Pemanfaatan Tenaga Surya dalam Menghasilkan Listrik

Listrik tenaga surya memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Energi matahari yang dianugerahkan Tuhan untuk kita. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic atau yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.
Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan electron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan.

Rata-rata produk modul solar cell yang ada dipasaran menghasilkan tegangan 12 s/d 18 VDC dan ampere antara 0.5 s/d 7 Ampere. Modul juga memiliki kapasitas beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 Watt Peak, juga memiliki type cell monocrystal dan polycrystal. Komponen inti dari sistem PLTS ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell, Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load.

Di pasaran biasanya dijual dalam bentuk paket, tergantung besar watt nya. Pemakaiannya dapat juga dikombinasikan dengan listrik dari PLN. Pada umumnya digunakan untuk lampu-lampu penerangan di rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum dan yang lagi trend dipakai untuk traffic light / lampu merah.

Instalasi, untuk memasang PLTS, sebenarnya tidak terlalu susah, dapat dikerjakan sendiri kok, komponen utama Solar Panel dipasang menghadap sinar matahari dengan intensitas tinggi, selanjutnya hubungkan dengan Battery untuk media penyimpan energi (arus DC), untuk pemakaian arus AC kita bisa menghubungkan dengan DC to AC Converter dan siap digunakan untuk keperluan rumah tangga (Lampu, TV, Kulkas, dsb). Ingat besaran dayanya, jangan sampai overload.

Harga, inilah yang menjadi kendala utama, investasi awalnya cukup besar, tetapi kalau dihitung dengan penggunaan listrik dari PLN untuk beberapa tahun, tentu bisa sangat hemat, umur ekonomis Solar Panel bisa lebih dari 10 tahun, yang agak singkat Battery (kurang lebih 2 tahun) dan DC to AC Converter (tergantung kualitas perangkatnya). Untuk 50 Watt Peak (wp), dipasaran dijual paket lengkap seharga Rp. 3 juta - Rp. 4 juta. Untuk 100 wp Rp. 4 juta - Rp. 6 juta. Harga Battery bervariasi tergantung merk, biasanya untuk 100 AH sekitar Rp. 1 juta, demikian juga dengan DC-AC Converter harga nya tergantung kapasitas (watt) dan merknya.
Panel Surya (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

Energi matahari, energi natural yang tidak akan habis dan kita dapat memakainya dimana pun berada. Di saat hari yang cerah, energi matahari yang menyinari bumi menghasilkan rata-rata 1 kilowatt per meter persegi area bumi, berarti dalam satu jam energi matahari yang menyinari bumi mampu mensuplai energy yang dibutuhkan di seluruh dunia untuk 1 tahun.

Jika energi matahari dapat diserap diatas 1% dari luas permukaan bumi, maka akan menutupi konsumsi energi listik yang dibutuhkan untuk seluruh dunia. Permukaan bumi disinari matahari dengan jumlah volume yang sangat besar. Tidak seperti minyak bumi, batu bara dan energi fosil lainnya, energi matahari ramah lingkungan, untuk pemakaiannya tidak menghasilkan emisi gas buang CO2 yang dapat merusak lingkungan, oleh karena itu teknologi panel surya sangat mendukung penyediaan energi alternatif pada saat krisis energi dan mendukung pencegahan pemanasan global di dunia.

Teknologi panel surya telah dikembangkan secara luas dan potensial. Setelah dikembangkan dimensi ketebalan dari panel surya jadi semakin tipis dan tanpa menghilangkan fungsinya untuk mendapatkan energi yang alami dan efisien. Setelah berinovasi sejak dari setengah abad yang lalu, jepang terus prioritaskan pengembangan teknologi panel surya untuk memenuhi kebutuhan listrik yang bersih dan ramah lingkungan.

Panel surya terdiri dari susunan sel surya yang dihubungkan secara seri. Sel surya berfungsi mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Sel surya umumnya dibuat dari silikon yang merupakan bahan semikonduktor. Daya yang dihasilkan sebuah panel surya bergantung pada radiasi matahari yang diterima, luas permukaan panel dan suhu panel. Daya yang dihasilkan semakin besar jika radiasi dan luas permukaan lebih besar, sedang kenaikan suhu mengakibatkan penurunan daya. Karena itu, pada saat pemasangan panel perlu diperhatikan untuk menyediakan jarak dengan atap agar udara dapat bersirkulasi di bawah panel (efek pendinginan). Panel Surya type terbaru mempunyai daya 130 Wattpeak per m2 . Wattpeak menunjukkan daya maksimum yang dihasilkan pada kondisi radiasi matahari 1000 W/m2 dan suhu panel 25oC. Panel surya diproduksi dalam berbagai ukuran (daya terpasang). Konstruksi panel surya terdiri dari susunan sel surya, tutup kaca, bingkai Alumunium khusus dan soket. Panel surya memiliki usia yang relatif panjang yaitu minimal 20 tahun, dan umumnya suplier panel surya memberi garansi out put power hingga 10-25 tahun.

Beberapa hal yang perlu diingat pada saat pemasangan panel surya adalah:

1. Panel ditempatkan di bagian atap yang tidak terkena bayangan pohon atau benda lain.

2. Atap cukup kuat menahan beban panel dan angin

3. Penempatan panel memungkinkan pembersihan dan perbaikan.

4. Tersedia jarak dengan atap untuk sirkulasi udara di bawah panel surya

Jenis - jenis panel surya:

Monokristal (Mono-crystalline)

Merupakan panel yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini & menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Monokristal dirancang untuk penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik besar pada tempat-tempat yang beriklim ekstrim dan dengan kondisi alam yang sangat ganas. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.

Polikristal (Poly-crystalline)

Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak karena dipabrikasi dengan proses pengecoran. Type ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama. Panel suraya jenis ini memiliki efisiensi lebih rendah dibandingkan type monokristal, sehingga memiliki harga yang cenderung lebih rendah.
Thin Film Photovoltaic

Merupakan panel surya (dua lapisan) dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% sehingga untuk luas permukaan yang diperlukan per watt daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal. Inovasi terbaru adalah Thin Film Triple Junction PV (dengan tiga lapisan) dapat berfungsi sangat efisien dalam udara yang sangat berawan dan dapat menghasilkan daya listrik sampai 45% lebih tinggi dari panel jenis lain dengan daya yang ditera setara.

Prinsip Panel Surya

Prinsip dari Panel surya ialah mengubah intensitas cahaya matahari menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk menjalankan peralatan elektronik. Panel surya/modul surya merupakan suatu paket yang terdiri dari sel-sel yang disusun secara horizontal dan dilapisi oleh kaca sehingga dapat di pasang menghadap matahari. Sebuah modul diklasifikasikan berdasarkan daya maksimumnya. Sel-sel itu terbuat dari kristal silikon yang dikembangkan dalam bentuk ingot. Dalam potongan tipis yang disambungkan melalui elektroda untuk membentuk sel.
Keuntungan Panel Surya

PLTS mampu menyuplai listrik untuk lokasi yang belum dijangkau jaringan listrik PLN, dimana keuntungan panel surya adalah sebgaai berikut:

1. Potensi pemanfaatan energi surya tersebar secara merata sehingga dapat digunakan untuk daerah yang terpencil

2. Listrik surya merupakan solusi yang cepat, karena proses instalasi yang relatif cepat untuk menghasilkan listrik penerangan dll.

3. Tenaga Surya merupakan energi yang sangat bersih, karena sifatnya secara fisika dapat Meng-absorbsi UV radiasi (dari matahari), tidak menghasilkan emisi sedikitpun, tidak menimbulkan suara berisik dan tidak memerlukan bahan bakar yang perlu dibeli setiap harinya.

4. Sistem tenaga Surya sudah terbukti handal lebih dari 50 tahun mendukung program luar angkasa, dimana tidak ada sumber energi lain, tidak juga juga nuklir, yang mampu bertahan dalam keadaan extrim di luar angkasa.

5. Panel Surya merupakan salah satu alat yang dapat memanfaatkan potensi energi radiasi matahari sebesar 4,8 Kwh/ m2 / hari (* Data BPPT tahun 2005) yang merupakan potensial daya yang cukup besar dan belum maksimal dimanfaatkan di Indonesia.

6. Panel Surya mempunyai kesan modern dan futuristik, tetapi juga mempunyai kesan peduli lingkungan dan bersih. Sangat cocok untuk dunia arsitektur modern yang memadukan unsur-unsur penting tersebut.

Referensi:

http://www.alpensteel.com/article/46-102-energi-matahari--surya--solar/3299--tenaga-surya-menghasilkan-listrik.html