Pembangkit Listrik Tenaga Surya

15
 Pembangkit Listrik T enaga Surya 1. PENDAHULUAN Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan dari efek rumah kaca (greenhouse effect) yang menyebabkan global warming, hujan asam, rusaknya lapisan ozon hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui, tidak seperti bahan bakar non-fosil. Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energi sudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan bakar dan menggunakan bahan bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air, energi panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Duniapun sudah mulai merubah tren produksi dan penggunaan bahan bakarnya, dari bahan bakar fosil beralih ke bahan bakar non- fosil, terutama tenaga surya yang tidak terbatas . . Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di negara-negara industri maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah telah diluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik tenaga surya ini. Tidak itu saja di negara-negara sedang berkembang seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energi yang dapat diperbaharui ini terus dilakukan. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga surya atau kami singkat dengan PLTS maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secara singkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trend teknologi yang ada. 2. KONSEP KERJA SISTEM PLTS Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan. Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita.

Transcript of Pembangkit Listrik Tenaga Surya

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 1/15

 

Pembangkit Listrik Tenaga Surya

1. PENDAHULUAN Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan dari efek 

rumah kaca (greenhouse effect) yang menyebabkan global warming, hujan asam, rusaknya

lapisan ozon hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat daripenggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnya

yang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui,

tidak seperti bahan bakar non-fosil.

Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energi sudah

merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan bakar danmenggunakan bahan bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga

air, energi panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Duniapun sudah mulai merubah trenproduksi dan penggunaan bahan bakarnya, dari bahan bakar fosil beralih ke bahan bakar non-fosil, terutama tenaga surya yang tidak terbatas. . 

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat

digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, dan

lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadap

lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di negara-negara industri maju seperti Jepang,Amerika Serikat, dan beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah telah

diluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik tenaga surya ini. Tidak itu saja di

negara-negara sedang berkembang seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energi

yang dapat diperbaharui ini terus dilakukan. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga surya atau kami singkat dengan PLTS maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secara

singkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trend

teknologi yang ada.

2. KONSEP KERJA SISTEM PLTS 

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya

matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi darisumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok 

daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi

listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yangberputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersihdan ramah lingkungan.

Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukanbahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang

dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat

merusak ekosistem planet bumi kita.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 2/15

 

Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya,

rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenancefree. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam

hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering

digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi

listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari.

Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaianelektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki

dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka

kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja prosespengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan

tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik.

Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila

tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian akiitu.

Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanyarangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler

itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya

dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paketlengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit

sendiri.

Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal

bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan

matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu

berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan

selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik 

yang optimal, sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroleroptional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari

sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya.

Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031.Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat

lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk 

menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena itu,

kontroler macam ini cukup mahal.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 3/15

 

 

Contoh PLTS Aplikasi Mandiri 

2.1. PHOTOVOLTAICCara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya 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 di rumah akandiukur oleh suatu Watt-Hour Meters.

Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan

beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa

menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat denganteknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi

tinggi.

Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri

dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60% dari

biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisamenghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesiatahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel

yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam

negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly cristalsecara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia

ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan

pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 4/15

 

Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah

dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalampengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh

listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai,

unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi

bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type

(terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran

akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik.

Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor dioda.Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi

pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-

konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya

tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkanelektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.

Fabrikasi Photovoltaic

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 5/15

 

  2.2. Pemasangan PLTS

Gb.1. PLTS di Rancho Seco 

PV adalah singkatan dari Photo Voltaic 

PLTS di Hedge Substation

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 7/15

 

Gb.4. Sistem PLTS di Parkir (sumber : SMUD) 

3. KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS. 

1. Solar ModuleDalam bagian ini akan dijelaskan secara singkat komponen utama PLTS yaitusolar module. Setelah menjelaskannya, maka dilanjutkan dengan trend kedepan teknologi yang

berkaitan dengan solar module. 

3.2 Apa itu solar cell? 

Sebelum membahas sistim pembangkit listrik tenaga surya, pertama-tama akan dijelaskan secara

singkat komponen penting dalam sistim ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya

matahari menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang

disebut solar cell yang besarnya sekitar 10 ~ 15 cm persegi. Komponen ini mengkonversikan

energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Solar cell merupakan komponen vital yangumumnya terbuat dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling

banyak dipakai dalam industri solar cell. Multicrystalline dan monocrystalline siliconmenghasilkan efisiensi yang relativ lebih tinggi daripada amorphous silicon. Sedangkan

amorphus silicon dipakai karena biaya yang relativ lebih rendah. Selain dari bahan nonorganik 

diatas dipakai pula molekul-molekul organik walaupun masih dalam tahap penelitian.Sebagai

salah satu ukuran performansi solar cell adalah efisiensi. Yaitu prosentasi perubahan energicahaya matahari menjadi energi listrik. Efisiensi dari solar cell yang sekarang diproduksi sangat

bervariasi. Monocrystalline silicon mempunyai efisiensi 12~15 %. Multicrystalline silicon

mempunyai efisiensi 10~13 %. Amorphous silicon mempunyai efisiensi 6~9 %. Tetapi denganpenemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai

16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satukonferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan

memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yangterbesar yang pernah dicapai.Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu solar cell sangat kecil maka

beberapa solar cell harus digabungkan sehingga terbentuklah satuan komponen yang disebut

module. Produk yang dikeluarkan oleh industri-industri solar cell adalah dalam bentuk moduleini.Pada applikasinya, karena tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu module masih cukup kecil

(rata-rata maksimum tenaga listrik yang dihasilkan 130 W) maka dalam pemanfaatannya

beberapa module digabungkan dan terbentuklah apa yang disebut array. Sebagai contoh untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kW dibutuhkan array seluas kira-kira 20 ~ 30 meter persegi.

Secara lebih jelas lagi, dengan memakai module produksi Sharp yang bernomor seri NE-J130A

yang mempunyai efisiensi 15.3% diperlukan luas 23.1m2 untuk menghasilkan listrik sebesar3.00 kW. Besarnya kapasitas PLTS yang ingin dipasang menambah luas area pemasangan.Untuk lebih jelasnya, hirarki module dapat dilihat pada Gb. 3.1. Hirarki module (cell-module-array)

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 8/15

 

 

3.3 Teknologi Module 

Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa trend berhubungan dengan teknologi module. 

3.3.1. Building-integrated module 

Selain dari pencarian bahan-bahan baru untuk meningkatkan efisiensi module yang nantinyaakan meningkatkan tenaga listrik dengan luas yang sama, maka trend sekarang adalah

memberikan nilai tambah module itu dengan menjadikan module sebagai bagian dari bangunan

yang menambah keindahan bangunan tersebut dan menambah kenyamanan orang-orang yangtinggal di dalamnya.Disamping akan mengurangi biaya karena tidak diperlukan lagi biaya untuk 

pemasangan atap. Dari segi module sebagai komponen pembangkit listrik tidak ada perubahan

dalam performansi yang dituntut. Tetapi dari segi module sebagai bahan bangunan makadiperlukan syarat-syarat tambahan, seperti syarat kekuatan, daya tahan terhadap hujan, angin,

petir dan gangguan luar lainnya. Selain itu bagi para arsitektur syarat keindahan arsitektur juga

diperlukan. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh module yang dipakai juga sebagai

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 9/15

 

bahan atap bangunan.

Gb. 3.2. Housing roof-integrated module (sumber : JPEA) 3.3.2. AC module 

Seperti yang telah diterangkan diatas module adalah komponen yang merubah energi cahayamatahari menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan adalah DC. Untuk dapat dimanfaatkan

lebih banyak lagi biasanya listrik DC ini dirubah menjadi AC. Untuk diubah maka listrik DC dari

beberapa module digabungkan dan dikonversikan menjadi AC dengan alat yang disebut power

conditioner. Karena menggabungkan listrik dari beberapa module maka sistim pengkabelannnyamenjadi rumit dan kapasitas yang dibutuhkan dari power conditionernya pun menjadi

besar.Untuk mengatasi persoalan ini, maka sekarang dikembangkan apa yang disebut AC

module. Yaitu module yang langsung menghasilkan listrik AC. Secara prinsip tidak adaperubahaan yang terjadi, tetapi secara teknologi diperlukan power conditioner berskala kecilyang dapat dipasang di belakang module.Contoh power conditioner yang sekarang banyak 

dipasarkan .

Gb. 3.3. Power Conditioner JH40EK

Gb. 3.3. adalah produk dari Sharp yang dapat dihubungkan dengan 8~9 lembar module. Berat

dari alat ini adalah sebesar 25 kg.Dua trend diatas adalah lebih pada pemberian nilai tambahmodule agar pemanfaatannya lebih luas lagi. Disamping dua hal tadi untuk mendukung

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 10/15

 

perkembangan agar makin memasyarakatnya Pembangkit listrik tenaga surya maka dicari

metode-metode baru untuk menurunkan biaya per watt listrik yang dihasilkan.

Gb. 3.4. Contoh biaya produksi (sumber :

PVTEC)

Seperti terlihat dalam Gb. 3.4. bahwa biaya material tidak megalami penurunan yang berarti

walaupun jumlah produksinya makin bertambah. 3.4. Macam-macam Komponen Modul

Surya3.4.1. Macam-macam ModulMacam  – macam Modul ini ada beberapa, diantaranya adayang dipasang secara Individual ataupun secara umum.

Dipasang secara individual (Desentralisasi= Satu rumah satu paket pembangkit).

Karenanya cocok untuk program listrik rumah pedesaan (terpencil), dimana rumah satu dengan

lainnya berjauhan (akan sangat mahal jika listrik disalurkan melalui jaringan kabel).

Ekono

mis: 2

modul 5lampu

Sedikit

Pemelihar

aan: 1modul 3

lampu

Sedikit

Pemelihar

aan: 2modul 5

lampu

Manfaat:

- Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM), hanya menggunakan sinar matahari yanggratis, sehingga dapat dimanfaatkan didaerah terpencil.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 11/15

 

- Dipasang secara individual (satu rumah satu system) sehingga jika rumah berjauhan sekalipun

tidak memerlukan jaringan kabel distribusi, dan gangguan pada satu system tidak mengganggusystem lainnya.

Berikut salah satu jenis modul yang sudah ada

dipasaran

Penggunaan:Catu daya Telekomunikasi, telemetry, system instrumentasi & signals, lampu bidan

desa/camping light dll.

3.4.2. CONTROLLERController/Charge Regulator adalah alat elektronik pada systemPembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).

Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery/accu (apabila battery/accu sdh

penuh maka listrik dari modul surya tidak akan dimasukkan ke battery/accu dan sebaliknya), dan

dari battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal 20-30%, maka listrik kebeban otomatis dimatikan.

Versi standard umumnya dilengkapi dengan fungsi-fungsi untuk melindungi battery/accu

dengan proteksi-proteksi berikut: . 

a. LVD, Low voltage disconnect, apabila tegangan dalam battery rendah, ~11.2 V, maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan. Apabila tegangan battery sudah melewati 12V, setelah

di charge oleh modul surya, maka beban akan otomatis dapat dinyalakan lagi

(reconnect). . b. HVD, High Voltage disconnect, memutus listrik dari modul surya jika battery/accu sudah

penuh. Listrik dari modul surya akan dimasukkan kembali ke battery jika voltage battery kembali

turun. .c. Short circuit protection, menggunakan electronic fuse(sikring) sehingga tidak memerlukan

fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi system PLTS apabila terjadi arus hubung singkat

baik di modul surya maupun pada beban. Apabila terjadi short circuit maka jalur ke beban akan

dimatikan sementara, dalam beberapa detik akan otomatis menyambung kembali.d. Reverse Polarity, melindungi dari kesalahan pemasangan kutub (+) atau (-).e. Reverse Current, melindungi agar listrik dari battery/accu tidak mengalir ke modul surya

pada malam hari. .

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 12/15

 

  f. PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat battery tidak 

disambungkan ke controller. . g. Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).

4. SISTIM KELISTRIKAN PLTS 

Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akandijelaskan beberapa istilah yang muncul disini. Pertama adalah power conditioner. Power

conditioner telah dijelaskan secara sangat singkat diatas, disini akan diterangkan sedikit lebih

detail.Inti dari alat ini adalah inverter. Yaitu komponen listrik yang berfungsi sebagai perubah

listrik DC menjadi listrik AC. Power conditioner selain berfungsi untuk menghasilkan listrik ACyang bersih juga mengkontrol agar tegangan keluarannya berada dalam batas tegangan yang

diperbolehkan. Beberapa fungsi lain power conditioner dapat disimpulkan sebagai berikut

:“sebagai switch yang mengontrol dimulainya dan dihentikannya kerja sistim.” 

4.4.1. Mendeteksi islanding Islanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada

 jaringan distribusi yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal initerjadi misalnya apabila timbul kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Bila ini terjadi akan

membahayakan pekerja yang akan memperbaiki kerusakan-kerusakan yang ada. Disini power

conditioner berfungsi untuk mendeteksi terjadinya islanding dan dengan segera menghentikan

kerja PLTS.

4.4.2. Pengontrol maksimum tenaga listrik 

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh solar panel tergantung pada suhu udara dan kuatnya cahaya.

Pada suatu nilai suhu dan kuatnya cahaya, hubungan antara tenaga, tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh solar panel.Disini fungsi dari power conditioner adalah bagaimana

mengontrol agar tenaga listrik yang diproduksi menjadi maksimum. Hal ini disebut denganistilah MPPT (Maximum Power Point Tracking). 

5.  Pembagian sistem PLTS Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi

menjadi :

5.1.Sistim Terintegrasi 

Sistim ini dapat diterangkan secara visual pada Gb.3.5. Seperti terlihat pada gambar ini, listrik 

yang dihasilkan oleh array dirubah menjadi listrik AC melalui power conditioner, lalu dialirkan

ke AC load. AC load disini dapat berupa listrik yang diperlukan di perumahan atau kantor. Yang

menjadi ciri utama dari sistim ini adalah dihubungkannya AC load ke jaringan distribusi listrik yang dimiliki oleh perusahaan listrik. Jadi apabila listrik yang dihasilkan oleh solar panel cukup

banyak -melebihi yang dibutuhkan oleh AC load- maka listrik tersebut dapat dialirkan ke

 jaringan distribusi yang ada. Sebaliknya apabila listrik yang dihasilkan solar panel sedikit  – kurang dari kebutuhan ac load- maka kekurangan itu dapat diambil dari listrik yang dihasilkan

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 13/15

 

perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju secara peraturan telah

memungkinkan.

Gb. 3.6 Contoh Sistim di Rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan :

1. adalah solar panel; 2 adalah power conditioner ;3 adalah alat pendistribusi listrik ;4 adalah alatpengukur banyaknya listrik yang dijual atau dibeli.

Keuntungan dari sistim ini adalah tidak diperlukan lagi battery. Biaya battery dapat dikurangi.Selain dari itu bagi rumah atau kantor yang memasang solar panel, mereka akan mendapatkan

keuntungan dengan penjualan listrik. Persoalan yang dihadapi sekarang adalah soal teknis.Karena terhubungi dengan sistim distribusi, maka masalah keselamatan menjadi perhatian yangutama.Dan salah satu dari pemecahannya adalah membuat power conditioner yang mampu

mendeteksi apabila terjadi kecelakaan dan mampu mengkontrol tegangan apabila terjadi

perubahan tegangan di AC load dan beberapa soal teknis yang lain.  5.2. Sistim Independensi 

Selain sistim terintegrasi yang diterangkan diatas terdapat pula sistim independensi yang

merupakan sistim yang selama ini banyak dipakai. Seperti terlihat dalam gambar di bawah ini

sistim independensi dapat dibagi lagi yaitu yang dihubungkan dengan DC load dan yang

dihubungkan dengan AC load.

Contoh dari sistim yang dihubungkan dengan dc load adalah pembangkit listrik untuk peralatankomunikasi. Misalnya peralatan komunikasi yang dipasang di pegunungan. Sedangkan yang

dihubungakan dengan AC load adalah sistim pembangkit listrik untuk pulau-pulau yang

terpencil.Dalam sistim ini, battery memainkan peranan yang sangat vital. Bila ada kelebihanlistrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di battery. Dan pada malam

hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 14/15

 

Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada Gb.

3.8., Gb. 3.8 adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan pembangkitlistrik untuk keperluan rumah sakit dan lampu penerangan. Dalam gambar ini terlihat PLTS

dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga angin. Kapasitas terpasang PLTS adalah 3.4

kW sedangkan dari tenaga angin 1.8 kW

Gb. 3.8 

5.3. PLTS dilihat dari Perspektif Gender

Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN.

Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan denganLampu minyak tanah.Target dari PLTS :

  Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:

  Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga jam belajar danberaktifitas lebih panjang;

  Membukakan akses pada informasi (radio, TV, internet);

  Memberikan akses pada sumber air minum dan pertanian (surya untuk pompa air);

  Menciptakan bisnis baru didesa (jadi distributor/service center yang mampu dilakukan

oleh Koperasi Wanita/Nelayan/Tani/Desa), LSM;

  Menciptakan Lapangan Kerja di desa (penjualan dan service center memerlukan banyak tenaga lokal);

  Menciptakan Tenaga Teknisi di desa.

6. Penutup 

Di atas telah dijelaskan secara singkat pembangkit listrik tenaga surya. Yang diawali denganpenjelasan konsekomponen-kompp kerja PLTS dan komponen-komponen yang mendukung

dihasilkannya tenaga listrik. Kemudian dijelaskan juga sistim kelistrikan tenaga surya. Dan

terakhir target yang dapat dicapai dengan adanya PLTS. Selain dari BIPV yaitu module yang

dipasang di perumahan atau bangunan-bangunan, sekarang juga telah dibahas kemungkinanpemasangan PLTS berkapasitas sangat besar di satu wilayah tertentu. Hal ini dimungkinkan

misalnya pemasangan di negara-negara yang memiliki padang pasir.

5/17/2018 Pembangkit Listrik Tenaga Surya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-surya-55b07aff8f71e 15/15

 

Selain itu yang menarik adalah beberapa hasil karya pemanfaatan tenaga listrik dari

cahaya matahari di negara-negara berkembang seperti India, Mongol, negara-negara Eropatimur. Seperti hasil karya dari Mongol tentang pemasangan PLTS bersekala kecil di rumah-

rumah suku-suku yang tinggal di padang rumput yang jauh dari jaringan listrik utama.