dari aplikasinya, mulai dari skala kecil hingga ke skala besar".2.5 Pemanfaaatan Energi SuryaSecara umum teknologi surya dikategorikan menjadi teknologi pasif dan teknologi aktif, tergantung pada cara penyerapan, konversi, dan penyaluran cahaya matahari. Teknologi aktif meliputi penggunaan panel fotovoltaik, pompa, dan kipas untuk mengubah energi surya ke bentuk yang berguna. Teknologi pasif meliputi pemilihan bahan konstruksi yang memiliki sifat termal yang bagus, perancangan ruangan dengan sirkulasi udara secara alami, dan menghadapkan bangunan ke matahari. Teknologi aktif meningkatkan persediaan listrik dan disebut sebagai teknologisisi suplai, sedangkan teknologi pasif mengurangi kebutuhan sumber daya alam lain dan disebut sebagai teknologi sisi permintaan. 2.5.1 Perencanaan Arsitektur dan KotaCahaya matahari telah mempengaruhi rancang bangunan sejak permulaan sejaraharsitektur. Arsitektur surya yang maju dan rencana tata ruang kota pertama kali digunakan oleh bangsaYunanidanCina, yang mengarahkan bangunan mereka menghadap selatan untuk mendapatkan cahaya dan kehangatan. Fitur umum dari arsitektur surya pasif adalah arah bangunannya terhadap matahari, ukuran bangunan yang tepat (rasio luas permukaan dengan volume yang kecil), pemilihan penghalang (serambi), dan penggunaanmassa termal.Ketika fitur-fitur ini digunakan bersama, dapat dihasilkan ruangan yang terang dan berada pada temperatur nyaman.Peralatan teknologi aktif surya seperti pompa, kipas, dan jendela buka-tutup dapat melengkapi rancangan tekonologi pasif dan meningkatkan daya kerja sistem.Pulau bahang perkotaanadalah daerah perkotaan dengan suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan lingkungan sekitarnya. Temperatur yang tinggi disebabkan oleh meningkatnya penyerapan cahaya matahari oleh materi yang ada di perkotaan, seperti aspal jalan dan beton, yang memilikialbedo (tingkat keputihan) lebih rendah dan memiliki kapasitas panas lebih tinggi dibandingkan dengan materi alami. Langkah langsung untuk mengatasi pulau bahang adalah mengecat bangunan dan jalan dengan warna putih, serta menanam pepohonan. Menggunakan langkah ini, program hipotetis "komunitas dingin" diLos Angelestelah memproyeksikan temperatur kota dapat diturunkan sekitar 3 C dengan biaya sekitar 1 miliar dollar Amerika Serikat, dengan perkiraan keuntungan total tahunan 530 juta dollar dari pengurangan biaya penggunaan pendingin udara dan penghematan biaya kesehatan. 2.5.2 Pertanian dan PerkebunanPertaniandanperkebunanberusaha mengoptimalkan penyerapan energi surya untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Teknik seperti siklus penanaman yang diatur waktunya, mengatur orientasi barisan, tinggi antar barisan yang berbeda, dan pencampuran varietas tanaman dapat meningkatkan perolehan tanaman. Walau sinar matahari umumnya dianggap sumber daya alam yang berlimpah, namun pentingnya matahari untuk pertanian ditunjukkan di beberapa daerah dibuat agar intensitas sinar matahari lebih sedikit.Penerapan energi surya, selain untuk menumbuhkan tanaman, meliputi memompa air, mengeringkan panen, beternak ayam, dan mengeringkan kotoran unggas, teknologi surya juga dapat digunakan oleh pembuat minuman anggur untuk menjalankan mesin tekan anggur. HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_surya" \l "cite_note-29" Rumah kacamengubah energi cahaya menjadi energi panas, yang memperbolehkan produksi sepanjang tahun dan pertumbuhan tanaman khusus (dalam lingkungan tertutup) dan tanaman lain yang tidak cocok tumbuh untuk iklim lokal. Rumah kaca primitif pertama kali digunakan pada zamanromawiuntuk memproduksiketimunsepanjang tahun untuk Kaisar RomawiTiberius. Rumah kaca tetap menjadi bagian penting dari perkebunan saat ini, dan materi plastik transparan juga telah digunakan untuk efek yang mirip denganterowongan plastikdanpenutup barisan.2.5.3 Transportasi Perkembangan mobil tenaga surya telah menjadi target di bidang sejak tahun 1980-an. Beberapa kendaraan menggunakan panel surya untuk tenaga pembantu, seperti untuk penyejuk udara, sehingga menggurangi konsumsi bahan bakar. Pada tahun 1975, perahu bertenaga surya pertama kali dibangun di Inggris. Menjelang tahun 1995, kapal penumpang yang menggunakan panel surya mulai bermunculan, dan sekarang ini digunakan secara luas. Selain itu, beberapa pesawat tanpa awak maupun yang ditumpangi oleh satu sampai dua orang juga menggunakan tenaga surya untuk pengoperasiannya.2.5.4 Termal SuryaTeknologi termal surya dapat digunakan untuk memanaskan air, memanaskan ruangan, mendinginkan ruangan, dan menghasilkan panas. Pemanasan airSistem air panas surya menggunakan sinar matahari untuk memanaskan air. Di daerah dengan lintang bujur geografis rendah (di bawah 40 C), 60% 70% air panas untuk keperluan rumah tangga dengan temperatur sampai dengan 60 C dapat diperoleh dengan menggunakan sistem pemanasan surya. Jenis pemanas air surya yang umum digunakan adalah kolektor buluh (44%) dan plat datar dengan kaca (34%) untuk kebutuhan air panas rumah tangga; kolektor plastik tanpa kaca (21%) digunakan untuk memanaskan kolam renang. Sampai dengan tahun 2007, kapasitas total terpasang dari sistem air panas surya adalah sekitar 154GW. Pemanasan, pendinginan, dan ventilasiDiAmerika Serikat, sistem pemanasan, ventilasi, dan penyejuk udara (HVAC) memakai 30% (4,65 EJ) dari energi yang digunakan untuk bangunan komersil dan hampir 50% (10,1 EJ) energi yang digunakan untuk perumahan. Teknologi pemanasan, pendinginan, dan ventilasi surya dapat digunakan untuk mengganti sebagian dari energi ini.Massa termaladalah materi yang digunakan untuk menyimpan panas, termasuk dari matahari. Materi massa termal yang umum meliputi batu, semen, dan air. Menurut sejarah, materi-materi ini telah digunakan di daerah dengan iklim kering atau hangat untuk menjaga bangunan tetap sejuk dengan menyerap energi surya sepanjang hari dan memancarkan energi yang disimpan keatmosferyang lebih dingin di malam hari. Namun, materi ini juga dapat digunakan di daerah dingin untuk mempertahankan kehangatan. Ukuran dan penempatan massa termal tergantung pada beberapa faktor, seperti iklim, pencahayaan, dan kondisi bayangan. Saat faktor-faktor ini dipertimbangkan secara baik, massa termal mempertahankan temperatur ruangan dalam rentang nyaman dan mengurangi peralatan pemanasan dan pendinginan tambahan. Cerobong surya (atau cerobong termal) adalah sistem ventilasi surya pasif, yang terdiri dari terowongan vertikal yang menghubungkan bagian dalam dengan bagian luar dari bangunan. Saat cerobong mulai hangat, udara di dalamnya memanas dan menyebabkan udara bergerak ke atas dan menarik udara melewati bangunan. Performansi dapat ditingkatkan dengan menggunakan kaca dan materi massa termal untuk meniru rumah kaca. Pohon dan tanaman musiman telah digunakan sebagai cara mengendalikan pemanasan dan pendinginan surya. Ketika tanaman ditanam pada bagian selatan bangunan, daun tanaman akan berfungsi sebagai peneduh pada musim panas, dan pada musim dingin, daun tanaman akan rontok dan cahaya dapat lewat lebih banyak. Saat gugur, pohon tak berdaun menghalangi 1/3 sampai 1/2 radiasi surya yang datang, ada keseimbangan antara manfaat teduh saat musim panas dan pemanasan akibat daun gugur saat musim dingin. Di iklim dengan kebutuhan pemanasan tinggi, pohon musiman tidak cocok ditanam di bagian selatan bangunan karena pohon akan mengurangi ketersediaan energi surya saat musim dingin. Namun, pohon tersebut dapat digunakan pada sisi timur dan barat untuk menyediakan tempat teduh selama musim panas tanpa mempengaruhi perolehan energi surya selama musim dingin. Selama ini, pemanfaatan energi surya termal di Indonesia masih dilakukan secara tradisional. Para petani dan nelayan di Indonesia memanfaatkan energi surya untuk mengeringkan hasil pertanian dan perikanan secara langsung.

Strategi Pengembangan Energi Surya Termal : Strategi pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut : Mengarahkan pemanfaatan energi surya termal untuk kegiatan produktif, khususnya untuk kegiatan agro industri. Mendorong keterlibatan swasta dalam pengembangan teknologi surya termal. Mendorong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efektif. Mendorong keterlibatan dunia usaha untuk mengembangkan surya termal.

Program pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut : Melakukan inventarisasi, identifikasi dan pemetaan potensi serta aplikasi teknologi fototermik secara berkelanjutan. Melakukan diseminasi dan alih teknologi dari pihak pengembang kepada pemakai (agroindustri, gedung komersial, dan lain-lain) dan produsen nasional (manufaktur, bengkel mekanik, dan lain-lain) melalui forum komunikasi, pendidikan dan pelatihan dan proyek-proyek percontohan. Melaksanakan standarisasi nasional komponen dan sistem teknologi fototermik. Mengkaji skema pembiayaan dalam rangka pengembangan manufaktur nasional. Meningkatkan kegiatan penelitian dan pengembangan untuk berbagai teknologi fototermik. Meningkatkan produksi lokal secara massal dan penjajagan untuk kemungkinan ekspor. Pengembangan teknologi fototermik suhu tinggi, seperti: pembangkitan listrik, mesin stirling , dan lain-lain.

Peluang Pemanfaatan Energi Surya Termal :Prospek teknologi energi surya termal cukup besar, terutama untuk mendukung peningkatan kualitas pasca panen komoditi pertanian, untuk bangunan komersial atau perumahan di perkotaan. Prospek pemanfaatannya dalam sektor-sektor masyarakat, yaitu : Industri, khususnya agro-industri dan industri pedesaan, yaitu untuk penanganan pasca panen hasil-hasil pertanian, seperti : pengeringan (komoditi pangan, perkebunan, perikanan/peternakan, kayu olahan) dan juga pendinginan (ikan, buah dan sayuran); Bangunan komersial atau perkantoran, yaitu : untuk pengkondisian ruangan (Solar Passive Building , AC) dan pemanas air; Rumah tangga, seperti : untuk pemanas air dan oven/cooker ; Puskesmas terpencil di pedesaan, yaitu : untuk sterilisator, refrigerator vaksin dan pemanas air.

Kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan surya termal adalah: 1. Teknologi energi surya termal untuk memasak dan mengeringkan hasil pertanian masih sangat terbatas. Akan tetapi, sebagai pemanas air, energi surya termal sudah mencapai tahap komersial. Teknologi surya termal masih belum berkembang karena sosialisasi ke masyarakat luas masih sangat rendah; 2. Daya beli masyarakat rendah, walaupun harganya relatif murah; 3. Sumber daya manusia (SDM) di bidang surya termal masih sangat terbatas. Saat ini, SDM hanya tersedia di Pulau Jawa dan terbatas lingkungan perguruan.2.5.5 Pengolahan AirDistilasi surya dapat digunakan untuk membuatair asinatauair payaudapat diminum.Proyek distilasi surya skala besar pertama kali dibangun pada tahun 1872 di kota tambang Las Salinas diChile.Disinfeksiair surya dilakukan dengan memaparkan botol plastikpolietilena tereftalat(PET) berisikan air ke cahaya matahari selama beberapa jam. Durasi pemaparan tergantung pada cuaca dan iklim (minimal 6 jam hingga 2 hari selama kondisi berawan).Metode ini direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan Duniasebagai metode yang cocok untuk pengolahan air rumah tangga dan penyimpanan aman.Lebih dari 2 juta manusia di negara berkembang telah menggunakan metode ini untuk air minum sehari-hari mereka. Kolam evaporasi adalah kolam dangkal yang meningkatkankan kadar padatan terlarut melalui penguapan. Penggunaan kolam evaporasi untuk memperoleh garam dari air laut adalah contoh aplikasi tertua dari energi surya. Penggunaan modern meliputi peningkatkan kadar larutan garam yang digunakan dalam penambangan ekstraksi dan memisahkan padatan terlarut dari aliran limbah. Energi surya dapat digunakan di kolam stabilisasi air untuk mengolah air limbah tanpa menggunakan bahan kimia ataupun listrik. Keuntungan lingkungan bertambah saatalgatumbuh di kolam tersebut dan mengkonsumsikarbon dioksidasaat melakukanfotosintesis, walau alga mungkin memproduksi zat kimia beracun yang membuat air tidak bisa digunakan. 2.5.6 Panas ProsesTeknologipemusatan energi suryaseperti piringan parabola, cekung parabola, dan pemantul Scheffler dapat menyediakan panas proses untuk aplikasi komersil dan industri. Sistem komersil pertama adalah proyekSolar Total Energy Project(STEP) di Shenodoah,Georgia, Amerika Serikat. Dalam proyek tersebut, satu lapangan berisikan 114 piringan parabola menyedikan 50% kebutuhan energi untuk pemanasan proses, penyejuk udara, dan listrik untuk pabrik kain. Sistem kogenerasi yang terhubung dengan saluran listrik ini menyediakan 400 kW listrik ditambah energi termal dalam bentuk uap 401 kW dan air dingin 468 kW, dan memiliki penyimpanan termal untuk beban puncak selama satu jam. 2.5.7 MemasakPemasak (alat masak) surya menggunakan cahaya matahari untukmemasak, mengeringkan, dan prosespasteurisasi. Pemasak surya dapat digolongkan menjadi 3 kategori umum : pemasak berbentuk kotak, pemasak berbentuk papan, dan pemasak dengan pemantul.Pemasak surya paling sederhana adalah pemasak berbentuk kotak yang dibuat olehHorace de Saussurepada tahun 1767. Pemasak berbentuk kotak sederhana terdiri dari wadah yang terisolasi dengan penutup transparan. Pemasak ini dapat digunakan secara efektif pada langit berawan sebagian, dan biasanya akan mencapai temperatur 90 150 C. Pemasak berbentuk papan menggunakan papan pemantul untuk mengarahkan cahaya matahari ke wadah terisolasi dan mencapai temperatur setara dengan pemasak berbentuk kotak. Pemasak dengan pemantul menggunakan berbagai bentuk geometri (piringan, cekungan,cermin Fresnel) yang memusatkan cahaya ke wadah masak. Pemasak jenis ini dapat mencapai temperatur 315 C dan lebih, namun perlu diarahkan cahayanya agar dapat berfungsi dengan baik dan harus diposisikan kembali untuk mengikuti matahari. 2.5.8 Produksi ListrikTenaga surya adalah proses pengubahan cahaya matahari menjadi listrik, baik secara langsung menggunakanfotovoltaik, atau secara tak langsung menggunakantenaga surya terpusat (Concentrated Solar Power, CSP). Pembangkit CSP komersial pertama kali dikembangkan pada tahun 1980-an. Sejak tahun 1985, pemasanganSEGSCSP berkapasitas 354 MW digurun Mojave, California adalah pembangkit listrik surya terbesar di dunia. Proyek Surya Agua Calienteberkapasitas 250 MW di Amerika Serikat danLahan Surya Charankaberkapasitas 221 MW di India adalah pembangkit fotovoltaik terbesar di dunia. Proyek surya melebihi 1 GW sedang dikerjakan, tapi kebanyakan fotovoltaik dipasang di atap-atap dengan ukuran kapasitas kecil, yakni kurang dari 5 kW, yang terhubung dengan saluran listrik menggunakan meteran net dan/atau tarif feed-in. Teknik yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik menggunakan tenaga surya : Tenaga Surya Terpusat (Concentrated Solar Power, CSP)Sistem tenaga surya terpusat (Concentrated Solar Power, CSP) menggunakan lensa atau cermin dan sistem lacak untuk memfokuskan paparan sinar matahari yang luas menjadi seberkas cahaya kecil. Seberkas cahaya tersebut kemudian digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkit listrik konvensional. Terdapat sejumlah besar teknologi pemusatan; yang paling berkembang adalah cekungan parabola, pemantul fresnel linear,piringan Stirling, dan menara tenaga surya. Di sistem-sistem ini, fluida kerja dipanaskan oleh cahaya matahari yang dipusatkan, dan fluida kerja ini kemudian digunakan untuk membangkitkan listrik atau sebagai penyimpan energi. FotovoltaikPhotovoltaic(photo = cahaya, voltaic = tegangan) tenaga matahari berarti melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron.Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvensional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari. Baik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam selnya.Salah satu cara penyediaan energi listrik alternatif yang siap untuk diterapkan secara masal pada saat ini adalah menggunakan suatu sistem teknologi yang diperkenalkan sebagai Sistem Energi Surya Fotovoltaik (SESF) atau secara umum dikenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTS Fotovoltaik). Sebutan SESF merupakan istilah yang telah dibakukan oleh pemerintah yang digunakan untuk mengidentifikasikan suatu sistem pembangkit energi yang memanfaatkan energi matahari dan menggunakan teknologi fotovoltaik. Dibandingkan energi listrik konvensional pada umumnya, SESF terkesan rumit, mahal dan sulit dioperasikan. Namun dari pengalaman lebih dari 15 tahun operasional di beberapa kawasan di Indonesia, SESF merupakan suatu sistem yang mudah didalam pengoperasiannya, handal, serta memerlukan biaya pemeliharaan dan operasi yang rendah menjadikan SESF mampu bersaing dengan teknologi konvensional pada sebagian besar kondisi wilayah Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau oleh jaringan PLN dan tergolong sebagai kawasan terpencil.

Selain itu SESF merupakan suatu teknologi yang bersih dan tidak mencemari lingkungan. Beberapa kondisi yang sesuai untuk penggunaan SESF antara lain pada pemukiman desa terpencil, lokasi transmigrasi, perkebunan, nelayan dan lain sebagainya, baik untuk penerangan rumah maupun untuk fasilitas umum. Akan tetapi sesuai dengan perkembangan jaman, pada saat ini di negara-negara maju penerapan SESF telah banyak digunakan untuk suplai energi listrik di gedung-gedung dan perumahan di kota-kota besar.Pada umumnya modul fotovoltaik dipasarkan dengan kapasitas 50 Watt-peak (Wp) dan kelipatannya. Unit satuan Watt-peak adalah satuan daya (Watt) yang dapat dibangkitkan oleh modul fotovoltaik dalam keadaan standar uji (Standard Test Condition - STC). Efisiensi pembangkitan energi listrik yang dihasilkan modul fotovoltaik pada skala komersial saat ini adalah sekitar 14 15%.Komponen utama suatu SESF adalah:

1. Sel fotovoltaik yang mengubah penyinaran/radiasi matahari menjadi listrik secara langsung (direct conversion). Teknologi sel fotovoltaik yang banyak dikembangkan dewasa ini pada umumnya merupakan jenis teknologi kristal yang dibuat dengan bahan baku berbasis silikon. Produk akhir dari modul fotovoltaik menyerupai bentuk lembaran kaca dengan ketebalan sekitar 6 8 milimeter.2. Balance of System (BOS) yang meliputi controller, inverter , kerangka modul,peralatan listrik (seperti kabel, stop kontak, dan lain-lain) teknologinya sudah dapat dikuasai; 3. Unit penyimpan energi (baterai) sudah dapat dibuat di dalam negeri; 4. Peralatan penunjang lain seperti : inverter untuk pompa, sistem terpusat, sistem hibrid, dan lain-lain masih diimpor.

Kandungan lokal modul fotovoltaik termasuk pengerjaan enkapsulasi dan framing sekitar 25%, sedangkan sel fotovoltaik masih harus diimpor. Balance of System (BOS) masih bervariasi tergantung sistem desainnya. Kandungan lokal dari BOS diperkirakan telah mencapai diatas 75%.

Sasaran pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut : 1. Semakin berperannya pemanfaatan energi surya fotovoltaik dalam penyediaan energi di daerah perdesaan, sehingga pada tahun 2020 kapasitas terpasangnya menjadi 25 MW. 2. Semakin berperannya pemanfaatan energi surya di daerah perkotaan. 3. Semakin murahnya harga energi dari solar photovoltaic, sehingga tercapai tahap komersial. 4. Terlaksananya produksi peralatan SESF dan peralatan pendukungnya di dalam negeri yang mempunyai kualitas tinggi dan berdaya saing tinggi.

Strategi pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut : 1. Mendorong pemanfaatan SESF secara terpadu, yaitu untuk keperluan penerangan (konsumtif) dan kegiatan produktif. Mengembangan SESF melalui dua pola, yaitu pola tersebar dan terpusat yang disesuaikan dengan kondisi lapangan. Pola tersebar diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk menyebar dengan jarak yang cukup jauh, sedangkan pola terpusat diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk terpusat.2. Mengembangkan pemanfaatan SESF di perdesaan dan perkotaan. 3. Mendorong komersialisasi SESF dengan memaksimalkan keterlibatan swasta. 4. Mengembangkan industri SESF dalam negeri yang berorientasi ekspor. 5. Mendorong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efisien dengan melibatkan dunia perbankan.

Program pengembangan energi surya fotovoltaik adalah sebagai berikut : 1. Mengembangkan SESF untuk program listrik perdesaan, khususnya untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah yang jauh dari jangkauan listrik PLN. 2. Meningkatkan penggunaan teknologi hibrida, khususnya untuk memenuhi kekurangan pasokan tenaga listrik dari isolated PLTD. 3. Mengganti seluruh atau sebagian pasokan listrik bagi pelanggan sosial kecil dan rumah tangga kecil PLN dengan SESF. 4. Memenuhi semua kebutuhan listrik untuk pelanggan S1 dengan batas daya 220 VA; 5. Memenuhi semua kebutuhan untuk pelanggan S2 dengan batas daya 450 VA; 6. Memenuhi 50% kebutuhan listrik untuk pelanggan S2 dengan batas daya 900 VA; 7. Memenuhi 50% kebutuhan untuk pelanggan R1 dengan batas daya 450 VA. 8. Mendorong penggunaan SESF pada bangunan gedung, khususnya gedung pemerintah. 9. Mengkaji kemungkinan pendirian pabrik modul surya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kemungkinan ekspor. 10. Mendorong partisipasi swasta dalam pemanfaatan energi surya fotovoltaik. 11. Melaksanakan kerjasama dengan luar negeri untuk pembangunan SESF skala besar.

Peluang Pemanfaatan Fotovoltaik Kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dan banyak yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik yang bersifat terpusat. Untuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang potensial untuk dikembangkan adalah energi surya. Dengan demikian, energi surya dapat dimanfaatkan untuk penyediaan listrik dalam rangka mempercepat rasio elektrifikasi desa. Selain dapat digunakan untuk program listrik perdesaan, peluang pemanfaatan energi surya lainnnya adalah: 1. Lampu penerangan jalan dan lingkungan; 2. Penyediaan listrik untuk rumah peribadatan. SESF sangat ideal untuk dipasang di tempat-tempat ini karena kebutuhannya relatif kecil. Dengan SESF 100/120Wp sudah cukup untuk keperluan penerangan dan pengeras suara; 3. Penyediaan listrik untuk sarana umum. Dengan daya kapasitas 400 Wp sudah cukup untuk memenuhi listrik sarana umum; 4. Penyediaan listrik untuk sarana pelayanan kesehatan, seperti : rumah sakit, Puskesmas, Posyandu, dan rumah bersalin; 5. Penyediaan listrik untuk kantor pelayanan umum pemerintah. Tujuan pemanfaatan SESF pada kantor pelayanan umum adalah untuk membantu usaha konservasi energi dan mambantu PLN mengurangi beban puncak disiang hari; 6. Untuk pompa air (solar power supply for waterpump) yang digunakan untuk pengairan irigasi atau sumber air bersih (air minum).

Kendala Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia : Harga modul surya yang merupakan komponen utama SESF masih mahal mengakibatkan harga SESF menjadi mahal, sehingga kurangnya minat lembaga keuangan untuk memberikan kredit bagi pengembangan SESF; Sulit untuk mendapatkan suku cadang dan air accu, khususnya di daerah perdesaan, menyebabkan SESF cepat rusak; Pemasangan SESF di daerah perdesaan pada umumnya tidak memenuhi standar teknis yang telah ditentukan, sehingga kinerja sistem tidak optimal dan cepat rusak; Pada umumnya, penerapan SESF dilaksanakan di daerah perdesaan yang sebagian besar daya belinya masih rendah, sehingga pengembangan SESF sangat tergantung pada program pemerintah; Belum ada industri pembuatan sel surya di Indonesia, sehingga ketergantungan pada impor sangat tinggi. Akibatnya, dengan menurunnya nilai tukar rupiah terhadap dollar menyebabkan harga modul surya menjadi semakin mahal.2.5.9 Produksi Bahan BakarProses kimia surya menggunakan energi surya untuk menjalankan reaksi kimia. Proses ini mengurangi kebutuhan energi yang berasal dari sumber bahan bakar fosil dan juga dapat mengubah energi surya menjadi bahan bakar yang dapat disimpan dan dipindahkan. Reaksi kimia yang dipengaruhi oleh surya dapat digolongkan menjadi termokimia ataufotokimia.Sejumlah besar bahan bakar dapat diproduksi dengan menggunakanfotosintesis buatan.Kimia katalisis multi elektron yang digunakan untuk membuat bahan bakar dengan dasar karbon (sepertimetanol) dari reduksikarbon dioksidamerupakan suatu tantangan; alternatif yang lebih mudah adalah produksi gashidrogendariproton, namun menggunakanairsebagai sumber elektron(sebagaimana yang dilakukan tanaman) membutuhkan penguasaan oksidasi multi elektron dua molekul air ke satu molekul oksigen.Teknologi produksi gas hidrogen telah menjadi sasaran penting dalam penelitian kimia surya sejak tahun 1970-an. Selain elektrolisis menggunakan fotovoltaik atau sel fotokimia, beberapa proses termokimia juga dikembangkan. Salah satu proses tersebut menggunakan pemusat surya untuk memecah molekul air pada temperatur tinggi (2300 2600 C). Proses yang lain menggunakan panas dari pemusat surya untuk menghasilkan uap untuk proses reformasi gas alam, sehingga meningkatkan perolehan gas hidrogen dibandingkan dengan metode reformasi konvensional. Siklus termokimia yang melibatkan dekomposisi dan regenerasi reaktan dapat digunakan sebagai alternatif produksi gas hidrogen. Proses Solzinc yang sedang dikembangkan diInstitut Weizmannmenggunakan tungku surya 1 MW untuk dekomposisiseng oksida(ZnO) pada suhu di atas 1200 C. Permulaan reaksi membutuhkansengmurni, yang digunakan untuk bereaksi dengan air dan menghasilkan gas hidrogen.BAB III

PENUTUP3.1 KesimpulanAda banyak pendapat tentang energi alternatif sebagai pengganti energi fosil. Beberapa menerima dengan tangan terbuka, namun juga ada yang masih keberatan. Bahkan pemerintah pun masih belum bisa menyatukan pendapat tentang hal tersebut. Energi nasional (energi fosil) yang saat ini sendang kita nikmati bersama sebenarnya mengancam krisis alam kita, bahkan juga mengancam keadaan ekonomi negara Indonesia. Diperlukan tingkat kesadaran yang tinggi untuk menanggapi masalah ini, karena tanpa kita sadari, semakin lama akan semakin habis sumber daya alam di dunia ini hanya untuk pemenuhan kebutuhan manusia.Oleh karena itu, dengan adanya sumber energi alternatif, energi surya khususnya, energi yang bersifat inexhaustible resources, akan membantu percepatan berkurangnya sumber daya alam dan juga perekonomian negara terutama BBM.3.2 SaranPengadaan sumber energi surya sebaiknya dilakukan oleh seorang yang benar-benar mengerti (ahli) berkolaborasi dengan seseorang yang mampu mendanai pengadaan serta pemerintah yang turut mendanai dan memberikan izin. Hal ini dimaksudkan dengan adanya pelatihan dalam pembuatan maupun pengembangan energi alternatif oleh pakarnya.DAFTAR PUSTAKAWikipedia, 2014. Energi Surya. http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_surya. Diunduh tanggal 3 Maret 2014.Greeanpeace. Energi Matahari. http://www.greenpeace.org/seasia/id/campaigns/perubahan-iklim-global/Energi-Bersih/Energi_matahari/. Diunduh tanggal 3 Maret 2014.ITS. Energi Surya. http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-8169-4202100001-bab1.pdf. Diunduh tanggal 3 Maret 2014.

24 | Energi Surya