Pemanfaatan Energi Surya

Pemanfaatan Energi Surya

@F12-Khairul

Photovoltaic (PV) adalah suatu sistem atau cara langsung (direct) untuk mentransfer radiasi matahari atau energi cahaya menjadi energi listrik. Sistem photovoltaic bekerja dengan prinsip efek photovoltaic Efek photovoltaic pertama kali ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.
 

Menurut Hendri, dkk (2016),menjelaskan bahwa Komponen utama pembangkit energi surya adalah modul photovoltaic (PV) yang berfungsi mengubah energi cahaya (foton) menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan adalah listrik arus searah. Kapasitas daya modul surya diukur dalam satuan Watt-peak (Wp) dan merupakan spesifikasi modul surya yang menyatakan besarnya daya yang bisa dihasilkan oleh modul surya pada saat insolasi surya yang diterima sebesar 1000 W/m2 dan kondisi suhu lingkungan 25 0C. Daya dan arus listrik yang dihasilkan modul surya berubah-ubah tergantung pada besar intensitas radiasi surya yang diterima. Daya keluaran modul surya juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan, bayangan, sudut kemiringan instalasi, dan kebersihan permukaan modul. Karakteristik Sel Surya Daya yang dikeluarkan oleh sel surya merupakan hasil perkalian antara tegangan (V) operasi dan arus (I) operasi. Kedua parameter ini dihasilkan ketika sel surya memperoleh penyinaran matahari.

Sedangkan menurut  Mintorogo, (2000), menerangkan bahwa agar dapat memperoleh sejumlah voltage atau ampere yang dikehendki,maka umumnya masing - masing sel surya dikaitkan satu sama lainnya baik secara hubungan “seri’’ ataupun secara “paralel’’ untuk membentuk suatu rangkaian PV  yang lazim disebutut “Modul’’.

Sebuah modul PV umumnya terdiri dari 36 sel surya  atau 33 sel,dan 72 sel.Beberapa modul pv di8 hubungkan untuk membentuk satu rangkaian tertentu disebut “PV Panel’’ , sedangkan jika berderet – deret modul pv dihubungkan secara baris dan kolom disebut “PV Array’’ .

Sumber : http://yoshimori-shumimura.blogspot.co.id/2008/10/pembangkitan-tenaga-surya.html

Gambar : Diagram Hubungan Sel Surya, Modul, Panel dan  Array. https://rismanjean.wordpress.com/

Menurut Wibawa, Darmawan, (2008), untuk mendistribusikan energi elektik yang dihasilkan sistem Photovoltaic  ke beban,dibutuhkan  media perantara yang berupa kabel. Kabel ini memempunyai hambatan resistansi. Oleh  karena itu akan terjadi rugi tegangan pada kabel distribusi ini. Agar sistem dapat bekerja secara optimal, maka rugi tegangan ini harus di jaga agar tidak terlalu besar dengan menggunakan dengan bahan dan ukuran tertentu,sehingga dengan ukuran tersebut ukuran elektrik masih dapat mengalir dengan aman.Ukuran kabel dinyatakan sebagai total luas penampang kawat pada tiap konduktor.Satuan umum yang digunakan adalah millimeter( mm²) .Tingkat arus dari suatu kabel adalah besarnya arus maksimum yang dapat dialirkan melalui kabel tersebut tanpa menyebabkan kabel menjadi panas.Data teknis untuk beberapa jenis  kabel lengkap dengan luas penampang dan kemampuan dengan hantar arusnya,ukuran minimum kabel dapat ditentukan berdasarkan nilai arus yang di perlukan oleh beban.

Menurut Kumara, (2010),  PLTS skala urban adalah sistem pembangkit listrik yang memiliki kapasitas daya yang umum digunakan oleh masyarakat rumah tangga di daerah urban dan semi urban. PLTS yang dimaksud adalah sistem yang memiliki kapasitas daya mulai dari 450, 900, 1300, hingga 2200 Watt. Kapasitas daya di atas 2200 Watt memerlukan investasi yang sangat besar sehingga sangat kecil untuk bisa dikembangkan oleh masyarakat secara mandiri. Sebuah sistem PLTS terdiri dari panel surya, rangkaian pengatur pengisian, penyimpan energi listrik, inverter, pengkabelan serta konektor, dan perlengkapan mekanis lainnya. Perkembangan teknologi dari tiap-tiap komponen ini telah mampu menghasilkan sistem PLTS yang ekonomis dan handal.

Inverter adalah peralatan elektronika yang berfungsi untuk merubah sistem tegangan searah menjadi bola-balik. Dalam PLTS, inverter akan dihubungkan dengan baterai yang bertegangan arus searah dan akan menghasilkan tegangan listrik bolak-balik 220 V, 50 Hz. Tegangan keluaran ini serupa dengan sistem tegangan PLN sehingga akan memudahkan pengintegrasian PLTS pada rumah tangga yang sudah terhubung dengan jala-jala PLN dan tidak perlu melakukan penggantian peralatan listrik yang digunakan.

Berdasarkan bentuk gelombang yang dihasilkan, inverter dikelompokkan menjadi tiga yaitu  inverter dengan gelombang keluaran berbentuk square,  modified, dan true sine wave. Inverter yang terbaik adalah yang mampu menghasilkan gelombang sinusoida murni atau true sine wave yaitu bentuk gelombang dari listrik PLN.

Sumber : https://rismanjean.wordpress.com/

Gambar : Sistem Photovoltaik

Sedangkan menurut Maajid, Nugroho, (2007), menerangkan bahwa, Pembangkit Listrik Tenaga Matahari (Solar cell) adalah pembangkit listrik yang bersumber pada energi matahari. Cara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya adalah dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan. Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters.

Daftar Pustaka

Hendri, Hamzah. Amir. Desain Pengembangan Hybrid Bidirectional Inverter 1500 Watt Dengan Menggabungkan Energi Alternatif Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dan Energi Utilitas Untuk Aplikasi Rumah Tangga. Jom FTEKNIK. Volume 3. No 2. Oktober 2016. Dalam : http://id.portalgaruda.org/index.php?ref=browse&mod=viewarticle&article=465431

Mintorogo, S.D. ,Strategi Aplikasi Sel Surya (Photovoltaic Cells) Pada Perumahan Dan Bangunan Komersial. DIMENSI TEKNIK ARSITEKTUR Vol. 28, No. 2, Desember 2000: 129 – 141. Dalam : http://dimensi.petra.ac.id/index.php/ars/article/viewFile/15736/15728

Wibawa Unggul , Darmawan Andy, Penerapan Sistem Photovoltaik Sebagai Suplai Daya Listrik Beban Pertamanan. Jurnal EECCIS Vol. II, No. 1, Juni 2008.Dalam : http://jurnaleeccis.ub.ac.id/index.php/eeccis/article/viewFile/118/116

Kumara, N . S. , Pembangkit Listrik Tenaga Surya Skala Rumah Tangga Urban Dan Ketersediaannya Di Indonesia. Teknologi Elektro Vol. 9 No.1  Januari – Juni   2010.Dalam : https://www.google.co.id/search?safe=strict&dcr=0&q=jurnal+photovoltaic+perumahan&oq=jurnal+photovoltaic+perumahan&gs_l=psy-ab.12...6832.10545.0.12500.10.9.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1.1.64.psy-ab..10.0.0.XrX5mnjudeA

Maajid Lukman, Nugroho B . A , Pemilihan Alternatif Energi Terbarukan Di Kabupaten Malang. JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK -  SISTEM , Vol. 10  No. 2. Dalam :  http://sistem.wisnuwardhana.ac.id/index.php/sistem/article/view/77/8