Pesawat   Terbang   Tenaga   Surya

Mei 14

Posted by Mechanical Blog

Solar Impulse, yang menjadi pelopor pesawat terbang tenaga surya, sukses melakukan uji coba penerbangan di langit Swiss bagian barat pekan ini.

“Belum pernah ada pesawat terbang seperti itu di angkasa. Ini adalah sebuah karya yang tidak biasa,” kata Bertrand Piccard yang turut dalam proyek penerbangan pesawat tenaga surya ini, dikutip melalui AFP, Jumat (9/4/2010).

Purwarupa berteknologi tinggi ini terbang dengan kecepatan 45 kilometer per jam, setelah melaju beberapa ratus di landasan pacu Payerne. Didorong oleh empat motor listrik berkekuatan 10 tenaga kuda, pesawat berperawakan ramping dengan satu orang penumpang ini secara perlahan mampu mencapai ketinggian hingga 1.200 meter.Setelah 87 menit mengudara, Solar Impulse pun mendarat dengan mulus kembali ke landasan.

“Semua bekerja dengan baik, sebagaimana mestinya. Uji coba penerbangan berlangsung sukses. Kami bisa menjalankan program penerbangan dan kembali mendarat dengan selamat,” ujar pilot Markus Scherdel.

Proyek pembuatan Solar Impulse memakan waktu tujuh tahun, serta melibatkan 70 orang tim ahli. Rencananya, tim ahli ini juga akan membangun pesawat tenaga surya lainnya yang akan melakukan perjalanan keliling dunia dalam lima tahap di 2013.

“Kami akan melanjutkan tes penerbangan untuk meningkatkan rancang bangun pesawat kedua yang akan berkeliling dunia,” kata Co founder proyek Andre Borschberg, seraya menambahkan kosntruksi pesawat akan mulai dibangun tahun depan.

Borschberg juga menyebutkan, penerbangan pertama ini bertujuan untuk menguji perilaku kompleks pesawat saat mengudara.

“Kesuksesan penerbangan pertama ini memungkinkan kami mempertimbangkan program yang lebih baik lagi,” tandasnya.(ristek)

Ditulis dalam Energi Surya, Energi Terbarukan, Teknologi, Teknologi Surya

4 Komentar

Tag: Energi Surya, Teknologi Surya

Pembangkit   Listrik   Tenaga   Surya   (PLTS)

Mei 12

Posted by Mechanical Blog

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di Indonesia, populer digunakan untuk listrik pedesaan (terpencil), dengan sebutan SHS (Solar Home System).

SHS umumnya berupa system berskala kecil,  dengan menggunakan modul surya 50-100 Wp (Watt Peak) dan menghasilkan listrik harian sebesar 150-300 Wh. Karena skalanya kecil, system DC (Direct Current) lebih disukai,  untuk menghindari losses dan self consumption akibat digunakannya inverter.

PLTS yang menggunakan modul surya lebih dari 100Wp (Output energi >400Wh), digunakan system AC (Alternating current;  karena listrik setelah dikurangi losses dan self consumption inverter cukup memadai).

Kategori PLTS skala menengah-besar menggunakan system sentralisasi, dikombinasikan dengan system pembangkit lainnya.

Grid connected PV (PV=photovoltaic=PLTS), Grid Interractive,  BIPV (Building Integration PV) adalah aplikasi Hybrid (menggunakan 2 atau lebih system pembangkit energi yang berbeda)

Hybrid PV-Genset (baik untuk jaringan stand alone genset atau genset yang sudah di-interkoneksi), PV-Mikro Hydro, dan PV-Wind adalah aplikasi hybrid yang banyak digunakan di pedesaan,  atau untuk system off-grid (isolated grid).

Keunggulan PLTS

1. Tergolong kedalam sumber energy terbarukan dan ramah lingkungan.

2. Tidak memerlukan biaya maintenance dan biaya operasi.

3. Memiliki umur tek nis lebih dari 30 tahun.

Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid (PLTH) adalah salah satu alternatif PLTS. Solar Diesel Hybrid Power System/ Solar – Diesel PLTH adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi matahari menjadi energi listrik yang dikombinasikan dengan Diesel/ Generator – Set, sehingga menjadi suatu pembangkit yang lebih efisien dan efektif.

SHS (solar home system), salah satu aplikasi sistem PLTS untuk pelistrikan desa, sebagai sistem penerangan rumah secara individual atau desentralisasi, terdiri beberapa komponen utama:

1.Panel Surya sebagai catu   daya yang menghasilkan energi listrik dari sinar matahari.

2.Batere sebagai penyimpan dan pengkondisi energi, alat pengatur batere.

(BCU) sebagai alat pengatur otomatis.

Sistem PLTS dapat juga dipergunakan sebagai sistem penerangan jalan di daerah perkebunan ataupun daerah pedesaan yang belum terjangkau listrik PLN.– Panel surya nominal Voltase: 12 V– Power ( max) : 50 W

Ditulis dalam Bahan Kuliah, Energi Surya, Energi Terbarukan, Teknologi, Teknologi Surya

3 Komentar

Tag: Energi Surya, Teknologi Surya

Energi Surya   Untuk   Rumah   (Solar   Home   System)

Mei 10

Posted by Mechanical Blog

Untuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen sebagai berikut:

Panel surya / solar cell / solar panel

Charge controller

Inverter

Battery (accumulator)

1. Panel surya ( solar cell)menghasilkan energi listrik tanpa biaya, dengan mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cell) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cell menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya / solar

cell 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).

2. Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimum yang dihasilkan panel surya / solar cell pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.

3. Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC – alternating current).

4. Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.

Diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari panel surya / solar cell, charge controller, inverter, baterai.

Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa panel surya / solar cell di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya/solar cells satu dengan panel surya / solar cell lainnya. Kaki / kutub negatif panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki

negatif charge controller. Tegangan panel surya / solar cell yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai disupply oleh inverter.

Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:

Jumlah pemakaian

Jumlah panel surya / solar cell

Jumlah baterai

Perhitungan keperluan daya (perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di belakang perangkat, ataupun dibaca dari manual):

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

Jumlah panel surya / solar cell yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimun tenaga surya):

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

Jumlah kebutuhan batere 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah:

Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.

Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah.

Instalasi pembangkit listrik tenaga surya dapat dilihat pada gambar-gambar di National Geographic Indonesia.

Ditulis dalam Energi Surya, Energi Terbarukan, Teknologi, Teknologi Surya

7 Komentar

Tag: Energi Surya, Teknologi Surya

Jenis-Jenis   Panel   Sel   Surya

Mei 10

Posted by Mechanical Blog

Panel sel surya mengubah intensitas sinar matahari menjadi energi listrik. Panel sel surya menghasilkan arus yang digunakan untuk mengisi batere.

Panel sel surya terdiri dari photovoltaic, yang menghasilkan listrik dari intensitas cahaya, saat intensitas cahaya berkurang (berawan, hujan, mendung) arus listrik yang dihasilkan juga akan berkurang.

Dengan menambah panel sel surya (memperluas) berarti menambah konversi tenaga surya. Umumnya panel sel surya dengan ukuran tertentu memberikan hasil tertentu pula. Contohnya ukuran a cm x b cm menghasilkan listrik DC (Direct Current) sebesar x Watt per hour/ jam.

Jenis panel sel surya:

Polikristal (Poly-crystalline)

Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak. Type Polikristal memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung.

Monokristal (Mono-crystalline)

Merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.

Amorphous

Silikon Amorf (a-Si) telah digunakan sebagai bahan sel photovoltaic untuk kalkulator selama beberapa waktu. Meskipun mempunyai kinerja yang lebih rendah dibandingkan sel surya tradisional c-Si, ini tidak penting dalam kalkulator, yang menggunakan daya sangat rendah. a-Si mempunyai kemampuan untuk dengan mudah disimpan.Baru-baru ini, perbaikan dalam teknik konstruksi a-Si telah membuat mereka lebih menarik bagi besar wilayah pemanfaatan sel surya. Disini efisiensi yang lebih tinggi dapat dicapai dengan menumpuk beberapa sel tipis-film di atas satu sama lain, masing-masing sesuai untuk bekerja dengan baik pada frekuensi cahaya tertentu. Pendekatan ini tidak berlaku untuk c-sel Si, yang tebal sebagai hasil dari teknik konstruksi mereka dan karenanya sangat buram, menghalangi cahaya mencapai lapisan lain dalam tumpukan.

Pembuatan dari a-Si dalam produksi skala besar tidak efisien, tetapi biaya. a-Si sel menggunakan sekitar 1% dari silikon yang dibutuhkan untuk sel c- Si, dan biaya silikon adalah faktor terbesar dalam biaya pembuatan sel. Namun, biaya lebih tinggi karena pembuatan konstruksi multi-layer, sampai saat ini, membuat a-Si tidak menarik kecuali dalam peran mana ketipisan atau fleksibilitas adalah keuntungan.

Ditulis dalam Energi Surya, Teknologi, Teknologi Surya

1 Komentar

Tag: Energi Surya, Teknologi Surya

Solar Panel Mampu Hasilkan 7.500   MW

Mei 8

Posted by Mechanical Blog

Perusahaan elektronik Jepang, Mitsubishi berencana untuk menggeber produksi energi matahari-nya dalam waktu dua tahun ke depan untuk memenuhi kebutuhan energi terbarukan yang saat ini sedang menjadi tren.

“Kapasitas produksi diharapkan akan mencapai 600 megawatt pada akhir bulan Maret 2012. Saat ini, Mitsubishi hanya mampu memproduksi energi listrik dari tenaga matahari sekira 220 megawatt,” ujar pihak Mitsubishi Electric, seperti dilansir melalui Business Week.Mitsubishi Electric bergabung Sharp Corp dan First Solar Inc., sebuah perusahaan pembuat modul solar film tertipis di dunia, untuk menyediakan energi matahari sebagai alternatif pembangkit listrik.

Langkah Mitsubishi ini juga dilakukan berkat dukungan pemerintah Jepang yang menyediakan subsidi bagi perusahaan maupun rumah tinggal yang tidak lagi menggunakan minyak bumi. Seperti diketahui, energi minyak bumi mampu menimbulkan emisi gas rumah kaca yang memberikan dampak negatif bagi lingkungan.

Menurut data iSuppli, secara global, pendapatan melalui produksi sel solar diprediksi meningkat hingga USD90 miliar pada tahun 2013 dari USD20 miliar di tahun 2009.

Untuk bisnis solar panel di Mitsubishi sendiri penjualannya diperkirakan telah menghasilkan sekira USD607 juta.

“Sedangkan pasar modul solar di dunia diperkirakan akan meningkat menjadi 7.500 megawatt pada tahun ini, dibandingkan 5.500 megawatt di tahun 2009 lalu,” ujar CEO First Solar Robert Gillette.(ristek)

Ditulis dalam Teknologi Surya

Meninggalkan komentar

Tag: Teknologi Surya

Photovoltaic   (sel   surya)

Mei 7

Posted by Mechanical Blog

“Sel surya” merupakan kata yang paling banyak diketik orang ketika mencari sebuah portal internet untuk mengetahui lebih jauh tentang seluk beluk sel surya. Kata tersebut itulah yang dipergunakan orang untuk menemukan Blog ini selain kata-kata “pembuatan sel surya”, “harga sel surya”, “energi surya” dan sebagainya.

FAQ ini penulis susun secara berkala dan diusahakan selalu diperbaharui/update dengan menambahkan aspek baru terkait dengan hal hal dasar tentang sel surya dan teknologinya.

1. Apakah sel surya itu dan bagaimana cara kerjanya?

Sel surya ialah sebuah alat yang tersusun dari material semikonduktor yang dapat mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik secara langsung. Sering juga dipakai istilah photovoltaic atau fotovoltaik. Sel surya pada dasarnya terdiri atas sambungan p-n yang sama fungsinya dengan sebuah dioda (diode). Sederhananya, ketika sinar matahari mengenai permukaan sel surya, energi yang dibawa oleh sinar matahari ini akan diserap oleh elektron pada sambungan p-n untuk berpindah dari bagian dioda p ke n dan untuk selanjutnya mengalir ke luar melalui kabel yang terpasang ke sel.

2. Siapakah yang pertama kali menemukan sel surya?

Sejarah sel surya dapat dilihat jauh ke belakang ketika pada tahun 1839 Edmund Becquerel, seorang pemuda Prancis berusia 19 tahun menemukan efek yang sekarang dikenal dengan efek fotovoltaik ketika tengah berkesperimen menggunakan sel larutan elektrolisis yang dibuat dari dua elektroda. Becquerel menemukan bahwa beberapa jenis material tertentu memproduksi arus listrik dalam jumlah kecil ketika terkena cahaya.

Era sel surya modern baru dimulai satu abad setelah penemuan fenomena fotovoltaik pertama, yakni ketika tiga peneliti Bell Laboratories di AS (Chapin, Fullr dan Pearson) secara tidak sengaja menemukan bahwa sambungan dioda pn dari silikon mampu membangkitkan tegangan listrik ketika lampu laboratorium dinyalakan. Pada tahun yang sama, usaha mereka telah berhasil membuat sebuah sel surya pertama dengan efisiensi sebesar 6%. Dari titik inilah penelitian sel surya akhirnya berkembang hingga saat ini, dengan banyak jenis dan teknologi pembuatannya.

3. Berapakah efisiensi sel surya saat ini?

Saat ini, efisiensi sel surya dapat dibagi menjadi efisiensi sel surya komersil dan efisiensi sel surya skala laboratorium.

Sel surya komersil yang sudah ada di pasaran memiliki efisiensi sekitar 12-15%. Sedangkan efisiensi sel surya skala laboratorium pada umumnya 1,5 hingga 2 kali efisiensi sel surya skala komersil.

Hal ini disebabkan pada luas permukaan sel surya yang berbeda. Pada sel surya di pasaran, sel yang dipasarkan pada umumnya memiliki luas permukaan 100 cm2 yang kemudian dirangkai mejadi modul surya yang terdiri atas 30-40 buah sel surya. Dengan semakin besarnya luas permukaan sel surya, maka sudah menjadi pengetahuan umum jika terdapat banyak efek negatif berupa resistansi sirkuit, cacat pada sel dan sebagainya, yang mengakibatkan terdegradasinya efisiensi sel surya.

Pada sel surya skala laboratorium, luas permukaan sel yang diuji hanya berkisar kurang dari 1 cm2. Hal ini dimaksudkan untuk melihat kondisi ideal sel surya yang bebas dari cacat maupun resistansi ketika dihubungkan ke sebuah sirkuit. Disamping itu, kecilnya luas permukaan sel surya memudahkan proses pembuatannya di mana alat yang dipakai di dalam laboratorium ialah alat yang berukuran kecil.

4. Apakah sel surya sudah diproduksi di Indonesia?

Sepanjang pengetahuan penulis, level produksi sel surya di Indoneisa masih dalam tahap assembly atau perakitan yang beberapa bahannya diimpor dan sebagian diproduksi di dalam negeri. PT LEN sejauh ini mempu membuat sel surya tersebut. Secara khusus, pabrik sel surya di Indonesia masih etrbilang sangat langka. Produk produk sel surya yang dipasarkan di Indonesia mayoritas merupakan hasil impor.

5. Seberapa besar potensi yang dimiliki oleh negara kita untuk mengembangkan teknologi sell surya ?

Sel surya mengandalkan siraman sinar matahari dengan intensits yang memadai. Dengan letak geografis Indonesia di khatulistiwa dengan jaminan limpahan sinar matahari sepanjang tahun tidak mengalami perubahan berarti, maka sel surya patut menjadi salah satu bentuk energi masa depan yang perlu dikembangkan oleh anak bangsa. Hal ini pula didukung oleh efisiensi sel surya yang terus meningkat plus biaya produksi nya yang semakin kecil.

6. Untuk dapat beroperasi, sarana pendukung apa saja yang dibutuhkan?

Sel surya hanya merupakan satu komponen penyerap cahaya yang langusng mengkonversi cahaya tsb menjadi litstrik. Agar listrik dari sel surya ini dapat dimanfaatkan, maka sel surya membutuhkan apa yang disebut dengan Balance of System (BOS) yang paling minim terdiri atas; inverter (mengubah listrik DC dari sel surya menjadi listrik AC untuk keperluan sehari

hari), baterei (untuk menyimpan kelebihan muatan listrik guna pemakaian darurat atau malam hari), serta beberapa buah controller untuk mengatur secara optimal daya keluaran sel surya.

7. Berapa harga sel surya lengkap berikut komponen pendukungnya?

Secara umum, harga sel surya berikut BOS sekitar US$ 8-10/Watt. Harga ini harga sel surya tanpa adanya subsidi atau potongan harga dsb. Dan biaya sel surya biasa dikonversi ke dalam satuan US$/Watt. Jika seseorang ingin membeli sel surya untuk keperluan penerangan rumah tangga yang sekitar 900 Watt, maka secara kasar biaya yang perlu dikeluarkan (diinvestasikan?) sebesar 900 Watt x US$ 8 = US$ 7200. Harga ini sudah termasuk biaya pemasangan dan beberapa komponen pendukung untuk dipasang di atap sebuah rumah. Dengan adanya beberapa kebijakan pemerintah (subsidi, potongan harga, kredit pembelian dsb) harga sel surya ini dapat ditekan hingga hanya tinggal 30% saja.

8. Mengapa harga sel surya terbilang sangat mahal dibandingkan dengan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit konvensional?

Ada beberapa alasan untuk ini;

Pertama, sel surya mengandalkan bahan silikon sebagai material penyerap cahaya matahari. Dan harga silikon ini meningkat seiring dengan permintaan industri semikonduktor ditambah dengan suplai bahan baku silikon yang terbatas. Silikon yang dipakai sebagai bahan dasar chip di dunia mikroelektronika/semikonduktor ini semakin dibutuhkan mengingat adanya peningkatan tajam untuk produksi peralatan elektronika mulai dari komputer, monitor, televisi dsb. Hal ini diperparah dengan jenis sel surya yang paling banyak dipasarkan di dunia yakni sel surya jenis silikon sehingga sel surya secara langsung harus berkompetisi dengan industri lain untuk mendapatkan bahan baku silikon.

Kedua, perlu digaris bawahi bahwa harga listrik konvensional sebagai bahan perbandingan harga listrik sel surya ialah harga setelah mendapat subsidi. Subsidi ini dimaksudkan agar listrik dapat menjangkau segala lapisan masyarakat, sedangkan sel surya sebaliknya, tidak mendapat subsidi atau dukungan yang membuat harga sel surya terasa mahal. Sebagai perbandingan, di negara-negara yang sudah mapan memanfaatkan sel surya, pemerintah negara-negara tersebut sudah memberlakukan segala program kebijakan agar sel surya dapat memasyarakat semisal subsidi,

kredit pembelian, feed-in-tariff dan sebagainya. Sebagai contoh di Korea Selatan, harga sel surya yang dibeli oleh konsumen setempat mampu ditekan hingga 70% sekitar US$ 3 hingga 4 per Watt-nya. (energi surya )