PLTS

PLTS, atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya (bukan tenaga sampah ya!!) merupakan salah satu jenis pembangkit listrik non-konvensional. Kenapa disebut non-konvensional? karena cara/proses menghasilkan listrik pembangkit ini berbeda dengan pembangkit lainnya yang umumnya menggunakan generator sebagai penghasil listrik. Mari kita lihat prinsip kerja beberapa pembangkit berikut (dengan penjelasan yang disederhanakan) :

– PLTU, Pembangkit Listrik Tenaga Uap, umumnya menggunakan batu bara sebagai bahan bakar. batubara dibakar untuk memanaskan air, air yang menjadi uap akan memutar turbin, turbin dikopel dengan rotor generator dihasilkanlah listrik.

– PLTG, Pembangkit Listrik Tenaga gas. gas digunakan untuk memutar turbin yang dikopel dengan rotor generator dan dihasilkanlah listrik.

– PLTD, Pembangkit Listrik Tenaga Diesel atau dikenal juga Genset (generator set), memanfaatkan diesel sebagai bahan bakar dimana tekanan gas yang dihasilkan dari pembakarannya digunakan untuk memutar prime mover yang mmemutar rotor generator dan dihasilkanlah listrik.

– PLTP, Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi, atau lebih dikenal juga Geothermal Energy memanfaatkan uap yang dihasilkan oleh panasnya magma untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator dan dihasilkanlah listrik.

– PLTA, Pembangkit Listrik Tenaga Air memanfaatkan aliran air untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator dan dihasilkanlah listrik. begitu pula dengan skala lebih kecilnya PLTMH, Pembangkit Listrik Tenaga Microhydro memiliki prinsip kerja yang hampir sama.

– PLTB, Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (Angin) memanfaatkan angin untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator dan dihasilkanlah listrik

– PLTN, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir memanfaatkan reaktor nuklir untuk memanaskan air menjadi uap dan uap itu digunakan untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator dan dihasilkanlah listrik.

– Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut ataupun Pembangkit Listrik Tenaga Ombak, masih jarang kita temui untuk saat ini namun pada prinsipnya memanfaatkan arus laut ataupun ombak untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator dan dihasilkanlah listrik.

Bisa anda lihat bahwa sebagian besar pembangkit listrik yang ada saat ini memanfaatkan suatu bahan bakar/alam untuk memutar turbin yang dikopel ke rotor generator untuk menghasilkan listrik. meskipun demikian jika kita pelajari lebih mendalam setiap pembangkit listrik memiliki karakteristik yang berbeda-beda dan peralatan yang dibutuhkan untuk membangun pembangkit pun berbeda. Hampir semua menggunakan turbin dan generator namun jenis turbin berbeda-beda, ada turbin angin, turbin air, turbin uap, dll. Nah prinsip kerja seperti inilah yang konvensional.

Lalu bagaimana dengan PLTS? apakah sinar matahari digunakan untuk memutar turbin lalu memutar generator dan menghasilkan listrik?

Sebetulnya untuk saat ini (yang saya ketahui), pemanfaatan energi surya (matahari) ada 2 teknologi. yang pertama memanfaatkan panas matahari dengan mengkonsentrasikan pantulan sinar matahari ke satu titik (receiver), panas yang dikumpulkan direceiver bisa dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik dengan cara konvensional (memanaskan air, menjadi uap dan memutar turbin dan generator dan dihasilkan listrik), teknologi ini dikenal dengan nama Concentrating Solar Power (CSP). yang kedua adalah memanfaatkan sinar matahari langsung menjadi listrik tanpa harus memutar turbin dan generator (non-konvensional), teknologi inilah yang dikenal sebagai Photovoltaic atau sel surya. PLTS yang saya bahas dalam tulisan ini adalah mengenai Photovoltaic Power System.

Photovoltaic atau sel surya mengubah cahaya matahari menjadi arus listrik (cahaya loh ya, bukan panas). beberapa orang yang saya temui sering berkata,

“nah lagi panas, berarti daya sel suryanya makin gede donk”,

ini jelas salah karena semakin panas justru daya yang dihasilkan sel surya malah turun, yang benar semakin terang maka daya yang dihasilkan semakin tinggi, walaupu memang cahaya dan panas matahari sering kali berbanding lurus. Nah lo, klo gitu saling menghilangkan donk? cahaya nambahin, panas nurunin? Tidak menghilangkan karena dampak peningkatan daya oleh cahaya masih lebih tinggi. Irradiance atau daya radiasi per unit area dijadikan parameter untuk melihat tingkat pencahayaan/radiasi energi matahari yang ditangkap oleh sel surya, dengan satuan umum W/m2. Alat/sensor yang biasanya digunakan untuk mengetahui tingkat irradiance adalah pyranometer.

Untuk sel surya sendiri jenisnya beragam, namun yang umum dan saat ini banyak digunakan adalah jenis Crystalline baik itu Monocrystalline ataupun Polycrystalline. Selain crystalline, jenis sel surya yang banyak digunakan adalah Thin Film, sedangkan jenis lainnya untuk saat ini masih jarang diaplikasikan. Dalam sistem PLTS, kita akan lebih familiar dengan modul surya dibandingkan sel surya. modul surya adalah suatu gabungan dari beberapa sel surya. sebagai contoh, modul surya 100 Wp terdiri dari 36 sel surya yang dirangkai seri, modul surya 200 Wp terdiri dari 72 sel surya yang dirangkai seri. besar daya modul surya dan jumlah sel surya yang dirangkai berbeda-beda sesuai dengan pabrikan.

Berbeda dengan pembangkit listrik lainnya, dalam sistem photovoltaic, kapasitas dayanya sering dituliskan Wp. Wp merupakan singkatan dari Watt Peak yaitu daya maksimum yang dihasilkan pada kondisi STC (Standard Test Condition). Kondisi STC pada pengujian sel surya adalah : Irradiance = 1000 W/m2, Temperature = 25 Celcius, dan AM (Air Mass) = 1.5 global. Dalam aplikasinya kondisi lapangan berbeda dengan kondisi STC, nilai irradiance akan berubah setiap waktunya begitu pula dengan temperature. sebagai gambaran, nilai irradiance pada siang hari (cerah tak berawan) sekitar 1000 W/m2, namun bisa saja lebih ataupun kurang tergantung lokasi. sel surya memiliki nilai koeffisien temperature untuk mengetahui pengaruh temperature terhadap daya yang dihasilkan. sebagai contoh suatu sel surya memiliki koeffisien temperature terhadap daya sebesar -0,45%/oC, artinya tiap kenaikan 1 derajat Celcius, dayanya akan berkurang sebesar 0,45% dan sebaliknya.

Salah satu hal yang menjadi bahan penelitian dari sel surya adalah terkait effisiensinya yang saat ini masih rendah. Saat ini, hasil penelitian telah menemukan sel surya dengan effisiensi di atas 40%, namun yang banyak beredar di pasaran effisiensinya masih di kisaran 14-20% (Crystalline) dan 9-15% (Thin Film). Effisiensi sel surya dihitung dari berapa persen energi matahari yang bisa diserap oleh sel surya. sebagai contoh, bila energi radiasi matahari (Irradiance) 1000 W/m2 diserap oleh suatu modul surya dengan effisiensi 15%, maka daya yang dihasilkan modul surya sebesar : 1000 x 15% = 150 W/m2. simplenya, effisiensi yang lebih tinggi menunjukan modul surya akan menghasilkan daya yang lebih tinggi dengan luas yang sama.

Kembali ke sistem pembangkitan, pembangkit lainnya umumnya menghasilkan listrik dengan arus bolak-balik (AC, Alternating Current) sedangkan Photovoltaic menghasilkan listrik dengan arus searah (DC, Direct Current). Untuk bisa menghasilkan listrik dengan arus AC, dibutuhkan inverter untuk mengubah arus DC menjadi AC. Konfigurasi dari Photovoltaic system ini bisa berbeda-beda tergantung dari aplikasinya, beberapa aplikasi dari Photovoltaic system diantaranya : PLTS Stand Alone (Off Grid), PLTS Hybrid, PLTS On Grid, SHS, dll.

PLTS Stand Alone biasanya dibangun di daerah terpencil yang kesulitan mendapatkan akses listrik dari grid. Photovoltaic dijadikan sebagai satu-satunya sumber listrik untuk melistriki daerah setempat. Pada sistem ini dibutuhkan baterai sebagai penyimpan energi yang dihasilkan modul surya. PLTS Hybrid merupakan penggabungan dari beberapa jenis pembangkit seperti PLTS dengan PLTS, PLTS dengan PLTB, PLTS dengan PLTD dan PLTB, ataupun penggabungan lainnya. Pada PLTS On Grid, listrik yang dihasilkan oleh Photovoltaic disalurkan ke grid. Pada sistem ini tidak lagi dibutuhkan baterai. SHS atau Solar Home System merupakan PLTS Stand Alone versi sangat mini dimana modul surya yang digunakan cukup untuk dipasang di satu rumah dan menghasilkan listrik untuk kebutuhan rumah.

Untuk saat ini, khususnya di Indonesia, pemanfaatannya belum terlalu banyak dikarenakan nilai investasinya yang sangat tinggi walaupun biaya operasional dan perawatannya tidak terlalu besar. Makin kesini, trend nilai investasinya cenderung menurun sehingga secara perlahan pun pembangunan PLTS pun mulai dimulai di berbagai daerah.

yah kira-kira begitulah sedikit ilmu yang saya miliki dari berbagai sumber yang pernah saya baca dan alami sendiri, sedikit sharing dari dunia pekerjaan yang sedang saya jalani. Silahkan di ralat bila ada yang salah berhubung saya tidak menuliskan sumber, data, dan fakta, hehe..

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s