Makalah Energi Surya Kk Tingkat

8/18/2019 Makalah Energi Surya Kk Tingkat

1/20

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi adalah satu kata yang mempunyai makna sangat luas karena tidak

ada aktifitas di alam raya ini yang bergerak tanpa energi dan itulah sebabnya kata

salah seorang professor di Jepang bahwa hampir semua perselisihan di dunia ini

dipicu, atau berpangkal pada perebutan atas penguasaan sumber energi.

Secara umum sumber energi dikategorikan menjadi dua bagian yaitu

conventional energy dan non-conventional energy. Sumber energi fosil adalah

termasuk kelompok yang pertama, dan ternyata sebagaian besar aktivitas di dunia

ini menggunakan energi konvensional.

Dunia membutuhkan sumber energi alternatif ramah lingkungan yang

ketersediaannya berlimpah, serta dapat diperbarui (non-konvensional . !ntuk

memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat itulah maka dikembangkan

berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. "otensi energi

terbarukan, seperti# biomassa, panas bumi, energi surya, energi air, energi angin

dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan, padahal potensi

energi terbarukan di $ndonesia sangatlah besar.

1.2 Perumusan Masalah

%asalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut#

a. &pakah yang dimaksud dengan Energi Surya'

b. agaimana pemanfaatan Energi Surya di $ndonesia'

c. agaimana aplikasi)penerapan Energi Surya di $ndonesia'

1.3 Tujuan

1


2/20

*ujuan dari penulisan makalah ini adalah#

a. %engetahui definisi Energi Surya

b. %engetahui pemanfaatan Energi Surya di $ndonesia

c. %engetahui aplikasi)penerapan Energi Surya di $ndonesia

1.4 Manaat

+asil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada

semua pihak, khususnya kepada mahasiswa "rogram Studi *eknik Energi "olsri

semester untuk memberi informasi dan menambah wawasan mengenai Energi

Surya.

BAB II

TIN!AUAN PU"TA#A

2


3/20

2.1 Energ$ "ur%a

Sumber energi berjumlah besar dan bersifat kontinyu terbesar yang

tersedia bagi manusia adalah energi surya, khususnya energi elektrimagnetik yang

dipancarkan oleh matahari.sementara energi surya belum dipakai untuk sumber

primer energi bahan bakar pada saat ini (-unadarma.ac.id

arena kebanyakan energi terbaharui pusatnya adalah /energi surya/

istilah ini sedikit membingungkan. 0amun yang dimaksud di sini adalah energi

yang dikumpulkan langsung dari cahaya matahari. *enaga surya dapat Digunakan

untuk#

1 %enghasilkan listrik menggunakan sel surya

1 %enggunakan menghasilkan pembangkit listrik tenaga panas surya

1 %enghasilkan listrik menggunakan menara surya

1 %emanaskan gedung, secara langsung

1 %emanaskan gedung, melalui pompa panas

1 %emanaskan makanan, menggunakan oven surya. (wikipedia.org

Jelas matahari tidak memberikan energi konstan untuk setiap titik di bumi,

sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk daya baterai,

karena kebanyakan aplikasi lainnya akan membutuhkan sumber energi sekunder,

untuk mengatasi padam. eberapa pemilik rumah menggunakan tata surya yang

menjual energi ke grid pada siang hari, dan menarik energi dari grid di malam

hari, inilah keuntungan untuk semua orang, karena permintaan listrik &2 tertinggi

pada siang hari.

Sedangkan, energi surya dapat dikonversikan ke bentuk energi lain. &da 3

proses dalam pengkonversian nya, yaitu # Proses Helochemical, Proses

Helioelectrical, dan proses Heliothermal (&nynomous,4556.

1 "roses +elochemical. 7eaksi helochemical yang utama adalah proses

foto sintesa."roses ini adalah sumber dari semua bahan bakar fosil.

1 "rosesn +elioelectrical. 7eakasi +elioelectrical yang utama adalah

produksi listrik oleh sel 8 sel surya

3

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_suryahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Menara_surya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pompa_panas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oven_surya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oven_surya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Menara_surya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pompa_panas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oven_surya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_surya


4/20

1 "roses +eliotermal adalah penyerapan radiasi matahari dan

pengkonversian energi ini menjadi energi termal.

2.2 "el "ur%a

Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia

dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan

kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. %atahari

dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk

memanaskan bahkan untuk mendinginkan. "otensi masa depat energi surya hanya

dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.

&da banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. *umbuhan

mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis.

ita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu.

agimanapun, istilah 9tenaga surya: mempunyai arti mengubah sinar matahari

secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe

dasar tenaga matahari adalah 9sinar matahari: dan 9photovoltaic: (photo1 cahaya,

voltaic;tegangan"hotovoltaic tenaga matahari# melibatkan pembangkit listrik

dari cahaya. 7ahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor

yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang

membentuk dasar listrik.

ahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic

adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel

photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu

bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. etika cahaya bersinar pada semi

konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan

menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus D2. %akin kuat cahaya,

makin kuat aliran listrik.

4


5/20

Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang

untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung,

dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. erdasarkan pantulan

sinar matahari dari awan, hari1hari mendung dapat menghasilkan angka energi

yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar1benar cerah.

2.3 "um&er Energ$ "ur%a

Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan umi yang dikenali

sebagai konstan surya menyamai 4.36< watt per meter persegi setiap saat.

%atahari sebagai pusat *ata Surya merupakan bintang generasi kedua

(wikipedia.org. %aterial dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi

pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini

terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 4.)m?, setiap satuan waktu radiasi yang

memancar dapat disebut dengan intensitas radiasi atau dengan kata lain intensitas

radiasi matahari ialah jumlah energi matahari yang jatuh pada suatu bidang

persatuan luas dalam satu satuan waktu. Dalam atmosfer bumi terdapat bermacam1macam radiasi seperti #

4. Direct Solar Radiation (S yaitu radiasi langsung dari matahari yang

sampai ke permukaan bumi.

?. Radiation Difus (D yang berasal dari pantulan1pantulan oleh awan dan

pembauran1pembauran oleh partikel1partikel atmosfer.

3. Surface Raflectivity (r yaitu radiasi yang berasal dari pantulan1pantulan

oleh permukaan bumi.

5

http://id.wikipedia.org/wiki/Watthttp://id.wikipedia.org/wiki/Meterhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ledakan_bintang&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Big_banghttp://id.wikipedia.org/wiki/Watthttp://id.wikipedia.org/wiki/Meterhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ledakan_bintang&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Big_bang


6/20

. Out Going errestial radiation (@, yaitu radiasi yang berasal dari bumi

yang berupa gelombang panjang.

A. !ack Radiation ( yaitu radiasi yang berasal dari awan1awan dan butir1

butir uap air dan 2@? yang terdapat dalam atmosfer.

B. Global (total Radiation (C, dan

6. "et Radiation (7

BAB III

PEMBAHA"AN

3.1 Energ$ "ur%a "e&aga$ Alternat$ Masa De'an

6


7/20

Jika kita melihat tingkat konsumsi energi di seluruh dunia saat ini,

penggunaan energi diprediksikan akan meningkat sebesar 6< persen antara tahun

?


8/20

arena sel surya sanggup menyediakan energi listrik bersih tanpa polusi,

mudah dipindah, dekat dengan pusat beban sehingga penyaluran energi sangat

sederhana serta sebagai negara tropis, $ndonesia mempunyai karakteristik cahaya

matahari yang baik (intensitas cahaya tidak fluktuatif dibanding tenaga angin

seperti di negara1negara musim, utamanya lagi sel surya relatif efisien, tidak ada

pemeliharaan yang spesifik dan bisa mencapai umur yang panjang serta

mempunyai keandalan yang tinggi.

!ntuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada ? (dua macam

teknologi yang sudah diterapkan, yaitu#

G eknologi energi surya fotovoltaik , energi surya fotovoltaik digunakan untuk

memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari

pendingin di "uskesmas dengan kapasitas total H B %>.

G eknologi energi surya termal , energi surya termal pada umumnya digunakan

untuk memasak (kompor surya, mengeringkan hasil pertanian (perkebunan,

perikanan, kehutanan, tanaman pangan dan memanaskan air.(dunia

listrik.blogspot.?


9/20

3.2.2 Pemanas (an Pen($ng$n Tenaga Matahar$

"anas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung.

"engumpul panas matahari diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk

rumahmu, dan membantu menghangatkan rumahmu. Sistem panas matahari

berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad1abad# matahari

memanaskan air yang mengisi bejana gelap. *eknologi tenaga panas matahari

yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar

menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas

air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung 8gedung komersial,

sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari1pendingin, proses pemanasan

industri dan memproses air menjadi tawar.

Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling

umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi

sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. *ergantung pada

kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga

matahari hingga 4


10/20

mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin

atau &2 konvensional. &plikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan

dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak.

"endingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. "enggunaan skala besar

dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini,

terutama untuk sistem skala kecil.

Dalam keadaan cuaca yang cerah, sebuah sel surya akan menghasilkan

tegangan konstan sebesar


11/20

cahaya tersebut untuk mengalir dalam suatu arah tertentu. Elektron yang mengalir

ini adalah arus listrik, dengan meletakkan terminal kontak pada bagian atas dan

bawah dari sel photovoltaic ini akan dapat dilihat dan diukur arus yang mengalir

sehingga dapat digunakan untuk menyuplai perangkat eksternal. +al diatas adalah

dasar perubahan energi surya menjadi listrik oleh semikonduktor silicon

(&lpensteel.com

-ambar 3.4. Sel "hotovoltaic

3.3.1 Dar$ *aha%a Menja($ L$str$k

Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan

semikonduktor bertipe p dan n (p1n junction semiconductor yang jika tertimpa

sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang

disebut sebagai aliran arus listrik. Sedangkan struktur dari solar cell adalah seperti

ditunjukkan dalam gambar 4

11


12/20

-ambar 3.?. Struktur Iapisan *ipis Solar 2ell Secara !mum

agian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah

absorber (penyerap, meskipun demikian, masing1masing lapisan juga sangat

berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. Sinar matahari terdiri dari

bermacam1macam jenis gelombang elektromagnetik yang secara spectrum dapat

dilihat pada gambar ?. @leh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap

sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari.

-ambar 3.3. Spektrum 7adiasi Sinar %atahari

Iebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon1

photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel (absorber, akan diserap,

dipantulkan atau dilewatkan begitu saja (lihat gambar 3, dan hanya foton dengan

level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya,

12


13/20

sehingga mengalirlah arus listrik. Ievel energi tersebut disebut energi band1gap

yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan utk mengeluarkan

electron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. !ntuk

membebaskan electron dari ikatan kovalennya, energi foton (hc)v harus sedikit

lebih besar atau diatas daripada energi band1gap. Jika energi foton terlalu besar

dari pada energi band1gap, maka eFtra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk

panas pada solar sel. arenanya sangatlah penting pada solar sel untuk mengatur

bahan yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari

semikonduktor yang dipergunakan.

-ambar 3.. 7adiative *ransition dari Solar 2ell

*entu saja agar efisiensi dari solar cell bisa tinggi maka foton yang berasal

dari sinar matahari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian

memperkecil refleksi dan remombinasi serta memperbesar konduktivitas dari

bahannya.

!ntuk bisa membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya,

maka absorber harus memiliki energi band1gap dengan range yang lebar, sehingga

memungkinkan untuk bisa menyerap sinar matahari yang mempunyai energi

sangat bermacam1macam tersebut. Salah satu bahan yang sedang banyak diteliti

adalah 2u$nSe? yang dikenal merupakan salah satu dari direct semiconductor.

13


14/20

-ambar 3.A. agian1bagian dari Sel "hotovoltaic

Dari begitu banyak keuntungan solar cell seperti telah diuraikan diatas

ternyata tidak polemik tidak kemudian berhenti begitu saja, masih ada yang

mengatakan memang benar solar cell ketika melakukan proses perubahan energi

tidak ada polusi yang dihasilkan, tetapi sudahkah kita menghitung berapa besar

polusi yang telah dihasilkan dalam proses pembuatannya, dibandingkan kecilnya

efisiensi yang dihasilkan. 0ah tantangannya disini adalah memang bagaimanauntuk menaikkan efisiensi, yang tentunya akan berdampak kepada nilai

ekonomisnya. (7usminto *jatur, ?


15/20

bahwa nilai radiasi harian terendah adalah di Darmaga, ogor Jawa arat dengan

intensitas ?,AA= k>h)m? dan tertinggi di >aingapu 0usa *enggara *imur dengan

intensitas A,66 k>h)m?. "otensi ini baru dimanfaatkan sangat sedikit yang

dimulai pada tahun 4565 oleh ""* sebagai pengguna. "engguna terbanyak

adalah DE"ES sesuai dengan kebutuhan "uskesmas pada daerah terpencil dan

kemudian departemen transmigrasi.

*abel 3.4. "otensi Energi *erbarukan di $ndonesia

!en$s Energ$ Ter&arukan P)tens$ +M,-#a'as$tas

Ter'asang +M,-

Pemanaatan

+-

#arge Hydro 6A.


16/20

Dari tabel ? masih kelihatan bahwa antara kelebihan dan kelemahan masih

berimbang sehingga jika "I*S ini diaplikasikan belum memberikan keuntungan

yang signifikan. 0amun melihat permintaan tenaga listrik yang tumbuh rata1rata

=,? pertahun (meningkat dari A4,? *>h pada th 455< menjadi AAA *>h pada

?


17/20

3. "engembangan energi efisiensi tinggi.

. "engembangan energi bersih, ramah lingkungan.

Sedang di $ndonesia seharusnya sel surya ini mendapatkan perhatian

khusus, sebab $ndonesia yang merupakan daerah tropis dan di daerah katulistiwa

maka $ndonesia mempunyai karakteristik angin yang kurang baik (sangat

fluktuatif dibanding dengan karakteristik angin di negara 8negara arat namun

sangat menguntungkan untuk energi matahari yang rata1rata mendapat sinar

matahari B jam dalam sehari dengan cuaca yang sangat mendukung.

*abel 3.3. "otensi Sumber Daya Energi Surya di eberapa ota di $ndonesia.

17


18/20

N) #)ta Pr)/$ns$Tahun

Pengukuran

0a($as$

rata rata

4 anda &ceh &ceh 45=< .4? "alembang Sumatera Selatan 4565 8 45=4 .5A

3 %enggala Iampung 456? 8 4565 A.?3

7awasragi Iampung 45BA 8 4565 .43

A Jakarta Jakarta 45BA 8 45=4 .45

B andung Jawa arat 45=< .4A

6 Iembang Jawa arat 45=< A.4A

= 2itius, *angerang Jawa arat 45=< .3?

5 Darmaga, ogor Jawa arat 45=< ?.AB

4< Serpong, *angerang Jawa arat 4554 8 455A .A

44 Semarang Jawa *engah 4565 8 45=4 A.54? Surabaya Jawa *imur 45=< .3<

43enteng,

NogyakartaNogyakarta 45=< .A<

4 Denpasar ali 4566 8 4565 A.?B

4A "ontianak alimantan arat 4554 8 4553 .AA

4B anjarbarualimantan

Selatan4565 8 45=4 .=<

46 anjarmasinalimantan

Selatan4554 8 455A .A6

4= Samarinda alimantan *imur 4554 8 455A .46

45 %enado Sulawesi !tara 4554 8 455A .54?< "alu Sulawesi *enggara 4554 8 455 A.A4

?4 upang 0usa *enggara

arat456A 8 456= A.4?

??>aingapu, Sumba

*imur

0usa*enggara

*imur 4554 8 455A A.6A

?3 %aumere 0usa *enggara

*imur 455? 8 455 A.6

Sumber # 7encana $nduk "engembangan Energi aru dan *erbarukan, 4556.

Direktorat Jenderal Iistrik dan "engembangan Energi, DESD%

BAB I

PENUTUP

18


19/20

4.1 #E"IMPULAN

Energi matahari mempunyai potensi untuk menyediakan berbagai

kebutuhan energi di seluruh $ndonesia. Selain untuk pembangkit listrik, energi

matahari juga membantu tumbuhan untuk berfotosintesis. Energi matahari bukan

saja bisa digunakan untuk proses pemanasan ataupun untuk energi listrik, energi

matahari juga bisa digunakan untuk pendingin. Jadi, energi matahari adalah energi

yang paling penting untuk digunakan dalam kehidupan.

4.2 "A0AN

4.2.1 Bag$ Pemer$ntah

$nstansi pemerintah dan lembaga pendidikan perlu mendorong dan

menggalakkan penelitian1penelitian serta aplikasi sel surya.

4.2.2 Bag$ Mahas$sa

Energi surya sangat berpotensi di $ndonesia karena wilayah $ndonesia

yang memiliki iklim tropis dan matahari dapat muncul sepanjang tahun, oleh

sebab itu kita harus lebih mengembangkan lagi baik dari segi pemanfaatan

ataupun pengaplikasiannya.

DATA0 PU"TA#A

19


20/20

>idodo, *jatur. ?

Makalah Energi Surya Kk Tingkat

Documents

Transcript of Makalah Energi Surya Kk Tingkat