Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Zaman era globalisasi saat ini telah membuat kebutuhan setiap manusia semakin meningkat. Salah satunya kebutuhan akan listrik baik untuk kalangan industri, perkantoran, maupun masyarakat umum dan perorangan sangat meningkat. Tetapi, peningkatan kebutuhan listrik ini tidak diiringi oleh penambahan pasokan listrik.

Berdasarkan permasalahan tersebut, energi surya dipilih sebagai energi alternatif untuk menghasilkan energi listrik. Energi adalah kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Energi adalah daya yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan meliputi energi mekanik, panas, dan lain – lain. Oleh karena itu, hampir semua perselisihan di dunia ini, berpangkal pada perebutan sumber energi. Ada beberapa energi alam sebagai energi alternatif yang bersih, tidak berpolusi, aman dan persediaannya tidak terbatas yang dikenaldengan energi terbarukan (Akhmad, 2011).

Sumber energi baru dan yang terbarukan di masa mendatang akan semakin mempunyai peran yang sangat. penting dalam memenuhi kebutuhan energi. Hal ini disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit – pembangkit listrik konvesional dalam jangka waktu yang panjang akan menguras sumber minyak bumi, gas dan batu bara yang cadangannya semakin lama semakin menipis (Anggara dkk., 2014).

Dan untuk menghasilkan energy listrik pun, kini energy surya tidak bisa diragukan lagi bahwa energy surya adalah salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan sangat menjanjikan pada masa yang akan datang, karena tidak ada polusi yang dihasilkan selama proses konversi energi, dan juga sumber energinya banyak tersedia di alam (Rahayuningtyas, dkk, 2014) yang dapat memenuhi kebutuhan manusia akan energy listrik. Oleh karena itu penerapan teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) untuk memanfaatkan potensi energi surya yang tersedia dilokasi-lokasi tersebut merupakan solusi yang tepat (Subandi dkk., 2015).

            Untuk menggunakan energy surya tersebut maka dapat menggunakan panel surya. Adapun, Prinsip kerja dari panel surya adalah jika cahaya matahari mengenai panel surya, maka elektron-elektron yang ada pada sel surya akan bergerak dari N ke P, sehingga pada terminal keluaran dari panel surya akan menghasilkan energi listrik. Besarnya energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya berbeda-beda tergantung dari jumlah sel surya yang dikombinasikan didalam panel surya tersebut. Keluaran dari panel surya ini adalah berupa listrik arus searah (DC) yang besar tegangan keluarnya tergantung dengan jumlah sel surya yang dipasang didalam panel surya dan banyaknya sinar matahari yang menyinari panel surya tersebut (Bansai, 1990). 

Keluaran dari panel surya ini sudah dapat digunakan langsung ke beban yang memerlukan sumber tegangan DC dengan konsumsi arus yang kecil. Agar energi listrik yang dihasilkan juga dapat digunakan pada kondisi – kondisi seperti pada malam hari (kondisi saat panel surya tidak disinari cahaya matahari), maka keluaran dari panel surya ini harus di hubungkan ke sebuah media penyimpanan (storage), dalam hal ini adalah batere. Tetapi ini tidak langsung dihubungkan begitu saja dari panel surya ke batere, tetapi harus dihubungkan ke rangkaian Regulator, dimana didalam rangkaian tersebut terdapat rangkaian pengisi Batere otomatis (Automatic charger).

Fungsi dari regulator ini adalah untuk meregulasi tegangan keluaran dari panel surya dan mengatur arus yang masuk ke batere secara otomatis. Selain itu Regulator berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus dari Panel Surya ke Batere secara otomatis dan juga berfungsi untuk memutuskan aliran arus dari batere kebeban bila terjadi hubung singkat ataupun beban yang berlebihan. Tipe regulator yang dirancang disini adalah tipe modifikasi atau gabungan antara seri dan paralel. Panel Surya sebenarnya dapat langsung digunakan tanpa diberi rangkaian regulator ataupun batere, tetapi ini tidak dilakukan karena dapat membebani kinerja dari panel (akibat adanya beban yang berlebihan) sehingga tidak akan terjadi kerusakan yang fatal pada panel surya tersebut. Selain itu regulator ini juga berfungsi untuk mengamankan dari terjadinya kelebihan beban dari panel surya sehingga panel surya tidak cepat rusak (Widodo dkk., 2010). Hubungan batere dengan beban adalah dihubungkan paralel langsung ke beban. Jika batere tersebut telah terisi dengan penuh. Untuk melindungi  batere akibat adanya beban yang berlebihan (over load) ataupun hubungsingkat pada beban, maka sebelum batere dihubungkan langsung harus melewati rangkaian proteksi. Dimana fungsinya sudah cukup jelas, yaitu untuk memproteksi ataupun melindungi batere akibat adanya beban yang berlebihan (over load) ataupun hubung singkat pada beban.

Jika diinginkan hasil keluaran listrik dari PLTS ini berupa listrik arus bolak-balik (AC) maka PLTS yang sudah dapat mengeluarkan listrik arus searah (DC) ini harus dihubungkan ke sebuah rangkaian elektronik / modul 30 elektronik yang bernama Inverter DC-AC. Dimana Inverter DC-AC berfungsi untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak-balik (AC). Setelah arus listrik searah diubah menjadi arus listrik bolak-balik, selanjutnya keluaran dari inverter ini yang telah berupa arus bolak-balik ini dapat langsung digunakan untuk mencatu peralatan listrik dan elektronika yang membutuhkan arus bolak-balik. Besarnya tegangan dan daya keluaran yang dapat dihubungkan kebeban nantinya harus sesuai dengan kemampuan inverter yang dipakai dan besarnya system penyimpanan yang digunakan (besarnya ampere hour (AH) atau amper jam dari batere). Pada penelitian ini dilakukan pengujian pengaruh sudut datang matahari terhadap keluaran sel surya. Hal ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengruh sudut datang matahari dan juga seberapa besar pengaruh sudut tersebut dapat diabaikan.

Daftar Pustaka

Akhmad, Kholid, (2011), Pembangkit Listrik Tenaga

Surya dan Penerapannya Untuk Daerah

Terpencil, Jurnal Dinamika Rekayasa, 1(1): 28-33

Anggara, I.W.G.A, Kumara, I.N.S., Giriantari, I.A.D,

(2014), Studi Terhadap Unjuk Kerja Pembangkit

Listrik Tenaga Surya 1,9 Kw Di Universitas

Udayana Bukit Jimbaran, Spektrum, 1(1): 118-122.

Rahayuningtyas, A., Kuala, S.I., dan Apriyanto, F.,

(2014), Studi Perencanaan Sistem Pembangkit

Listrik Tenaga Surya (Plts) Skala Rumah

Sederhana Di Daerah Pedesaan Sebagai

Pembangkit Listrik Alternatif Untuk Mendukung

Program Ramah Lingkungan Dan Energi

Terbarukan, Prosiding SnaPP 2014 Sains,

Teknologi, dan Kesehatan, pp. 223-230

Subandi, Slamet Hani, (2015), Pembangkit Listrik

Energi Matahari Sebagai Penggerak Pompa Air

Dengan Menggunakan Solar Cell, Jurnal

Teknologi Technoscientia, 7(2): 157-163

Bansai, NK, et al., (1990), Renewable Energy Sources

And Conversion Technology, Tata McGraw-Hill

Publishing Co. Limited, New Delhi

Widodo, Djoko Adi, Suryono, Tatyantoro A, (2010),

Pemberdayaan Energi Matahari Sebagai Energi

Listrik Lampu Pengatur Lalu Lintas, Jurnal

Teknik Elektro, 2(2): 133-138