Apa yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ? sobat radius mungkin sudah sering mendengar atau bahkan ada yang bekerja pada sektor Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Nah pada artikel kali ini saya akan memperkenalkan secara singkat kepada kalian semua terkait Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), baik dari komponen kelistrikan yang membentuk kinerja sistem PLTS, aplikasi dan manfaat yang didapat dari penggunaan PLTS sebagai salah satu sumber energi alternatif bagi keberlangsungan kegiatan harian maupun operasional industri kedepannya di Indonesia.
Cekidott Guys !!!
Secara garis besar Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), merupakan sebuah sistem terintegrasi antara beberapa komponen kelistrikan yang diaplikasikan dan dibentuk untuk dapat menghasilkan energi listrik dengan turut memanfaatkan sumber energi surya, baik panas maupun intensitas radiasi cahaya matahari. Energi surya atau energi matahari dalam pemanfaatannya dapat dibedakan tiga cara. Pertama adalah prinsip pemanasan langsung.
Dalam hal ini sinar-sinar matahari memanasi langsung benda yang akan dipanaskan, atau memanasi secara langsung medium misalnya menjemur pakaian. Kedua pemanfaatan sinar matahari untuk memanasi suatu medium dengan menggunakan kolektor surya. Dan cara ketiga adalah sinar atau energi matahari dikonversi menjadi energi listrik menggunakan sel surya (solar cell).
Energi surya adalah energi yang sangat baik untuk dikembangkan di Indonesia ini. Hal tersebut dikarenakan Indonesia merupakan salah satu negara yang berada di garis khatulistiwa. Energi surya yang dapat digunakan untuk semua daratan Indonesia dengan luas 2 juta km2 yaitu sebesar 4,8 kWh/m2 dalam setiap satu hari, setara dengan 112.000 GWp yang didistribusikan.
Keunggulan – keunggulan energi surya apabila dibandingkan dengan energi fosil adalah sebagai berikut :
- Energi surya mudah didapatkan karena berasal dari matahari itu sendiri.
- Ramah lingkungan.
- Sesuai dengan kondisi geografis yang bermacam – macam
- Pemasangan, pengoperasian serta perawatannya tidak sulit.
- Energi listrik yang didapatkan dari energi surya bisa disimpan dalam baterai
Pada siang hari modul surya menerima cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui proses fotovoltaik. Listrik yang dihasilkan oleh modul dapat langsung disalurkan ke beban ataupun disimpan didalam baterai sebelum digunakan ke beban: lampu, radio, dan lain-lain. Pada malam hari, dimana modul surya tidak menghasilkan listrik, beban sepenuhnya dicatu oleh baterai.
Demikian pula apabila hari mendung, dimana modul surya menghasilkan listrik lebih rendah dibandingkan pada saat matahari benderang. Modul surya dengan kapasitas tertentu dapat menghasilkan jumlah listrik yang berbeda-beda apabila ditempatkan pada daerah yang berlainan serta bergantung dengan kondisi cuaca pada lingkungan sekitarnya.
Dalam memaksimalkan energi listrik yang dihasilkan dari proses fotovoltaik pada modul surya, maka dibutuhkan beberapa komponen kelistrikan pendukung untuk menyimpan energi listrik maupun menyalurkan dalam bentuk konversi energi listrik kedalam setiap beban yang akan dituju. Sistem PLTS memiliki komponen utama yaitu: modul surya, inverter/power conditioner unit (PCU), solar charge controller (SCC)/battery charge controller (BCC) dan storage system (Battery).
Komponen Utama PLTS :
- Modul Surya :
Panel surya adalah komponen utama pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang berfungsi untuk mengubah tenaga matahari menjadi tenaga listrik. Pada umumnya satu keping sel surya mempunyai ketebalan 3 mm, tersusun atas kutup positif dan negatif yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor.prinsip kerja suatu sel surya adalah dengan memanfaatkan efek fotovoltaik yaitu suatu efek yang dapat mengubah secara langsung cahaya matahari menjadi suatu energi listrik. Ada 2 (dua) jenis modul surya yang paling populer yaitu jenis crystalline silicon dan thin film.
Jenis crystalline silicon terbuat dari bahan silikon dan thin film sebagian besar terbuat dari bahan kimia. Jenis crystalline terdiri dari 2 (dua) jenis yaitu tipe monocrystalline dan polycrystalline. Masing- masing jenis memiliki efisiensi berbeda yaitu monocrystalline 14-16%, polycrystalline 13 – 15%.
Modul surya thin film terdiri dari beberapa jenis yang dinamai sesuai dengan bahan dasarnya, seperti A-Si:H, CdTe dan CIGs. Rata-rata efisiensi modul surya jenis thin film 6,5 – 8%. Sehingga, dengan kapasitas yang sama, masing-masing jenis modul memiliki luas permodul yang berbeda, hal ini berdasarkan komponen dasar pembuatannya.
- Solar Charge Controller (SCC) atau Battery Charge Controller (BCC)
SCR (Solar Charge Controller) dan BCR (Batteray Charger Regulator) adalah alat yang mengatur pengisian arus listrik dari modul surya ke baterai dan sebaliknya. Proses pengisian arus listrik dengan sel surya ke baterai tidak sama dengan pengisian baterai konvensional (battery charger) yang menggunakan listrik. Hal ini disebabkan karena arus listrik yang dihasilkan sel surya biasa besar bisa juga kecil tergantung dari penyinaran/radiasi matahari.
Jika charge controller menghubungkan panel surya ke baterai atau peralatan lainnya seperti inverter maka disebut solar charge controller. Jika bagian ini terhubung dari inverter ke baterai lazim disebut battery charge controller, namun hal tersebut tidak baku. Walaupun kedua alat ini berfungsi sama, berbeda dengan SCC, BCC tidak diperlengkapi oleh PWM-MPPT (Pulse Width ModulationMaximum Power Point Tracking), yaitu kemampuan untuk mendapatkan daya listrik dari panel surya pada titik maksimumnya.
- Baterai Sebagai Penyimpanan Daya Listrik
Baterai adalah alat penyimpanan tenaga listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga surya sehingga bisa digunakan tiap waktu sesuai kebutuhan. Baterai yang cocok digunakan untuk PV adalah baterai deep cycle yang mampu menampung kapasitas 100 Ah 12 V dengan efisiensi sekitar 80 %. Beberapa teknologi baterai yang umum dikenal adalah lead acid, alkalin, NiFe, Ni-Cad dan Li-ion.
Masing-masing jenis baterai memiliki kelemahan dan kelebihan baik dari segi teknis maupun ekonomi (harga). Baterai lead acid dinilai lebih unggul dari jenis lain jika mempertimbangkan kedua aspek tersebut. Baterai lead acid untuk sistem PLTS berbeda dengan baterai lead acid untuk operasi starting mesin-mesin seperti baterai mobil. Pada PLTS, baterai yang berfungsi untuk penyimpanan (storage) juga berbeda dari baterai untuk buffer atau stabilitas.
Baterai untuk pemakaian PLTS lazim dikenal dan menggunakan deep cycle lead acid artinya muatan baterai jenis ini dapat dikeluarkan (discharge) secara terus menerus secara maksimal mencapai kapasitas nominal. Baterai adalah komponen utama PLTS yang membutuhkan biaya investasi awal terbesar setelah panel surya dan inverter. Namun, pengoperasian dan pemeliharaan yang kurang tepat dapat menyebabkan umur baterai berkurang lebih cepat dari yang direncanakan, sehingga meningkatkan biaya operasi dan pemeliharaan. Atau dampak yang paling minimal adalah baterai tidak dapat dioperasikan sesuai kapasitasnya.
Kapasitas baterai yang diperlukan tergantung pada pola operasi PLTS. Besar kapasitas baterai juga harus mempertimbangkan seberapa banyak isi baterai akan dikeluarkan dalam sekali pengeluaran. Kapasitas baterai dinyatakan dalam Ah atau Ampere hours. Jika suatu PLTS menggunakan baterai dengan kapasitas 2000 Ah dengan tegangan sekitar 2 Volt. Maka baterai tersebut memiliki kemampuan menyimpan muatan sekitar 2000 Ah x 2 V atau 4 kWh.
- Inverter
Inverter adalah rangkaian yang mengubah tegangan DC (Direct Current) menjadi tegangan AC (Alternating Current) atau lebih tepatnya inverter memindahkan tegangan dari sumber DC ke beban AC. Inverter adalah “jantung” dalam sistem suatu PLTS. Inverter berfungsi mengubah arus searah (DC) yang dihasilkan oleh panel surya menjadi arus bolak balik (AC). Tegangan DC dari panel surya cenderung tidak konstan sesuai dengan tingkat radiasi matahari.
Tegangan masukan DC yang tidak konstan ini akan diubah oleh inverter menjadi tegangan AC yang konstan yang siap digunakan atau disambungkan pada sistem yang ada, misalnya jaringan PLN. Parameter tegangan dan arus pada keluaran inverter pada umumnya sudah disesuaikan dengan standar baku nasional/internasional.
Karena dengan adanya Power Inverter, kita dapat menggunakan Aki maupun Sel Surya untuk menggerakan peralatan-peralatan rumah tangga seperti Televisi, Kipas Angin, Komputer, atau bahkan Kulkas, dan Mesin Cuci yang pada umumnya memerlukan sumber listrik AC yang bertegangan 220V ataupun 110V.
Wiring Diagram Sistem Solar Surya (PLTS)
Nah Pada Konten Selanjutnya saya akan menjelaskan serta menampilkan kepada kalian, metode perawatan modul solar surya untuk menjaga dan menjamin kinerja komponen solar surya pada sistem PLTS tersebut, ditunggu guys!
